사람의 머리와 몸 중앙에는 수많은 뉴런이 있습니다. 중추신경계인 뇌와 척수가 있으며 뇌와 척수에서 온몸으로 신경 다발이 나와 복잡한 신경망을 형성하고 있습니다. 신경계는 감각 기간이나 몸속 내장 기관 등에서 보내는 정보를 받아들이고, 전달된 정보를 분석하여 적절한 명령 내립니다. 그리고 명령을 반응기에 전달 합니다. 사람의 신경계는 중추 신경계와 말초신경계로 나눌 수 있습니다.
1. 신경계의 구성
신경계는 중추 신경계(CNS)와 말초 신경계(PNS)로 나눌 수 있습니다. 중추신경계는 수많은 뉴런이 밀집되어 있어 정보 전달의 중심이 되는 곳이며, 수용한 자극을 통합하여 온몸의 작용을 조절합니다. 중추 신경계는 뇌와 척추로 둘러싸인 척수로 구성되어 있습니다.
1) 뇌
사람의 뇌는 두개골로 둘러싸여 있으며, 신체를 조절하는 기능으로 대뇌, 쇠뇌, 간뇌, 중간뇌, 뇌교, 연수 등으로 구성되어 있습니다. 뇌간은 중간뇌, 뇌교, 연수를 합쳐 일컫는 말입니다.
대뇌는 감각과 수의 운동의 중추이고 기억, 사고, 감정 등 고등 정신 활동을 담당하며, 기능에 따라 감각령, 연합령, 운동령으로 구분할 수 있습니다. 먼저 감각령은 신체의 감각 기관에서 오는 정보를 수용하여 시각, 청각, 후각 등 감각을 발생시킵니다. 연합령은 감각 기관을 통해 들어오는 정보를 수집하고 분석 및 판단하여 필요한 명령을 운동령에 전달하는 역할을 합니다. 이는 기억, 사고, 추리 등 고등 정신 활동을 수행합니다. 운동령은 연합령의 명령을 받아들여, 골격근의 수축으로 일어나는 수의 운동입니다. 대뇌는 좌우 2개의 반구로 나누어져 있으며, 좌반구는 몸의 오른쪽에서 오는 정보를 받아들이고 몸의 오른쪽 움직임을 담당합니다. 반면 우반구는 몸의 왼쪽에서 오는 정보를 받아들이고 몸의 왼쪽 움직임을 담당합니다. 소뇌는 대뇌의 뒤쪽 아래에 자리 잡고 있으며 대뇌와 함께 수의 운동이 정확하고 원활하게 일어날 수 있도록 조절하는 역할을 합니다. 그리고 내이의 평형 감각 기관에서 오는 감각 정보를 수용하여 몸의 자세를 바로잡는 균형을 유지하는 역할도 합니다. 간뇌는 대뇌의 아래쪽과 중간뇌 사이에 있으며 시상과 사상 하부로 구분할 수 있습니다. 시상은 후각 자극을 제외한 모든 감각 기관에서 오는 자극을 대뇌 겉질의 각 부분으로 선별하여 보내는 중계소 같은 역할을 담당합니다. 사상 하부는 자율 신경계와 내분비계의 조절 중추로, 혈당량 조절, 체온 조절, 삼투압 조절 등 체내의 항상성 유지에 중용한 역할을 담당합니다. 중간뇌는 간뇌의 아래쪽, 소뇌의 앞쪽에 있는 가장 작은 뇌로, 다양한 형태의 감각 정보를 전달하는 통로 역할을 담당합니다. 특히 안구 운동과 홍채 작용을 조절합니다. 뇌교는 중간뇌와 연수 사이에 앞쪽으로 볼록하게 돌출되어 있는 부위입니다. 뇌의 여러 부분과 연결되어 있어 뇌의 여러 부분 사이의 정보 전달을 중계하는 역할을 하며 연수와 함께 호흡 운동을 조절합니다. 마지막 연수는 뇌교와 척수 사이에 있으며 심장박동, 호흡 운동 등의 조절 중추이고, 기침, 재채기 등의 반사 중추이기도 합니다.
2) 척수
척수는 연수에 이어져 몸의 등 쪽을 따라 아래로 뻗어 있는 중추 신경으로, 척추에 싸여 있습니다. 척수는 뇌와 말초 신경 사이에서 정보를 전달하는 통로로, 감각 기관에서 받아들인 정보를 뇌로 전달하고 뇌에서 내린 명령을 반응기로 전달하는 역할을 담당합니다. 척수는 여러 가지의 반사 행동의 중추로 회피 반사, 무릎 반사 등의 중추입니다.
2. 의식적인 반응과 무조건 반사
의식적인 반응은 우리가 의식적으로 인지하고 의도적으로 결정하는 반응입니다. 즉 대뇌의 판단과 명령에 따라 일어나는 의식적인 행동입니다. 의식적인 반응은 자극 - 감각 기관 - 감각 신경 - 중추 신경(대뇌) - 운동 신경 - 반응기- 반응 순으로 진행됩니다. 반면 갑작스러운 위험으로부터 신체를 보호하기 위해서 좀 더 빠른 반응이 필요할 때, 대뇌 이외의 중추 신경계에서 직접 운동 명령을 내릴 떄가 있습니다. 이를 무조건 반사라고 합니다. 즉 대뇌와 관계없이 일어나며 흥분 전달 경로가 짧아 반응이 빠르게 일어납니다. 이를 통해 갑작스러운 위험으로부터 몸을 보호할 수 있습니다. 무조건 반사는 자극 - 감각기관 - 감각신경 - 중추 신경(척수, 연수, 중간뇌) - 운동신경 - 반응기 - 반응 순으로 일어납니다. 예로는 회피반사와 무릎반사, 재채기 등이 있습니다.
3. 식물인간과 뇌사 비교
식물인간과 뇌사는 모두 뇌의 기능과 관련된 상태입니다. 하지만 이들은 서로 다른 의학적 상태이기에 구분할 수 있어야 합니다.
먼저 식물인간(Vegetative State)은 중추신경계의 일부가 손상된 상태로, 환자는 의식이 없고 외부 자극에 대한 반응이 거의 없습니다. 하지만 심장박동과 호흡 같은 생명 유지 기능은 일어나고 있습니다. 뇌사(Brain Death)는 정신 활동의 중추인 대뇌 겉질의 기능과 생명 유지의 중추인 뇌간의 기능이 함께 상실된 상태를 의미합니다. 즉 뇌의 모든 기능이 완전히 상실된 상태라고 이해하면 됩니다. 뇌사 환자의 경우 뇌의 모든 활동이 멈추었기에 자발적인 호흡, 의식, 반응 등 뇌의 모든 기능이 없으며 의학적으로 사망으로 간주하고 있습니다.