⑤ 생물학적 기초 : ppt 내용과 족보 정리

곧 시험이다

난 아무것도 몰라요~ 진짜 이게 뭘 위한 시험문제인지 모르겠다 

유미는 아무것도 몰라요~~~

지금까지 쓴 1~4번 글의 내용들은 다시 다 까먹어버렸는데, Ebbinghaus의 망각이론에 따르면 한번 잘 배워둔 것은 나중에 다시 배우려고 할 때 걸리는 시간이 한참 적게 걸린다고 한다. 그것을 믿어보아야겠다. (ctrl+C/F에 의존하는건 어떨까...)

---

5. 생물학적 기초

데카르트의 신체관

- 동물 정기(animal spirit) : 구심성 신경(감각신경)에서 들어온 자극이 송과선(pineal gland)을 통해 마음으로 들어오고, 원심성 신경(운동신경)을 통해 나간다. 

-- 송과선은 황소를 해부해서 관찰했는데, 실제로 인간의 송과선은 동그랗게 생겼다. 그리고 멜라토닌을 분비하여 수면을 조절하는 일을 한다. 

- 시각지각 위주로 생각을 전개했는데, 잘못된 부분이 많다. camera obscura와도 관련이 있다. 

광케이블이냐? ㅋㅋㅋㅋ c.

데카르트는 신경에 동물정기(기체화된 혈액)가 흐른다고 믿었다. 신경을 가진 모든 동물은 신경관을 가지고 있으며, 참고로 시냅스 발견 전까지는 세포가 아닌 섬유로 신경을 생각했다. 참고로 신경의 신호전달은 모든 방향이다. 신경전달물질을 매개한 신호전달은 단방향이다. d.

데카르트는 송과선이 마음의 문이라고 생각했다. c.

데카르트가 말한 마음의 문은 송과선이다. b.

---

뇌 영상화

- 혈류역학(hemodynamics) : 뇌의 활동을 짐작하는 수단. PET(양전자 방출 단층촬영), fMRI(기능성 자기공명장치)

- 언어과제, 음악과제를 줄 때 서로 다른 부위가 활성화되는 것을 보고 영역을 판단. 하지만 특정 부위에서만 특정 처리가 이루어지는 것은 아니고, 모든 곳에서 활동이 발생한다. 

- 단어 보기는 후두엽의 시각피질, 단어 듣기는 auditory projection area, 단어 발성(음운)은 motor projection area, 단어 생성(의미)은 전두엽의 Broca's area에서 많은 활동이 이루어진다. 

박형생 교수님 수업자료 중 가져왔습니다. 문제될 경우 삭제.

혈류를 측정하는 것은 곧 에너지를 얼마나 쓰느냐와 관련된다. c.

뇌영상기법은 혈류역학 위주로 검사한다. 

fMRI와 PET는 뇌 혈류를 측정한다. b.

---

뇌의 구조

- 척수(뇌가 아니다) : 감각, 운동, 자율신경계의 통로

- 후뇌(연수-생명활동, 소뇌-운동협응, 뇌교-신경연결 교환)

- 중뇌(상구체/하구체-원시적 시청각, 망상체-각성/주의)  : 여기까지가 파충류의 뇌이다. 

- 전뇌(시상-정보전달, 시상하부-내분비계/자율신경계/동기/정서)  : 여기까지가 보통 조료/포유류의 뇌이다. 

- 종뇌(번연계-舊피질, 대뇌피질-新피질)  : 인간과 가까운 것들에서 보이는 뇌. 

-- 변연계 : 편도핵(정서, 공격행동), 해마(기억, 학습), 기저신경절(운동제어)

-- 대뇌피질 : 회(볼록한 구조), 열(깊은 고랑), 구(얕은 고랑)

--- 전두엽(사고), 두정엽(감각통합과 조작), 후두엽(시각), 소뇌(운동협응), 측두엽(청각)

--- 운동피질(출력), 체감각피질(입력)을 볼 때 대뇌피질의 대부분은 혀, 얼굴, 손 등이 크게 mapping된다. 

대뇌피질(회백질)은 2mm쯤 되는데, 실질적으로 안쪽의 백질도 대뇌에 들어가므로 부피가 크다. 뇌는 수업에서 버섯과 브로콜리로 설명하였다. 또한 진화에 걸쳐 하위구조에서 상위고조가 쌍여나간 방식이다. 다만 파충류 뇌는 척수-후뇌-중뇌로만 구성되어 있는데, 포유류는 전뇌-종뇌가 더 있다. 근본적으로 구조부터 다른 것이다. d.

척수-후뇌-중뇌-전뇌-종뇌. a.

분할뇌 연구는 언어정보처리가 주로 좌반구에서 두드러진다고 이야기하지만, 우반구에서 일어나지 않는 것은 아니다. 뇌는 어느정도 가소성을 가지고 있기 때문에, 특정 부위가 해부학적인 대응관계를 가진다든지, 대뇌피질 하부가 특정 기능만을 담당한다는 이야기는 맞지 않다. 국재화가 되어있을지라도 위치가 변경될 수 있는 것이 뇌이다. a.

대뇌는 종뇌에 해당된 것이며 가장 나중에 형성되었다. 소뇌는 후뇌의 일부분이며, 전뇌는 시상 등을 포함한다. 1. 

신경계는 중추신경계와 말초신경계로 나뉜다. 자율신경계는 내장기관의 활동을 저절로 조절하는 것인데 뇌사는 자율신경계가 죽은 것을 이야기한다. 감각/운동 신경계는 대뇌피질에 mapping되어있다. 4.

