일생동안의 연계성: 뇌가소성

 

2023.01.04 - [실행( 기술과학)] - 뇌가소성을 깨워라

뇌가소성을 깨워라

발달적 학습과 외상적 뇌 결손을 보상하기 위해 

증강, 복원되어 어느 정도까지는 재배선할 수 있는 뇌의 능력

 

뇌가소성이란 발달적 학습과 외상적 뇌 결손을 보상하기 위해 증강, 복원되어 어느 정도까지는 재배선할 수 있는 뇌의 능력을 말한다. 한때는 뇌의 가소성이 초기 발달에 제한적일 수 있다는 증거들이 제시되었지만, 지금은 경험 의존적인 성인의 증상으로서 보다 광범위하게 탐색되고 있다. 뇌가소성 현상은 잠재적인 임상적 효용성을 가지고 있다는 점에서 아마도 신경영상 연구 중 가장 의미 있는 결과 중의 하나일 것이다. 다시 말하면 "자기공명을 바탕으로 한 형태계측술 중 가장 중요한 최근의 연구결과는 수 주 내에 그 형태를 변경시킬 수 있는 뇌 능력에 관한 발견으로서, 이는 신체적 정신적 활동에 대한 구조적 적응력을 반영하고 있다. 더 많은 뇌의 사용은 수상돌기와 시냅스 활동을 증가시키고, 뇌의 회백질을 두텁게 하며 더 무거워진 뇌는 결과적으로 신경활동을 증가시킨다.노인들에게서 에어로빅 운동은 노화에 의한 정상적인 피질 퇴화를 감소시키는 한편, 뇌의 용적과 기능을 증가시킨다. 인지행동치료 또한 신경회로 기능을 수정하고, 인간이 다른 사람에 관해 생각하는 방식을 바꾸는 것은 뇌기능에 영향을 미치는 변화를 유발한다. 

  시험 공부 중인 20대 중반의 의대생들은 후두부(후방) 해마, 양측 후두부와 외측 두정(측면)피질에서 신경영상에 근거한 의미 있는 회색질(무수초의 뉴런)의 증가를 보인다. 석 달 후의 화상에 의하면, 이들 각각의 영역에서 구조적 변화가 지속되고 있었으며, 또 실제로 후두부 해마 부분의 증가가 지속되고 있음이 밝혀졌다. 새로운 정보습득을 담당하는 해마는 장기적으로 새겨두기 전, 약 2년 가량 단기기억으로 유지한다. 1998년의 연구에서는 학습과 기억을 담당하는 뇌의 번연계에 속해 있는 해마 형상을 한 해마에서 성인 뉴런도 재생성될 수 있다는 것을 발견하였다. 해마의 신경신생(neurogenesis)은 풍요로운 환경(생체에 많은 자극을 주는)에서 신체운동을 하는 동안, 그리고 새로운 기억에 의존하는 과제를 학습하는 동안 발생한다. 해마의 뉴런은 장기간의 만성 스트레스에는 미약하게 반응하지만, 기분장애 치료에 도움을 줄 뿐만 아니라 우울증을 위한 약리학적 그리고 비약리학적인 처치를 통해서도 해마의 신경신생을 성공적으로 강화할 수 있다.

  우울 및 불안과 같은 기분장애의 핵심은 정서조절의 문제이다. 유아기로부터 생존 기간 내내 사회적 뇌는 정서 경험을 표현하고 자기 조절하는 능력에 의해 지배를 받는다. 정서조절은 피질하부 및 번연계와 피질의 뇌 활동 간의 결합에 대한 기능적인 표현이다. 정서조절은 피질하부 및 변연계와 피질의 뇌 활동 간의 결합에 대한 기능적인 표현이다. 뇌의 회로는 정서에 대한 변연계의 상향식 표현과 피질의 하향식 조절을 통합한다. 

 뇌가 어떻게 진화하고 조직화되는지에 대한 이해는 강한 정서적 반응들이 사람을 언제 어떻게 행동으로 나아가게 하는지를 밝혀 준다. 중뇌에서 우반구로 그 다음에 좌반구를 교차하는 뇌간의 상승 순서는 복잡한 사회적 기능의 기초가 되는 인지기능과 정서의 증가된 통합과 관련 있다. 이와는 대조적으로, 변연 기능과 밀접하게 연결되어 있는 중뇌 영역은 생존에 근거한 정서와 관련이 있다. 위험한 시기에는 좀 더 강하게 결합됨으로써 기능은 뇌의 노후한 영역으로 되돌아가고, 변연계와 소뇌 운동영역 간의 강력한 신경 결합은 피질 영역 쪽으로 보다 미약한 신경결합을 수반하게 된다. 그 결과 스트레스 상태에서의 공포와 분노는 더 복잡한 감정과 피질의 인지작용을 유도한다.

 즐거움 및 고통과 관련 있는 기본적인 핵심 감정들은 행복감, 놀라움, 공포, 분노, 혐오스러움과 슬픔 등이다. 기본적인 감정은 그의 혹은 그녀의 환경이 유익한 것인지 혹은 해로운 것인지, 보상적인 것인지 혹은 위협적인 것인지, 수용이나 거부에 대한 요구를 당사자에게 알려 주고 불쾌함 혹은 유쾌함으로 범주화한다. 불쾌감이나 즐거움에 의한 각성은 뇌간과 기저책으로 매개되는 자율반사에 의해 구축되며, 이는 뇌간 운동 활성화에 영향을 미친다. 감정으로 복귀하려는 타고난 인간 성향은 뇌의 조직화로 표현된다. 단계적으로 조직화된 뇌 모델의 구조는 기능적으로 상향식과 하향식의 신경 통로를 통해 표현된다.

정서 조절과 통합

정서신경과학은 우측 전두피질 교신과 연결되는 변연정서의 중요성을 강조한다. 신경영상연구 보고에 따르면, 핵심정서와 사회적 정서 둘 다의 활성을 위해 공통적으로 중요한 영역은 안와전두피질(orbital frontal cortex:OFC)이다. OFC라고 부르는 전전두피질의 아래 쪽 부분은 눈위와 앞이마 뒤에 위치한다. OFC는 정서과정의 절정부로 알려져 있다. 중심 뇌 바로 위의 위치야말로 전두피질과 연결되는 변연정서에 매우 중요하다.

 

관계적 공감 표현과 마음 챙김

인간은 공감적 모방과 다른 사람의 행동 관찰을 통해 학습할 수 있으며, 거울뉴런은 누군가 다른 사람의 행동이 우리도 할 수 있는 그 어떤 점이라는 것을 관찰하고 인지하는 것을 촉진한다. 마스크 원숭이의 뇌에서 제일 먼저 발견한 거울뉴런은 그들의 인지에 대한 반응이나 다른 사람에 의해 행해진 의도적이고 성공적인 행동을 예상할 때는 물론이고, 의도적으로 손과 발을 움직였을 때에도 발화한다.