중추신경계

Central nervous system
중추신경계
1201 Overview of Nervous System.jpg
중추신경계를 노란색으로, 말초신경계를 주황색으로 나타낸 개략도
세부 사항
림프224
식별자
라틴어센트랄레계
신경성[1] 중추계
약어CNS
메쉬D002490
TA98A14.1.00.001
TA25364
FMA55675
해부학 용어

중추신경계는 주로 뇌와 척수로 구성된 신경계의 한 부분이다.CNS는 뇌가 수신된 정보를 통합하고 좌우 대칭 및 삼엽충 동물의 신체 모든 부분, 즉 해면과 이엽충을 제외한 모든 다세포 동물의 활동을 조정하고 영향을 미치기 때문에 붙여진 이름이다.그것은 신체의 로스트랄(코 끝)에서 꼬리(꼬리 끝) 축을 따라 위치한 신경 조직으로 구성되며 로스트랄 끝의 확대된 단면을 가질 수 있다.절지동물, 두족동물, 척추동물만이 진정한 뇌를 가지고 있다.

이 기사의 나머지 부분은 다른 모든 동물들과 근본적으로 다른 척추동물 중추신경계에 대해서만 논한다.

개요

척추동물의 뇌와 척수는 모두 수막에 [2]둘러싸여 있다.뇌수막은 혈액 속에 녹아 있는 화학 물질에 장벽을 제공하여 음식에서 흔히 발견되는 대부분의 신경독으로부터 뇌를 보호합니다.뇌수막 내에서는 뇌와 척수가 모든 양쪽 동물의 세포 밖에서 발견되는 체액을 대체하는 뇌척수액으로 목욕한다.

척추동물에서 CNS는 등체강 내에 포함되며, 뇌는 두개골 내의 두개강 내에 저장됩니다.척수는 척추 [2]내의 척수관에 있다.CNS 내에서, 요간 공간은 "글루"[3]를 뜻하는 그리스어에서 유래한 신경아교 또는 글루아라고 불리는 많은 양의 비신경 세포로 채워집니다.

척추동물에서 CNS는 망막과[4] 시신경(두뇌신경II)[5][6]과 후신경 및 [7]후상피도 포함한다.CNS의 일부로서, 그들은 중간 신경절 없이 뇌 신경 세포에 직접 연결됩니다.후각 상피는 환경과 직접 접촉하는 수막 바깥의 유일한 중추 신경 조직으로, 그렇지 않으면 수막 [7]장벽을 넘을 수 없는 치료제를 위한 길을 엽니다.

구조.

주요 기사:신경해부술

CNS는 두 개의 주요 구조인 뇌와 척수로 구성되어 있습니다.뇌는 두개골에 둘러싸여 있고 두개골에 의해 보호된다.[8]척수는 뇌와 연속적이며 [9]뇌와 꼬리에 놓여있다.그것은 [8]척추에 의해 보호된다.척수는 두개골의 밑부분에서 도달하고, 구멍의 [8]매그넘을 통과하거나 아래에서[10] 계속되며[8], 척추관의 [6]상부를 차지하는 제1 또는 제2 [9][10]요추와 대략 수평으로 끝납니다.

백색 및 회백질

주요 기사:회백질
백질과 회백질 사이의 명확한 구분을 나타내는 라벨이 있는 인간 뇌의 해부입니다.

