WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:00.660


00:00:00.660 --> 00:00:03.340
우리는 뉴런이 휴지 상태에 있을 때에

00:00:03.340 --> 00:00:05.900
막을 사이로 전위차를 형성한다는 걸
알게 되었습니다

00:00:05.900 --> 00:00:08.529
그리고 이 그림에서 이 부분들이 바로

00:00:08.529 --> 00:00:09.195
뉴런의 막이 되는 겁니다

00:00:09.195 --> 00:00:13.450
뉴런의 막이 되는 겁니다

00:00:13.450 --> 00:00:16.840
막을 경계로 이쪽이 뉴런의 안쪽이 되고,

00:00:16.840 --> 00:00:19.490
이쪽이 바깥쪽이 됩니다

00:00:19.490 --> 00:00:22.500
이쪽이 바깥쪽이 됩니다

00:00:22.500 --> 00:00:24.230
마찬가지로 이쪽도 바깥쪽입니다

00:00:24.230 --> 00:00:26.190
여기서, 우리가 전압계를 이용하여

00:00:26.190 --> 00:00:28.070
막 양쪽의 전위차를 측정한다고 생각해 봅시다

00:00:28.070 --> 00:00:32.659
전압계의 양쪽 극을 이곳들에 위치시키고,

00:00:32.659 --> 00:00:35.450
이 두 부분의 전압을 측정해보면

00:00:35.450 --> 00:00:38.435
음의 값을 얻게될 것입니다.
이에 대한 논의를 위해,

00:00:38.435 --> 00:00:40.140
이렇게 얻어진 수치가

00:00:40.140 --> 00:00:42.450
대략 -70mV라고 볼 수 있습니다

00:00:42.450 --> 00:00:44.150
따라서 시작점이 -70mV에 위치하겠네요

00:00:44.150 --> 00:00:48.359
따라서 시작점이 -70mV에 위치하겠네요

00:00:48.359 --> 00:00:50.400
다른 그래프에도 마찬가지로 그리도록 하죠

00:00:50.400 --> 00:00:52.620
양쪽의 그래프를 이용해서 같은 상태에서

00:00:52.620 --> 00:00:55.817
조금 다른 시나리오를 통한 변화를 설명할 것입니다

00:00:55.817 --> 00:00:58.150
그리고 노란색으로 또 다른 전압계를 표시하면

00:00:58.150 --> 00:01:02.190
파란색의 전압계와 거의 동일한
-70mV의 값을 나타낼 것입니다

00:01:02.190 --> 00:01:05.610
파란색의 전압계와 거의 동일한
-70mV의 값을 나타낼 것입니다

00:01:05.610 --> 00:01:08.620
이제, 흥미로운 일이 일어나도록 해봅시다

00:01:08.620 --> 00:01:11.950
어떠한 이유를 통해서

00:01:11.950 --> 00:01:17.230
뉴런의 막이 나트륨 이온에 대한
투과성을 갖게 된다고 합시다

00:01:17.230 --> 00:01:19.710
그러면 나트륨 이온이 막을 넘어
이동하겠죠

00:01:19.710 --> 00:01:22.220
나트륨 이온이 이동하는 이유로
두 가지가 있습니다

00:01:22.220 --> 00:01:23.820
첫째, 이것이 양이온이기 때문입니다

00:01:23.820 --> 00:01:25.270
바깥이 안보다 전위가 높으므로

00:01:25.270 --> 00:01:29.212
양이온인 나트륨 이온은 내부로
들어오려고 하게 됩니다

00:01:29.212 --> 00:01:31.170
이것이 이동하는 두 번째 이유는

00:01:31.170 --> 00:01:33.500
바깥의 나트륨 이온이 안보다
더 밀집되어 분포하기 때문입니다

00:01:33.500 --> 00:01:34.960
바깥의 나트륨 이온이 안보다
