뉴런은 어디를 구성하는 세포인가요?
신경 세포
신경 세포(神經細胞, neuron) 또는 뉴런</b>은 신경계를 구성하는 세포이다. 신경세포는 나트륨 통로, 칼륨 통로등의 이온 통로를 발현하여 다른 세포와는 달리 전기적인 방법으로 신호를 전달할 수 있다. 또한 인접한 신경세포와 시냅스라는 구조를 통해 신호를 주고 받음으로써 다양한 정보를 받아들이고, 저장하는 기능을 한다. 인간의 두뇌에는 대뇌피질에만 약 100억개의 신경세포가 존재하는 것으로 추산되고 있다. 신경계에는 뉴런보다 많은 숫자의 신경 아교 세포가 존재한다.
시각 기관
시야 오른쪽에서 온 정보는 왼쪽 시신경로를 따라 전달된다. 왼쪽 시야의 정보는 오른쪽 시신경로를 따라 전달된다. 각 시신경로는 시상의 가쪽무릎체 (LGN)에서 끝을 맺는다.
가쪽무릎체 (외측슬상체)는 뇌 시상에서 감각 정보를 중개하는 신경핵 (nucleus)이다. LGN은 사람과 다른 유인원에서는 6가지 층으로 이루어져있다. 1, 4, 6층은 반대측에 있는 코쪽 시야의 정보에 반응한다; 2, 3, 5층은 교차하지 않은 동측의 신경 섬유를 받아 관자놀이쪽 시야 정보에 반응한다. 1층에는 M 세포가 있으며, 이는 반대쪽 눈 시각 신경의 M 세포에 반응하여 깊이 또는 동작 정보에 관련되어있다. LGN의 4 & 6층 역시 반대쪽 눈과 이어지나, P 세포에 대응된다 (색과 가장자리 정보 담당). 한편으로, LGN 2, 3, 5층은 동측의 시신경 M, P 세포에 대응된다. LGN의 6층은 넓이가 신용 카드 정도이나, 두께는 그 세 배 정도이며, 두 개의 작은 새알처럼 타원체 형태를 하고 있다. 6개의 층 사이에는 망막의 K 세포 (색 담당)에서 정보를 받는 작은 세포가 위치하고 있다. 이다음 LGN의 뉴런은 뇌의 뒤쪽에 있는 뒤통수엽 새발톱고랑 (calcarine sulcus)에 있는 일차시각겉질 (V1)로 이어진다.
중추신경계통
중추신경계통(中樞神經系統, 영어: central nervous system; CNS)은 중추신경계</b>라고도 부르며 두개골에 싸여있는 뇌와 척수를 포함하는 신경계로 말초신경계통(Peripheral Nervous System; PNS)과 함께 동물의 행동이나 신체 기작을 제어한다. 척추동물의 중추신경계통은 배아시기 관찰되는 속이 빈 등쪽 신경삭으로부터 유래하며 이와 같은 특징은 척삭동물의 계통적 특징이다.
신경
신경(神經)은 생물이 주위의 환경과 자극을 감지하고 이에 대처하는 기관이다.
복제 (생물학)
줄기세포란 인간의 몸을 구성하는 서로 다른 세포나 장기로 성장하는 일종의 모세포로 간(幹)세포라 불리기도 하는데 이 줄기세포에는 사람의 배아를 이용해 만들 수 있는 ‘배아줄기세포(복수 기능 줄기세포)’와 혈구 세포를 끊임없이 만드는 골수세포와 같은 ‘성체줄기세포(다기능 줄기세포, 만능 세포)’가 있다. 즉, 줄기 세포는 우리 몸을 구성하는 모든 세포나 조직의 근간이 되는 세포로서 인체 내 210여 가지의 세포로 분화할 수 있는 만능세포이다. 줄기세포는 간이나 심장 등 장기를 형성하기 직전 단계의 세포로서 커다란 나무줄기가 잔가지를 뻗어내듯이 몸을 구성하는 모든 세포로 분화될 수 있는 세포라는 뜻에서 줄기라는 이름이 붙었다.
캡시드
캡시드(capsid)는 바이러스 게놈을 둘러싸고 있는 단백질 껍질을 가리키며 캡소미어로 구성되어 있다. 캡시드의 구조는 바이러스 게놈과 캡시드의 입체 배열에 의한 입방 대칭, 나선 대칭, 비대칭을 이루는 것들이 있다. 캡시드의 구성단위인 캡소미어는 암흑기에 다른 단백질과 함께 합성된다. 그 수는 바이러스에 의해 일정하게 유지된다. 바이러스에 따라서는 캡시드 바깥 쪽에 껍질(envelope)을 가진 것들도 존재한다. 캡시드 바이러스 게놈을 핵산 분해 효소 등으로부터 보호하고 세포의 수용체에 흡착에 관여하고 있다. 캡시드는 바이러스가 세포에 침입한 후 세포 또는 바이러스 자신의 효소에 의해 제거된다. 이 과정을 허물이라고 부른다. 바이러스 게놈과 캡시드의 복합체를 뉴클레오캡시드(nucleocapsid)라고 부른다.
세포
세포막(인지질 이중층)은 세포 내부와 외부를 구분지으며 필터 및 통신의 역할을 담당한다. 대부분의 원핵세포는 세포벽을 지니고 있다. 세균인 미코플라스마 등이 예외이다. 세포벽은 세균에서는 펩타이드글리칸으로 구성되며, 외부힘에 대해 추가적인 벽으로 작용한다. 또한 세포벽은 저장성 환경에 대한 삼투압의 영향으로 세포가 파열되는 것을 막아준다. 세포벽은 균류 등의 진핵세포에도 존재하지만, 화학 구성이 다르다. 원핵세포의 염색체는 일반적으로 순환구조이다. 예외는 관절염을 유발하는 Borrelia burgdorferi이다. 유전물질을 감싸주는 세포핵</i>이라는 막이 실제로는 없음에도 DNA는 핵양체에 모여 있다. 원핵세포는 플라스미드라는 추가염색체 DNA를 가지기도 하며, 이 역시 순환구조이다. 플라스미드는 추가적인 기능을 하는데, 항생물질에 대한 저항과 같은 것이다.
RNA
리보핵산(R</b>ibo<b data-parsoid='{"dsr":[50,57,3,3]}'>N</b>ucleic A</b>cid, RNA) 은 오탄당의 일종인 리보스를 기반으로 뉴클레오타이드를 이루는 핵산의 한 종류이다. 하나의 나선이 길게 꼬여 있는 구조를 지니며 DNA의 일부가 전사되어 만들어진다. RNA는 단백질을 합성하는 과정에 작용하며 일부 바이러스는 DNA 대신 RNA를 유전물질로 갖기도 한다. 핵염기로 DNA와 달리 티민 대신 우라실을 갖는다.[1] 최근 RNA 스스로 효소와 같은 기능을 가질 수도 있음이 발견되었다. 이것을 리보자임(ribozyme)이라 한다.
신경다윈론
신경 다윈론(Neural Darwinism)은 제럴드 에델만이 제창한 뇌 기능에 대한 이론이며, 1978년 처음으로 그의 저서 에서 등장하였다. 1987년 저서 《신경다윈론 - 신경군 선택론》 ( Neural Darwinism – The Theory of Neuronal Group Selection)이라는 책을 출간하면서 그 내용이 확대되었다.
인지 과학
정신이 작고 개별적으로 아주 미미한 요소들 (즉, 뉴런들)의 광대한 배열로서, 또는 기호, 도식, 기획, 규칙 등과 같은 상위 계층 구조의 집합으로 가장 잘 보일 수 있다는 것에 대해 일부 논란이 있다. 전자의 관점은 결합설(Connectionism, 심적 과정은 모두 자극과 반응 사이의 습득적 결합 작용에 의한다는 설)에 따라서 정신을 연구하는 반면에, 후자는 기호계산 (symbolic computation)을 강조한다. 이 사안에 대한 관점 중에 하나는, 인간의 두뇌를 구성하는 뉴런들에 대한 정확한 시뮬레이션 없이 컴퓨터 상에서 인간의 두뇌를 정확하게 시뮬레이션 할 수 있느냐는 것이다.
신경 (범주론)
범주론에서, 신경(神經, )은 작은 범주로부터 구성되는 단체 집합이다.
백질
백질(, , , )은 척추동물의 중추신경계에서 유수신경섬유가 모여있어 육안으로 관찰할 시 흰색으로 보이는 부분이다. 주로 뉴런의 유수신경돌기로 이루어져있다. 대뇌, 소뇌의 백질은 수질이라 하여 안쪽에 있으나 간뇌, 연수 등에는 백질이 대부분을 차지한다. 척수에서는 바깥쪽에 분포한다. 이와 반대로 신경세포가 모여있어 회색으로 보이는 부분을 회백질이라 한다.
신경 세포체
신경 세포체는 뉴런의 한 부분으로, 핵을 포함한 부분이다. 뉴런에 영양을 공급하고 유지시키는 일을 한다. 세포체(Cell Body)는 Soma라고도 한다. 보통의 체세포와 같이 핵과 미토콘드리아, 세포막이 있다. 신경 세포체는 뉴런에 따라 그 종류와 크기가 매우 다양하다.
