기저핵

대뇌피질은 피질 척수로와 피질 연수로를 통해 직접적으로 운동 기능에 영향을 주며, 소뇌와 기저핵은 대뇌피질을 조절하거나 하행 신경로를 통해 하부 운동 핵에 영향을 준다. 대뇌 피질 조절은 피질-퇴간-소뇌-시상-피질 순서로 또는 피질 - 기저핵 - 시상 - 피질을 연결하는 고리 형태의 희귀성 신경연결을 통해 완성된다. 이처럼 서로 긴밀하게 연결되어 있지만 질병에 의해 소뇌나 기저핵이 손상당하면  현저히 다른 신경학적 결함을 나타낸다. 임상의들은 운동계를 추 체계와 추체외로계로 나눈다. 추체는 피질 연수로와 피질 척수로로 구성되어 있다. 추체외로계는 추체로계 이외의 운동에 영향을 미치는 모든 신경로를 포함하는데 기저핵, 뇌간과 척수를 연결시키는 신경로 등이 있다. 기저핵의 구조들 사이에는 수많은 상호연결이 있기 때문에 기저핵을 기술하기 위해 사용되는 용어가 혼동을 일으킬 수 있다. 이 체계의 상호관계를 이해하기 위해 용어에 대한 충분한 지식이 필요하다. 기적 핵의 주된 구조물로 미상핵, 피각, 그리고 담창구가 있다. 흑질과 시상 하부 핵은 중뇌에서 기원한 기저핵은  미상핵, 피각과 담창구와 해부학적, 기능적으로 밀접하게 연관되어 있다. 미상핵은 시상의 후 외측, 측뇌실의 바닥에 위치해 있으며 미상핵의 머리 쪽 끝에서 부풀어 오른 것을 두부라고 하면 체는 시상의 옆을 통해 뒤쪽으로 지나며 점점 얇아진다. 피각과 담창구를 합쳐서 렌즈 또는 수정체 핵이라고 부른다. 엄지손가락 크기로 내장의 외측 면이 꺾이는 부위에 있다. 미상핵의 두부 부위를 제위하고 미상핵은 내장의 섬유들에 의해 렌즈 핵과 분리되어 있다. 피각은 펜즈 핵의 외측 부분으로서 치밀하게 배열된 많은 수의적은 경경원을 갖고 있는데 미상핵과 같은 조직학적 틍징을 갖는다. 렌즈 핵의 내측에 있는 담창구에는 엉성하게 배열된 큰 세포들이 들어있으며 많은 유수 섬유가 가로질러 간다. 이런 싱경 섬유 다발 때문에 담창구가 창핵 하게 보여 창백핵이라는 이름이 붙여졌다. 담창구는 적은 수의 세포가 흩어져 있는 얇은 막대에 의해 피각과 분리되며 담당 충구는 비슷한 구조의 얇은 판에 다시 내 담담 창구와 외 담창구로 부여된다. 담창구와 시상하부 핵은 내낭의 섬유들에 의해 분리되어 있는데 서로 발생학적인 관계에 있다. 시상하부는 해부학적으로 기능적으로 기저핵과 밀접한 관계를 가지고 있으며 렌즈 핵 섬유속과 시상 섬유 속사이에 위치한다. 다른 뇌의 경우 에서처럼 기저핵도 개재신경원과 투사 신경원을 포함하고 있다. 선조체로 들어오는 주된 신호는 대뇌피질, 시상, 흑질로부터 오고 배출되는 신호는 시상으로 배출된다. 신피질의 모든 부분, 특히 전두엽이나 두정엽에서 나온 축삭은 선조체로 투사된다. 기저핵과 관계된 구조물 사이에 많은 순환고리가 있으며 그중 가장 중요한 순환고리다. 기저핵과 소뇌는 다양한 순환을 통해 대뇌피질과 상호 연결되어 있당. 소뇌의 중재핵과 치상핵은 시상의 복 외측 핵으로 대뇌피질의 일차운동영역과 이차 운동영역으로 투사된다. 반대로 운동피질과 대뇌의 다른 부분은 선조체로 투사되어 기저핵 순환으로 들어간다. 또한 운동 필질에서 나오는 신경섬유는 뇌교로 투사되어 피질 - 뇌교- 소뇌 신경로를 형성하며 중재핵, 치상핵, 소뇌 - 시상 경로를 포함하는 소뇌 순환 고리로 들어간다. 결론적으로 기저핵과 소뇌는 하행 운동 신경로를 내서 하부 운동신경원을 조절하는 대퇴 피질과 서로 영향을 주고 받는다. 기저핵 질환의 여러 증상들은 신경전달 물질 시스템의 기능 이상에 의한다. 파킨슨 질환은 선조체내 콜린성 내재신경의 보존과 흑질-선조체의 도파민성 투사 섬유의 퇴행 때문에 기저핵 내에서 상대적으로 콜린성 작용은 증가되고 도파민성 작용은 감소한 상태다. 파킨슨 질환, 즉 진전마비는 흑질과 청반의 퇴행성 변화 때문에 생긴다. 흑질의 병리학적 변화는 피각과 미상핵에 있는 도파민의 고갈을 이야기하고 도파민의 고갈은 선조체 투사되는 신경섬유의 활동에 복잡한 변화를 이야기한다. 파킨슨병에서 담창구의 내측 분절과 흑질의 망상체로 투사하는 선조체 기능이 감소하지만 담창구의 외측 분절로 연결되는 투사는 더욱 활성화된다. 그 결과 억제성인 담창구의 원심성 신경 섬유에 대한 억제가 감소하기 때문에 시상피질신경 섬유가 억제된다. 파킨슨병 환자들은 무동증 ,강직, 진전을 보이며 무동증은 서기, 걷기, 먹기, 쓰기를 포함한 대부분 의지적 운동의 시작 및 수행에 어려움으로 나타나며 환자의 얼굴 표정은 고정되어 무표정해 보인다. 환자는 머리를 숙이고 어깨를 웅크린 상태로 서며 보폭이 좁고 발을 흔들지 않는다. 비록 환자가 첫발을 내딛는 것이 어려울지라도 일단 첫발을 내딛게 되면 걸음 속도가 점점 더 빨라져 목적지에 도착했을 때는 걸음을 멈추는데 어려움을 보인다. 이런 비정상적 걸음은 가속보행이라 한다. 사지의 경직은 파킨슨 병 환자의 대부분에서 나타나며 종종 수레바퀴 경직을 보인다. 검사자가 환자의 사지를 수동적으로 구부렸다 폈다 할 때 톱니바퀴가 돌아가는 것처럼 증가된 저항력이 갑자기 사라졌다가 다시 나타나는 것이 반복된다. 근육 신장 반사는 보통 정상적으로 나타난다. 파킨슨병에 전형적인 진전은 환자가 쉴 때 발생하며 손가락과 손목을 1초에 4-6회 정도 속도로 굴곡-신전을 반복하는 형태이며 이때 알약을 굴리는 것 같은 움직임을 보인다. 파킨슨병 치료는 기저핵의 도파민 농도를 증가시키는 약을 사용한다. 과거에는 시상의 복 외측핵에 병변을 만드는 수술적 요법이 사용되었다.