더 밀집되어 분포하기 때문입니다

00:01:34.960 --> 00:01:38.274
따라서 이온 농도의 균형을 맞추기 위해
안으로 들어가게 되겠죠

00:01:38.274 --> 00:01:40.690
그리고 바깥의 나트륨 이온 농도가

00:01:40.690 --> 00:01:42.680
안쪽보다 높은 이유는

00:01:42.680 --> 00:01:46.280
우리가 이미 살펴봤었던
나트륨-칼륨 펌프에 의해서 입니다

00:01:46.280 --> 00:01:48.906
어쨌건, 이렇게 나트륨 이온이 많아지게 되면

00:01:48.906 --> 00:01:51.280
그 흐름에 의해 양의 전위가 급격하게 발생합니다

00:01:51.280 --> 00:01:51.780
그 흐름에 의해 양의 전위가 급격하게 발생합니다

00:01:51.780 --> 00:01:55.470
이제, 이러한 뉴런 내부의 원동력으로부터
어떤 일이 생기게 될까요?

00:01:55.470 --> 00:01:58.146
여기에 밀집하게 된 양이온들과

00:01:58.146 --> 00:01:59.770
뉴런에 존재하는 다른 양이온들은

00:01:59.770 --> 00:02:01.311
이동하고 싶어질 것입니다

00:02:01.311 --> 00:02:08.461


00:02:08.461 --> 00:02:10.460
그리고 이러한 움직임은 오른쪽으로만
이뤄지지는 않습니다

00:02:10.460 --> 00:02:12.210
양쪽 방향 모두로 움직이게 되죠

00:02:12.210 --> 00:02:13.797
이러한 양이온들이 서로 반발력을 받아

00:02:13.797 --> 00:02:15.880
모든 방향으로 움직여가기 시작합니다

00:02:15.880 --> 00:02:17.430
이 이온은 이쪽으로 이동하게 되며

00:02:17.430 --> 00:02:18.390
이에 따라 이 이온은 이쪽 방향으로
이동하게 될 것입니다

00:02:18.390 --> 00:02:19.931
이에 따라 이 이온은 이쪽 방향으로
이동하게 될 것입니다

00:02:19.931 --> 00:02:21.680
이에 따라 이 이온은 이쪽 방향으로
이동하게 될 것입니다

00:02:21.680 --> 00:02:23.870
어느 정도의 시간이 지난 뒤에,

00:02:23.870 --> 00:02:27.590
파란색 전압계로 측정한 전위차는 어떻게 될까요?

00:02:27.590 --> 00:02:30.574
시간이 지남에 따라, 더 많은 양이온들이

00:02:30.574 --> 00:02:32.740
앞부분에 존재했던 다른 양이온들로부터 
멀어지기 위해 이동하면서

00:02:32.740 --> 00:02:34.450
앞부분에 존재했던 다른 양이온들로부터 
멀어지기 위해 이동하면서

00:02:34.450 --> 00:02:36.482
양전위가 확산되기 시작합니다

00:02:36.482 --> 00:02:38.565
그리고 전압이 점점 커지는 것을 볼 수 있죠

00:02:38.565 --> 00:02:41.851
전압이 점점 커지는 것을 볼 수 있죠

00:02:41.851 --> 00:02:43.600
그리고 그들이 완전히 확산되고 난 뒤에

00:02:43.600 --> 00:02:48.100
이들은 원래의 평형 상태로 돌아가게 될 것입니다

00:02:48.100 --> 00:02:52.946
뉴런을 따라 조금 더 먼 위치에서 관찰해보면,

00:02:52.946 --> 00:02:54.570
기존의 경우보다 약간의 시간이 더 흐른 뒤에

00:02:54.570 --> 00:02:57.450
전압이 상승하는 것을 볼 수 있습니다

00:02:57.450 --> 00:03:00.670
그런데 이러한 확산은 거리가 멀어질수록

00:03:00.670 --> 00:03:03.740
그 효과가 줄어들게 됩니다.

