전두엽 파헤치기

충동조절이 잘 안된다거나 종합적 판단이 잘 안될 때 전두엽 맛이 갔다.. 고 우스갯소리로 많이들 말씀하시죠..

 

오늘은 전두엽의 Anatomical 한 구조와 그 역할들에 대해 예시를 들어가며 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

https://theory.labster.com/frontal-lobe/

 

뇌의 어떤 부분이던, 각각의 부위가 손상되면 그것이 하는 역할들의 수행이 떨어지는 건 당연하지만, 각각을 연결하는 회로가 손상되어 그걸 잘 못하게 되는 경우도 있습니다.

 

우선 전두엽의 각 부분부터 자세히 알아보겠습니다. 

 

1. 전전두엽(Prefrontal Cortex) 

전전두엽은 고차원적인 사고, 감정 조절, 의사 결정 등에 중요한 역할을 하며, 손상 시 인지 및 행동 문제를 초래한다.

 

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Dorsolateral_prefrontal_cortex

(1) 배외측 전전두엽(Dorsolateral Prefrontal Cortex, DLPFC)

• 기능: 실행 기능(Executive Function), 계획, 문제 해결, 작업 기억(Working Memory) 담당.
• 손상 시 증상:
  • 계획 및 조직화 능력 저하
  • 문제 해결 어려움
  • 작업 기억 감소(새로운 정보를 단기적으로 유지하는 능력 저하)
  • 무기력(Apathy)
• 예시:
  • 환자가 복잡한 요리 과정을 따라가지 못함: 예를 들어, 카레를 만들기 위해 재료를 준비하고 순서대로 조리해야 하는데, 어떤 순서로 해야 하는지 혼란스러워하고 중간에 과정을 잊어버림.
  • 일상적인 일정을 관리하지 못함: 환자가 병원 예약을 했음에도 이를 기억하지 못하고, 일정이 바뀌었을 때 적절히 대응하지 못함.

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(2) 복내측 전전두엽(Ventromedial Prefrontal Cortex, VMPFC)

• 기능: 감정 조절 및 사회적 판단.
• 손상 시 증상:
  • 감정 둔화 또는 불안정
  • 공감 능력 저하(타인의 감정을 이해하지 못함)
  • 위험한 행동 증가(충동적인 의사 결정)
• 예시:
  • 도박 중독과 같은 충동적인 행동: 환자가 경제적 손실을 고려하지 않고 위험한 투자를 감행함.
  • 사회적 상황에서 부적절한 행동: 장례식에서 부적절하게 큰 소리로 웃거나, 낯선 사람에게 불필요하게 신체적으로 가까이 접근하는 행동을 보임.

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(3) 안와전두엽(Orbitofrontal Cortex, OFC)

• 기능: 충동 조절 및 사회적 행동 조절.
• 손상 시 증상:
  • 충동 조절 장애
  • 반사회적 행동(사회적 규범을 따르지 않음)
  • 감정적 불안정(분노 폭발 등)
• 예시:
  • 직장에서 부적절한 발언을 함: 상사가 실수했을 때 이를 즉각적으로 비난하며 무례한 태도를 보임.
  • 충동적으로 과도한 쇼핑을 함: 경제적 여유가 없는데도 신용카드를 무분별하게 사용하여 과소비함.

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2. 운동 피질(Motor Cortex) 

운동 피질은 신체 움직임을 조절하는 역할을 하며, 손상 시 운동 장애가 발생한다.

 

https://thebrain.mcgill.ca/flash/i/i_06/i_06_cr/i_06_cr_mou/i_06_cr_mou.html

(1) 일차 운동 피질(Primary Motor Cortex, M1)

• 기능: 반대쪽 신체의 수의적 운동 조절.
• 손상 시 증상:
  • 반대쪽 신체의 마비(운동 마비, Hemiparesis)
  • 운동 조절 능력 감소

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(2) 보조 운동 영역(Supplementary Motor Area, SMA)

• 기능: 복잡한 운동 계획 및 양손 협응 조절.
• 손상 시 증상:
  • 복잡한 동작 수행 장애(Apraxia)
  • 양손을 함께 사용하는 활동에서 어려움
• 예시:
  • 셔츠 단추를 잠그는 것이 어려움: 오른손과 왼손이 조화를 이루지 못하여 단추를 채우는 과정에서 실수를 반복함.
  • 악기를 연주하는 것이 어려움: 손가락을 순서대로 움직이는 능력이 떨어져 피아노를 칠 때 실수를 반복함.