RNA
tRNA는 75 - 95개의 뉴클레오타이드로 이루어진 작은 RNA 분자이다. 비교적 짧은 RNA 사슬이 접혀있는 모습을 갖고 있다. tRNA의 주요 역할은 리보솜에 들어온 mRNA에 따라 아미노산을 연결하는 것이다. 아미노산이 20종 이므로 세포 속에 있는 tRNA의 종류도 20종이다. tRNA의 말단은 아미노산과 연결되어 있고 접혀있는 특정 부분은 안티코돈이 된다. 예를 들어 왼쪽 그림의 페닐알라닌 tRNA의 안티코돈은 AAG로 리보솜에서 mRNA의 UUC코돈과 연결된다. (RNA 핵염기의 상보성은 A(아데닌)-U(우라실), G(구아닌)-C(사이토신)이다.)[3]
신경줄기세포
줄기세포는 성체줄기세포와 배아줄기세포로 나뉘며, 이 둘의 가장 큰 차이점은 분화 능력에 있다. 분화 능력에 제한이 있는 성체줄기세포와 달리 배아줄기세포는 몸을 구성하는 모든 세포로 분화가 가능하다. 신경줄기세포는 분화 능력에 제한이 있는 성체줄기세포이며, 신경 발생 (neurogenesis) 과정을 통해 성체의 일생동안 만들어진다. 중추 신경계안의 완전히 분화된 신경 세포 (neuron)나 신경아교세포 (glial cell) 같은 세포들은 증식하지 못하기 때문에 신경줄기세포는 죽거나 손상된 신경계세포로 분화하여 이를 대체한다.
감각 기관
감각 기관은 우리 몸에 감각을 담당하는 기관이다. 사람의 인체는 크게 5가지의 감각 기관을 갖고 있다. 이 5가지 감각 기관은, 인체 외부에서 발생한 물리적 자극을 뉴런을 활성화시킬 수 있는 전기적 신호로 바꾸는 역할을 하게 된다. 이렇게 발생한 뉴런의 전기적 신호는 신경을 통해 뇌로 이동하고, 그곳에서 인간의 사고에 변화를 일으키게 된다.
운동생리학
신경계의 기본단위는 신경세포 또는 뉴런이다. 신경세포는 세포의 핵을 포함하는 세포체, 수상돌기, 축삭으로 이루어져 있고 신경자극은 위와 같은 순서로 전달이 된다. 세포 내에서 전달되는 자극은 시냅스를 통해 다른 신경세포로 전달된다. 시냅스를 기준으로 자극을 전달하는 세포쪽의 세포막은 시냅스이전막, 전달받는 세포쪽의 세포막은 시냅스이후막이라고 한다. 시냅스이전막에서는 신경전달물질을 감싸고 있는 소포체가 있다. 소포가 시냅스이전막의 세포막과 융합하면서 신경전달물질이 분비가 되고 이때문에 시냅스이후막의 이온펌프가 열리면서 탈분극과 일련의 과정을 통해 자극이 전달된다.
몸감각 기관
몸감각 기관은 포유류 (기타 척추동물들도 포함)의 몸 전체에 퍼져있다. 전체적으로 감각 수용체와 감각 (구심성) 뉴런이 말초 부위 (피부, 근육, 장기 등등)에 분포하며, 이는 중추신경계의 뉴런으로 이어진다.
망막
망막은 신경 세포와 신경세포를 지지하는 신경교세포 (glial cells)로 이루어져 있다. 고등척추동물에게는 시축과 교차하는 부위에 중심와(窩, fovea)라는 약간 팬 곳이 있는데, 이 부분이 가장 해상력(解像力)이 좋고 예민한 곳이다. 검안경으로 보면 중심와 주위로 노란색을 띠는 곳을 황반이라고 하며 이 부위가 중심시야에 해당한다. 황반의 약간 코쪽에는 시신경이 관찰되는데 망막에 비하여 약간 돌출되어 있어 이를 시신경 유두라고 한다. 여기에는 시세포가 없어 상이 맺혀도 시각이 생기지 않기 때문에 시야검사에서 정상적으로 결손부위로 나타나 맹점이라고 부른다.
후각 기관
이 후각 감각 세포들은 두극신경세포인 후각 상피 내의 후각 감각 신경으로 이어져있으며, 이들은 감각 세포가 받아들인 신호를 뉴런의 전기적 신호로 바꾸어준다. 신호는 말초 신경계인 후각 신경을 따라 전달된다. 이 신경은 중추 신경계인 후각 망울 (olfactory bulb)에서 끝이 난다.
무극 신경원
무극 신경원(Anaxonic neuron)은 다른 신경들에 비해서 크기가 작고, 말 그대로 극이 없는 신경 세포체이다. 혈액 뇌관문(Blood Brain Barrier)을 형성하며, 무극 신경원에서 뻗어나오는 가지돌기(dendrite)가 뇌의 혈관들을 감싸 혈관 속 물질들과 뇌조직과의 상호작용을 막아준다. 그러나 혈액 뇌관문 형성 외에는 무극 신경원의 다른 기능은 아직까지도 알려지지 않고 있다. 일반 신경세포에서는 발견 할 수 없고, 특정한 중추신경계, 특수기관에만 존재한다.
뇌
발생 초기의 배아에서는 신경계가 될 세포들은 외배엽의 평평한 지역에 위치한다. 발생이 진행되면 외배엽 부분에 길다란 홈이 파이며, 이 홈을 따라 주위의 신경판 세포들은 배아의 속으로 빨려들어가며 서로 융합하여 신경관을 형성한다.
뇌신경
대부분의 뇌신경뉴런의 세포체는 뇌간에 하나 또는 그 이상의 세포핵을 가지고 있다. 이러한 세포핵들은 뇌신경의 기능 이상과 관련되어 중요하다. 왜냐하면 뇌졸중이나 정신적 외상과 같은 세포핵에 대한 손상이 뇌신경에 뻗어 있는 많은 분지에도 비슷한 손상을 주기 때문이다. 특정한 뇌신경 세포핵에 관하여 뇌간의 중뇌에는 눈돌림신경(III)과 도르래신경(IV)의 세포핵이 위치한다; 뇌교에는 삼차신경(V), 갓돌림신경(VI), 얼굴신경(VII)과 속귀신경(VIII)의 세포핵이 위치한다; 연수에는 혀인두신경(IX), 미주신경(X), 더부신경(XI), 혀밑신경(XII)의 세포핵이 있다. 이러한 뇌신경들의 섬유질들은 세포핵으로부터 뇌간을 향해 나와 있다.
소뇌
소뇌의 내부 구조는 가장 바깥층에 신경 세포 집단인 '피질'(소뇌 피질), 그리고 여기서 나오는 신경 섬유 다발로 된 '수질'이 있으며, 가장 내부에는 신경 세포 덩어리인 '소뇌핵'이 있다.
세포 이론
마티아스 야코프 슐라이덴과 테오도어 슈반은 세포를 생물의 기본 단위이자 발생 단위로 여기는 세포 이론을 제시하였다. 이들과는 독자적으로 루돌프 피르호가 세포 이론을 구상하고 있는 가운데, 1838년 슐라이덴은 식물의 모든 부분이 세포나 세포의 부산물로 이루어져 있다고 제안하였고, 또한 마치 광물의 결정처럼 세포의 결합 구조에 의해 생물의 외부 형태가 결정된다고 제안하였다. 그러나 이러한 제안은 슐레이만의 독자적인 이론은 아니었다. 몇 해 전 벨기에의 바르텔레미 카를레스 요세프 뒤모르티에르가 결정 구조에 대한 이론을 언급한 바 있었기 때문이다. 1839년 슈반은 식물뿐만이 아니라 동물 역시 세포로 이루어져 있으며, 모든 생물은 세포로 이루어져 있다고 주장하였다. 슈만의 세포 이론은 식물과 동물이 동일한 기반 위에 있다는 점을 밝힌 생물학 발전의 중요한 이정표이다. 슐라이덴과 슈반의 세포 이론을 정리하면 다음과 같다.
신경과학
신경계는 분자와 세포 수준에서부터 신경계 전체와 인지 수준까지 연구 대상이다. 분자신경과학 분야에서는 분자생물학과 유전학에서 사용하는 실험 기술들을 사용하여 어떠한 기작으로 뉴런이 분자적 신호를 만들고 반응하는지, 그리고 어떻게 축삭이 복잡한 연결을 형성하는지 등에 대한 답을 찾는다. 뉴런의 발생, 유전적 변화가 생물학적 기능에 미치는 영향, 뉴런의 형태학과 생리학적 특성 또한 분자신경과학의 주요 연구 주제이다.
도파민
도파민은 행동과 인식, 자발적인 움직임, 동기 부여, 처벌과 보상, prolactin 생산의 억제 (젖 분비와 성적 만족에 관여), 수면, 기분,주의, 작업 기억, 학습에 중요한 역할을 포함하여 두뇌에 많은 기능을 가지고 있다. Dopaminergic 뉴런은(뉴런의 일차성 신경전달물질은 도파민이다.) 주로 중뇌의 VTA, 흑질 치밀부, 그리고 시상하부의 arcuate nucleus 에 존재한다. 도파민은 보상 예측 오류를 전송한다는 것이 비록 의문이지만, 이전부터 가설화되어 왔다. 이 가설에 따르면 도파민 뉴런의 반응은 도파민 뉴런이 기대되지 않은 보상이 존재할 때 관찰된다. 이러한 반응은 조절된 자극의 시작에 있어 보상과 반복 후 전달한다. 게다가 도파민 뉴론은 기대된 보상이 생략되면 억제된다. 게다가 도파민 뉴런은 보상의 예측 오류를 인코딩한다. 자연적으로 우리는 보상을 최대화하기 위해 행동을 반복하는 것을 학습한다. 따라서 도파민은 새로운 동작을 습득하는 데 책임을 갖는 두뇌의 부분에 대한 강의 신호를 제공하기 위해 고려된다. 곤충의 보상 시스템은 도파민보다 Norepinephrine의 추정 arthropod의 상동체인 옥토파민을 사용한다. 곤충에서 도파민은 대신 처벌 신호로서 작용한다. 기억을 형성하는데 필수적이다..
