2017년 1월 22일에 진행된 18회 과학리딩 모임의 ppt 자료 1부입니다.

매번 모임마다 수 많은 자료들을 다시 점검하셔서 가장 중요한 '핵심개념'이 담긴 귀중한 자료들을 소개해 주시는데, ppt자료 (1)은 그 중 신경세포의 수초화 관련 내용을 정리하였습니다. 뉴런은 신경세포들입니다. 독특한 모양새를 가지고 있으며 신경세포의 줄기(축삭,axon)를 다른 하나의 세포가 감싸는 수초화(myelination) 과정은 매우 특이한 현상입니다.

신경세포의 구조와 슈반세포가 감싼 미엘린층이 잘 나타나 있습니다. 분명히 다른 두 개의 세포라는 것도 명확히 드러납니다. 모든 생물에서 신경세포의 수초화가 일어난 것은 아니고,  연체동물, 수생무척수동물 등은 수초화가 일어나지 않은 무수신경을 가집니다. 그래서 오징어의 거대축삭 직경은 1mm 정도로 인간보다 50배나 크지만, 신경전달속도는 인간이 5배나 빠르다는군요. 결국 수초화는 진화의 증거이고, 지능발달의 핵심적인 요소는 대뇌피질 신경세포가 얼마나 더 많이 수초화되었는가에 달려있습니다.

이렇게 힘들게 축삭을 감싸는 이유가 분명히 있습니다. 바로 전기적 절연효과입니다. 슈반세포는 1~20um직경의 축삭을 수십회에서 수백회까지 돌돌 감싸며, 감는 길이는 1~2mm 정도입니다. 슈반세포간 빈 공간을 랑비에 결절(Node of Ranvier)이라고 하며 그 길이는 1um 정도입니다.

<그림으로 읽는 뇌과학의 모든 것>의 121쪽에 있는 그림을 참조합니다. 

말초신경인 척수신경들은 축삭을 슈반세포가 절연하는 반면, 대뇌와 척수회색질의 중추신경계는 희소돌기세포(oligodendrocyte)가 이 역할을 한다고 합니다.  오른쪽에 커다란 희소돌기세포의 모습과 수초화된 축삭들의 사진이 보입니다.

중추신경계(CNS)의 신경세포와 말초신경계 (PNS)의 신경세포 모식도 입니다. 중추신경계의 경우는 희소돌기세포가 축삭을 따라 여러 곳에서 절연감기를 하기 때문에 한번 손상되면 재생이 불가능하다고 합니다. 반면에 말초신경계의 슈반세포는 한 개의 세포가 한 마디씩 독립적으로 절연감기를 해서 재생이 가능하다고 합니다(그림으로 읽는 뇌과학의 모든 것 122쪽 참조)

거꾸로 나이가 들어가는 것은 바로 이런 신경세포의 연결선들이 끊어지고, 축소되어 가는 과정입니다. 젊었을 때는 수많은 가지를 냈던 신경세포들이 나이가 들어가면서 축소되는 모습이 확연히 보입니다. 하단의 그림은 정상인과 치매환자의 신경세포를 비교한 것인데 '기억'의 실체를 보는 것 같습니다.

건강한 신경세포를 유지하기 위해서는 활발히 뇌훈련을 해야 이렇게 뇌의 신경세포들이 퇴화되는 것을 막을 수 있다고 합니다. 신경세포의 퇴화는 바로 치매, 즉 기억의 상실을 의미합니다. 그리고 고민하고 신경쓴다고 머리를 쓴 것이 아니라고 지적하십니다. 근육을 단련시키기 위한 정확한 운동법이 있듯이 뇌의 훈련법은 바로 '암기'라고 재삼 재사 강조하십니다. 우리가 암기하기 위해 애를 쓰고 노력하는 과정이 바로 이 신경세포들이 서로 맹렬히 다른 세포들에게 연결가지를 뻗어가는 과정일 것입니다.

박자세 프레임 10개를 외우기 위해 우리가 애를 쓴 만큼 우리의 뇌 신경세포들이 더욱 건강해 질 것이라 생각해 봅니다.

ppt자료 (2)에는 mechanoreceptor 에 대한 내용이 이어집니다.