시상하부

시상하부는 간뇌의 하부를 형성하고 제3뇌실 바닥 형성에 관여합니다. 시상하부는 시신경 교차, 시신경로, 깔때기를 가진 회색 결절, 그리고 유두체를 포함합니다.

시신경 교차(chiasma opticum)는 시신경(두 번째 쌍의 뇌신경) 섬유가 형성하는 가로 능선으로, 부분적으로 반대쪽으로 교차하여 교차점을 형성합니다. 이 능선은 양쪽으로 측면과 후면으로 이어져 시신경로(tratus opticus)로 이어집니다. 시신경로는 앞쪽 천공질의 안쪽과 뒤쪽에 위치하며, 외측에서 대뇌각을 감싸고 피질하 시각 중추에서 두 개의 근으로 끝납니다. 더 큰 외측 근(radix lateralis)은 외측 슬상체(lateral geniculate body)에 접근하고, 더 얇은 내측 근(radix medialis)은 중뇌 천장의 상구(superior colliculus)로 이어집니다.

종뇌에 속하는 종말판은 시신경 교차의 앞쪽 표면에 인접하여 시신경 교차와 융합합니다. 종말판은 대뇌 세로틈의 앞쪽 부분을 닫고 얇은 회백질층으로 이루어져 있으며, 종말판의 측면 부분에서 대뇌 반구의 전두엽 실질로 이어집니다.

시신경 교차 뒤에는 회색결절(tuber cinereum)이 있으며, 그 뒤에는 유두체(mammillary body)가 있고, 그 측면에는 시신경로(optic tract)가 있습니다. 회색결절은 아래에서 깔때기(infundibulum)로 들어가 뇌하수체와 연결됩니다. 회색결절의 벽은 회색결절핵(nuclei tuberales)을 포함하는 얇은 회색질판으로 이루어져 있습니다. 제3뇌실의 측면에는 깔때기의 좁아지는 함몰부가 회색결절 영역으로 돌출되어 깔때기 안쪽으로 더 깊이 들어갑니다.

유두체(corpora mamillaria)는 앞쪽의 회색 결절과 뒤쪽의 천공된 물질 사이에 위치합니다. 이들은 각각 지름 약 0.5cm의 두 개의 작은 구형 흰색 구조물처럼 보입니다. 백색질은 유두체 바깥쪽에만 위치합니다. 안쪽에는 회색질이 있으며, 유두체의 안쪽과 바깥쪽 핵(nuclei corporis mamillaris mediales et laterales)이 구분됩니다. 유두공의 기둥은 유두체에서 끝납니다.

시상하부에는 세 개의 주요 시상하부 영역이 있습니다. 이 영역들은 서로 다른 모양과 크기의 신경 세포들이 모여 있는 곳입니다. 앞쪽(전시상하부 영역), 중간(중간시상하부 영역), 그리고 뒤쪽(후시상하부 영역)입니다. 이 영역들의 신경 세포들은 시상하부에 30개가 넘는 핵을 형성합니다.

시상하부 핵의 신경 세포는 분비물(신경분비)을 생성하는 능력이 있으며, 이 분비물은 같은 세포의 과정을 통해 뇌하수체로 전달됩니다. 이러한 핵을 시상하부의 신경분비 핵이라고 합니다. 시상하부의 전방 영역에는 시상하부상핵(supraopticus)과 시상하부주위핵(nuclei paraventriculares)이 있습니다. 이 핵의 세포 과정은 시상하부-뇌하수체 다발을 형성하여 뇌하수체 후엽에서 끝납니다. 시상하부 후방 영역의 핵 그룹 중 가장 큰 것은 유두체의 내측 및 외측 핵(nuclei corporis mamillaris mediales et laterales)과 시상하부 후방 핵(nucleus hypothalamicus posterior)입니다. 중간 시상하부 영역의 핵군에는 하중앙 및 상중앙 시상하부 핵(nuclei hypothalamic ventromediales et dorsomediales), 등쪽 시상하부 핵(nucleus hypothalamicus dorsalis), 깔때기핵(nucleus infundibularis), 회색결절핵(nuclei tuberales) 등이 포함됩니다.

시상하부 핵은 다소 복잡한 구심성 및 원심성 경로 체계로 연결되어 있습니다. 따라서 시상하부는 신체의 다양한 영양 기능을 조절하는 역할을 합니다. 시상하부 핵의 신경 분비는 뇌하수체 선세포의 기능에 영향을 미쳐 여러 호르몬의 분비를 증가시키거나 억제할 수 있으며, 이는 다시 다른 내분비선의 활동을 조절합니다.

시상하부 핵과 뇌하수체 사이에는 신경적, 체액적 연결이 존재하므로 이를 시상하부-뇌하수체 계통으로 통합하는 것이 가능했습니다.

