다양한 신경전달물질

신경 세포의 작용, 신경계의 화학적 신호인 다양한 신경전달물질을 알아보도록 하겠습니다.

신경전달물질의 이동

1. GABA

GABA(gamma-aminobutyric acid)는 발달적으로 성숙한 포유류 중추신경계의 신경전달물질로 신경계 전반에 걸쳐 신경 흥분성을 감소시키는 역할을 합니다. 곤충의 경우, 신경 수용체의 흥분에만 관여한다고 합니다.
GABA의 역할은 이온의 전하 및 양에 영향을 받아 정해지는데, 이는 리간드 개폐 통로로 작용하는 GABA 수용체가 조절합니다. 신기하게도 특정한 양의 양이온이 전달되면 GABA는 자극성 신경전달물질이 되지만, 그렇지 않은 경우엔 억제성 신경전달물질이 됩니다. 사람은 뇌가 성장하면서 GABA의 역할이 자극성에서 억제성으로 나타납니다.

2. 글루탐산

글루탐산은 신경계 내 가장 많이 존재하는 흥분성 신경전달물질입니다. 신경 자극을 통해 시냅스 전 세포에서 글루탐산이 방출됩니다. 글루탐산은 이온성, 대사성 수용체에 작용하며, 시냅스 가소성 역할 때문에 뇌 속의 학습이나 기억 등의 인지 기능에 관여합니다. 글루탐산은 억제성 GABA 합성을 위한 전구체 역할을 하며, 놀랍게도 향미 강화제로 쓰이는 '글루탐산'과 같은 화학물질입니다. 향미 강화제로 쓰이는 글루탐산은 인간의 미각 중 감칠맛을 담당하며 우리는 MSG(글루탐산나트륨)의 나트륨염 형태로 만나게 됩니다.

3. 아세틸콜린

아세틸콜린(acetylcholine)은 최초로 확인된 신경전달물질로 아세트산과 콜린의 에스터입니다. 자율신경절의 기본적 역할을 하는 자율신경계의 신경전달물질입니다. 뼈대 근육을 통한 몸의 자발적 움직임에 관련된 체성신경계에 작용하는 유일한 신경전달물질입니다. 아세틸콜린을 통한 신경 전달 저해 작용으로 심장 조직에서 심박수를 낮추는데 골격근에서는 흥분성 신경전달물질로서 작용합니다. 중추신경계에서 아세틸콜린은 가소성, 각성 및 보상에 다양한 영향을 미칩니다. 아세틸콜린은 깨어났을 때 경각심을 높이는 데 중요한 역할을 하며, 주의력과 학습과 기억에서도 중요한 역할을 합니다.
뇌 내 아세틸콜린 생성시스템의 손상은 알츠하이머병과 관련된 기억 장애와 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 아세틸콜린은 학습과 기억에 여러 가지 방법으로 관여되어 신피질에 대한 아세틸콜린의 공급 중단은 여러 정보 수집, 단순식별 작업 수준의 학습 능력을 떨어뜨리고 해마 및 인접 피질에 대한 공급 중단은 건망증을 유발한다고 합니다. 아세틸콜린은 또한 렘수면을 촉진하는 것도 나타나고 있습니다.

4. 도파민

도파민은 중추 신경계에서 카테콜아민 계열의 유기 화합 물질로서 신경전달물질 및 호르몬으로 작용합니다. 뇌에는 여러 도파민 경로가 있으며 그 중 보상, 동기 부여 행동 등의 구성 요소에도 중요한 역할을 합니다. 따라서 보상에 대한 기대로 뇌가 도파민을 증가시키며, 많은 중독성 약물은 도파민의 방출이나 뉴런으로의 재흡수 차단에 영향을 미칩니다. 대중 매체를 통해 도파민이 쾌락의 주요 화학물질로서 묘사되지만, 약리학에서는 동기를 부여하는 탁월성이 있다는 의견이 있어서 도파민은 결과에 대해 동기적 탁월성의 신호를 나타내고 직접적으로 행동을 통해 결과 달성을 위한 방향으로 가도록 또는 멀어지도록 합니다. 
인간 뇌에서 도파민성 뉴런은 약 400,000개로 뇌 영역의 작은 영역으로 국한되어 있지만 축삭 돌기는 뇌 내에 광범위하게 돌출되어 강력하게 영향을 미칩니다. 도파민성 뉴런은 운동 기능의 조절, 새로운 운동 기술 학습에도 영향을 미쳐 다수가 죽은 경우, 파킨슨 증후군이 발생합니다. 

5. 세로토닌

세로토닌은 기분, 인지, 보상, 학습, 기억 등 다양한 기능과 수많은 생리적 과정을 다루는 생물학적으로 기능이 복잡한 신경전달물질입니다. 세로토닌은 그 기전이 명료하지 않지만 기분, 불안, 인지 관련 정신병 및 자폐 스펙트럼 장애에 세로토닌 과도현상이 분리 불안 억제 및 사교적 동기 감소 등 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있습니다. 세로토닌 신경은 뇌 전체 신경세포에 비해 아주 적은 수지만 도파민과 마찬가지로 뇌 전체에 광범위한 영향을 미치는 세로토닌 시스템을 갖습니다.
-도파민 : 쾌락, 정열, 긍정적 마음 등
-노르아드레날린 : 불안, 스트레스, 부정적 마음 등
-세로토닌 : 도파민과 노르아드레날린을 억제하여 과흥분을 막고 불안한 감정을 끌어올려 평온함을 이끎
마음(컨디션, 기분 등) 상태는 위 세 가지 신경의 영향이 주고받으며 형성되는데, 세로토닌 신경이 활성이 잘 될수록 평상심 유지가 쉽다는 것을 알 수 있습니다. 따라서, 세로토닌의 분비량, 기능 저하는 다양한 정서행동장애(우울장애, 성격장애, 섭식장애 등)에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알 수 있습니다.