해마체(海馬體, hippocampus / hippocampal formation)는 대뇌변연계(limbic system)에 속하는 신경 구조로, 인간을 포함한 많은 척추동물의 뇌에서 기억과 학습을 담당하는 핵심 기관이다. 해마(海馬)라고도 불리며, 대뇌의 양쪽 측두엽(側頭葉)에 각각 하나씩 존재한다.
구조
해마체는 측두엽 내측에 위치한 복합 구조로, 일반적으로 치아이랑(dentate gyrus), 해마 본체(hippocampus proper), 그리고 대상하부(subiculum)를 포함하는 것으로 정의된다. 보다 넓게는 전해마이행부(presubiculum), 부해마이행부(parasubiculum), 후각뇌피질(entorhinal cortex)까지 포함하여 해마형성체(hippocampal formation)를 구성하기도 한다. 해마체는 측뇌실 하각 바닥을 따라 C자 형태로 휘어져 있으며, 보통 약 1cm의 지름과 5cm 정도의 길이를 가진다. 약 1천만 개의 뉴런으로 구성되어 있으며, 각 뉴런은 2만~3만 개의 다른 뉴런과 네트워크를 형성하는 것으로 알려져 있다.
해마 본체는 '아문의 뿔'(cornu ammonis, CA)이라는 이름에서 유래한 CA1~CA4와 같은 하위 영역으로 세분화된다.
기능
해마체는 주로 서술기억(declarative memory)의 처리에 관여한다. 단기기억이나 감정 관련 기억보다는 사실과 사건에 대한 기억인 서술기억의 형성과 저장, 그리고 단기기억을 장기기억으로 전환하는 과정에서 중심적인 역할을 한다. 해마가 손상되면 새로운 정보를 학습하고 기억하는 능력이 크게 저하된다.
해마는 맥락 의존적 기억(context-dependent memory) 처리에 뛰어나며, 좌측 해마는 최근의 일을, 우측 해마는 출생 이후의 전반적인 기억을 처리하는 것으로 알려져 있다. 또한 해마는 공간 탐색 능력, 시상하부 기능 조절에도 관여한다.
어원 및 명칭 유래
해마체라는 명칭은 그 구조가 해양 생물인 해마(sea horse)와 형태적으로 유사한 데서 유래하였다. 이 구조가 다른 영역과 구분되어 처음 기술된 것은 1587년의 일로, 당시 베네치아의 해부학자가 측뇌실 옆을 따라 분포한 회색질 구조를 누에와 유사하다고 기록했으며, 곧이어 해양동물인 해마와도 닮았다고 언급되었다. 이후 1729년 독일, 1732년 덴마크의 해부학자들이 이 구조를 기술했고, 파리의 한 해부학자가 이집트 신 아문(Ammon)의 숫양 뿔에 빗대어 '아문의 뿔'(cornu ammonis)로 명명하면서 CA라는 약어도 널리 사용되게 되었다. 18세기를 거치며 '해마체'라는 명칭이 정착되었다.
임상적 관련성
해마체는 알츠하이머병, 우울증, 외상후 스트레스 장애(PTSD) 등의 여러 신경·정신 질환과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 과도한 우울증과 스트레스에 장기간 시달리면 해마가 위축되는 현상이 관찰되기도 한다. 또한 헤르페스바이러스가 뇌혈관장벽을 통과할 경우 해마체만을 선택적으로 공격하여 단기기억상실증을 유발할 수 있다는 보고가 있다.
신경세포 생성에 관한 논쟁
뇌 신경세포, 특히 해마의 뉴런이 전 생애에 걸쳐 지속적으로 생성되는지에 대해서는 학계에서 오랜 논쟁이 있어 왔다. 성체 신경발생(adult neurogenesis)을 지지하는 연구 결과와 함께, 13세 전후로 뇌세포 생성이 중단된다는 상반된 연구 결과도 제기되어 논쟁이 지속되고 있다. 최근 일부 연구팀은 40대에서 80대에 이르는 연령에서도 해마에서 새로운 신경세포가 생성된다는 결과를 발표하기도 하였다.
참고 문헌
- 한국어 위키백과, "해마체"
- 서울아산병원 건강정보, "해마 (Hippocampus)"
- Duvernoy, 2005
- Moreno-Jiménez, E. P. et al. (2019). Nature Medicine 25, 554–560.
