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신경세포와 시냅스 가소성

전문가 제언: ○ 신경계를 갖는 생물체는 외부의 환경으로부터 유용한 정보를 얻어서 환경적응과 생존에 필요한 적당한 행동을 창조해 간다. 인간의 뇌는 100억 개 이상의 신경세포(neuron)로 세포 당 1,000～10,000여 개의 시냅스로 신경회로망을 이루고 있다. 시냅스를 통해 신경세포 간에 신호를 주고받으며 뇌 기능이 일어나기 때문에 시냅스는 뇌 기능의 비밀을 간직한 곳으로 간주되어 신경전달 물질에 대한 연구가 활발한 실정이다.

– 신경회로의 가소성이란 신경회로 상의 시냅스 전달의 효율 또는 시냅스 결합양상이 지속적으로 변화하는 것으로 이는 신경계의 중요한 성질이며 뇌의 학습, 기억, 적응, 대사 기능 등의 기초과정을 이루는 것이며 뇌의 고차적인 기능의 기본이 된다.

– 시냅스란 신경세포 사이 또는 신경세포와 작동기 사이에 존재하는 형태학상 분화된 접촉부를 말하며 1897년 Sherington에 의해 명명되었다. 시냅스 전달은 전기적인 것과 화학적인 것이 있는데 전기 시냅스는 거의 같은 크기의 세포에서만 전기적 전달이 가능하며 화학 시냅스에서 볼 수 있는 통합작용은 없다.

○ 국내 학계에서는 지금까지 주로 통계물리학과 비선형 동력학을 중심으로 뇌의 동력학적 모델링 및 신경회로망의 연구가 수행되어 왔다. 그러나 최근 범국가적으로 뇌 과학 연구개발 사업(BrainTech 21)이 추진 수행되는 등 뇌 연구가 크게 활성화 되어 관련 연구자들의 관심이 증가하고 있다. 이에 따라 국내에서 시냅스를 만드는 단백질을 발견하였다는 보고도 있으며 따라서 시냅스 생성원리를 규명하여 각종 뇌 질환 발병원인을 추정할 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 뇌의 신경세포와 관련된 분야는 물리학, 분자생물학 및 정보공학 등 여러분야가 관련됨으로 각 분야 간 유기적인 정보교류를 통하여 보다 효율적인 연구를 수행할 필요가 있다고 사료된다.

저자: Suguru N. KUDOH, Isao HAYASHI, Takahisa TAGUCHI
자료유형: 학술정보