뇌
뇌의 뇌혈관장벽은 산소를 자유롭게 통과시키지만 뇌는 산소를 매우 많이 필요로 하기 때문에 심장으로부터 압출되는 혈액의 15%정도를 요구한다. 이에 반해 뉴런에서 사용할 수 있는 에너지원으로는 포도당이 결핍된 상황에서 사용하는 지방대사산물인 케톤체를 제외하고는 포도당이 유일하기 때문에 뉴런은 포도당 결핍에도 매우 민감하다. 또한 포도당은 뇌혈관장벽을 통과할 수 없기 때문에 세포막 수송체를 필요로 한다. 실제로 뇌는 몸의 전체 포도당 소비의 50% 정도를 차지한다고 알려져 있다.[4]
활동전위
19세기 과학자들은 신경 다발에서 일어나는 전기 신호 전파를 연구하고 신경 조직이 서로 연결된 관으로 된 망(reticulum)이 아니라 세포로 이루어져 있다는 것을 증명하였다.[53] 카를로 마테우치()가 갈바니의 뒤를 이어 세포막 안팎으로 전압이 형성되어 있으며 직류 전류를 생산할 수 있다는 것을 증명하였다. 마테우치의 작업은 독일의 생리학자인 에밀 뒤 부아레몽(Emil du Bois-Reymond)에게 영감을 주었고, 그는 1848년 활동전위를 발견한다. 활동전위의 전도 속도는 1850년 뒤 부아레몽의 친구인 헤르만 폰 헬름홀츠가 처음 측정하였다. 신경조직이 개개의 세포로 형성되어 있다는 것을 증명하기 위하여 스페인 의사 산티아고 라몬 이 카할은 카밀로 골지가 발명한 염색법을 이용하여 뉴런의 수많은 형태를 밝혔다. 골지와 라몬 이 카할은 그 공로로 1906년 노벨 생리학상을 수상하였다.[lower-greek 4] 그들의 연구는 19세기 신경해부학 분야의 오랜 논쟁을 종식시켰다. 특히 골지는 신경계가 신경망으로 구성되어 있다고 주장하였다.
근육계통
심박을 조절하는 근육과 폐 근육 일부는 불수의적이지만 평활근은 아니다.
신경근육이음부는 운동뉴런이 근육과 만나는 부위이다. 운동뉴런의 시냅스에 활동전위가 도달하면 골격근을 수축시키는 신경전달물질 아세틸콜린은 신경의 축삭 말단에서 방출된다. 아세틸콜린이 근섬유 막의 수용체에 결합하면 활동전위가 T 소관을 따라 진행한다. T 소관의 활동전위는 DHP 수용체의 입체형태를 변화시키고, 근육세포질그물 막에 있는, DHP 수용체와 기계적으로 연결된 라이노다인 수용체(Ca 방출 채널)가 열려 Ca가 근육세포질그물에서 근섬유 세포질 내로 방출된다. Ca가 트로포닌에 결합하면 트로포미오신이 밀리면서 액틴과 미오신이 결합하는 액틴 결합자리를 드러낸다. 미오신 머리는 치기 동작()을 하고 액틴 필라멘트는 근육원섬유마디 가운데로 미끄러진다.
시각 기관
망막의 빛수용체들은 두극세포 (bipolar cell)에 직접 시냅스를 하며, 두극세포는 다시 신경절세포 (ganglion cell)에 연결되어 뇌로 활동 전위를 전달한다. 시각은 망막의 뉴런들 사이의 의사소통으로 성립된다. 대략 1억 3천만 개의 빛수용체가 빛을 흡수하고 이 정보가 약 120만 개의 신경절세포의 축색 (axon)을 통해 망막에서 뇌로 전달한다. 시각 처리 작용은 중심을 둘러싸는 두극세포와 신경절세포로 구성된 감수 영역 (receptive fields)의 형성, 빛수용체에서 두극세포로의 수렴과 발산 등으로 나뉜다. 한편, 망막의 기타 세포들, 예를 들면 수평세포 (horizontal cell)와 무축삭세포 (amacrine cell) 등등은 정보를 가측으로 전달하여 (옆에 있는 같은 층에 있는 세포들에게 전달) 감수 영역을 더욱 복잡하게 한다. 감수 영역의 어떤 부분은 색만 담당하는 한편, 어떤 부분은 동작만 담당하곤 한다.
전정 기관
구형낭(球形囊)과 난형낭(卵形囊)이라는 두 개의 막성 주머니가 있는데, 전자는 측벽에, 후자는 하상에 감각 세포를 중심으로 하는 독특한 구조를 갖고 있다. 감각 세포는 긴 소모를 가진 젤라틴 상태의 물질 속에 가득 차 있으며, 그 위에는 칼슘염과 단백질로 된 자갈 모양 또는 모래 모양의 이석(耳石)이 있다. 머리의 자세가 바뀌면 이석은 중력 방향으로 끌리기 때문에 젤라틴 상태의 물질을 그 방향으로 끌어당겨 이것이 감각 세포의 소모를 움직여 세포를 자극하고, 흥분을 일으킨다. 이 흥분이 세포와 결합되어 있는 지각 신경(전정 신경)에 전해져 중계없이 능뇌까지 전해진다. 감각 세포에는 이 밖에 원심성 신경의 말단이 결합되어 있다. 따라서 이 신경에 의해 감각 세포의 흥분은 강해지거나 약해지거나 한다.
신경가소성
인간과 원숭이의 경우 새 뉴런의 발생이 보고되기는 했으나, 논쟁의 여지가 남아있다(Eriksson et al. 1998, Gould, Reeves, Graziano, & Gross 1999). 늙은 피질 세포가 죽어가고 있을 때 새 뉴런의 생성이 증가한다는 보고도 있었다(Magavi, Leavitt, & Macklis 2000). 현 시점에서는 성숙한 영장류에 있어서 새 뉴런이 형성되는지에 대해서 연구자들의 의견이 일치하지 않고 있다.
뇌줄기
중간뇌로 이어지는 팽융부(膨隆部)가 '다리뇌', 이것이 척수로 이행해가는 부분이 '숨뇌(연수, 延髓)'이다. 이들 배쪽에는 구심성·원심성 신경 다발이 달리고 있으며, 등쪽에는 뇌신경 핵이 존재한다. 교 배쪽의 불룩한 부분은 교핵이 존재하기 때문이며, 이 핵은 운동 신경의 추체 외로에 관계하는 신경 세포의 집합체로, 소뇌 피질과의 연락을 맡고 있다. 연수의 배쪽에는 추체로(錐體路)의 운동성 신경의 대부분이 반대쪽으로 이행하고 있으며, 이를 '추체 교차'라고 한다. 그 바로 위쪽 내부에는 지각성 신경이 반대쪽으로 이행하고 있으며, 이를 '모대(毛帶) 교차'라고 한다. 교뇌와 연수 등쪽의 소뇌 사이의 공간은 '제4뇌실'이라 부른다. 그 바닥을 이루는 부분은 사다리꼴을 하고 있어 '능형와(菱形窩)'라고 하는데, 여기에는 제5부터 제12까지의 뇌신경에 관계된 신경 세포가 가득 들어 있으며, 뇌신경핵이라고 총칭되고 모두 중계소 역할을 하고 있다. 특히 제10 뇌신경(미주 신경)은 골반내장을 제외한 모든 내장을 지배하는 자율 신경인데, 그 출발점(신경핵)이 연수에 있다는 것은 내장의 여러 기능의 중추가 연수임을 시사한다. 실험적으로 동물은 대뇌 피질을 적출해도 죽지 않지만 연수가 손상되면 단시간에 죽는다. 연수에는 또한 피부에서의 지각 신경의 최초의 중계소인 골핵 및 블루다하핵과 운동성 추체 외로의 중계소인 올리브핵 등이 존재한다.
희소 돌기 아교 세포
위성 희소돌기아교세포는 기능적으로 다른 희소돌기아교세포와 다르다. 위성 희소돌기아교세포는 뉴런에 부착되어 절연 역할을 하지 않는 대신 뉴런과 나란히 존재하면서 세포외액을 조절한다. 일반적인 희소돌기아교세포는 백색질의 일부이지만, 위성 희소돌기아교세포는 회백질의 일부로 간주된다.
신경계통
신경조직은 신경원과 지주조직으로 이루어져 있다. 중추신경계의 지주조직은 신경교라 하고 말초신경계의 지주조직은 백색결합조직으로 되어 있다. 신경세포는 세포체와 신경세포돌기로 이루어져 있다. 세포체에는 핵과 세포소기관이 있고, 세포체에서 뻗어 나온 신경세포돌기는 축색돌기와 수지상돌기로 나뉘며 축색돌기는 길게 이어져 여러 갈래로 나뉘어 감각 기관이나 운동 기관에 연결된다.
망막
1894년, 산티아고 라몬 이 카할은 척추동물의 망막(Retina der Wirbelthiere)이라는 책에서 망막 뉴런의 최초의 주요 특징에 대해 설명하였다.
격자 세포
격자세포(grid cell)는 쥐의 뇌에서 발견된 신경세포의 유형으로 인간을 포함한 다른 동물의 뇌에도 존재할 것으로 예상된다. 이를 위한 전형적인 실험 방법은,각각의 신경세포의 활동을 기록할 수 있는 전극을 쥐의 대뇌피질에 삽입하면 쥐가 열린 공간에서 자유롭게 움직이고 동시에 신경세포의 활동이 기록된다. 만약 신경세포가 활동 전위를 방출 할 때 마다 쥐의 머리에 점을 위치시킨다면 그 점들은 작은 클러스터들의 모임을 형성하고 클러스터는 이등변 삼각형의 꼭짓점을 만든다. 이러한 삼각형 패턴이 격자세포가 다른 공간적인 반응을 보이는 세포들과 다른 특이점이다. 대조적으로 위치 세포(place cell)역시 작은 클러스터를 형성하지만 주어진 환경에서 대체로 하나의 클러스터만을 형성하고 다수의 클러스터가 보일 경우 라도 그들의 배열에는 규칙성이 없다.
