인간의 뇌의 구조
인간을 주관하는 뇌. 흔히 뇌를 오케스트라에 비유한다.
각각의 악기가 제 역할을 해야 아름다운 연주를 할 수 있는 것처럼 뇌 역시 그러하기 때문이다. 뇌의 모든 구성요소가 조화를 이뤄야 건강한 정신과 육체를 가질 수 있다. 반대로 어느 한 부분에 작은 문제라도 생기면 인체는 불협화음을 낸다. 따라서 뇌에 대한 올바른 이해가 필요하다. 인간의 뇌는 그 사람의 미래이며 인류 역사의 미래이기 때문이다.
인간을 연주하는 '뇌'
뇌는 인류의 시작과 함께 끊임없이 발전해왔다. 옛 사람들은 해부를 통해 '하얀 젤리 같은 물질로 채워진 기묘한 기관'으로만 바라봤을 뿐 어떤 활동을 하는지는 알 수 없었다. 하지만 끊임없는 과학의 진보는 베일에 쌓인 뇌의 비밀을 밝힐 수 있었다.
◆뇌의 구조와 기능
뇌는 크게 대뇌, 소뇌, 뇌간으로 나뉜다.
대뇌 좌우 두 개의 반구가 대칭을 이루고 있는 대뇌는 뇌의 90%를 차지한다. 마치 까놓은 호두 같은 모양이다. 대뇌는 다시 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽으로 나뉜다.
소뇌 대뇌의 뒤쪽 아래에 있다. 몸의 자세와 근육 긴장도를 정밀하게 교정하거나 몸의 균형, 미세 운동 조절 등 자세 유지 중추로서의 역할을 맡고 있다. 몸의 평형과 운동의 중추로서 운동량이 많은 동물에게 잘 발달되어 있다.
뇌간 좌뇌와 우뇌 사이에 자리한 뇌간은 '생명의 뇌'라고도 불린다. 생명 유지와 직접적으로 연관된 호흡이나 심장 박동, 체온 조절 등을 조절하는 반사 중추들이 모여 있다. 때문에 약간의 손상만 입어도 바로 죽음에 이르게 되는 기관이다.
◆좌뇌와 우뇌의 특성
대뇌는 한 가지 기능만을 담당하는 것은 아니다. '언어 뇌'라고 하는 좌뇌와 '이미지 뇌'라고 하는 우뇌로 나뉘어 각각 다른 기능을 맡게 된다. 먼저 좌뇌에는 언어 중추가 자리 잡고 있다. 따라서 좌뇌가 발달하면 언어 구사 능력, 문자나 숫자, 기호의 이해, 조리에 맞는 사고 등 분석적이고 논리적이며 합리적인 능력이 뛰어나다. 반면 우뇌는 그림이나 음악 감상, 스포츠 활동 등 직관적으로 상황을 판단하는 감각 분야를 담당한다. 그래서 우뇌가 발달하면 추상적 사고, 공간 인식 능력, 창조력 등 감성적이고 창의적인 능력이 뛰어나다.
이 두 가지 뇌가 어떠한 문제에 당면하게 됐을 때 협력적으로 작용해야 문제를 이상적으로 해결할 수 있다. 따라서 양쪽 뇌가 고르게 발달해 균형을 이뤄야 한다.
◆뇌의 불균형과 그로 인한 증상들
뇌는 참으로 신비로운 기관이다. 누구나 같은 모양, 같은 구조의 뇌를 갖고 있지만 어느 한 사람도 뇌의 능력은 동일하지 않다. 선천적으로 타고난 뇌의 상태와 후천적으로 발달한 정도에 따라 그 사람의 건강과 행동, 지능, 성향 등의 차이를 불러오기 때문이다. 특히 뇌의 발달이 균형을 이루지 못한 경우에는 그 사람의 인생까지도 좌우할 수 있는 각종 증상들을 나타낸다.
대표적인 것으로는 원인을 알 수 없는 두통이나 어지럼증, 현대병으로 치부되는 만성 피로를 들 수 있다. 특히 아이들의 경우에는 학업 성취도를 떨어뜨리게 된다. 또 정서적으로도 불안정해져 집중력이 떨어지고 산만해지는 등의 문제가 생긴다.
