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1. 개요
동명의 동물 해마(hippocampus)와 비슷하게 생겨서 이런 이름이 붙었다. 이 그림만 봐선 별로 안 닮은 것 같지만 해마 부분만 절제한 단면을 보면 해마와 상당히 닮아있다. 해마체라고도 한다. 이 경우 좀더 확장되거나 좀더 세분화된 영역으로 다루어질 수 있다.
해마의 예전 이름은 코르누 암모니스(Cornu Ammonis)이다.
2. 기능
그렇지만 뇌가소성이 제대로 발휘되어 해마의 역할을 다른 뇌 부위가 그 역할을 떠 맡을 경우에는 다시 학습이 가능할 수도 있다. 허나 해마가 있을 때보다는 그 기능이 떨어질 수 있다.
해마의 기능이 밝혀진 것은 1953년으로, 밝혀진 과정이 상당히 특이한데, 과거 전두엽 절제술이 성행하던 시절, 발작환자였던 H. M.(이하 몰레이슨)[1]은 치료를 위해 해마를 적출[2]하게 되었다. 이 수술 이후 몰레이슨의 발작 증세는 눈에 띄게 호전되었으나, 새로운 기억을 학습하지 못한다는 사실을 추가적으로 발견할 수 있었다. 이러한 사실에 의구심을 품던 학자들에 의해 해마의 기능이 밝혀지게 된다.
3. 해마가 손상될 경우
해마가 손상되면 과거의 기억은 모두 가지고 있지만, 새로운 기억은 받아들일 수 없어서 계속 과거에 머무르게 된다고 볼 수 있다. 이러한 병을 선행성 기억상실증이라고 따로 부른다. 몰레이슨 또한 해마없이 살았기 때문에 기억상실증을 앓았다.우울증이 생기면 위축되었다가 항우울제를 장기간 복용하면 정상 크기로 되돌아오고, 우울증 완치 후 복용을 중단해도 치료 효과가 유지된다고 한다.
해마를 건강하게 만드는 데 최고의 처방은 유산소 운동 그 중에서도 특히 달리기이다. 유산소 운동을 통해 뇌에 혈액량 공급을 늘리면 해마의 크기가 크게 수축 되어있던 우울증 환자나 트라우마 환자도 해마의 크기가 커지는 것이 확인되었다.
불충분한 수면도 해마의 크기를 위축시키는 것으로 나타났다. 해마가 기억력 생성과 관련된 부위임을 생각해보면 기성세대들의 잠을 줄여서 공부하기, 사당오락이 얼마나 허황된 헛소리인가를 알 수 있다.
특히 잠은 죽어서나 자는 거라며 하루에 4시간 이하로 잔다며 자랑하던 레이건 대통령과 대처 총리는 나란히 말년에 치매에 걸려 가족도 못 알아보다가 죽었다.
뇌의 부위 중에서도 해마는 특히 스트레스에 예민한 편인데, 스트레스를 받을 시 분비되는 코르티솔이 해마의 정상적인 기능과 영양 공급을 방해하기 때문이다. PTSD, 우울증, 급성 스트레스 장애 등 스트레스와 관련된 질병들이 기억 장애를 동반하는 이유가 이것으로 추정되고 있다. 그렇다고 코르티솔이 너무 부족해도 포도당 공급 이상으로 인해 기억력이 떨어진다.
알츠하이머 치매와 무관하게 인지기능 저하와 연관이 있다는 연구 결과가 나왔다.#
참고로 해마가 죽음 이후에도 가장 늦게까지 활동하게 된다고 한다. 즉, 주마등은 해마가 인생을 살아가며 얻은 중요한 기억을 곧 죽게 될 사람에게 랜덤으로 보여주는 것이라고 볼 수 있다.
4. 편도체
해마(hippocampus) 머리 영역의 도통한 영역 위에 안착하고 있는 편도체(amygdala)는 몸의 여러 다양한 곳곳에서 감지되는 통증을 신경기관의 틀로 하는 통제기관으로 이러한 편도체의 주요 기능이 연구 및 확인된바있다. 특히 이러한 고통에 대한 통제라는 상위기관으로서의 맥락(context)에서 편도체가 기억과 학습을 관장하는 해마의 머리(head)끝영역에서 연결되기에 매우 안정된 구조에서 이러한 메커니즘을 보여준다는 점에서 해마체는 편도체를 포함하는 선조체와의 연관관계가 시사하는 바는 매우 크다. [3][4]어떻게 보면 생존과 관련된 중요한 경험들이 대부분 고통과 연관된다는 점에서 편도체(amygdala)가 기억을 관장하는 해마체(hippocampus)와 직접적인 연관을 갖는다는 통각시스템의 연관성의 상정은 사실상 매우 당연하다. 그러나 편도체를 해마체의 한 부분으로 이해하는 이러한 연구는 한편으로는 현재 편도체 중심부가 억제 신호를 통해서 고통의 강도를 조절할수있는 교점(node)이 존재한다고 연구 결과 보고하고 있으며 따라서 이 역시 고통-기억-학습이 생존율 상승이라는 맥락(context)을 보여준다고 이해해볼수있다.