세포
세포핵 - 세포의 정보 창구: 세포핵은 진핵세포에서 가장 두드러진 기관이다. 유전체를 가지고 있으며, DNA 복제 및 RNA 합성이 이루어지는 곳이다. 세포핵은 둥근 모양을 가지고 있으며, 핵막으로 불리는 이중 세포막에 의해 세포질과 구분된다. 핵막은 DNA 구조 및 복제 과정을 지켜준다. 복제 과정 중에, DNA는 특수한 mRNA라는 RNA에 복제된다. mRNA는 이후 세포핵을 빠져나와서 특수한 단백질로 변화하게 된다. 원핵세포에서, DNA 복제 과정은 세포질에서 일어난다.
중간엽 줄기세포
중간엽 줄기세포는 다분화능을 유지하면서 자가증식하는 능력이 뛰어나다. 이 능력을 확실하게 말할 수 있는 몇 가지 근거가 있다. 다분화능을 확인하는 기본적인 실험은 세포가 조골세포, 지방세포 및 연골세포는 물론 근육세포와 뉴런으로 분화하는가를 보는 것이다. 중간엽 줄기세포는 심지어 뉴런과 같은 세포로도 분화를 하는 것으로 보이지만, 이 중간엽 줄기세포 유래 뉴런이 기능을 하는지의 여부는 확인되지 않았다.
활동전위
감각 뉴런처럼 외부 자극에 대하여 활동전위를 일으키는 것과는 달리, 아무런 자극 없이 발화하는 흥분성 세포가 있다. 이들은 규칙적인 속도로 축삭 언덕에서 자발적으로 탈분극하여 시계처럼 작용한다.[18] 이 세포의 전압 변화를 박동조율기 전위라고 한다.[19] 심장의 굴심방결절에 있는 심장 박동조율기 세포가 이에 속한다.[lower-alpha 5] 박동조율기 전위는 자연적인 리듬을 가지고 있지만 외부 자극에 의해 조절될 수도 있다. 예를 들어 심박수는 약물이나 교감 및 부교감신경에 의해 변화한다.[20] 외부 자극은 세포가 반복적으로 발화하도록 하는 것이 아니라 자연적으로 발화하는 시간을 조절한다.[19] 발화 빈도는 복잡하게 조절되고, 돌발적인 활동전위 패턴(bursting)을 만들기도 한다.
밈
거울신경세포는 인간이 본능적인 모방을 하게 하는 뉴런이다. 거울뉴런은 밈의 물리적 실체를 밝히고 밈이 전달되는데 중요한 한 과정인 모방에 대해서 밝히는 데에 도움이 될 것이라고 조심스럽게 예상되고 있다. 뇌는 다른 사람들이 특정행동을 하는 것을 볼 때, 그 사람의 뇌의 발화된 부분과 같은 부위의 뉴런을 발화시킨다. 그래서 우리가 영화 등을 볼 때 등장인물들에 공감을 할 수 있으며, 사람들이 다른 사람의 의도 등을 표정 같은 것으로 순간적으로 파악해 내는 능력, 사회 곳곳에서 보이는 가볍고 일상적인 행동에 대한 모방의 시초가 될 것이라는 가설들이 강하게 나오고 있다. 거울뉴런이 인간사회에서 보이는 다양한 모방들에 영향을 끼칠 것이라는 것이다. 물론 현재까지는 거울뉴런은 주로 다른 생명체에 대한 순간적이고 자연스러운 판단을 할 때 큰 영향을 끼치지 추론이나 사고 과정 자체를 직접적으로 조율하지는 않는 것으로 밝혀져 있다. 모방에 관한 실험들에서, 사람은 본인의 인식여부를 떠나 자신의 가볍고 일상적인 행동을 그대로 모방 하는 사람들을 그렇지 않은 사람들보다 더 좋아한다. 예를 들어서 머리카락을 쓰다듬는 것과 같은 행동은 실험으로 앞에서 말한 것과 같다는 것이 밝혀져 있다. 그리고 사람은 자신과 같은 언어습관을 무의식적으로 따라 하는 사람들을 선호하고, 실제로 서로 호감 있는 사람들끼리는 언어습관이 닮는다고 한다. 이렇게 서로의 언어습관을 자기도 모르게 점점 모방하는 특성이 사람들 사이의 문법을 만들었을 것이고 밈의 시초가 되었을 거라는 예측들이 있다. 이처럼 여러 모방 현상들의 뇌에서 모방의 시초일 것이라고 판단되는 거울뉴런에 대해 밝혀짐으로써 밈의 물리적 실체를 밝히는 데 도움이 될 것이라고 예상된다.
인공 신경망
단어 '인공신경망'에서 "망"은 각 시스템에 있는 여러 층의 뉴런 간의 연결을 의미한다. 예를 들어 세 층이 있는 시스템이 있다면, 첫 번째 층은 시냅스를 통해 두 번째 층의 뉴런들로 데이터를 보내는 입력 뉴런들이 있고, 더 많은 시냅스를 통해 세 번째 층의 출력 뉴런으로 신호를 보내는 식이다. 시스템이 더 복잡해질수록 뉴런 층의 수도 더 많아지고, 그 층 안에 있는 입력 뉴런과 출력 뉴런들의 수도 많아질 것이다. 이 시냅스들은 계산 과정에서 데이터 값을 조절하는 가중치 값을 저장한다.
활동전위
활동전위를 갖는 세포로는 식물 세포, 근육 세포, 심장의 일부 특수한 세포(심장 활동전위가 일어나는 세포) 등이 있지만, 주요 흥분성 세포는 뉴런이다. 뉴런은 가장 간단한 활동전위 기작을 가진다.
줄기세포
신경아교종(glioma)는 뇌에 생기는 종양으로, 이러한 종양세포들이 정상적인 뇌 조직을 파괴하고 뇌 속을 돌아다녀 치료가 까다로운 질병으로 알려져 있다. 2016년 노스캐롤라이나대학교의 Hingtgen 교수 연구팀은 유도신경줄기세포(iNSC, induced Neural Stem Cells)에 렌티바이러스 벡터를 이용하여 암세포의 죽음 수용체(death receptor)를 활성화 시켜 세포사멸을 유도하는 TRAIL(Tumor Necrosis Factor-Related Apoptosis-Inducing Ligand) 유전자를 도입시켜 인간의 신경아교종을 가진 쥐의 뇌에 주사하는 유전자 치료법을 보고하였다. 그 결과 신경아교종을 가진 쥐의 뇌에서 2주만에 종양의 크기가 현저하게 줄어든다는 사실을 발견하여, 인간에서도 난치병인 신경아교종의 치료 가능성을 보여주었다.[4]
유전자 발현
유전자는 "게놈 서열의 특정한 위치에 있는 구간으로서 유전형질의 단위가 되는 것"으로 정의된다. 게놈 서열 안에서 유전자는 DNA 서열의 일부분을 이루며 조절 구간, 전사 구간, 기타 기능이 부여된 구간 등으로 구성된다. 즉, 유전자는 뉴클레오타이드의 순열로 이해될 수 있다. 유전자에 있는 유전 정보는 전령 RNA에 의해 전사되어 코돈 단위의 정보를 형성한다. 전령 RNA는 자유롭게 존재하는 운반 RNA와 결합하여 아미노산 서열을 이루며 리보솜으로 운반되어 아미노산 사슬을 만들어 단백질이 된다.
뇌
이 신경관의 내강은 속이 빈 채로 중추신경계의 중심 체강을 이루게 되고, 신경관을 둘러싸고있는 세포들은 뇌실막 상피세포로 분화하거나 미분화 신경줄기세포로 남아있게 된다. 신경관의 가장 바깥층 세포들은 중추신경계의 뉴런이나 신경교세포가 된다. 신경판의 양쪽 가에서 유래되는 신경능선세포는 말초신경계의 체성신경계를 이루는 감각뉴런과 운동뉴런을 이루게 된다.
복외측시각교차전핵
VLPO의 뉴런 중 약 80%가 GABAergic(GABA를 생성하는 뉴런)이다. 실험쥐를 대상으로 한 연구에서, 3분의 2의 조직이 낮은 극파역치(threshold spikes)를 지닌 균질의 삼각다극 세포로 구성되어 있다는 것이 밝혀졌으며 이 세포들 중 약 3분의 2는 수면 중에 활동한다. 모든 삼각다극신경세포들은 노르에피네프린과 아세틸콜린에 의해 억제된다. 하지만 최근 몇 년간, 이 삼각다극신경세포들은 두 개의 하위 집단으로 나뉘어 VLPO에 존재한다는 사실이 분명해졌다:세로토닌과 아데노신은 각성 중에 축적되기 때문에, 타입 2가 수면 유도를, 타입 1이 수면 정리를 담당하는 것으로 보인다.
신경유전학
신경유전학(神經遺傳學, neurogenetics)은 신경과학의 한 분야로, 신경세포의 단위인 뉴런과 이의 집합체들의 유전적 특성을 다루는 학문이다. 신경유전학은 진화유전학과 세포생물학에 기반하여, 신경세포의 활동과 발생, 진화에 영향을 주는 유전자들에 관한 연구를 진행한다.
축삭
어떤 신경세포(뉴런)들은 축삭이 없다. 이러한 신경세포를 무축삭세포()라 하며, 이 경우엔 가지돌기에서 신호를 전달하는 역할을 수행한다. 그러나, 어떤 신경세포도 두 개 이상의 축삭을 가지지는 않는다.
가지돌기
가지돌기또는 수상돌기는 신경세포(뉴런)에서 뻗어나온 나뭇가지 모양의 짧은 돌기이다. 가지돌기는 다른 신경세포에서 보내는 전기화학 신호를 받아들여 신경세포체에 전달하는 역할을 한다. 이런 뉴런의 전기 신호는 시냅스를 통해 가지돌기의 말단으로 전달된다. 이때 가지돌기는 활동전위보다 강한 신호만 신경세포체로 전달한다. 최근의 연구결과 가지돌기도 활동 전위 이상의 자극이 주어졌을 때 신경 전달 물질을 방출할 수 있다는 사실이 밝혀졌다.(이전엔 축삭돌기만 신경 전달 물질을 방출하는 것으로 알려졌었다.)
