손발가락
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1. 개요
손발가락은 손과 발에 있는 각 신체 부위를 지칭하며, 일부 언어에서는 손가락과 발가락에 대해 다른 이름을 사용한다. 인간은 일반적으로 각 사지에 다섯 개의 손가락과 발가락을 가지며, 각각은 여러 개의 뼈로 구성되고 손톱이 존재한다. 손발가락의 수와 형태에 이상이 있을 수 있으며, 뇌의 체감각 피질은 각 손가락에 대한 신체 부위별 표현을 가지며, 운동 피질과도 연결되어 있다. 손발가락은 사지동물에게 고유하다는 견해와 육기어류의 지느러미에서 유래했다는 진화적 견해가 존재하며, 화석 연구를 통해 진화 과정을 추적하고 있다.
일부 언어는 손과 발의 손가락과 발가락에 대해 다른 이름을 가지고 있다(영어: 각각 "손가락"과 "발가락", 독일어: "Finger"와 "Zeh", 프랑스어: "doigt"와 "orteil").
인간은 일반적으로 각 사지에 다섯 개의 손발가락을 가지고 있다. 각 손발가락은 부드러운 조직으로 둘러싸인 여러 개의 지골로 형성된다. 인간의 손가락은 일반적으로 말단 지골에 손톱이 있다. 추가 손발가락이 있을 때 다지증 현상이 발생하며, 정상보다 적은 손발가락도 가능하다. 예를 들어 합지증이 있다. 이러한 돌연변이를 수술로 교정할 수 있는지, 그리고 그러한 교정이 필요한지는 경우에 따라 다르다.[1] 예를 들어, 전 체스 세계 챔피언인 미하일 탈은 평생 오른손 손가락이 세 개뿐이었다.
2. 명칭
다른 언어, 예를 들어 아랍어, 러시아어, 폴란드어, 스페인어, 포르투갈어, 이탈리아어, 체코어, 타갈로그어, 튀르키예어, 불가리아어, 그리고 페르시아어에서는 손가락과 발가락을 지칭하는 특정 단어가 없다. 대신 "손의 손가락" 또는 "발의 손가락"이라고 부른다. 일본어에서는 유비(指)가 문맥에 따라 손가락 또는 발가락을 모두 의미할 수 있다. 하지만 해부학이나 의학 분야에서는 손과 발의 손가락을 각각 "지(指)"와 "지(趾)"로 구분하여 사용하고 있다. 한국어에서는 '손가락'과 '발가락'으로 구분한다.
2. 1. 언어별 명칭
일부 언어는 손과 발의 손가락과 발가락에 대해 다른 이름을 가지고 있다(영어: 각각 "손가락"과 "발가락", 독일어: "Finger"와 "Zeh", 프랑스어: "doigt"와 "orteil").
다른 언어, 예를 들어 아랍어, 러시아어, 폴란드어, 스페인어, 포르투갈어, 이탈리아어, 체코어, 타갈로그어, 튀르키예어, 불가리아어, 그리고 페르시아어에서는 손가락과 발가락을 지칭하는 특정 단어가 없다. 대신 "손의 손가락" 또는 "발의 손가락"이라고 부른다. 일본어에서는 유비(指)가 문맥에 따라 손가락 또는 발가락을 모두 의미할 수 있다. 하지만 해부학이나 의학 분야에서는 손과 발의 손가락을 각각 "지(指)"와 "지(趾)"로 구분하여 사용하고 있다.
3. 인간의 손발가락
손가락 엄지손가락 검지 가운데손가락 약지 새끼손가락 발가락 엄지발가락 둘째 발가락 셋째 발가락 넷째 발가락 새끼 발가락
3. 1. 구조와 특징
인간은 보통 5개의 손가락과 발가락을 가지고 있으며, 각각은 손발가락뼈로 불리는 여러 뼈로 구성되어 연조직에 둘러싸여 있다. 인간의 손가락은 보통 손발톱이 있다.[26] 손가락이나 발가락 수가 정상보다 많은 경우를 다지증이라고 하며, 반대로 정상보다 적은 수를 보이는 증상은 가락결손증이라고 부른다.[13][14] 전 체스 월드 챔피언 미하일스 탈스는 오른손에 3개의 손가락만 지닌 채 일생을 살았다.