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(3) 운동 연합 피질(Premotor Cortex, PMC)

• 기능: 자세 조절 및 감각 정보를 활용한 운동 조절.
• 손상 시 증상:
  • 운동 시작이 어려움
  • 감각 정보에 맞춰 움직이는 능력 저하
• 예시:
  • 신발 끈을 묶으려 할 때 손의 위치를 조절하지 못함: 시각적으로 신발을 보고 있지만 손이 정확한 위치를 찾지 못함.

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3. 브로카 영역(Broca’s Area) 

• 기능: 언어 생성 및 문법적 구조 조절.
• 손상 시 증상:
  • 말을 유창하게 하지 못함(브로카 실어증, Broca’s Aphasia)
  • 짧고 단순한 문장만 사용

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4. 전대상 피질(Anterior Cingulate Cortex, ACC) 

https://www.flintrehab.com/anterior-cingulate-cortex-damage/

 

 

• 기능: 주의력 조절, 감정 처리, 동기 부여.
• 손상 시 증상:
  • 무기력(Apathy)
  • 감정 둔화
  • 주의 집중력 저하
• 예시:
  • 직장에서 업무를 시작하는 것이 어려움: 해야 할 일을 알고 있지만 시작하려는 의욕이 없음.
  • 감정이 둔해짐: 가족이 기쁜 소식을 전해도 무표정한 반응을 보임.

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5. 후두측 전두엽(Posterior Frontal Cortex) 

• 기능: 감각 운동 통합과 반사적인 운동 조절.
• 손상 시 증상:
  • 감각-운동 협응 문제
  • 반사 반응 이상
• 예시:
  • 컵을 잡으려 하지만 손의 위치가 계속 어긋남.
  • 계단을 내려갈 때 발을 정확하게 내딛지 못함.

 

그런데 제가 처음 적었던 것처럼, 각각의 부위에서 손상이 일어나지 않았는데도 그 부위에서 손상이 일어난 것과 같은 일이 일어나는게 빈번합니다. Circuit의 문제로 봅니다.

. 특히 기저핵(Basal Ganglia), 시상(Thalamus), 소뇌(Cerebellum) 및 **백질 경로(White Matter Tracts)**의 손상은 전두엽의 정상적인 기능을 방해할 수 있습니다.

 

Cortico-Basal Ganglia-Thalamo-Cortical Loop (CBGTC 회로)

Cortico-Basal Ganglia-Thalamo-Cortical Loop(CBGTC 회로)는 대뇌 피질(특히 전두엽) - 기저핵(Basal Ganglia) - 시상(Thalamus) - 대뇌 피질로 순환하는 신경 회로로, 운동뿐만 아니라 인지 및 감정 조절에도 중요한 역할을 한다. 

 

https://www.researchgate.net/figure/The-cortico-basal-ganglia-cerebellar-thalamo-cortical-network-Movement-formation-is_fig1_372857823

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ex) 운동 회로 (Motor Circuit)

(1) 연결 경로

• 일차 운동 피질(Primary Motor Cortex, M1) 및 보조운동 영역(SMA) → 선조체(Putamen) → 창백핵 내측부(GPi) → 시상(VA/VL) → 일차 운동 피질로 되돌아감

(2) 역할

• 수의적 운동 조절(Voluntary Movement Control).
• 미세한 운동 조정 및 협응.

(3) 손상 시 증상

• 파킨슨병(Parkinson’s Disease): 운동 저하(Bradykinesia), 경직(Rigidity), 떨림(Tremor).
• 헌팅턴병(Huntington’s Disease): 과다운동(Hyperkinesia), 불수의적 움직임(Chorea).

https://www.intechopen.com/chapters/46425

 

# D1는 억제하는 느낌, D1은 더 움직이게 하는 느낌으로 간단히 생각하면 외우기 쉬울지도..