뉴로시네마
뉴로시네마(Neuro-cinema)는 신경을 의미하는 뉴로(Neuro)와 영화를 의미하는 시네마(cinema)의 합성어로, 영화 마케팅, 촬영, 편집까지 영화 제작에 신경과학을 활용하는 것을 의미한다. 뉴로시네마는 fMRI를 활용한다. fMRI는 뇌의 특정부위가 활성화되면 해당 부위에 혈액이 모이는 것을 영상으로 보여준다. 뉴로시네마는 영화를 관람하는 관객들의 fMRI 영상을 분석하여, 매순간 관객들의 반응을 확인할 수 있고, 그 내용을 편집 혹은 촬영 과정에 반영하여 보다 정교한 영화를 만들게 된다. 뉴로시네마는 뉴로마케팅에서 파생되었다고 볼 수 있다. 뉴로시네마의 대표적인 사례로는 캐머런 감독의 '아바타'가 있다.
노랑
노랑(yellow) 또는 황색(黄色)은 가시광선을 구성하는 색이며, 약 565 ~ 590nm의 파장을 가지고 있는 색이다. 사람의 망막에 있는 원추세포 중 긴 파장에 반응하는 L 원추세포와 중간 파장에 반응하는 M 원추세포에 동일하게 수용되어 노랑으로 인식되며, 짧은 파장에 반응하는 S 원추세포에는 감지되지 않는다. 노랑은 안전을 상징하는 색이기도 하다.이 색은 가독성이 높아 도로상의 경계선으로도 많이 사용된다.
뇌
뇌와 척수를 이어주는 역할을 한다. 다양한 운동과 감각정보를 매개하는 신경핵들이 집중되어 있다. 특히 뇌간의 연수는 안구 운동, 심장박동, 호흡 등 매우 기본적인 생명활동의 중추라고 볼 수 있는 부분이다. 또한 뇌간의 중뇌에는 신경전달물질을 분비 및 조절하는 신경세포들이 모여있다.
아이와이어
아이와이어의 어원은 쥐의 눈(Eye)에 있는 망막의 뉴런 연결(Wire)상태를 규명하는 실험이라는 뜻이다.카운트다운 1은 2014년 미리 맵핑된 103개의 세포와 더불어 시작하였다. 이후 1단계에서 50 x 50 마이크론 영역에 있는 19개의 뉴런을, 2단계에서 100 x 100 마이크론 영역에 있는 63개의 뉴런을, 마지막 3단계에서 200 x 200 마이크론 영역에 있는 163개의 뉴런을 맵핑하여 전체 348개의 세포가 맵핑되었다. 2015년 8월 5일 카운트다운 1가 종료되었다.
세포
원핵세포든 진핵세포든 모든 세포는 세포막을 지니고 있다. 세포막은 세포 내부와 외부를 구분지으며, 내부와 외부의 물질 교류를 조절하며, 또한 세포 전이를 유지한다. 세포막 내부에는 염분성의 세포질이 거의 전부를 차지한다. 모든 세포는 유전자를 가지고 있는 DNA와, 효소 등의 단백질을 유전자 발현시키는데 필요한 정보를 가진 RNA를 가지고 있다. 그 외에도 여러 종류의 생체분자 역시 존재하지만, 여기에서는 주요한 세포 구성요소와 기능에 대한 간략한 설명만을 다룬다.
척수
척수는 뇌와 말초신경의 중간 다리 역할을 하는 신경계로 운동, 감각신경들이 모두 모여 있는 곳이라고 할 수 있다.
뇌에서부터 아래로 내려가는 운동신경은 사지의 모든 근육들의 운동기능을 담당하고 반대로 말단부의 감각 수용기로부터
위로 올라가는 감각신경은 우리 몸 전체의 감각(얼굴 부분 제외)을 담당한다. 또한 일부 자율신경 기능을 담당하는
신경다발도 포함이 되어 있어 방광 조절이나 항문조임근 조절 등의 기능도 하고 있다.
척수는 척추골이 이루는 척추관 안에 들어 있으며, 출생 시 척추관 전체의 길이에 걸쳐있지만 어른에서는 요추 1번째 혹은 2번째 위치까지 분포되어 있다. 이는 척수의 생후 성장은 일어나지 않는데에 반해 대신 척추골만 성장하기 때문이다.
척수는 척추골의 단단한 뼈로 이루어진 관내에 위치하고 3층의 뇌막(경막/지주막/연막)이 있어 해부학적으로 외부에서 손상을 받지 않도록 잘 보호되어 있고 연막과 지주막 사이에는 지주막하강이라는 공간이 있다.
회백질
회백질(, , , )은 척추동물의 중추신경계에서 신경세포가 모여있어 육안으로 관찰할 시 회색으로 보이는 부분이다. 주로 뉴런의 신경세포체와 가지돌기, 무수신경돌기로 이루어져있다. 뇌에서는 바깥 표면에 분포하고 척수에서는 안쪽에 분포한다. 이와 반대로 신경섬유가 모여있어 흰색으로 보이는 부분을 백질이라 한다.
신경 세포
시냅스(synapse)는 인접한 두 신경 세포가 연접하면서 만드는 구조이다. 전기적인 신호로 전달된 신호는 신경전달물질이라는 화학적 신호로 바뀌어 시냅스를 통과한다. 시냅스를 기준으로 신호를 주는 신경 세포를 시냅스 전 신경 세포(presynaptic neuron), 신호를 받는 신경 세포를 시냅스 후 신경 세포(postsynaptic neuron)라고 한다. 한 신경세포가 만들어내는 시냅스는 대략 1000여개 이상으로 신경 세포의 신경말을 이루는데 근간이 되며, 시냅스 신호전달의 강화 현상은 학습 및 기억의 기전으로 받아들여지고 있다.
소뇌
과립층은 소뇌 피질의 가장 안쪽 부분으로 이끼섬유를 통해 외부로부터 입력신호가 들어오는 부분이다. 과립층의 가장 큰 특징은 지름 5~8um 정도의 작은 과립 세포들이 밀집되어 있는 것이다. 과립 세포는 핵막 주위에 염색과립을 가지고 있어서 소뇌 피질을 염색하면 매우 진하게 염색이 된다. 이 과립세포들의 수는 매우 많아 인간의 경우 중추신경계의 신경세포들 중 50% 이상을 차지한다. 과립세포의 축삭들은 과립층에서 수직으로 상승하여 분자층까지 들어간 후 여기서 2갈래로 갈라져서 소뇌 피질의 평행방향으로 뻗어 평행섬유를 이룬다. 이 외에도 골지 세포, 골홑극붓털 세포, 루가로 세포들이 존재하여 신경망을 형성한다. 구체적으로는 이끼섬유들이 과립 세포, 골홑극붓털 세포, 골지 세포에 글루타민산이 전달물질인 시냅스를 형성하며, 골홑극붓털 세포는 다시 과립세포에 다시 글루타민산 시냅스j를 형성한다. 골지 세포 또한 역시 과립 세포에 감마 아미노낙산(GABA)을 신호물질로 하는 시냅스를 형성한다. 루가로 세포들은 푸르키네 세포들로부터 GABA 입력을 받고 다시 골지 세포들에게 축삭을 보내 GABA 시냅스를 형성한다.
DISC1
DISC1은 410kb 정도 길이로 13개의 엑손(axon)을 포함하고 있다. DISC1의 발현 부위는 주로 해마, 대뇌, 피질, 소뇌, 후각망울(olfactory tulb), 시상하부 등으로 알려졌다. 기능적으로 뉴런의 성장을 조절하고 뇌의 성숙(뉴런의 증식, 분화, 이동, cAMP 신호화, 세포 골격 조절, 다양한 신호경로를 통한 변형 조절)에 관여한다. DISC1은 동물적 연구를 통해“DISC1 interactome”이라는 거대한 단백질-단백질간의 상호 네트워크를 통해 기능하는 것으로 보고되었다. 이러한 상호작용 네트워크는 14-3-3ε, LIS1, PDE4B 효소이다. DISC1은 NUDEL, LIS1과 같은 다양한 유전자들과 신경 세포의 성장과 이동 등 뇌의 발달에 중요한 역할을 한다. DISC1은 미소관결합단백질인dynein의 활동을 가능하게 한다. 미소관 이동을 조절하는 것은 뉴런 이동, 신경돌기 성장, 축삭 형성에 관여하는 것이다.
제임스 D. 왓슨
왓슨과 크릭은 DNA가 뉴클레오타이드로 구성된 이중나선 구조라고 설명하였다. 만일 DNA 이중나선을 꼬여진 사다리로 생각한다면 발판은 수소결합으로 연결된 A-T와 G-C염기쌍이고, DNA의 가로대는 공유결합으로 연결된 디옥시리보오스와 인산이 교대로 배열되어 있다. DNA 뉴클레오티드에는 디옥시리보오스, 염기, 인산이 각각 하나씩 있다. DNA는 흔히 직선 구조로 묘사되지만 실제로는 아주 복잡하고 그 복잡성이 DNA 기능에 도움이 된다. DNA 뉴클레오티드에 포함된 염기는 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민이다. 아데닌과 구아닌은 2개의 유기 고리 구조를 갖는 퓨린이고, 시토신과 티민은 1개의 유기 고리 구조를 갖는 피리미딘이다. A와 T 그리고 G와 C가 수소결합으로 연결된 염기쌍은 각 염기쌍이 하나의 고리 구조와 2개의 고리 구조를 갖기 때문에 나선 사이의 거리가 일정하다. 이러한 퓨린-피리미딘 쌍을 상보적 염기쌍(complementary base pair) 또는 염기쌍이라 부른다. 상보적 염기쌍은 유전자 기능과 DNA 복제의 기본이다.
