곤충의 신경계 분산 제어

곤충은 뇌가 모든 기능을 총괄하는 중앙 집중 방식이 아니라, 각 몸의 마디마다 위치한 신경절(Ganglion)이 독립적인 판단과 명령을 내릴 수 있는 분산형 신경계 구조를 가지고 있습니다. 따라서 말초신경계의 자극을 뇌까지 전달하지 않고도 해당 마디의 신경절에서 즉각적인 명령을 내리는 것이 가능합니다.

신경절의 독립적 기능과 구조

  1. 곤충의 중추신경계는 머리의 뇌(식도상신경절)와 몸의 배 쪽에 위치한 복신경쇄(Ventral nerve cord)로 구성됩니다.
  2. 복신경쇄를 구성하는 각 마디의 신경절은 해당 마디의 다리, 날개, 근육을 제어하는 '미니 뇌'의 역할을 수행합니다.
  3. 외부 자극이 들어오면 뇌를 거치지 않고 신경절 내에서 감각신경과 운동신경이 연결되어 즉각 반응하는 반사 작용이 일어납니다.
  4. 비행이나 보행과 같은 복잡한 반복 운동은 뇌의 허가 없이 가슴 신경절 내부의 중앙패턴발생기(CPG)에 의해 자율적으로 조절될 수 있습니다.

시험 포인트

  1. 곤충의 신경계는 등 쪽이 아닌 배 쪽에 위치한 복신경쇄 형태라는 점을 반드시 기억해야 합니다.
  2. 식도하신경절(Subesophageal ganglion)은 큰턱, 작은턱, 밑입술 등 입틀의 움직임을 조절하는 핵심 기관입니다.
  3. 뇌는 전체적인 행동의 개시나 억제를 결정할 뿐, 세부적인 근육 운동의 제어는 각 체절 신경절이 담당합니다.
  4. 농약(살충제) 중 신경전달을 방해하는 약제들은 이러한 신경절 사이의 신호 전달 과정을 차단하여 해충을 방제합니다.

관련 용어

신경절(Ganglion) 복신경쇄(Ventral nerve cord) 식도상신경절(Supraesophageal ganglion) 식도하신경절(Subesophageal ganglion) 반사궁(Reflex arc) 중앙패턴발생기(Central Pattern Generator, CPG)