신경계의 구성과 발생 신구대학교 물리치료학과 강 민 수 PT. OT

뇌  1000 억개의 세포 뇌 속 연접의 수  10¹⁵ 신경세포 (neuron)  신경계를 구성하는 구조적, 기능적 단위 1) 신경세포체 ( cell body) 2) 가지돌기 (dendrite) 3) 축삭 ( axon)  신경섬유 (nerve fiber) 신경섬유 1) nerve tract 2) nerve 신경세포체 1) nucleus 2) ganglion

Neuron의 기본구성

신경계통 말초신경  1) 12쌍의 뇌신경 2) 31 쌍의 척수신경 1) 12쌍의 뇌신경 2) 31 쌍의 척수신경 1) somatic nerve 2) automatic nerve 중추신경계  1) 뇌 ( medulla oblongata, pons, midbrain, cerebellum, diencephalon, cerebral hemisphere) 2) 척수 (spinal cord)

가쪽면에서 바라본 신경계 영역

신경계통 척수 1) 감각, 수의 운동(voluntary movement), 반사운동(reflex), 내장 기능 운동 2) 31쌍의 척수신경  앞뿌리 + 뒤뿌리 3) 오름로 ( acsending pathway), 내림로 ( descending pathway) 뇌줄기( brain stem)  medulla, pons, midbrain 1) 일반 감각 + 특수 감각 머리, 목 , 얼굴 2) reticular formation( 그물체) 3) pons  대뇌~소뇌로 들어가는 많은 신경세포로 이루어짐

신경계통 뇌줄기 4) Midbrain( 중 간뇌)  중계핵 소뇌(Cerebellum)  측정, 비교, 교정 사이뇌(diencephalon)  시상, 시상하부 1) 시상  대뇌 중계핵 2) 시상하부 자율신경계와 호르몬 분비 조절 대뇌반구  대뇌 겉질, 대뇌 속질, 바닥핵

신경계의 발생 발생 18일경 외배엽( ectoderm)이 두꺼워진 신경판( neural plate) → 발생 20일경 신경구(neural groove), 신경주름(neural fold) → 신경주름이 합쳐져서 신경관(neural tube) →중추신경계의 모체(central nervous system) 신경능 (neural crest) → 말초신경계(peripheral nervous system), 자율신경계(automatic nervous system)의 모체 신경관 (neural tube)  중추신경계 발생 * 전신경공 → 대뇌(cerebrum) * 후신경근 → 척수 (spinal cord)

배아로부터 신경계 발생과정

중추신경의 발생

척수와 척수 신경의 발생 척수신경과 뇌신경은 신경능( neural crest)에서 발생한다. 신경관의 초기분화 1) 뇌실막층( ependymal layer) 2) 외투층( mantle layer) 3) 가장자리층( marginal layer) 기저판 (Basal plate) → 전각 (ventral horn) 익상판 ( alar plate) → 후각 (dorsal horn) 척추 갈림증 (spina bifida)  양쪽 척추궁(vertebral arch)와 신경관 융합의 결손 1) 숨은 척추 갈림증 ( spina bifid occulta) 2) 낭성 척추 갈림증 (spina bifida cystica)

척수와 뒤뿌리 신경절의 발생

다양한 형태의 척추 갈림증

척수 수막 탈출증

뇌의 발생 신경관이 형성 된 후에 일차뇌소포 1) 앞뇌(prosencephalon) 2) 중간뇌 (mesencephalon) 3) 마름뇌(rhombencephalon)  배쪽굽힘 1) 중간뇌 → 머리 굽이( cephalic flexure) 2) 마름뇌와 척수 → 목 굽이 (cervical flexure) 이차뇌소포는 5개의 소포형성 1) 발생 5주경 앞뇌 → 끝뇌 ( telencephalon), 사이뇌 (diencephalon) 2) 중간뇌 3) 마름뇌 → 뒤뇌 ( metencephalon), 숨뇌( myelencephalon)로 나뉘고 다리뇌 굽이(pontine flexure)이 나타남

뇌의 발생 끝뇌 → 대뇌반구 ( cerebral hemisphere) 사이뇌 → 시상상부( epithalamus), 시상하부( hypothalamus), 시상( thalamus), 시상밑부( subthalamus), metathalamus( 시상후부) 중간뇌 → 중간뇌 (midbrain) 뒤뇌 → dorsal 에서는 소뇌 (cerebellum), ventral에서는 다리뇌(pons) 숨뇌 → 숨뇌 (medulla oblongata)