세포
세포 이론은 1838년 마티아스 야코프 슐라이덴은 식물체에 대해, 1839년 테오도르 슈반에 의해 세포가 몸을 구성하는 단위가 된다고 주장하였다. 그리고 1855년 피르호가 모든 세포는 세포로부터 만들어진다고 하여 세포설이 확립되었다. 이 이론은 모든 유기체는 하나 이상의 세포로 구성되어 있으며, 모든 세포는 기존의 세포에서 출발했고, 모든 생명 활동 역시 세포에 기반하며, 마지막으로 세포는 스스로의 기능을 정의하고 다음 세대로 정보를 넘겨주기 위해 어떠한 방식으로든 유전 정보를 가지고 있을 것이라고 설명하였다.
신경계통
자율신경계는 주로 평활근의 운동과 분비샘의 활동을 지배하여 동물 내부의 환경을 일정하게 유지하는 역할을 하는 신경계통으로 교감신경과 부교감신경으로 이루어진다. 두 신경은 대부분 쌍으로 신체 기관과 연결되어 있어 서로 길항적인 작용을 한다. 자율신경계는 중추신경계 밖에서 뉴런을 한번 교체한 후 말초에 이르며 중추신경으로부터 자극을 전달받으면 교감신경은 노르에피네프린을 분비하고 부교감신경의 경우 아세틸콜린이 분비된다. 자율신경이란 이름은 대뇌의 직접적인 지배를 받지 않는다는 의미로 붙여진 것이나 실제는 시상하부와 그 밖 의 여러 중추신경의 지배를 받아 어느 정도 의식적인 조절이 가능하다.
세포 분화
포유류의 몸을 구성하는 세포는 크게 생식세포, 체세포, 그리고 줄기세포로 나눌 수 있다. 성인은 약 100조(10) 개의 세포로 이루어진다. 적혈구와 같이 완전히 분화되면 핵을 잃는 세포를 제외하고는 모든 세포에 같은 유전체의 복사본이 한 개씩 들어있다. 체세포는 이배체로, 각 염색체를 쌍으로 가지고 있으며, 피부와 근육 등 대부분의 인체를 구성한다. 생식세포 혹은 배우자(配偶子, )는 생식세포 계보()를 따라 생겨난다. 줄기세포는 특화된 어떠한 세포로도 분화할 수 있다.
거울 신경 세포
거울신경세포()는 동물이 특정 움직임(A)을 수행할 때에나 다른 개체의 특정한 움직임(A)을 관찰할 때 활동하는 신경세포이므로 이 신경세포는 다른 동물의 행동을 "거울처럼 반영한다(mirror)" 고 표현된다. 그것은 관찰자 자신이 스스로 행동하듯이 느낀다는 뜻이다. 이러한 신경세포는 영장류 동물에서 직접 관찰되었고 인간에게도 있다고 여겨지며,조류를 포함한 다른 동물에도 있다고 간주된다. 인간은, 거울신경세포와 연관된 지속되는 뇌 활동이 전운동피질(premotor cortex, 운동앞겉질)과 하두정피질(inferior parietal cortex, 아래마루겉질)에서 나타난다.
활동전위
신경계에서 전기 신호를 빠르고 효율적으로 전달하기 위한 장치가 특정 뉴런에 있는 미엘린 수초이다. 미엘린은 여러 층으로 된 막으로 중간중간 랑비에결절이라는 부분을 제외하고 축삭을 감싼다. 미엘린은 특수한 세포에서 생산된다. 말초신경계에서는 슈반 세포가, 중추신경계에서는 희소돌기아교세포가 그 역할을 담당한다. 미엘린 수초는 막 전기 용량을 감소시키고 랑비에결절 사이의 저항을 증가시켜서 활동전위가 결절에서 결절로 빠르게 도약하도록 한다.[lower-alpha 10][lower-alpha 11][lower-alpha 12] 미엘린 형성은 주로 척추동물에서 나타나며, 새우 같은 십각목 갑각류에 속하는 소수의 무척추동물도 유사한 체계를 갖추고 있다.[lower-alpha 13] 척추동물의 모든 뉴런이 수초를 가지지는 않는다. 자율신경계를 구성하는 뉴런의 축삭은 일반적으로 수초가 없다.
세포질
세포질(細胞質, )은 세포 내부를 채우고 있는 균일하고, 일반적으로는 투명한 점액 형태의 물질이다. 세포질은 세포핵을 제외한 세포액과 세포소기관으로 이루어진다. 세포액은 수분, 염분, 세포소기관을 이루는 분자, 그리고 반응 촉매로 작용하는 효소로 구성된다. 세포질은 세포에서 중요한 역할을 하는데, 세포막으로 둘러 싸여 있는 이른바 "분자 수프"를 구성하며, 그 속에서 세포핵 및 세포소기관이 서로 뭉쳐있을 수 있게 해준다. 
교감신경계통
중추는 척수의 흉요부측각에 있으며 혈관이나 내장에 들어간다. 이때 척수에서 기관까지는 두 개의 뉴런으로 연결되는데 척수에 가까운 뉴런을 절전 뉴런, 기관에 가까운 뉴런을 절후 뉴런이라 부른다. 일반적으로 교감신경은 절전 뉴런이 절후 뉴런보다 상대적으로 짧으며, 절후 뉴런의 세포체는 상위 경부 신경절(superior cervical ganglion)에 뭉쳐있다. 절전 뉴런은 주로 아세틸콜린을, 절후뉴런의 경우 주로 아드레날린을 신경전달물질로 이용한다. 부교감 신경의 경우는 절전 뉴런의 길이가 길고, 절후뉴런의 세포체는 해당 기관 내부 혹은 근처에 위치한다.
세포
1632년-1723년: 안톤 판 레이우엔훅이 렌즈를 갈아서 현미경을 만들고 빗물 속의 종벌레와 자신 입 속의 세균 등의 원생동물을 관찰하였다. 1665년: 로버트 훅이 코르크 및 살아있는 식물 조직 내에서 세포를 관찰하였다. 그는 1665년에 마이크로그라피아(Micrographia)라는 책을 출판하면서 코르크의 단면에 나타난 무수한 구멍을 cell이라고 명명했다. 이 단어의 어원은 라틴어로 작은 방을 의미하는 cellua에서 비롯되었다. 1839년: 테오도르 슈반과 마티아스 슐라이덴이 식물 및 동물이 세포로 이루어져있으며, 세포가 구조와 성장의 기본 단위임을 설명하는 이른바 세포 이론</b>을 확립하였다. 루이 파스퇴르(1822-1895)는 생명체가 자연적으로 생겨난다던 자연발생설을 반증하였다. Rudolph Virchow는 세포는 항상 세포분열을 통해 발생한다고 설명하였다. 1931년 에른스트 루스카는 투과 전자 현미경(TEM)을 베를린 대학에서 제작하였다. 1935년 그는 광학 현미경 해상도의 두 배인 전자 현미경을 제작하고 기존에 볼 수 없었던 세포소기관을 관찰하였다. 1953년 2월 28일 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 이중 나선 구조를 발표하였다. 1981년: Lynn Margulis는 내부공생설을 설명하는 세포진화에서의 공생론</i>을 발표하였다.
세포벽
세포벽(細胞壁)은 식물 세포의 가장 바깥층을 에워싸고 있는 약간 두꺼운 막으로, 변형균을 제외한 모든 식물 세포에 존재한다. 동물 세포에는 원색 동물의 일부 가운데 가장 바깥 부분이 다당류 층으로 에워싸인 세포가 있는데, 식물 세포의 세포막과는 완전히 다르다. 다세포 식물에는 두 세포 사이에 중엽이라 불리는 세포간 층이 있어 이 양쪽에 각기 얇은 일차벽과 두꺼운 이차벽이 있다. 후자는 또한 외층(S1), 중층(S2), 내층(S3)의 셋으로 나눌 수 있는데, S1·S3는 얇고 S2는 두껍다. 그리고 거기다 3차벽을 가진 세포도 있다. 중엽은 펙틴이 주성분으로, 두 개의 세포를 접착시키는 역할을 한다. 이것은 골지체에서 만들어진다고 한다. 다시 말해서 어떤 가득 찬 많은 골지 소포가 분열한 두 개의 핵 사이에 들어가 그것이 융합한 것이 중엽이다. 그러나 곳곳에 융합하지 않은 작은 구멍이 남아 있는 경우도 있는데 이 작은 구멍이 세포 사이를 연락하는 원형질 연락이 된다.
신경줄기세포
가장 널리 받아들여지는 성체 신경줄기세포는 방사상의 성상교세포와 비슷한 GFAP을 발현하는 세포이다. 신경줄기세포는 Type 1 세포로 불린다. Type 1 세포는 뇌의 혈관, 성상교세포 (astrocyte), 소교세포 (microglia), 뇌실막세포 (ependymal cell), 세포외 기질 등에 의해 형성된 특별한 환경에 의해서 분화하지 않고 증식되는 단계의 세포이다. 이러한 환경은 외부 자극에 의해 Type 1 세포가 활성화되기 전까지 영양, 구조적 지지, 줄기세포의 보호를 제공한다. 한번 활성화되면 Type 1 세포는 성상교세포를 포함한 중간 전구세포인 Type 2 세포로 분화된다, 분화가 계속 진행되어 Type 3 세포인 neuroblast가 만들어지면 이후 필요에 따라 신경 세포나 성상교세포 등과 같은 신경계 세포로 분화되며, 이후 만들어진 세포들이 성숙 단계를 거쳐 완전한 신경계 세포가 만들어진다.
