초등학생도 알기 쉬운 뇌과학 | 시냅스 (Synapse)의 정의,뇌손상에 미치는 영향,구성요소

출처 : Unplash

 

 

시냅스란? 

 

시냅스는 두 뉴런(신경 세포) 사이의 작은 간격 또는 공간으로 서로 통신할 수 있습니다. 신호가 한 뉴런에서 다른 뉴런으로 전송되어 뇌와 신경계가 제대로 기능할 수 있도록 하는 곳입니다. 시냅스가 어떻게 작동하는지 이해하려면 뉴런이 작동하는 방식에 대해 조금 아는 것이 중요합니다. 뉴런은 몸 전체에 정보를 전달하는 역할을 하는 신경계의 세포입니다. 세포체, 수상돌기, 축색 돌기의 세 가지 주요 부분이 있습니다. 세포체는 세포가 살아 있고 기능하도록 유지하는 핵 및 기타 중요한 구조를 포함하는 뉴런의 일부입니다. 수상돌기는 다른 뉴런으로부터 신호를 받아 세포체로 전달하는 작은 가지 모양의 확장입니다. 축삭은 세포체에서 다른 뉴런이나 근육으로 신호를 전송하는 길고 얇은 확장입니다. 뉴런이 발화하면 활동 전위라는 전기 신호를 축삭 아래로 보냅니다. 활동 전위가 축색 돌기의 끝에 도달하면 신경 전달 물질이라고 하는 화학 물질의 작은 패킷이 시냅스로 방출됩니다. 이런 신경전달물질은 시냅스를 가로질러 수신 뉴런의 수상돌기에 있는 수용체에 결합하여 한 뉴런에서 다른 뉴런으로 신호를 전송합니다.

 

 

신경 전달 물질에는 다양한 유형이 있으며 각각은 수신 뉴런에 특정한 영향을 미칩니다. 도파민 및 세로토닌과 같은 일부 신경 전달 물질은 기분과 감정을 조절하는 역할을 합니다. 아세틸콜린과 같은 다른 것들은 근육 조절과 기억에 관여합니다. 글루타메이트 및 GABA와 같은 다른 것들은 학습과 기억에 관여합니다. 신경전달물질의 방출과 수용 과정은 고도로 규제되고 복잡합니다. 신경전달물질이 방출되는 양, 시냅스에 머무르는 시간, 수신 뉴런의 수용체에 얼마나 효과적으로 결합하는지에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인이 있습니다. 이러한 요인에는 수신 뉴런에 있는 수용체의 수와 유형, 송신 뉴런에서 방출되는 신경전달물질의 양, 해당 영역에 있는 다른 뉴런의 활동이 포함됩니다.

 

시냅스의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 그것들은 신경계에서 의사소통의 기본 단위로, 뉴런이 정보를 처리하고, 결정을 내리고, 행동을 제어하기 위해 함께 작동할 수 있도록 합니다. 시냅스가 없으면 뇌와 신경계가 제대로 기능할 수 없습니다. 

 

뇌 손상 시 시냅스에 미치는 영향은? 

 

뇌 손상은 시냅스에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 손상의 위치와 정도에 따라 시냅스의 손실이나 손상으로 이어질 수 있으며, 이는 뇌와 신체 전반의 다양한 기능에 영향을 미칠 수 있습니다. 뇌가 손상되면 2차 손상이라는 과정이 발생할 수 있습니다. 이것은 초기 손상이 시냅스의 손실 또는 손상을 포함하여 뇌에 추가 손상을 유발하는 일련의 사건을 유발할 때 발생합니다. 예를 들어, 뇌가 손상되면 염증을 일으켜 시냅스 손실로 이어질 수 있습니다. 또한 뇌로 가는 산소나 혈류가 부족하여 시냅스의 손실이나 손상을 초래할 수 있습니다. 뇌의 다른 부분에 대한 손상은 시냅스와 신체 전체에 다른 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 전두엽 피질 손상은 시냅스 수의 감소로 이어질 수 있으며, 이 영역이 이러한 기능을 담당하기 때문에 의사 결정 및 충동 제어에 문제를 일으킬 수 있습니다. 해마 손상은 시냅스 수의 감소로 이어질 수 있으며, 이는 이 영역이 이러한 기능을 담당하기 때문에 학습 및 기억 문제로 이어질 수 있습니다. 경우에 따라 뇌는 신경가소성이라는 과정을 통해 시냅스의 손실이나 손상을 보상할 수 있습니다. 이것은 부상이나 환경 변화에 반응하여 적응하고 변화하는 뇌의 능력입니다. 그것은 새로운 시냅스의 형성이나 기존 시냅스의 강화를 포함할 수 있습니다. 그러나 이 프로세스는 시간이 걸릴 수 있으며 손상 정도에 따라 항상 가능하지 않을 수도 있습니다.

