Decerebrate & Decorticate posturing

 오늘은 중추신경에 이상이 있을 때 생길수 있는 비정상적 자세(abnormal posture)의 대표인 'Decerebrate posture와 Decorticate posture'에 대해서 공부해보도록 하겠다.

 

(출처 : uptodate.com)

 Decorticate, decerebrate posturing은 모두 내외부 자극에 의해서 발생하는 pathological posture이다.

 두가지 자세 모두 위의 사진처럼 몸통과 사지의 전형적인 운동양상을 보이게 된다.

 Decorticate posturing은 비정상적인 flexion(굽힘)과 rigidity(강직)을 보이고, decerebrate posture는 비정상적인 extension(폄)과 rigidity(강직)을 보인다.

 만약 자신이 치료하고 있는 환자가 위 사진과 같은 운동을 보인다면, 이를 유발하는 원인 질환을 찾고 빠르게 치료를 시작해야겠다.

 

Etiology

 다양한 원인이 있을 수 있으

#. Supratentorial lesion

- abscess 

- extra-axial hematoma: subdural and extradural

- hydrocephalus

- intracerebral hemorrhage

- raised intracranial pressure

- traumatic brain injury including diffuse axonal injury

- tumor

 

#. Infratentoral lesion

- abscess

- hydrocephalus

- infract: brainstem or bilateral diencephalic

- intracerebral hemorrhage: cerebellar or brainstem

- traumatic brain injury including diffuse axonal injury

- tumor

 

#. Diffuse and Metabolic

- cerebral malaria

- electrolyte abnormalities: hyponatremia, hypomagesemia, hypocalcemia

- encephalitis

- hepatic encephalopathy

- hypoxic brain injury

- lead poisoning

- meningitis

- reye syndrome

 

Pathophysiology (병태생리)

- Decorticate posturing

 Decerebrate의 기전은 정확하게 밝혀지지 않았다.

(출처 : https://teachmeanatomy.info/neuroanatomy/brainstem/midbrain/ )

 midbrain의 red nucleus는 locomotion(운동기능)에 중요한 역할을 하며, rubrospinal tract은 red nucleus에서 spinal motor neuron으로 신호를 전달하는 역할을 한다. (영장류에서 rubrospinal tract는 primitive grasp reflex, crawling에 작용하는 것으로 알려져 있다.)

 forebrain, diencephalon, rostal midbrain (motor cortex, premotor cortex, corona radiata, internal capsule, thalamus)에 광범위하게 생긴 병변은 decorticate posturing을 유발할 수 있음. 

 정상적으로는 대뇌피질이 rubrospinal tract을 통한 red nucleus의 작동을 억제하는 역할을 하는데, 위에 해당하는 영역에 병변이 생기게 되면 rubrospinal tract를 억제에 문제가 생기므로 상체의 flexion이 유발된다.

 

- Decerebrate posturing

 과거 한 동물실험에서 마취된 원숭이의 intercollicular level 위쪽의 대뇌 피질을 제거 하였고, 이 원숭이는 자발적 호흡이 유지된 상태로, decerebrate posturing (extension & rigidity)를 보였다.

 Midbrain(중뇌)의 superior colliculi와 inferior colliculi를 연결하는 부위에 병변이 생긴 경우, red nucleus level 또는 그보다 아래쪽에서 병변이 생긴 경우에도 decerebrate posturing이 발생하는 것으로 되어 있다.

(출처 : https://loonylabs.org/2020/02/26/vestibulospinal-tract/ )

 이후 여러 동물 모델과 사람을 대상으로 한 연구결과에서 vestibulospinal tract이 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌다.

 Vestibulospinal tract은 척수 신경 중에서 extensor motor neuron(펴는 방향으로 작용하는 운동)은 흥분(강화) 시키고, 반대로 felxor motor neuron(굽힘 방향으로 작용하는 운동신경)은 억제하는 역할을 한다.

정상 physiology에서는 brain cortex 및 cerebellum에서 vestibular nuclei를 inhibit하는 작용을 한다.
하지만 여기 pathway에 문제가 생기면 vestibular nuclei에서 신호가 강화되고, 이는 곧 extensor m.의 신호가 강해지는 소견이 나타나게 되고 환자의 몸은 extensor posturing을 보이게 된다.

 

 따라서, red nucleus를 기점(intercollicular level)으로 위쪽에 발생하는 병변은  decortication을 일으키고, 아래쪽에 발생하는 병변은 decerebration을 일으키게 된다.

 뇌압이 올라가면서 forebrain에서 diencephalon, brainstem쪽으로 압박이 진행하게 된다면 환자가 보이는 posture도 decorticate에서 decerebrate로 진행하게 된다.

 

History and Physical

 GCS score의 motor score를 판별할때(https://emdoc1988.tistory.com/4 , 본 블로그 의식평가글에서도 확인가능!)에도  extensor response (decerebrate posturing)와 abnormal flexion (decorticate posturing)를 확인하도록 하고 있다.

 

- Decorticate Posturing

 팔은 abnormal flexion 그리고 다리는 extension을 보이게 된다.

 정확히는 팔꿈치, 손목, 손가락은 천천히 굴곡하는 모습을 보이게 되고, 어깨는 안쪽으로 말리면서 모이는 모습을 보인다.

 다리는 뻗으며(knee extension and ankle plantar flexion), 고관절은 안쪽으로 돌아간다 

 

- Decerebrate posturing

 어깨는 모은상태에서 안쪽으로 말려있으며, 팔꿈치와 손목은 extension 되는 모습을 보인다. 이때 손가락은 굽힌 상태로 유지된다. 다리는 decorticate posture와 같이 곧게 뻗은 상태에서 고관절은 안쪽으로 말린다.

 

- Stages of brain herniation (뇌탈출증의 단계)

 central herniation 발생시 diencephalon의 압력증가로 부터 시작해서 obey command, bilateral babinski reflex, paratonia, grasp reflex, decortication이 단계적으로 발생하게 되며, 나중에 midbrain이나 pons까지 눌리게 되면 decerebrate posturing을 보이게 된다.

 

(출처 : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK559135/ )