인간행동과 심리학 3. 행동의 생리학적 기초

뉴런 수상돌기 종단말추 핵 수초(외부) 세포체 축색(내부) 랑비에 결절 활동전위의 전도 3. 행동의 생리학적 기초

3. 행동의 생리학적 기초

뉴런의 특징 신경계를 이루는 구조적, 기능적 기본 단위가 되는 세포로, 자극을 받아들이고 신호를 전달할 수 있도록 특수하게 분화된 구조를 가진다. 수명이 길고 세포 분열하지 않으며, 물질대사율이 높다. 영양 조건이 충분하면 일생 동안 기능을 하고, 일부 뉴런은 손상되면 회복할 수 없다. 뉴런의 특징 : 뉴런의 신경 세포체에는 뉴런의 생장과 영양 공급을 위해 물질대사가 활발하여 리보솜과 소포체 등의 세포 소기관은 많으나 세포 분열을 하지 않기 때문에 중심체가 없다. 가지돌기는 자극을 받아들이기 알맞게 넓은 표면적을 제공하고, 축삭돌기의 끝은 여러 개의 말단 가지로 나뉘어지고 부풀어오른 구조를 하고 있다. 말이집의 역할 : 말이집은 축삭돌기 바깥쪽의 슈반 세포가 랩처럼 여러 겹으로 둘러싸서 형성되는 막이다. 말이집은 지질 80%와 단백질 20% 정도의 미엘린 성분으로 되어 있어 절연체 역할을 하여 뉴런의 전기 신호가 축삭돌기의 말단까지 빠르게 전달되도록 한다. 말이집이 없는 민말이집 신경은 신경 전달 속도가 말이집 신경에 비해 느리다. 3. 행동의 생리학적 기초

말이집과 민말이집 3. 행동의 생리학적 기초

뉴런의 구조와 기능 세포체(soma or cell body) 수상돌기(dendrite) 형태학적으로나 기능적으로 뉴런의 핵심부 뉴런 전체의 생명을 유지시키는 역할 수상돌기를 통해 들어오는 정보를 통합해 축색으로 전달 대부분의 신경전달물질(neurotransmitter) 또는 이의 선구물질을 생성하는 역할 수상돌기(dendrite) 나뭇가지 모양의 기관 외부뉴런으로부터 정보를 받아들이는 역할 수용기에 신경전달물질을 결합시키는 방식으로 이 메시지를 받아들인다 3. 행동의 생리학적 기초

뉴런의 구조와 기능 축색 (axon) 세포체의 경계 부분(축색소구, axon hillock)에서 시작하는 길고 가는 신경섬유 유수초(절연체) 축색 +무수초 축색 포유류 신경계 축색 대부분은 유수초 축색 축색 내부의 중심부는 여러 개의 미세관이 있는데 이를 통하여 세포체에서 합성된 신경전달물질이 종말단추까지 전달 전선처럼 전기적 신호를 전달하는 전도체와 같은 역할 축색소구에서 발생한 전기적 신경신호의 일종인 활동전위를 종말단추까지 전달 수초가 없는 마디들: 랑비에 결절들(nodes of Ranvier) 활동전위가 수초부분을 따라 내려오는 동안 점점 약해지다가 이곳에서 이온을 교환함으로써 원래의 크기로 회복 3. 행동의 생리학적 기초

뉴런의 구조와 기능 축색 (axon) 수 초 a b 수초 시간 a. 무수축색: 도화선의 원리 빠르고 에너지 효율성이 높다 3. 행동의 생리학적 기초

뉴런의 구조와 기능 종말단추 (terminal button) 축색의 끝부분 축색종말(axon terminal), 신경말단 (nerve ending) 및 시냅스 손잡이(synaptic knob) 합성된 신경전달물질을 소낭에 담아 저장하고 활동전위의 도움을 받아 이를 외부로 방출하는 장소 3. 행동의 생리학적 기초

시냅스 ① 활동전위가 축색 종말에 도착 ② 축색 종말의 시냅스 소낭이 터지면서 신경전달물질이 방출 ③ 방출된 신경전달물질이 시냅스 후막의 수용기와 결합 ④ 시냅스 후막에 막전위 변화 감분극 흥분성 시냅스후 전위(EPSP) 과분극 억제성 시냅스후 전위(IPSP) ⑤ 시냅스후 뉴런의 막전위 총합이 흥분 역치를 넘으면 새로운 활동전위가 격발 시냅스 간격 종말단추 신경전달물질 수용기 시냅스후 뉴런 시냅스소낭 후막 3. 행동의 생리학적 기초

