시냅스 회전율 (synaptic turnover)

한 줄 정의: 시냅스가 새로 생기고 사라지는 교체가 일정 시간 동안 얼마나 활발한지를 나타내는 개념입니다.

쉽게 풀면

뇌의 시냅스는 한 번 만들어지면 영원히 그대로 있는 것이 아니라, 일부는 새로 생기고 일부는 사라지기를 반복합니다. 시냅스 회전율은 이 교체가 얼마나 빠른지를 말합니다. 마치 사람이 계속 들고 나는데도 전체 인원은 비슷하게 유지되는 가게처럼, 개별 시냅스는 바뀌어도 전체 수는 유지될 수 있습니다.

왜 중요한가

학습과 경험에 따라 회로가 다시 짜이는 과정을 구조적 수준에서 보여주기 때문에 가소성 연구의 핵심 지표입니다. 또 교체가 활발한데도 전체 밀도나 흥분·억제 균형이 유지된다면, 이를 조절하는 항상성 기전이 있다는 뜻이 되어 중요한 질문으로 이어집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"장시간 라이브 이미징 결과 관찰 기간 내내 유지된 시냅스는 일부에 불과했으나, 총 시냅스 밀도와 흥분·억제 비율은 보존되었다."

개별 시냅스는 활발히 교체되지만 전체 균형은 유지된다는 점을 대비해 보여주는 문장입니다.

조금 더 깊게 보면

회전율은 보통 같은 부위를 반복 촬영해 새로 나타난 구조와 사라진 구조의 비율로 계산하며, 살아 있는 동물에서는 이광자 현미경과 두개창이 자주 쓰입니다. 흥분성 시냅스에서는 수상돌기 가시의 생성·소실이 대리 지표로 많이 쓰입니다. 발달기에는 회전율이 높고 성숙할수록 낮아지는 경향이 흔히 언급되며, 일부 신경발달질환 모델에서는 회전율 변화가 보고되기도 합니다.

주의할 점

촬영 간격과 해상도에 따라 짧게 나타났다 사라진 시냅스를 놓칠 수 있어, 회전율 수치는 측정 조건에 크게 좌우됩니다. 또 가시나 표지 단백질의 소실이 곧 기능적 시냅스의 소실을 의미하는지는 별도로 확인해야 합니다.