Bioinformatics with Park-Kleis

 Brain을 high level로 구분하면 Cerebrum, Cerebellum, Brain stem 으로 구성된다는 것을 지난 번 글에서 설명했었다. 이번 글에서는 Cortex에 대해서 살펴보는 것으로 정했다. What is Cortex?  "The cortex is the surface of the cerebrum." 우리 말로 피질이라 일컬어지는 cortex는 주름진 (folded) 모양을 가지며, hills 와 valleys 구간들이 있다.  (모든 그림의 출처는 Mayfieldclinic 이다.) Cortex는 specific layers로 arrange 되어 있는 16 billion neurons가 있다. 이 nerve cell bodies는 gray-brown 컬러로 말 그대로 gray mater이고, brain areas를 서로 연결해주는 역할을 하는 long nerve fibers(=axons)는 white matter로 불린다. gyrus는 튀어나온 부분, sulcus는 골짜기처럼 들어가 있는 부분이다. 조금 더 깊게 들어가보자. White matter tracts (pathways)는 cortex의 각 영역들을 연결한다. 그리하여 각 영역에서의 메시지들이 다른 부분으로 전달될 수 있고, brain의 깊은 부분까지 전달될 수 있다. 아래 그림을 살펴보자.  위 그림은 coronal view이다. 위 그림에 명시 된 각 부위들에 대해 살펴보자. 1. Hypothalamus 는 third ventricle의 floor에 위치해 있고, autonomic system을 컨트롤하는 마스터이다. 예를 들면, 배고픔, 목마름, 잠, 체온, 혈압, 감정, 호르몬 등이 있다. 2. Thalamus 는 뇌의 중앙(?)에 위치한 것처럼 보이는데, '괜히 중앙에 위치한게 아니네' 라는 ( 나만 이렇게 생각할수도 )  매우 매우 중요한 부위이다. Thalamus는 우리말로 시상인데, 이 부분은 cortex로 가는 모든...

 Brain volumetry를 위해서 사용하는 Tool들은 여러 가지가 있는데, Freesurfer라는 툴은 가장 유명한 tool이다. Brain volumetry를 이용해서 abnormalities 등을 detect할 수 있는데, volumetry를 위해서 freesurfer 다루는 방법들을 배우고 있는데 Brain에 대한 기본적인 function과 anatomy를 모르면 분석에 굉장히 큰 한계점이 될 것이라 생각해서 틈틈히 Brain function과 anatomy를 다뤄보고자 한다. 모든 Image의 출처는 hopkinsmedicine 임을 밝혀 둔다. 일단 위 이미지는 high level에서 brain을 나눌 때의 모습으로, cerebrum, cerebellum, brainstem으로 나뉜다. ❓먼저 Cerebrum (우리 말로는 대뇌)에 대해 살펴보자. Cerebrum은 gray matter(바깥쪽)와 white matter(안쪽)로 구성되어 있고, 뇌의 가장 큰 파트를 차지한다. cerebrum은 우리 뇌의 가장 큰 파트를 차지하고 있을 정도로 참 많은, 살아가면서 필수적인 기능들을 가지고 있다. 움직임, 온도조절, 말하기, 판단, 생각하기, 문제해결, 감정, 학습 등등 그 기능은 수도 없이 많다. Gray matter와 White matter는 Central Nervous System의 regions인데, gray matter는 바깥쪽에 위치하고, white matter는 안쪽에 위치한다. 그러나 위 그림을 살펴보면 Spinal Cord에서는 바깥쪽이 White matter, 안쪽이 Gray matter이다. 1) Gray matter 는 neuron somas(the round central cell bodies)로 구성 되어 있고, information processing & interpreting을 담당한다. 2) White matter 는 주로 myelin에 덮여 있는 axons(the long stems that conn...