*안내문

이분설은 마음을 영으로 보는 신학입니다. 사람의 기억, 생각, 추억, 감정, 이성, 양심 등을 영의 작용으로 보고 있습니다. 머리를 다치면 양심이 없어지는 사람도 있고, 희로애락이 바뀌는 사람도 있습니다. 이분설에 의하면, 뇌의 손상은 영의 부상으로 이어진다는 주장입니다.

이분설이 천주교의 천동설을 이어 무식한 소치였다고 고백하지 않으려면 뇌에 관련된 현대 과학의 다음 주장들을 넘어서야 합니다. 기사에서는 "뇌인지학"까지를 설명하고 있으나, 현대 과학은 "뇌공학"으로까지 나가고 있습니다.

과학이 말하면 옳다고 생각하여 과학의 주장을 근거로 이분설을 비판하지는 않습니다. 다음 소개하는 과학 설명은 과학이 설명하기 이전 우리가 주변에서 경험으로 이미 알고 있는 일입니다. 특별한 방편이 아니라 우리 눈에 일반적으로 보여 알게 한 것은 자연계시라 합니다.

이분설을 주장하는 분들의 신학체계는 너무 고상하여 이론에만 그치는 맹점이 있습니다. 하나님께서 보여주시는 것을 있는 그대로 보면 충분히 알아질 수 있는 것을 인간이 지나친 학문과 생각 때문에 바로 보지 못하여 잘못 설명하는 것이 참으로 많습니다.

- yilee
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[사이언스]복잡·방대한 정보 뇌는 단순화해 기억
발행일 : 2004-03-23 [특집] 기자/기고자 : 백승제


인간의 뇌는 어떻게 방대한 정보를 기억하고, 필요할 때 꺼내 쓸 수 있을까. 복잡하고 방대한 정보를 필수적인 요소만으로 아주 단순화시켜 저장하기 때문이다.

미 웨이크포레스트대 연구팀은 최근 원숭이 실험을 통해 받아들인 정보를 필수적인 요소만으로 단순화시켜 뇌의 작업량을 줄이는 기능을 하는 뇌세포를 발견했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미 과학원회지에 발표됐다.

연구팀은 원숭이에게 컴퓨터상의 그림을 보여주고, 20~30초 후 2~6장의 영상을 다시 보여준 뒤 원래 그림을 찾으면 오렌지 주스를 주는 실험을 반복했다. 실험 결과 연구진은 사람·꽃 등 같은 속성을 지녔지만 서로 다른 그림에 대해 특정 뇌세포가 활성화되는 것을 발견했다.

예를 들면 원숭이의 특정 뇌세포는 튤립에 반응하는 한편 데이지에도 반응했다. 이는 원숭이가 그림의 세부적인 정보를 모두 기억하는 대신 ‘꽃’에 해당하는 필수적인 특징만 기억하고 있음을 뜻하는 것이다.

이 세포는 뇌가 감각 정보를 기억으로 만드는 해마(hippocampus)에서 발견됐다.

연구팀의 로버트 햄슨 박사는 “모임에서 당신이 사람들을 기억할 때 모든 모습을 기억하지 않고 헤어 스타일이나 키, 나이 등 필수적인 정보만 기억하는 것과 같다”며 “해마에서 어떻게 이 작업이 이뤄지는지를 규명하면 뇌의 기능 규명과 기억력 향상에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

백승재기자



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[사이언스]뇌의 각 부분 기능 표시한 ‘지도’ 그리기 한창 30분이면 우울증·치매·종양 진단 가능


발행일 : 2004-03-23 [특집] 기자/기고자 : 백승재


불안하고 머리가 어지러운 환자가 걱정 끝에 병원을 찾는다. 약 30분의 검사 뒤, 각종 질병을 가지고 있을 확률이 진단된다. 정신분열증 0.7%, 우울증 5.4%, 불안장애 31.4%, 뇌종양 0%. 그동안 환자가 뇌를 어떻게 사용해 왔는지도 진단서에 나타난다. ‘내부 감정이 신경회로의 작동을 방해 중. 정보를 처리해서 결과로 도출하는 시간이 평균 이상. ’

‘뇌 지도’가 완성되면 가까운 장래에 다가올 모습이다. 최근 뇌를 연구하는 과학자들은 뇌의 영역마다 기능과 관련 정보를 표시, 하나의 지도(地圖·map)로 그려내고 있다. 우리의 생각과 기억이 결정되는 경로를 손에 쥘 수 있는 그림으로 만드는 작업이다.

뇌 지도가 왜 필요한지는 우리가 쓰는 지도의 역할을 생각하면 알기 쉽다. 지도는 단순히 지형을 나타낼 뿐 아니라 강수량, 기온, 인구밀도, 범죄율 등 무수히 많은 정보를 표시할 수 있다. 마찬가지로 ‘뇌 지도’는 기존의 연구성과를 일목요연하게 정리할 수 있을 뿐 아니라 과학자 간 연구결과 교환에도 큰 도움이 된다.