아이들의 뇌 균형 맞추는 생활 속 노하우!
아이의 뇌 상태에 따라 생활 습관을 달리하면 뇌 기능을 끌어올릴 수 있다. 읽기, 표현하기, 계산력이 떨어지고 집중력이 부족하다면 좌뇌가 약하다고 볼 수 있다. 반면 음악, 미술 등 예체능 과목이 약하거나, 추리력, 공간 지각 능력이 뒤떨어진 경우라면 우뇌 기능이 떨어지는 것. 따라서 아이의 저하된 한쪽 뇌 기능을 끌어올리는 방법을 알아본다.
▷ 읽기, 셈하기 부족하다면 좌뇌 기능 살려야
① 평소 오른쪽에 자극을 주는 생활을 한다. 후각을 제외한 우측의 감각은 반대편인 왼쪽 뇌로 가고 좌측의 감각은 오른쪽 뇌로 가기 때문이다. 특히 장시간 보게 되는 책이나 TV, 컴퓨터 모니터라면 오른쪽 편에 두도록 한다.
② 앨범 보기나 블록 쌓기 등을 하는 것도 좋다. 시간과 분석 기능이 손상된 이들에게 순차적인 개념을 길러줄 수 있기 때문이다.
③ 복습 위주의 학교 공부를 한다. 아는 것을 토대로 학습하게 해 복잡한 것을 단순화시키는 기능을 살릴 수 있어서다. 하지만 이 과정에서 실패를 반복하는 경우가 있다. 이때 부모는 야단보다는 격려로 아이를 안심시키고 적극적으로 도와주도록 한다.
④ 좌뇌가 약한 경우 기억력이 약하다. 따라서 메모하는 습관을 들여 기억력을 서서히 살리는 것이 좋다.
▷ 예·체능 약하고 감정 기복 심하면 우뇌 기능 살려야
① 반대편인 왼쪽을 자극하는 것이 좋다. 왼쪽으로 사물을 보는 습관을 들이고 왼손으로 젓가락질하기, 왼발로 공을 차는 행위 등도 도움이 된다.
② 책장을 빨리 넘겨 그림책을 보거나 속독으로 글자를 읽는 것도 좋다. 일정한 시야에 한 번에 들어온 자극을 흡수해여 공간 지각 능력과 추리력을 높일 수 있기 때문이다.
③ 잡지 속 인물을 보거나 산책, 백화점 등을 가는 것이 좋다. 오른쪽 뇌가 약할 경우 낯선 환경을 접할 때 감정 조절 능력이 떨어지는데 이러한 습관을 들일 경우 낯선 사람, 낯선 환경에 쉽게 익숙해진다.
④ 변화를 주는 퍼즐 게임도 도움이 된다. 이는 공간 지각, 추리, 직관력을 키울 수 있어서다.
⑤ 클래식 음악을 자주 들려주는 것도 좋다. 마음을 편안하게 해주고 정신을 안정시켜주기 때문이다.
● 대뇌의 구조
최초의 판단을 내리는 곳. 이성적 사고 기능을 담당한다.
감각, 지각 등의 기능을 조절한다.
말하기, 듣기, 감정 변화 등의 기능을 조절한다.
시신경에서 시각 정보를 받아 시각을 분석해준다.
생활 속 두뇌 계발법
TIP01 나는 좌뇌형 인간? 우뇌형 인간?
다음 문항을 체크해 해당사항이 더 많은 쪽이 당신의 뇌 타입이다.
우뇌 발달형
외향적이며 다른 사람들과 함께하는 일을 좋아한다.
수영을 즐긴다.
스키를 즐긴다.
사이클을 즐긴다.
새로운 아이디어를 생각해내는 데 뛰어나다.
도식과 도표를 쉽게 이해한다.
때때로 느슨해져 아무 일도 하지 않고 편하게 있는 것을 좋아한다.
춤을 즐긴다.
그림을 그리거나 스케치하는 것을 좋아한다.
책을 읽고 난 뒤 등장인물이나 장면, 줄거리 등을 생생하게 떠올릴 수 있다.
제때 전화를 하지 않고 미루는 편이다.
낚시를 좋아한다.