00:03:03.740 --> 00:03:06.430
따라서 노란색에서의 효과는
파란색에서의 효과만큼
나타나지 않습니다

00:03:06.430 --> 00:03:10.320
따라서 노란색에서의 효과는
파란색에서의 효과만큼
나타나지 않습니다

00:03:10.320 --> 00:03:14.880
그리고 이러한 확산,
즉 신호를

00:03:14.880 --> 00:03:17.790
'전기 긴장성 확산'이라고 합니다

00:03:17.790 --> 00:03:19.275
한번 써보도록 하죠

00:03:19.275 --> 00:03:26.060
전기 긴장성 확산

00:03:26.060 --> 00:03:28.870
전기 긴장성 전위의 확산이라고도 불립니다

00:03:28.870 --> 00:03:32.067


00:03:32.067 --> 00:03:33.900
이것에는 두 가지의 특징이 있습니다

00:03:33.900 --> 00:03:35.144
첫째, 이것은 수동적입니다

00:03:35.144 --> 00:03:36.560
여기에 그려진 이런 흐름은

00:03:36.560 --> 00:03:39.040
전기 긴장성 확산이 아닙니다

00:03:39.040 --> 00:03:41.190
그것은 이 흐름이 이뤄진 다음을 의미합니다

00:03:41.190 --> 00:03:43.290
이곳에 이런 많은 전하가 분포한 뒤,

00:03:43.290 --> 00:03:45.480
어느 정도의 시간이 지나면

00:03:45.480 --> 00:03:46.980
높은 농도의 양전하가

00:03:46.980 --> 00:03:49.514
이곳에 위치하게 되고, 또 그 후엔

00:03:49.514 --> 00:03:50.680
이곳에 위치하게 됩니다

00:03:50.680 --> 00:03:53.550
이것은 지극히 수동적인 현상입니다

00:03:53.550 --> 00:03:58.200
따라서 전기 긴장성 확산은 수동적입니다

00:03:58.200 --> 00:03:59.640
둘째, 이는 소멸됩니다

00:03:59.640 --> 00:04:02.015
신호가 도달하는 거리가 멀어짐에 따라

00:04:02.015 --> 00:04:04.514
전기 긴장성 확산의 세기는 점점 약해지게 됩니다

00:04:04.514 --> 00:04:05.160
전기 긴장성 확산의 세기는 점점 약해지게 됩니다

00:04:05.160 --> 00:04:07.240
따라서 이것은 수동적이며, 소멸적입니다

00:04:07.240 --> 00:04:11.440
따라서 이것은 수동적이며, 소멸적입니다

00:04:11.440 --> 00:04:13.750
이 이야기를 계속 해보죠

00:04:13.750 --> 00:04:19.380
그 전에 전압 의존성 이온 채널을 이곳에 그려보도록 하죠
(전압 의존성 이온 채널: 전압에 따라 개폐가 조절되는 채널-역자)

00:04:19.380 --> 00:04:20.265
그 전에 전압 의존성 이온 채널을 이곳에 그려보도록 하죠
(전압 의존성 이온 채널: 전압에 따라 개폐가 조절되는 채널-역자)

