9. 의식을 유지시키는 노르에피네프린
복잡다단한 매일매일의 활동에서 우리의 의식을 명료하게 해주며, 우리 몸을 적당히 긴장시켜 외계의 스트레스에 대항하여 일을 효율적으로 수행케 해주며 외부의 자극에 대한 감정적인 대응을 적절하게 할 수 있게 해주는 일을 맡고 있는 신경전달물질이 노르에피네프린(노르아드네날린)이다.

이 노르에피네프린은 고도의 정신활동에 가장 중요한 신경전달물질인 도파민이 산화되어 형성되며(옥시도파민), 도파민, 에피네프린(아드레날린)과 더불어 벤젠핵에 두 개의 수산기가 붙어 카테콜핵을 가지고 있기 때문에 카테콜아민계라고 한다. 노르에피네프린은 뇌에서는 A신경계 중 아래에 있는 A1 신경핵에서 A7 신경핵까지 분포하고 있으며, 말초에서는 교감신경 말단에서 유리되는 신경전달물질로 작용하고 있다.

이 가운데서도 뇌에서는 푸른 색을 띠고 있기 때문에 청반핵이라는 A6 신경핵이 가장 큰 노르에피네프린 신경핵으로 대뇌 피질,소뇌, 척수부위로 광범위하게 신경가지를 뻗어 각성, 희로애락의 감정, 진통, 학습과 기억, 혈관조절, 호르몬계 조절, 체온유지 등의 중요한기능을 한다. 또한 뇌간의 중앙부에는 신경섬유가 그물망처럼 분포된 망상체가 있는데, 이 부위는 인간의 대뇌활동을 조절하여 의식을 유지하는 데 필수적인 것이다.노르에피네프린은 이 망상체의 기능을 조절하는 데 중요한 신경전달물질이다.

정신과 의식이 항상 깨끗하게 유지되지 못하면 인간은 어떠한 창조적인 일도 할 수 없을 것이다. 또한 인간의 생활은 사고와 실수의 연속으로 엉망이 될 것이며, 인류문화는 퇴보를 거듭하게 될 것이다.이와 같이 노르에피네프린은 끊임없이 대뇌피질로 각성전파를 발사하여 항상 깨끗하고 명료한 의식을 유지하게 해준다.

의식을 적절히 유지히는 일이 너르에피네프린의 주역할이지만 일종의 의식이 없는 상태인 수면, 특히 급속한 안구운동 응이 나타나는 렘(REM)수면(속파수면;빠른 안구운동이 나타나는 수면;Rapid eye movement의 약어)을 일으키는 데도 노르에피네프린이 중요한 역할을 한다. 꿈의 75%는 수면의 20-30%를 차지하고 있는 렘수면기에 주로 나타나며, 노르에피네프린 신경계의 장애가 있을 때는 렘수면이 나타나지 않게 된다. 이때는 미래의 꿈을 빼앗긴 것처럼 우울, 불안, 초조와 과식 등이 나타나게 된다. 이와 같이 노르에피네프린에 의해 조절되는 렘수면은 인간에게 밝은 꿈을 선사해주는 청량제이다.

노르에피네프린의 또 하나 중요한 기능은 희로애락의 감정을 조절하는 기능이다. 자연계가 봄 여름 가을 겨울의 4계절로 구성되어 있는 것처럼 우리의 생활도 기쁘고 즐겨울 때와 화나고 슬플 때가 교차되어 있다. 이러한 희로애락의 감정이 이유도 없이 어느 한 방향으로만 지나치게 치우치면 우울병이 되고나 병적 즐거움과 우울이 교대로 나타나는 조울병이 된다.

슬픈 일을 겪을 때 우울한 것은 정상적인 정서반응이다. 그러나 합리적인 이유도 없이 깊은 우울의 늪에 빠져 헤어나오지 못하는 것이 바로 우울병이다. 이 우울병은 희로애락의 감정으 빚어내는 A신경계인 노르에피네프린 신경계와 B신경계인 세로토닌 신경계의 기는감소가 주요 원인의 하나가 되는 것으로 생각되고 있다. 현재 사용하고 있는 우울병 치료제는 이들 신경계의 기능을 증강시켜 정상화해주는 약제다.

이와 같이 노르에피네프린 신경계의 적절한 기능유지는 인간 감정의 조화를 유지하는 게 필수적이다. A10신경의 주체인 도파민이 인간정신과 창조의 원천인 데 비해 A6신경의 주체인 노르에피네프린 은 강력한 각성과 주면 조절작용을 가진 인간의식, 생명의 원천이라고 할 수 있다.