달리기를 좋아한다.
새로운 아이디어가 종종 떠오른다.
몸짓, 동작, 표정, 목소리 등을 통해 상대방의 생각을 잘 읽어내는 편이다.
샤워하면서 노래 부르는 것을 좋아한다.
가구를 재배열하고 집안을 장식하는 것을 즐긴다.
좌뇌 발달형
일을 체계적으로 하는 편이다.
꼼꼼한 바느질을 즐긴다.
바둑을 즐긴다.
사진 찍는 것을 즐긴다.
계약, 지시 메뉴얼 그리고 법 관련 서류의 의미를 꼼꼼히 읽고 잘 이해하는 편이다.
여행할 때 세부사항을 계획하고 미리 준비한다.
무엇인가 수집하는 것을 좋아한다.
집안을 수리하고 개선하는 것을 즐긴다.
사전에서 단어를, 전화번호부에서 이름을 쉽게 찾을 수 있다.
모임이나 강의시간에 필기를 한다.
글 쓰는 것을 즐긴다.
카드놀이를 즐긴다.
결과 지향적이다.
독서를 좋아한다.
악기를 연주한다.
낱말 퍼즐(crossword puzzle)을 즐긴다.
조직화되어 있고, 효율적이고, 질서 있는 일을 선호한다.
TIP02 뇌에 좋은 음식 vs 뇌에 나쁜 음식
뇌에 좋은 음식
꽁치, 고등어, 정어리와 같은 등 푸른 생선 등 푸른 생선에 풍부한 DHA는 뇌 세포막을 구성하는 성분이다.
이는 뇌의 작용을 원활하게 해 기억이나 학습 능력을 좋게 한다.
우유, 콩, 치즈, 두부, 육류 등 단백질 식품
단백질은 뇌 세포의 재료가 되어 신경 세포를 발달시킨다.
잣, 호도, 밤, 호박씨 등 견과류
뇌의 혈액 흐름을 원활하게 해주는 비타민 E가 고루 들어 있다.
또 견과류는 뇌의 발달을 돕는 오메가3 지방산의 흡수를 돕는다.
쑥갓, 셀러리 등 녹황색 채소와 돼지고기
여기에 함유된 비타민 B1은 두뇌 활동에 필요한 포도당을 에너지로 바꾸는 역할을 한다.
레몬, 오렌지, 딸기 등 신선한 과일과 시금치, 무, 고추 등 채소
비타민 C는 뇌의 활동을 원활히 한다. 또 스트레스를 완화해주고 뇌 혈관을 튼튼하게 해준다.
뇌에 나쁜 음식
홍차나 커피 등 카페인 음료
카페인은 적은 양을 섭취해도 뇌에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 뇌 세포의 활동을 억제하는 아데노신의 활성을 떨어뜨려 신경 세포의 활동을 지나치게 활성화시켜서다.
설탕이 많이 들어간 음식
단 음식은 신경 세포를 흥분시켜 뇌 활동을 불규칙하게 한다.
화학첨가물이 많이 첨가된 음식
아스파탐, 스플랜다, 사카린 등의 화학 설탕과 조미료 역시 뇌 세포를 흥분시킨다.
신선하지 않은 육류나 생선, 오래된 기름으로 튀긴 음식
산화된 불포화 지방산이 뇌 활동을 더디게 하므로 섭취를 줄인다.
인스턴트식품이나 가공식품
영양의 불균형을 초래해 두뇌 성장을 저하시킨다.
인간의 뇌- 뉴런과 시냅스
우리는 항상 '나는 누구이며 무엇을 하고 있다'라는 생각을 한다. 이런 인간의 의식을 생물학적으로 어떻게 설명할수 있을까? 이는 뇌를 비롯한 신경계로 설명할수 있을것이다.
우리는 일상적인 생활은 뇌를 비롯한 신경계의 작용으로 가능하다.
우리는 배가 고프면 밥을 먹고 목이 마르면 갈증을 느껴 물을 마시고 말을 하고 기억하고 학습한다.
생활속에서 기쁨을 느끼기도 하고 화를 내기도 하며 고민도 한다. 이 모든 것은 신경계가 호르몬의 도움을 받으면서 작용하기 때문에 가능하다.
