골지와 카할의 논쟁
1873년 이탈리아의 카밀로 골지는 질산은으로 신경 조직 일부 세포만 검게 물들이는 '검은 반응'을 개발했어요. 골지는 신경계가 하나로 이어진 그물이라고 봤지만, 스페인의 산티아고 라몬 이 카할은 같은 염색법으로 수천 장의 그림을 그리며 신경계가 서로 떨어진 개별 세포로 이루어져 있다고 주장했어요. 1891년 빌헬름 발데이어가 이 세포를 '뉴런'이라 부르며 '뉴런설'을 정리했고, 1906년 골지와 카할은 서로 반대 주장을 한 채 노벨상을 함께 받았어요. 1897년 찰스 셰링턴은 뉴런 사이의 틈을 '시냅스'라 이름 붙였고, 1950년대 전자현미경이 그 틈(약 20nm)을 직접 보여 줘 카할이 옳았음이 확인됐어요.
구조와 신호
뉴런은 신호를 받는 가지돌기, 핵이 있는 세포체, 신호를 멀리 보내는 축삭으로 이뤄져요. 들어온 신호가 문턱을 넘으면 나트륨 이온이 쏟아져 들어오며 약 1천분의 1초짜리 전기 펄스, 즉 활동전위가 축삭을 따라 달려요. 1952년 앨런 호지킨과 앤드루 헉슬리는 오징어의 거대 축삭으로 이 과정을 수식으로 설명해 1963년 노벨상을 받았어요. 미엘린이라는 절연막이 감싼 축삭에서는 신호가 마디를 건너뛰며 초속 100m 넘게 달려요. 축삭 끝에서는 아세틸콜린, 도파민 같은 신경전달물질이 시냅스로 분비돼 다음 뉴런에 신호를 넘겨요. 한 뉴런은 수천 개의 시냅스를 가지며, 자주 쓰이는 연결은 강해지는데 이것이 신경가소성과 학습, 기억의 바탕이에요.
숫자, 종류, 그리고 인공 뉴런
2009년 수자나 에르쿨라누-오젤 연구팀은 뇌를 녹여 세포핵을 세는 방법으로 사람 뇌에 약 860억 개의 뉴런이 있다고 추정했어요. 오랫동안 쓰이던 '1천억 개'와 '아교세포가 10배'라는 말은 근거가 약했던 셈이죠. 1962년 허블과 비젤은 고양이 시각피질 뉴런이 특정 방향의 선에만 반응한다는 것을 발견했고, 원숭이에서 발견된 거울뉴런처럼 기능이 독특한 뉴런도 있어요. 성인의 뇌에서는 새 뉴런이 생기지 않는다는 통념은 1998년 에릭손 연구팀이 해마에서 신경 생성을 보고하며 흔들렸지만, 그 규모는 지금도 논쟁 중이에요. 1943년 매컬러와 피츠가 뉴런을 단순한 논리 소자로 본 모델은 오늘날 인공신경망과 딥러닝의 출발점이 됐어요. 뉴런이 한꺼번에 비정상적으로 흥분하면 뇌전증 발작이 생겨요.
자주 묻는 질문
- 뉴런은 다시 생기지 않나요?
- 대부분의 뉴런은 평생 다시 만들어지지 않지만, 해마 등 일부 부위에서는 성인에게도 새 뉴런이 생긴다는 연구가 있어요. 다만 사람에서 그 양이 얼마나 되는지는 논쟁 중이에요.
- 사람은 뇌의 10%만 쓴다는 게 사실인가요?
- 아니요. 뇌 영상 연구에 따르면 하루 동안 사실상 뇌의 모든 영역이 활동하며, 작은 손상도 기능 장애를 일으켜요. '10% 신화'는 근거 없는 속설이에요.
출처 검토일: 2026-10-26
참고문헌
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