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인간의 이해 - 뇌 구조와 뉴런 -
작성자 건강체계
작성일 2014-03-04 (화) 10:22
   
인간의 이해 - 뇌 구조와 뉴런 -
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(1) 뇌의 3층구조

돼지나 개와 같은 구포유류에 속하는 금수들은 뇌 구조상에서 두 층밖에 없고 인간의 뇌는 3층 구조로 되어 있다. 1차 뇌는 본능적 생명활동을 유지하는 기능을 한다. 파충류들에서도 1차 뇌가 있다. 그 다음 2차 뇌가 감정의 뇌, 성질도 내고 공포감도 느끼는 감정의 뇌인데 조류와 구포유류들에 형성된다. 그 다음 3차 뇌가 감정을 조절하는, 2차 뇌의 충동을 억제하는 고급뇌라고 할 수 있다. 3차 뇌는 신포유류에 속하는 인간, 최소한 고릴라나 침팬지에 속하는 고급 영장류에만 있다. 이렇게 인간의 뇌는 3층 구조를 이룬다.

인간 뇌 구조가 드러난 것으로는 3층 구조인데, 그 밑에 자리잡고 있는 지하, 반지하까지 포포괄하면 5층쯤 된다. 지하에 해당하는 것이 뇌간이다. 뇌간은, 생물 진화 단계에서 파충류 단계의 척수신경계가 웃자란 것이다. 절제되지 않고 더 자라버린 것이고 이게 뇌 신경망을 구성하는 종자가 된다. (뇌간에 있는 신경계통이 죽으면 뇌사로 판정한다. 뇌사판정은 뇌간의 기능이 있냐, 없냐를 기준으로 한다. 뇌간이 죽었다면 그 위의 삼층이 죽었다는 것이기 때문이다)

뇌간에서 소뇌가 생긴다. 머리 뒤쪽에. 단순 발생사 차원에서만 보면 그렇다. 그 다음에는 충동 기능을 하는 변연계가 나온다. 거기에 편도핵 기타 감정에 관련하는 기능들, 기억과 관련된 해마영역까지 다 들어가 있다. 경험과 선험이라는 것도 뇌 구조 상에서는 2층 구조, 변연계에 대한 해석이다. 삼층에 대한 해석은 아니다.

그 다음 3층이다. 그 다음 삼층으로 올라가면, 심리학, 인지학에서 이야기하는 브로드만 영역이다. 각 섹트별 고유영역이 있지만 전체적으로 유기적으로 연관한다. 발생사적으로 보면,

소뇌가 생기고, 변연계가 생기고 그 다음 삼층이 올라간다. 삼층에 올라탈 때 운동영역부터 먼저 온다. 흡사 소뇌의 기능과도 흡사한 그 영역을 이어받아서 전두 영역으로 넘어간다. 그러면서 2층에 있는 부위를 보완하기 위해서 측두가 보강이 되면서 삼층 공사가 마무리 된다. 용마루 올라가고, 서까래 깔리고, 지붕 잇고 추녀 달고 끝나는 공사와 같다.

이것이 인간의 뇌고, 현재에 신포유류, 현생 호모사피엔스를 기준한 뇌의 구조다. 그러면 생물 진화론 차원에서 인간의 뇌가 여기에서 멎을 건가? 더 진화할건가? 여기에 대해서는 지금 아무도 이야기하지 못한다. 미지수이다.

그러나 앞으로 조금 더 가면 어떤 형태로든 간에 다른 차세대의 포유류가 등장하지 않을까? 공학적으로든, 아니면 환경요인에 의해서든, 아니면 자연 진화과정을 통해서라도 현재 인간형 보다는 더 진화된 인지구조로 발달할 수도 있을 것이다.

그런데 뇌구조를 분석한다고 인간을 알 수 있을까? 이를테면 본능 뇌를 알았다고 해서 인간을 알 수 잇고 인간을 규정할 수 있을까? 3층구조를 다 분석했다고 인간을 알 수 있을까? 천만의 이야기다. 인간의 뇌, 그러나 뇌가 인간은 아니다, 인간은 인간의 법칙, 종합적으로 관계하고 얽어진 행동법칙이 있다. 거기에 자연성이라는 요소가 들어가고 사회성, 관계성이라는 요소가 들어간다. ()의 속성으로서, ()내부의 어떤 관계법칙의 중심에 에고(ego), 또는 셀프(self)가 있다. 그에 의한 운동 - 등속운동, 가속운동, 팽창운동이 있고 운동계수가 있다, 그러니까 뇌구조를 아무리 뜯어보아도, ‘라는 인간의 행동규칙, 발전법칙을 해명할 수 없다.

