두뇌 활성화 7탄

뇌는 3층 구조로 되어있다.

지난 2회에 걸쳐 두뇌의 신경연결망인 뉴런과 시냅스, 그리고 그 연결망을 통해 정보를 전달하는 물질인 신경전달물질에 대해 공부했습니다.

그리고 이러한 것들은 학습과 훈련에 의해 점점 강해지고, 우리가 먹는 음식, 운동 및 우리의 생각에 따라 변할 수 있다는 것을 배웠습니다.

1960년대 미국의 신경과학자 폴 맥클린(Paul Maclean)박사는 인간의 뇌가 크게 3층구조로 이루어져 있다는 것을 밝혀냈습니다.

가장 아래 쪽에 있는 뇌줄기(brain stem)는 자율적인 생명유지장치입니다. 호흡과 맥박, 체온조절 등을 자율적으로 조절합니다.

중간에 있는 대뇌변연게(limbic system)는 주로 감정조절과 단기기억을 장기기억으로 전환하고, 호르몬 분비를 담당하는 역학을 합니다.

기쁨, 즐거움, 화, 슬픔 등의 감정은 물론 식욕과 성욕도 여기서 주로 처리됩니다. 

포유류는 대부분 변연계를 갖고 있습니다.

그러나 파충류는 변연계가 발달하지 않아 감정표현이 없습니다. 감정표현은 포유류 이상에서만 나타나는 행동이기에 대뇌변연계를 '감정의 뇌' 또는 '포유류의 뇌'라고 부릅니다.

뇌의 가장 바깥쪽에 있는 대뇌피질(대뇌겉질)은 상상, 판단, 논리, 언어, 예술 등 창조적이고 이성적인 생각과 행동 및 장기기억 등을 담당합니다.

대뇌피질은 매우 거대해져서 좌뇌와 우뇌로 나뉩니다. 좌뇌와 우뇌는 서로 대칭되면서도 그 맡은 역할은 다릅니다. 좌뇌는 주로 언어, 인지, 이성적인 판단을 담당하며 우뇌는 그림, 무의식 등을 관장합니다. 좌뇌와 우뇌는 '뇌량'이라는 신경 다발로 연결되어 있는데, 이 뇌량을 통해 좌뇌와 우뇌가 서로 연락을 하면서 고도의 기능을 발휘하고 있습니다. 인간이 다른 동물과 다른 지적 능력을 갖춘 것은 바로 대뇌피질이 발달했기 때문입니다.

이처럼 뇌의 각 부분은 각기 담당하는 고유의 기능이 있으면서 다른 부분과 연결되고 네트워크를 이루어 서로 협동합니다.

오늘은 인간의 자동생명유지장치인 뇌줄기에 대해 좀 더 자세히 알아보겠습니다.

뇌줄기는 호흡, 혈압 조절, 체온 조절, 심장박동 등 생명을 유지하는 데 필요한 기능을 담당합니다. 뇌줄기는 또한 뇌의 여러 중추와 척수를 연결하는 통로로서 감각 정보를 뇌의 상위 구역들로 전달하고 거기에서 나온 운동 명령을 척수로 전달하는 구조물입니다.

뇌줄기는 생명을 관장하는 '원초적인 뇌'인 만큼 태어날 때 이미 완성이 되어 있습니다. 그래서 갓난아이가 세상에 태어나자마자 숨을 쉬고 젖을 빨 수 있습니다. 뇌줄기의 구조와 기능은 모든 동물이 기본적으로 가진 뇌로서 파충류는 뇌줄기만 있습니다. 그래서 제일 아래층에 있는 뇌줄기를 '파충류의 뇌'라고도 부릅니다.

뇌줄기는 기본적인 생명활동을 담당하기 때문에 뇌줄기를 다치면 스스로 생명을 유지할 수 없게 됩니다. 이렇게 스스로 생명을 유지할 수 없게 됩니다. 이렇게 뇌줄기의 손상으로 의식을 잃은 상태를 뇌사라고 합니다. 뇌사 판정을 받은 환자는 인공호흡기 등 생명유지 장치를 장착하지 않으면 몸의 모든 기능이 멈추고 맙니다. 하지만 인공호흡기를 장착하더라도 시간이 지나면서 다른 장기의 기능도 서서히 멈추기 때문에, 일반적으로 14일 이내에 심장까지 멎게 됩니다. 즉 다시 깨어날 가능성이 없고 실제로 뇌사 상태에서 살아난 사례가 없기 때문에 많은 나라에서 뇌사를 사망으로 간주합니다.

하지만 식물인간은 뇌의 일부분을 다쳐 의식을 잃었어도 뇌줄기를 다치지 않았기 때문에 스스로 호흡을 하며 생명을 유지할 수 있습니다. 심장도 정상적으로 뛰고 음식도 소화시킬 수 있습니다. 그래서 영양 공급만 받는 다면 다른 기계를 사용하지 않고도 오랜 시간 생명을 유지할 수 있습니다. 모든 식물인간이 깨어나는 것은 아니지만, 손상된 정도에 따라 서서히 회복해 의식을 찾는 경우도 있습니다.

뇌줄기가 뇌의 다른 부위와 가장 큰 차이점은 태어날 때부터 완성품의 형태로 태어나며 우리의 생각이나 학습과 관게없이 스스로 알아서 움직인다는 점입니다.

이에 비해 대뇌변연계나 대뇌피질은 커나가면서 점점 자라게 되고, 그것도 결정적으로 성장하는 시기가 부위마다 다릅니다. 부모의 사랑을 받아 애착관계를 형성해야 할 시기가 있고, 언어가 발달하는 시기가 있습니다. 우리의 노력에 따라 얼마든지 달라질 수 있습니다.

'위대한 인물은 태어나는 것이 아니라 만들어진다. 올바른 방법으로 노력하고 실천하면 누구나 위대한 사람이 될 수 있다.' 

'위대한 인물은 훌륭한 가정교육에서 출발한다. 가정은 자녀에게 최초의 학교이고, 부모는 자녀가 만나는 최초의 선생님이다.'

[출처: 위키학습법 저자, 김춘식]