낙지 신경계에 대해 궁금해요!!!!!!
낙지는 다리가 잘려도 움직이는데 어떤 원리로 작용되는건가요? 그리고 낙지는 신경세포가 어느 호르몬에 반응하나요? 예전에 그거에 대해 궁금해서 실험했다가 아세틸콜린이랑 에피네프린으로 해봤는데 생각보다 움직이지 않아서 실패했거든요..
안녕하세요.
질문주신 것처럼 낙지의 다리가 절단되더라도 움직이는 것처럼 보이는 이유는 전형적인 척추동물식 중앙집중형 신경계를 가지고 있지 않기 때문입니다. 낙지의 경우 전체 신경세포 수는 약 5억 개 이상으로, 고양이와 비슷한 수준인데, 이 중 절반 이상이 다리에 분산되어 있습니다. 즉 인간의 경우에는 뇌가 명령 → 척수 → 말초 신경 → 근육의 움직임이 나타나는 방식이지만 낙지의 경우에는 뇌는 의사결정을 하지만 다리 자체가 감각, 판단, 운동을 독립 수행하게 됩니다. 따라서 다리 안에 이미 존재하는 운동 패턴 생성기가 작동하고 외부로부터 화학적·기계적 자극이 들어오면 뇌와의 연결 없이도 수축이나 굴곡, 흡반 작동이 가능한 것입니다.
또한 말씀해주셨던 에피네프린(아드레날린)은 주로 척추동물 호르몬인데요 따라서 무척추동물, 특히 두족류에서는 그 역할이 거의 없거나 매우 제한적입니다. 감사합니다.
낙지는 신경세포의 3분의 2 정도가 팔에 집중되어 있어 뇌의 직접적인 명령 없이도 각 팔이 독립적인 반사 작용을 수행할 수 있는 분산형 신경계를 가집니다. 절단된 팔이 움직이는 것은 팔 내부에 위치한 신경절이 국부적인 자극에 반응하여 근육 수축을 유도하기 때문이며 이는 중추 신경계의 개입 없이 이루어지는 말초 신경의 자율적 활동입니다. 낙지의 신경계는 주로 아세틸콜린과 세로토닌 그리고 도파민 같은 신경전달물질에 반응하며 에피네프린보다는 세로토닌이 근육의 긴장도나 운동 조절에 더 밀접한 영향을 미칩니다. 실험에서 반응이 적었던 이유는 대상 조직의 상태나 수용체의 특성 혹은 약물의 농도 조절 문제일 가능성이 높으며 특히 두족류는 척추동물과 다른 신경 수용체 체계를 가지고 있어 일반적인 호르몬 반응과는 차이가 발생합니다.
안녕하세요. 이성현 전문가입니다.
낙지는 전체 신경세포의 절반 이상이 다리(팔)에 분포해 있어서, 몸에서 떨어져 나가도 다리 안의 ‘국소 신경회로’만으로 반사적인 움직임이 가능합니다.
이 움직임은 뇌의 명령이 아니라, 자극(접촉·전기·화학)에 대해 다리 자체가 자동으로 수축·이완하는 말초신경 반응입니다.
낙지의 신경계는 주로 아세틸콜린, 글루타메이트, 세로토닌, 도파민 같은 신경전달물질에 반응합니다.
에피네프린(아드레날린)은 주로 척추동물에서 강하게 작용하며, 연체동물인 낙지에서는 반응이 약하거나 거의 없습니다.
그래서 실험에서 아세틸콜린과 에피네프린만 썼다면, 자극 강도나 물질 선택이 부족해서 움직임이 약했을 가능성이 큽니다.낙지의 다리가 잘려도 움직이는 이유는 분산형 뇌를 가지고 있기 때문입니다.
다시 말해 전체 신경세포의 약 65%가 다리에 집중된 분산형 구조 덕분인데, 각 다리에는 독립적인 연산이 가능한 말초 신경절이 있어, 뇌의 명령 없이도 외부 자극에 즉각적인 반사 운동을 일으킵니다.
그리고 실험에서 아세틸콜린과 에피네프린에 반응이 적었던 이유는 낙지의 신경계가 척추동물과 다르기 때문입니다.
낙지는 에피네프린 대신 옥토파민이 그 역할을 대신하며, 근육 수축에는 세로토닌이나 글루탐산이 주된 신경전달물질로 작용합니다. 특히 낙지의 아세틸콜린 수용체는 농도나 부위에 따라 근육을 수축시키기보다 오히려 억제하거나 다른 방식으로 작용하는 경우가 많아 원하는 움직임을 보기 어려웠을 겁니다.