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2. 중추신경계통
문제

후각을 제외한 대부분의 감각 정보가 대뇌피질로 가기 전에 거쳐 가는 구조는?

해설
시상은 간뇌의 중계핵으로 몸감각, 시각, 청각, 미각 정보를 받아 해당 피질 영역으로 보낸다. 후각만 시상을 거치지 않고 후각피질로 직접 전달된다. 시상 손상에서는 감각 저하와 함께 시상통이 나타나기도 한다.
같은 주제 다음 문제체온 조절, 섭식과 음수, 뇌하수체 호르몬 분비를 통합해 항상성을 유지하는 구조는?이 문제가 수록된 문제집족보보다 확실한! 신경과학12,900원 · 무료 체험 가능

심화 해설

정답 해설

정답은 1번 시상(thalamus)입니다. 시상은 후각(olfaction)을 제외한 거의 모든 감각 정보가 대뇌피질(cerebral cortex)로 투사되기 전에 반드시 거쳐 가는 중계핵(relay nucleus)입니다. 시각, 청각, 촉각, 통각, 온도감각, 고유수용감각 등은 각각의 감각 수용기에서 시작된 신호가 1차 또는 2차 감각신경을 거쳐 시상의 특정 핵에 시냅스한 뒤, 해당 감각을 담당하는 대뇌피질 영역으로 전달됩니다. 예를 들어 외측슬상체(lateral geniculate nucleus, LGN)는 시각 정보를 일차시각피질(V1)로, 내측슬상체(medial geniculate nucleus, MGN)는 청각 정보를 일차청각피질(A1)로, 배쪽후외측핵(ventral posterolateral nucleus, VPL)은 체성감각 정보를 일차체성감각피질(S1)로 보냅니다 [1].

오답 해설

2번 시상하부(hypothalamus)는 항상성 유지, 체온 조절, 식욕, 갈증, 수면-각성 주기, 자율신경 및 내분비 기능을 통합하는 중추입니다. 감각 정보가 대뇌피질로 가는 필수 중계 경로는 아니며, 시상의 감각 게이팅을 조절하는 신경전달물질계의 한 축으로 작용할 수는 있으나 직접적인 감각 중계핵은 아닙니다 [1].

3번 편도체(amygdala)는 정서적 반응, 특히 공포 조건화와 정서적 기억의 처리에 관여하는 변연계 구조입니다. 감각 정보가 대뇌피질에 도달하기 전에 모든 감각이 거쳐 가는 구조가 아니며, 후각 정보는 오히려 편도체로 직접 전달되는 경로가 있으나 이는 예외적인 경로에 해당합니다.

4번 치아핵(dentate nucleus)은 소뇌(cerebellum)의 심부소뇌핵 중 가장 큰 핵으로, 소뇌 피질에서 처리된 운동 계획 정보를 시상을 거쳐 대뇌피질 운동영역으로 보내는 운동 조절 회로의 일부입니다. 감각 중계의 필수 경로가 아니며, 소뇌로 들어가는 감각 정보는 주로 척수소뇌로(spinocerebellar tract)를 통해 전달됩니다.

5번 적색핵(red nucleus)은 중뇌(midbrain)에 위치한 운동 조절 핵으로, 적색척수로(rubrospinal tract)의 기원이 되어 상지 원위부의 굴곡근 조절에 관여합니다. 감각 정보가 대뇌피질로 가는 경로와는 직접적인 관련이 없습니다.

임상 및 국시 포인트

시상은 단순한 중계소가 아니라 감각 정보의 선택적 여과, 즉 감각 게이팅(sensory gating) 기능을 수행합니다. 수면-각성 주기와 각성(arousal) 상태에 따라 대뇌피질로 흐르는 감각운동 정보의 양을 조절하며, 이 과정은 뇌간(brainstem), 시상하부, 대뇌피질에서 기원하는 다양한 신경전달물질계의 영향을 받습니다. 세포 수준에서는 GABA-A 수용체와 GABA-B 수용체가 정상적인 감각 게이팅 기전에 관여합니다 [1].

작업치료 임상에서 시상의 기능은 감각처리장애(sensory processing disorder)나 뇌졸중 후 감각 소실을 평가하고 중재할 때 중요한 신경학적 배경이 됩니다. 예를 들어 시상경색(thalamic infarction)이 발생하면 반대쪽 반신의 감각 저하와 함께 시상통증증후군(thalamic pain syndrome)이 나타날 수 있습니다. 국가시험에서는 시상이 후각을 제외한 모든 감각의 최종 중계핵이라는 점과, 시상의 각 감각별 중계핵(VPL, VPM, LGN, MGN)이 대응하는 대뇌피질 영역으로 투사된다는 사실을 연결 지어 출제하는 경향이 있습니다.
참고 문헌 (논문 출처)
  • [1]
    Sensory gating mechanisms of the thalamus일반논문David A. McCormick, Thierry Bal (1994) · DOI: 10.1016/0959-4388(94)90056-6

임상 시나리오

시상 병변 환자 감각 평가 및 중재시상경색 후 감각 소실 환자의 작업치료 접근

시상은 감각 게이팅과 중계 기능을 담당하므로, 시상경색 환자는 반대쪽 편측 감각 소실중추성 통증을 호소할 수 있다. 평가 시 촉각, 통각, 온도감각, 고유수용감각을 각각 구분하여 검사한다.

중재는 감각 재훈련을 기반으로 하되, 시상의 여과 기능 손상을 고려해 과도한 감각 입력이 오히려 혼란을 유발할 수 있으므로 저강도에서 고강도로 점진적으로 자극을 제시한다.

주의

시상 증후군에서 나타나는 중추성 통증은 일반 진통제에 반응이 적고 접촉만으로도 심한 통증이 유발될 수 있으므로, 평가나 중재 시 통증 악화 여부를 면밀히 관찰해야 한다.

핵심 개념

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