연상체계associative systems

감각체계와 운동체계가 직접 연결되는 상태는 원시적 반사회로primitive reflex circuit에서 볼 수 있다.

예를들어보자.

뜨거운 물체에 손이 닿으면 자동적으로 팔을 움츠린다.

이런 반사운동은 척추 수준에서 일어나며 의식의 개입이 없다.

그러나 대부분의 경우 감각체계를 통해 들어온 정보는

연상체계 내에서 기억, 동기motivation, 욕구에 따라 해석되고,

그 결과 행동계획이 만들어져 계획에 따른 행동을 운동체계가 수행한다.

감각체계 --------------------- 연상체계 -----------------------> 운동체계

                 기억, 동기, 욕구 등에 따라 해석 후 계획

연상체계의 대표적인 기능으로는 각성, 주의 기억, 학습, 감정, 언어 기능 등이 있다.

각성arousal과 주의attention

대뇌의 기능이 제대로 수행되기 위해서는 내부, 외부로부터의 정보처리가 원활해야 한다.

배가 고플 때는 음식에 대한 탐색에 주의가 집중되고,

운전 중에는 운전 상황에 대한 탐색에 주의가 집중되듯이,

생존을 위해서는 각성상태와 주의집중에 의한 검색기능이 잘 수행되어야 한다.

그러기 위해서는 주의집중에 대상이 너무 적으면 생존을 위해서는 불충분하고,

너무 많으면 과민과 혼란이 초래되어 곤란하다.

뇌에는 이러한 내외부자극의 양을 능동적으로 조절하는 방어, 여과의 기능이 있다.

어머니가 천둥소리에는 잠을 깨지 않더라도,

아기의 작은 울음소리에는 잠을 깨는 것이다.

의식, 각성, 즉 깨어있는 상태는

뇌간의 ascending reticular activating system(ARAS),

시상의 intralaminar nuclei,

그리고 대뇌피질의 기능에 따른 것이다.

각성이 안 되는 상태가 혼미stupor 또는 혼수coma이다.

ARAS에서는 작은 손상도 혼수를 일으키지만,

대뇌피질의 경우에는 광범위한 손상의 경우에만 혼수가 나타난다.

ARAS와 시상만이 활동하고 대뇌피질과의 연결이 없으면 각성 상태처럼 보이나

실은 의식도 감각도 없는 식물상태이다.

또한 일단 각성 상태가 지나간 후에는 기능의 재조정을 위해 각성 상태가 감소된 상태,

즉 수면이라는 과정이 발달해 있다.

인체에는 이러한 각성-수면주기 이외에도 비슷한 목적의 많은 주기성 행동이 있다.

주의는 우측 전두엽의 기능으로 보인다.

즉 우측 전두엽이 손상된 환자는 흩어져 있는 여러 글자 중에서 특정 글자를 찾아내지 못한다.

그러나 일련의 생각을 연결하는 능력은 전체 피질이 건강해야만 가능하다.

전체 피질의 전반적 장애는 혼동 또는 섬망으로 나타난다.

주의력결핍과 다활동장애attention deficit-hyperactivity disorder 어린이에서 전두엽 내지 우측반구의 대사저하를 볼 수 있다.