과학오디세이라이프-p381~p473

[행진]

“과학오디세이_라이프 – 안중호 지음”

2023년 2월 25일                                                                            정리 : 행진

제3장 마음은 어떻게 만들어 질까?

- 마음은 수천년동안 연구의 대상(철학, 심리학, 종교 . . . )

- 최근 십수년 뇌과학의 발전으로 의식, 무의식, 자아 등에 대한 큰 줄거리 이해 가능

▪ 뇌의 중요성

- 마음은 어디서 비롯되나? : 심장(아리스토텔레스, 황제내경, 동의보감) -> 뇌(해부학 지식↑)

- 19C 뇌가 정신활동과 관련있다는 직접적 증거, 20C초 뇌에 전류흐름 발견 => 근대 뇌과학 大도약 계기

▪ 뇌과학 연구기기들: 1990년대부터 급진전된 분석장비들 출현(뇌전도, 뇌자도, MRI, PET. . . )

▪ 뇌의 대략적인 얼개

- 2%(무게), 20%(에너지), 80%(유전자)

- 뇌포(배아초기) à 뇌로 구조변화 과정(p390)

 ①뇌줄기: 생명유지 기본기능(호흡, 심장박동 등) => 파충류의 뇌

 ②둘레계통: 감정관리 => 원시 포유류의 뇌(생존활동, 종족보존에 필요한 행동 유도하는 감정)

 ③대뇌겉질: 고차원적 정신활도 => 영장류의 뇌

!!! 땜질 방식 진화한 뇌구조: 뇌줄기(원초적 생존활동)->둘레계통(감정)->겉질(이성적 판단) 순서로

ð  비효율적이지만 기계와 달리 유연하게 작동(p394)

▪ 대뇌 둘레계통과 겉질

- 둘레계통: 겉질의 의식과 뇌줄기의 무의식 활동을 연결 ⇒ 원시 포유류의 뇌(p396)

 * 편도: 무의식적인 감정(슬픔, 분노, 혐오), 주로 부정적인 감정 처리

 * 해마: 감각기관에서 만들어진 기억정보를 단기적으로 저장, 성욕

 * 띠아랑: 양육 행동 유도

- 겉질: 높은 정신활동 주관   구피질: 10%, 둘레계통과 관련된 겉질 

                             신피질: 90%, A4ⅹ4, 40%

1)위치적분류: 전두엽, 두정엽, 축두엽, 후두엽

2)기능적분류: 감각역역, 운동영역, 연합영역

▪ 뉴런과 시냅스

- 뇌세포의 구성

1)뉴런(신경세포): 기본구조=세포체+수상돌기+축삭(p402),

2)신경교세포: 신경세포사이를 메우고 지지(비신경세포)

- 뉴런: 기능적 분류 -> 감각뉴런, 운동뉴런, 연합뉴런(p401)

- 시냅스: 뉴런간의 연결부, 뇌 정보전달의 핵심, 시냅스 연결 통한 무궁무진한 정보 조합 가능

▪ 뉴런의 정보 전달 과정

 ①전기적 시냅스: 뉴런간 연결1:1, 신속한 반응이 필요한 운동에 이용 (p408)

 ②화학적 시냅스: 신경전달물질의 반응을 통해 전기신호 간접적 전달(작동원리: 그림3-3)

▪ 신경전달물질

- 화학적 시냅스에서 신경세포간에 신호를 전달하는 매개체 역할 수행하는 (100여종) ->아직 많은 규명要

* 분류기준(4가지)과 종류(p413)….GABA, 아세틸콜린, 질소화합물(도파민). . .

- 각자에 맞는 수용체에 붙어야 작용, 수용체 여러 개인 경우 多 =>다양한 조합으로 정교한 작업(신호)가능

▪ 뇌와 컴퓨터의 차이

- 공통점은 전기신호로부터 정보 처리. 기계가 아닌 생화학반응에 기초, 11가지 차이점.

- 가장 중요한 차이점은 자아(“나”) 유무(P421).

▪ 다세포생물의 신경계(식물)

- 신경계는 다세포생물이 여러 세포들을 하나의 개체로서 통일성(서로간의 통신)을 가지기 위해 출현

- 식물의 신경계: 세포막 안팎의 이온농도 차이 이용해 활동전위 발생(=뉴런), 촉각, 후각, 기억 有

 => 네트워크방식의 초보적 통신이지 의식활동 X (활동을 총괄하는 중추기관인 뇌가 없기 때문)

▪ 능동적 움직임과 눈: 마음의 기원

- 중추신경계의 진화: 편형동물 ~ 척추동물 신경중추의 구조 살핌(p425) for 뇌의 기원

- 약 5억4천만년전의 캄브리아기에 절지, 연체, 척추동물에서 제대로 틀을 갖춘 중추신경계 출현.

