18.1: 신경계란 무엇인가?
개요
신경계(nervous system)는 유기체의 내부 환경을 유지하고 외부 세계와 유기체의 상호작용을 조정하는 역할을 하는 전문 세포들의 집합체입니다. 예를 들어 심박수와 호흡과 같은 필수적인 기능의 통제하고 위험에서 탈출하기 위해 필요한 움직임을 담당합니다.
신경계의 구성
척추동물 신경계(vertebrate nervous system)는 중추신경계(central nervous system, 줄여서 CNS)와 말초신경계(peripheral nervous system, 줄여서 PNS), 이렇게 두 개의 주요 부분으로 나뉩니다. CNS는 뇌, 척수(spinal cord), 망막(retina; 시각계(visual system)의 감각 조직) 등을 포함합니다. PNS에는 감각계(sensory system)의 감각수용체 세포(sensory receptor cell; 감각수용기 세포; 예: 피부의 촉각수용체) 및 CNS와 신체의 다른 부분 사이에서 정보를 전달하는 신경도 포합합니다. 또한, CNS와 PNS의 일부는 자율신경계(autonomic nervous system; 내장 운동계(visceral motor system)라고도 함)에 기여합니다. 자율신경계는 민무늬근(smooth muscle; 평활근), 심장근(cardiac muscle), 그리고 소화 같은 무의식적인 행동을 지배하는 분비샘(gland; 분비선)을 조절합니다.
척추동물의 뇌는 주로 대뇌(cerebrum), 소뇌(cerebellum), 뇌줄기(brainstem; 뇌간)로 나뉩니다. 대뇌는 좌반구(좌뇌)와 우반구(우뇌)로 나뉜 뇌의 가장 크고 가장 앞쪽의 부분입니다. 각 반구는 전두엽(frontal lobe), 두정엽(parietal lobe), 후두엽(occipital lobe), 그리고 측두엽(temporal lobe), 이렇게 네 개의 엽으로 나뉩니다. 대뇌의 가장 바깥쪽 층은 복잡한 감각 정보와 대부분의 인지 기능을 처리하는 데 관여하는 겉질(cortex; 피질)이라고 불립니다. 뇌 속 더 깊은 곳에는 해마(hippocampus), 시상하부(hypothalamus), 시상(thalamus), 기저핵(basal ganglia; 대뇌핵)을 포함한 여러 중요한 요소가 있습니다. 소뇌는 대뇌의 뒤쪽 아래에 위치하며 근육의 움직임을 조정하는 역할을 합니다. 뇌줄기는 뇌와 척수를 연결하고 호흡과 삼키는 것과 같은 중요한 기능을 하는 중심기관을 가지고 있습니다.
척수는 뇌 아래에 있고 뇌줄기에서 부터 쭉 연결되어 있습니다. 척수는 뇌와 신체의 다른 부분을 연결하는 신경세포체(neuronal cell body)와 축삭돌기(axon; 축삭) 뭉치를 가지고 있습니다. 척수는 정보의 중요한 통로인 것 외에도 뇌의 입력 없이 보행 운동(locomotion)과 반사(reflex)와 같은 기능을 수행할 수 있습니다. PNS의 신경은 CNS에서 근육으로 운동 명령을 전달하며, 해석을 위해 수용기세포(receptor; 수용체세포)에서 CNS로 감각 정보를 전달합니다. 골격근의 움직임 외에도, 신경은 자율신경계의 교감신경계(sympathetic nervous system)와 부교감신경계(parasympathetic nervous system)를 통해 폐와 장과 같은 내부 기관의 활동을 조절합니다.
신경계 세포
신경계는 뉴런(neuron)과 신경교세포(glial cell; 교세포; 신경아교세포)로 구성됩니다. 뉴런은 CNS에서 서로 간 소통을 담당하고 신경계에서 몸의 나머지 부분까지 정보를 앞뒤로 전달하는 4번 타자 역할을 합니다. 인간의 뇌에는 약 1000억 개의 뉴런과 그 사이에 100조 개의 연결고리가 있는 것으로 추정됩니다. 뉴런은 다양한 형태를 가지고 있고 광범위한 기능을 수행합니다. 뉴런은 시냅스(synapse)라고 불리는 접합부에서 소통하기 위해 일련의 신경 화학 물질(neurochemical)과 이온을 사용합니다.
신경계의 다른 주요 세포는 신경교세포라고 불리는 여러 가지 종류의 세포군입니다. 신경교세포는 뉴런의 기능에 기여하고 뇌에 있는 뉴런의 수와 거의 같습니다. 주요 형태의 신경교세포는 성상세포(astrocyte; 성상교세포; 별아교세포), 미세아교세포(microglia; 마이클로글리아), 희소돌기아교세포(oligodendrocyte), CNS의 뇌실막세포(ependymal cell), PNS의 슈반세포(Schwann cell)와 위성 세포(satellite cell)를 포함합니다.
정신 건강은 세계적인 관심사입니다
신경계는 우리의 모든 경험을 지배하며, 외상, 질병, 유전, 또는 해로운 화학물질에 노출에 의한 신경계의 붕괴는 건강과 삶의 질에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 그러한 영향에서 비롯되는 정신건강질환은 전 세계적으로 매우 흔합니다. 신경장애(neurological disorder)와 신경발달장애(neurodevelopmental disorder)에 대한 우리의 이해를 높이는 것은 정신건강질환을 겪고 있는 많은 사람들에게 잠재적인 치료법을 계속해서 제공합니다. 세계보건기구(World Health Organization, 줄여서 WHO)와 미 국립정신보건원(National Institute of Mental Health, 줄여서 NIMH)와 같은 기관에선 정신건강질환을 연구하고 질환이 사회에 미치는 영향을 추적하기 위한 귀중한 자원을 제공합니다.
