뇌 과학과 신경계 뇌의 학습

2023.01.04 - [실행( 기술과학)] - 뇌가소성을 깨워라

뇌가소성을 깨워라

인간 심리학에 대한 신경생물학의 과학적 응용

뇌과학은 인간 심리학에 대한 신경생물학의 과학적 응용이다. 인간과 동 관한 경험주의적 연구들은 인간의 환경과 신경체계 특히, 뇌의 역동적 상호작용임을 밝히고 있다. 경험, 정서, 행동과의 상호작용이야말로 정신 신체 결합에 관한 연구의 특징이라고 할 수 있다. 정신 신체 접근은 생리적, 심리적 변화, 신경계, 내분비계 및 면역체계를 연계한다. 

정신 신체연계성은 신경계 조직 내에 더 명백하게 나타난다. 중추신경계는 뇌와 말초신경계를 통해 신체기관과 그들의 말단을 자극하는 척수로 구성되어 있다. 말초신경계는 환경에 대한 불수의적 및 수의적 반응을 조절하고, 정상 기능의 유지, 향상성을 회복하는 자율신경계이며, 다른 하나는 중추신경계로 감각 정보를 전달하고 수의근이나 운동 기능을 조절하는 체성신경계이다. 정보는 구심성신경을 통해 받고 원심성신경으로 내보내며, 전개를 위한 생리적, 심리적 변화를 허용한다. 더 나아가서, 자율신경계는 교감신경계와 부교감신경계로 나누어진다. 교감신경계의 기능은 인간이  관계적, 환경적 상황에 대해 신속한 적응을 할 수 있도록 돕는다. 교감신경계는 일상의 기능들을 강화한다. 뇌의 지배를 받는 교감신경계 기능은 환경적 위험으로부터 달아나거나 심리사회적 갈등을 피하려는 충동과 투쟁하는 것처럼 우리들을 행동으로 나아가게 한다.  도주나 투쟁반응은 교감신경계 활성과 관련이 있다. 반대로, 부교감신경은 사람을 좀 더 이완시키고 정상 기능으로 되돌아오게 한다. 만약 우리가 고통스러 문제를 성공적으로 해결할 수 있다면 부교감신경계는 균형을 회복하고, 교감신경계는 도피나 투쟁 반응을 경감하도록 허락한다. 일상적인 상황에 대한 반응에서 교감신경계와 부교감신경계는 상호 보완적 기능을 하며 개인은 흥분과 이완상태의 완만한 변동 사이에서 적절하게 교환한다.

 정신 신체 연에 대한 실례는 미주신경(열 번째 두개골 신경)의 사회적 기능에서 볼 수 있으며, 이는 가슴과 배 부분은 물론 뇌와도 연결되어 있다. '직감'은 부분적인 미주신경 결합에 기인하며 소화기 계통에 영향을 미친다. 또한 미주신경은 아래에 기술한 바와 같이 사회적 참여 기능에도 연루된다. 미주신경 기능은 '부두교저주(Voodoo Curse)'로부터의 죽음과도 연관이 있다. 1929년이 얼어붙기 반응을 기술한 Walter Cannon은 첫 번째로, 신체적, 정서적/심리적 스트레스 요인과의 결합을 보여 주었다. Cannon은 주술사의 저주를 받는 부족민의 신념은 지속적인 스트레스 반응의 원인이 되며 때때로 죽음을 초래할 수 있다고 가정하였다. 주술(Shanman)이 생명을 부여할 수도, 혹은 생명을 앗아갈 수도 있는 초자연적인 치유능력을 가지고 있는 신념은 정신 신체 반응에 대해 복잡한 단계적 반응을 만들어 낸다. 안전하지 않은 것으로 평가되는 선행학습에 영향을 받은 사회적 상호작용을 지지할 수 없고 기동성과 고정화에서 스트레스와 고립을 초래할 수 있다.

