# 기저핵의 직접로와 간접로가 운동에 미치는 영향으로 옳은 것은?

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> language: ko  
> subject: 물리치료 기초

## 문제

기저핵의 직접로와 간접로가 운동에 미치는 영향으로 옳은 것은?

## 보기

1. 두 경로가 함께 운동을 억제하는 방향으로 작용한다
2. 직접로는 운동을 억제하고 간접로는 감각을 촉진한다
3. 두 경로는 운동 조절과 관계없이 작용한다
4. 직접로는 소뇌를 거친 뒤에야 작용을 나타낸다
5. 직접로는 운동을 촉진하고 간접로는 억제한다 **✔ 정답**

**정답: 5**

## 해설

직접로는 결과적으로 시상에 대한 억제를 풀어 대뇌겉질의 운동 출력을 늘리는 방향으로 작용하고 간접로는 시상에 대한 억제를 강화하여 운동을 줄이는 방향으로 작용한다. 두 경로의 균형이 깨지면 운동이 지나치게 줄거나 반대로 불수의적인 움직임이 늘어난다.

## 심화 해설

기저핵은 대뇌피질-기저핵-시상-대뇌피질 회로를 통해 운동 계획과 실행을 조절합니다. 이 회로 안에는 서로 다른 경로를 통해 시상으로 가는 두 갈래 길이 있는데, 이것이 직접로와 간접로입니다. 두 경로는 시상과 대뇌피질의 흥분성에 서로 반대 방향으로 작용하여 운동을 촉진하거나 억제합니다.

직접로(direct pathway)의 운동 촉진 기전

직접로는 선조체의 D1 수용체를 가진 가시돌기세포에서 시작하여 내측 담창구(GPi)와 흑질그물부(SNr)로 직접 연결됩니다. 정상 상태에서 GPi/SNr은 시상을 지속적으로 억제하고 있는데, 직접로가 활성화되면 선조체가 GPi/SNr을 억제합니다. 그 결과 GPi/SNr이 시상에 가하던 억제가 풀리면서 시상이 대뇌피질을 흥분시키고, 이것이 운동 촉진으로 이어집니다. 직접로는 억제의 억제(disinhibition)를 통해 시상-피질 경로를 활성화하여 운동을 촉진합니다. [1][2]

간접로(indirect pathway)의 운동 억제 기전

간접로는 선조체의 D2 수용체를 가진 가시돌기세포에서 시작하여 바깥 담창구(GPe)로 연결되고, GPe는 다시 시상밑핵(STN)을 거쳐 GPi/SNr로 이어집니다. 간접로가 활성화되면 선조체가 GPe를 억제하고, GPe의 억제가 줄어든 STN은 GPi/SNr을 강하게 흥분시킵니다. 그 결과 GPi/SNr이 시상에 대한 억제를 더 강화하여 시상-피질 경로가 억제되고, 운동이 억제됩니다. 간접로는 GPi/SNr의 시상 억제를 강화하여 운동을 억제합니다. [1][2]

두 경로의 균형과 임상 적용

정상적인 운동 조절은 직접로와 간접로 사이의 균형에 달려 있습니다. 두 경로가 균형을 이룰 때 원하는 운동은 부드럽게 시작되고 불필요한 운동은 억제됩니다. 핵심! 파킨슨병에서는 흑질 도파민 신경세포의 소실로 직접로(D1)는 덜 활성화되고 간접로(D2)는 과활성화되어, GPi/SNr의 시상 억제가 과도해지면서 운동완서와 경직이 나타납니다. [2] 반대로 혼동 주의! 국소 근긴장이상에서는 직접로의 과활성화가 보고되어, 불수의적인 근수축과 같은 과도한 운동 증상과 연관됩니다. [4]

| 구분 | 직접로(direct pathway) | 간접로(indirect pathway) |
| --- | --- | --- |
| 출발 선조체 세포 | D1 수용체 가시돌기세포 | D2 수용체 가시돌기세포 |
| 경로 | 선조체 → GPi/SNr | 선조체 → GPe → STN → GPi/SNr |
| GPi/SNr 활성 | 억제 | 흥분 |
| 시상-피질 경로 | 탈억제되어 활성화 | 억제 강화 |
| 운동 효과 | 촉진 | 억제 |
| 관련 병태 | 국소 근긴장이상에서 과활성 | 파킨슨병에서 과활성 |

