우리를 움직이는 신경전달물질(3)

지난번에는 우리를 움직이는 신경전달물질 중 노르에피네프린, 세로토닌, 히스타민에 대해 알아보았는데요. 신경전달물질의 감소가 우울증으로 연결될 수 있다니 참으로 놀라운 것 같습니다. 오늘도 우리도 모르는 사이에 우리의 족쇄가 될 수도 큰 조력자가 될 수도 있는 신경전달 물질에 대해 알아보겠습니다. 잘만 활용한다면 우리는 우리가 가진 100%를 활용하여 과거 돛단배의 순풍이 불어 도와주듯, 더 높은 곳을 향해 순항할 수 있을 것이에요. 오늘도 Let's go!!

 

아미노산

 

  지금까지 살펴본 신경전달물질은 뉴런에서 합성된다. 가령, 콜린으로부터 아세틸콜린, 아미노산인 타이로신으로부터 카테콜아민, 아미노산 트립토판으로부터 세로토닌의 합성 등이다. 어떤 뉴런은 신경전달물질로 단순히 아미노산을 분비한다. 아미노산은 뇌에 있는 모든 세포가 단백질을 합성하는 데 사용하기 때문에, 특정 아미노산이 신경전달물질이라는 것을 증명하기가 어렵다. 그러나 연구자들은 최소한 8개의 아미노산이 포유류의 중추신경계에서 신경전달물질로 기능할 것이라고 생각한다. 특히, 아미노산 중 글루타메이트, GABA 및 글라이신은 중추신경계에서 가장 보편적인 신경전달물질이다.

* 콜린 : 동맥경화, 지방간 예방에 효과적인 수용성 비타민 가운데 하나. 체내에서 세포막을 구성하는 레시틴과 혈압을 내리는 아세틸콜린의 재료

** 레시틴 : 인산, 콜린, 지방산, 글리세롤, 당지질, 트라이글리세라이드, 인지질로 구성된 동식물 조직에서 발생하는 황갈빛의 지방 물질군

* 아세틸콜린 :  신경세포 → 주변 신경세포 또는 근육이나 분비선의 세포로 신호 전송하기 위해 분비되는 화학 전달물질.  세포의 상호 소통 및 기억, 학습 및 집중에 도움을 줌

* 타이로신 : 티로신이라고도 함. 티로신 하이드록실화효소에 의해 L-도파로 전환. 신경전달물질인 도파민의 합성에 관여하는 속도 제한 효소. 주의력 및 집중력을 향상시키는데 사용되는 식이보조제. 신경세포가 의사소통하고, 기분을 조절하는데 도움이 되는 중요한 뇌 화학 물질을 생성함.

* 카테콜아민 : 테콜(catechol)에서 유래된 모노아민 계열 신경전달물질 또는 호르몬을 총칭

* 아미노산 트립토판 : 단백질을 구성하는 아미노산의 한 종류로 행복감을 주는 신경전달물질인 세로토닌의 원료. 우울증 치료에도 효과가 있는 것으로 판단됨.

신경물질로 인해 일어나는 다양한 감정들

  글루타메이트(glutamate 또는 glutamic acid). 글루타메이트와 GABA는 매우 단순한 유기체에서도 발견되기 때문에, 많은 연구자는 이 전달물질이 최초로 진화한 것이라고 믿는다. 이 두 물질은 시냅스후 수용기를 활성화시켜 전위를 발생시킨다. 이 외에도 축색에서 직접 흥분성 효과(글루타메이트)와 억제성 효과(GABA)를 가져와 흥분의 역치를 높이거나 낮춤으로써 활동전위의 발생률에 영향을 준다. 글루타메이트는 세포의 대사 과정에서 풍부하게 만들어지고, 뇌와 척수에서 주요한 흥분성 신경전달물질로 작용한다.

  * 축색 :  신경 세포의 세포체에서 길게 뻗어나온 가지. 활동전위를 전달하는 역할
  ** 활동전위 : 세포막 전체의 전압 또는 막 전위가 특정한 패턴으로 빠르게 상승한 뒤 감소하는 현상

  글루타메이트 수용기에는 AMPA 수용기, 카이네이트(kainate) 수용기 그리고 NMDA 수용기 등이 있다. AMPA 수용기는 가장 일반적인 글루타메이트 수용기이다. 이것은 글루타메이트가 결합 부위에 부착할 때 나트륨 통로를 통제하여 EPSP(excitatory postsynaptic potential: 흥분성 시냅스후 전위)를 발생시킨다. 카이네이트 수용기는 카인산(kainic acid)이라는 약물에 의해 자극되면 EPSP와 유사한 효과를 보인다. NMDA 수용기가 통제하는 이온통로가 열리면 나트륨과 칼슘 이온의 세포 내 유입을 허용한다. 이 두 이온의 유입은 감분극을 초래하지만, 칼슘은 이차 전령으로 기능하여 세포 내에 있는 다양한 효소들과 결합하여 그것을 활성화시킨다. 이 효소들은 세포의 생화학적 및 구조적 속성에 깊은 영향을 미친다.

 

  GABA(gamma-aminobutyric acid). 뇌에 있는 뉴런은 서로 간에 많은 연결을 맺고 있다. 억제성 시냅스의 활동이 없다면 이런 상호연결은 뇌를 불안정하게 만든다. 왜냐하면 뉴런은 흥분성 시냅스를 통해서 이웃한 뉴런을 흥분시키고 그 다음 또 이웃한 뉴런을 흥분시킴으로써, 연쇄적으로 원래 활동적인 뉴런을 흥분시켜 뇌에 있는 대부분의 뉴런이 통제 불가능하게 흥분되기 때문이다. 사실상 이런 사건은 때때로 발생하는데, 이것을 발작(seizure)이라고 부른다. 간질(epilepsy)은 발작을 특정으로 하는 신경학적 장애이다. 따라서 이와 같은 뉴런의 활성화를 억제할 수 있는 신경전달물질이 필요하다.

* 간질 :  뇌신경세포중 일부가 짧은 시간동안 일시적이고 불규칙적인 이상흥분현상으로 과도한 전류를 발생시켜 나타남. 뇌전증(epilepsy)이라고도 일컬음. 약물을 쓰거나 병소를 제거하면 증상의 완화와 치료가 가능

  GABA는 뇌와 척수 전체에 걸쳐 광범위한 분포를 가지고 있는 대표적인 억제성 신경전달물질이다. GABA 수용기 분자의 활성화는 염소이온 통로만을 열리도록 함으로써 억제성 시냅스후 전위를 유발하여 정보 전달을 억제한다. GABA가 없다면 뇌는 흥분성 신경충동이 과도하게 많아 경련과 발작이 생길 것이다. 그래서 뇌의 GABA 수준이 너무 낮으면 간질 발작이 발생하는 것이다. 불안은 뇌에 과도한 흥분성 시냅스 전도가 있을 때 유발되는데, 발륨(Valium)이나 리브륨(Librium) 같은 항 불안약물은 시냅스 간격에 대한 GABA의 분비를 증가시켜 흥분성 뉴런을 억제함으로써 긴장을 감소시킨다. 

* 척수 : 뇌와 연결되어 있고, 척추 내에 위치하는 중추신경의 일부분으로 감각, 운동신경들이 모두 포함