| 손가락 | 엄지손가락 | 검지 | 가운데손가락 | 약지 | 새끼손가락 |
|---|---|---|---|---|---|
| 발가락 | 엄지발가락 | 둘째 발가락 | 셋째 발가락 | 넷째 발가락 | 새끼 발가락 |
3. 2. 발생학적 이상
인간은 보통 5개의 손가락과 발가락이 있으며, 각각은 손발가락뼈로 불리는 여러 뼈로 구성되고 연조직에 둘러싸여 있다. 인간의 손가락에는 보통 손발톱이 있다.[26] 가락이 더 있는 증상은 다지증이라고 한다.[13] 이와 반대로 정상보다 더 적은 수를 보이는 증상은 가락결손증으로 부른다. 합지증과 같이 손발가락 형태에 이상이 발생하는 경우도 있다. 이러한 돌연변이를 수술로서 교정할 수 있는지, 또 이러한 교정이 바람직한지는 케이스마다 다르다.[26][1][14] 예를 들어 전 체스 월드 챔피언 미하일스 탈스는 오른손에 3개의 손가락만 지닌채 일생을 살았지만, 특정 분야에서 뛰어난 능력을 발휘했다.4. 뇌에서의 표현
각 손가락은 대뇌 피질의 체감각 피질 영역 3b[2][15], 영역 1의 일부[3][16]에 정돈된 신체 부위별 표현을 가지며, 보조 운동 영역과 일차 운동 영역에 분산되고 겹치는 표현을 갖는다.[4][18]
손의 체감각 피질 표현은 외부 손의 손가락을 동적으로 반영한다. 합지증 환자는 물갈퀴 모양의 짧아진 손가락을 가진 만곡수를 갖는다. 그러나 손가락이 융합되었을 뿐만 아니라 개별 손가락의 피질 지도 또한 곤봉 손을 형성한다. 손가락은 더 유용한 손을 만들기 위해 수술적으로 분리될 수 있다. 뉴욕 재건 성형 외과 연구소에서는 32세 남성(이니셜 O.G.)에게 이 수술을 시행하고, 수술 전후로 O. G.의 손가락을 터치해서 MRI 뇌 스캔 검사를 실시했다. 수술 전에는 뇌에 매핑된 손가락이 서로 가깝게 융합되었고, 수술 후에는 개별 손가락의 지도가 실제로 분리되어 정상적인 손에 해당하는 배치를 갖게 되었다.[5][19]
4. 1. 체감각 피질
각 손가락은 대뇌 피질의 체감각 피질 영역 3b,[2] 영역 1의 일부[3]에 정돈된 신체 부위별 표현을 가지며, 보조 운동 영역과 일차 운동 영역에 분산되고 겹치는 표현을 갖는다.[4] 손의 체감각 피질 표현은 외부 손의 손가락을 동적으로 반영한다. 합지증 환자는 물갈퀴 모양의 짧아진 손가락을 가진 곤봉 손을 갖는데, 손가락이 융합되었을 뿐만 아니라 개별 손가락의 피질 지도 또한 곤봉 손을 형성한다. 뉴욕 재건 성형 외과 연구소에서 외과 의사들은 O. G.라는 이니셜을 가진 32세 남성에게 손가락 분리 수술을 시행했다. 수술 전후에 MRI 뇌 스캔을 통해 확인한 결과, 수술 전에는 뇌에 매핑된 손가락이 서로 가깝게 융합되었으나, 수술 후에는 개별 손가락의 지도가 분리되어 정상적인 손에 해당하는 배치를 갖게 되었다.[5]4. 2. 운동 피질
각 손가락은 대뇌 피질의 체감각 피질 영역 3b[2][15], 영역 1의 일부[3][16]에 정돈된 신체 부위별 표현을 가지며, 보조 운동 영역과 일차 운동 영역에 분산되고 겹치는 표현을 갖는다.[4][18]손의 체감각 피질 표현은 외부 손의 손가락을 동적으로 반영한다. 합지증 환자는 물갈퀴 모양의 짧아진 손가락을 가진 만곡수를 갖는다. 그러나 손가락이 융합되었을 뿐만 아니라 개별 손가락의 피질 지도 또한 곤봉 손을 형성한다. 손가락은 더 유용한 손을 만들기 위해 수술적으로 분리될 수 있다. 뉴욕 재건 성형 외과 연구소에서는 32세 남성(이니셜 O.G.)에게 이 수술을 시행하고, 수술 전후로 O. G.의 손가락을 터치해서 MRI 뇌 스캔 검사를 실시했다. 수술 전에는 뇌에 매핑된 손가락이 서로 가깝게 융합되었고, 수술 후에는 개별 손가락의 지도가 실제로 분리되어 정상적인 손에 해당하는 배치를 갖게 되었다.[5][19]
