우리 두뇌는 처음 만들어질 때부터 사회적이다. 두뇌를 구성하는 세포인 뉴런은 이웃과 연결하고 공유하는데, 접촉이 부족하면 소멸하기 때문이다. 작은 군체들은 스스로 발달해나가는 한편, 다른 이웃 군체에도 손을 뻗친다.
정자와 난자가 만나 접합체를 이루면 분열이 일어나 2개, 4개, 8개, 16개 등으로 분열하며 새로운 세포들이 생겨나게 되는데, 14일 정도가 되면 급증한 세포들로 이루어진 작은 공이 마치 손가락이 부드러운 풍선의 중심부를 누르듯 스스로 접힌다.
압축된 풍선은 길어지고, 튜브를 만들 정도로 접혀 한쪽은 척수, 다른 쪽은 두뇌가 된다. 신경관 내부에서 계속 세포 분열이 일어나 엄청난 숫자의 뉴런들을 만들어 내고, 이런 뉴런들은 두뇌 각 위치로 이동하며, 피질에 도착할 때까지 계속 뻗어나간다.
수정 8주 무렵이면 두뇌가 세 부분으로 발전하고, 초기 신경세포인 뉴런이 만들어지고, 특정 기능을 담당하기 위해 분화하면서 특정 장소를 향해 움직이기 시작하고, 이웃 뉴런을 향해 적극적으로 확장하여 연결된다.
이런 뉴런들은 군체에서 멀리 떨어진 갓길로 이동하다가 다른 군체에 터전을 잡기도 하는데, 이들은 마치 대사관의 대사처럼 두 곳이 서로 의사소통을 하게끔 길을 터준다. 1980년도 초까지도 과학자들은 태아의 두뇌 각 세포가 성인 두뇌와 같다고 봤다.
태아 두뇌의 각 세포가 성인 두뇌의 미리 정해진 기능과 위치를 갖고 있다고 추측했지만, 뉴런의 이동 자체가 뉴런의 정체성을 결정하고 두뇌 구조가 조직되는 데 영향을 끼친다는 사실이 밝혀졌다. 시각뉴런은 마침 뇌의 시각 정보 도달 뇌부위로 이동한 결과다.
올바른 뇌신경세포, 즉 뉴런의 이동은 정상적인 두뇌 기능을 발달시키는 데 있어서 아주 중요하다. 자폐증, 난독증, 간질, 정신분열증은 부분적으로 이동 과정의 문제 때문에 일어난다. 뉴런이 기능을 갖추기 시작하는 여정 도중에 잘못될 수 있다.
뉴런의 기능과 형태는 그런 과정에서 만나는 여러 세포들과 세포 속의 특정 유전자들에 의해 결정된다. 호르몬, 성장인자, 뉴런들끼리 붙게 만드는 세포유착분자, 세포 사이의 신호들에 관해서는 아직 제대로 알려지지 않았지만, 모체 혈액 속 모든 물질들이 영향을 끼친다.
결국 이들 물질들 모두가 어디서 뉴런이 멈추고 어떤 식으로 기능을 수행할지 유전자들을 움직여 영향을 끼치게 되는 것이다. 뉴런이 이동하는 동안 영양을 공급하고 안내하고 보살피는 것이 신경교세포이다.
이들은 뉴런이 이동하는 길을 따라 발판을 세우고, 뉴런들이 최종 장소에 도착한 이후에도 그대로 남지만, 신진대사와 뉴런의 기능을 조절하거나 축색돌기를 감싸 정보 전달 속도를 조절하는 기능을 수행하기 위해 모양과 분자 특성이 바뀌게 된다.
이처럼 세포와 뉴런, 그리고 두 유형의 신경교세포가 두뇌를 구성하는데, 임신 8개월 즈음 거의 완성된다. 이 시기에는 부모보다 2배나 많은 뉴런이 존재하지만, 뇌가 나이들면서 쇠약해진다. 뇌를 사용하지 않으면, 뇌 활동의 효율성을 위해 사용하지 않으면 소멸되기 때문이다.
오늘도 흥겹고 건강하고 행복한 하루 만들어 가시길 빕니다. 이동윤 드림 |
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