중뇌(中腦, midbrain 또는 mesencephalon)는 뇌간(brainstem)의 일부로, 사이뇌(diencephalon)와 다리뇌(pons) 사이에 위치하는 비교적 작은 부위이다. '가운데골' 또는 '중간뇌'라고도 불린다.
위치 및 구조
중뇌는 뇌줄기(뇌간)의 가장 앞쪽에 자리하고 있으며, 위로는 사이뇌와 연결되고 아래로는 다리뇌(교뇌)로 이어진다. 길이는 약 2cm 정도이며 기본적으로 척수와 같은 원통형 구조이다. 중뇌 내부를 가로지르는 관인 중뇌수도(cerebral aqueduct)는 제3뇌실과 제4뇌실을 연결한다.
중뇌의 앞부분(복측부)에는 대뇌각(cerebral peduncle)이라는 한 쌍의 굵은 신경섬유다발이 있는데, 이는 대뇌에서 전달되는 운동 신경 섬유를 소뇌와 공유하여 팔, 다리의 움직임과 조절을 담당한다.
뒷부분(배측부)에는 사구체(四丘體, corpora quadrigemina)라고 불리는 두 쌍의 반구형 돌출 구조가 있다. 이는 위둔덕(superior colliculus, 상구)과 아래둔덕(inferior colliculus, 하구)으로 나뉜다.
중뇌의 내부에는 흑질(substantia nigra)과 적핵(red nucleus)이라는 중요한 구조가 있다. 흑질은 검은색을 띠는 신경세포 집단으로 도파민(dopamine)을 생성하며, 적핵은 철 성분을 포함한 혈관이 모여 붉은색을 띠는 핵으로 불수의 운동을 조절한다.
기능
- 반사 운동 중추: 무의식적 반사운동의 중추 역할을 하며, 자율신경계 조절, 체온 및 혈당 조절에 관여한다.
- 시각 반사: 위둔덕(상구)은 피질하 시각중추로, 빠른 시각 반사 작용(예: 눈에 빛이 들어왔을 때 동공 수축, 수정체 두께 조절을 통한 초점 조절, 안구 운동)을 담당한다.
- 청각 반사: 아래둔덕(하구)은 피질하 청각중추로, 귀에서 들어온 청각 신호를 대뇌로 중계한다.
- 운동 조절: 대뇌각, 흑질, 적핵은 소뇌와 함께 운동 관련 신호를 대뇌에서 척수로 전달한다.
임상적 의의
파킨슨병(Parkinson's disease)은 중뇌의 흑질에 존재하는 도파민성 신경세포가 점진적으로 사멸하여 발생하는 대표적인 신경퇴행성 질환이다. 흑질의 도파민 생성이 저하되면 손가락 떨림, 경직, 운동 완만 등의 증상이 나타난다.
중뇌는 뇌간을 구성하는 요소로서 망상체 활성화 시스템(reticular activating system)의 주요 영역이기도 하며, 각성 상태와 의식 유지에 중요한 역할을 한다.