4. 3. 합지증 환자의 뇌 변화
대뇌 피질의 체감각 피질 영역 3b[2]와 영역 1의 일부[3]는 각 손가락에 대해 정돈된 신체 부위별 표현을 가지며, 보조 운동 영역과 일차 운동 영역에는 분산되고 겹치는 표현을 갖는다.[4]손의 체감각 피질 표현은 외부 손가락의 동적 반영이다. 합지증 환자는 물갈퀴 모양의 짧아진 손가락을 가진 곤봉 손 (만곡수)을 갖지만, 손가락이 융합되었을 뿐만 아니라 개별 손가락의 피질 지도 또한 곤봉 손 형태를 띤다.[5] 손가락은 더 유용한 손을 만들기 위해 수술적으로 분리될 수 있다. 뉴욕 재건 성형 외과 연구소의 외과 의사들은 O. G.라는 이니셜을 가진 32세 남성에게 이 수술을 시행하고, 수술 전후에 MRI 뇌 스캔을 통해 O. G.의 손가락을 터치하여 뇌 변화를 관찰했다. 수술 전에는 뇌에 매핑된 손가락이 서로 가깝게 융합되었으나, 수술 후에는 개별 손가락의 지도가 실제로 분리되어 정상적인 손에 해당하는 배치를 갖게 되었다.[5][19]
5. 진화
손과 손가락, 발가락의 상동성에 대해서는 두 가지 견해가 존재한다.
최근까지 이 전환에 대해 자세히 설명하는 전환 형태는 거의 알려지지 않았다. 2008년 이전까지 데본기 시대의 해안 어류인 ''판데리크티스''는 지느러미가 렙토트리키아(지느러미 줄기)로 둘러싸인 단일의 큰 판으로 끝나는 것으로 해석되었다. 그러나 Boisvert et al.의 2008년 연구에 따르면 ''판데리크티스'' 지느러미 마지막 뼈 부분은 최소 4개의 지느러미 반경, 즉 원시적인 손가락과 유사한 뼈로 갈라져 있었다.[10] 판데리크티스는 사지 척추 동물의 앞다리에 존재하는 것과 상동인 뼈를 이미 여러 개 가지고 있었고, 방사형 지느러미와 원시적인 손가락과 비슷한 뼈도 가지고 있었지만, 그 지느러미의 기부는 팔과 같은 부위 안에 있었다.[23]
따라서 사지동물의 진화 과정에서 지느러미의 가장 바깥쪽 줄기가 사라지고 가장 초기의 손가락으로 진화하는 내부 방사형 뼈로 대체되는 변화가 일어났다. 이러한 변화는 조기어류의 상어, 폐어의 발생학에서 얻은 추가 증거와 일치한다. 이러한 현대 물고기에서 이미 존재하고 있는 원위 방사형 뼈는 사지동물의 손가락과 매우 유사한 방식으로 발달한다.[10][9][23]
2006년에 기술된 ''틱타알릭''은 여러 줄의 손가락과 같은 원위 지느러미 방사형 뼈가 존재한다. 물고기와 사지동물 사이의 미싱 링크으로 자주 묘사되지만, ''판데리크티스'', ''틱타알릭'' 및 사지동물의 정확한 관계는 아직 완전히 밝혀지지 않았다. ''틱타알릭''은 ''판데리크티스''에서 볼 수 있었던 손가락과 같은 방사형 뼈가 없는 뭉툭한 다리 같은 가슴지느러미를 가지고 있었기 때문에 논쟁이 되고 있다. ''틱타알릭''은 큰 척골과 지느러미 중앙에 있는 더 큰 뼈의 뚜렷한 축과 같이 초기 물고기와 더 유사한 앞지느러미의 특징을 가지고 있었다. Boisvert et al.(2008)에 따르면, "이러한 특성 분포가 ''틱타알릭''이 자포형태인지, ''판데리크티스''와 사지동물이 수렴하는지, 또는 ''판데리크티스''가 ''틱타알릭''보다 사지동물에 더 가까운지 말하기는 어렵다. 어쨌든, 이는 물고기-사지동물 전환이 기능적으로 중요한 구조에서 상당한 특성 불일치를 동반했다는 것을 보여준다."[10][23]p. 638.
