척수시상로
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1. 개요
척수시상로는 척수의 상행 섬유 다발로, 통증, 온도, 거친 촉각과 같은 감각 정보를 뇌로 전달하는 역할을 한다. 가쪽척수시상로는 통증과 온도를, 앞척수시상로는 거친 촉각과 압력을 전달하며, 말초에서 대뇌피질로 감각 정보를 전달하기 위해 세 개의 뉴런을 사용한다. 척수시상로는 척수의 앞가쪽 모서리를 따라 뇌간을 거쳐 시상으로 연결되며, 시상에서 일차 체감각 피질 등으로 신호를 전달한다. 척수시상로의 손상은 통증 및 온도 감각의 상실을 유발할 수 있으며, 병변의 위치를 파악하는 데 중요한 단서를 제공한다.
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| 척수시상로 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 감각 경로 |
| 계통 | 체성 감각계 |
| 기능 | 거친 촉각 온도 |
| 시작점 | 피부 |
| 종착점 | 시상 |
| 교차 | 앞 백색질 교차 |
| 구성 | |
| 구성 요소 | 앞쪽 척수시상로 가쪽 척수시상로 |
| 관련 질병 | |
| 관련 질환 | 갈색-세카르 증후군 |
| 해부학 | |
| 축삭 | 1차 뉴런 축삭은 척수 뒤뿔에서 척수 반대편으로 건너가 앞 백색질 교차를 통해 앞쪽 및 가쪽 척수시상로에서 위쪽으로 이동한다. |
| 추가 정보 | |
| 혈액 공급 | 앞 척수 동맥 |
| 관련 용어 | 척수 시상 경로 외측 척수 시상 경로 전방 척수 시상 경로 |
2. 구조
척수시상로는 척수에서 뇌로 감각 정보를 전달하는 중요한 신경 경로이다. 척수의 백색질을 통해 위로 올라가며, 크게 가쪽척수시상로와 앞척수시상로로 나뉜다.
- 가쪽척수시상로: 통증과 온도 감각을 전달하며, 주로 A 델타 섬유와 C 섬유로 구성된다.[1]
- 앞척수시상로: 거친 촉각과 압력을 전달하며, Aβ 섬유를 통해 감각 정보를 전달한다.[3]
이 두 경로는 모두 말초에서 대뇌피질까지 감각 정보를 전달하기 위해 3개의 뉴런을 사용한다.
1. 1차 뉴런: 뒤뿌리 신경절에 위치한 가성단극 신경 세포로, 피부에서 척수 뒤쪽으로 축삭을 뻗어 리사우어 고유다발을 통해 척추 1~2개 높이까지 올라가거나 내려간다.
2. 2차 뉴런: 롤란도의 젤라틴질 또는 고유 핵에 있는 경로 세포로, 축삭이 앞백색교차를 통해 척수 반대쪽으로 교차하여 척수 앞가쪽 모서리로 향한다.
3. 3차 뉴런: 시상핵(안쪽 등쪽, 배쪽 뒤쪽 가쪽, 배쪽 뒤쪽 안쪽 핵)에 위치하며, 대상피질, 일차체감각피질, 섬피질로 신호를 전달한다.[1]
고해상도 RNA 시퀀싱을 통해 전척수시상로에는 다섯 가지 뚜렷한 유형의 뉴런이 있음이 밝혀졌다. 그 중 세 개의 클러스터는 척수 뒤뿔의 판 I~III에 주로 위치하고, 두 개의 클러스터는 더 깊은 판에 위치한다.[3]
2. 1. 가쪽척수시상로
'''가쪽척수시상로'''(lateral spinothalamic tract) 또는 '''가쪽척수시상다발'''(lateral spinothalamic fasciculus)은 척수의 백색질을 통해 위로 올라가는 들신경 섬유 다발로, 척수시상로 내에서 뇌로 감각 정보를 전달한다. 통증과 온도 감각 정보(원시적 감각)를 시상으로 전달하며, 주로 빠르게 전도되는, 희소하게 수초화된 A 델타 섬유와 느리게 전도되는, 수초화되지 않은 C 섬유로 구성된다.[1]
가쪽척수시상로는 뒤안길-안쪽섬유띠 경로와 마찬가지로, 말초에서 대뇌피질의 의식 수준으로 감각 정보를 전달하기 위해 3개의 뉴런을 사용한다.[1]
