앞에서 우리는 정보를 받아들이는 수상돌기를 보았다. 또한 정보를 전달하는 종말단추도 보았다. 그럼 종말단추가 정보를 전달하기 위해 다른 뉴런의
수상돌기에 닿기만 하면 정보가 전해지는 것일까? 하지만 그런 일은 일어나지 않는다. 정보를 서로 전달할 때라도 두 세포는 절대 맞닿는 법이
없다. 그렇다면 어떻게 정보를 주고 받을까? 이러한 비밀은 바로 종말단추 내부에 들어있다. 우선 종말단추를 들여다 보자.
<그림> 종말단추의
내부
위의 그림은 정보를 전달하는 종말단추를 확대한 것이다. 정보를 전달하는 하나의 세포의 종말단추와 정보를 받아들이는 세포의
수상돌기 사이에는 아주 미세한 틈이 있다. 이것을 우리는 시냅스(Synapse)라 부르는데 이 틈은 전자 현미경으로밖에는 보이지 않는다. 여기서
용어의 혼란을 막기 위해 잠시 설명을 해야겠다. 이미 언급한 수상돌기, 혹은 수지상돌기를 비롯하여 축색을 축삭이라 부르기도 한다. 또한
종말단추를 시냅스로 그리고 시냅스를 시냅스 간극으로 부르는 사람들도 있다. 이는 아직 뇌를 탐구하기 시작한 역사가 짧아 우리나라에서뿐만이 아니라
세계적으로도 용어의 통일이 안되었기 때문이라 생각한다. 하지만 여러분들은 그 용어가 어떻든간에 구조를 잘 본다면 충분히 이해할 수 있으리라
생각한다. 아무튼 하나의 세포와 다른 세포와의 거리는 약 40만분의 1센티미터이다. 그런데 축색을 지나온 전기 신호는 이 곳을 뛰어넘을 수
없다. 그렇다면 어떻게 다음 뉴런으로 신호가 전달되는 것일까? 이 물음에 답을 준 것이 ‘신경 전달 물질’의 발견이었다. 종말단추 속에는
세포체에서 운반되어 온 시냅스 소낭이 있다. 전기 신호가 종말단추까지 오면, 소낭 안의 화학 물질(신경 전달 물질)이 시냅스로 방출된다. 이
신경 전달 물질이 신호를 받는 쪽의 뉴런에 있는 수상돌기와 결합함으로써 전기 신호가 전해지는 것이다. 이처럼 뉴런과 뉴런 사이의 신호 전달
방식은 ‘전기적 신호→화학적 신호→전기적 신호’라는 형태를 취한다. 시냅스에서 화학 물질에 의하여 정보가 전해지는 것을 처음으로 밝힌 사람은
1921년, 미국의 약리학자 로위였다. 이제까지 발견된 신경 전달 물질은 약 50종류가 알려져 있으며, 아세틸콜린(acetylcholine),
아미노산(amino acid), 모노아민(monoamines) 등의 작은 분자량의 물질과 섭스탄스 P (substance P), CGRP
(calcitonin gene-related peptide), 소마토스태틴(somatostatin) 등의 폴리펩타이드로 구성되어 있다. 하나의
신경원에 여러 신경전달물질이 들어있는 경우도 있기 때문에 이들 모두가 신경전달물질로 작용하는지는 아직 확실하지 않다. 따라서 신경전달물질 대신에
신경조절물질(neuromodulator)이라는 용어를 사용하기도 한다.
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