인간의 뇌가 영역마다 다른 기능을 갖고 있다는 생각은 19세기부터 있었다. 1905년 러·일전쟁에서는 역사상 최초로 뇌를 관통할 수 있는 라이플이 사용돼, 후두엽에 손상을 입은 환자들이 시각에 장애가 오는 현상이 관찰되기도 했다. 1950년대에는 초보적인 뇌 지도가 그려지기도 했다.

그러나 본격적으로 뇌에 지도를 그릴 수 있게 된 것은 CT(computed tomography·컴퓨터단층촬영), PET(positron emission tomography·양전자방출단층촬영), MRI(magnetic resonance imaging·자기공명영상) 등이 개발된 뒤이다. 지리학자들이 측량과 정밀한 항공사진으로 지도를 만들듯이, 뇌과학자들은 CT·PET· MRI를 사용해 뇌 지도를 만든다.

이들은 70년대부터 뇌 내부의 피질이 어떻게 상호작용하는지를 연구하기 시작해 인지신경과학(cognitive neuroscience)이라는 새 학문을 열었다. 인지신경과학자들이 성과를 올린 대표적인 분야가 시각 연구이다.

90년대 연구자들은 PET와 MRI를 통해 멈춘 물건과 움직이는 물건을 봤을 때의 뇌 혈류량을 찍어냈다. 결과는 놀랍게도 동일했다. 모든 실험 대상자들은 움직이는 물건을 본 뒤 하부 뒤쪽 뇌 피질이 활성화됐다.

최근 연구자들은 이 정보를 바탕으로, 더욱 자세한 뇌 지도를 그려냈다. 이들은 망막에 투사된 시각정보가 시신경을 통해 대부분이 일차 시각 피질(V1)로 전달된다는 사실을 밝혀냈다.

또 피질에 전달된 시각 정보가 V1과 연결된 많은 다른 피질(V2·V3A·V4·MT)로 분산되고, 시각적 주의력(attention), 작동기억(working memory), 운동 계획(motor planning)을 담당하는 회로를 형성한다는 결과까지 추가로 뇌 지도에 ‘그려넣었다’.

우리가 어떻게 물건을 볼 수 있는지 기본적인 회로가 밝혀진 셈이다. 과학자들은 이 지도를 더욱 자세히 그려, 최근 시각을 실제로 인식하는 회로가 어디인지를 밝혀내는 작업에 매달리고 있다.

뇌 지도 작성 작업은 우리가 알고 있던 상식을 부정하기도 한다. 예를 들면 소뇌는 운동이나 자세 조절 역할을 맡는 것으로 알려져 있지만, 최근 연구자들은 여러 가지 사물을 인식하는 기능도 소뇌에 있음을 밝혀내고 있다. 이 같은 연구가 계속되면, 철학이나 종교의 영역에 있던 인간의 인식·의식의 문제도 과학적으로 접근할 수 있게 될 것이다.

뇌 지도 연구 성과는 매년 기하 급수적으로 증가하며, 뇌 연구자 간에 정보를 통합할 필요성도 절실해지고 있다. ICBM(International Consortium for Brain Mapping)이 대표적인 사례.

ICBM은 미국·일본·유럽 선진국의 대표적인 뇌영상 센터들이 모여 18세에서 90세 사이 정상 성인집단의 인간 뇌 지도를 작성하고자 하는 대규모 프로젝트로, 1992년부터 7000여명에 대한 자료를 모으고 있다.

국내에서도 서울대 정신과학교실, 핵의학교실, 한양대 의공학교실 등이 모여 ‘한국인의 표준 뇌 지도’를 작성 중이다. 한국인의 뇌 지도가 필요한 이유는 뇌의 구조와 기능의 변이가 인종에 따라 큰 차이를 보이기 때문. 현재 일부가 작성돼 있으며, 5월 중순쯤이면 작성된 지도가 발표될 예정이다.

뇌 지도가 완성되고 이를 바탕으로 각 질병과 연관있는 뇌의 영역이 밝혀지면, 영상만으로 뇌질환을 세세하게 진단할 수 있다. 자신이 어떤 심리적인 상태가 있는지도 뇌 영상을 보면 파악 가능하다.

예를 들어 의사는 환자에게 ‘정신분열증입니다’라고 진단하는 대신, ‘유전적으로 내측두엽 해마 세포의 발달이 취약해 곧 정신분열 증상이 나타날 수 있습니다’라고 진단할 수 있다. 또 정신질환, 노인성 치매 등의 질환을 진단하는 것도 보다 간단해질 전망이다.

백승재기자 whitesj@chosun.com

※이 기사는 권준수 서울대학교 의과대 의학과 정신과학교실 부교수와 한국뇌학회의 도움으로 작성되었습니다.

