[생리학] 7. 신경계 : 뉴런과 시냅스 (1) 뉴런과 지지세포 -1

7. 신경계 : 뉴런과 시냅스

 

7.1 뉴런과 지지세포 -1

신경계는 뇌신경(cranial nerve)과 척추신경(spinal nerve)을 포함하는 말초신경계(peripheral nervous system, PNS)와 뇌와 척수를 포함하는 중추신경계(central nervous system, CNS)로 나뉩니다. 뉴런은 신경계의 기본 구조와 기능의 단위로서 전기화학적 신경 자극(또는 충격)을 전도하고, 물리적, 화학적 자극에 반응하며, 화학적조절물질을 방출 합니다. 이러한 활동을 통해 뉴런은 기억, 감각 자극, 학습 등을 인식하고 근육이나 선의 기능을 통제합니다. 대부분의 뉴런은 유사분열로 나눌 수 없습니다.

 

 

지지세포(supporting cell)는 뉴런보다 5배 더 많으며, 뉴런의 기능을 돕습니다. 중추 신경계에서, 지지 세포는 신경교(neuroglia 또는 glial cell)라고 불립니다. 뉴런과 달리, 신경교는 분열하는 능력이 제한적입니다.

 

(1) 뉴런(neuron)

뉴런은 크기와 모양이 매우 다르더라도 ① 세포체(cell body) ② 수상돌기(dendrite) ③ 축삭(axon)이라는 세 가지 주요 부분이 공통적으로 있습니다. 세포체는 뉴런의 큰 부분을 차지하고 있으며 핵을 보유하고 있습니다. 거대한 분자들이 이곳에서 생성되고, 수상돌기나 축삭에는 존재하지 않는 니슬소체(Nissl body)가 발견됩니다. 세포체들이 중추신경 내에서 그룹으로 모여 있는 것은 핵(nuclei)이라고 하고, 말초신경 내에서 그룹으로 모여 있는 것은 신경절(ganglia)이라고 합니다.

신경총(nerve plexus)은 신경섬유가 서로 얽혀 형성된 망상조직입니다. 수상돌기는 세포체의 세포질로부터 뻗어 나온 많은 가느다란 가지돌기입니다. 이 돌기는 전기 신경 자극을 세포체로 전달하는 수용부위를 제공합니다. 축삭은 신경 자극을 세포체로부터 멀리 보내는 긴 돌기로, 길이가 1mm에서 1m 또는 그 이상입니다. 세포체 근처에 있는 축삭기원은 축삭소구(axon hillock)이라고 불리며, 신경 자극은 그것에서 유래합니다. 그리고 측축삭(axon collateral)은 축삭에서 뻗어 나온 가지입니다.

단백질과 다른 분자들은 축삭을 통해 단순확산보다 더 빠른 속도로 운반됩니다. 이러한 빠른 수송은 축삭형질유동(axoplas

-mic flow)과 축삭수송(axonal transport)에 의해 발생합니다. 축삭형질유동은 축삭소구에서 신경 말단으로 세포질을 밀어내는 주기적인 수축에서 유래합니다. 미세소관을 이용하고 선택적으로 더 빨리 발생하는 축삭수송은 순방향뿐만 아니라 역방향으로도 발생합니다. 역방향 수송은 허피스 바이러스(herpes virus), 광견병 바이러스, 파상풍 독소를 신경 말단에서 세포체로 운반하는 것으로 알려져 있습니다.

 

(2) 뉴런과 신경의 분류

뉴런의 기능은 신경자극을 어떤 방향으로 전도하는지에 따라 분류됩니다. 감각 뉴런(sensory neuron) 또는 구심성뉴런(aff

-erent neuron)은 감각 수용기에서 중추 신경계로 신경 자극을 전도합니다. 운동뉴런(motor neuron) 또는 원심성뉴런은(efferent neuron) 중추 신경계에서 효과기 기관으로 신경 자극을 전도합니다. 연합뉴런은 중추 신경계 내에 존재하며 신경계의 연합 또는 통합 기능을 합니다.

운동 뉴런은 체성뉴런(somatic neuron)과 자율뉴런(autonomic  neuron)을 포함합니다. 체성운동뉴런(somatic motor neu

-ron)은 의지적 통제(voluntary control)와 골격근의 반사(reflex)를 담당합니다. 자율운동뉴런(autonomic motor neuron)은 평활근, 심근, 선과 같은 불수의적인 효과기(involuntary effector)를 자극합니다. 이 기관들을 자극하는 자율뉴런의 세포체는 중추신경계 밖의 자율신경절에 위치합니다. 그리고 자율뉴런은 교감뉴런(sympathetic neuron)과 부교감뉴런(parasym

-pathetic neuron으로 나뉩니다. 자율운동뉴런은 중앙조절중추와 함께 자율 신경계를 구성합니다.

뉴런의 구조적 분류는 뉴런의 세포체에서 뻗어 나온 돌기의 수에 따라 달라집니다. 가단극뉴런(pseudounipolar neuron)은 T자 모양의 가지를 가진 하나의 짧은 돌기로 구성되어 있으며, 원래 이극뉴런에서 유래하는데, 초기 배아 발생 과정에서 두 개의 돌기가 부분적으로 융합되기 때문에 가단극뉴런이라고 불리게 되었습니다. 감각 뉴런은 가단극뉴런으로, 가지돌기(branched process) 중 하나는 감각 자극을 수용하여 신경 자극을 일으키고, 다른 하나는 그 자극을 뇌나 척수에 전달합니다. 해부학적으로, 신경 자극을 세포체로 전도하는 돌기 중 일부는 수상돌기라고 불리고, 신경 자극을 세포체에서 멀리 떨어져 전달하는 돌기 중 일부는 축삭이라고 불립니다. 그런데 기능적으로는 두 개의 가지돌기가 하나의 긴 축삭 역할을 하고, 돌기의 수용단에 있는 작은 돌기만이 전형적인 수상돌기 역할을 합니다. 이극뉴런(biopolar neuron)은 양쪽 끝에 두 개의 돌기가 있는데, 대표적인 예는 눈의 망막입니다. 가장 흔한 유형인 다극뉴런(multipolar neuron)은 세포체로부터 뻗어 나온 여러 개의 수지돌기와 하나의 축삭을 가지고 있으며, 운동 뉴런이 대표적인 예입니다.

신경은 중추신경계 밖에 위치한 축삭의 다발입니다. 대부분의 신경은 운동과 감각 섬유로 구성되어 있기 때문에 혼합신경(mixed nerve)이라고도 불립니다. 하지만, 어떤 뇌 신경(cranial nerve)은 감각 섬유만을 가지고 있고 보기, 듣기, 냄새, 맛 등을 감지합니다.