00:04:20.265 --> 00:04:22.390
이곳에 빨간색으로 그린 이 채널이

00:04:22.390 --> 00:04:27.455
바로 전압 의존성 나트륨이온 채널이 되는 것이죠

00:04:27.455 --> 00:04:34.510
바로 전압 의존성 나트륨이온 채널이 되는 것이죠

00:04:34.510 --> 00:04:42.220
이 채널이 -55mV가 될 경우에 열린다고 합시다

00:04:42.220 --> 00:04:45.910
그 값은 대략 이쯤을 의미하겠군요

00:04:45.910 --> 00:04:49.220
따라서 이 채널은 -55mV일 때 열리는 채널입니다

00:04:49.220 --> 00:04:51.480
역치 지점(한계치)을 그려놓도록 하죠

00:04:51.480 --> 00:05:02.280
그리고 이 채널이 +40mV가 될때 닫힌다고 합시다

00:05:02.280 --> 00:05:02.780


00:05:02.780 --> 00:05:04.530
해당하는 한계치를 표시해보죠

00:05:04.530 --> 00:05:09.140
그리고 이곳에 칼륨 이온 채널도 존재한다고 합시다

00:05:09.140 --> 00:05:09.910
그리고 이곳에 칼륨 이온 채널도 존재한다고 합시다

00:05:09.910 --> 00:05:12.820


00:05:12.820 --> 00:05:16.980
이것은 칼륨 채널, 즉 칼륨 이온 누수 채널이 되고

00:05:16.980 --> 00:05:19.190
이는 막을 경계로 양쪽에 각기 다른 전위가
형성된 이유가 됩니다

00:05:19.190 --> 00:05:23.590
이는 막을 경계로 양쪽에 각기 다른 전위가
형성된 이유가 됩니다

00:05:23.590 --> 00:05:25.120
그러나 이 칼륨 이온 채널이

00:05:25.120 --> 00:05:27.200
위의 나트륨 이온 채널이 닫힐때만 열린다고 합시다

00:05:27.200 --> 00:05:29.154
따라서, 칼륨 이온 채널이

00:05:29.154 --> 00:05:31.570
확실한 수치는 아니지만 논의를 위해

00:05:31.570 --> 00:05:35.840
+40mV에서 열린다고 볼 수 있습니다

00:05:35.840 --> 00:05:41.710
그리고 이것이 -80mV에서 닫힌다고 해보죠

00:05:41.710 --> 00:05:50.080
따라서 이 값에서 열리고, 이 값에서 닫히게 됩니다

00:05:50.080 --> 00:05:52.500
이제 무슨 일이 이뤄질까요?

00:05:52.500 --> 00:05:58.320
우리가 아까 살펴봤던 것처럼
양이온이 뉴런의 왼쪽 부분으로

00:05:58.320 --> 00:06:05.040
양이온이 뉴런의 왼쪽 부분으로
흘러들어간 상황을 그려봅시다

00:06:05.040 --> 00:06:09.815
우리는 말하길, 전기 긴장성 확산에 의해

00:06:09.815 --> 00:06:11.440
조금 있다보면 이 지점에서

00:06:11.440 --> 00:06:15.420
막을 가로지르는 전위차를 갖게 되고,

00:06:15.420 --> 00:06:17.575
이 지점에서 음전위의 효과가 점차 줄어듭니다

00:06:17.575 --> 00:06:18.950
전위차의 값이 앞에서처럼

00:06:18.950 --> 00:06:22.140
점점 커지게 됩니다

00:06:22.140 --> 00:06:23.810
전위차 값이 점차 커지게 됩니다

00:06:23.810 --> 00:06:25.810
그러나 이 경우에는 앞에서처럼
약간 커졌다가

00:06:25.810 --> 00:06:27.851
다시 줄어들게 되지 않습니다.

00:06:27.851 --> 00:06:31.630
-55mV에 도달하고 난 뒤에
이뤄지는 일 때문이죠

00:06:31.630 --> 00:06:36.320
-55mV에 도달하게 되면, 
이 나트륨 채널을 자극하게 됩니다.

00:06:36.320 --> 00:06:37.170
-55mV에 도달하게 되면, 
이 나트륨 채널을 자극하게 됩니다.

00:06:37.170 --> 00:06:40.580
이처럼 충분한 전위차가 형성됨에 따라
나트륨 이온 채널이 열리게 되고,

00:06:40.580 --> 00:06:47.295
나트륨 이온의 흐름이 채널을 통해
다시 생기기 시작합니다

00:06:47.295 --> 00:06:48.420
이러한 흐름이 어떤 역할을 할까요?