Brain Facts

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10.스트레스 대항 호르몬, 에피네프린


아침에 일어나 활동을 시작할 때 풀어진 근육의 긴장도를 적당히 높여주고, 근육이 계속 활동할 수 있도록 에너지원인 포도당을 제공해주고, 활동에 필요한 혈액과 산소공급을 높여주기 위하여 심장박동을 증가시켜 혈압을 적절히 유지해주는 호르몬이 신장위에 붙어 있는 콩알만한 부신에서 나오는 아드레날린 호르몬이다. 이 호르몬은 처음에는 부신에서 나오는 호르몬이라는 뜻에서 아드레날린이라고 불렀으나 최근에는 뇌에서 발견되는 중요한 신경전달물질의 하나인 것으로 밝혀졌기 때문에 에피네프린이라고 부르고 있다.

에피네프린은 혈압을 조절해주는 뇌간의 혈압조절중추에서 주인공 역할을 하고 있는 신경전달물질이다. 외계의 다양한 정신적, 신체적 스트레스가 뇌신경세포에 입력이 되면 뇌 신경세포들을 통하여 말조 부신에 정보가 전달되어 에피네프린이 다량으로 혈액 내로 유리된다. 유리된 에피네프린은 외계의 각종 스트레스에 대항하여 신체를 적절히 보호하기 위하여 심장과 혈관 및 근육에 작용하여 근육의 긴장도를 증가시켜 외부로부터의 위험에 효과적으로 대처하게 해주며 외부상황에 대항하여 근육이 효과적으로 일을 하는 데 필요한 에너지원인 포도당의 공급량을 증가시켜준다.

스트레스가 장기간 지속될 때는 에피네프린이 너무 많이 분비되어 혈액 내의 포도당이 많아져서 당뇨병이 나타날 수 있다. 다시 말해서 과도한 스트레스가 오래 지속될 때는 아드레날린분비뿐만 아니라 스트레스에 관련되어 있는 스테로이드 호르몬과 엔도르핀도 분비가 증가되어 당뇨병이발생할 수 있으므로 유해한 스트레스를 우리 몸에 이로은 방행으로 전환시킬 수 있는 노력과 지혜가 필요하다. 각종 스트레스에 많이 노출되어 있는 중년 이후에 당뇨병이 흔히 발생하는 것을 우리는 볼 수 있다.

에피네프린은 도파민이 산화되어 형성된 노르에피네프린 신경전달불질에 메틸기(-CH3)가 붙어서 형성된다. 세 가지 각각 다른 카테콜아민 신경전달물질인 도파민, 노르에피네프린, 에피네프린은 연속해서 만들어지는 신경전달물질이나 서로 다른 신경세포에 자리잡고 있느며 서로 다른 신경계를 형성하고 있다. 즉 A1-A7신경핵은 노르에피네프린, A8-A20은 도파민 신경계이며, 에피네프린은 C신경핵에 속한다. 부신에서는 최종적으로 에피네프린이 주로 형성되고 10%정도가 노르에피네프린으로 유리된다.

도파민과 노르에피네르린이 속한 A신경계와 에피네프린이 속한 C신경계는 모두 인간을 각성시켜 정신과 의식을 명료하게 유지하게 해주며 인간생활을 쾌적하게 유지해주는 중요한 신경전달물질이다. 도파민, 노르에피네프린, 에피네프린과 같은 카테콜아민과 새로토닌은 그 분자구조 중에 한 개의 아민기(-NH2)를 가지고 있기 때문에 단가아민 신경전달물질이라고도 하며 이들은 모두 MAO(monoamine oxidase, 단가아민 산화효소) 효소에 의해 대사가 이루어진다.

즉 이들 신경전달물질들의 신경세포 내 함량은 이 효소의 작용으로 조절된다. 이 효소가 억제되면 단가아민 신경전달물질들의 뇌함량이 올라가서 이들 신경계가 활성화되어 여러 가지 뇌신경 작용이 나타난다. 이러한 MAO효소의 억제거 여러 가지 정신병,자살, 알코올 의존증과 같은 질병의 원인과 밀접하게 연관되어있는 것으로 알려지고 있다. 또한 노르에피네프린과 세로토닌 신경계의 기능감소가 우울병의 중요한 원인의 하나로 지목되고 있기 때문에 MAO효소를 억제할 수 있는 약물을 투여하면 이들의 대사가 억제되어 노르에피네프린과 세로토닌의 뇌함량이 증가되어 우울병의 증세가 호전된다.이 MAO효소는 인간의 정신과 감정조절에 아주 중요한 역할을 담당하고 있기 때문에 흔히 중국 모택동의 성인 MAO에 비유되어 이야기될 정도로 많은 사람들의 주목을 받고 있다.

