“할머니! 뉴런들의 흥분 전달 방향을 말해 주세요?”
“뉴런에서는 수상돌기에서 축삭돌기 끝으로 전기적으로 흥분을 전달해.”
“수상돌기에서 축삭돌기 끝까지 어떻게 전기적으로 흥분을 전달해요?”
“보통은 신경세포의 세포막의 안에는 음이온인 칼륨이 있고 밖에는 양이온인 나트륨이 있어.”
“그림은 하나의 뉴런인데 밖에는 ┼가 안에는 ─가 표시되어 있지.”
“┼와 ─하면 건전지가 생각나요.”
“건전지를 전자제품에 넣을 때는 꼭 ┼가 표시된 쪽이 안쪽으로 들어가면 ─가 표시된 쪽이 밖으로 나와야 전류가 흘러 마찬가지로 뉴런은 보통은 밖에는 ┼전기가 흐르고 안에는 ─전기가 흘러.”
“그림에서 ┼는 나트륨이고 ─는 칼륨이내요.”
“뉴런은 전기를 띠고 있어. 이렇게 전기를 띠고 있는 뉴런에 자극을 가하면 전류가 흘러.”
“그림은 연필로 피부에 자극을 주네요.”
“뉴런이 자극을 받으면 나트륨은 안으로 들어가지 못하나 칼륨은 밖으로 잘 나와.”
“나트륨이 칼륨보다 커서 그러나요?”
“아니 세포막은 인지질로 되었는데 곳곳에 필요한 물질을 통과시키는 단백질로 된 채널이 있어 선택적으로 흡수해.”
“나트륨 채널이 칼륨 채널보다 복잡하군요.”
“맞아. 연필로 찌르면 눌림을 받은 뉴런의 수상돌기를 이루는 세포막의 나트륨 채널 구멍이 커져서 나트륨이 안쪽으로 들어가.”
“그럼 안쪽에 있는 칼륨은 어떻게 해요?”
“칼륨은 나트륨과는 함께 못 산다고 세포막 밖으로 나와.”
“그럼 세포막 안과 밖의 +와 –가 달라지잖아요?”
“달라져. 그래서 전류가 흐르는 거야.”
“정상은 나트륨이 밖에 있어야 하는데 안으로 들어오면 세포 속에서는 어떻게 하나요?”
“비상이지. 에너지를 써서 나트륨 채널을 열어 나트륨을 밖으로 뿜어내.”
“그럼 밖으로 나갔던 칼륨은요?”
“나트륨이 싫으니 얼른 안으로 들어와. 원래대로 되지.”
“칼륨이 자유롭게 세포막을 드나들 수 있어서 에너지 소모가 적겠어요.”
“맞아. 나트륨을 뿜어내는데도 에너지가 소모되니까.”
“나트륨과 칼륨이 세포막으로 들어가고 나오면서 흥분이 전달되는군요.”
“나트륨과 칼륨이 들어가고 나오고 하면서 그림처럼 전류가 흘러 흥분은 전기적으로 전달돼. 찌익~~~~~~~~하고서~~~~~ 흐르는 전류가 축삭돌기 말단에 도착하면 앞으로 흐를 수가 없어 말단에 전류가 모여 비상에 걸려.”
“축삭돌기 끝에 도달한 전류는 어떻게 되나요?”
“전선이 끊어지면 전류가 흐르지 않는다는 것을 우린 알고 있어.”
“신경도 마찬가지지요.”
“그럼 어떡할까? 이 흥분을 다음 뉴런으로 전달해야 하는데 시냅스야. 방법은 축삭돌기 끝에서 다음 뉴런의 수상돌기를 향해서 화학약품을 팡! 쏘는 거야. 깜짝 놀라도록.”
"시냅스에서는 화학적으로 흥분이 전달되는군요."
"맞아. 신경은 뉴런에서는 전기적으로 시냅스에서는 화학적으로 흥분을 전달하기에 전기화학적으로 흥분을 전달한다고 해."
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