신경계의 정의, 기본 구조, 종류, 신경전달물질

1. 신경계란?

신경계란 감각 정보와 기억을 이용해 신체에 전기적, 화학적 정보를 전달함으로써 근육을 통제하는 기능을 합니다. 신경계를 구성하는 뉴런이라는 신경세포로 정보를 전달합니다. 천억여 개의 뉴런은 서로 연결되어 신경망을 이루고 신경망의 작용을 통해 사람의 생각과 감정을 일으킵니다. 그러므로 신경계를 연구해 뇌를 이해하게 되면 사람의 행동과 심리를 이해하는 데에 도움이 될 수 있습니다.

2. 신경계의 기본 구조

신경계는 뇌와 척수를 포함하는 중추신경계와, 체신경계와 자율신경계를 포함하는 말초신경계로 구분할 수 있습니다, 중추신경계의 뇌는 신경계에서 가장 복잡한 지각, 운동, 정서, 인지 기능을 담당하고, 척수는 뇌에서 뇌의 명령을 신체로 전달합니다. 말초신경계는 중추신경계와 신체 기관을 연결하여 정보를 전달합니다. 말초신경계는 체신경계와 자율신경계로 구분됩니다. 체신경계는 피부, 근육, 관절 등에서 뇌와 척수를 연결해 신호를 주고받습니다. 의식적으로 근육 등의 움직임을 통제할 수 있습니다. 자율신경계는 혈관, 신체 기관, 내분비선 등과 뇌, 척수를 연결해 신호를 주고받습니다. 자율신경계는 교감신경계와 부교감신경계로 구성됩니다, 교감신경계는 위협에 대해 신체를 준비시킬 수 있게 하고, 부교감신경계는 신체를 안정시키는 역할을 합니다.

3. 신경세포의 종류와 구조

신경세포의 종류는 기본적으로 감각신경세포, 사이신경세포, 운동신경세포의 세 가지입니다. 감각신경세포는 빛, 소리, 맛, 냄새, 피부 압력과 같이 물리적인 자극을 신호로 받아들입니다. 사이신경세포는 단거리의 회로 내에서 정보를 통합합니다. 운동신경세포는 근육의 이완과 수축과 같은 것을 명령해 신체를 활동시킵니다. 기본적으로 감각신경세포와 운동신경세포는 동시에 작용합니다. 우리는 보통 어떠한 움직임을 하든 동시에 어떠한 감각도 느낄 수 있습니다. 뉴런이라는 신경세포는 세포체, 수상돌기, 축삭, 축삭종말과 같이 네 가지의 기본구조로 되어있고 각각 역할을 하며 정보를 주고받습니다. 수상돌기는 수천 개의 다른 신경세포로부터 신호를 받아 세포체에서 취합합니다. 세포체에는 염색체 DNA를 포함하는 핵이 있습니다. 세포체에서는 수상돌기로부터 취합된 정보를 전기 신호로 만들어 축삭을 통해 전달합니다. 축삭의 끝에 있는 것이 축삭종말입니다. 축삭종말에는 시냅스가 존재하는데 이러한 시냅스로 축삭종말과 다른 세포의 수상돌기를 연결할 수 있습니다.

4. 신경전달물질의 정의 및 종류

신경세포들 간에 의사소통을 통해 인간의 생각과 행동이 나타난다는 것을 알 수 있었습니다. 그렇다면 의사소통은 어떻게 이루어지고 있을까요? 두 가지의 종류가 있습니다. 첫 번째는 수상돌기에서 축삭으로의 전기적 신호에 의한 의사소통 방법이 있습니다. 두 번째는 축삭종말에서 시냅스를 통해 다른 뉴런의 수상돌기로의 화학적 신호를 이용한 신호 전달 방법이 있습니다. 이러한 화학적 의사소통 과정에서 신경전달물질을 주고받게 됩니다. 신경전달물질과 수용기의 종류에 따라 뇌에서는 다른 활동을 하게 됩니다. 신경전달물질은 특정한 약물에 영향을 받으며 신경전달물질을 활발하게 작용시키는 작용제와 억제하는 대항제로 나눌 수 있습니다. 수용기는 자연적으로 생성된 신경전달물질과 약물을 구별하지 못하기 때문에 특정 목적을 가지고 약물을 사용하면 그 효과가 나타나는 것입니다. 사람들에게 큰 영향이 작용하는 대표적인 신경전달물질의 종류 8가지가 있습니다. 아세틸콜린은 근육의 움직임을 제어하고 학습, 기억, 수면, 꿈을 통제합니다. 이것의 분비가 줄어들면 신체 마비가 발생할 수 있습니다. 보톡스는 이것을 활용해 얼굴의 주름 근육을 마비시킵니다. 또한, 기억 퇴화 증상이 있는 알츠하이머성 치매를 완화하는 데 아세틸콜린 약물이 사용됩니다. 에피네프린은 아드레날린이라고도 불리며 에피네프린이 많으면 몸에 활력이 넘치게 됩니다. 노르에피네프린은 위협에 대한 각성과 주의를 하는 기능이 있습니다. 세로토닌은 감정과 충돌을 조절하는 기능이 있습니다. 우울증과 강박장애, 식욕장애에 치료제로 약물이 사용됩니다. 도파민은 보상과 동기, 자발적 움직임을 통제하는 역할을 합니다. 쾌락, 중독과 관련이 있습니다. 엔도르핀은 통증을 감소시키는 역할을 합니다. 마취의 효과가 있습니다. 가바는 뇌 전반 활동전위 억제하고 불안을 조절하는 효과가 있습니다, 불안장애 치료제로 쓰이고 술의 알코올에도 가바를 촉진하는 효과가 있습니다. 글루타메이트는 가바와 반대로 뇌 전반 활동전위 촉진시키는 기능을 합니다. 학습과 기억을 향상할 수 있으나 과다하게 되면 뇌가 손상되어 발작, 뇌졸중이 나타날 수 있습니다.