변화하는 뇌(brain), 뇌의 가소성(plasticity)

 

변화하는 뇌(brain), 뇌의 가소성(plasticity)

 

dandy(6k5***)

 

16.02.27 09:24

 

 

변화하는 뇌(brain), 뇌의 가소성(plasticity) 

 

F 자로 읽지 마시고 E 자로 끝까지 읽으세요.
  
  세계적인 뇌과학자 라마찬드란 교수는

3주 전에 왼쪽 팔꿈치 아래를 절단하는 수술을 받은  빅토르라는 환자를 진단했다.

그는 지적 능력도 정상이었고 신경학적으로도 큰 문제가 없는 듯 보였다.

 

 

그런데 얼굴에 자극을 주자 엉뚱한 말을 하기 시작했다.

“선생님, 지금 제 엄지손가락을 만지는 것처럼 느껴져요.”
  놀랍게도 그는 이미 절단되어 없는 왼쪽 엄지손가락에서 촉각을 느꼈다.

 

또 볼에 물 한 방울을 떨어뜨리자,

절단된 왼팔 아래로 물방울이 흘러내리는 것 같다고 말했다.

 

조사 결과 그의 왼쪽 뺨에는 절단된 왼팔에 대한 감각이 그대로 있는 것으로 밝혀졌다.

이런 증상을 ‘의사수 족증(Phantom limbs)’이라고 한다.

 

 

도대체 빅토르에게 무슨 일이 벌어 진 것일까?
 
  1930년대 와일더 펜필드라는 의사는 간질 치료를 위해 뇌수술을 하다가

뇌의 대뇌피질에서 특정 부분에 전기적 자극을 주면 각기 다른 신체 부위가 반응한다는 사실을 발견했다.

그는  연구 끝에 대뇌피질의 각 부분과 신체 부위의 일대일 대응관계를 그린 ‘펜필드 뇌 지도’를 발 표했다.

과학계는 엄청난 충격에 휩싸였고 일반 대중들도 큰 관심을 보였다.

 

  그런데 뇌 지도를 보면 흥미롭게도 각 대뇌피질의 부위에 대응하는 신체 부위의 크기가

실제 신체의 크기와는 매우 다르다.

이를 통해 뇌가 생존에서 중요시하는 신체 부위를 알 수 있다.

 

뇌지도에서 손과 얼굴은 영역이 매우 큰 반면 등과 관련된 부분은 아주 미미하다.

빅토르 는 왼쪽 팔이 절단되었지만, 그의 뇌에는 여전히 그 팔의 지도가 있었다.

그래서 팔의 감각을 끊임없이 주시하며 기다리는데,

잘린 팔이 정보를 주지 않자 뇌가 혼란을 일으킨 것이다.

 

  펜필드 뇌 지도를 보면 팔과 바로 붙어 있는 부위가 바로 얼굴이다.

 얼굴은 뇌 지도에서 가장 영역이 큰 곳답게 행동했다.

얼굴 영역의 뇌신경들이 잘린 팔에 부합하는 뇌의 빈 영역을 적극적으로 침범했던 것이다.

그 결과 빅토르는 자기 얼굴을 만질 때마다 가상의 손에서 접촉 하는 감각을 느끼게 되었다.
 

  우리는 성인이 되면 뇌는 변하지 않거나 퇴화한다고 생각한다.

왜냐하면 눈에 보이는 모든 신체기관이 서서히 노화되는 모습을 보기 때문이다.

피부는 늘어지고, 머리카락은 희어지며,  근력은 떨어진다.

기억력도 감퇴하는 것이 보통이다.

 

30대만 되더라도 “이제 머리가 나빠져 서 공부가 안 된다”라는 말을 자주 한다.

하지만 최신 뇌과학의 발달로 뇌의 해부학적 변화가

의사수족증 같은 특이한 증상으로만 나타나는 것이 아님이 밝혀졌다.

 

그리스의 철학자 헤라클레이토스는 “변하지 않는 것은 오직 변한다는 사실뿐이다”라고 했다.

30대만 되어도 머리가 나빠져서 공부가 안 된다는 말은 하지 말자.

뇌과학이 증명하듯이 ‘우리의 뇌는 끊임없이 변한다.’

 

  뇌의 질량은 약 1.4kg으로 사람 몸무게의 2%에 불과하지만,

인간의 생명 유지에 필요한 에너지의 20%를 쓰며,

 심지어 갓 태어난 아기의 뇌는 총 에너지의 65%를 소모한다.

