짝자극 비율 (Paired-Pulse Ratio)
쉽게 풀면
시냅스에 짧은 간격으로 자극을 두 번 주면 두 번째 반응이 첫 번째보다 커지기도 하고 작아지기도 합니다. 첫 번째 자극에서 신경전달물질을 많이 내보낸 시냅스는 남은 양이 줄어 두 번째 반응이 작아지고, 적게 내보낸 시냅스는 남은 칼슘 효과로 두 번째 반응이 커지는 경향이 있습니다. 그래서 두 반응의 비율을 보면 시냅스가 원래 얼마나 잘 방출하는지 짐작할 수 있습니다.
왜 중요한가
시냅스 강도가 변했을 때 그 원인이 시냅스전(방출) 쪽인지 시냅스후(수용체) 쪽인지를 가려내는 간단하고 널리 쓰이는 방법입니다. 약물 노출, 스트레스, 질환 모델에서 특정 경로의 방출 기능 이상을 판정하는 데 자주 활용됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
PPR 증가를 방출확률 감소의 신호로 해석하는 전형적인 논리를 보여 줍니다.
조금 더 깊게 보면
PPR이 1보다 크면 짝자극 촉진, 작으면 짝자극 억압이라고 하며, 일반적으로 방출확률이 높은 시냅스일수록 PPR이 낮습니다. 촉진은 첫 자극 후 축삭 말단에 남은 칼슘이, 억압은 방출 가능한 소포의 고갈이 주요 원인으로 설명됩니다. 따라서 어떤 조작 후 PPR이 바뀌면 시냅스전 기전 변화를 시사하고, PPR이 그대로인데 반응 크기만 바뀌면 시냅스후 변화를 의심합니다. 이는 단기 시냅스 억압과 촉진을 이해하는 기본 틀이기도 합니다.
주의할 점
시냅스후 수용체의 탈감작이나 포화, 시냅스전 억제성 되먹임 등도 PPR을 바꿀 수 있어 PPR 변화만으로 방출확률 변화를 단정하기는 어렵습니다. 자극 간격에 따라 값이 크게 달라지므로 간격 조건을 명시하고 여러 간격에서 확인하는 것이 좋습니다.