A.일차뇌소포 B. 이차뇌소포

뇌실계의 발생 끝뇌 → 측뇌실 ( lateral ventricle) 사이뇌 → 제 3 뇌실( 3rd ventricle) 중간뇌 → 중뇌수도관 ( cerebral aqueduct) 뒤뇌, 숨뇌 → 제 4 뇌실 ( 4th ventricle) 척수 → 중심관 ( central canal)

뇌실

물뇌증

신경세포와 신경아교

신경세포 신경계통을 이루는 기본단위는 신경세포(neuron)이다. → 정보전달기능 ( 다른 조직과 구별되는 구조) + 신경아교 1) 신경세포체( nerve cell body, soma) → 핵(nucleus)를 포함 한 다른 세포 소기관을 포함함 → 외부의 신호를 해석하고 처리 2) 가지돌기 ( dendrite ) → 다른 신경계로부터 정보를 받아들 임 3) 축삭( axon ) → 정보를 신경세포체에서 말단부위로 정 보를 전달 정방향전도, 역방향전도

신경세포

신경세포 신경의 전도 1) 연접( 시냅스 : synapse) → 신경과 신경이 만나는 것 2) 연접 전 뉴런 ( presynaptic neuron) 3) 연접 후 뉴런 ( postsynaptic neuron) 4) 연접공간 ( synaptic cleft) 5) 근육과 신경이 만나는 것 → junction 6) 수초 ( myelin sheath) 신경세포의 종류 1) 홑극 신경세포 ( unipolar neuron) 2) 두극 신경세포 ( bipolar neuron ) 3) 뭇극 신경세포 ( multipolar neuron) → 대다수의 신경세포

신경세포의 종류 돌기 수에 따라 1) 홑극 신경세포( unipolar neuron)  척수 신경절, 삼차 신경절 2) 두극 신경세포 ( bipolar neuron)  안뜰달팽이 신경, 안뜰신경절, 망막에 있는 두극 신경 세포 3) 뭇극신경세포 ( multipolar neuron)  대다수의 신경세포, 운동신경세포와 자율 신경절 세포 축삭의 길이에 따라 1)긴 축삭뭇극신경세포 (Golgi type 1 neuron) 2)짧은 축삭 뭇극신경세포 (Golgi type 2 neuron) 3)무극신경세포 기능에 따라 1) 감각신경세포 2) 운동신경세포 3)사이신경세포

신경세포의 크기, 형태, 돌기

신경세포 연접의 종류 1) 축삭 수상돌기 연접 (axodendritic synapse) 2) 축삭 세포체 연접 ( axosomatic synapse) 3) 축삭 축삭 연접 (axoaxonic synapse) 운동신경세포 1) 위운동신경세포 ( upper motor neuron) → 대뇌운동 겉질에서부터 뇌줄기나 척수의 아래운동세포까지 연결하는 신경세포 2) 아래운동신경세포 ( lower motor neuron) → 척수의 앞뿔이 나 뇌줄기에서 근육까지 연결하는 신경세포

신경아교 뉴런 (neuron) → 주연 신경아교세포 (neuroglia) → 조연과 같은 역할, 뉴런을 지지, 절연체 역할( 손상 → 다발성경화증), 뉴런에 영향을 공급, 손상된 뉴런을 처리, 뇌혈관 장벽 중추신경계의 신경아교세포 1) 별아교세포 ( astrocyte) → 가장 큰 세포, 신경세포의 신진 대사에 관여, 혈액뇌장벽( blood – brain barrier, BBB) 2) 희소돌기아세포 ( oligodendrocyte) → 신경섬유의 말이집 형성에 관여(myelination) 3) 미세아교세포 (microglia) → 포식작용 4) 뇌실막세포(ependymal cell) → 뇌의 뇌실과 척수의 중심관 의 내강표면을 덮고 있는 상피세포의 일종 말초신경계의 신경아교세포 → 신경집세포 (schwann cell)은 말초신경의 말이집형성에 관여

신경연접 신경세포와 근육으로의 정보 전달은 연접을 통한 간접적인 방법으로 이루어짐 가시돌기가시(dendrite spine) → 학습과 성장에 영향 연접부위의 구성 1) 연접이전막( presynaptic membrane) → 연접 단추 ( synaptic button), 연접주머니( synaptic vesicles) 2) 연접이후막 (postsynaptic membrane) → 수용기( receptor) 3) 연접틈새 (synaptic cleft) 신경전달물질 Acetylcho-line(Ach), gamma-amino-butyric acid(GABA), norepinephrine(NE), dopamine( DA) 칼슘이온의 농도와 신경충동에 의한 연접주머니의 수와 비례 한다.