장 흥분성 시냅스후 전위 (Field Excitatory Postsynaptic Potential (fEPSP))
한 줄 정의: 여러 뉴런의 흥분성 시냅스 반응이 합쳐져 세포 밖 전극에서 기록되는 전위입니다.
쉽게 풀면
뉴런 하나의 시냅스 반응은 세포에 전극을 바짝 대거나 넣어야 잴 수 있지만, 많은 뉴런이 동시에 반응하면 세포 밖에서도 합쳐진 전기 신호를 잡을 수 있습니다. 신경 경로를 자극하고 그 경로가 닿는 영역에 전극을 두어 측정하는 이 신호를 fEPSP라고 합니다.
왜 중요한가
fEPSP는 장기강화와 장기억압 같은 시냅스 가소성을 측정하는 가장 표준적인 지표입니다. 해마 절편은 물론 살아 움직이는 동물에서도 장기간 기록할 수 있어, 학습 전후 시냅스 세기의 변화를 추적하는 데 널리 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"해마 절편에서의 fEPSP 변화와 자유행동 동물에서 기록한 fEPSP 변화의 방향이 서로 달라, 절편 실험 결과를 생체에 그대로 적용하기 어려움을 시사하였다."
같은 지표라도 실험 준비 방식에 따라 결과가 달라질 수 있음을 보여 줍니다.
조금 더 깊게 보면
보통 fEPSP의 초기 기울기(slope)를 시냅스 세기의 지표로 쓰는데, 뒤쪽 부분에는 다른 전류가 섞일 수 있기 때문입니다. 자극 세기를 바꿔 입력-출력 곡선을 그리거나, 짧은 간격의 연속 자극으로 시냅스전 방출 특성을 추정하기도 합니다. 신호 앞쪽에는 축삭의 활동을 반영하는 섬유 전위가 함께 나타나 자극된 입력량을 가늠하는 데 쓰입니다. 전극 위치에 따라 신호의 극성과 모양이 달라집니다.
주의할 점
fEPSP는 집단 반응이므로 개별 뉴런이나 개별 시냅스의 변화를 직접 보여 주지 않습니다. 신호에 섞일 수 있는 집단 스파이크를 시냅스 반응으로 오인하지 않아야 합니다.