활동전위
정상적인 골격근 세포에서 활동전위는 신경의 활동전위와 유사하다.[47] 활동전위는 세포막(근세포막, sarcolemma)이 탈분극하면서 생성되어 전압 민감성 나트륨 채널을 연다. 나트륨 채널이 차단형으로 전환되면 막은 세포 밖으로 유출되는 칼륨 이온에 의해서 재분극된다. 휴지 전위는 약 -90 mV로, 일반적인 뉴런보다 더 낮다. 근육 활동전위는 2 - 4 ms간 지속되고 절대적 불응기는 1 - 3 ms이며, 근육 내 전도 속도는 5 m/s 정도이다. 활동전위는 칼슘 이온을 방출하여 트로포마이오신을 이동시키고 근육이 수축하도록 한다. 신경근육 이음부에 뉴런의 활동전위가 도달하면 근육 활동전위가 발생한다. 신경근육 이음부는 흔히 신경독소의 표적이 된다.[lower-alpha 31]
인공 뉴런
formula_1
세포 핵
핵 속에는 핵액과 핵소체, 염색사가 들어 있다. 핵소체는 그 주성분이 단백질과 RNA로서, 리보솜을 만드는 리보솜 RNA를 생성하는 장소로 알려져 있다. 염색사는 실 모양을 하고 있으며, 핵 내부에 고르게 분포되어 있다. 그러나 핵분열을 시작하면, 이것이 꼬이면서 응축되고 굵어져서 생물의 종류에 따라 특수한 모양과 일정한 추의 염색체가 되므로, 광학 현미경으로 똑똑히 관찰할 수 있는 상태가 된다. 핵은 핵분열 때의 염색체 활동에 의해, 유전정보를 원래의 세포에서 새로 생기는 세포에 전하는 활동을 하지만, 정지핵 상태에서도 유전자의 본체인 DNA(디옥시리보핵산)를 바탕으로 유전정보의 발현에 관여하고 있다. 즉 DNA가 가진 유전 정보가 그 DNA의 구조에 따라 만들어지는 RNA에 전달되고, 이 RNA가 다시 활동하여 유전 정보에 맞는 단백질이 만들어지는데, 이와 같은 단백질 합성 과정의 설명은 근대 유전학에 있어서의 큰 성과이다.
대뇌기저핵
대뇌기저핵(Basal ganglia, 기저핵)은 척추동물 전뇌(Forebrain)의 기저에 위치해 있으며 다양한 곳으로 부터 기원한 여러 피질하핵(Subcortical nuclei)으로 이루어져있다. 기저핵은 대뇌피질(Cerebral cortex), 시상(Thalamus), 뇌간(Brainstem), 그리고 다른 여러 뇌 부위들과 강하게 상호연결 되어있다. 기저핵은 수의운동의 조절, 절차상학습, 이갈기와 같은 습관, 눈의 움직임, 인식, 감정을 포함한 많은 기능들과 관련있다.
신경가소성
이 후 다른 뇌 영역들에서도 새로운 뉴런의 형성에 대한 증거가 발견되었다. 예를 들어 지저귀는 새(songbirds)의 뇌에는 지저귐에 필요한 영역이 있는데, 이 영역에서는 몇 가지 종류의 뉴런들이 지속적으로 보충된다. 오래된 뉴런들은 죽고 새 뉴런들이 그 자리를 메우는 것이다(Nottebohm 2002). 북미에 사는 텃새인 검은머리박새는 늦은여름과 초가을에 씨앗들을 숨겨두었다가 겨울에 찾아내어 먹는다. 늦은여름 동안 이 새의 해마(공간기억에 중요한 뇌 영역)에서는 새로운 뉴런들이 성장한다(Smulders, Shiflett, Sperling, & deVoogd 2000).
신경 세포
모든 신경 세포는 전기적인 흥분성을 띈다. 신경 세포는 이온 통로, 이온 펌프등을 이용하여 나트륨, 칼륨, 칼슘, 염소이온들을 세포막 안과 밖의 농도차를 만들어 막전위를 형성한다. 신호가 오기 전 일상적인 상태의 막전위를 휴지 전위(-70mv)라고 하며, 신경 세포에 역치(-55mv) 이상의 자극이 가해질경우 활동전위(+40mv)에 도달하여 탈분극이 이루어진다. 탈분극이 일어난 후 통로의 개폐로 재분극 상태가 되어 다시 휴지 전위로 돌아가게 된다 .
브로드만 영역
브로드만 영역은 거의 한 세기 동안 토의와 논쟁, 개선을 거쳐 가장 잘 알려지고 자주 인용되는 세포구축 구조가 되었다. 브로드만이 뉴런의 구성에만 기초하여 정의한 영역을 피질의 다양한 기능과 연관지었다. 예를 들어, 브로드만 영역 1, 2와 3은 일차 몸감각피질이고, 영역 4는 일차 운동피질, 영역 17은 일차 시각피질, 영역 41과 42는 일차 청각피질과 밀접한 연관이 있다. 연합 피질 영역의 고차() 기능은 신경생리학, fMRI 등의 방법으로 확인한 브로드만 영역과 일치하였다. 예를 들어, 왼쪽 브로드만 영역 44와 45는 말과 언어를 담당하는 브로카 영역과 일치하였다. 그러나 fMRI는 브로드만 영역이 활성화되는 대략적인 위치만 알 수 있을 뿐, 영역의 정확한 경계는 조직학적인 검사가 필요하다.
신경 세포
가지돌기 (dendrite)는 수많은 가지로 뻗어나가 있으며, 주로 신경세포가 신호를 받아들이는 부분이다. 여러방향으로 뻗어나와있어 많은 다른 자극들을 수용 할 수 있다.
뇌
뇌(腦, ) 또는 골</b>은 신경 세포가 하나의 큰 덩어리를 이루고 있으면서 동물의 중추 신경계를 관장하는 기관을 말한다. 뇌는 본능적인 생명활동에 있어서 중요한 역할을 담당하는데, 여러 기관의 거의 모든 정보가 일단 뇌에 모이고, 뇌에서 여러 기관으로 활동이나 조정 명령을 내린다. 또한 고등 척추동물의 뇌는 학습의 중추이다. 대부분의 척추동물, 특히 유두동물의 뇌는 머리에 위치하며 머리뼈로 보호된다.
말이집
말이집(myelin sheath), 수초, 또는 미엘린은 주로 뉴런을 여러 겹으로 둘러싸고 있는 절연체이다.
세포질
세포질의 최대 80%까지 차지하는 액체 성분은 이온 및 용해되어 있는 효소, 탄수화물, 염, 단백질, RNA와 같은 거대 분자로 구성되어 있다. 세포질의 액체 성분은 투명질이라고도 불린다.
DISC1
DISC1은 뇌의 성장의 결정적 시기에 가장 높게 발현된다. 특히 신경전구세포가 발견되는 대뇌피질의 embryonic ventricular and subventricular zone에서 발견된다. 이 위치는 DISC1이 배아와 성체뇌신경생성에 중요한 조절인자임을 알 수 있으며 신경세포의 증식과 분화를 조절한다고 볼 수 있다. 신경전구세포의 순환에서 단백질의 농도은 뉴런으로 분화되는 신경전구세포와 신경전구세포로 남는 것의 여부에 영향을 미친다. 발달과정동안 해마에서 유전자발현프로필이 가장 높게 나타난다. DISC1은 뇌에 뉴런의 통합의 속도를 조절하며 새로운 뉴런의 위치를 조정한다. 시냅스에서 DISC1의 위치가 발견된 것으로 볼 때 DISC1은 시냅스 후부위의 밀도에서 큰 역할을 하고 있는 것으로 볼 수 있으나 어떠한 역할을 하는 지는 구체적으로 나와있지 않다.
DISC1의 엑손 9번에서 13번까지의 부위가 11번 염색체로 이동하는 돌연변이를 균형전위(balanced chromosomal tranlocation)라고 하며, 그 결과로 생성되는 불완전한 단백질은 정상적으로 상호작용해야 하는 다른 유전자들과 결합하지 못하고 신경세포 가지돌기의 발달 등에 장애를 일으키는 것으로 관찰되었다. 결국 DISC1은 광범위한 뇌 부위에 발현하여 다양한 유전자들과 상호작용하면서 뇌신경의 발달과 다중적인 연결에 관여하는 것으로 볼 수 있다.
축삭
축삭돌기(軸索突起)란 신경 세포(뉴런)의 세포체에서 길게 뻗어나온 가지이다. 활동전위를 전달하는 역할을 한다. 축삭, 축색돌기, 축색이라고도 한다.
신경 세포
현대적인 의미의 신경세포는 골지의 은 염색법에 의해 관찰되기 시작했다. 산티아고 라몬 이 카할은 이 방법을 통해 여러 종류의 신경세포들을 관찰했으며, 이들이 하나의 조직망(network)를 보인다는 사실을 알아 내었다. 그는 이를 기초로 신경망이 사고의 근원을 이루리라 추론하였다. 여기에 대한 골지와의 의견 충돌은 둘의 노벨상 수상식에까지 이어진 것으로 유명하다.
산티아고 라몬 이 카할
산티아고 라몬 이 카할은 카밀로 골지 밑에서 연구를 해 골지 염색방법을 익혔다. 이것은 은 입자를 사용해 세포체를 염색하는 방법으로 , 이 방법을 통해 그는 다양한 형태의 신경세포체를 관찰했으며 이를 그림으로 남겼다. 이러한 방대한 염색 자료들을 토대로 그는 뉴런이론을 제창했다. 이는 당대의 카밀로 골지의 주장이었던 네트워크이론과 대립했으나, 후대에 뉴런이 직접 발견되면서 뉴런이론이 정론으로 채택받게 되었다.