혼동 주의! 간접로가 운동을 억제한다고 해서 단순히 운동을 멈추는 역할만 하는 것은 아닙니다. 최근 연구에서는 간접로의 활성이 일시적인 처벌 신호와 관련될 수 있으며, 운동 억제 자체는 선조체 내부의 측부 억제 네트워크와도 연관될 수 있음이 제시되었습니다. [3] 따라서 간접로의 기능을 운동 억제 단일 개념으로만 이해하기보다, 행동 선택과 결과 평가에 관여하는 회로로 확장하여 이해하는 것이 필요합니다. [3]

핵심! 기저핵 회로에서 직접로와 간접로는 길항적으로 작용합니다. 직접로는 GPi/SNr을 억제하여 시상을 탈억제함으로써 운동을 촉진하고, 간접로는 STN을 통해 GPi/SNr을 흥분시켜 시상 억제를 강화함으로써 운동을 억제합니다. [1][2]참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Regulation of parkinsonian motor behaviours by optogenetic control of basal ganglia circuitry.일반논문Kravitz AV, Freeze BS, Parker PR, Kay K, Thwin MT, Deisseroth K (2010) · DOI: 10.1038/nature09159

- [2]Quantifying harmony between direct and indirect pathways in the basal ganglia: healthy and Parkinsonian states.일반논문Kim SY, Lim W (2024) · DOI: 10.1007/s11571-024-10119-8

- [3]The indirect pathway of the basal ganglia promotes transient punishment but not motor suppression.일반논문Isett BR, Nguyen KP, Schwenk JC, Yurek JR, Snyder CN, Vounatsos MV (2023) · DOI: 10.1016/j.neuron.2023.04.017

- [4]The direct basal ganglia pathway is hyperfunctional in focal dystonia.일반논문Simonyan K, Cho H, Hamzehei Sichani A, Rubien-Thomas E, Hallett M (2017) · DOI: 10.1093/brain/awx263

## 임상 시나리오

기저핵 직접로와 간접로의 임상 적용운동 촉진과 억제의 균형 이해
직접로는 선조체 D1 세포가 GPi/SNr을 억제하여 시상 탈억제를 유도하고, 결과적으로 운동을 촉진합니다. 반대로 간접로는 GPe와 STN을 거쳐 GPi/SNr을 활성화하여 시상 억제를 강화하고 운동을 억제합니다.

파킨슨병에서는 흑질 도파민 신경세포 소실로 직접로(D1)는 저활성, 간접로(D2)는 과활성이 되어 GPi/SNr의 시상 억제가 과도해집니다. 이로 인해 운동완서와 경직이 나타납니다.

주의간접로의 기능을 단순한 운동 억제로만 이해하지 말 것. 최근 연구에서는 간접로가 행동 선택과 결과 평가에도 관여하는 회로로 제시되고 있습니다.

## 핵심 개념

- **직접로** — 선조체 D1 세포가 GPi/SNr을 억제하여 시상 탈억제를 유도하고 운동을 촉진하는 경로
- **간접로** — 선조체 D2 세포가 GPe 억제, STN 흥분을 거쳐 GPi/SNr을 활성화하여 시상 억제를 강화하고 운동을 억제하는 경로
- **탈억제** — 억제성 뉴런이 억제되어 최종 목표 부위가 활성화되는 기전. 직접로에서 GPi/SNr 억제로 시상이 활성화된다
- **GPi/SNr** — 내측 담창구와 흑질 그물부. 기저핵 출력핵으로 시상을 지속적으로 억제한다
- **파킨슨병** — 흑질 도파민 신경세포 소실로 직접로 저활성, 간접로 과활성이 나타나 운동완서와 경직이 발생하는 질환

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