"뇌 신경에 시냅스 간격이 없다면?" 뇌과학자 서유헌님이 지식iN에 묻습...

저는 생명공학을 전공하진 않았지만

제가 알고 있는 지식과 추리할 수 있는 범위내에서

최대한 답해보겠습니다.

시냅스의 간격없이 뉴런이 하나의 전깃줄처럼 연결 되어 있다면

정보전달에 큰 문제가 생길거라고 생각됩니다

듣기엔 합리적이고 효율적이지만

자연계에서 말하는 합리와 효율은 인간이 생각하는 기준과는 많이 다릅니다.

첫번째로 만약 하나의 뉴런이 상처를 입게 된다면

기능의 저하로 정보전달 능력에 차질이 생기게 되고

두번째로 정보를 전달하는 능력에 대한 효율이 줄어든다는 겁니다

신경세포내에서 정보를 전달하는 방법은

금속이온물질의 농도차로 세포내와 세포외의 미세한 전류를

이용하여 전달하고 있습니다.

하나의 전깃줄 처럼 이어져있다면 끝에서 끝까지

정보를 전달하는데 중간에 소실될 수 있는 확률이 크다는 거죠

하지만 시냅스를 이용하면 신호의 세기를 증가 시킬 수 있습니다.

마치 기지국이 핸드폰으로 연락하는 사람을 중계하듯이

시냅스도 중계하는 역할을 합니다

 

생각을 연장해서

만약 중간에 필요한 정보가 세포내에서 소실되고

뇌에 도착한 정보가 일을 수행하는데 부족하다면

결론적으론 처음부터 자극의 세기가 손실될 정보를

고려하면서 더욱 강한 자극을 줘야할 것인데

다시 말하면, 역치값이 상승하게 됩니다.

웬만한 자극에 소실된 정보때문에

반응하지 않는다면 즉, 감각이 무뎌진다면

사람이 만물의 영장이 될 수 있었을까요?

또한

뇌로 충분한 정보를 전달하기 위해

신체에서 완충할 수 있는 범위밖의 자극도

신체구조상 위험하다는 것입니다.

 

따라서 시냅스가 존재한다는 것은

인간뿐만 아니라 모든 생명체가

과도한 자극에 의한 피해로부타

자신의 신체를 지키기 위해 선택한

자연적인 결과인 것같습니다.

 

제 생각에.. 우리 신경계에서 신경을 전달하는 방법으로, 전기적방법과 화학적방법 두가지를 쓰는데는

 

이유가 있을것이라 생각합니다.

 

우선 우리신체가 가장 빠른 전달방법인 전기적 신호를 접어두고 화학적방법인 신경절달 물질을 사용하는 이유에

 

대해서 먼저 생각해 볼 필요가 있다고 생각합니다.

 

 첫째, 무시되어야할 신호들...

         신경세포들사이에서 모든 신호들이 전달되어야 하는것은 아닙니다. 우리뇌는 병렬식 연결입니다.

         하나의 신경세포에 여러신경세포의 말단이 연결되어있으며, 한 신경세포의 반응은 여러 다른 신경세포의

         반응의 결과의 입니다. 만약 시냅스가 다 붙어있다면 전기적신호의 무조건적인 전달로 인해서

         작은 자극에도 다음 세포를 자극할 수 도 있겠네요

        

 둘째 , 전기적신호의 저항에 의한 신호약화. ??

         전기적 신호의 전달은 새포내에서 축색을 이동하면서 약화될수 있습니다.

         전기적신호가 축색을 이동하면서 무한 재생되기는 하지만

         인체는 초전도체가 아니니 전기적신호는 이동을 하면서 저항때문에 그 신호값이 줄어들게 되겠지요.

         특히 100mv이하인 신경신호는 더 빨리 사라지겠지요..

         하지만 화학적 신호의 경우에는 시냅스 후 새포에서 새로운 신호를 생산가능 합니다.

 

셋째 , 피드백 불가로인한 과잉전달

         자신이 얼마나 많은 자극을 전달하는지 알 수 가 없습니다. 다음세포에 자신이 받는 양의 전부의

         자극을 전달하게 되겠지요, 저는 같은 신경전달세포라 할지라도 위치와 역할에 따라서

         다른 크기의 자극을 전달해야 뇌에서 병렬식 사고가 가능하다고 가정하기에... 무분별한 신경절달은

         사고작용과 홀몬분비등을 적절한 수준으로 유지할 수 없다고 생각합니다.