신경전달의 원리 신경통합의 원리 하나의 시냅스 후 뉴런에서 흥분성 + 억제성 시냅스전위통합 신경통합의 전위 값이 흥분역치 이상이 되면 종말단추까지 전달 흥분성 시냅스 억제성 시냅스 B A EPSP IPSP A: 통합결과가 역치 이상의 전위가 되면 이곳(축색소구)에서 활동전위가 발생 B: EPSP와 IPSP 간의 차감 결과가 역치 미만일 경우 이곳에서 활동 전위가 발생하지 못함 3. 행동의 생리학적 기초

흥분성 시냅스, 억제성 시냅스 EPSP (excitatory post-synaptic potential ) [흥분성 시냅스 후전위] 흥분성 신경전달분자의 작용에 의하여 시냅스후뉴런에 생기는 탈분극성 막전위의 변화. 이 탈분극이 역치를 넘으면 시냅스후뉴런의 흥분, 즉 활동전가 발생한다. IPSP (inhibitory postsynaptic potential ) [억제성 시냅스 후전위] 흥분성 구심성신경에 충동을 가하면 시냅스후 뉴런에서 억제성 시냅스의 활동에 의해 발생하는 막전위의 일과성 과분극. 시냅스전막에서 방출되는 신경전달물질에 의해 야기되며, 뉴런의 반응성이 감소되어 시냅스의 활동전위 발생을 억제한다. 3. 행동의 생리학적 기초

신경전달의 원리 신경전달의 전기생리학적 원리 신경정보의 전달 신경 화학적 작용 +전기생리학적 작용 전기적 신호 발생 ①분극 상태/안정전위 오징어의 무수초 축색 세포외부는 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-) |세포내부는 칼륨 이온(K+)과 유기 음이온(A-) 분극상태(polarization): 세포막 외부(양전하이온)|세포막 내부(음전하이온) 안정전위(resting potential): 분극상태가 약 -70 mV의 전압 3. 행동의 생리학적 기초

신경전달의 원리 ②감분극 상태/전위 및 활동전위 안정전위 상태에서 세포내부에 (+)자극(예, Na+)을 주입 분극상태가 감소감분극 상태(depolarization) 감분극 전위(depolarized potential) 0 mV 또는 양전압 흥분성 전위(excitatory potential): 뉴런을 흥분시키는 활동전위(action potential)에 더 근접해지기(또는 활동전위를 발생시킬 가능성이 증가하기) 때문이다. 감분극 전위가 극대(100%, 40-50mV): 활동전위 신경전달물질을 방출 3. 행동의 생리학적 기초

신경전달의 원리 ③과분극 상태/전위 세포내부에 (-) 자극(예, Cl-)을 주입-->과분극 상태 과분극 전위(hyperpolarized potential): 억제성 전위(inhibitory potential) 3. 행동의 생리학적 기초

주요 신경전달물질 아세틸콜린(acetylcholine: ACH) 뇌에 분비: 주의, 기억, 각성을 담당 알츠하이머 병 기억과 관련한 아세틸콜린의 역할의 근거 해마와 대뇌피질에 투사하는 아세틸콜린성 뉴런이 변성 아세틸콜린의 방출이 감소/소멸 골격근 수축 3. 행동의 생리학적 기초

정상 뉴런과 알츠하이머 뉴런 3. 행동의 생리학적 기초

주요 신경전달물질 도파민(dopamine) 모노아민 계통의 신경전달물질 도파민성 뉴런은 세포체를 주로 뇌간에 둔다 분비부위: 기저핵, 변연계, 전두피질, 등 전뇌 중뇌 흑질에서 발원기저핵에서 종지(운동조육에 관여) 파킨슨 병: 기저핵에서 도파민의 방출이 감소되어 몸이 진전/전율되고, 걷기와 같은 서행운동의 어려움과 같은 운동장애 변연계/전두피질로 투사(정서조율 및 강화) 과다활성화되면, 망상증과 같은 정신분열 3. 행동의 생리학적 기초

주요 신경전달물질 노르에피네프린(norepinephrine) 세로토닌(serotonin) 뇌에서는 주로 경계 및 각성을 담당(공포 불안활성화) 응급 또는 위협 상태에 보다 더 잘 대처 하기 위한 반응 기분조절, 뇌에서 분비가 감소하면 우울증이 유발 세로토닌(serotonin) 중추에서 수면과 각성, 기분 조절 분비가 감소하면 우울증 연수척수 종지 세로토닌성 뉴런 척수 수준에서 통각 조절 유기체의 통각이 감소 3. 행동의 생리학적 기초