 사고는 뇌의 제일 상위 부분인 대뇌피질 기능에 의해 결정된다. 또한 가장 최근에 생성된 뇌로 알려진 신피질은 중심 뇌와 뇌간 대부분에 위치에 있는 변연계 구조를 덮고 있다. 세련된 사회적 인지를 맡고 있는 피질은 사고, 정서적 판단, 수의적 동작의 근원지로 고려되고 있다. 대뇌피질은 좌우 두개의 반구를 포함하며 각 면은 5개의 엽(lobe)으로 나누어진다.

   피질은 신체, 뇌간, 변연계로부터 오는 정보들의 연결을 담당한다. 전두엽은 두정엽으로부터 오는 탐사 및 공간 감각과 협력하여 후두엽과 측두엽으로부터 오는 시각 정보를 통합한다. 측두엽은 청력과 시각과정에 관여한다. 이들은 얼굴 표정과 같이 시각적이고 사회적인 정보를 의미와 연합하여 친숙함에 대한 평가를 한다. 측두엽과 변연계간의 연결은 시각 정보가 갖는 의미에 미칠 수 있는 정서, 인지 및 기억을 허락한다. 우측두엽은 비언어적인 반응 지향적 행동들과 관련 있다.

  만성 스트레스 경험은 인간을 전두엽 기능과 관련 있는 통합적인 감정과 사고로부터 변연계에 근거한 생존반응 쪽으로 전화시켜 버린다. 생존적인 전환은 호르몬과 신경전달물질 반응을 자극하여 시간이 지남에 따라 면역체계의 기능을 약화할

수 있다. 변연계는 부두교(voodoo)의 죽음 보고서가 보여 준 대인관계에서의 위협과 같은 종류에 민감함 편이다. 직접적인 위협이 해결되지 않으면 장기적인 스트레스가 발생할 수 있다. PNI(정신신경면역학) 연구들은 중뇌 영역이 생존을 위하여 내분비와 면역계로 감속신호를 보내고 일상적 기능을 변경한다고 강조하고 있다. 결과적으로 만성 스트레스의 영향은 안녕과 건강뿐만 아니라 기억과 인지기능까지도 황폐화시킬 수 있다.

   출생 시부터 정서과정에 반응하는 중뇌의 피질하부 영역은 활발하게 신경계의 접합을 만들어 낸다. 결과적으로 아동과 양육자 간의 정서적 유대는 신경망 접합에 커다란 영향을 미치게 되며 이러한 방식으로 뇌 발달과 성숙을 형성한다.

  관계적 연계성의 가장 기본적인 구성단위는 뉴런이며, 이는 전기적으로 흥분되는 세포들이다. 뉴런의 기본구조는  세포체와 핵, 축색, 축색말단과 수상돌기를 포함한다. 어떤 뉴런은 미엘린 수초로 덥혀 있고 교신을 더 빠르게 촉진한다.

  나뭇가지처럼 생기 수상돌기는 다른 뉴런으로부터 온 메시지를 그들 뉴런의 세포체로 전달한다. 일단 활성역치가 발생하면 뉴런은 활성화되고 발화한다. 발화는 세포체가 긴 섬유 다발은 축색을 따라 축색 말단으로 단일충격을 보내기 위해 야기된다. 신호는 바로 다음의 뉴런을 활성화하기 위한 전위를 가지고 있다. 이 충격은 뉴런 사이의 공간으로 화학적 메신저의 방출을 야기한다. 신경전달물질로 불리어지는 화학적 메신저는 전송뉴런의 축색 말단과 수신뉴런의 수상돌기 사이의 연접이나 세포 외 공간과 교섭한다. 신경전달물질은 그들이 받은 정보를 세포체로 전달하기 위해 수상돌기를 자극한다. 이 과정은 이어지는 다음 뉴런에서 모두 반복해서 다시 시작된다. 시냅스를 교차하는 화학적 신호에 의지해서 동시에 발화하는 뉴런은 한 신경의 축색 말단과 다음 신경의 수상돌기과 결합한다. 자주 반복되는 신경 발화의 연속은 학습과 기억 형성을 수립하며, 수상돌기의 결합을 두텁게 한다. 우리의 뇌가 어떻게 학습하고 변화하는가를 부여주는 작품창작의 과정은 복잡한 정보를 기억하는 데 도움을 준다.

(전공서적:미술치료와 임상뇌과학)