초등학생도 알기 쉬운 뇌과학 | 미엘린(Myelin)이란?

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초등학생들도 쉽게 알 수 있는 뇌과학 용어들을 알려드리고 있습니다. 이번 글에서는 미엘린에 대해서 정리해봤어요. 

 

 

미엘린(Myelin) 이란? 

 

미엘린은 중추신경계(중심적인 신경계, Central Nervous System, CNS)에서 뉴런의 신경섬유를 둘러싸고 있는 지방질로 된 몸체입니다. 뉴런의 신경섬유를 둘러싸고 있는 미엘린은 신호 전달과 보존에 중요한 역할을 하고 있습니다. 미엘린이 존재하지 않으면 신경섬유에서 신호가 원활히 전달되지 않아 중추신경계 이상을 유발하는 질환들이 발생할 수 있습니다.

 

 

미엘린(Myelin)을 구성하는 것은? 

 

미엘린은 지방질인 척추층(steroid)을 중심으로 한 화합물로 이루어져 있습니다. 이러한 지방질들은 두개의 끝단에서 수소를 분리하여 전기적으로 상반된 것으로 만들어져 있습니다. 이러한 상반된 특성으로 인해 미엘린은 뉴런의 신경섬유 주위를 도는 환경에서 전기적인 신호를 전달하는 데 유용한 특성을 가지고 있습니다. 뉴런에서 신호는 신경초기절(neurite)이라고 부르는 가지치기 모양의 지점에서 발생합니다. 뉴런은 이러한 신경초기절에서 전기적 신호를 생성하고, 이 신호는 미엘린이 둘러싼 신경섬유를 따라 전달됩니다. 미엘린이 둘러싸인 신경섬유에서는 전기적 신호가 손실되지 않도록 보호되며, 더욱 빠르고 정확한 신호 전달이 가능합니다. 미엘린은 신경섬유를 둘러싸는 굳은 기질인 미엘린 시포균(schwann cell)과 올리고뇌신경절의 올리고뇌교세포(oligodendrocyte)에 의해 생성됩니다. 미엘린의 형성에는 세포분열, 세포이동, 신경섬유 주변으로의 이동, 미엘린 생성을 위한 단백질 생성 등 여러 과정이 필요합니다. 이러한 과정에서 세포의 유전자 발현이 조절되며, 여러 가지 신호분자들에 의해 조절됩니다.

 

 

미엘린(Myelin) 이 뇌활동에서 맡은 역할은? 

 

첫번째, 뉴런의 신경섬유를 둘러싸고 있는 미엘린은 신호 전달과 보존에 중요한 역할을 하고 있습니다. 미엘린은 신경섬유를 둘러싸고 있는 절연체 역할을 합니다. 이는 미엘린이 둘러싼 신경섬유에서 발생하는 전기적 신호의 손실을 막고, 전기적 신호가 신경섬유를 따라 빠르고 정확하게 전달될 수 있도록 합니다. 미엘린이 없으면 전기적 신호의 손실이나 불완전한 신호 전달이 발생하여 중추신경계 이상을 유발하는 질환들이 발생할 수 있습니다.

 

두번째, 미엘린은 신경변화를 보호하는 역할을 합니다. 미엘린이 둘러싼 신경섬유는 자극에 덜 민감하게 되어 있으며, 이는 미엘린이 신경섬유를 보호하는 역할을 하기 때문입니다. 미엘린이 존재하면 신경변화가 덜 일어나며, 이는 중추신경계 이상을 유발하는 질환들의 예방과 관련이 있습니다.

 

세번째, 미엘린은 뇌와 척수에서 뉴런의 신호 전달 속도를 증가시키는 역할도 합니다. 뉴런은 전기적인 신호를 생성하고, 이 신호는 미엘린이 둘러싼 신경섬유를 따라 전달됩니다. 미엘린이 둘러싸인 신경섬유에서는 전기적 신호가 손실되지 않도록 보호되며, 더욱 빠르고 정확한 신호 전달이 가능합니다. 미엘린은 중추신경계에서 뿐만 아니라 말단신경계(Peripheral Nervous System, PNS)에까지 영향을 미치고 있습니다.

 

 

최근 미엘린에 대한 연구는 어디까지 진행되었을까?

 

미엘린에 대한 연구 미엘린과 관련된 연구는 지속적으로 진행되고 있으며, 다양한 분야에서 그 중요성이 인식되고 있습니다. 우선 미엘린이 손상되어 발생하는 질환들에 대한 연구가 많이 이루어지고 있습니다. 이러한 질환에는 다발성 경화증, 길쭉한 척수 및 뇌의 백질병증, 간질성 발작, 세포독성 뇌병증 등이 있습니다. 이러한 질환들은 미엘린 손상으로 인해 발생하는 것으로 알려져 있으며, 이에 대한 치료법 개발 등을 위한 연구가 이루어지고 있습니다. 특히 다발성 경화증은 미엘린 손상으로 인해 발생하는 중추신경계 이상 중 하나로, 현재까지 치료법이 없는 질환이기 때문에 다발성 경화증에 대한 연구는 더욱 중요하게 여겨지고 있습니다. 최근에는 미엘린 생물학에 대한 이해를 바탕으로, 다발성 경화증을 치료하기 위한 새로운 치료법들이 개발되고 있습니다. 또한, 최근에는 미엘린의 역할에 대한 연구도 많이 이루어지고 있습니다. 미엘린이 신경변화를 보호하는 역할뿐만 아니라, 뇌와 척수에서 뉴런의 신호 전달 속도를 증가시키는 역할도 한다는 것이 밝혀졌기 때문입니다. 이러한 미엘린의 역할을 이해함으로써 미엘린과 관련된 질환들에 대한 새로운 치료법을 개발할 수 있을 것으로 기대됩니다. 또한, 최근에는 인공지능 분야에서 미엘린을 모델로 한 연구도 진행되고 있습니다. 미엘린의 특성을 바탕으로 한 인공신경망 모델을 개발함으로써, 인공지능 분야에서 더욱 효율적인 학습과 정보처리를 할 수 있는 가능성이 제시되고 있습니다. 이처럼 미엘린과 관련된 연구는 계속해서 진행되고 있으며, 미래에는 미엘린과 관련된 질환들을 치료하는 새로운 치료법이 개발될 것으로 기대됩니다.