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두정엽 (Parietal lobe) 은 중심고랑의 뒤쪽 및 바깥쪽 고랑의 상부에 위치하는 부분이다. 뒤쪽은 두정후두고랑에 의하여 후두엽과 분리된다. 대뇌 피질의 바깥쪽 표면과 안쪽 표면에 걸쳐 있으며 감각신경원이 들어 있다. 정해진 부위에서 인체 해당기관에 운동명령을 내리는 운동 중추가 있다. 손운동과 혀·후두·입술 등 발성에 관한 운동중추의 면적은 넓고, 허리와 하지 운동을 조정하는 중추는 비교적 좁다. 신체를 움직이는 기능뿐 아니라 사고 및 인식기능 중에서도 수학이나 물리학에서 필요한 입체·공간적 사고와 인식기능, 계산 및 연상기능 등을 수행하며, 외부로부터 들어오는 정보를 조합하는 역할을 한다. 또한 문자를 단어로 조합하여 의미나 생각을 만드는 곳이기도 하므로 이 부위가 손상되면 무인식증이 생긴다. 실제로 천재 과학자로 알려진 아인슈타인의 뇌는 좌우 두정엽의 하단부가 일반인보다 15% 정도 넓은 것으로 알려져 있다.

머리 뒤쪽을 향해 내려가는 두정엽은 외부로부터 오는 정보를 조합하는 곳으로, 문자를 단어로 조합하여 의미가 있는 것으로 만든다. 두정엽에서는 어떤 것을 생각하여 만들어 내기 때문에, 손상되면 무인식증(Agnosia: 알지 못하는 상태) 상태가 되어 공부는 물론 어떤 일도 할 수 없게 된다. 버논 마운트 케슬 박사가 자기 몸의 한쪽을 알지 못하는 두정엽 손상 환자에 대해 보고한 것에 의하면, 오른쪽 두정엽이 손상된 이 환자는 자기 몸의 왼쪽을 전혀 알지 못한다. 다른 환자 중에는 라디오에서 흘러나오는 노래의 음을 따라 하지 못하거나, 평소에 잘 알던 물건을 만지면서도 어떤 물건인지를 모르는 경우도 있다. 그리고 인간의 두정엽에는 다른 동물에 비해 상대적으로 작은 감각중추가 있어 신체의 각 부위로부터 올라오는 감각 정보를 해당 대뇌 피질에서 최종적으로 종합하고 나서, 각 부위로 보내는 역할을 한다.

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