인간의 뇌는 300억에서 10000억개의 신경세포 즉 뉴런으로 구성되어 있다.
뉴런은 세포의 일종으로서 일반적인 세포의 기능을 가지고 있으면서 그 이외에 정보전달이라는 독특한 기능을 맡고 있다.
뇌를 비롯한 신경계를 인해하기 위해서는 먼저 그 기능 단위인 뉴런을 알아야 한다.
그러기 위해서는 한 뉴런내에서, 또 뉴런과 뉴런사이에 일어 나는 정보전달에 대해서도 알아야 한다.
뉴런이란?
신경계를 구성하는 주된 세포는 뉴런이다. 뉴런은 정보를 전달하기 위하여 특별히 변형된 세포다.
어떤 뉴런이라도 뉴런의 기본적인 기능을 수행한다. 즉 정보를 받아들이고 어떤 방식이든지 처리하고 그처리된 정보를 다른 뉴런,분비선,근육으로 전달한다.
뉴런은 수행하는 일에 따라 크기와 모양이 현전히 다르지만 공통된 특징을 가지고 있다.
세포체는 일반적인 세포의 기능을 하는 부위로 여기에는 유전정보가 들어 있는 세포핵,에너지 생산공장인 미토콘드리아등이 있다. 세포체와 수상돌기를 통해 다른 뉴런의 정보를 받는다. 이러한 정보는 축삭이라는 가늘고 기다란 돌기에 의해서 다른 뉴런, 근육, 분비선으로 전달된다.
축삭은 끝에 가서 가지를 쳐서 여러가자 작은 가지로 나누어 지며 이것은 종말 단추에서 끝난다.
종말단추는 그 다음 뉴런과 함께 시냅스를 형성한다.
시냅스란?
시냅스란 축삭 종말인 종말단추와 다른 세포를 기능적으로 연결시켜 주는 곳이다.
포유동물의 뇌에 있는 대부분의 시냅스에서는 신경전달 물질이라는 특수한 화학적 물질의 분비에 의한 화학적 전달이 기본방식을 이룬다.
뉴런의 축삭막을 사이에 두고 바깥쪽과 안쪽에는 전위차가 있다. 이는 세포막의 성질에 의한 것이다.
어떤 자극이 축삭을 흥분시키면 축삭막에 있는 작은 통로들이 열려서 나트룸 이온이 세포 내부를 들어가게 된다. 그리하여 나트룸 양전화가 들어옴으로써 음전위였던 축삭내부과 양전위가 된다. 이른 활동 전위라고 하는데 이렇게 활동 전위가 되면 축삭을 따라가면서 그 다음 부위에도 자극하게 된다
이를 통해 뉴런과 뉴런사이에 정보가 전달되게 되는 것이다.
뇌에는 수천억개의 "신경세포 (즉 뉴런)"가 존재하면 1개의 신경세포는 수천개의 다른 신경세포와 신호를 주고 받는 "시냅스"를 통해 연결되어 네트워크를 형성하게 되고 그 네트워크가 곧 기억이 되는 것이다.
우리가 언어(말)의 힘과 중요성을 이야기 할때 각인력에 대해 이야기 하곤 한다.
즉 내가 하는 말 또는 나의 언어습관은 나의 신경세포(뉴런)에 전달되어 다른 세포들로 전달이 되며 결국 전달된 내용은 뇌에 각인되어 나의 행동과 나의 정서그리고 나의 삶에 영향을 미치게 되는 것이다.
말이란 나의 삶에 커다란 영향을 미치는 힘이다.
잘 사용하면 약이 되고 잘못 사용하면 독이 되는 말!
당신의 뇌에는 어떤 말이 존재합니까?
언어와 사고
언어는 인간이 어떤 존재인지를 밝혀주는 주요한 단서가 되기도 하고 인간의 마음이 어떻게 작용하는지를 보여 주는 거울과 같은 역활도 한다
또한 언어는 사고와 밀접한 관계를 맺고 있므며 문화를 창출하는 원동력이 되기도 한다.
그렇다면 우리의 사고와 삶 그리고 문화 창출의 중요한 역할을 하는 언어는 어떻게
생겨났을까?