계통발생학적 연구에 따르면 시상하부는 모든 척색동물에 존재하며, 양서류에서는 잘 발달되어 있고, 파충류와 어류에서는 더욱 발달되어 있습니다. 조류는 핵의 분화가 뚜렷하게 나타납니다. 포유류에서는 회백질이 고도로 발달되어 있으며, 그 세포들은 핵과 시상하부로 분화됩니다. 인간의 시상하부는 고등 포유류의 시상하부와 크게 다르지 않습니다.

시상하부 핵에 대한 분류는 매우 다양합니다. E. Gruntel은 15쌍의 핵을, W. Le Gros Clark는 16쌍, H. Kuhlenbek은 29쌍의 핵을 식별했습니다. 가장 널리 사용되는 분류는 W. Le Gros Clark의 분류입니다. I.N. Bogolepova(1968)는 위의 분류와 개체발생 자료를 바탕으로 시상하부 핵을 네 부분으로 나눌 것을 제안했습니다.

1. 전방 또는 전방 단면(시상하부 영역과 전방군을 합친 것 - W. Le Gros Clark) - 시상하부 내측 및 외측 영역, 시상하부 상핵, 시상하부 상핵, 상실핵, 시상하부 전방 영역;
2. 중간 중앙 부분 - 배측 중앙 핵, 등측 중앙 핵, 깔대기 핵, 후부 시상하부 영역;
3. 중간 측면 섹션 - 시상하부 측면 영역, 시상하부 측면 핵, 결절외측 핵, 결절유두핵, 주위핵;
4. 후방 또는 유두절단면 - 내측 유두핵, 외측 유두핵.

시상하부의 해부학적 연결 또한 그 (기능적) 중요성을 명확히 보여줍니다. 가장 중요한 구심성 경로들 중 다음과 같은 것들을 구별할 수 있습니다.

1. 중앙 전뇌 묶음은 시상하부와 후각구 및 결절, 편도체 주위 영역과 해마를 연결하는 측면 부분과 중격, 대각선 영역 및 꼬리핵을 연결하는 중앙 부분입니다.
2. 말단부는 편도선에서 시상하부의 전방부까지 이어진다.
3. 해마에서 유두체까지 궁상을 통과하는 섬유;
4. 시상-, 선조체- 및 담색시상하부 연결
5. 뇌간에서 - 중심 피개로;
6. 대뇌 피질(안와, 측두, 두정)에서.

따라서 구심성 감각의 주요 원천은 전뇌의 변연형체와 뇌간의 망상형체이다.

시상하부의 유출신경계는 세 가지 방향으로 그룹화될 수 있습니다.

1. 하행 체계는 망상체와 척수로 이어진다. 즉, 중뇌에서 끝나는 섬유의 주변 뇌실 체계(세로 후부 묶음), 척추의 미추부와 척수, 그리고 유두체-피개 묶음은 유두체에서 중뇌의 망상체로 이어진다.
2. 폐쇄된 기능적 변연계의 일부인 유두체(유두시상속)에서 시상으로 가는 경로
3. 뇌하수체로 가는 경로 - 시상하부-뇌하수체 경로는 상방실핵(섬유의 10-20%)과 시상상핵(80-90%)에서 뇌하수체의 후엽과 부분 중엽으로 이어지고, 결절뇌하수체 경로는 복내측핵과 깔대기핵에서 뇌하수체로 이어진다.