00:06:48.420 --> 00:06:54.050
마찬가지로 이러한 나트륨 이온의 흐름은
전압을 급격하게 높이게 됩니다

00:06:54.050 --> 00:06:56.000
이러한 형태를 띱니다

00:06:56.000 --> 00:06:58.530
이온들이 계속해서 흘러 들어옵니다

00:06:58.530 --> 00:07:00.040
그러면서 전압은 점점 양의 값에서 커지게 되는 거죠

00:07:00.040 --> 00:07:02.040
기억하세요, 이렇게 나트륨 이온이
유입되는 데에는

00:07:02.040 --> 00:07:03.290
두 가지 이유가 있습니다

00:07:03.290 --> 00:07:04.945
첫째, 전하 균형의 이유입니다

00:07:04.945 --> 00:07:07.000
바깥이 안보다 더 높은 전위를 갖기 때문에

00:07:07.000 --> 00:07:08.990
전하적인 균형을 맞추기 위해

00:07:08.990 --> 00:07:13.060
양이온인 나트륨 이온이 전위가 낮은 내부로
유입되는 것이죠

00:07:13.060 --> 00:07:16.590
둘째, 나트륨의 농도에 의한 것입니다

00:07:16.590 --> 00:07:19.310
나트륨-칼륨 펌프에 의해 바깥의 나트륨 이온 농도가
더 높아지게 되므로

00:07:19.310 --> 00:07:22.100
농도 균형을 맞추기 위해서 안으로 유입되는 것이죠

00:07:22.100 --> 00:07:22.600


00:07:22.600 --> 00:07:25.530
따라서 이러한 이유들에 의해
더 이상의 전위차가 없더라도

00:07:25.530 --> 00:07:29.752
따라서 이러한 이유들에 의해
더 이상의 전위차가 없더라도

00:07:29.752 --> 00:07:31.460
농도차에 의한 힘으로
계속 유입되는 것이죠

00:07:31.460 --> 00:07:32.610
농도차에 의한 힘으로
계속 유입되는 것이죠

00:07:32.610 --> 00:07:35.430
그러나 그다음 전위가 +40mV에 도달하게 되면

00:07:35.430 --> 00:07:37.300
이 채널이 닫히게 됩니다

00:07:37.300 --> 00:07:39.260
나트륨이온이 더이상 유입되지 않게 되고,

00:07:39.260 --> 00:07:42.289
칼륨 이온 채널이 열리게 되는 것이죠

00:07:42.289 --> 00:07:43.830
그리고 지금 상태에서

00:07:43.830 --> 00:07:46.690
안이 바깥보다 더 높은 전위값을 가집니다.

00:07:46.690 --> 00:07:47.750
최소한 이 부분만큼은요

00:07:47.750 --> 00:07:51.770
그리고 지금 양전하를 띠는 칼륨 이온이

00:07:51.770 --> 00:07:53.340
안쪽의 양전위 환경으로부터 벗어나

00:07:53.340 --> 00:07:56.620
밖으로 빠져나가고자 합니다

00:07:56.620 --> 00:07:59.730
따라서 전압의 크기가 점차 줄어들게 되고

00:07:59.730 --> 00:08:02.340
계속되는 칼륨 이온의 유출로 인해

00:08:02.340 --> 00:08:05.829
다시 음의 전위차에까지 도달하게 됩니다

00:08:05.829 --> 00:08:08.120
마찬가지로 더 이상의 전위차가 존재하지 않더라도

00:08:08.120 --> 00:08:11.410
안의 칼륨 이온 농도가 바깥의 칼륨 이온 농도보다 훨씬 높기 때문에

00:08:11.410 --> 00:08:14.030
이러한 농도 차이를 줄이려는 힘에 의해 계속해서 칼륨 이온이

00:08:14.030 --> 00:08:15.970
바깥으로 빠져나가게 됩니다

00:08:15.970 --> 00:08:18.359
안의 칼륨 이온 농도가 바깥의 칼륨이온 농도보다 높은 이유는
마찬가지로 나트륨-칼륨 펌프 때문입니다

00:08:18.359 --> 00:08:20.650
안의 칼륨 이온 농도가 바깥의 칼륨이온 농도보다 높은 이유는
마찬가지로 나트륨-칼륨 펌프 때문입니다

00:08:20.650 --> 00:08:21.910
안의 칼륨 이온 농도가 바깥의 칼륨이온 농도보다 높은 이유는
마찬가지로 나트륨-칼륨 펌프 때문입니다

00:08:21.910 --> 00:08:24.670
따라서 칼륨 이온이 계속해서 유출되고

00:08:24.670 --> 00:08:27.410
계속, 계속, 계속해서 유출됨으로써
전위차가 -80mV에 도달하게 되면

00:08:27.410 --> 00:08:31.690
칼륨 이온 채널이 닫히게 되고,
우리는 다시 평형 상태로 되돌아오게 됩니다

00:08:31.690 --> 00:08:37.730
칼륨 이온 채널이 닫히게 되고,
우리는 다시 평형 상태로 되돌아오게 됩니다

00:08:37.730 --> 00:08:40.169
이것이 왜 흥미로운 것일까요?