인간 사고의 핵심은 뭘까? 인간의 자기 결정력 의지(will)의 핵심이 무얼까? 이게 숙제다. 상호작용, 상호관계 속에서는 나오는 것일까? 아니면 또 다른 요인에 의한 것일까? 그것은 개별적인 것일까? 전체적인 것일ᄁᆞ? 하나일까? 여럿일까?

 

(2) 뉴런은 하루를 지속하지 못한다

 

인지과학에서는 시냅스, 뉴런의 신호에 주안하지만 그러나 시냅스는 계속 변한다. brain science 쪽에서 이미 나온 이야기지만. 인간의 뉴런은 한 번도 같은 구조를 가지고 있는 적이 없다. 계속 바뀐다. 그러면 계속 바뀌는 것들 간의 통일 된 신호를 잡아낸다?...어불성설이다. 한 뉴런이 하루를 지속하지 않는데...

시냅스가 계속 바뀌는데, 안 바뀐다고 친들 그 경우를 알았다고 해서 인간을 알 수 있을까? 대단히 위험한 생각이다. 천진난만한 환상에 가까운 기대다. 인간의 변화를 이야기하기 전에 인간에 대한 조금 더 진지한 고민이 필요하다.

인간이라는 것은 단 한 순간도 그대로 있지 않는다. 외양 상으로 골격이라는 형태로 동일한 형태를 유지하고 있는 것처럼 보이고 행동 양식의 어떤 역사성이나 자기 일관성이 있어 보일지는 몰라도 인간은 계속 바뀌고 있다. 한 인간의 뉴런이 단 한 번도 같은 형태를 띤 적이 없다.

일주일 간에 걸쳐 연속적으로 실험한 데이터가 있다. 뉴런이 상태가 다를 뿐만 아니라 개수도 다르다는 거다. 그런데 생명체 내의 뉴런 안에서도 진동 파동 현상과 흡사한 것이 있다. 동양적 개념으로 율려 운동이 있다는 이야기이다.

인간이 태어나면서부터 돌에 이를 때까지가 뉴런이 비약적으로 증가한다. 돌을 지나면 오히려 뉴런이 준다. 8~12개월 된 어린아이들이 성인 뉴런 개수의 1.5배를 갖고 있다.

왜 그렇게 많이 갖고 있느냐 하면. 아직 어떤 환경에서 자기 행동 양식을 가지고 가야 할지에 대한 인지사고 구조의 세팅이 안 되어 있으니까 여유분으로 갖고 있다는 것이다. 어떤 상황에서든 그 상황에 맞게끔 자기 패턴을 정하기 위해서. 다 정하고 나면 나머지는 정리해버린다는 것이다. 그래서 쭉 뉴런이 준다는 거다.

그러나 그것이 단순하게 주는 것이 아니다. 처음에 울음을 터뜨린 순간부터 뉴런은 준다. 최근 40%까지 준다고 이야기하고 있다. 엄마 뱃속에서 태어날 때 그 때 뉴런 상태에서 40%가 줄어버린다는 거예요. 줄면서 8개월까지 다시 30%가 생겨난다. 8개월에서 돌 사이에서는 출생시점을 100으로 하면 150으로 다시 폭발적으로 증가한다.

*뉴런의 증감율과 관련해서 율려의 삼분손익에 다시 주목할 필요가 있다. 율려의 상생과 하생을 유의해 볼 필요가 있다,

이상에서 간단히 살펴본 바이지만, 인간의 뉴런이란 것 자체가 계속 바뀐다. 그러면 뉴런과 시냅스 구조를 통해서 인간의 인지구조를 해명한다는 것은 불가능하다는 이야기다,

그리고 전기적 신호, 화학적 신호라는 말을 쓰고 있지만, 신호라는 것이 무슨 전선을 따라 전달되는 것과 같은 것이 아니다. 말하자면 회로의 개념으로 설명할 수 없다는 것이다. 물론 각각의 유형별로는 회로가 있을 수 있지만 그것은 로보틱(Robotic)일 뿐이고 생명체의 신호체계는 회로나 cpu,개념을 넘어서 있는 것이다.

이런 점에서 최근 신경망(connectome)에 대한 연구가 신호체계의 가장 근사치에 접근하고 있지만, 그러나 이또한 개체적 신경망을 넘어서지 못하고 있다는 점에서 엄연한 한계가 있다. 개체간의 관계적 커넥톰, 자연계의 커넥톰으로 시야가 열리려면 요원한 단계라고 할 수 있다.

 
 

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