현미경으로 볼 때 CNS와 말초신경계(PNS)[11]의 뉴런과 조직 사이에는 차이가 있다.CNS는 흰색과 회색 [9]물질로 구성되어 있습니다.이것은 뇌 조직에서도 거시적으로 볼 수 있다.백색 물질은 축삭과 올리고덴드로사이트로 구성되고, 회백질은 뉴런과 미수 섬유로 구성됩니다.두 조직 모두 (백질이 더 많은 것을 포함하지만) CNS의 지지 세포로 종종 언급되는 많은 글리아 세포를 포함한다. 다른 형태의 글리아 세포는 다른 기능을 가지고 있으며, 일부는 베르그만 글리아와 같은 신경 생성 동안 신경아세포가 올라갈 수 있는 발판 역할을 하는 반면, 마이크로글리아와 같은 다른 세포는 특정 세포이다.뇌의 [6]면역 체계뿐만 아니라 뇌 조직으로부터 다양한 대사물들의 제거에 관여하는 대식세포의 알라이즈된 형태.성상세포는 뇌의 모세혈관에서 뉴런으로 연료와 다양한 유익한 물질을 운반하는 것뿐만 아니라 대사물의 클리어런스에도 관여할 수 있다.CNS에 손상을 입으면 성상세포가 증식하여 기능성 [6]뉴런이 부족한 신경 반흔 조직의 일종인 교화증을 일으킨다.

뇌(중뇌와 후뇌뿐 아니라 세뇌)는 뇌피질로 구성되는데, 뇌 내부에는 뇌와 교합을 형성하는 더 많은 백질이 있다.피질 회백질 외에도 많은 다른 [9]핵을 구성하는 피질 회백질도 있다.

척수

주요 기사: 척수
척추의 기둥과 척수의 섬유 코스에 대한 다이어그램입니다.감각 시냅스는 등쪽 척수(이 이미지 위)에서 발생하며, 운동 신경은 아래 이미지에서 보듯이 척수의 복측(외측) 뿔을 통해 떠납니다.
대뇌피질을 개입시키지 않고 CNS를 활성화하는 다양한 방법들, 그리고 우리가 그 행동을 인지하도록 하는 방법들.위의 예는 희미한 빛 동안 동공이 확장되어 척수의 뉴런이 활성화되는 과정을 보여준다.두 번째 예는 에딩거-웨스트팔 핵(뇌신경절)의 활성화로 인한 동공의 수축이다.

척수에서 척수로의 돌기는 척수 신경(때로는 분절 신경[8])의 형태로 말초 신경계가 돌출되어 있습니다.신경은 척수를 피부, 관절, 근육 등과 연결하고 구심성 감각 신호와 [9]자극뿐만 아니라 효율적인 운동 전달을 가능하게 합니다.이것은 감각의 지각뿐만 아니라 자발적이고 비자발적인 근육의 움직임을 가능하게 한다.모든 31개의 척추 신경은 [9]뇌간에서 돌출되어 있으며, 일부는 상완신경총, 천골신경총 [8]등과 같이 가지를 뻗으면서 플렉스를 형성합니다.각 척수 신경은 감각과 운동 신호를 모두 전달하지만, 신경은 척수의 다른 영역에서 시냅스합니다. 말초에서 감각 릴레이 뉴런으로 정보를 전달하거나 정보를 [9]전달하는 CNS에서 운동 뉴런으로.

척수는 최종 공통 경로를[9] 통해 시상과 궁극적으로는 피질에 정보를 전달한다.

  • Schematic image showing the locations of a few tracts of the spinal cord.

    척수의 몇 개 구역의 위치를 보여주는 개략적인 이미지입니다

  • Reflexes may also occur without engaging more than one neuron of the CNS as in the below example of a short reflex.

    반사는 또한 짧은 반사의 아래 예시와 같이 CNS의 두 개 이상의 뉴런과 관련되지 않고 발생할 수 있다.

뇌신경

척수 외에도, CNS에서 직접 중간체 또는 신경절을 통해 시냅스하는 PNS의 말초 신경도 있습니다.이 12개의 신경은 머리와 목 부위에 존재하며 뇌신경이라고 불립니다.두개골 신경은 얼굴과[8] 얼굴 사이의 CNS와 특정 근육으로 정보를 전달합니다.[8]

후각 신경과 시신경은[4] 종종 CNS의 구조로 간주된다.말초신경절에서 먼저 시냅스를 하지 않고 CNS 뉴런에서 직접 시냅스를 하기 때문입니다.후각 상피는 환경에 직접 접촉하여 발현되는 CNS 조직으로 구성되어 있어 특정 의약품 및 약물의 투여가 가능하다는 점에서 중요하다.[7]