 또한 유전자의 80%가 뇌와 관련이 있다.

그만큼 인간에게 뇌는 중요한 기관이다.

  인간의 뇌에는 약 1,000억 개의 신경세포, 즉 뉴런(neuron)이 있다.

 
뉴런에서는 아주 미세한 가지인 축삭돌기가 뻗어 나와서

수상돌기라고 하는 다른 뉴런의 중심부로 뻗어 간다.

 

축삭돌기와 수상돌기가 만나면 시냅스(synapse)가 만들어지고,

 이 시냅스를통해 뉴런 사이에서 정보가 공유된다.

 

뉴런은 빠를 때는 1초에 100m의 속도로 우리 몸 구석구석까지 전기신호를 전달한다.

뉴런은 전기신호를 받으면 시냅스를 통해 화학적 형태의 도파민, 엔도르핀, 세로토닌 등

약 100종류가 넘는 신경전달물질을 내보내 소통한다.
 

  데카르트는 1641년 『성찰록』에서

뇌를 시계나 펌프와 같이 완전히 기계적인 도구로 묘사했고,

이후 뇌를 기계와 같은 것으로 보는 경향은 산업혁명을 겪으면서 더욱 공고화되었다.

뇌의 신경조직은 마치 증기기관 같은 기계처럼 여러 부분으로 구성되어 있으며,

 각기 정해진 특 정한 목적을 지니고 있다는 것이다.

  노벨상 수상자인 신경해부학자 산티아고 라몬 이 카할은 1913년에 “성인 뇌의 중심에는

신경통로가 고정되어 있고 막혀 있으며 변할 수 없는 모양을 하고 있다” 라고 단언했다.
 
  20세기 중반에 ‘생각하는 기계’라고 불리는 컴퓨터가 등장하자,

많은 과학자들과 철학자들은 인간의 지능을 CPU로,

인간의 기억을 메모리 칩이나 하드디스크로 비유하면서, 

 뇌의 신경회로와 기능이 마치 진화된 기계(컴퓨터)인 것처럼 말하기 시작했다.

그들은 ‘뇌는 시계나 증기 기관, 컴퓨터처럼 결코 변하지 않는다’고 믿었다.

 

  그런데 1968년 미국 위스콘신 대학의 마이클 머제니치는 원숭이 실험을 통해

 ‘영장류의 뇌는 스스로 변한다’는 것을 증명했다.

그는 원숭이의 손에 상처를 내어 감각신경을 절단한 뒤 뇌가 어떻게 반응하는지 살펴보았다.

 

손가락 아래쪽의 관절을 건드리자,

처음에는 뇌가 혼란 을 일으켜서

이미 감각신경이 절단되었음에도 손가락 끝에서 보낸 감각으로 착각을 했다.

 

 

그런데 몇 개월이 지나자 이러한 뇌의 혼란이 사라졌다.

 뇌가 스스로 재정비를 했던 것이다.

하지만 원숭이에게 했던 실험을 사람에게 할 수는 없었다.

1990년대에 MRI가 등장하고 나서야  뇌 연구는 획기적인 진보를 이룩하게 된다.

 

  1990년대 영국의 연구자들은 인간 뇌의 변화에 대한 탁월한 연구 결과를 발표했다.

런던의 택시 운전자 열여섯 명의 뇌를 MRI로 촬영했더니

뇌에서 해마의 뒤쪽, 즉 환경에 대한 공간적 표현을 저장하고 조직하는 기능을 담당하는 부분이

평범한 사람에 비해 훨씬 컸다.

 

이 부 분의 신경세포가 두드러지게 많았던 것이다.

이후 계속된 연구를 통해 인간의 뇌는 고정되지 않고 변한다는 사실이 널리 받아들여지게 된다.

 이러한 뇌의 변화를 전문용어로 `뇌의 가소성(plasticity)` 이라고 한다.

뇌가 변한다는 것은 바로 뉴런 간의 연결이 강화되고 많아진다는 것이다.
 

  그렇다면 어떻게 하면 뇌를 변화시킬 수 있을까?

 

뇌의 가소성은 시각, 청각,  행동, 사고, 학습, 인식, 기억 등

뇌와 관련된 거의 모든 것에 영향을 받으며, 평생 신경조직에서 일상적으로 일어난다.

특히 뇌의 변화는 런던의 택시기사 연구에서 보았듯이

특정 경험, 훈련, 연습 등 이 ‘반복’되었을 때 더 강하게 나타난다.
 

