안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
뉴런 사이에 전기 신호 대신 화학 물질을 사용하는 이유는 시냅스 틈이라는 미세한 공간 때문입니다. 전기 신호는 이 간극을 직접 건너뛰지 못해 소실되므로 화학 매개체로 전환되어야 합니다. 또한 화학 신호는 흥분과 억제 조절, 신호의 한 방향 전달, 학습과 기억의 기반이 되는 신경 가소성 형성을 가능하게 합니다.
신호 전달은 축삭 말단에 전기적 신호가 도달하여 전위-의존성 칼슘 채널이 열리며 시작됩니다. 세포 내로 급격히 유입된 칼슘 이온은 시냅스 소포 단백질과 결합하여, 소포가 세포막과 융합하고 아세틸콜린이나 도파민 등의 신경전달물질을 시냅스 틈으로 방출하도록 유도합니다.
방출된 신경전달물질은 확산하여 시냅스 후 뉴런의 가지돌기 수용체에 특이적으로 결합합니다. 이온채널형 수용체는 이온 통로를 열어 막전위를 직접 변화시키고, 대사수용체는 세포 내 화학 반응을 유발하여 신호를 전달합니다. 작용을 마친 신경전달물질은 효소에 의해 분해되거나 전뉴런으로 재흡수되어 지속적인 자극을 방지하고 신호를 종료합니다.