 ∙ 지방분권적 중추신경계(절지,연체) vs 중앙집권적 중추신경계(척추) p427

- 멍게유생->성체 사례: 움직이는 행동이 뇌이 탄생의 기원

- 원구류(곰장어): 척추가 출현한 최초의 동물 + 척추동물 계통에서 최초로 눈이 나타난 동물

 ∙ 머리 부분의 부풀은 신경계가 뇌냐 아니냐? -> 2016년 일본 연구진 확인(p430)

 <시사점> 눈의 진화와 함께 뇌가 출현했다 / 뇌와 눈은 운동성이 높아진 동물에서 나타나는 기관

 !!! 눈으로 파악한 정보를 이용해 움직이려면 고도의 중앙집권적 신경계(중추신경계) 필요=> 뇌 진화 주요 원인

- 인간이 가지는 고도의 의식(마음)은 적극적인 사냥에 기원을 둔 뇌활동의 부산물(p432)

▪ 뇌의 탁월한 전략: 신속한 예측과 대응

- 뇌는 주변을 파악하고 동작을 만드는 기관. 쉬운 작업X, How? 뇌의 작동방식 6가지(p433)

<요지> 정확성보다는 신속성을 중시하는 전략 택함. => 부정확한 표상(허상, 뇌의 혼선)生

▪ <사례> 뇌의 착각과 허상만들기

- 선별적으로 주의를 기울이는 특성: 변화맹 / 무주의맹 / 시간∙공간 왜곡 . . . . . (p438)

- 땜질 방식 진화한 뇌구조: 뇌줄기(원초적 생존활동)->둘레계통(감정)->겉질(이성적 판단) 순서로 진화

 ∙ 뇌의 결정은 원초적 기능, 감정의 요구가 우선적(p441) => 전차역설(마이클 센델 “정의….”)

▪ <사례> 통증: 조심하라는 알림

- 통증 그 자체도 허깨비: 뇌의 조심하라는 경고, 치유 반응(p448)

- 몸 이상 부위의 감각신호들을 감정(전대상피질)과 인지(뇌섬엽)를 다루는 영역들의 통합과정의 가공물

▪ <사례> 웃음의 기원: 위험이 아니라는 알림

- 라마찬드란: 통증의 원인인 위험 상황이 웃음과 밀접한 관계. 위험 상황이 대단치 않음을 주변에 알리는 행위

(웃음이 사회적 소통 수단의 하나). . . . 거울뉴런/마음이론(p455)

▪ <사례> 뇌의 혼선: 공감각과 언어의 기원

- 공감각(종류가 다른 감각이 서로 섞여 나타나는 현상): 색자소 공감각(전체 인구의 0.5%~2%)

 ∙ 뇌 뉴런 회로의 복잡한 연결에서 비롯된 혼선(인접, 과발달)으로 발생하는 현상

- 언어가 진화하는 과정에서 공감각이 크게 기여했을 것으로 추정

∙ 예) buba/kiki 테스트: 특정한 소리를 모양과 연관 짓는 공감각이 있음을 보여줌(p459)

- 언어 형성과 관련된 뇌 회로의 혼선(p460): 손놀림관장 영역과 입동작제어 영역 사이의 신호 혼선

▪ <사례> 뇌의 가공물: 예술

- 아름답다고 생각하는 요소들은 전적으로 뇌가 만든 가공물

*음악: 음악이 주는 황홀한 감동은 기대를 부풀려 기쁨을 느끼게하는 보상회로(선조체, 측좌핵)가 활성화 되어

      흥분성 신경전달물질(도파민) 방출

*미술: 이성적인 사고를 담당하는 대뇌피질보다 원시 뇌에서 유래한 기능들이 먼저 반응(사냥과 도피에 뿌리를

둔 뇌의 본능적 활동)     <참고>미술의 인지적 원리 10개(p466)

▪ 좌우의 뇌, 남녀의 뇌

- 5억년전 척추동물 출현 무렵부터 이미 우편향 시작(p469)

 ∙ 오른쪽 신체의 동작은 주로 좌뇌가 통제, 좌뇌는 일상적, 분석적 작업, 우뇌는 예상치 못한 위험에 대처

 ∙ 왜? => 과부하 방지(p471), 좌편향 개체 존재이유

- 남녀의 뇌: 여러 주장(뇌연결망 차이, 호르몬∙신경물질 원인, 사회적 관습∙교육)

 * 좌∙우뇌형 인간의 개념, 남녀의 뇌 차이 구분 교육에 적용하지 말 것을 권고(2007년OECD보고서)

과학오디세이_제3장.docx

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