다음에서 설명하는 핵은?

문제에서 제시된 핵은 세 가지 단서를 모두 충족해야 한다. 첫째, 사이뇌(diencephalon)의 시상밑부(subthalamus)에 위치해야 하고, 둘째, 창백핵바깥분절(GPe)로부터 억제성 입력을 받아야 하며, 셋째, 손상 시 반대쪽에 큰 폭의 불수의운동이 나타나야 한다. 이 조건에 정확히 부합하는 구조는 시상밑핵이다.

해부학적 위치와 연결

시상밑핵(subthalamic nucleus, STN)은 사이뇌의 시상밑부에 자리한 작은 렌즈 모양의 회백질 구조이다. 기저핵 회로에서 시상밑핵은 창백핵바깥분절(globus pallidus external segment, GPe)로부터 강력한 억제성 GABA 입력을 받고, 다시 창백핵속분절(globus pallidus internal segment, GPi)과 흑색질그물부(substantia nigra pars reticulata, SNr)로 흥분성 글루탐산 입력을 보낸다. 이 경로를 간접경로(indirect pathway)라고 하며, 정상적으로는 시상으로 가는 억제 출력을 강화하여 불필요한 운동이 일어나지 않도록 조절한다.

손상 시 나타나는 운동 증상

시상밑핵이 손상되면 간접경로의 흥분성 구동이 소실되어 GPi/SNr의 억제 출력이 감소하고, 결과적으로 시상-피질 운동 회로가 과활성화된다. 이로 인해 손상 반대쪽 팔다리, 특히 몸쪽 관절에서 크고 격렬하게 내던지는 듯한 불수의운동인 반무도병(hemiballismus) 또는 반무도병-반무정위운동(hemiballismus-hemichorea)이 나타난다. 근거 자료에서도 뇌졸중 후 발생하는 과다운동성 운동장애 중 반무도병-반무정위운동이 가장 흔하며, 이는 피질하 구조의 병변과 연관된다고 기술되어 있다 ^[2].

임상적 의의

시상밑핵 병변의 원인으로는 허혈성 혹은 출혈성 뇌졸중이 대표적이며, 드물게 심한 고혈당과 관련된 당뇨병성 선조체병증(diabetic striatopathy)에서도 반무도병-반무정위운동이 나타날 수 있다. 근거 자료들은 비케톤성 고혈당이 반무도병을 유발할 수 있고, 혈당 조절과 신경이완제 투여로 호전되는 경우가 많지만 일부에서는 증상이 지속될 수 있음을 보고하고 있다 ^[1][4]. 또한 시상 출혈만으로도 반무도병이 단독 증상으로 발현될 수 있어, 급성기 영상 판독 시 시상밑핵뿐 아니라 인접 피질하 구조까지 함께 평가해야 한다 ^[2].

오답 정리

흑색질 치밀부는 중간뇌에 위치하며 도파민을 생성해 직접경로와 간접경로를 조절하지만, 손상 시 파킨슨병과 같은 운동감소 증상이 나타난다. 시상 앞핵은 변연계와 연결되어 정서·기억 조절에 관여하며, 꼬리핵과 조가비핵은 선조체를 구성하여 기저핵 회로의 입력부 역할을 하지만 시상밑부에 위치하지 않는다. 따라서 시상밑부 위치, GPe 억제 입력, 반대쪽 큰 폭 불수의운동이라는 세 조건을 모두 만족하는 핵은 시상밑핵이다.

• 시상밑핵 — 사이뇌 시상밑부에 위치한 렌즈 모양의 회백질 구조로, 기저핵 간접경로의 핵심 중계핵이다.
• 간접경로 — 선조체에서 GPe를 거쳐 시상밑핵으로 이어지는 기저핵 회로로, 운동 억제를 강화하는 기능을 한다.
• 반무도병 — 시상밑핵 손상 시 반대쪽 팔다리에서 나타나는 크고 격렬한 내던지는 듯한 불수의운동이다.
• 창백핵바깥분절 — 기저핵의 한 구조로, 시상밑핵에 강력한 억제성 GABA 입력을 보낸다.
• 창백핵속분절 — 기저핵 출력핵으로, 시상밑핵으로부터 흥분성 글루탐산 입력을 받아 시상으로 억제 신호를 보낸다.