세포 핵
세포 핵(細胞核, Cell nucleus)은 모든 진핵생물에서 발견할 수 있는 세포 내의 세포 기관 중 하나로, 히스톤 단백질과 같이 염색체를 구성하는 다양한 단백질 복합체로 된 긴 선형의 DNA로 된 유전자중 대부분의 정보를 담고 있다. 핵은 유전자가 변형되지 않게 유지하고 유전자 발현을 조절함으로써 세포의 활성을 조절하는 역할을 하며 세포 분열과 유전에 관여한다. 공 모양이거나 타원 모양인 경우가 많다. 크기는 지름이 수μ에서 20~30μ 정도가 보통이다. 전자 현미경에 의한 관찰에서 핵은 안팎 2층으로 이루어진 핵막으로 둘러싸여 있고, 여기에 핵공이라는 다수의 구멍이 있는 것으로 알려져 있다. 대부분의 분자들은 핵막을 통과할 수 없고 작은 분자들이나 이온은 핵공을 통해 이동한다. 단백질과 같은 큰 분자들의 경우 운반체 단백질에 의해 조절되는 능동수송으로 이동한다. 또, 핵막의 바깥쪽 막은 그 일부가 세포질 쪽으로 튀어나와 소포체의 막과 연결되어 있어서, 핵과 소포체를 잇는 구조로서 주목되고 있다.
소뇌
대뇌 피질 중 감각 영역에 존재하는 신경세포, corticoreticular 섬유가 연수의 정중곁그물핵(Paramedian reticular nucleus)과 가쪽그물핵(Lateral reticular nucleus)으로부터 소뇌의 양쪽에 존재하는 아래소뇌다리 핵 (Inferior olivary nuclei)로 들어온다.
시각 기관
망막은 옵신 (opsin)이라고 하는 단백질 분자가 들어있는 수많은 빛수용체 세포 (photoreceptor cell)들로 구성되어있다. 사람의 경우, 옵신은 막대세포 (rod cell, 옛 용어: 간상 세포)와 원뿔세포 (cone cell, 옛 용어: 원추 세포) 두 종류가 있다. (세 번째 타입인 멜라놉신 (melanopsin)은 몇몇 망막 신경절 세포에 존재하나, 시각이 아닌 생체 리듬에 관여한다) 옵신은 광자를 흡수하여 세포에게 신호 전달을 하며, 그 결과 빛수용체 세포의 과분극 (hyperpolarization)이 일어난다.
말초신경계통
자율 신경은 2개의 신경 섬유, 즉 절전 섬유(신경절 앞의 뉴런)와 절후 섬유(신경절 뒤쪽의 뉴런)로 되어 있는데, 이 신경의 말단에서는 화학 물질이 분비되어 흥분을 전달한다. 교감 신경의 절전 섬유 말단에서는 아세틸콜린이, 절후 섬유 말단에서는 노르아드레날린이 분비되고, 부교감 신경의 절전, 절후 섬유의 끝에서는 아세틸콜린이 분비되어 자극의 전달에 관여한다.
해마체
해마체(海馬體, )는 해마(海馬)라고도 불리며 대뇌변연계의 양 쪽 측두엽에 존재하며 기억을 담당한다. 보통 1cm정도의 지름과 5cm정도의 길이를 가지고 있으며 formula_1개 정도의 뉴런으로 구성되어 있지만 한 개의 뉴런이 대략 2만 ~ 3만 개의 뉴런과 네트워크를 형성하고 있다.
시상
시상(視床, Thalamus)은 대뇌의 안쪽, 중뇌의 바로 전측 및 배측에 놓여있으며 여러개의 핵으로 이루어져 있으며 간뇌의 대부분을 차지하는 주요 구조이다. 피질하 회백질 구조의 하나로써 두 개의 작은 타원형으로 구성되어있으며 좌우 대뇌반구에 하나씩 자리잡고 있다. 고삐(habenula)와 송과선을 포함하는 시상상부(epitha-lamus)와 자율신경과 연결된 시상하부(hypothalamus)와 연결되어있다. 시상은 통합중추로서 대뇌피질에 투사되는 주요 감각계의 최종 중계소다. 즉 후각을 제외한 시각계, 청각계 및 체감각계는 시상을 거쳐 대뇌피질에 투사되며 또한 운동신호의 중계, 의식, 수면 등의 조절에 대한 모든 감각 신경로가 이곳에 모였다가 해당 감각 피질로 전달된다.
인체
한 개체가 성인의 시기로 접어들기 까지 온몸의 세포는 대략 100조 개에 달하는 세포로 이뤄져있다고 한다. 각 부분의 유기체는 필수적인 생명 기능을 수행하도록 되어 있는데 이들에는 순환 체계, 면역 체계, 호흡 체계, 소화 체계, 배설 체계, 근육 운동, 신경 운동, 남성과 여성의 생식 등이 포함된다.
오렉신
오렉시너직 뉴런들은 그렐린(ghrelin), 렙틴(leptin), 글루코스(glucose)가 그렇듯이 그룹 III 대사형 글루탐산수용체(metabotropic glutamate receptor), 아데노신 A1 수용체, 무스카린 수용체 M3 (muscarinic acetylcholine receptor M3) , 세로토닌 5-HT1A 수용체 , 뉴로펩티드Y 수용체, 콜레시스토키닌 A 수용체 그리고 케타콜아민(catecholamine) 으로 부터의 자극에 민감한 것으로 알려졌다. 오렉시너직 뉴런들 스스로 아세틸콜린 분비, 세로토닌 분비, 노르아드레날린 분비 를 통해 조절하기에 다른 신경전달물질 시스템에 비해 뇌에서 관련된 적은 수의 오렉시너직 뉴런들에도 불구하고, 이 시스템은 조절 역할에 중요한 역할을 하고, 계속적인 연구는 더 자세한 것들은 풀기 위해 필요할 것이다. 오렉신은 포르포리파아제 C(phospholipase C)와 칼슘 의존을 통한 Gq 알파 서브유닛과 연결된 수용체(Gq alpha subunit(Gq-protein)-coupled receptors) 신호를 전달한다. 이것은 단백질 키나아제 C(protein kinase C), 단백질 키나아제 A(protein kinase A), 미토겐 관련 단백질 키나아제(mitogen-associated protein kinase, 또는 mitogen-activated protein kinase, MAPK)을 포함하는 일시적수용체포텐셜기전(transient receptor potential canonicla, TRPC)의 L-타입 칼슘 채널(L-type calcium channel), G단백질공역 안쪽 정류자 포타슘 채널(G-protein-coupled inwardly-rectifying potassium channel, GIRK) 그리고 단백직 키나아제(protein kinase)에서의 활성과같은 전기적인 소디움-칼슘 교환(sodium-calcium exchangers, NCX)의 활성과 비선택적 양이온성 전도도(cationic conductance)를 포함한다. 중추 신경계(central nervous system)를 통한 많은 신경성 타겟에 있는 시냅스후부(postsynaptic)의 오렉신 활성은 거의 전부가 흥분성 신호다.
신경 세포
세포체 (soma, cell body)는 신경세포의 중심이 되는 부분으로 세포의 핵과 세포소기관들이 있다. 크게 신경원섬유 (neurofibril)와 니슬소체(Nissl body)를 포함한다. 신경원섬유는 세포체를 지지하는 역할을 담당한다. 니슬 소체는 과립형태의 RNA로 단백질을 만들고 세포체에 영양을 공급하며 외부물질에 대한 식세포 작용을 수행한다.
시교차 상핵
시교차 상핵(Suprachiasmatic nucleus, SCN)은 뇌의 중심부의 작은 부위에 위치하며 시신경이 교차하는 바로 윗부분에 있다. 시교차 상핵는 생리주기를 조절하는데 2만개의 뉴런을 이용하여 신경과 호르몬의 활동을 조절하여 인간의 24시간 주기의 다양한 기능들을 발생시키고 조절한다. 원추형태로 생긴 시교차 상핵은 쌀알 정도의 크기이며 뇌의 다른 영역들과 상호작용한다. 시교차상핵은 여러 유형의 세포, 신경전달물질, 펩티드를 포함한다. 
인트론
진핵세포의 DNA에는 원핵세포의 DNA와 달리 실제로 단백질을 합성하는 부분과 아무런 의미가 없는 부분이 섞여서 존재하고 있다. 이때 의미없는 부분을 인트론(Intron)이라 한다.
따라서 진핵세포에서는 DNA에서 mRNA를 만드는 전사(transcription) 과정에서 의미있는 부분인 엑손끼리 잘라 잇는 과정을 거치게 된다.
신경유전학
신경 유전학은, 뉴런의 신경돌기(가지돌기와 축삭)와 신경세포체(perikaryon)의 전반적인 RNA 및 단백질 발현 정보와 정보를 전달하기 위하여 사용되는 신경전달물질을 연구하는 부분으로 나뉘며, 더 나아가 발생 생물학이나 진화생물학과 연계되어, 특정 뉴런들로 모여진 조직과 기관들의 RNA발현이 어떻게 변화해 가는지, 어떠한 세포들이 뉴런으로 분화되어가는지로 나뉜다.
시각 기관
19세기 말, 신경계에 관한 많은 사항들이 밝혀졌는데, 그 중 핵심은 뉴런이 신경계의 기본 세포이며 뇌는 그 영역마다 담당하고 있는 기능이 다르다는 사실이었다. 이런 사실들은 신경과학의 발전의 바탕이 되었다.
신경유전학
21세기의 DNA 시퀀싱 기술의 발전으로 세포 신경 생물학은 유전학적 정보들이 대거 필요하게 되었다. 일반적으로 신경 세포 생물학은 뉴런이 세포 신호를 생리학적, 전기화학적으로 처리하는 방법을 다루었는데, 신경전달물질과 이온 채널로 특정화 되는 단백질들이 대거 발견되고, 전사와 번역 등의 각 단계에서 유전자 단위의 조절이 중요한 역할을 갖게 되자, 신경세포에 대한 유전학이 필요하게 되었다.