  뇌의 무한한 변화 가능성은 우리의 삶의 방식에 따라 결정된다.

 

모든 사람이 아인슈타인처럼 된다고 할 수는 없겠지만,

우리 스스로의 선택과 행동에 의해 예상할 수 없을 정도의 성장이 나타날 수 있다.

우리는 고정되지 않고. 언제나 성장할 수 있는 존재인 것이다.

이 사실을 인지하는 것이 인생에서 그 무엇보다 중요하다.
 

 - 어떻게 읽을 것인가 -  고영성 저, pp21~26  책 Link http://goo.gl/Bs8hrn

 
 
 
소속감이 학습능력을 향상 시킨다.
 
  우리는 어떨 때 가장 큰 스트레스를 느낄까?

 

 돈이 없을 때, 업무에 시달릴 때, 중요한 시험이 눈앞에 다가왔을 때일까?

그보다, 우리의 몸은 왕따를 당할 때 가장 큰 스트레스를 받는다.

  집단에서 제외되거나 배척을 당하는 이른바

‘사회평가적 위협 (social-e-valuative threat)’은 우리의 감정뿐만 아니라 신체의 면역체계까지 공격한다.

 

 캘리포니아 대학 스티브 콜 교수의 연구팀은

에이즈(후천성 면역결핍증) 환자들을 9년 동안 관찰했다.

 

 

동성애자라는 이유로 다 른 사람에게 배척을 받는다는 느낌을 많이 받는 환자들은

 그렇지 않은 환자들보다 면역기능이 현저하게 낮아졌다.

 

특히 체내에 병원균이 들어왔을 때 맞서 싸우는 CD4라는 T세포 수치가 떨어졌다.

 

그런데 흥미롭게도 슬픔, 불안, 우울 등

우리가 보통 스트레스가 심한 감정이라고 여기는 감정을 느낄 때에는 CD4가 떨어지지 않았다.

오직 강제적인 사회적 고립을 느낄 때에만 면역체계에 심각한 손상이 일어났다.

 

  사회적 배척은 몸을 해롭게 하는 것은 물론이거니와특히 학습능력에 지대한 영향을 미친다.

심리학자 로이 바우마이스터는 실험 참가자들을 두 집단으로 나누어

한 집단에는 거부당했다는 느낌이 들도록 상황을 만들었고, 다른 집단은 그렇게 하지 않았다.

 

 그후 지능검사와 대학원입학자격시험과 유사한 시험을 치르게 했더니,

지능검사의 경우 사회적 배척 경험을 한 그룹은 정답률이 69%였지만 그렇지 않은 그룹은 82%였다.

 

GRE는 그 결과가 더 극명해서 배척 그룹의 정답률은 39%였던 반면 그렇지 않은 그룹은 68%였다.

  이 차이는 실로 놀라운데,

왜냐하면 바우마이스터가 배척 그룹의 실험자들에게 한 말은

 “검사 결과 먼 홋날 당신은 다른 사람들보다

 더 외롭게 지낼 가능성이 있다”라고 말한 게 전부였기 때문이다.

 

 

만약 실제로 사회적 배척을 당했다면 학습능력은 더욱 현저하게 떨어질 확률이 크며,

그것이 누적되면 한 사람의 삶 전체가 망가질 수도 있을 것이다.

  반면 ‘소속감’을 느끼게 되면 어떤 일이 벌어질까? 한마디로 똑똑해 진다.
 
  스탠퍼드 대학의 심리학자인 그렉 월튼과 제프 코헨은

소속감이 학습능력에 어떠한 영향을 미치는지를 알아냈다.

 

그들은 예일 대학 학생 의 6%인 아프리카계 학생들과 58%인 유럽계 학생들을 집중 연구했다.

실험 결과 소속감 조작을 한 아프리카계 학생들은 평균 학점이 매 학기 마다 약 0.2점씩 꾸준히 향상되었다.

하지만 유럽계 학생들에게는 그러한 효과가 나타나지 않았다.

 

학교에서 다수인 그들은 이미 충분한 소속감을 느끼고 있을 가능성이 컸기에,

소속감이 결여되어 있던 아프리카계 학생들에게만 효력이 나타난 것이다.

  그런데 소속감 조작 실험은 고작 한 시간짜리였다.

한 시간의 조작 을 통해 소속감을 고취시켰을 뿐인데도 그 효력은 3년이 지나도록 힘 을 발휘했다.
 
