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세포외조직저항률이 유수신경선유 문턱값에 미치는 영향에 대한 시뮬레이션

전문가 제언: ○ 신경계는 내 외부의 환경을 인식하고 반응하는 신체의 수단이다. 인체의 모든 생리학적 활동은 신경계에 의해 영향을 받는다. 또한 신경계를 구성하는 뉴런은 ① 신경세포체 ② 수상 돌기 : 신경세포체에서 나뭇가지 모양으로 나온 여러 개의 돌기로 다른 뉴런에서 자극을 받아들인다. ③ 축색 돌기(axon) : 세포체에서 뻗어 나온 하나의 긴 돌기로 그 끝은 여러 개의 말단 가지로 나뉘어 다른 뉴런이나 근육에 흥분을 전달한다.

– 축색돌기는 수초(myelin sheath), 슈반초(Schwann cell, 신경초세포) 및 랑비에 마디(Ranviers node)로 구성되었다. 여기서 축색의 겉을 수초와 슈반초가 싸고 있으면 유수 신경, 수초는 없고 슈반초만 싸고 있으면 무수 신경이다. 말초신경은 유수신경으로 무수신경보다 흥분전달 속도가 더 빠르다.

○ 따라서 이러한 신경계 중에서 신체 내외부의 자극을 인식하고 반응하는 말초신경계통의 기능을 이해하고 파악하는 것은 상당히 중요하다. 그런데 이러한 기능을 알기 위해서는 외부 자극에 의해 반응하는 세포막전위를 계측하는 신경전도검사가 필요한데 이것은 신경선유의 특성데이터를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션으로 파악할 수 있다.

○ 그러나 병적인 신경세포인 경우에는 신경섬유의 흥분문턱 값의 상승, 활동전위의 크기 및 전도도의 변화, 신경섬유수의 감소 등이 원인으로 들 수 있다. 그러나 실질적으로는 계측된 전위로는 어떤 원인으로 이러한 변화가 일어났는지를 확인하는 것이 곤란하기 때문에 이러한 현상을 확인하기 위해서는 신경세포의 회로를 전기적 등가회로로 변환하여 분석할 수 있는 컴퓨터 시뮬레이션이 방법이 효과적이다.

○ 이 글에서 기술한 유수신경섬유의 모델에 의한 시뮬레이션 방법은 세포외 조직의 저항률과 수초의 두께와 자극전류의 흥분문턱 값의 관계를 분석하는 데 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

저자: Takehito Hayami, Keiji Iramina, Xian Chen
자료유형: 학술정보