소뇌에는 연결돼 있어도 전기 반응이 잘 안 잡히는 시냅스가 많을까요?

상세 설명

소뇌 피질에는 과립세포와 푸르키네 세포 사이의 시냅스가 매우 많이 있습니다. 이 시냅스들은 협응된 움직임을 수행하는 데 필요한 정보를 저장하는 주요 장소로 여겨집니다.

연구진은 이 연결을 정량적으로 기술하기 위해 성체 쥐의 소뇌 절편에서 과립세포와 푸르키네 세포 쌍 사이의 단일 시냅스 반응을 기록하는 전기생리학 실험을 수행했습니다. 결과는 평행섬유–푸르키네 세포 시냅스가 높은 방출 확률과 크지 않은 쌍자극 촉진을 보인다는 해석에 부합했습니다. 그러나 반응 진폭은 매우 다양했습니다.

평행섬유 연결이 검출된 과립세포는 검사한 세포의 7%에 불과했으며, 예상치는 54%였습니다. 이를 바탕으로 연구진은 평행섬유–푸르키네 세포 시냅스의 최대 85%가 검출 가능한 전기 반응을 일으키지 않는다고 제안했습니다.

연구진은 과립세포의 상행 축삭이 어떤 역할을 할 수 있는지도 알아보기 위해 푸르키네 세포 가까이에 있는 과립세포에서 기록했습니다. 이처럼 가까이 있는 과립세포 중 높은 비율인 최대 50%가 검출 가능한 시냅스 반응을 일으켰습니다. 그러나 이 연결 대부분은 평행섬유 연결과 구별되지 않았으며, 이는 강력한 상행 축삭 연결이 드물다는 것을 시사합니다.

매우 약한 시냅스가 많이 존재한다면, 푸르키네 세포가 평행섬유에서 제공되는 방대한 정보 가운데 필요한 정보를 선택적으로 추출하는 기전이 될 수 있습니다.