신경세포의 구조와 기능에서 뉴런은 신경계의 주된 구성 요소이다. 뉴런은 외부에서 받은 감각정보와 체내 정보를 받아들이고 분석 조정하고 전달한다.
뇌 속으로 여러가지 감각기관으로부터 매초 액1억비트의 정보(수백만가지 동시 정보)가 쏟아져 들어가도 처리가 가능한 것은 전체 몸무게의 약2%밖에 되지 않는 신경세포, 뉴런이 있기 때문이다.
인간의 뇌에는 약 1000억개의 뉴런이 있는데, 인체의 기관 감각 근육 사고 등의 정상적인 활동을 하도록 각각의 뉴런이 동시에 서로 조화롭게 작동한다.
신경세포의 구조
신경세포는 직경이 0.000025밀리미터도 채 안되는 조그마한 틈인 시냅스에 의해 분리되어 있는데 이 간격은 신경전달물질이라고 하는 화학 물질이 채우고 있다.
뉴런의 기본 구성요소
신경세포의 구조(뉴런)는 세 가지 주요 부분인 세포체(또는 체세포), 수상돌기, 축삭으로 구성되어 있는데 세포체에는 핵과 세포질이 포함되어 있다.
수상돌기는 세포체에서 뻗어나와 다른 뉴런으로부터 메시지를 받고, 축색돌기는 세포체에서 신경 자극을 전달한다.
수상돌기
수상돌기는 뉴런의 시작 부분에 나무 가지 모양으로 뻗어 나와 있는데, 신경말단에서 신경 전달물질을 통하여 정보를 받아들이고, 화학 신호를 전기적 자극으로 바꾸고 이 자극을 세포체로 전달한다.
각 수상돌기는 표면적이 충분해서 많은 시냅스를 이루기 때문에 한 세포가 수천개의 다른 신경세포로부터 정보를 수신할 수 있다.
축삭
축색돌기는 다른 뉴런이나 근육을 향해 신경 자극을 전달하는 신경세포 뉴런의 길고 가늘게 뻗은 돌출부이다. 세포질을 담고 있고 축삭 언덕이라고 부르는 세포체의 두꺼운 부분에서 나온다.
축삭은 세포체에서 적절한 표적근육, 분비샘 또는 다른 신경세포로 정보를 운반한다. 축삭은 몇 밀리미터에서 1.8미터 또는 그 이상의 길이이고 대부분 소수의 표적에 정보를 전달한다.
세포체
신경세포의 중요한 부위로 핵 및 세포 유지와 작용에 필요한 물질을 담고 있다. 세포체의 형태와 크기는 신경세포의 종류에 따라 다르다.
뉴런의 유형
신경계의 신경세포의 구조는 다양한 뉴런으로 구성되어 있는데 각각은 서로 다른 기능을 수행한다.
감각, 운동
감각 뉴런은 신체 외부에 받은 신호를 중추신경계로 전달하고, 운동 뉴런은 중추신경계에서 근육, 분비샘, 기관으로 명령을 전달한다. 중간뉴런은 중추신경계 내의 뉴런을 연결한다.
감각 뉴런
구심성 뉴런이라고도 하는 감각 뉴런은 감각 수용체(예: 피부의 신경)에서 중추신경계로 정보를 전달하는 역할을 한다.
운동 뉴런
운동 뉴런 또는 원심성 뉴런은 중추 신경계에서 근육이나 분비선과 같은 효과기로 신호를 전달하여 반응을 유발한다.
신경세포의 기능
자극을 받은 신경세포는 신경 충동을 일으키고 이 신호는 세포에서 뻗어 나온 축삭을 따라 움직여 축산 말단에서 화학물질을 방출한다.
이 화학물질은 두 번째 신경세포를 자극하여 전기적 신호를 발생 시키고 이런 방법으로 유입된 정보는 상호 연결된 신경세포 경로를 따라 반응이 일어날 신체의 먼 부위까지 전달된다.
신경세포간 통신 시냅스
뉴런이 다른 뉴런으로 서로 통신하는 과정은 모든 신경계 기본 기능으로, 신경세포와 신경세포 간의 소통, 근육이나 분비샘간의 소통을 복잡하지만 순식간에 해낸다.
전기 충격파를 화학 신호로 전환 시켜 주면서 신경 전달 물질로 그 틈을 이어주는 역할을 하는 것은 스냅스이다. 스냅스는 1입방 밀리미터당 6억개 가량이 있다. [1입방 밀리미터는 핀 꼭대기 만한 크기]
뇌에 있는 10조에서 100조개나 되는 시냅스 하나 하나가 전기 충격파로 전달되는 신호들을 계수 하는 작은 계산기 구실하고 세포 사이를 연결하는 일을 한다.
신경세포는 자극을 받으면 축삭을 따라 전기적 신호를 전달하는데, 자극이 약하면 반응도 없다. 인간이 느끼는 감각의 강도는 자극 받은 신경세포가 얼마나 많으며 얼마나 자주 자극을 받는가에 따라 나타난다.
각 신경세포는 소수의 수용세포에만 정보를 전달하지만 다른 많은 세포로부터 정보를 받아들인다. 축삭이 정보를 전달하는 속도는 축삭의 크기와 다른 여러 특성에 의존한다.
신경세포 성장
신경세포는 분열하지 않으며 성인은 신경세포에서 더 이상 다른 세포가 발생하지 않는다. 때문에 신경세포가 죽어 신경계가 손상되면 원상으로 회복되지 못한다.
그러나 뇌나 척수가 아닌 다른 부위의 손상된 신경섬유(축삭)는 다시 성장하여 표적 세포의 연결을 재구축한다. 손상되지 않은 신경세포도 새로운 연결을 도와 부분적으로 기능이 회복된다.
이처럼 다른 세포의 작용으로 신경세포가 다시 성장하는 것은 뇌졸중 같은 신경계 손상을 입은 경우 회복에 중요한 역할을 한다.
신경교세포
신경세포는 신경계 모든 세포의 5~10%를 차지한다. 대부분을 차지하는 세포는 신경교세포로 신경세포와 기능이 다르다. 신경교세포는 정보 전달 능력은 없지만 대신 신경세포의 보호, 영양 공급, 구조적 지지 등을 담당한다.
여러 형태의 신경 교세포는 중추 신경계와 말초 신경계에 있는데 어떤 신경교세포는 정상적인 발달이나 손상 후에 신경세포의 성장을 촉진하는 항신경성단백질을 형성한다.
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