♣언어의 발생
㈎어떤 유기체의 구성 요소들이 어떤 기능을 충족하기 위해서 설계되었을 때 적응적 복잡성을 가진다
Ex) 척추 동물의 눈(단순 구조à 복잡 구조)
인간의 언어도 의사 소통을 위해 목적을 충족시키기 위해서 단순한 단어의 배열로부터 복잡한 구조로 진화되었을 것이다.
㈏성도의 진화: 인간의 후두는 다양한 말소리를 낼 수 있는 공간을 확보하기 위해 생명에 불리함에도(입으로 들어온 음식물이 기도로 내려가서 질식해 죽을 위험 부담이 있음에도 후두는 내려 앉아있다.)불구 하고 다양한 말소리를 내는 것이 인류의 생존을 위한 가치가 더 컸기 때문에 일 것임.
㈐피진어: 공통의 언어를 사용하지 않는 사람들이 모인 상황에서 그들은 자신들 접한 언어의 단어를 빌려서 나열하여 의사 소통 시도
크리올어: 세대를 거치면서 피진어가 문법적인 틀을 갖추기 시작하면서 생겨난 언어
ex)수화에서도 이런 현상이 발견. 처음에는 자기들이 만든 신호 체계를 사용하다가 점점 문법적 체계를 갖춘 수화로 의사 소통을 하기 시작함.
그렇다면 언어는 인간만이 가지고 있는 고유한 것인가?
--> 그렇다!
♣언어의 특징
인간의 언어가 자기는 생산성 구조 의존성 보편성은 다른 동물의 의사 소통 체계에서는 찾아볼 수 없는 인간 언어 고유의 특성 이다.
▶언어의 생산성: 무한한 수의 새로운 문장을 생성할 수 있는 능력을 의미함.
단순히 단어의 결합뿐만 아니라 문장과 문장을 결합을 통해 복문을 구성해 냄.
▶구조 의존성: 문장은 단순이 일직선상에 순서로 나열된 것이 아니라 어떤 위계적인 구조가 있어서 구조의 변화만으로도 그 뜻을 변화시킬 수 있음.
▶보편성: 각기 다른 문법적 구조를 갖고 있는 전 세계의 언어들 속에서 많은 공통적인 특성을 발견할 수 있다는 점.
촘스키- 보편 문법(universal grammar)à공동의 상징 조작 체계가 존재할 것으로 생각
또한 다른 동물들을 대상으로 인간 언어를 학습시키려는 시도가 성공적이지 못했다는 사실도 인간 언어의 고유성을 보여준다. (다른 동물들은 인간과 같은 언어 폭발이 일어나지 않음.)
언어의 구조는 어떠한가?
♣언어의 구조
인간의 언어는 위계적 표상 구조로 조직되어있다.
1)음운론
소리: 인간 언어를 구조적으로 기술할 때 언어를 구성하는 최소 단위
음소: 공기의 흐름에 따라 달라지는 소리들을 구별하는 것
사람들은 소리들이 결합하여 이룬 특정한 소리 체계를 배움
(음성학적 규칙에 의해 형성되고 나라마다 다름)
2)형태론
형태소: 의미나 문법적 기능을 전달하는 최소 단위
독립적으로 쓰이는 것/의존적으로 쓰이는 것(접두어, 접미어)
이러한 형태소가 모여서 구나 절을 이루게 된다.
3)통사론
단어들은 위계 구조로 서로 결합하여 구절이나 문장을 형성
구절 구조 규칙(phrase structure rule):문장을 분석하고 산출하는데 기초가 되는 지식 체계.
어떤 언어를 알고 있다는 것은 이 구절 구조 규칙이 내재화되어 있다는 것을 가정함.
언어와 사고과의 관계는 어떠한가?
♣언어와 사고
언어는 사고와 밀접한 관계를 갖는데 이 둘간의 관계에 대해서는 다양한 견해가 있다
행동주의자들은 언어와 사고가 동일하다고 보았지만, 많은 연구자들은 언어와 사고를 구별되지만 이 둘의 어떤 식으로든 관련 되어 있다고 생각 하였다.
