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피질하계 중뇌간뇌 사이에는 중요한 두 개의 신경계가 존재한다. 운동조절에 중요한 기저핵과 정서에 중요한 변연계가 그것이다. 이 신경계의 대부분 혹은 모든 구조들은 대뇌 피질 아래 위치하기 때문에 이것들을 피질하계(subcortical system)라고 한다. 기저핵(basal gangliz)는 미상핵(caudate cucleus)과 피각(putamen) 그리고 담창구(globus pallidus)로 구성된다. 이 영역들이 파괴되거나 변성되면 운동 조절에 어려움을 겪는데, 일반적으로 불수의적인 운동 조절이 어려워지는 특징이 있다. 담창구의 손상은 수족의 불수의적인 비틀어짐과 구부러짐을 초래하고, 반면에 미상핵과 피각의 손상은 사람이 움직이지 않고 쉬는 동안 떨림이 나타나는 것 같은 불수의적인 운동들을 유발시킨다. 또한 걷기 같은 수의적 운동의 기본적인 보행에 추가적인 운동들이 나타나기도 한다.

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