'뇌의 신비 뇌의 미래' 서울대 대학원 신경약리학 서유헌 박사 특강
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'뇌의 신비 뇌의 미래' 서울대 대학원 신경약리학 서유헌 박사 특강
  • 박동현 기자
  • 승인 2019.08.29 20:36
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우리 몸의 감각을 관찰하는 중추 부위는 브로드만 영역 1, 2, 3이고, 미각은 영역 43, 시각은 영역 17, 청각은 영역 41, 42 이며 운동을 관할하는 뇌 중추부위는 영역 4,6이며 언어영역은 영역 44,45이다. 주변부에 있는 연합영역이 위와 같은 고등기능을 보조하고 있다.
치매 예방의 7가지 비책을 강의하는 서유헌 박사
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치매 예방에 7가지 비책

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1. 손을 精密하게 많이 사용하고 많이 움직여라(Physical activity)

2. 適切히 많이 읽어라( 머리 쓰라 - Mental activity)

3. 많이 씹으라(30번 이상) - 기억력 상승(5감 훈련하라)

4. 즐겁게 웃으면서 일하자(긍정, 적극, 낙관적, 사고하라)

5. 충분한 휴식과 수면, 균형 있는 영양 섭취.

6. 좌뇌(지식)뿐만 아니라 우뇌(감성)도 많이 쓰라(전뇌를 사용하라)

7. 사회봉사 활동 많이 하라(Social activity)

사람 뇌의 구조와 기능

신경계는 중추신경계와 말초신경계로 구성되어 있다. 인체의 모든 조직과 기관들은 중추신경계(中樞神經系) 에 의하여 기능이 조절되고 통괄됨으로써 하나의 통일된 개체로 활용할 수 있다.

중추신경계에 있는 신경세포의 긴 가지들이 신체 각 부분으로 나가서 말초신경계 (末哨神經系) 를 구성하고 있다. 포유동물 중추신경계는 원래 관 모양의 관상 구조로부터 발달하여 뇌 (腦) 와 척수 (脊髓) 가 되었다.

관 모양의 구조는 뇌에서는 뇌실 (腦室) 이 되고 척수에서는 중심관 (中心管) 이 되었다. 이 속에 뇌척수액이라고 불려지는 물로 차있으며 이 척수액은 뇌실에 있는 맥락총에서 생산되어 뇌실계를 돌아 뇌간에서 표면으로 나와 뇌를 감싸 돈 다음 정맥으로 흡수된다.

이 뇌척수액은 뇌를 감싸 중추신경계를 띄움으로써 뇌에 대한 외부로부터의 기계적인 충격을 완충해주며 뇌에서 생산된 대사물을 제거해준다. 뇌 속을 관류하고 있는 뇌척수액은 약 100cc 정도 되며 하루에 약 500cc 정도 생산되고 있기 때문에 하루에 5번 정도 교체되고 있다.

서 박사의 강의를 경청하는 정유한양선교회 회원들
서 박사의 강의를 경청하는 정유한양선교회 회원들

뇌는 앞쪽에 있는 전뇌(前腦), 중간부위에 있는 중뇌 (中腦) 와 뒤쪽에 있는 후뇌 (後腦) 로 구성되어 있다. 전뇌는 뇌의 가장 바깥껍질을 형성하고 있는 대뇌피질 (大腦皮質) 과 변연계 (邊緣系) 로 구성되어 있다. 후뇌는 생명중추 (혈압중추, 호흡중추 등) 가 있는 뇌의 밑뿌리에 위치하고 있는 연수(延髓; medulla) 와 뇌교 (腦橋) 그리고 평형과 운동을 주관하고 있는 소뇌 (小腦; cerebellum) 가 속하고 있다.

변연계는 뇌의 중심부 아래에 자리하며 계통 발생상 뇌에서 비교적 일찍 발생된 부분으로서 고피질 (古皮質) 이라고 불려지고 있으며 늦게 발달한 신피질 (新皮質) 인 대뇌피질에 의해 완전히 둘러싸여 있다.

대뇌피질은 외부 환경과의 교신을 통하여 이를 입체적으로 인식하는 능력을 가지며 목적 지향성 이성행동을 주재한다. 즉 고도의 사색기능, 판단기능, 창조적 정신기능 등의 고등정신활동을 하는 곳이며 운동과 감각을 또한 주재하는 곳이다. 이에 비하여 번연계는 본능 행동과 정서 감정을 주재하는 기구로서 행동의 의욕 (意慾), 학습 (學習), 기억 (記憶) 과정에 깊이 관여한다.

대뇌피질의 표면은 신경세포체가 밀집되어 있기 때문에 회색으로 보이는 회백질 (恢白質) 부외와 속 부분은 흰 신경섬유로 이루어져 있기 때문에 희게 보이는 흰 백질 (white matter) 부로 구성되어 있다. 대뇌를 외관상 보면 꼬불꼬불한 고랑과 둑이 많이 보인다.

휘어진 고랑을 구 (溝; sulcus), 깊은 고랑을 열 (烈; fissure), 둑을 회전 (回轉; gyrus) 이라 부른다. 좌우 대뇌반구는 앞쪽의 전두엽 (前頭葉), 위쪽의 두정엽 (頭頂葉; parietal lobe), 뒤쪽의 후두엽 (後頭葉; occipital lobe), 뇌 가운데 있는 변연엽 (limbic lobe) 의 다섯 가지 엽으로 나누어 진다. 대뇌피질은 기능과 구조적 특징에 따라서 브로드만 (Brodmann) 이 1번에서 52번까지 번호를 붙여서 세분하였다.

