말이집
말이집은 신경세포(뉴런)의 축삭(axon)을 둘러싸는 절연체 역할을 하는 지방질 보호막이다. 신경 신호인 활동 전위(action potential)가 축삭을 따라 전달되는 속도를 비약적으로 빠르게 만드는 데 중요한 역할을 한다.
구조 및 구성 말이집은 주로 지질(lipid)과 단백질로 구성되며, 신경아교세포(glial cell)에 의해 형성된다. 중추신경계(뇌와 척수)에서는 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)가 여러 개의 축삭에 말이집을 형성하며, 말초신경계에서는 슈반세포(Schwann cell)가 하나의 축삭에 말이집을 형성한다. 이 아교세포들은 축삭 주위를 여러 겹의 막으로 감싸서 말이집을 만든다. 말이집은 축삭 전체를 연속적으로 덮고 있는 것이 아니라, 일정한 간격을 두고 끊어져 있는데 이 끊어진 부분을 랑비에 결절(Node of Ranvier)이라고 한다.
기능 말이집의 주요 기능은 다음과 같다.
- 절연: 말이집은 전기적 절연체 역할을 하여 축삭을 따라 흐르는 전류의 누출을 막는다.
- 신호 전달 속도 증진: 신경 신호인 활동 전위는 말이집으로 둘러싸인 부분에서는 발생하지 않고, 말이집이 끊어진 랑비에 결절에서만 발생한다. 활동 전위는 한 랑비에 결절에서 다음 랑비에 결절로 '점프'하듯이 전달되는데, 이를 도약 전도(saltatory conduction)라고 한다. 도약 전도는 말이집이 없는 신경섬유에서의 연속적인 전도에 비해 신경 신호 전달 속도를 수십 배에서 수백 배까지 빠르게 만든다.
- 에너지 효율 증가: 활동 전위 발생에 필요한 이온 채널이 랑비에 결절에만 밀집되어 있어, 전체 축삭에서 이온 펌프를 작동시키는 데 필요한 에너지 소비를 줄여준다.
임상적 중요성 말이집이 손상되거나 파괴되는 현상(탈수초화, demyelination)은 신경 신호 전달에 심각한 장애를 일으키며, 다발성 경화증(multiple sclerosis)과 같은 여러 신경계 질환의 원인이 된다. 말이집의 형성은 성장기 신경계 발달에 필수적이며, 성인에서도 신경 가소성 및 학습과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.