손가락과 같은 방사형 뼈는 리조돈트 물고기인 ''사우립테루스''에서도 알려져 있지만, 이는 수렴 진화의 사례일 가능성이 높다. ''엘피스토게''는 ''틱타알릭''과 밀접하게 관련된 사지동물형 물고기로, 선사 시대 물고기에서 가장 사지동물과 유사한 손 중 하나를 보존한다. ''엘피스토게''의 손에는 최대 4개의 방사형 뼈로 배열된 19개의 원위 지느러미 방사형 뼈가 있었다. 이러한 방사형 뼈의 순차적인 블록은 손가락과 매우 유사하다.[11]
조류와 수각류 공룡은 손에 세 개의 손가락을 가지고 있다는 공통점이 있지만, 사라진 두 손가락이 서로 다르다는 점에서 역설적이다.[12] 새의 손(날개에 내장되어 있음)은 조상인 다섯 손가락 손의 두 번째, 세 번째, 네 번째 손가락에서 유래한 것으로 여겨지는 반면, 수각류 공룡은 첫 번째, 두 번째, 세 번째 손가락을 가진 것으로 보인다.[12]
최근 중국 서부의 준가얼 분지에서 발견된 쥐라기 수각류 중간 화석인 ''리무사우루스''는 이러한 복잡한 진화 과정을 보여주는 흥미로운 사례이다.[12] 이 화석은 첫 번째 손가락의 흔적과 두 번째, 세 번째, 네 번째 손가락을 모두 가지고 있지만, 손목뼈는 두 번째, 세 번째, 네 번째 손가락과 관련된 뼈와 같고, 손가락뼈는 첫 번째, 두 번째, 세 번째 손가락의 뼈와 같다.[12][24] 이는 새의 손가락 진화가 "수각류 진화 초기에 특징적인 손가락 정체성 변화"의 결과임을 시사한다.[12][24]
5. 1. 육기어류와의 관계
손과 손가락, 발가락의 상동성에 대해서는 두 가지 견해가 존재한다.최근까지 이 전환에 대해 자세히 설명하는 전환 형태는 거의 알려지지 않았다. 2008년 이전까지 데본기 시대의 해안 어류인 ''판데리크티스''는 지느러미가 렙토트리키아(지느러미 줄기)로 둘러싸인 단일의 큰 판으로 끝나는 것으로 해석되었다. 그러나 Boisvert et al.의 2008년 연구에 따르면 ''판데리크티스'' 지느러미 마지막 뼈 부분은 최소 4개의 지느러미 반경, 즉 원시적인 손가락과 유사한 뼈로 갈라져 있었다.[10] 판데리크티스는 사지 척추 동물의 앞다리에 존재하는 것과 상동인 뼈를 이미 여러 개 가지고 있었고, 방사형 지느러미와 원시적인 손가락과 비슷한 뼈도 가지고 있었지만, 그 지느러미의 기부는 팔과 같은 부위 안에 있었다.[23]
따라서 사지동물의 진화 과정에서 지느러미의 가장 바깥쪽 줄기가 사라지고 가장 초기의 손가락으로 진화하는 내부 방사형 뼈로 대체되는 변화가 일어났다. 이러한 변화는 방사선어류, 상어, 폐어의 발생학에서 얻은 추가 증거와 일치한다. 이러한 현대 물고기에서 이미 존재하고 있는 원위 방사형 뼈는 사지동물의 손가락과 매우 유사한 방식으로 발달한다.[10][9][23]
2006년에 기술된 ''틱타알릭''은 여러 줄의 손가락과 같은 원위 지느러미 방사형 뼈가 존재한다. 물고기와 사지동물 사이의 미싱 링크으로 자주 묘사되지만, ''판데리크티스'', ''틱타알릭'' 및 사지동물의 정확한 관계는 아직 완전히 밝혀지지 않았다. ''틱타알릭''은 ''판데리크티스''에서 볼 수 있었던 손가락과 같은 방사형 뼈가 없는 뭉툭한 다리 같은 가슴지느러미를 가지고 있었기 때문에 논쟁이 되고 있다. ''틱타알릭''은 큰 척골과 지느러미 중앙에 있는 더 큰 뼈의 뚜렷한 축과 같이 초기 물고기와 더 유사한 앞지느러미의 특징을 가지고 있었다. Boisvert et al.(2008)에 따르면, "이러한 특성 분포가 ''틱타알릭''이 자포형태인지, ''판데리크티스''와 사지동물이 수렴하는지, 또는 ''판데리크티스''가 ''틱타알릭''보다 사지동물에 더 가까운지 말하기는 어렵다. 어쨌든, 이는 물고기-사지동물 전환이 기능적으로 중요한 구조에서 상당한 특성 불일치를 동반했다는 것을 보여준다."[10][23]p. 638.
