[신경과학] 13.4 : 소뇌(cerebellum)

 

 

이번 포스트에서는 소뇌(cerebellum)에 대해 알아보자.

 

 

cerebellum은 balance에 있어 중요한 기능을 하게 됨. 그 밖에 movement의 sequence를 조절하는데도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있음.

 

소뇌에 문제가 생기면 ataxia(movement의 coordination이 문제), dyssynergia(손, 발을 움직일 때 띄엄띄엄 움직이게 됨), dysmetria(정확하게 위치를 집지 못함) 등이 발생할 수 있음.

 

 

 

 

위 그림은 cerebellum의 구조를 나타내주고 있음. 보면 상당히 많은 주름이 존재하는데, 이 주름을 folia라 함. 그리고 이런 주름 중에 깊게 패인 주름이 lobule이며, 총 10개의 lobule이 소뇌 내에 존재함. 한편 위 그림 (c)를 보면 cerebellum 밑 white matter쪽에 neuron들이 존재해 nuclei들이 형성되어 있음. 이 nuclei를 deep cerebellar nuclei라 함. 그리고 cerebellum의 중앙을 보면 마치 벌레처럼 생긴 vermis라는 구조가 있음. vermis는 axial muscle을 control하는데 관여하는 ventromedial descending spinal pathway를 조절하는데 중요함. 마지막으로 cerebellar hemisphere는 lateral pathway와 관련되어 있으며, 이 곳으로부터 thalamus의 VLc에 input이 가고, VLc로부터 cerebral cortex로 정보가 전달되게 됨.

 

 

 

 

 

위 그림에는 folia, lobule의 구조가 더 자세히 나타나 있음. 이 때 layer 2개가 존재하는데, granule cell layer와 molecular layer가 바로 그것임. 이 중 granule cell layer의 경우 granule cell이 아주 dense하게 존재하고 있으며, molecular layer에서는 granule cell, Purkinje cell 등이 서로 synapse를 형성하고 있음.

 

 

granule cell은 작은 excitatory neuron이며, 매우 수가 많아서, 거의 여기에 있는 granule cell의 갯수가 CNS 전체의 다른 neuron 수와 맞먹음. 한편 Purkinje cell은 inhibitory neuron이고 여러 granule cell, 혹은 또 다른 neuron들에 의해 activity가 조절되고, deep cerebellar nuclei가 target임.

 

 

 

 

위 그림에 나타나 있는 것처럼 우선 cerebral cortex로부터 2000만개의 (아주 많은 수의) neuron들을 통해 brain stem에 있는 pons로 정보가 들어가고, 이후 pons에서 cerebellum으로 정보가 전달된 다음에, 앞서 말했던 것처럼 cerebellum에서 VLc로, VLc에서 motor cortex로 가게 됨.

 

한편 cerebellum은 motor action을 learning할 때 상당히 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, 우리가 특정한 행동을 목표로 했을 때, 목표와 실제 행동이 얼마나 잘 matching되는지를 평가하고 이 때의 차이를 보상할 수 있는 signal을 제공해 mismatch를 해결하는 역할도 수행함.

 

 

 

다음 포스트부터는 뇌와 행동이 화학적으로 조절되는 기작들에 대해 살펴보도록 하자.