주요 신경전달물질 글루타메이트(glutamate) 가바(gamma-amino butyric acid: GABA) 흥분성 신경전달물질 글루타메이트분비시냅스 강화 해마(의미적 기억), 편도체(공포, 불안)의 역할 강화 가바(gamma-amino butyric acid: GABA) 억제성 신경전달물질 가바 분비 과도한 흥분 방지 헌팅턴 무도병, 간질발작가바성 물질 투여 3. 행동의 생리학적 기초

주요 신경전달물질 엔케팔린(enkephaline) & 엔도르핀(endorphin) 내인성 아편물질 유해자극에 대한 아픔을 덜 감지, 통각 억제 물질(아편성) 인간의 기분을 고양시키는 작용 3. 행동의 생리학적 기초

신경계의 구성 인간의 신경계는 수백억 개가 넘는 뉴런들이 있으며, 서로 다른 기능을 수행하는 영역들이 있다. 신경계 중추신경계 말초신경계 뇌 척수 체성신경계 자율신경계 3. 행동의 생리학적 기초

중추신경계 뇌의 구분 대뇌피질 뇌량 종뇌 대상회 전뇌 간뇌 시상 제3뇌실 중뇌 중뇌수도 시상하부 소뇌 교 후뇌 뇌하수체 연수 척수 연수 교 뇌하수체 시상하부 전뇌 3. 행동의 생리학적 기초

중추신경계 뇌의 구분 하위구분 주요 구조물/ 영역 전뇌 종뇌 대뇌피질: 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽 기저핵(선조체): 미상핵, 담창구, 피각 변연계: 해마, 편도체, 대상회 간뇌 시상, 시상하부, 뇌하수체 중뇌 개: 상소구,하소구 피개: 중뇌수도주변회백질, 흑질, 복측피개야, 적핵 후뇌 소뇌, 교 수뇌 연수 3. 행동의 생리학적 기초

중추신경계 전뇌- 종뇌- 대뇌피질 일차운동피질 중심구 일차체감피질 두정엽 전두엽 후두엽 일차시각피질 브로카 영역 외측열 소뇌 측두엽 하측두피질 베르니케영역 상측두피질 일차청각피질 후두엽 브로카 영역 전두엽 3. 행동의 생리학적 기초

중추신경계 두정엽 (감각통합 및 조작) 전두엽 (사고) 후두엽 (시각) 측두엽 소뇌 (청각) (운동협응) 3. 행동의 생리학적 기초

전두엽 일차운동피질: 운동을 계획, 행동을 조절하여 상황에 맞게 통합하거나 억제하는 기능 전두연합피질: 사고, 판단, 추론, 인지적 해성등 모든 정보가 수용, 통합, 조정되는 고등 정신과정에 관계 브로카영역: 전두연합피질의 일부이며, 언어 생성의 중추 3. 행동의 생리학적 기초

두정엽 일차체감피질: 촉각, 압각, 진동감각, 온도감각, 통각 이 피질의 위치에 따라 감각을 받아들이는 신체위치가 다르다. 두정연합피질: 신체 각 부위의 체감각 정보를 담당하고,공간 내에서의 신체의 위치나 운동지각에 중요한 역할을 한다. 3. 행동의 생리학적 기초

감각피질과 운동피질 3. 행동의 생리학적 기초

측두엽 일차청각피질: 청각정보를 처리 베르니케영역: 일차청각피질로부터 들어오는구어 정보를 문법적, 의미적으로 이해 하측두피질: 시각정보를 보다 정교하고 고차원적으로 분석. 이차 시각피질이 손상되면 시력은 유지되지만 복잡한 형태를 인식하지 못한다. 측두연합피질: 구어적, 시각적 정보에 대한 지각, 변연계와 밀접한 관계하여 정서 경험, 기억에 중요한 역할 3. 행동의 생리학적 기초

후두엽 일차시각피질: 시각정보를 처리 시각연합피질: 보다 다양하고 정교한 시각정보의 분석, 시각 기억 하측두: 이차원, 삼차원적 물체지각 등 고차원적인 시각에 필요한 정보의 조합 3. 행동의 생리학적 기초

대뇌반구의 전문화 3. 행동의 생리학적 기초

대뇌반구의 전문화 각 대뇌반구는 신체의 반대 측면을 지배 3. 행동의 생리학적 기초

대뇌반구의 전문화 뇌량: 거대한 신경다발이 두 뇌 사이를 연결한다. 좌반구 우반구 신체의 우측을 우반구는 좌측을 조절한다. 좌반구는 언어중추, 계산, 논리, 수리 기능(우세반구라 불림) 우반구 공간지각,창의적 사고 정서적 지각과 반응에 대한 기능 비언어적 관념을 형성하는 기능을 담당 뇌량 3. 행동의 생리학적 기초

