체감각

체감각계(somatosensory system; 체성감각계)는 피부(skin), 점막(mucous membrane), 팔다리(limb)와 관절(joint)로부터 감각 정보를 전달합니다. 체감각은 촉각으로 더 잘 알려져 있습니다. 일반적인 체감각 감지 경로는 1차(primary), 2차(secondary), 3차(tertiary), 이렇게 세 가지 유형의 긴 뉴런(neuron)을 포함합니다. 1차 뉴런은 척수 근처(spinal cord)에 후근신경절(dorsal root ganglia)이라고 불리는 신경 세포체(cell body)를 가지고 있습니다. 신경절(ganglia)의 감각 뉴런은 피부분절(dermatome)이라고 불리는 피부의 지정된 영역에 신경을 분포합니다.

피부는 기계수용체(mechanoreceptor; 기계적 자극 수용체; 기계적 자극 수용기)라고 불리는 특수 구조가 기계적 압력이나 왜곡을 신경 신호로 전달합니다. 털이 없는 피부에 가는 대부분의 자극은 네 가지 유형의 기계수용체 중 하나가 감지할 수 있습니다. 이 중 두 가지인 메르켈 소체(Merkel disk)와 루피니 소체(Ruffini ending)는 적응 속도가 느리고 피부에 장기간 접촉하는 자극에 계속 반응합니다. 메르켈 소체는 가벼운 접촉에 반응합니다. 루피니 소체는 더 깊은 정적 접촉, 피부 늘어남, 관절 변형 및 온기를 감지합니다.

다른 두 개의 주요 피부 기계수용체(cutaneous mechanoreceptor)는 마이스너 소체(Meissner corpuscle)와 파치니 소체(Pacinian corpuscles)이고, 이 수용체들은 빠르게 적응하는 수용체입니다. 이 기계수용체는 점자를 읽는 데 필요한 것과 같은 동적 자극을 감지합니다. 마이스너 소체는 저주파 진동과 섬세한 터치와 압력에 반응합니다. 파치니 소체는 깊고 반복적인 압력과 고주파 진동에 가장 잘 반응합니다. 이러한 기계수용체에 의해 감지된 정보는 후근신경절의 세포체를 향해 전파됩니다.

후근신경절의 1차 뉴런은 축삭돌기(axon; 축삭)를 척수로 연장하여 체내에서 뇌로 체감각 정보를 계속 전파합니다. 축삭돌기는 연수(medulla; 수질)에서 종지부를 찍고 2차 뉴런과 시냅스, 즉 소통합니다. 이 시점에서 신호는 처음에 자극을 감지했던 몸의 같은 측면에 동측으로(ipsilateral) 남아 있습니다. 하지만, 2차 뉴런은 연수의 반대편에 축삭돌기를 가지고 있고 여기서 정보를 해독합니다. 따라서 몸의 왼쪽에서 감지된 정보는 뇌의 오른쪽 반구에서 처리됩니다. 연수의 반대편에서, 2차 뉴런의 축삭돌기는 시상(thalamus)까지 계속됩니다. 시상(thalamus)은 3차 뉴런과 함께 시냅스를 형성합니다. 3차 뉴런은 체세포 감각 겉질(somatosensory cortex; 체세포 감각 피질)에서 끝나는 축삭돌기를 가지고 있습니다.

신체의 각 부위는 이 겉질 영역에 있는 호문쿨루스(homunculus)라고 불리는 체감각 지도에 표시됩니다. 손가락 끝과 같이 기계수용체의 밀도가 높은 신체 부위는 손바닥과 팔과 같은 기계수용체 밀도가 낮은 부위보다 겉질에서 더 크게 표시됩니다.

특정 신체 부위가 의도한 대로 기능하지 않을 때, 체세포 감각 겉질은 겉질 재구성(cortical reorganization; 피질 재구성)을 겪을 수 있습니다. 예를 들어 점자를 읽는 사람은 점자를 읽을 수 없는 사람보다 체세포 감각 겉질에서 더 큰 손가락 표현을 가지고 있습니다. 전완 절단 수술의 경우 일부 데이터에 따르면 절단된 팔과 이전에 연결됐던 겉질 부위에 인접한 겉질 부위(이 경우 얼굴)가 다시 연결할 수 있습니다. 이것은 절단 수술을 받은 사람이 얼굴의 특정 부위에 자극을 받으면 없어진 팔에서 자극을 느끼는 유령팔 현상을 일으킬 수 있습니다.