00:08:40.169 --> 00:08:43.245
보자면, 이 지점에서 전기긴장성 확산이 생깁니다

00:08:43.245 --> 00:08:45.370
이러한 신호가 이동함에 따라 계속해서 소멸하게 된다면

00:08:45.370 --> 00:08:47.990
먼 거리에서 신호를 전달받을 경우에는

00:08:47.990 --> 00:08:51.039
이를 인식하기가 매우 어려울 것입니다

00:08:51.039 --> 00:08:52.580
따라서 효율적으로 이 신호를 다시 보강하는 것이죠

00:08:52.580 --> 00:08:54.490
따라서 효율적으로 이 신호를 다시 보강하는 것이죠

00:08:54.490 --> 00:08:58.420
단지 보강한 것 뿐입니다, 그리고 조금 뒤에

00:08:58.420 --> 00:09:03.022
이 지점에서의 전위차를 측정해 봅시다

00:09:03.022 --> 00:09:05.480
양전하가 계속해서 서로 반발하기 때문에

00:09:05.480 --> 00:09:08.540
이곳에서도 전기긴장성 확산이 생기게 됩니다

00:09:08.540 --> 00:09:12.400
이 지점의 노란색 전압계를 통해
막 안팎의 전위차를 측정한다면,

00:09:12.400 --> 00:09:16.390
이 지점의 노란색 전압계를 통해
막 안팎의 전위차를 측정한다면,

00:09:16.390 --> 00:09:20.990
기존에 신호의 소멸로 인해
전압이 매우 조금 상승했던것에 비해

00:09:20.990 --> 00:09:22.630
지금은 신호가 보강됬으므로

00:09:22.630 --> 00:09:27.210
노란색 전압계 위치에서의 전압이 
충분히 많이 상승하게 될 것입니다

00:09:27.210 --> 00:09:30.350
그리고 이 지점에도 또다른 전압 의존성 채널이

00:09:30.350 --> 00:09:33.590
존재한다면, 이는 위 신호를 다시 보강시킬 것입니다

00:09:33.590 --> 00:09:41.850
이처럼 이러한 전위차들을 보강시켜주는 것을

00:09:41.850 --> 00:09:43.705
'활동 전위' 라고 합니다

00:09:43.705 --> 00:09:47.880
'활동 전위' 라고 합니다

00:09:47.880 --> 00:09:50.210
이것은 신호를 보강하는 역할을 하는 거죠

00:09:50.210 --> 00:09:53.700
이러한 전기긴장성 신호가 확산됨에 따라

00:09:53.700 --> 00:09:56.770
이는 채널, 즉 전압 개폐성 채널을 자극하게 되고

00:09:56.770 --> 00:09:59.740
이는 또다시 이러한 신호를 보강하게 됩니다

00:09:59.740 --> 00:10:02.740
보시다시피, 뉴런은 지금까지 우리가 살펴봤던
방식들을 조합해서 사용합니다

00:10:02.740 --> 00:10:05.760
보시다시피, 뉴런은 지금까지 우리가 살펴봤던
방식들을 조합해서 사용합니다

00:10:05.760 --> 00:10:09.810
신호를 전달시킬 때, 왼쪽과 같은 방식의
수동적인 확산도 이용하지만

00:10:09.810 --> 00:10:12.140
신호를 전달시킬 때, 왼쪽과 같은 방식의
수동적인 확산도 이용하지만

00:10:12.140 --> 00:10:17.011
오른쪽에서 소개한 방식을 통해 신호를 강화함으로써 
먼 거리로의 신호 전달이 가능하도록 합니다

00:10:17.011 --> 00:10:17.510