신경세포

• 세포체: 신경세포의 소기관들을 포함
• 수상돌기: 정보의 수용
• 축삭: 정보의 전달
  • 축삭둔덕: 신호를 생성
• 시냅스: 신경전달물질로 신호를 전달하는 연접

• 정보처리 과정 = 감각정보의 입력 → 정보의 통합 → 운동명령

• 감각신경세포: 외부 자극 또는 체내의 상태 정보를 전달

• 연합신경세포: 입력된 감각정보를 통합(분석 및 해석)

• 운동신경세포: 근육 운동, 내분비기관의 조절

• 수상돌기: 수많은 시냅스 → 효율적인 정보 전달/통합

• 신경 = 뉴런의 축삭 다발

  정보를 분류하고 처리하는 뉴런 ⇒ 중추신경계(CNS) 형성

  중추신경계와 신체의 다른 부위를 연결 ⇒ 말초신경계(PNS) 형성

신경의 구조

• 신경핵: 대뇌와 뇌간에 있는 중추 신경계의 뉴런 무리
• 신경절: 뇌와 척수가 아닌 곳에 신경 세포체가 모여 있는 것, 말초 신경계의 신경 세포체 그룹

신경교세포

수초 == 말이집

• 뉴런의 기능을 조절, 지지, 양분 공급
• 성상세포 → 선택적 투과성을 갖는 혈관 장벽을 형성
• 밀착연접: 세포를 통과할 수 있는 물질을 제한

막전위

• 막전위: 세포 안이 상대적으로 음전하 → 전위차
• 휴지전위: 신호를 전달하지 않고 있는 신경세포의 막전위, -60 ~ -80 mV
• 활동전위: 자극을 수용할 때 막전위의 빠른 변화

휴지전위

• $\ce{Na+}-\ce{K+}$ 펌프: ATP 가수분해 에너지로 세포 밖으로 3개의 $\ce{Na+}$, 세포 내부로 2개의 $\ce{K+}$을 수송

  ⇒ 수 mV의 전위차만 생성

• 이온 통로 (ion channel): 전기화학적 기울기에 따른 이온의 확산 통로

  • 특정 이온만 통과시킴 (선택적 투과성)
  • 열린 $\ce{K+}$ 통로는 휴지전위의 생성에 매우 중요 ($\because$ 열린 칼륨 통로의 수 $\gg$ 열린 나트륨 통로)

• 휴지전위 모델: 농도 기울기와 전기적 기울기가 균형을 이루면 이온의 순이동은 없다.

  • 평형전위: 평형 상태에서 막전압의 세기

    $E_\text{ion}=62\operatorname{mV} (\log([\text{ion}]\text{outside} / [\text{ion}]\text{inside}))$

  1. $\ce{K+}$ channel만 있을 경우

  

  1. $\ce{Na+}$ channel만 있을 경우

  

  • 나트륨 통로 $\ll$ 칼륨 통로 이므로 실제 휴지전위는 $E_K$에 더 가깝게 형성

  • 네른스트 공식 ($P_\text{Na}, P_\text{K}$는 세포 투과도 ⇒ $P_\text{Na}$가 증가하면 막전위 값은 $E_\text{Na}$ 방향으로 증가)

    $$ V_m=62\log\frac{P_\text{Na}[\ce{Na+}]\text{out}+P\text{K}[\ce{K+}]\text{out}}{P\text{Na}[\ce{Na+}]\text{in}+P\text{K}[\ce{K+}]_\text{in}} $$

    ※ $\ce{Cl-}$는 영향이 거의 없음