대뇌 피질(大腦皮質, 영어: cerebral cortex) 또는 대뇌 겉질은 대뇌반구의 바깥층을 감싸고 있는 신경세포들의 집합이다. 두께는 위치에 따라 1.5~4밀리미터 정도이며, 같은 포유류라도 종에 따라 두께가 다양하다. 대뇌 피질은 대뇌의 안쪽 부분과 비교해 어두운 색을 띠고 있어 회백질(gray matter)이라고 부르며, 반대로 안쪽은 백질(white matter)이라 한다. 회백질은 신경세포체와 모세혈관으로 이루어져 있고, 백질은 축삭을 둘러싼 미엘린 때문에 백색으로 보인다.
위치와 구조
대뇌 피질은 대뇌의 가장 바깥층을 차지하는 부분이다. 대뇌는 한정된 공간인 두개골 안에 있기 때문에 표면적을 넓히기 위해 복잡하게 주름져 있다. 표면 쪽으로 융기된 부위를 이랑(gyrus), 움푹 들어간 부위를 고랑(sulcus)이라고 한다. 전체 대뇌 피질의 약 3분의 2는 대뇌고랑을 이루며 안쪽으로 들어가 있어 표면에서 관찰되지 않는다.
대뇌 피질은 이랑과 고랑의 모양과 위치에 따라 전두엽(이마엽, frontal lobe), 두정엽(마루엽, parietal lobe), 측두엽(관자엽, temporal lobe), 후두엽(뒤통수엽, occipital lobe)의 네 개의 주요 뇌엽(lobe)으로 나뉜다. 또한 가쪽고랑을 벌렸을 때 관찰되는 섬엽(insular lobe)도 존재한다.
층 구조
대뇌 피질의 대부분을 차지하는 신피질(neocortex)은 여섯 개의 층으로 분화되어 있다.
- 1층: 분자층(molecular layer) - 가장 바깥층으로 신경세포가 거의 없고 주로 가지돌기와 축삭의 종말가지로 이루어져 있다.
- 2층: 바깥과립층(external granular layer) - 주로 별세포(성상세포)로 이루어져 있다.
- 3층: 바깥피라밋층(external pyramidal layer) - 전형적인 피라밋세포로 구성된다.
- 4층: 속과립층(internal granular layer) - 주로 별세포로 이루어져 있으며 시상으로부터 들어오는 구심성 경로의 종착지이다.
- 5층: 속피라밋층(internal pyramidal layer) - 큰 피라밋세포가 분포하며, 이 층의 축삭은 피질하영역으로 뻗는 투사섬유가 된다.
- 6층: 뭇모양층(multiform layer) - 방추세포가 분포하는 것이 특징이다.
부등피질(이종피질, allocortex)은 6개보다 적은 층구조를 가지며, 해마조직(hippocampus)이 대표적인 예로 3개의 세포층을 갖는다. 사람의 경우 대뇌 피질의 약 90%가 신피질이고 약 10%가 이종피질이다.
기능
대뇌 피질은 부위에 따라 감각, 운동, 언어 기능 등 여러 가지 기능을 수행한다.
- 운동영역: 전두엽의 중심전회에 위치하며 수의운동을 담당한다.
- 감각영역: 두정엽의 중심후회에 위치하며 온각, 통각, 촉각의 중추이다.
- 운동성 언어중추(브로카영역): 왼쪽 대뇌반구 전두엽 아래부분에 위치한다.
- 감각성 언어중추(베르니케영역): 왼쪽 대뇌반구 측두엽에 위치한다.
- 시각영역: 후두엽 안쪽 부분에 위치한다.
- 청각영역: 측두엽의 횡측두회에 위치한다.
- 연합영역: 운동중추와 감각중추를 제외한 모든 영역으로, 기억, 상상, 학습, 의도적이고 이성적인 행동을 가능하게 한다.
발달
대뇌 피질은 배아 초기 발생과정에서 나타나는 신경관(neural tube)에서 발달이 시작된다. 신경관이 발달하면서 전뇌, 중간뇌, 후뇌로 분화되는데, 전뇌가 대뇌로 발달한다. 전뇌는 다시 종뇌(telencephalon)와 간뇌(diencephalon)로 분화되며, 종뇌는 최종적으로 신피질, 기저핵, 대뇌변연계로 분화된다. 태아 발달 과정 중 대뇌 피질의 발달을 연구하는 학문을 피질발생학(corticogenesis)이라 한다.
관련 질환
대뇌 피질을 침범하는 퇴행성 질환으로 알츠하이머병(Alzheimer's disease)과 픽병(Pick's disease)이 있으며, 주된 증상은 치매이다. 알츠하이머병은 전두엽과 측두엽, 두정-후두엽의 위축이 발생하며 뇌실이 확장된다. 픽병은 전두엽과 측두엽이 심하게 위축되고 대뇌 피질 외측에 신경세포 소실이 발생한다.