Image showing the way Schwann cells myelinate periferal nerves.
A neuron of the CNS, myelinated by an oligodendrocyte
Schwann세포에 의해 미엘린된 말초신경(왼쪽)과 올리고덴드로사이트에 의해 미엘린된 CNS뉴런(오른쪽)

뇌

주요 기사 : Brain

척수의 앞쪽 끝에는 [9]뇌가 있다.뇌는 중추신경계의 가장 큰 부분을 차지한다.그것은 일반적으로 신경계에 대해 언급할 때 종종 언급되는 주요 구조이다.뇌는 중추신경계의 주요 기능 단위이다.척수는 운동과 같은 특정한 처리 능력을 가지고 있고 반사작용을 처리할 수 있는 반면, 뇌는 [12][13][citation needed]신경계의 주요 처리 단위이다.

뇌간

주요 기사: Brainstem

뇌간은 물, 종아리, 그리고 중뇌로 구성되어 있다.수질은 척수의 확장으로 언급될 수 있는데, 둘 다 비슷한 조직과 기능적 [9]특성을 가지고 있다.척수에서 뇌로 가는 관로가 이곳을 [9]지나갑니다.

수핵의 조절 기능은 혈압과 호흡 조절을 포함한다.다른 핵들은 얼굴과 [9]목 근육의 균형, 미각, 청각, 조절에 관여한다.

수질에 대한 다음 구조는 뇌간 복부 앞쪽에 있는 뇌간이다.대뇌의 핵은 소뇌와 함께 작동하며 소뇌와 대뇌 [9]피질 사이에 정보를 전달하는 폰틴 핵을 포함한다.등뒤의 척추에는 호흡, 수면, [9]미각의 기능에 관여하는 핵이 있습니다.

중뇌 또는 중간뇌는 종아리 위쪽에 위치하고 있다.그것은 소뇌, 기저신경절, 그리고 다른 것들 중에서 양쪽 대뇌 반구를 포함한 운동 시스템의 다른 부분들을 연결하는 핵을 포함합니다.또한 시각 및 청각 시스템의 일부는 자동 [9]눈 움직임의 제어를 포함하여 중뇌에 위치한다.

일반적으로 뇌간은 뇌로 들어가고 나가는 많은 경로를 제공하며 뇌신경을 [9]통한 얼굴과 목의 자율 제어는 10번째 뇌신경에 [6]의해 매개된다.뇌간의 많은 부분이 이러한 신체의 자율 제어에 관여한다.이러한 기능은 [9]특히 심장, 혈관 및 동공에 관여할 수 있습니다.

뇌간은 또한 각성과 [9]경각성 모두에 관여하는 핵의 그룹인 망상 형성을 유지한다.

소뇌

주요 기사:소뇌

소뇌는 종아리 뒤에 있다.소뇌는 여러 개의 갈라진 틈과 잎으로 구성되어 있다.그 기능은 자세 제어와 눈, 머리, 팔다리를 포함한 신체 일부의 움직임의 조정을 포함한다.또한 연습을 통해 익히고 완성한 동작에 관여하여 새로운 학습 [9]동작에 적응할 것입니다.운동구조로 분류된 이전에도 불구하고, 소뇌는 언어와 인지에 관련된 대뇌피질 영역과의 연관성도 보여준다.이러한 연결은 기능성 MRI 및 양전자 방출 단층 [9]촬영과 같은 의료 영상 기술을 사용하여 확인할 수 있습니다.

소뇌의 몸은 더 큰 대뇌를 포함한 뇌의 다른 어떤 구조보다 더 많은 뉴런을 가지고 있지만, 또한 더 적은 종류의 다른 [9]뉴런을 포함하고 있기 때문에 뇌의 다른 구조보다 더 폭넓게 이해된다.감각 자극, 운동 정보,[9] 전정기관으로부터의 균형 정보를 처리하고 처리합니다.