손가락과 같은 방사형 뼈는 리조돈트 물고기인 ''사우립테루스''에서도 알려져 있지만, 이는 수렴 진화의 사례일 가능성이 높다. ''엘피스토게''는 ''틱타알릭''과 밀접하게 관련된 사지동물형 물고기로, 선사 시대 물고기에서 가장 사지동물과 유사한 손 중 하나를 보존한다. ''엘피스토게''의 손에는 최대 4개의 방사형 뼈로 배열된 19개의 원위 지느러미 방사형 뼈가 있었다. 이러한 방사형 뼈의 순차적인 블록은 손가락과 매우 유사하다.[11]
5. 2. 조류와 수각류 공룡
조류와 수각류 공룡은 손에 세 개의 손가락을 가지고 있다는 공통점이 있지만, 사라진 두 손가락이 서로 다르다는 점에서 역설적이다.[12] 새의 손(날개에 내장되어 있음)은 조상인 다섯 손가락 손의 두 번째, 세 번째, 네 번째 손가락에서 유래한 것으로 여겨지는 반면, 수각류 공룡은 첫 번째, 두 번째, 세 번째 손가락을 가진 것으로 보인다.[12]최근 중국 서부의 준가얼 분지에서 발견된 쥐라기 수각류 중간 화석인 ''리무사우루스''는 이러한 복잡한 진화 과정을 보여주는 흥미로운 사례이다.[12] 이 화석은 첫 번째 손가락의 흔적과 두 번째, 세 번째, 네 번째 손가락을 모두 가지고 있지만, 손목뼈는 두 번째, 세 번째, 네 번째 손가락과 관련된 뼈와 같고, 손가락뼈는 첫 번째, 두 번째, 세 번째 손가락의 뼈와 같다.[12][24] 이는 새의 손가락 진화가 "수각류 진화 초기에 특징적인 손가락 정체성 변화"의 결과임을 시사한다.[12][24]
참조
[1]
논문
Fusion of hands
[2]
논문
Fingersomatotopy in area 3b: an fMRI-study
http://www.pubmedcen[...]
[3]
논문
Digit somatotopy within cortical areas of the postcentral gyrus in humans
[4]
논문
Somatotopy in the human motor cortex hand area. A high-resolution functional MRI study
[5]
논문
Somatosensory cortical plasticity in adult humans revealed by magnetoencephalography
http://www.pubmedcen[...]
[6]
간행물
On the origin of the tetrapod limb
[7]
논문
The role of development and function in formation of tetrapod like pectoral fins
[8]
논문
On the primitive tetrapod limb
[9]
웹사이트
Ancient Fish Had Primitive Fingers, Toes
http://news.national[...]
National Geographic News
2008-09-24
[10]
논문
The pectoral fin of Panderichthys and the origin of digits
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[11]
논문
Elpistostege and the origin of the vertebrate hand
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2020-03
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논문
A Jurassic ceratosaur from China helps clarify avian digital homologies
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[13]
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手足の先天異常【多指症（多趾症）と合指症（合趾症）】
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[17]
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体部位再現
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Somatotopy in the human motor cortex hand area. A high-resolution functional MRI study
[19]
논문
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On the origin of the tetrapod limb
[21]
논문
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[22]
논문
On the primitive tetrapod limb
[23]
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The pectoral fin of Panderichthys and the origin of digits
http://urn.kb.se/res[...]
[24]
논문
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[25]
웹사이트
https://www.kmle.co.[...]
[26]
논문
Fusion of hands
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