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[유태우교수의 신 건강학];(10) “기억을 잘 하려면 잘 잊어버려라”
발행일 : 2004-03-17 D3 [건강] 기자/기고자 : 유태우


A씨는 50대 초반의 주부이다. 몇 년 전부터 건망증이 있었는데, 요즘 더 심해지는 것 같다. 산 물건을 두고 와서 다시 찾으러 간 적도 여러 번이고, 만남 약속을 잊어버리는 경우도 종종 있었다. 아파트 6층에 사는데 문을 잠그고 나왔는데도 잠근 기억이 없어 1층에서 다시 올라간 적도 많았다. 그는 나이가 먹어가니 뇌의 노화가 진행돼서 그런 건지 혹은 치매는 아닌지 알고 싶어했고, 기억력을 증강시키는 약이나 건강식품의 처방을 원했다.

치매와 건망증의 가장 큰 차이점은 치매는 자신이 잊어버렸다는 사실조차 모르는 것이고, 건망증은 그것을 안다는 것이다. 따라서 치매가 있는 사람은 자신이 증세를 호소하는 경우가 드물고 가족이나 주위 사람이 문제를 먼저 인식하게 되는 반면, 건망증 환자는 스스로 먼저 깨닫거나 주위 사람들은 별 문제가 안 된다고 하는데 자신은 심각하게 느끼는 경우가 더 흔하다. 물론 건망증도 본인과 주위 사람 모두 문제가 된다고 생각할 때에는 치매의 시작일 수도 있어 정확한 진단이 필요한 경우도 더러 있다.

기억은 인간의 인지기능 중 하나로 컴퓨터같이 입력·저장 및 출력의 과정을 거친다. 또한 이를 제어하는 중앙처리장치 같은 기능이 있어 이 과정을 통제한다. 치매나 다른 기질적인 원인이 있는 기억력 상실은 흔히 이 세 과정에 다 이상이 생겨 기억이 아예 저장되어 있지 않은 것이다. 건망증은 주로 일시적인 입력과 출력의 문제로 새로운 것을 입력하지 못하거나, 저장되어 있는 것을 바로 꺼내 오지 못하는 것이다. 다시 말해 기억력 창고는 충분한데도 들어가고 나오는 문이 너무 바빠 이 과정이 원활하지 못한 데서 건망증은 온다.

건망증은 중앙처리장치인 마음이 스트레스·불안·걱정·우울 등으로 바빠지면 더 심해진다. 처음에는 뚜렷한 스트레스 때문에 건망증이 생긴 것 같았는데, 나중에는 별 이유가 없는데도 건망증은 지속되는데, 그 이유는 건망증이 다시 건망증을 일으키기 때문이다. 한두 가지 잊어버려 실수를 하면, 이후부터는 잊어버리지 않으려고 더욱 안간힘을 쓰게 되고 이것이 다시 우리의 마음을 바쁘게 하여 건망증을 일으키는 악순환을 낳는 것이다.

역설적으로 들릴지 모르겠지만 기억하려면 잊어버려야 한다. 잊어버리려고 노력하면 첫째로 기억하려는 노력으로 점령당했던 기억의 문이 점차 열리기 시작하여 새로운 사실을 입력하기가 쉬워진다. 둘째는 그 저장된 기억을 끄집어내는 데도 이 문들을 통과해야 되기 때문에 저장된 단어나 기억들이 생각이 안 나서 애쓰는 경우가 줄어들게 된다.

잊어버리는 것의 첫 단계는 내가 건망증이 심하다는 사실부터 잊어버리라는 것이다. 자꾸 잊어버리더라도 대수롭지 않게 여기고 실수를 해도 그대로 넘어가라. 누가 핀잔을 주면 “응, 나 전에는 더 심했는데, 요즘 나아진 게 이래” 하고 웃어 넘겨라. “치매일지도 몰라” 하고 겁을 주면 “병원에 갔는데, 의사가 아니래”라고 응수하면 된다.

두 번째 단계는 실제로 생각해야 하는 가짓수를 줄이라는 것이다. 눈 뜨고 잘 때까지 생각해야 하는 일의 가짓수를 따져본 다음, 그중 1~2개라도 줄여 본다. 아무리 고민해봐도 결과가 달라질 수 없는 고민은 과감하게 줄인다. 과거의 후회들을 줄이지 못하겠으면 미래의 계획들로 바꿔 보는 것도 방법이다. 미래에 일어날 일들이 걱정이면 그 일이 닥친 때부터 고민을 시작하기로 하면 그것도 생각을 줄이는 방법이다.

세 번째 단계는 실제로 하루 동안 하는 일의 가짓수를 줄이라는 것이다. 단순하게 또한 벌여 놓지 말고 살라는 것이 여기에 해당되는데, 새로운 것 한 가지를 사고 싶으면 집에 있는 것 두 가지를 처분한 다음에 하는 것이다. 6개월 이상 손길이 가지 않는 책·서류·의류·잡동사니 등은 과감히 다른 사람에게 주거나 버린다.

잊어버리려는 노력을 적극적으로 하면 할수록 내 몸의 기억은 빠른 속도로 회복된다. 이 같은 노력을 3개월만 하면 대체로 기억에 큰 불편을 느끼지 않고 살게 된다. A씨도 이제 집을 나왔다 다시 돌아가는 경우가 없어졌다. 서울대병원 가정의학과 교수

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