대뇌반구의 전문화 분할뇌환자 실험 장면 3. 행동의 생리학적 기초

대뇌반구의 전문화 분할된 뇌 언어의 생성 (말하기) 시공간적 구성 우시야 좌시야 절단된 뇌량 왼손 오른손 말하기 ART 통제 HE 응시점 3. 행동의 생리학적 기초

기저핵, 변연계 대상회 해마 기저핵 미상핵, 담창구, 피각 순차적인 운동의 진행 운동조절, 파킨슨씨 병과 관련 변연계 편도체, 해마 대상회 정서표현, 정서학습 및 기억 편도체: 공포반응, 정서기억 해마 기억(의미적으로 연결) 해마손상시- 순행성 기억상실증 대상회: 부적정서 조절 대상회 해마 3. 행동의 생리학적 기초

간뇌 시상: 후각을 제외한 눈, 귀, 피부나 운동 중추 등에서 보내 온 정보를 수용하여 통합, 처리하여 다양한 시냅스를 통해 피질 영역으로 중계하는 기능을 한다. 시상하부: 기본적인 생물학적 욕구와 동기(섭식, 성행동, 체온조절)를 조절, 뇌하수체를 자극하여 내분비계 호르몬 분비활동을 조절함 뇌하수체 시상 시상하부 3. 행동의 생리학적 기초

중뇌 중뇌 개: 중뇌의 배측에서 나머지 부분을 덮는 부분 상소구: 빠르게 움직이는 대상에 대한 시각반사 하소구: 귀의 와우관으로 올라오는 청각정보를 받아 시상의 내측슬상체로 중계 중뇌 피개: 중뇌 개에 의해 덮히는 부분 중뇌수도, 중뇌수도주변회백질: 통각억제, 동결반응 흑질(순차적 운동 조절), 복측피개야(정서 통제 및 강화) 및 적핵(골격근의 긴장도 조절) 3. 행동의 생리학적 기초

중뇌 복측 시상 흑질 송과체 복측피개야 상소구 하소구 왼손 적핵 망상체 제4뇌실 중수도뇌 소뇌 중뇌수도주변회백질 배측 3. 행동의 생리학적 기초

후뇌 중뇌와 후뇌 중뇌피개 중뇌개 소뇌 교 연수 중뇌 : 시각반사, 청각중계, 운동조절, 수면과 각성 조절 소뇌 : 자세유지, 운동조절, 학습 및 기억 교 : 대뇌와 소뇌를 연결 주의, 각성 연수 : 생명유지기능 (심막, 호흡중추) 3. 행동의 생리학적 기초

척수 뇌와 말초신경계를 연결하는 중계 역할 척수반사: 뇌가 개입하지 않는 경우 감각뉴런 게재뉴런 운동뉴런 척수 근육 난로 3. 행동의 생리학적 기초

말초신경계 중추신경계와 각 신체말단을 연결하는 뉴런을 통칭 말초신경계 체성신경계 자율신경계 척수신경 (31쌍) 뇌신경 (12쌍) 교감신경 부교감신경 목 아래 신체 부분의 감각과 골격근의 운동 머리 부분의 감각과 운동, 내장운동 스트레스나 위급 상황시 신체를 준비, 에너지 소비 이완상태에서 신체의 내적 상태를 안정, 에너지 비축 3. 행동의 생리학적 기초

내분비계 호르몬 분비세포에서 생성된 후 혈류로 방출되어 운반되다가 표적기관의 특정 호르몬 수용기와 결합신진대사, 성장, 생식 등 특정의 생리적 효과. 췌장의 인슐린: 당 대사를 조절 뇌하수체 후엽의 바소프레신: 신장의 물보유 위급한 상황코르티졸, 에프네프린, 노르에프네프린 스트레스호르몬분비 3. 행동의 생리학적 기초

내분비계 신경전달물질 호르몬 전달 경로 뉴런, 시냅스 혈류 표적세포 까지 거리 근거리(20nm) 원거리(수십cm) 효과지속   신경전달물질 호르몬 전달 경로 뉴런, 시냅스 혈류 표적세포 까지 거리 근거리(20nm) 원거리(수십cm) 효과지속 짧다 길다 3. 행동의 생리학적 기초

감사합니다. 3. 행동의 생리학적 기초