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11.환각제와 같은 구조를 지닌 세로토닌


외부의 감각자극이 없는데도 뇌에서 실제로 있는 것처럼 인식하는 환각은 상황에 맞지 않는 비합리적이고 초현식적인 감각이다. 현실감을 상실한 채 실제로 들리거나 보이는 세계가 없는데도 있다고 인식하는 환각은 보통 정신병의 중요한 증세 가운대 하나로 나타난다.

기계적이고 이기적인 사고가 지배하는 메마른 현대사회에서 사람들은 오랫동안 노력과 땀을 통한 마음과 육체의 기쁨보다 손쉽게 얻을 수 있는 순간적이고 이상한 쾌감에 쇱게 빠져드는 경향이 많다. 이런 경향의 하나로 환각제나 마약의 남용이 현재 크나큰 사회적인 문제를 일으키고 있다. 입시의 과중한 부담에 짓눌려 지내는 청소년들이나 스트레스에 파묻혀 지내야만하는 직장인들은 정상적인 욕구분출이 막혀 있기 때문에 현실 세계에서 맛볼 수 없는 이상한고 신비한 환각세계에 쉽게 젖어 든다.

환각이 어떤 신경계의 이상작용으로 나타나는지 완전히 규명되어 있지는 않지만, 많은 신경전달물질계 중에서 세로토닌 신경전달물질가 가장 밀접하게 연관되어 있다는 사실에는 의심의 여지가 없다. 19세기 중엽부터 과학자들은 혈청 내에 평활근(平滑筋)을 강력하게 수축시킬 수 있는 물질이 있다는 사실은 알았으나 100년이 자난 후에야 이 물질을 분리하는 데 성공했다. 그래서 혈액(세로)으로부터 분리한 활성물질(토닌)이라는 의미에서 이 물질을 세로토닌이라 명명하였다.

이 물질은 혈액 속에 있을 뿐만 아니라 뇌에서는 중요한 신경전달물질로 작용하고 있다. 도파민, 노르에피네프린과 같은 카테콜아민이 A신경계를 형성하고 있는데 비해 세로토닌은 B신경계를 형성하고 있다. 이 세로토닌은 인돌환(5각형의 고리구조)구조를 가지고 있는데 LDS를 포함한 많은 환각제들도 인돌환 구조를 가지고 있다. 이런 구조적인 유사성 때문에 여러 종류의 환각제들이 세로토닌만이 결합하는 수용체에 결합할 수 있게 되며 그 결과 환각작용을 나타낸다고 생각하고 있다.

여러 환각제들은 실제로 세로토닌 신경세포의 기능을 억제함으로써 환각작용을 나타낸다. 가장 대표적인 환각제인 LDS는 200 정도의 아주 적은 양으로도 강력한 환각작용을 나타내기 때문에 '마이크'라는 별명을 갖고 있다.세로토닌은 환각을 일으킬 수 있는 신비한 신경전달물질계인 것이다. 세로토닌 신경세포는 뇌의 밑뿌리이며 척수 바로 위에 있는 뇌간에 판상(板狀)으로 배열되어 있기 때문에 이 부위를 봉선(縫線)핵이라 부른다. 이 봉선핵에서 많은 신경가지를 내어서 뇌의 여러 부의, 특히 고차원의 신비한 정신기능을 나타내는 대뇌피질 부위로 광범위하게 흥분전파를 발사한다. 고도의 정신 기능과 의식을 맑게 유지해주는 각성기능 및 생명기능, 감정을 조절해주는 정서기능 등은 A신경계인 도파민과 노르에피네프린, B신경계인 세로토닌 신경계의 조절에 의해 이루어진다.

어떤 이유로 A신경계와 B신경계의 이러한 조화로운 조절기능이 상실될 때 여러 가지 정신병이 발생할 수 있다. B신경계인 세로토닌 신경계의 기능에 이상이 와서 이러한 조화가 깨질때 나타나는 가장 대표적인 현상이 환각인 것이다. 또한 ,A계 도파민 신경계의 기능과다가 나타나면 정신분열병이 생길 수 있고 A계 노르에피네프린 신경계와 B계 세로토닌 신경계의 기능약화가 나타나면 우울병이 발생할 수 있다고 여겨진다. 현재 사용하고 있는 대대수의 우울병 치료제는 이들 신경계의 기능을 상승시켜주는 약이다.

또한 세로토닌은 뇌간 망상체의 기능을 조절함으로써 수면의 20-30%를 차지하고 있는 깊은 잠을 이루는 단계인 서파수면(느린 뇌파가 나타나는 수면;slow wave sleep)을 일으키게 한다. 이 세로토닌 신경계의 장애로 매일의 생활에 심각한 지장을 주는 수면장애가 나타날 수 있다.

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