간뇌

주요 기사:간뇌, 탈라무스 및 시상하부

주목할 만한 간뇌의 두 가지 구조는 시상과 시상하부이다.시상은 말초 신경계뿐만 아니라 광학 신경으로부터 대뇌 반구로 유입되는 경로 사이의 연결고리 역할을 합니다.이전에는 "릴레이 스테이션"으로 여겨졌지만, 대뇌 반구(신피질)[9]에 도달하는 정보의 분류에 관여하고 있다.

시상은 주변으로부터 정보를 선별하는 기능 이외에도 소뇌와 기저신경절을 대뇌와 연결시킨다.앞서 언급한 망상계통과 마찬가지로 시상도 SCN과 [9]같이 각성 및 의식에 관여합니다.

시상하부는 배고픔, 갈증, 모성 유대감 같은 원시적인 감정이나 감정의 기능에 관여합니다.이것은 부분적으로 뇌하수체로부터의 호르몬 분비를 조절함으로써 조절된다.추가적으로 시상하부는 개인의 [9]동기 부여와 많은 다른 행동들에 역할을 한다.

대뇌

주요 기사:대뇌, 대뇌피질, 기저신경절, 편도체, 해마

대뇌 반구의 대뇌는 인간 뇌의 가장 큰 시각적 부분을 차지한다.다양한 구조가 결합되어 대뇌 반구를 형성합니다: 다른 것들 중, 피질, 기저 신경절, 편도체, 해마.반구는 함께 감정, 기억, 지각, 운동 기능과 같은 인간 뇌의 많은 부분을 통제한다.이와는 별도로 대뇌 반구는 [9]뇌의 인지 능력을 나타낸다.

각 반구를 연결하는 것은 뇌량뿐 아니라 몇 개의 추가 [9]교련이다.대뇌 반구의 가장 중요한 부분 중 하나는 뇌 표면을 덮고 있는 회백질로 구성된 피질이다.기능적으로 대뇌피질은 일상 [9]업무를 계획하고 수행하는 데 관여한다.

해마는 기억의 저장에 관여하고 편도체는 감정의 지각과 전달에 역할을 하는 반면 기초 신경절은 자발적인 [9]움직임의 조정에 중요한 역할을 한다.

말초신경계와의 차이점

CNS, PNS, 자율신경계 및 장신경계를 나타내는 체내 신경계의 다양한 구조에 대한 지도.

이것은 신경 세포, 축삭 세포, 슈반 세포로 구성된 PNS와 CNS를 구별합니다.올리고덴드로사이트와 Schwann세포는 각각 CNS와 PNS에서 유사한 기능을 가진다.둘 다 축삭에 미엘린 칼집을 추가하는 역할을 하는데, 이는 신경을 따라 전기 신호가 더 빠르고 더 잘 확산되도록 하는 절연의 한 형태로 작용합니다.CNS의 축삭은 대개 매우 짧고 몇 밀리미터도 되지 않으며 말초 신경과 같은 정도의 절연은 필요하지 않습니다.엄지발가락 신경과 같은 일부 말초 신경은 길이가 1미터가 넘을 수 있습니다.신호가 충분한 속도로 이동하도록 하려면 미엘리네이션이 필요합니다.

Schwann 세포와 골수세포의 골수신경이 다른 방식입니다.슈반 세포는 보통 하나의 축삭을 완전히 둘러싸고 수축을 형성한다.때때로, 그들은 많은 축삭을 골수화시킬 수 있는데, 특히 짧은 [8]축삭의 영역에 있을 때 그렇습니다.올리고덴드로사이트는 보통 여러 축삭을 골수화시킨다.그들은 축삭을 감싸고 감싸는 세포막의 얇은 돌기를 내보냄으로써 이것을 한다.