서 박사를 섭외 초청한, 정유한양선교회 회장 조재호 목사(고척교회위임)
서 박사를 섭외 초청한, 정유한양선교회 회장 조재호 목사(고척교회위임)

1) 좌우 대뇌 반구

우리의 두뇌는 좌우측 2개 대뇌반구를 갖고 있다. 뇌 반구는 우리의 사고를 관장하고 신체의 기능을 조절한다. 뇌의 좌측 반구는 몸의 오른쪽을 조절하고 우측 반구는 몸의 좌측을 담당한다. 뇌의 중간에서 나뉜 이유에 대한 하나의 가설은 만일 한쪽이 손상을 받으면 나머지 하나가 보완한다는 것이다. 이런 이원성은 다른 내부기관 즉 폐, 신장 그리고 눈, 귀, 사지 등에서 흔하게 관찰된다.

출생 시 뇌가 손상 받았을 때는 종종 건강한 대뇌반구가 손상된 뇌의 기능을 성공적으로 보완한다. 수술로 한쪽 반구가 제거된 영아에게 육체적, 정신적 성장이 거의 정상적으로 이루어지는 것을 볼 수 있다. 성인에게는 영구적인 언어 상실을 초래할 수 있는 뇌졸증을 일으킨 6~7세 어린이는 심각한 언어 발달 장애를 겪지 않는 경우가 흔하다.

그러므로 아이들이 나이가 들수록 적응력은 감소하고 대뇌반구가 전문화되는 것이 정상적이다. 비록 우리의 뇌가 두쪽으로 나뉘어 있다 해도 두 반구는 동일하지는 않다. 좌우 대뇌 반구는 뇌략 (腦樑, Corpus Callosum) 이라고 불리는 큰 다리에 의해서 연결되어 있다.

간질을 치료하기 위해 환자의 두 반구를 연결하는 뇌량을 절단하는 치료 방법을 사용하였다. 간질 발작이 일어날 때 뇌의 신경세포들은 때때로 "전기폭풍" 이라고 묘사되는 비정상적이고 불규칙한 전류를 뇌량에 방전한다.

신경외과 의사들은 뇌량을 절단함으로써 이 폭풍을 진정시킬 수 있다. 뇌량의 절단은 치유 불가능한 간질의 보편적인 치료법이 되었다. 머리 안에 두 개의 뇌가 존재한다는 말도 일리가 있다. 이것은 각각의 대뇌반구가 독립적으로 작동할 수 있으며 한쪽 뇌반구만으로도 살 수 있다는 것을 의미한다.

비록 분리된 대뇌반구가 기능은 잘하나, 뇌의 좌우반구가 분리된 환자는 영상과 언어를 연결시키는 기능에 상당한 장애를 가질 수 있다는 사실이 그후 연구에서 밝혀졌다. 두 대뇌반구는 독립적으로 가능한 것이 아니라 상호 작용하는 것이다. 즉, 한 손만으로도 일을 할 수 있으나 두 손을 쓸 때보다 훨씬 불편한 것과 비슷하다.

2) 최고사령부 대뇌피질

대뇌피질은 대뇌반구 표면의 회백질이며, 두께 평균 2.5㎜, 표면적은 2,300㎠ 가량으로 신문지 한 장 넓이이다. 용적은 550㎤ 가량으로서 그 속에 포함되는 뉴론 수는 대략 150억으로 추정된다. 대뇌피질은 편의상 가장 앞쪽에 있는 전두엽 (前頭葉), 머리 꼭대기에 있는 두정엽 (頭頂曄), 머리 뒤쪽에 있는 후두엽 (後頭葉), 머리 옆쪽에 있는 측두엽 (側頭葉) 으로 크게 나눈다.

이밖에 대뇌 반구 속에는 먹는 배모양의 이상엽 (梨狀葉) 그리고 뇌척수액이 돌아다니는 측뇌실 (側腦室) 의 밑변에는 해마 모양을 한 해마 (海馬; hippocampus) 등을 통틀어 변연엽(邊緣葉) 이라 부르고 있다.

대뇌피질은 여서 층의 세포로 구성되어 있는데, 다만 계통발생상 오래된 변연엽을 고피질 (古皮質) 이라 하고, 나머지 대뇌피질은 비교적 늦게 발달되었기 때문에 신피질 (新皮質) 이라 한다.

신피질에서 볼 수 있는 주요한 뉴런은 원추모양의 추체 (錐體) 세포와 과립모양의 과립세포를 가지며 그 첨단부에서 피질표면으로 향하여 첨단수상돌기가 나오고, 기저부에서 피질하로 축삭돌기가 뻗어 있다.

이와 같이 대뇌피질은 수평으로 나란히 배열한 세포층이 중첩된 구조이지만 뉴런을 연결하는 축삭돌기의 방향은 수직으로 뻗어 있어 수평으로의 뉴런 연결을 제1층 분자층을 제외하면 미약하다. 따라서 흥분의 왕래는 주로 수직방향이며 수평으로의 흥분전도는 드물다. 그래서 대뇌피질의 기능 단위는 수직방향으로 연결된 뉴런기둥이라 하겠다.

아래에서 올라온 흥분을 대뇌피질부에서 최종 집합하여 명령을 수직방향으로 내려보내 적절한 행동을 하도록 하고 있다.

우리 몸의 감각을 관찰하는 중추 부위는 브로드만 영역 1, 2, 3이고, 미각은 영역 43, 시각은 영역 17, 청각은 영역 41, 42 이며 운동을 관할하는 뇌 중추부위는 영역 4,6이며 언어영역은 영역 44,45이다. 주변부에 있는 연합영역이 위와 같은 고등기능을 보조하고 있다.


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