 

 

저는 기계공학을 전공하고 있는 사람으로써 의학과는 전혀 무관한 사람입니다.

 

저명한 뇌과학자님께서 궁금해하시면서 정답을 요구하시는것 같지는 않고, 그냥 제 생각을 말해볼께요.

 

서울에서 부산까지 매 5Km 마다 봉화대가 설치되어 있다고 생각을 해 봅시다.

 

서울에서 불 붙인 신호는 부산까지 도달하지만 그 시간이 오래 걸립니다.

 

그러나 서울에서 붙인 불을 부산에서 한번에 봐야 한다고 생각해 봅시다.

 

서울에는 거의 핵폭탄 정도의 불을 붙여야 부산에서 보이려나...

 

 

전자공학에서도 저항은 도선 길이에 비례 하고 면적에 반비례하죠.

 

뉴런 시냅스 구조가 아닌 한줄 구조라면,,,

 

정보 전달할때의 엄청 쎈 전류를 흘려야 하므로...

 

신경이 손상이 오겠죠. 대신에 속도는 더 빨라질 겁니다.

 

물론 현 인류의 구조인 뉴런 시냅스 구조도 엄청 빠른 전달 속도를 가져오지만 한줄이 된다면 더더욱 빠르고 민첩

 

인류가 될지도 모르죠.

 

 

또 한가지 , 동시다발적인 일을 하기 힘들겁니다.

 

예를들면 음악을 들으며, 껌을 씹고, 다리를 떨며, 볼펜을 돌리며, 책을 읽는것 같은.

 

 

서울-부산 사이 봉수대에서

 

서울에서 파란불꽃을 피워서 그 불꽃 신호가 한 대전쯤 왔다고 가정했을때, 서울에서 또 다른 신호로 빨간 불꽃을 피웠다고 생각해 보면, 조금의 시간차로 빨간불꽃 파란불꽃 둘다 부산에 도달하겠지만,

 

한방에 보내야 할 경우는 서울에서의 빨간 불꽃을 부산에서 보고 난 뒤에야 서울에서 파란 불꽃을 피울수 있겠죠.

 

이런 차이로 동시다발적으로 엄청난 정보 교환을 가져오는 뇌에서는 한줄 신경이 오히려 속도가 느려질 수 도 있겠네요. 하나가 완전히 끝나야 다른 하나를 할수 있으니...여러가지 생각을 동시에 할수 없다고도 상상해 봅니다.

 

인간의 몸이 여러 환경에 최적화 되어있는 생물이 아니고, 앞으로 더더욱의 진화적인 발전이 가능하다고 생각해 보면 꼭 여러갈래로 끊어져 있는 뉴런만이 좋은 신경은 아니라고도 생각할수 있겠죠.

시냅스 간격이 없이 전부 연결 되어있다면,  어떤 요인에 의해 뇌신경 하나가 다치는 순간, 모든 뇌가 마비 된다고 생각해요. *^^*

만약 뇌 신경이 간격이 없이 전부 연결되어 있다면...

 

제 생각으로는 (아직 학생이지만...) 뇌에서의 기능처리가 잘 안될 것 같습니다...

 

엄청난 양의 정보가 중간처리 없이 물밀듯 쏟아진다면 과연 처리할 수 있을까요..?

 

컴퓨터와 같이 생각해본다면 그냥 정보 자체를 cpu에 무작정 밀어넣는 것과 같지 않을까요..?

 

제 생각은 그럽니다.

 

시냅스 간의 간격은 중간 정보 담당같은 거라고요/.//

 

뭐 아직 전문적 지식도 없는 학생(그것도 무려 고등학생)의 오만한 발상이 아닐까 사료되지만

 

오늘의 과학 글은 잘 읽었어요 ㅎㅎ (서울대 의대 교수님 대단하세요 ... 전 뭐 한의예 지망생이라서...)

 

다음에도 이런 재미있고 좋은글 올려주시기 바랍니다 수고하세요.