우리를 움직이는 신경전달물질(1)

우리도 모르는 사이에 우리를 움직이는 뇌의 신경전달물질을 알고있나요? 잘만 활용한다면 우리는 우리가 가진 100%를 활용하여 과거 돛단배의 순풍이 불어 도와주듯, 더 높은 곳을 향해 순항 할 수 있을 것이에요. 오늘부터 우리도 모르는 사이에 우리의 족쇄가 될 수도 큰 조력자가 될 수도 있는 신경전달 물질에 대해 알아보겠습니다.  

 

1. 모노아민(monoamine)

 

  모노아민이란, 우리 뇌의 감정을 담당하는 신경물질 중 도파민, 노르에피네프린, 세로토닌 및 히스타민이라는 네 가지 화학물질의 범주를 일컫는 말이다. 이 물질들의 분자구조는 서로 유사하기 때문에, 어떤 물질은 나머지 물질에 어느 정도 영향력을 행사한다. 도파민과 노르에피네프린 및 에피네프린은 카테콜아민(catecholamines)이라는 모노아민의 하위유목에 속한다. 모노아민은 뇌에 있는 몇몇 뉴런 체계에 의해 만들어진다. 이 체계 중 대부분은 뇌간에 있는 비교적 소수의 세포체로 구성되는데, 관련된 축색은 반복적으로 분화하여 뇌의 많은 영역에 걸쳐 분포하는 다수의 종말단추를 형성한다. 그래서 모노아민성 뉴런은 광범위한 뇌영역의 기능을 조절하는 역할을 하며, 특정 뇌 기능의 활동을 증가시키거나 감소시킨다.
  * 뇌간 : 뇌와 척수를 이어주는 줄기 역할을 하는 부위로서 대뇌 반구와 소뇌, 척수 등의 각 부분과 밀접하게 관련

  * 축색 :  신경 세포의 세포체에서 길게 뻗어나온 가지. 활동전위를 전달하는 역할

  ** 활동전위 : 세포막 전체의 전압 또는 막 전위가 특정한 패턴으로 빠르게 상승한 뒤 감소하는 현상
  
 도파민(dopamine: DA). 도파민은 운동, 주의, 학습, 약물중독 및 정서행동과 관련이 있다(Di Chiara & Imperato, 1988; Seeman, 1980). 또한 도파민은 정신분열증(schizophrenia)과도 밀접한 관련이 있는 것으로 보인다. 도파민 수용기의 활동이 증가하면, 환각, 조직화되지 않은 사고, 부적절한 감정표현 등의 특징을 지닌 정신분열 증세를 보인다. 반대로 도파민성 뉴런의 활동을 억제하는 약물을 투여하면 정신분열증의 증상이 완화된다. 한편 뇌의 도파민 수준이 너무 낮으면 몸이 떨리는 운동장애를 유발하는데(Singleton et al., 2003), 지나치게 낮을 경우와 같이 근육이 경직되고 전체 운동이 원활하지 못한 파킨슨병(Parkinson’s disease)을 유발한다

* 파킨슨병 :  파킨슨병은 천천히 진행되는 뇌 특정 부위의 퇴행성 장애로, 근육이 휴식 상태일 때 나타나는 떨림(휴식 떨림), 근긴장 증가(뻣뻣함 또는 경직), 느린 자발적 운동 및 균형 유지의 어려움(자세 불안정성)을 특징으로 함. 많은 환자에서 사고 능력이 손상되거나 치매가 나타남

 

도파민 보상회로

카테콜아민에 속하는 도파민은 시냅스후 수용기에 따라 흥분성이나 억제성 전위를 발생시킨다. 도파민은 운동, 주의, 학습 및 사람들이 남용하는 약물 강화 효과를 포함하는 몇 가지 중요한 기능에 관여한다. 카테콜아민계의 중요한 두 신경전달물질(도파민과 노르에피네프린)의 선구물질은 음식물에서 얻어야 하는 필수 아미노산인 타이로신(tyrossine)이다. 이때, 한 효소가 타이로신을 L-도파(L-DOPA)로 전환시키고, 다른 효소는 L-도파를 도파민으로 전환시킨다. 도파민성 뉴런에서 그 전환은 최종 단계지만, 노르아드레날린성 뉴런에서는 도파민이 노르에피네프린으로 전환된다.

  한편, 뇌는 몇 가지 도파민 체계를 갖추고 있는데, 세 가지 중요한 체계들이 중뇌에서 시작된다. 흑질에 위치한 흑질선조계(nigrostriatal system) 뉴런의 세포체는 축색을 신선조체인 미상핵과 피각에 투여한다. 신선조체는 기저핵의 중요한 부분으로 운동의 통제에 관여한다. 복측 피개영역에 위치하는 중뇌변연계(mesolimbic system) 뉴런의 세포체는 축색을 측핵에, 그리고 편도체 및 해마를 포함하는 변연계의 여러 영역에 투여한다. 측핵은 사람들이 남용하는 약물을 포함하여 특정 범주의 자극들이 갖는 강화(보상) 효과에서 중요한 역할을 한다. 복측 피개영역에 위치하는 중뇌피질계(mesocortical system) 뉴런의 세포체는 축색들을 전전두피질에 투사한다. 이 뉴런은 전두피질을 흥분시키는 효과를 냄으로써, 단기기억의 형성, 계획 및 문제해결을 위한 전략 수립과 관련된 기능에 영향을 미친다.

  흑질과 미상핵을 연결하는 도파민성 뉴런의 퇴화는 사지의 떨림과 경직, 신체 균형의 마비, 운동 곤란 등을 보이는 파킨슨병을 초래한다. 이 뉴런의 세포체는 흑질이라는 뇌의 영역에 위치하는데, 이 영역은 보통 피부를 착색시키는 멜라닌에 의해 검은 색을 띠고 있다. 이 화합물은 도파민의 분해로 만들어진다. 파킨슨병을 초래하는 뇌 손상은 이 병으로 사망한 사람의 흑질이 검은색보다는 좀 더 엷다는 것을 관찰한 병리학자들에 의해 발견되었다. 파킨슨병 환자는 도파민의 선구물질인 L-도파를 투여받았다. 비록 도파민은 혈뇌장벽을 통과하지 못하지만, L-도파는 통과할 수 있다. 일단 L-도파가 뇌에 도달하면, 도파민성 뉴런이 이를 흡수하여 도파민으로 전환한다. 이때, 도파민의 합성 증가는 파킨슨병 환자에게 남아 있는 도파민성 뉴런으로 하여금 많은 도파민을 분비하도록 해서 결국 증세를 약화시킨다.