놀면서 공부하기

이전 포스트에 이어서 살펴보자. temporal lobe는 memory storage에 있어 매우 중요함. 다만 이 외에 다른 곳도 다 중요함. 그 이유는 앞서 말한 것처럼 각 neuron들이 multi-functional하기 때문인데, 그렇기에 memory system을 망가뜨리는 것은 각 system 중 일부만 turn-off시켜주면 되므로 쉽지만 memory system을 enhance시키는 것은 상당히 어려움. (그 이유는 이미 애초에 다층적으로 nearly best output을 낼 수 있게 구성되어 있기 때문임) 그리고 medial temporal lobe와 관련해서도 많은 의문점이 여전히 남아있음. 한 예로, 위 그림과 같이 특정 여성에 대한 정보를 recall할 때, 어떤 식의 ..

이번 포스트부터는 기억의 형성과정에 대해 본격적으로 살펴보자. 위 그림에서 노란색으로 나타나 있는 부분은 prefrontal cortex로, 고등 영장류에서 잘 발달해있는 brain region임. 흥미롭게도 working memory는 이 prefrontal cortex에 주로 저장되는 것으로 보임. 실제로 위 그림과 같이 두 그림을 번갈아 보여주며 그림이 동일한지 여부를 물어보거나(a, c), 그림의 위치가 동일한지 여부를 물어보면서(b, d) brain을 live imaging할 시 각 task에 따라 어떤 뇌 부위가 특별히 더 활성화되는지 여부를 알 수 있음. (보면 task의 종류에 따라 활성화되는 뇌 부위가 다름을 알 수 있음) +) 다만 MRI, PET 등의 경우 특정 task를..

declarative memory는 다시금 working memory, short-term memory, long-term memory로 나누어질 수 있음. working memory는 event 이후 몇초동안 지속되는 temporary한 storage memory임. 대표적인 예로 우리가 누군가의 핸드폰 번호를 들은 후 잠시동안 기억하는 것 등이 이에 해당됨. 한편 short-term memory는 짧은 term으로 저장되는 fact, event 등에 대한 memory임. (사실 working memory와 short-term memory 사이의 경계는 모호함) 이 때 short-term memory는 disruption되기 쉬우며, 이들 중 일부 기억은 memory consolidation을 통해 l..

brain 내부를 구성하는 각 neuron들 수준에서의 molecular characteristic에 대한 연구는 기존에 상당히 많이 수행되어왔음. 그러나 결국 각 neuron들이 어떤 식으로 wiring되는지를 이해해야 brain의 작동원리를 제대로 이해했다 할 수 있을 것임. 그러나 이런 연구는 아직 부족함. (물론 현재 C. elegans와 같은 simple organism에서는 wiring이 어떻게 되어있는지가 다 알려져 있음) learning은 새로운 information을 acquisition하는 과정을 의미함. 한편 memory는 배운 information을 retention하는 것에 해당함. memory는 크게 declarative memory(explicit)와 nondeclarat..

지금까지는 circuit 수준에서의 plasticity에 대해 살펴봤었음. 이제 synapse 수준에서의 plasticity(가소성)에 대해 알아보자. 특별히 glutamate가 NT로 작용하는 system에서는 AMPA와 NMDA에 의해 이런 가소성이 얻어짐. 보면 우선 glutamate의 경우 AMPA와 NMDA receptor 모두에 붙을 수 있음. 그러나 NMDA receptor의 경우 glutamate가 붙어도 Mg2+가 마개처럼 막고 있으므로 이 녀석을 통해 ion들이 들어올 수는 없음. 한편 glutamate가 AMPA에 붙을 시 AMPA를 통해 ion들이 들어오고 priming(일종의 예열)이 일어남. 그러다가 AMPA에 의해 탈분극이 유발되면 비로소 NMDA receptor가 열..

이번 포스트에서는 시냅스 분리(synaptic segregation)에 대해 알아보자. 위 그림에 나타나 있는 과학자는 Donald O. Hebb으로, 이 사람이 최초로 synaptic segregation과 관련된 idea를 냄. Hebb의 아이디어가 위 그림 아래에 나타나 있는데, 보면 synapse가 형성된 후 센 signal이 전달될 시 presynaptic neuron에서는 NT의 분비가 촉진되고 postsynaptic neuron에서는 receptor 수가 늘어나고 NT를 받아들이는 면적이 물리적으로 넓어지는 등의 변화가 일어나 결과적으로 연결 강도가 강화된다는 것임. 이 때의 synapse를 Hebbian synapse라고 함. 이 때 post, presynaptic neuron이 둘 다..

이번 포스트에서는 시냅스의 형성과 제거 과정에 대해 알아보자. 사실 synapse formation에 대한 연구는 초반에 NMJ에서 많이 이루어졌고, NMJ를 대상으로 한 연구를 통해 growth corn에서 분비되는 각종 factor들에 의해서 postsynaptic receptor들이 clustering되면서 결과적으로 synapse가 formation된다는 것이 정설이었음. (이 경우 presynaptic neuron이 적극적인 역할을 하는 것임) 실제로는 위 그림과 같이 clustering이 일어나 synapse가 형성되는 것임. 그런데 CNS synapse 형성 과정과 관련된 최근 연구결과를 보면, 위 그림과 같이 postsynaptic neuron이 오히려 더 active하게 fi..

지금부터는 position을 잡은 neuron이 자신이 projection해야 할 목적지로 어떻게 axon을 뻗어나가는지에 대해 알아보자. 흔히 위와 같은 과정을 거쳐 pathway가 formation된다고 알려져 있음. 보면 우선 1에서와 같이 nasal한 방향(코 근처 방향)으로 갈지 temporal한 방향(코에서부터 먼 방향)으로 갈지가 결정됨. (3가지 선택지가 있음) 이후 2와 같이 LGN으로 갈지 MGN으로 갈지가 결정됨. 마지막으로 3과 같이 LGN의 어느 layer로 갈지가 결정됨. 물론 neuron의 종류에 따라 세부적인 path나 목적지는 다르겠지만, 대략 이런 계층의 선택이 이루어지게 됨. 한편 이런 식의 경로 결정에 있어서 selection을 위한 신호가 필요한데, 이 신호는 ..

neuron의 genesis는 크게 cell proliferation, cell migration, cell differentiation의 합작품으로 일어나게 됨. cell proliferation cell proliferation은 cell division으로 생각 가능하며, 단순히 말해 수를 불리는 step에 해당함. neuron의 cell proliferation은 radial glial cell이라는 progenitor cell level에서 일어남. (이들은 나중에 neuron, glial cell로 분화할 progenitor cell임) 보면 위 그림과 같이 세로로 길쭉하게 생긴 형태로 radial glial cell이 배치되어 있음. 이 때 흥미롭게도 이 녀석의 핵이 처음에 vent..

이번 포스트에서는 조현병(Schizophrenia)에 대해 알아보자. schizophrenia는 splited mind, 혹은 divided mind의 결과로 나타나게 되며, 현실감이 사라지는 것이 대표적인 특징임. schizophrenia 환자의 positive symptom(즉, 정상인에게는 없는데 조현병 환자에게서만 나타나는 증상)은 delusion, hallucination, disorganized speech, catatonic behavior 등이 있으며 negative symptom(정상인에게는 있는데, 조현병 환자에게서만 나타나지 않는 증상)은 emotion expression, goal-directed behavior, proper memory 등임. schizophrenia 환..