 

 

시냅스의 어떻게 구성이 되어 있을까요?

 

구성요소 시냅스는 뇌에서 매우 구체적이고 복잡한 방식으로 구성됩니다. 시냅스의 구성은 뇌의 적절한 기능에 필수적인 뉴런 간의 효율적이고 정확한 통신을 가능하게 합니다. 뇌에는 화학적 시냅스와 전기적 시냅스의 두 가지 주요 유형의 시냅스가 있습니다. 화학적 시냅스는 가장 일반적인 유형이며 신경 전달 물질을 사용하여 뉴런 간에 신호를 전달합니다. 반면 전기 시냅스는 전류를 사용하여 뉴런 간에 직접 신호를 전송합니다. 화학적 시냅스는 일반적으로 시냅스전 말단, 시냅스 간극 및 시냅스후 말단의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 시냅스전 말단은 송신 뉴런의 축삭에 위치하며 신경 전달 물질을 저장하는 소포라고 하는 작은 주머니를 포함합니다. 활동전위가 시냅스전 말단에 도달하면 시냅스전 말단과 시냅스후 말단 사이의 작은 간격인 시냅스 간극으로 신경전달물질의 방출을 유발합니다. 수신 뉴런의 수상돌기에 위치한 시냅스 후 말단에는 신경 전달 물질에 결합하고 수신 뉴런에 신호를 전달하는 수용체가 포함되어 있습니다. 화학적 시냅스는 또한 시냅스의 위치와 사용되는 신경전달물질의 유형에 따라 다른 유형으로 더 조직화될 수 있습니다. 예를 들어, 일부 시냅스는 수신 뉴런의 세포체에 위치하고 다른 시냅스는 수상돌기에 위치합니다. 일부 시냅스는 흥분성 신경전달물질을 사용하여 수신 뉴런이 활동전위를 발화시킬 가능성을 높이는 반면, 다른 시냅스는 활동전위의 가능성을 감소시키는 억제성 신경전달물질을 사용합니다. 반면에 전기적 시냅스는 다르게 구성됩니다. 그들은 인접한 뉴런의 세포질을 연결하는 작은 채널인 간극 접합으로 구성됩니다. 이를 통해 뉴런 사이에 전류가 직접 흐르고 신호를 빠르고 효율적으로 전송할 수 있습니다. 전기 시냅스는 일반적으로 시상 하부와 같이 신속하고 동기화된 통신이 필요한 뇌 영역에서 발견됩니다. 요약하면, 시냅스는 뇌에서 매우 특이적이고 복잡한 방식으로 구성됩니다. 화학적 시냅스는 가장 일반적인 유형이며 시냅스전 말단, 시냅스 간극 및 시냅스후 말단의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 또한 사용된 신경 전달 물질의 위치와 유형에 따라 추가로 구성할 수 있습니다. 전기적 시냅스는 다르게 구성되며 뉴런 간에 직접 신호를 전송하기 위해 갭 접합을 사용합니다. 시냅스의 구성은 뇌의 적절한 기능에 필수적인 뉴런 간의 효율적이고 정확한 통신을 가능하게 합니다.