핵심 해설
이 문제는 신경계 생리학에서 중요한
신경전달물질(Neurotransmitters)의 기능적 분류(흥분성 vs 억제성)를 묻는 기본 개념 문제예요. 신경계는 흥분성 신호와 억제성 신호의 균형을 통해 정상적인 기능을 유지합니다. 이 균형이 깨지면 경련(Seizure), 불안(Anxiety), 근육 경직(Spasticity) 등 다양한 질환이 발생할 수 있어요. 따라서 어떤 물질이 신경세포의 활동전위 발생을 촉진(흥분)시키고, 어떤 물질이 억제(억제)시키는지 반드시 구분해야 합니다.
1. 정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! 정답은 ①번
감마아미노뷰티르산(Gamma-Aminobutyric Acid, GABA)과
글리신(Glycine)입니다. 이 두 물질은 중추신경계(CNS)의 대표적인 억제성 신경전달물질입니다.
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GABA: 뇌(Brain)에서 가장 주요한 억제성 신경전달물질로, GABA-A 수용체에 결합하여 염소이온(Cl-) 통로를 열어 세포막을 과분극(Hyperpolarization)시켜 활동전위 발생을 억제합니다. 진정제(Benzodiazepine, Barbiturate)나 항경련제의 작용 표적이 됩니다.
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글리신(Glycine): 주로 척수(Spinal Cord)와 뇌줄기(Brainstem)에서 작용하는 억제성 신경전달물질로, 운동 신경세포(Motor Neuron)의 과도한 흥분을 억제하여 근육의 긴장도를 조절합니다. 파상풍(Tetanus) 독소가 이 글리신의 분비를 차단하여 근육 경직을 유발하는 것이 대표적인 예시입니다.
2. 오답 분석 (Distractor Analysis)
혼동 주의! 각 선택지가 왜 틀렸는지 기능적 분류를 기준으로 명확히 이해해야 해요.
- ②번
혼동 주의! 도파민(Dopamine)과
노르에피네프린(Norepinephrine)은
아민계(Biogenic Amine) 신경전달물질로, 흥분성과 억제성 기능을 모두 가질 수 있지만 중추신경계에서는 주로 흥분성으로 작용합니다. 도파민은 운동 조절, 보상 회로 등에 관여하며, 노르에피네프린은 각성(Arousal)과 집중력에 관여합니다.
- ③번
혼동 주의! 세로토닌(Serotonin)은 아민계이며 기분 조절, 수면 등에 관여하고,
글루탐산(Glutamic acid, Glutamate)은
중추신경계의 대표적인 흥분성 신경전달물질입니다. 과도한 글루탐산 분비는 신경세포 손상(Excitotoxicity)을 유발합니다.
- ④번
혼동 주의! 글루탐산(Glutamate)과
아스파르트산(Aspartate)은 모두
흥분성 아미노산(EAA, Excitatory Amino Acid)으로 분류됩니다. 문제에서 "억제성"을 물었으므로 완전히 반대되는 개념입니다.
- ⑤번
혼동 주의! 아세틸콜린(Acetylcholine, ACh)과
히스타민(Histamine)도 주로 흥분성 또는 조절성 기능을 합니다. ACh는 신경근접합부(Neuromuscular Junction)에서 근육 수축을 유발하는 전형적인 흥분성 신경전달물질입니다.
3. 연관 개념 정리 (Related Concepts)
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억제성 신경전달물질의 종류: GABA와 글리신 외에도 신경조절물질(Neuromodulator)인
엔케팔린(Enkephalin)과
엔돌핀(Endorphin) 등이 통증 신호를 억제하는 기능을 합니다.
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흥분성 vs 억제성 균형:
과도한 흥분성 신호(예: 글루탐산 과다)는 간질 발작(Seizure)이나 허혈성 뇌손상을 유발하고,
과도한 억제성 신호는 의식 저하, 혼수(Coma), 호흡 억제를 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 벤조디아제핀(Benzodiazepine) 중독은 GABA 작용을 과도하게 촉진하여 호흡 억제를 일으킵니다.
개념 정리: 주요 신경전달물질의 기능적 분류
| 분류 | 대표 물질 | 주요 작용 부위 | 임상적 의미 |
| 억제성 | GABA, 글리신(Glycine) | 뇌, 척수 | 진정제, 근이완제 표적 |
| 흥분성 | 글루탐산, 아스파르트산 | 중추신경계 전반 | 경련, 신경독성(Excitotoxicity) |
| 아민계 | 도파민, 노르에피네프린, 세로토닌 | 변연계, 뇌줄기 | 파킨슨병, 우울증, 정신분열증 |
| 콜린계 | 아세틸콜린(ACh) | 신경근접합부, 부교감신경 | 근육 수축, 기억력 |
한눈에 비교! GABA vs 글리신
| 구분 | GABA | 글리신(Glycine) |
| 주요 분포 | 뇌 (대뇌피질, 소뇌, 해마) | 척수, 뇌줄기 |
| 수용체 종류 | GABA-A, GABA-B, GABA-C | Glycine 수용체 (Strychnine 민감성) |
| 작용 기전 | 주로 Cl- 통로 개방 (빠른 억제) | Cl- 통로 개방 (빠른 억제) |
| 임상적 관련 | 벤조디아제핀, 바르비투르산염, 에탄올 작용 | 파상풍 독소 차단 |
암기 팁 "GABA는 뇌에서, 글리신은 척수에서 '그만!' 하고 억제한다"고 외우세요. 파상풍 환자가 온몸이 뻣뻣해지는 것은 척수에서 글리신 분비가 막혀서 '그만!' 신호가 없기 때문입니다.
국시 빈출 포인트 신경전달물질의 기능적 분류(흥분/억제)는 기초의학(생리학)에서 단골 출제됩니다. 특히
글루탐산(흥분성)과
GABA(억제성)의 대비는 거의 매년 나오는 패턴입니다. 또한 신경계 약리학(예: 항경련제의 GABA 작용 촉진 기전)과 연결 지어 공부하면 더 좋습니다.
기출 변형 주의! "다음 중 흥분성 신경전달물질이 아닌 것은?" 또는 "글루탐산과 GABA의 균형이 깨졌을 때 나타날 수 있는 임상 증상은?"과 같은 변형 문제에 대비하세요. 예를 들어, "뇌졸중 후 뇌세포 손상에 관여하는 흥분성 신경전달물질은?"이라는 응용 문제도 출제 가능합니다.