신경과학 기초 텍스트 정리

• 뇌와 신경계

- 자극은 전기적 신호로 변환되어
PNS -> CNS -> Spinal cord -> Brain의 순으로 전달됨

- 뇌는 대뇌, 간뇌, 소뇌, 뇌간으로 나뉨
- 대뇌Cerebrum가 또다시 전두엽, 두정엽, 후두엽, 측두엽으로 나뉨
§ 전두엽은 성격과 관련된 역할, 고도의 사고 역할을 담당
§ 후두엽은 시각과 관련된 처리를 하는 부분이 많이 존재

- 뇌는 이랑Gylus과 고랑Sulcus으로 구분할 수 있음 
- Central sulcus를 기준으로 Morter cortex, Sensory Cortex로 나뉨
§ Sensory cortex의 단면을 보면 위치마다 담당 역할이 다름

 

• 간뇌
- 시상Thalamus는 뇌의 안쪽에 위치하며, 감각신호가 들어오면 시상을 지남
- Thalamus는 이 신호를 Cerebrum으로 보내는데, 그중에서도 어느 영역으로 보낼지 결정함
- 시상하부Hypothalamus는 몸의 항상성homeostasis을 유지

 

• 뇌의 구성 요소
- 신경세포neurons 1000억 개, 신경교세포glia cell는 그의 10배인 1조 개 가량 존재

- 신경세포neurons
: 뇌가 신호처리를 하는 가장 기본적인 단위

- 신경교세포glia cell
: 세 가지 기능을 주로 함
§ insulating: 주변으로 전기가 흐르지 않게 하여 신호 전달 속도를 향상
§ supporting: 뉴런이 움직이지 않게 지지
§ nourishing: 영양분 공급

- 시냅스synapse
: neuron끼리 신호를 주고 받는 부위로, 한 개의 neuron은 1000번 이상의 synapse를 이룸

 

• 해부학에서 방향
- Rostral부리쪽 - Caudal꼬리쪽 & Dorsal등쪽 - Ventral배쪽
- Medial중앙 - Lateral외곽
- Section planes
§ coronal / sagittal / horizontal

 

• 뇌의 안쪽
- coronal 방향으로 잘라서 보았을 때, 회색질과 백색질이 존재
§ 회색질은 신호 처리, 정보 처리를 담당
§ 백색질은 신호 전달을 담당

- neuron을 염색해서 보았을 때, 6개의 레이어로 구분되는 것을 확인

- Neuron
§ Cell body(soma)
: 들어온 신호를 내보낼지 말지 결정
 내보내야 한다고 판단되면 Axon을 통해 신호를 내보냄
§ Axon
: 하나의 길게 나온 다리
§ Dendrite
: 막 나온 다리들
: 다른 neurons로부터 신호를 받아오는 역할
 즉, 각 뉴런들은 Dendrite와 Synapse를 이루는 것

 

- 휴지막전위Resting membrane potential
: neuron이 신호를 받거나 내보내지 않고 가만히 있을 때
  Neuron에 전압측정계를 꽂아 측정한 것

§ 바깥쪽: Na+(sodium), Cl-(chloride) 고농도
안쪽: K+(potassium), organic anions(음전극을 띔) 고농도
Neuron의 막membrane을 보면 Ion channel이 존재

§ Glia cell - K+ channel만 열림
K+가 고농도에서 저농도로 channel을 통해 빠져나감
원래 평형 상태에서 (+)를 띄는 K+가 빠져나가며 막 바깥은 (+), 안쪽은 (-)를 띄게 됨
그렇기에 K+가 더 빠져나가려고 할 때 바깥에서 척력 안쪽에서 인력이 작용함
이 두 힘들과 K+ 농도차에 의해 빠져나가려는 힘이 같아지면 k+가 평형을 이룸
이때의 전압이 휴지 전위resting potential

§ Neuron - K+뿐 아니라 Na+나 Cl+ channel도 열림
Na+나 Cl- 또한 농도차에 의해, 전압에 의해 평형을 이룸
이때, organic anion은 이동을 못 함
이때의 전압이 resting potential이며 그 값이 약 -65mV

 

- EPSP and IPSP
: synapse의 두 가지 타입

§ EPSP (excitatory postsynaptic potential) 흥분성 시냅스후 전위
: depolarization
: 세포 안쪽은 (-) 극성을 띄고 있음
  즉, 이미 polarized 되어있는 건데 (+) 극성을 갖게 되면 이 현상이 사라짐
: 전달받은 쪽의 neuron이 (+)가 강해 결과적으로 더 강한 (+)를 띄게해주는 synapse 

§ IPSP (inhibitory postsynaptic potential) 억제성 시냅스후 전위
: hyperpolarization
: 원래 (-)를 띄던 것이 더 강한 (-)를 띄게 됨
: 극성을 (-)로 만들어 주는 synapse

 

- Action potential활동전위
: action potential이 발생해야 다름 neuron으로 신호를 전달
1. 어떤 neuron과 synapse를 이루고 거기서 EPSP나 IPSP로 신호를 받아옴
2. soma가 신호를 생성할지 말지 판단
3. 생성해야겠다 판단되면 Axon을 통해 신호 전달

§ 신호 판단 과정
: 일정 Thresord임계값보다 강한 EPSP가 들어오는가?
막이 탈분극하여 임계값에 도달하면 action potential이 발생
§ 입력 신호가 커질수록 action potential이 커지는 것이 아니라 자주 발생하게 됨