통증의 전달 경로

데이트 도중 돌을 밟았을 때를 기억하면 그때 우리 몸에서의 반응은 다음과 같다. 발 아래에서 돌을 밟았던 감각은 척수를 통해 뇌의 시상이라는 부위로 올라간다. 시상에서는 지금 올라온 감각이 우리 몸의 발바닥이었다는 것을 깨닫고 대뇌피질 체성감각 영역의 발바닥 부위로 신호를 보낸다.

이 전달 과정은 시작부터 끝가지 세개의 전달꾼들을 통해 전해진다. 이 전달꾼들은 뉴런이라고 불린다. 뉴런들 사이에서의 정보전달은 화학적 정보전달이고, 뉴런 내에서 말단으로 보내는 정보의 전달은 전기적 전도로 이루어진다. 즉 우리의 뇌가 일단 몸을 통해 들어온 감각을 인지하는 방법은 화학적 정보와 전기적 전도, 이 두가지밖에 없는것이다. 그리고 이렇게 뉴런들로 감각 정보가 전달되는 각 단계는 신경 시냅스라고 부른다. 좀 허무하게 들릴 수도 있지만 우리가 느끼고 상상하고 판단하고 실행하고 아픔을 느끼는 모든 것들이 사실은 뉴런과 시냅스들로 이루어진 전기적, 화학적 정보전달의 활동일 뿐이다.

어쨌든 이렇게 우리 뇌로 올라온 감각은 통증 혹은, 단순히 무엇인가를 밟은 압각인지를 구분해야한다. 이때 통증으로 인지하면 우리몸은 즉각 방어 태세를 갖추어 통증에 대항하고(그발을 보호하기위해 해변 데이트 내내 다리를 절었을 것이다.)유해하지 않은 압각이었다고 판단되면 통증으로 인지하지 않고 그냥 넘어간다(아무문제없이 걸어서 데이트를 마쳤듯이).이렇듯 통증이란 뇌에서 인지되는 형태에 따라 통증이 될 수도 혹은 아닐수도 있다. 내가 느끼는 감각이 항상 통증이 되는것은아니다. 통증을 뇌에서 인지하게 하는 신경로는 여러개가 있으나 가장 중요한 신경로는 단연 척수 시상로이다. 이것은 신체각부위에서 뇌로 통증과 온도에 대한 정보를 전달한다. 

사지에서 올라온 감각은 척수를 거쳐 시상에 도달하고 시상에서 그감각들을 선별하여 각 대뇌피질 부위로 연결하는 경로이다. 우리집으로 배달되는 택배를 통증이라고 가정해보자. 전국 각지에서 분류소로 보내어지는 통증 택배가 감각이고, 그 통증 택배들이 일차로 모여드는곳 즉 지방 분류소가 바로 척수이다.

통증을 다시 배달되어야 하는 도시로 분별 작업을 하는분류 센터가 바로 시상이다. 그리고 각 택배가 트럭에 실려 각자의 집에 실수없이 도착하는 경로가 시상에서 피질로 가는 길이다.

이척수 시상로는 두 경로로 나뉘어 시상까지 도달하는데, 측면 쪽경로는 날카로운 통증과 온도에 관한 정보를 전달하고, 배 쪽 경로는 둔한 통증과 압력에 대한 정보를 전달한다. 그래서 너무 뜨겁고 너무 차가우면 통증으로 인식되고 누군가 발을 꽉밟는 압각 역시 통증으로 인식될 수 있는 것이다. 

문제는 이 신경로가 과민해지거나 오작동을 일으키면 만성통증으로 가게 되는것이다. 즉, 통증 택배의 양이 너무 많거나, 분류소에서 잘못 분류해서 원래 배달되어야 하는 곳으로 제대로 정확한 물품을 배달하지 못하는 것과 같다. 

만성통증을 관리하는 방법은 바로, 이 과정을 더 깨끗이 정리해서 배달이 정확하게 이루어지게 하는 것이다. 한 분류 라인으로 너무 많은 택배가 몰리지 않게 하거나 너무 많이 몰리고 있으면 적당히 나뉘게 한다. 

뉴런과 신경 스냅스

우리가 통증을 느낄 때는 전달꾼들, 즉 뉴런이라 불리는 것들과 연관이있다. 이 신경 전달꾼 뉴런들이 연결되는 과정을 시냅스라고 부른다. 뉴런으로 들어옹ㄴ 신호의 합이 뉴런이 작동할 만큼 충분하면 뉴런에 불이 켜진다. 

그리고 그것은 뉴런의 가지인 축삭으로 이동해서 다음 뉴런에 전달할 때는 그 전기적 정보를 화학적 정보로 바꾸어 연결한다. 만약 신호의 합이 전기를 켤 정도로 충분하지 않으면 불이 켜지지 않게된다.

뉴런의 불이 켜지는 정보의 양이 500이라고 하면 499의 정보의 양이 들어올때까지는 변화는 없다. 반면 500이상은 무조건 불이 켜지는 것이다. 그래서 유해 감각이 통증 정보로 인지되려면 반드시 통증의 역치를 넘어서는 자극이어야 한다. 

만성통증의 경우 이 통증의 역치가 낮아져 있는 경우가 많다. 역치가 500에서 400으로 낮아져 있으면 강하지 않은 유해 자극이 뉴런의 불을 밝혀 버리는 결과를 만든다. 그러면 그것이 통증 정보로 인식된다. 

불이켜진 뉴런은 다음 뉴런으로 정보를 보내는데 그것은 신경 스냅스를 통해서 이루어진다. 신경 시냅스는 뇌의 뉴런 사이의 의사소통을 가능하게하는 구조이다. 그것은 한 뉴런의 축삭과 다른 뉴런의 덴드라이트 사이의 접촉점이다.

영화 아바타에서 아바타들이 자신들의 꼬리를 영혼의 나무줄기에 접하는 것을 봤을 것이다. 이때 꼬리와 영혼의 나무줄기가 맞닿는 지점이 바로 신경 시냅스라 할수 있다. 즉, 신경시냅스는 화학적, 전기적 신호가 전달되는 두 뉴런 사이의 의사소통 지점이며 신경계 전체에 정보를 전달하는 역할을 한다.

뉴런들은 시냅스를 통해 신경전달물질이라고 불리는 화학적 메시지를 보내면서 서로 의사소통을 하는 것이다. 신경 전달의 과정은 활동전위라고 불리는 전기 신호가 뉴런의 축삭 아래로 이동할 때 시작된다(뉴런에 물이 켜지는 것을 활동전위라고 한다). 

활동전위가 축삭의 끝에 도달하면 시냅스로 신경전달물질이 방출된다. 이신경전달물질은 인접한 뉴런의 덴드라이트에 있는 수용체에 결합하여 수신뉴런에서 전기 신호를 발생시킨다. 신경 시냅스는 이런 식으로 정보를 다음 중간 연결꾼인 뉴런에 전달해서 마지막 뇌의 감각피질까지 전달시키는 것이다.