신경과학의 원리 1 수업 - Chapter 1. The Brain and Behavior

Principles of Neural Science 5th Edition : Chapter 1. The Brain and Behavior

- 현대의 신경과학은 뇌-마음-행동을 하나의 신경과학적인 방법으로 모두 설명하고자 하는 학문이다.

- 신경과학은 여러 뉴런들이 복잡하게 연결되어 있음으로 구성된 것을 밝힌 것이 중요한 시작이었다. 이는 골지가 개발한 silver salt 방법을 이용해 최초로 neuron doctrine(각각의 개별 뉴런들이 모여 전체 신경계를 구성한다)을 알게 되었고, 추후 electron microscopy 방법을 통해 synapse를 관찰함으로 확실해졌다.

- 현대의 신경과학에서 가장 중요한 발견은 먼저 뇌의 각 영역마다 특수한 기능을 수행한다는 발견이다. 초창기에는 Gall이 주장한 골상학이 주를 이루었으나, 이후 브로카영역과 베르니케 영역이 발견되면서 현대의 신경심리학이 탄생하게 되었다.

- 브로카는 어떤 환자를 발견했는데, 그는 뇌를 다쳐 말을 할수는 없었지만, 언어를 이해하는 것은 완벽히 할 수 있었다. 또한 뇌나 혀, 성대등을 다치지도 않았다. 게다가 그는 한 단어씩은 말할 수 있었고, 휘파람을 불거나 멜로디를 노래하는 것도 가능했다. 즉 언어를 이해할 수는 있으나, 문법적인 문장을 형성하지 못했다. 브로카가 발견한 환자들은 모두 공통적으로 좌측 대뇌 반구에 손상이 있었고, 이를 브로카 영역이라 부른다.

- 몇년 후 베르니케는 또다른 유형의 실어증 환자를 관찰한다. 이 환자는 브로카 환자와 반대로 문법적인 문장을 형성할 수는 있었지만, 언어를 이해하지 못했다. 그리고 이 환자들은 도 특수한 뇌 영역에 병변이 있었고, 이 영역을 베르니케 영역이라 부른다.

#암기 팁, 브로카--> 문법 , (보카 & 문법)
베르니케 --> 이해 , (니케 == 이해)

- 베르니케는 더 나아가 언어를 처리하는 신경계 모델을 제시하였다. 이 모델은 매우 정확했고, 세번 째 형태의 실어증을 예견할 수 있었으며 실제로 이러한 증상이 존재 함이 확인 되었다. 세번 째 형태의 실어증은 단어를 읽고 듣는 것과 말하는 것에는 문제가 없지만, 조리있게 말을 하지 못한다. 즉 문법은 잘알지만 의미있는 문장을 만들진 못한다. 이를 conduction(전도성) 실어증이라 한다.

- 이러한 발전에 영감 받아, 브로드만은 뇌를 52개의 해부학적/기능적 영역으로 구분한다. 이 구분은 당시에 매우 설득력이 있었고, 아직도 수정을 거듭해 쓰이고 있다. 그러나 이에 대한 반박으로 래슬리는 고도의 정신적 기능은 뇌의 특정 영역에서 이러나지 않는다고, 특정한 부위의 뇌가 손상된 쥐로 미로 학습 실험을 하여 주장하였다.

- 그러나 근래에는 이러한 레슬리의 실험이 잘못되었다고 해석된다. 왜냐하면 쥐-미로 학습에는 뇌의 매우 많은 영역들이 복합적으로 작용해서 일어나고 중복된 일을 하는 뇌의 영역도 존재하므로 뇌의 특정 영역을 밝혀낼 수 없다고 해석한다.

- 1930년, 결론적으로 뇌의 영역별로 기능이 다르다는 것은 현대의 주류 학설이 되었다. 이는 기능에서 더 나아가 행동까지도 뇌의 특정 영역(브로드만의 52개 영역보다 훨씬 더 세밀한) 혹은 circuit 이 담당한다고 생각 된다. 

 - 1950년, 팬필드와 오제만은 살아있는 간질 환자의 뇌에 전극을 꽂고, 부위를 바꾸어가며 전기 자극을 주었을 때 환자가 특정 사물의 이름을 기억하지 못하는 것을 실험으로 보였다.

- 과거에는 뇌의 특정 영역에 병변을 가진 환자를 통해 뇌의 영역별 기능을 연구했지만, 현대에는 PET과 fMRI 를 이용해 정상적인 건강한 사람의 뇌 기능을 분석할 수 있게 되었다.

- 이 fMRI를 통해서 같은 단어를 들을 때랑, 볼 때랑, 말할 때, 생각할 때 전부다 다른 뇌 영역이 활성화 되는 것을 알아냈다. 

- 또한 제 2 외국어를 늦게 배운 사람은, 제 2 외국어를 하면 모국어를 할 때와는 다른 뇌 영역이 활성화 되지만, 제 2 외국어를 일찍 배운 사람은, 모국어와 제 2 외국어가 똑같이 브로카 영역을 활성시키는 것으로 나타났다.

- 놈 촘스키는 사람에게는 본능적으로 언어를 학습할 수 있는 시스템을 갖고 있다고 주장하였다. 그리고 이러한 본능적 언어를 학습하는 일이 브로카 영역에서 일어난다고 무쏘와 모로는 주장하였다.

- 이에 대한 흥미로운 연구는 겪어 미국 수화를 쓰는 후천적인 청각장애인을 통해 이루어졌다. 

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