가성단극 신경 세포는 뒤뿌리 신경절에 있으며, 이 신경 세포의 축삭은 피부에서 뒤쪽 척수로 이어져 리사우어 고유다발을 통해 척추 1~2개 높이까지 위아래로 올라가거나 내려가서 롤란도의 젤라틴질 또는 고유 핵에 있는 이차 신경 세포와 시냅스를 이룬다. 이러한 이차 신경 세포는 ''경로 세포''라고 불린다.[1]
경로 세포의 축삭은 앞백색교차를 통해 척수의 반대쪽으로 교차(교차)하여 척수의 앞가쪽 모서리로 향한다(따라서 척수시상로는 앞가쪽계통의 일부임). 교차는 일반적으로 들어가는 지점보다 척수 신경 분절 1~2개 위에서 발생한다. 축삭은 척수의 길이를 따라 뇌간, 특히 뇌간의 앞쪽배쪽속질로 올라간다.[1]
뇌간을 따라 올라가면서 경로는 등쪽으로 이동한다. 이 뉴런은 궁극적으로 시상핵의 여러 핵, 즉 안쪽 등쪽, 배쪽 뒤쪽 가쪽 및 배쪽 뒤쪽 안쪽 핵에서 삼차 뉴런과 시냅스를 이룬다. 거기에서 신호는 각각 대상피질, 일차체감각피질 및 섬피질로 전달된다.[1]
가쪽척수시상로의 뉴런은 척수 뒤뿌리 신경절에서 기원한다. 이들은 세포 손상을 나타내는 분자에 민감한 자유 신경 종말 형태로 말초 돌기를 조직으로 투사한다. 중심 돌기는 후외측로로 알려진 뒤쪽 뿔의 영역에서 척수에 들어간다. 여기서, 돌기는 두 수준 정도 위로 올라가 이차 뉴런에 시냅스한다. 이 이차 뉴런은 뒤쪽 뿔, 특히 렉스판 I, IV, V, VI 영역에 위치한다. II 영역은 주로 골지 II 사이신경세포로 구성되어 있으며, 통증 조절을 담당하며 주로 I과 V 영역의 이차 뉴런으로 투사한다. I과 V 영역의 이차 뉴런은 앞백색교차를 가로질러 교차하여 (이제 반대쪽의) 가쪽 척수시상로에서 위로 올라간다. 이 섬유들은 숨뇌, 뇌교 및 중뇌를 포함한 뇌간을 통과하여 시상의 배후외측복측(VPL) 핵에서 시냅스할 때까지 척수 섬유띠로 올라간다. 시상의 삼차 뉴런은 속섬유막과 방사관을 통해 피질의 다양한 영역, 주로 일차 체감각 피질 (브로드만 영역 3, 1, 2)로 투사한다.[1]
앞 척수시상로와 함께 가쪽 척수시상로는 때때로 "2차 감각 다발" 또는 "척수 렘니스커스"라고 불린다.[1]
2. 2. 앞척수시상로
앞척수시상로(또는 ''배쪽'' 척수시상로)는 거친 촉각과 굳은 압력을 전달한다. 앞섬유띠의 가장자리에 위치하며, 전정척수로와 다소 섞여 있으며, 반대편의 뒤기둥 또는 중간 회색질의 세포에서 유래한다. Aβ 섬유는 피부의 조잡한 촉각과 관련된 감각 정보를 전달한다. 척수에 들어간 후, 첫 번째 뉴런은 시냅스(고유 핵)를 형성하고, 두 번째 뉴런은 앞백색교차를 통해 교차한다. 이 두 번째 뉴런은 시상 VPL에서 시냅스를 형성하며 위로 올라간다. 들어오는 첫 번째 뉴런은 리사우어 고유다발을 통해 위 또는 아래로 이동할 수 있다.[3]이 섬유는 조잡한 촉각 정보를 시상의 VPL (복측 후외측 핵)로 전달한다.
앞척수시상로는 뒤안길-안쪽섬유띠 경로와 마찬가지로, 말초에서 대뇌피질의 의식 수준으로 감각 정보를 전달하기 위해 3개의 뉴런을 사용한다.
가성단극 신경 세포는 뒤뿌리 신경절에 있으며, 이 신경 세포의 축삭은 피부에서 뒤쪽 척수로 이어져 리사우어 고유다발을 통해 척추 1~2개 높이까지 위아래로 올라가거나 내려가서 롤란도의 젤라틴질 또는 고유 핵에 있는 이차 신경 세포와 시냅스를 이룬다. 이러한 이차 신경 세포는 ''경로 세포''라고 불린다.
경로 세포의 축삭은 앞백색교차를 통해 척수의 반대쪽으로 교차(교차)하여 척수의 앞가쪽 모서리로 향한다(따라서 척수시상로는 앞가쪽계통의 일부임). 교차는 일반적으로 들어가는 지점보다 척수 신경 분절 1~2개 위에서 발생한다. 축삭은 척수의 길이를 따라 뇌간, 특히 뇌간의 앞쪽배쪽속질로 올라간다.
뇌간을 따라 올라가면서 경로는 등쪽으로 이동한다. 이 뉴런은 궁극적으로 시상핵의 여러 핵, 즉 안쪽 등쪽, 배쪽 뒤쪽 가쪽 및 배쪽 뒤쪽 안쪽 핵에서 삼차 뉴런과 시냅스를 이룬다. 거기에서 신호는 각각 대상피질, 일차체감각피질 및 섬피질로 전달된다.
