뇌실계

3. 발생

뇌실계는 배아 발생 과정 중 신경관(neural tube^영어)의 중심 통로인 신경수관(neural canal^영어)에서 기원한다.^[21] 초기 신경관은 뇌줄기가 되면서 등쪽과 옆쪽으로 팽창하여 제4뇌실을 형성하고, 팽창하지 않고 중간뇌(midbrain^영어)와 같은 크기를 유지하는 제4뇌실 윗부분은 중간뇌수도관이 된다.^[21] 제4뇌실은 숨뇌 꼬리쪽의 빗장(obex^영어)에서 좁아져 척추의 중심관이 된다.

발생 3주 째에 배아는 세 개의 엽으로 구성된 판 구조를 가지는데, 등쪽 표면을 덮고 있는 세포층을 외배엽이라고 한다. 배아 등쪽 표면 가운데에는 척삭(notochord^영어)이 있다. 내배엽이 증식하면 척삭은 발생 중인 배아 가운데로 끌려가서^[22] 바로 위에 있는 외배엽이 신경관으로 분화하도록 유도하고 몸의 앞뒤축을 정한다.^[23]

뇌가 발달하면서 배아 발생 4주 째가 되면 신경관은 머리가 생길 곳에 여러 군데 부풀어 오른다. 각각의 소포는 각기 다른 중추신경계 구성 요소가 된다. 앞쪽부터 앞뇌(prosencephalon^영어), 중간뇌(mesencephalon^영어), 뒤뇌(능형뇌, rhombencephalon^영어) 이렇게 1차 소포 3개는 다시 5개로 나뉜다. 신경수관 주위로 초기 뇌가 발달하면서 내부 공간은 원시적인 뇌실이 된다.^[22]

앞뇌는 끝뇌(telencephalon^영어)와 사이뇌(간뇌, diencephalon^영어)로 나뉜다. 끝뇌에 있는 뇌실은 가쪽뇌실이 되고, 사이뇌에 있는 것은 제3뇌실이 된다. 중간뇌에 있는 뇌실은 중간뇌수도관(aqueduct of Sylvius^영어)이 된다. 뒤뇌는 뒤뇌(후뇌, metencephalon^영어)와 숨뇌(연수, myelencephalon^영어)로 나뉜다. 뒤뇌에 있는 뇌실은 제4뇌실이 된다.^[21]

투명중격은 가쪽뇌실의 앞뿔을 분리하는 얇고 삼각형 모양의 수직 막으로, 뇌량에서 뇌궁까지 뻗어 있다. 태아 발달 3개월 동안 투명중격 동굴(CSP)이 형성되는데, 이는 태아 신경 발달 불량의 지표가 된다. 발달 5개월 동안 닫히기 시작하여 출생 후 약 3~6개월에 완료된다. 중격판의 융합은 해마, 편도체, 중격핵 등의 발달에 영향을 받는다. 이러한 변연계 발달이 부족하면 융합이 중단되어 CSP가 성인기까지 지속될 수 있다.^[10]

4. 기능

뇌와 척수는 뇌척수액( cerebrospinal fluid^영어, CSF)으로 채워진 뇌실계에 떠 있다. 뇌와 척수는 경막, 거미막, 연질막으로 구성된 뇌막으로 덮여있다. 뇌척수액은 두개골 내의 거미막과 연질막 사이의 거미막밑공간으로 유입되어 완충 작용을 함으로써 물리적 충격으로부터 뇌를 보호한다. 뇌척수액의 비중은 뇌의 비중보다 약간 낮아 뇌에 부력을 제공하고^[25][26] 중력으로부터 뇌를 지탱한다.^[24] 뇌척수액의 부력은 뇌의 무게를 약 1/30 정도로 감소시켜 중추신경계 영역에 있는 혈관과 신경에 대한 압력을 낮춘다.^[19]

뇌실계에서 생성되는 뇌척수액은 화학적 안정성과 뇌에 필요한 영양소 공급에도 필요하다.

4. 1. 뇌척수액의 생성과 순환

4. 2. 뇌 보호

5. 질병

뇌실계와 관련된 질병에는 물뇌증(뇌수두증), 수막염(뇌수막염), 뇌실염 등이 있으며, 감염이나 뇌출혈 혹은 거미막밑출혈 같은 외상이나 출혈로 인해 발생할 수 있다.^[1] 뇌실관 및 구멍의 협착은 뇌출혈이나 뇌졸중 후 혈액에 의해 막힐 수 있다. 뇌척수액은 뇌실 내 맥락총에서 지속적으로 생성되므로 유출이 막히면 가쪽뇌실(측뇌실) 내 압력이 높아져 수두증으로 이어질 수 있다.

6. 그림

참조

_[1] 서적 Fundamental Neuroscience for Basic and Clinical Applications Elsevier
_[2] 서적 Pediatric Critical Care Elsevier
_[3] 서적 Pediatric Critical Care Elsevier
_[4] 서적 Clinical Biochemistry of Domestic Animals Elsevier
_[5] 서적 Anatomy & Physiology OpenStax CNX 2023-07-16
_[6] 웹사이트 Ventricles of the brain https://www.nlm.nih.[...] nih.gov 2011-12-13
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_[8] 서적 Larsen's human embryology Churchill Livingstone/Elsevier
_[9] 학술지 Evolution of the neocortex: a perspective from developmental biology. 2009-10
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_[15] 학술지 Cavum septum pellucidum and its increased prevalence in schizophrenia: a neuroembryological classification
_[16] 학술지 Cavum septum pellucidum in monozygotic twins discordant for combat exposure: relationship to posttraumatic stress disorder https://dash.harvard[...]
_[17] 학술지 Increased diffusion in the brain of professional boxers: a preclinical sign of traumatic brain injury?
_[18] 학술지 Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury 2009-07
_[19] 서적 인체생리학 라이프사이언스 2011-03-01
_[20] 서적 신경과학: 뇌의 탐구 바이오메디북 2009-08-17
_[21] 서적 발생생물학 라이프사이언스 2011-03-01
_[22] 서적 Larsen's human embryology https://archive.org/[...] Churchill Livingstone/Elsevier
_[23] 서적 발생생물학 라이프사이언스 2011-03-01
_[24] 서적 Clinical Neuroanatomy http://books.google.[...] Lippincott Williams & Wilkins
_[25] 서적 Biological Psychology Worth Publishers
_[26] 서적 Anatomy & Physiology:The Unit of Form and Function https://archive.org/[...] McGraw-Hill