-언어의 단원성(modularity): 언어가 마음을 구성하는 독립된 단원(module)중 하나라고 생각함(촘스키,포더)
-언어의 상대성(linguistic relativity): 언어간의 어휘나 통사의 차이가 인지적 차이로 나타난다고 주장함.
-언어 선행설: 언어는 인지 발달의 결과로 나타나는 일반적인 인지 능력 중의 하나임. 대상 영속성 개념이 언어 발달의 기초가 됨. 존재하지 않는 대상물을 인식하게 되고 그것을 표상할 필요성을 갖게 됨. 그래서 시야에 존재하지 않는 물체를 포상하기 위해 상징을 사용하게 되고 이것이 아동이 사용하게 되는 첫 단어가 됨. 대상 영속성은 언어 습득에 필요한 선행 조건이며 언어 발달이 일어나기 위해서는 인지 발달이 선행 되어야 함.
언어와 뇌와의 관게
♣언어와 뇌
최근에 부각되는 새로운 연구 흐름 중 하나는 언어와 뇌과학의 결합이다
신경 언어 심리학자들은 뇌와 언어 기능과의 관계를 연구 하여 언어가 좌반구의 기능임을 밝혀 내었다. 언어에 대한 좌반구 편재함이 어떻게 가능해지는가에 대한 관점에서 두 가지 대비되는 견해가 있다.
편재화(lateralization): 어느 한쪽 반구에 기능적인 전문화가 이루어지는 현상
(1) 분리뇌(spilt brain)
대뇌 좌우 반구는 뇌량(corpus callosum)이라는 신경다발로 연결됨
간질환자의 뇌량 절제 수술을 통해 두 개의 반구는 기능적으로 서로 고립되어 분리된 뇌처럼 작용하는 것을 볼 수 있었음. 분리뇌 환자들은 정보가 입력된 반구에서만 그 정보를 처리하게 됨. 이러한 결과는 대뇌 기능의 비대칭성을 보여주는데 오른손잡이의 경우 좌반구는 언어능력을 담당하고 우반구에서는 공간지각능력을 담당하는 편재화를 보여 줌. 좌반구가 언어중추라는 것을 증명함.
(2) 실어증
베르니케(wernicke) 실어증 - 좌반구 측두엽 뒷부분 손상시 발생
브로카(broca) 실어증 - 좌반구 실비안 열구의 윗부분, 주변 영역 손상시 발생
-> 모두 좌반구가 손상되었을 때 나타났고, 언어가 좌반구에 편재화되어 있다는 것을 보여주는 결과임.
2) 언어에 대한 좌반구 편재화의 발달
(1) 좌반구의 언어 편재화에 대한 가설
ㄱ) 동등잠재력 가설: 출생시에는 좌반구가 언어에 대해 편재화되어 있지 않고 언어를 습득하는데 동등한 잠재력을 가진다는 가설이다.
ㄴ) 불변성 가설: 태어날 때부터 좌반구는 언어에 대한 편재화되어 있다는 불변성 가설이다.
*신경 과학의 증거들은 이두 가설 중 어느 하나를 지지해 주기보다는 대뇌 구조의 차이와 언어 자극을 처리하는 과정 사이의 상호작용의 결과로 편재화가 일어난다는 절충적 입장을 제안하기도 한다.
(2) 신경학적 가소성
-가소성(plasticity): 대뇌의 부위가 정상 시에 가동하지 않던 기능을 양도받아 갖게 되는 능력
-과잉생산 후 가지치기(blooming and pruning): 생후 첫 2년 동안 시냅스의 연결을
증가시켜 과잉생산한 후 2년이 지나면서 불필요한 시냅스의 연결이 상실되기 시작함. 연결이 상실되면서 특별한 기능이 특정한 영역에 국부화됨.
-발달의 여러 시점에서 나타나는 시냅스의 변화:
생후 8~9개월
전두엽으로부터 긴 연결부위 형성, 성인수준 신진대사 활동 시작 -> 단어 이해, 발화, 음소의 억제
16~24개월
대뇌피질에서 시냅스 밀도 폭증 -> 어휘 폭발
4세 경
대뇌의 신진대사와 시냅스 밀도의 감소 -> 모국어의 행태론적 또는 통사적 기본 구조 습득