발전

CNS seen in a median section of a 5-week-old embryo.
CNS seen in a median section of a 3-month-old embryo.
상단 이미지: 5주된 배아의 중앙 부분에서 볼 수 있는 CNS.아래 이미지: 3개월 된 배아의 중앙 부분에서 볼 수 있는 CNS.
주요 기사:신경 발달

척추동물 배아의 초기 발달 동안, 신경판의 세로 홈은 점차 깊어지고 홈의 양쪽에 있는 융기(신경 접힘)는 높아지며, 궁극적으로 그 홈을 [14]신경관이라고 불리는 닫힌 튜브로 변형시킨다.신경관의 형성은 신경조절이라고 불린다.이 단계에서, 신경관의 벽은 심실 영역이라고 불리는 영역의 증식하는 신경 줄기세포를 포함합니다.신경줄기세포, 주로 방사상아교세포는 신경생성 과정을 통해 뉴런을 증식하고 생성하며, CNS의 [15]기초를 형성합니다.

신경관은 뇌와 척수를 모두 일으킨다.신경관의 앞부분(또는 '동토층')은 처음에 세 개의 뇌소포(포켓)로 구별된다: 앞부분의 뇌뇌, 중간뇌, 그리고 중뇌와 척수 사이의 마름모꼴이다. (인간 배아에서 6주까지) 그 후, 프로뇌는 텔펜과 디엔으로 더 분할된다.그리고 마름뇌는 메트뇌와 골수뇌로 나뉜다.척수는 신경관의 후방 또는 '미간' 부분에서 유래한다.

척추동물이 성장함에 따라, 이 소낭들은 더욱 분화됩니다.말뇌는 선조체, 해마, 신피질 등으로 구분되며, 그 공동은 제1뇌실과 제2뇌실이 됩니다.간뇌의 복잡성은 시상하부, 시상하부, 시상하부 및 상피상부를 포함하며, 그 공동은 제3뇌실을 형성한다.구조, 전대, 대뇌와 다른 구조들은 중뇌에서 발달하고, 그 공동은 중뇌관으로 성장한다.뇌중뇌는, 무엇보다도, 송곳니와 소뇌가 되고, 골수뇌는 수질을 형성하고, 그들의 충치는 제4뇌실로 [9]발전한다.

  • Diagram depicting the main subdivisions of the embryonic vertebrate brain, later forming forebrain, midbrain and hindbrain.

    배아척추동물 뇌의 주요 부분을 나타낸 그림으로, 나중에 전뇌, 중뇌, 후뇌를 형성한다.

  • Development of the neural tube

    신경관의 발달

CNS 뇌 프로센스팔론 텔뇌론

근뇌, 편도체, 해마, 신피질, 기저신경절, 측심실

간뇌

에피탈라무스, 시상하부, 시상하부, 시상하부, 뇌하수체, 송과선, 제3심실

뇌간 중간뇌

텍텀, 대뇌페둔클, 전대, 간뇌관

마름방뇌 메트뇌론

종아리, 소뇌

골수뇌 메둘라오빌론가타
척수

진화

Lancelets or amphioxus are regarded as similar to the archetypal vertebrate form, and possess to true brain.
A neuron of the CNS, myelinated by an oligodendrocyte
Traditional spindle diagram of the evolution of the vertebrates at class level.
윗부분 : 원형 척추동물로 여겨지는 랜슬렛. 진짜 뇌가 없다.중간: 초기 척추동물.하단: 척추동물의 진화에 대한 방추도.
다음 항목도 참조하십시오.두피와 대뇌피질

플라나리아

편형동물문(Platyhelminthes)의 일원인 플라나리아는 신경계를 CNS와 [16][17]PNS로 가장 단순하고 명확하게 묘사한다.두 개의 융합된 전방 신경절과 세로 신경줄로 구성된 그들의 원시 뇌는 CNS를 형성합니다. 척추동물처럼, 뚜렷한 CNS와 PNS를 가지고 있습니다.CNS에서 측면으로 돌출된 신경이 PNS를 형성합니다.