5. 해마체
해마(체)는 대뇌피질(중앙측두엽의 내후각피질)로부터 기원하는 해마이행부(subiculum하부융기)을 기저로 하는데 이는 해마윗이랑(gyrus)과 해마밑고랑(sulcus) 사이에 위치하며 DG(치상회)으로부터 들어오는 신호를 [math( \mathrm{ CA3 \rightarrow CA2 \rightarrow CA1 })]의 맥락(context)으로 해서 해마이행부로 받아 이를 다시 외부로 송출하는 메커니즘 신호절달경로의 시퀸스(sequence)를 가지고있다고 알려져있다.[5]해마(CajalHippocampus)라는 용어는 해마의 외형 구조에서 유래하지만 임상학적으로는 3개의 하위 필드로 구성된다고 보고있다. 3 하위 필드 CA1, CA2 그리고 CA3는 해마의 이전 이름인 코르누 암모니스(Cornu Ammonis)의 머리글자에서 따왔다.[6]
5.1. 치상회
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| 선조체의 미상핵과 뇌궁의 솔기(fimbria)와 해마의 치상회(치아이랑)가 편도체를 중심으로 연결된 그래픽 예시 |
6. 내후각피질
내후각피질(entorhinal cortex,EC)은 대뇌피질중 하나인 측두엽의 내측(ento-) 후각뇌고랑(rhinal sulcus) 영역으로 이의 일부로부터 기원하는 해마하부융기(subiculum)을 형성해 시퀸스를 갖는 해마체를 구성한다고 알려져있다.이러한 구조적 접근은 다섯 감각들과 같은 감각정보들이 모이는 내후각피질이 해마체가 어떻게 행동(behavior)과 정서(emotion0) 그리고 기억(memory)의 경험제련소(experience smelter) 기능을 갖는 메커니즘을 보여주는지를 이해해볼수있도록 할수있다.
6.1. 뇌궁
뇌궁(腦弓,fornix)는 좌우 대뇌 반구를 기준으로 보았을때 해마에서 일어난 솔기(fimbria)로 알려진 신경 섬유 다발들이 뇌량(뇌들보) 밑에서 모여서 한쌍의 몸통을 이루는데 이것이 마치 활처럼 휘어있다고 해서 붙여진 이름이다. 뇌궁은 양쪽에서 일어나 하나로 모였다가 다시 나뉘어 사이뇌의 여러 부분으로 활처럼 휘면서 한쌍이 나아간다. 이때 특히 뇌궁의 일어나는 양쪽 다리 사이를 하나로 연결하는 세모꼴의 판을 뇌궁교련(腦弓交連)이라고 하며 양쪽 해마를 연결하는 신경 섬유 다발로 생겨나 형성된다고 알려져 있으며 뇌량(뇌들보) 아래에 위치한다.7. 시상
변연계(limbic system)를 껍질로 해서 잘 감싸져있는 시상(thalamus)은 구조적으로 중뇌(mid-brain)위에 잘 안착돼있다.| |
| 복측(앞쪽)에서 바라본 해부학적 위치에서 변연계의 시각적 이해를 돕기 위한 그래픽예시 |
8. 여담
9. 관련 문서
[1] Henry Gustav Molaison. 상당히 오래 생존하여 비교적 최근인 2008년 2월에 사망했다. 수술을 받은 나이는 27세, 사망한 나이는 82세로 55년간 해마 없이 산 셈이다.[2] 그 시절에는 전두엽을 파괴하는 것이 엄연한 치료행위였다는 사실을 상기하자.[3] Published: 18 May 2020, General anesthetics activate a potent central pain-suppression circuit in the amygdala , Thuy Hua, Bin Chen, Dongye Lu, Katsuyasu Sakurai, Shengli Zhao, Bao-Xia Han, Jiwoo Kim, Luping Yin, Yong Chen, Jinghao Lu & Fan Wang ,Nature Neuroscience volume 23, pages 854–868 #[4] \[사이언스 온\] 고통을 제어하는 뇌 영역 찾아냈다#[5] \[위키미디어공용\] original: Santiago Ramón y Cajal (1852–1934) derivative = Looie496 - File:CajalHippocampus.jpeg from: Santiago Ramón y Cajal (1911) \[1909\] Histologie du Système nerveux de l'Homme et des Vertébrés, Paris: A. Maloine#[6] Neuroscience. Author manuscript; available in PMC 2011 Jan 20.Published in final edited form as: Neuroscience. 2010 Jan 20; 165(2): 525–534.doi: 10.1016/j.neuroscience.2009.10.018 PMCID: PMC2794945 NIHMSID: NIHMS154337 PMID: 19837138 Selective vulnerability of hippocampal cornu ammonis 1 pyramidal cells to excitotoxic insult is associated with the expression of polyamine-sensitive N-methyl-d-asparate-type glutamate receptors ,Tracy R. Butler,1,3 Rachel L. Self,1,3 Katherine J. Smith,1,3 Lynda J. Sharrett-Field,1,3 Jennifer N. Berry,1,3 John M. Littleton,2 James R. Pauly,2,3 Patrick J. Mulholland,1 and Mark A. Prendergast1,3