고해상도 RNA 시퀀싱은 전척수시상로에 다섯 가지 뚜렷한 유형의 뉴런이 있음을 발견한다. 그 중 세 개의 클러스터는 등쪽 뿔의 판 I~III에 주로 위치하고, 두 개의 클러스터는 더 깊은 판에 위치한다.[3]
2. 3. 척수시상로 뉴런의 종류
고해상도 RNA 시퀀싱을 통해 전척수시상로에는 다섯 가지 뚜렷한 유형의 뉴런이 있음이 밝혀졌다. 그 중 세 개의 클러스터는 척수 뒤뿔의 판 I~III에 주로 위치하고, 두 개의 클러스터는 더 깊은 판에 위치한다.[3]3. 기능
척수시상로는 감각이 반사를 동반한다는 특징이 있다.
척수시상로는 다음과 같은 두 가지 하위 시스템으로 구성된다.
- 직접 경로: 고통을 직접적으로 의식하고 이해하는 경로이다.
- 간접 경로: 고통으로 인한 정서적, 각성적 영향을 처리하는 경로이다. 다음의 두 가지 경로를 포함한다.
- 척수-그물체-시상-피질 경로: 상행성 그물체 활성화 시스템 (ARAS)의 일부이다.
- 척수-중뇌-변연계 경로: 고통의 정서적 측면을 담당한다.
3. 1. 앞가쪽계통 (Anterolateral system)
척수시상로는 뒤안길-안쪽섬유띠 경로와 마찬가지로, 말초에서 대뇌피질의 의식 수준으로 감각 정보를 전달하기 위해 3개의 뉴런을 사용한다. 앞가쪽계통은 척수시상로의 한 부분으로, 다음의 두 가지 주요 부분으로 나뉜다.[1][2]
가성단극 신경 세포는 뒤뿌리 신경절에 있으며, 이 신경 세포의 축삭은 피부에서 뒤쪽 척수로 이어져 리사우어 고유다발을 통해 척추 1~2개 높이까지 위아래로 올라가거나 내려가서 롤란도의 젤라틴질 또는 고유 핵에 있는 이차 신경 세포와 시냅스를 이룬다. 이러한 이차 신경 세포는 ''경로 세포''라고 불린다.
경로 세포의 축삭은 앞백색교차를 통해 척수의 반대쪽으로 교차하여 척수의 앞가쪽 모서리로 향한다. 교차는 일반적으로 들어가는 지점보다 척수 신경 분절 1~2개 위에서 발생한다. 축삭은 척수의 길이를 따라 뇌간, 특히 뇌간의 앞쪽배쪽속질로 올라간다.
뇌간을 따라 올라가면서 경로는 등쪽으로 이동한다. 이 뉴런은 궁극적으로 시상핵의 여러 핵, 즉 안쪽 등쪽, 배쪽 뒤쪽 가쪽 및 배쪽 뒤쪽 안쪽 핵에서 삼차 뉴런과 시냅스를 이룬다. 거기에서 신호는 각각 대상피질, 일차체감각피질 및 섬피질로 전달된다.
4. 임상적 의의
뒤섬유-안쪽 섬유 띠 경로의 2차 뉴런의 축삭과는 대조적으로, 척수시상로의 2차 뉴런의 축삭은 척수의 각 분절 수준에서 교차한다. 이 사실은 병변이 뇌에 있는지 척수에 있는지 결정하는 데 도움이 된다. 뇌간 또는 그 이상의 병변이 있는 경우, 통각, 촉각, 고유 수용 감각의 결손은 모두 병변 반대쪽에 나타난다. 그러나 척수 병변의 경우, 통각 결손은 병변 반대쪽에 나타나지만, 다른 결손은 병변 동일쪽에 나타난다. 브라운-세카르 증후군을 참조하십시오.
단측성 병변은 일반적으로 반대쪽의 마취(통증 및 온도 감각 상실)를 유발한다. 마취는 일반적으로 병변 수준보다 1~2 분절 아래에서 시작되는데, 이는 감각 섬유가 척수에 들어간 후 리사우어의 등쪽-가쪽 통로를 통해 여러 수준까지 전달되기 때문이며, 모든 미측 신체 부위에 영향을 미친다. 이는 핀으로 찌르는 검사를 통해 임상적으로 검사한다.
참조
[1]
서적
Fundamental neuroscience for basic and clinical applications
Elsevier
2018
[2]
간행물
Neuroanatomy, Spinothalamic Tract
https://www.ncbi.nlm[...]
StatPearls Publishing
2024
[3]
간행물
Deep sequencing of Phox2a nuclei reveals five classes of anterolateral system neurons
2024
[4]
간행물
A critical review of the role of the proposed VMpo nucleus in pain
https://www.scienced[...]
2002-04-01
[5]
간행물
Topographically Organized Projection to Posterior Insular Cortex from the Posterior Portion of the Ventral Medial Nucleus (VMpo) in the Long-tailed Macaque Monkey
2014-01-01
[6]
웹사이트
Chapter 25:Neural Mechanisms of Cardiac Pain: The Anterolateral System
http://symptomresear[...]
2009-11-26
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