  여러분이 꾸준히 독서모임을 하고 있고 그 모임에서 충분한 소속감을 느끼고 있다면,

학습능력이 꾸준히 상승했을 가능성이 크다.

 

독서모임은 몸에도 긍정적인 영향을 준다.

미국 국립정신보건원 노화센터의 책임자 인 진 코한은

 

독서모임에 참가하면서 몇 달, 몇 년 동안 정기적으로 꾸준하게 책을 읽는 것은

영화감상이나 강연회 참가,소풍 등과 같이 일회성 활동을 동일한 횟수만큼 하는 것보다

 건강에 훨씬 더 좋다고 말한다.

  사회적 배척은 면역체계에 악영향을 미쳤다.

하지만 코헨 박사는 꾸 준한 독서모임에서 주는 소속감은 건강에 좋다고 조언하고 있다.

몸과 머리가 함께 좋아지는 독서모임, 하지 않을 이유가 있을까?  
 
- 어떻게 읽을 것인가 -  고영성 저, pp233~235  책 Link http://goo.gl/Bs8hrn
  
 
책을 많이 읽으면 책 읽는 뇌가 되고,
인터넷을 많이 하면 인터넷을 하는 뇌가 된다.
책 읽는 뇌가 언어의 바다 곳곳을 깊숙이 헤엄치며
신비를 경험한다면, 인터넷을 하는 뇌는 바다의 겉만 훓으며
시원한 바람만 즐기고 있을 뿐이다.
 
어떤 책을 읽을지 고민되시는 분들은
책속 저자의 추천 도서목록이 있어
독서 범위를 넓히는데 도움을 받을수 있으니 일독을 권합니다.
 
 
 
교육
 
사교육비 점점 느는데, 6년째 줄었다는 교육부
http://goo.gl/rYbYD1
학생수가 줄어 총 사교육비는 줄었지만, 1인당 평균 금액은 늘어...
 
 
경제
 
계좌이동제 확대 첫날… 조회건수 39만건 넘어
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계좌이동은 금리높은 아래 증권사 추천
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마이너스 금리는 "극약"보다는 "독약"이다
http://toyokeizai.net/articles/-/103000?page=3
 
우려가 현실로...저금리로 문 닫는 일본 은행들...
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[경제와 세상] 사기 사건 왜 이리 많은가
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 경제가 어려울수록 사기꾼들이 많이 등장합니다.
 
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능력 보다는 빽이 있어야 승승장구 하는 사회가 그 원인 중 하나...
 
 
정치
 
테러방지법이 통과되면 어떤 일이 일어날까?
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필리버스터
왜 긴 시간동안 반대토론을 하게 됐는지 이유를 같이 고민해주시고
많은 분들과 공유해 달라
http://goo.gl/sDSZrD
 
스노든의 위험한 폭로(THE SNOWDEN FILES)
https://youtu.be/-kv2QocKuA8
 
테러방지법으로 국정원에 초월적 감시 권력 주자는 조중동
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부동산

 
[오종윤의 재무설계] 대한민국 주택가격, 어떻게 될 것인가?
http://goo.gl/oblExC
 
늘 오르는 집값… 그 이후의 세상
http://goo.gl/B98l41

집값이 떨어지는 시대는 한국 경제와 한국인들이 한 번도 들어가 보지 못한 신천지다.
하지만 한국보다 앞서 그런 경지에 접어든 나라들이 적지 않다. 
 
15일만에 30층 건물 짓는 중국 클라스
https://youtu.be/SbnoBNIaVZ0

건축기술이 컴퓨터 발전 속도의 절반만 따라가도
아파트 1평 건축비는 재료비 수준이면 될텐데...
 
[Life & Style]
일본어 몰라도 누구나 버스여행 가능
http://goo.gl/NBjfb6
일본 규슈 `올 가이드 북` 한글판 나와
 
몸무게를 줄이려고 적게 먹는 게 아니라
적게 먹으려고 몸무게를 줄여야 한다
http://goo.gl/bvK8bZ
 
 
부유한 사람들이 나보다 더 똑똑한 것이 아니라
나에게 없는 지식이 있을 뿐이다.
 
"할수 있다고 생각하든
 할수 없다고 생각하든
      그렇게 될 것이다"
- 헨리 포드 -
 
21세기 최고 디바(Anna Netrebko)
https://youtu.be/rHkTjLRW_X0
 
 
행복한 주말 만드세요. ^^