대뇌피질cerebral cortex

 

대뇌의 가장 겉부분으로, 두개골 내에서 최대 면적을 갖기 위해, 그리고 기능을 최대로 하기 위해 회gyrus와 구fissure라 불리는 많은 주름sulcus이 져 있으며 그에 따라 기능이 국재화localization 또는 특수화specialization되어 있다. 여기에 뇌신경세포의 70%가 있다.

발생학적으로 최상부 구조로서, 촉각, 시각, 청각, 후가, 미각 등 외계로부터의 정보와 신체 내부, 그리고 다른 뇌 부위로부터 정보를 받아 인식하고, 기억, 언어, 사고, 감정, 운동 등을 만들어낸다.

 

크게 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽으로 나누어져 있다. 중앙구central sulcus, fissure of Roland가 전두엽과 두정엽을 구분하고, 측구 lateral cerebral sulcus, sulcus of Sylvius가 전두엽과 측두엽을 구분한다.

 

대뇌피질은 단면으로 볼 때 신경세포의 배치 상태에 따라 6개의 층으로 구분되는데, 위치에 따라 6개 층의 배치양상에 차이가 있다. Brodmann은 그 차이에 따라 피질을 47개 영역으로 구분해서 지도화mapping하였다.

 

대체로 비-우세반구nondominant hemisphere에 병소가 있을 때 심인성으로 보이기 쉽다. 이때 나타나는 증상은 질병실인증, 구성실행증, 착의실행증, 신체반측무시 등이다.

 

 

전두엽frontal cortex

 

인간은 큰 전두엽을 가지고 있기 때문에 다른 영장류와 구별된다.

전두엽은 운동피질motor strip, 보조운동영역supplementary motor area, 브로카Broca영역, 전전두피질prefrontal cortex로 나뉜다.

특히 전전두엽prefrontal은 전두엽에서 일차운동피질과 전운동피질을 뺀 전두엽의 앞부분을 말한다. 전체 피질의 29%를 차지하며 인간 고유의 인격기능을 수행하는바, 통찰력, 자기인식, 계획, 의사결정, 작업기억working memory, 언어 생성과 신체적 표현, 여러 정보의 통합, 계획개념(행동의 순서) 형성, 행동수행, 주의, 동기, 인지, 이성적 사고, 지남력 등 인간이 동물과 구별되는 능력에 관여한다. 또한 시상, 변연계, 기저신경절, 그리고 기타 뇌의 여러 부위와 상호연결되어 그 기능들을 통합하고 있는 것으로 추측된다.

 

전전두엽은 감정을 관장하는 변연계의 도파민 시스템과 밀접히 연결되어 있다.

특히 안와전두 영역orbitofrontal region은 특히 변연계와 연결되어 욕구 또는 동기와 관련된 정보를 처리하는 데 관여하는데, 처벌과 보상 등 감정적, 정서적 정보들을 상황에 맞게 조절하여 적절한 사회적 행동을 수행하게 한다.

이 부위에 장애가 생기면 탈억제, 자책감 등이 나타난다.

 

내측 영역medial region은 행동을 시작하는 역할을 한다. 이곳에 장애가 생기면 심한 무감동 상태, 자연스러운 자세의 장애, 행동 및 언어의 제한, 심지어 무동성 무언증akinetic mutism을 보인다. 특히 내측 영역의 대상회는 변연계에 속하기도 하는데, 감정을 주관하며 아래로 편도, 시상, 중격과 연결된다. 이러한 전두엽 기능의 손상 시 나타나는 증상들은 조현병과 관련이 있다고 추정된다.

 

배외측 전전두 영역dorsolateral region은 목표지향적 행동수행의 중추역할을 한다. 그래서 이곳에 장애가 생기면 동기, 계획, 감시monitoring, 융통성 발휘 등에 문제가 생긴다. 환자는 미래를 예견하지 못하고, 피드백을 이용하지 못하며, 목적에 따라 행동하지 못하고, 노력을 지속하지 모한다. 즉 나무를 보느라 숲을 보지 못하게 된다. 그럼에도 불구하고 지능검사상 기억, 언어, 시각공간적 기능 수행은 정상인데, 이러한 기능들은 후두엽, 측두엽, 두정엽에서 관장하기 때문이다.

 

복외측 전전두 피질ventrolateral frontal cortex은 최근 인지와 의사소통의 기능을 한다는 것이 보고되고 있다. 특히 인간에서 이 부위에 전략적 기획, 의사결정, 그리고 multitaskin 기능을 수행하는 부분이 있다는 점에서 원숭이와 다르다고 한다.

 

전두엽증후군frontal lobe syndrome

전두엽이 외상, 종양 등으로 손상되면 인격, 즉 개인과 외부 세계와의 상호작요에 변화가 나타난다. 의지, 창조적 문제해결능력, 호기심, 추상능력, 불안정, 계획능력, 사회적 판단 및 결정 능력에 손상이 오고, 손상 위치에 따라 감정적 흥분이나 무감동 등을 나타낸다. 특히 부적절한 행동, 소아 같은 행동 또는 어리석은 행동이 나타난다.

반응은 허풍스럽고 과장되며 우스꽝스러운데 이를 Witzelsucht라고도 한다. 무관심하고 양심이나 자제력이 없어 성적 문란과 노출등으 ㄹ보이기도 하고 폭력도 행사한다.

우울증과 비슷하게 무감동과 의욕상실을 보이기도 하고, 자발성, 유연성 등도 감퇴되고, 위생적으로도 지저분해진다. 지능에는 큰 변화가 없으나 주의집중이 부족해지고 결국 지적 기능에 장애가 오며 이는 치매로 이행된다. 전두엽 후부가 손상되면 반대쪽 편측부전마비contralateral hemiparesis와 운동의 강도, 속도, 협응의 약화와 브로카실어증이 나타난다.

Hypofrontality가 조현병의 음성증상이나 무감동과 관련되고, 반면 hyperfrontality는 강박장애와 관련된다는 주장도 있다. 또한 orbitomedial lesion 때는 불안정, 다행감, 과잉운동, 충동성, 난폭성, 부적절한 사회적 행동을 보이는 경향이 커서 양극성 장애와 유사한 다행감증후군euphoria syndrome이 나타난다. 또한 전두엽은 도파민을 포함한 신경섬유가 많이 분포해 있어 조현병을 치료하는 항정신병 약물의 작용부위 이기도 하다.

 

이러한 전두엽의 기능을 검사하는 신경심리학검사로는 위스콘신 카드 분류 검사Wisconsin card sorting test(추상능력검사), 런던탑 검사Tower of London test(계획능력검사), 연속 수행력 검사continuos performance test(주의력검사) 등이 있다.

참고 : 최신정신의학 대표저자 : 민성길(정신의학신문 고문)

 

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