한 분자 연구는 CNS와 관련된 유전자를 포함한 플라나리아인들의 신경계에 관여하는 116개의 유전자 중 95% 이상이 [18]사람에게도 존재한다는 것을 발견했다.

절지동물

절지동물에서는 보통 복부신경줄, 식도하신경줄 및 식도상신경줄은 CNS를 구성하는 것으로 보인다.절지동물은 척추동물과 달리 크기가 [19]작기 때문에 운동신경세포를 억제한다.

참고 항목: 곤충 뇌의 측면 뿔

챠다타

척색체의 CNS는 체내 등쪽, 내장 위,[20] 노토코드/척추 위쪽에 위치하는 점에서 다른 동물들과 다릅니다.CNS의 기본 패턴은 다양한 척추동물 종과 진화 과정에서 매우 잘 보존됩니다.관찰할 수 있는 주요 경향은 진행성 뇌파화입니다. 파충류의 뇌파는 큰 후각 구근의 부록에 불과하지만 포유류의 경우 뇌신경계의 부피의 대부분을 차지합니다.인간의 뇌에서 텔뇌는 대부분의 간뇌와 전체 간뇌를 덮고 있다.실제로, 다른 종들 사이의 뇌 크기에 대한 이율 측정 연구는 쥐에서 고래까지 놀라운 연속성을 보여주며, 우리가 두개골 내공을 통해 얻은 CNS의 진화에 대한 지식을 완성할 수 있게 해준다.

포유동물

최초의 어류, 양서류, 파충류 다음으로 화석 기록에 나타나는 포유류는 신피질로 [21]알려진 대뇌피질의 가장 최근, 가장 바깥 부분을 가진 유일한 척추동물이다.뇌의 이 부분은, 포유동물에서,[22] 더 높은 생각과 감각 피질에 있는 모든 감각의 추가 처리에 관여합니다.단조류의 신피질(오리부리 오리너구리와 몇몇 종류의 가시 개미핥기)과 유대류의 신피질(예: 캥거루, 코알라, 주머니쥐,[23] 웜뱃, 그리고 태즈메이니아 악마)은 태반 포유동물의 신피질에서 볼 수 있는 회전이 없습니다.태반 포유류 내에서 신피질의 크기와 복잡성은 시간이 지남에 따라 증가했다.쥐의 신피질 면적은 원숭이의 100분의 1에 불과하고 원숭이의 신피질 면적은 인간의 [21]10분의 1에 불과하다.게다가, 쥐는 신피질에 컨볼루션이 없는 반면, 고양이는 적당한 정도의 컨볼루션을 가지고 있고 인간은 상당히 광범위한 [21]컨볼루션을 가지고 있습니다.신피질의 극단적인 회전은 돌고래들에게서 발견되는데, 아마도 돌고래들의 복잡한 반향 위치와 관련이 있을 것이다.

임상적 의의

질병.

주요 기사:중추신경계 질환

뇌염, 소아마비 등 감염증, ADHD, 자폐증 등 초기 신경계 질환, 간질 등 발작 장애, 편두통 등 두통 질환, 알츠하이머병, 파킨슨병, 본태성 떨림 등 많은 CNS 질환과 질환이 있다. 뇌전증다발성 경화증, 급성 파종성 뇌척수염과 같은 자가면역 및 염증성 질환, 크라베병, 헌팅턴병과 같은 유전적 질환, 그리고 근위축성 측삭경화증과 부신유행성영양증.마지막으로, 중추신경계의 암은 심각한 질병을 일으킬 수 있고, 악성일 경우 사망률이 매우 높을 수 있습니다.증상은 종양의 크기, 성장률, 위치 및 악성 종양에 따라 다르며 운동 조절, 난청, 두통, 인지 능력 및 자율 기능의 변화를 포함할 수 있습니다.

전문 기관들은 뇌의 신경학적 이미징을 [24]일상적인 검사가 아닌 특정 임상 질문에 대답하기 위해서만 할 것을 권고한다.

레퍼런스

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