J. Ranson(1935)과 W. Hess(1930, 1954, 1968)의 연구는 동공의 확장과 수축, 동맥압의 증가와 감소, 시상하부 자극에 따른 맥박의 가속과 감속에 대한 자료를 제시했습니다. 이러한 연구를 바탕으로 교감신경(시상하부 후부)과 부교감신경(시상하부 전부) 효과를 나타내는 영역이 확인되었고, 시상하부 자체가 장기와 조직을 지배하는 내장계의 활동을 통합하는 중추로 여겨졌습니다. 그러나 이러한 연구가 발전함에 따라, 특히 동물의 자유 행동 시에 나타나는 많은 체성 효과 또한 밝혀졌습니다[Gellhorn E., 1948]. OG Baklavadzhan(1969)은 시상하부의 여러 부위를 자극했을 때, 어떤 경우에는 대뇌 피질의 활성화 반응, 척수의 단일 시냅스 전위의 촉진, 동맥압 상승, 그리고 다른 경우에는 그 반대의 효과가 관찰되었다고 보고했습니다. 이 경우, 식물적 반응이 가장 높은 역치를 보였습니다. O. Sager(1962)는 시상하부의 투열 요법 중 γ-시스템과 EEG 동기화의 억제, 그리고 과도한 가열 시 그 반대의 효과가 발생한다는 것을 발견했습니다. 시상하부가 조절 기전 간의 상호작용, 즉 체성 및 식물적 활동의 통합을 담당하는 뇌의 일부라는 개념이 형성되었습니다. 이러한 관점에서, 시상하부를 교감신경과 부교감신경 부위로 구분하기보다는, 시상하부의 역동적 영역(운동신경자극성 영역과 영양신경자극성 영역)을 구분하는 것이 더 정확합니다. 이 분류는 기능적, 생물학적 특성을 지니며, 전체론적 행동 행위 실행에 시상하부가 관여함을 보여줍니다. 분명히 식물계뿐만 아니라 체성계도 항상성 유지에 관여합니다. 에르고트로픽(ergotropic) 영역과 트로포트로픽(trophotropic) 영역은 시상하부의 모든 부위에 위치하며 일부 영역에서는 서로 겹칩니다. 동시에, 이들의 "집중" 영역을 식별할 수 있습니다. 따라서 앞쪽 부분(시상하부 앞부분)에서는 트로포트로픽 기관이, 뒤쪽 부분(유두체)에서는 에르고트로픽 기관이 더욱 명확하게 나타납니다. 시상하부와 변연계 및 망상계의 주요 구심성 및 원심성 연결을 분석하면 통합적 행동 형태의 조직에서 시상하부가 하는 역할을 파악할 수 있습니다. 시상하부는 이러한 구조의 중심에 위치한 지형적 위치와 생리적 특성으로 인해 이 시스템에서 특별한 중심 위치를 차지합니다. 후자는 뇌의 특수하게 구성된 부분인 시상하부의 역할에 의해 결정됩니다. 시상하부는 신체 내부 환경의 변화에 특히 민감하여 체액 지표의 미세한 변동에 반응하고 이러한 변화에 대응하여 적절한 행동을 형성합니다.시상하부의 특별한 역할은 뇌하수체와의 해부학적, 기능적 근접성에 의해 미리 결정됩니다. 시상하부의 핵은 특이적 핵과 비특이적 핵으로 나뉩니다. 첫 번째 그룹에는 뇌하수체로 돌출된 핵들이 포함되고, 나머지는 다른 핵들이 포함되며, 자극의 효과는 충격의 강도에 따라 달라질 수 있습니다. 시상하부의 특이적 핵은 명확한 효과를 나타내며 신경분비(neurocrinia) 능력에 있어 다른 뇌 형성과 다릅니다. 여기에는 회색 결절의 시상하부 핵, 실방핵, 소세포핵이 포함됩니다. 항이뇨호르몬(ADH)은 시상하부-뇌하수체 경로의 축삭을 따라 뇌하수체 후엽으로 내려가는 시상하부 핵과 실방핵에서 생성된다는 것이 밝혀졌습니다. 이후 시상하부 뉴런에서 방출인자가 생성되고, 이 방출인자가 뇌하수체로 유입되어 부신피질자극호르몬(ACTH), 황체형성호르몬(LH), 난포자극호르몬(FSH), 갑상선자극호르몬(TSH)의 삼중 호르몬 분비를 조절한다는 사실이 밝혀졌습니다. ACTH와 TSH의 실행인자 생성 영역은 정중융기 앞쪽 핵과 시상하부 전엽, GTG의 경우 회색질 결절 뒤쪽 핵입니다. 인간의 시상하부-뇌하수체 다발에는 약 100만 개의 신경 섬유가 포함되어 있는 것으로 알려져 있습니다.

의심할 여지 없이 뇌의 다른 부분들(측두엽의 내측-기저 구조, 뇌간의 망상체) 또한 신경내분비 조절에 관여합니다. 그러나 가장 특이적인 기관은 시상하부로, 신체의 통합적 반응, 특히 스트레스 반응 체계에 내분비선을 포함합니다. 영양-촉진계와 운동-촉진계는 활동을 보장하기 위해 말초 교감신경계와 부교감신경계뿐만 아니라 특정 신경호르몬계도 활용합니다. 피드백 원리에 따라 기능하는 시상하부-뇌하수체계는 대체로 자가 조절됩니다. 실행 요인 형성의 활동 또한 말초 혈액 내 호르몬 수치에 의해 결정됩니다.

따라서 시상하부는 뇌의 변연계와 망상계의 중요한 구성 요소이지만, 이러한 시스템에 포함되어 있기 때문에 내부 환경의 변화에 대한 특수 민감도의 형태로 특정 "입력"을 유지하고, 시상하부-뇌하수체계, 그 아래에 있는 식물 형성체와의 상방 연결, 그리고 시상과 뇌간의 망상체를 통해 피질과 척수로 연결되는 특정 "출력"을 유지합니다.

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