 

---

- 신경계의 진화

-- 회전 대칭성(Rotational symmetry) : 말미잘, 불가사리 등

-- 반사 대칭성(Reflectional symmetry) : 편충, 오징어, 인간 등

- 신경계의 발생(Neurogenesis)

-- 신경관에서 척수와 뇌를 형성한다. 50일쯤 될 때 종뇌와 망막이 형성된다. 

 

 

---

신경세포(neuron)

- 수상돌기(dendrite) -> 축색돌기(axon) -> 신경종말(axon terminal)로 신호가 전달된다. 

- 신경세포들의 첫 시작점은 감각신경이고 끝점은 근육이다. 

- 운동신경세포, 소뇌신경세포(퍼킨체 세포), 운동피질신경세포, 후각신경세포 등... 

- 신경세포 내부의 전기생리적 신호전달 : 자극이 올 때 신경세포 내부로 Na이온 유입(탈분극으로 활동전위에 도달), 이후 K이온 유출(안정전위로). 

한편 뉴런과 신경세포는 동일한 말이다. 뇌에는 천억개 이상이 있다. 신경세포는 최후에 근육세포로 이어진다. 다른 선지들도 솔직히 다 맞는 것처럼 보이긴 하는데, 일단 수업시간에 언급한 3번을 답으로 하자. 3.

신경세포(=신경원, 뉴런)은 수상돌기에서 축삭돌기 방향으로 신호가 전달된다. 세포 안에서는 전기신호로 신호가 전달된다. (엄밀히 따지면 화학물질의 이동으로 전달되긴 하는데 일단 무시하자). 아마 옛날에는 세포라고 생각하지 못했을 것이다. 3.

미세전극을 사용하여 측전하는 것은 뉴런 내외부 전위차이다. 시냅스의 전달방식은 오로지 화학적이며, 뉴런은 접속과 분리를 반복하지 않는다. 시냅스는 신경세포들 사이에서 신경전달물질을 통해 화학적 신호전달이 이루어지는 곳이다. a.

 

---

시냅스

- 시냅스 발견(Charles Sherrington, 1906) : 개의 긁기 반사 실험

-- 공간적 통합 : 여러 부분을 자극해도 결과는 하나로 통합

-- 시간적 통합 : 순차적으로 자극해도 결과는 하나. 약한 자극을 주면 반사가 발생하지 않았다(threshold를 시사)

- Loewi의 개구리 심장 실험 : 시냅스 이전 세포에서 이후 세포로의 화학적 신경전달을 확인. 

- 열쇠-자물쇠 유형(key-and-lock type)

-- 신경전달물질(neurotransmitter) : 일부 세포막 수용체만 자극한다

-- 억제성 : 세레토닌(수면 유도), GABA(억제)

-- 흥분성 : 아세틸콜린(Ach, 지각, 운동, 학습), 노르에피네프린(NE, 정서, 동기), 도파민(DA, 집중), 글루타메이트(Glu, 뇌의 정보전달, 학습, 기억)

-- EPSP(흥분성 연접, Na 유입으로 탈분극 유도), IPSP(억제성 연접, Na 유출로 과분극 유도)

신경전달물질이 전달하는 정보는 화학적 신호이다. a.

시냅스에서는 신경전달물질에 의한 화학적 신호전달이 이루어지는데, Loewi의 개구리 심장 실험으로 밝혀졌다. 열쇠-자물쇠와 같이 특이적인 반응을 하는 것으로 알려져있다. 탈분극 과정은 뉴런 내부의 흥분전도과정이다. c.

시냅스를 통한 신경전달방식은 흥분성(EPSP)과 억제성(IPSP)이 있다. 신경전달물질은 체제화된 분포를 하고 있지 않다. 또 향정신성 약물은 수용체에 작용하는 것으로, 활동전위의 크기는 이것에 불변이다. 신경계의 전달과정은 기본적으로 전기적 또는 화학적이다. b.

 

Loewi는 개구리 심장 실험으로 신경전달물질을 증명함.

 

 

---

지형학적 체제화

- 망막 대응 체제화(Tootell, 1982) : 시각공간이 대뇌피질에 상이 맺히는 양상을 방사선 동위원소 표지한 포도당을 이용하여 검출.

- 시각자극에 대한 피질의 표상은 중심부분의 해상도가 높다. (응시하는 점의 바깥이 흐리게 보인다)

 

대뇌 피질에는 시각피질, 체감각피질, 운동피질이 있는데, 공간적 근접성에 따라 체제화가 일어난다는 점을 시사한다. 수용장은 외부 자극에 반응을 하는 영역을 이야기한다. d. 

 

 

---

기능적 비대칭성(국소성) : 뇌는 각 기능을 담당하는 module의 배열이다. 

- 뇌반구 비대칭성

-- 분할-뇌 연구(Roger Sperry의 간질환자 연구) : 뇌량에서 시교차가 이루어지는데, 이것을 절단한다. 

-- 좌우에 서로 다른 공간과제, 언어과제 부여 : 좌반구가 언어, 우반구가 공간능력에 능하다. 

 

- 기능적 국재화(Functional localization)

-- 브로카 실어증(표현성 실어증), 베르니케 실어증(수용성 실어증)

표현적 실어증(브로카)과 수용성 실어증(베르니케)은 뇌손상 환자들을 통해 이루어진 것이다. 1.

양반구 사이가 분할되었다. 4.

분할 뇌 연구에서는 대뇌의 반구가 기능상 비대칭적으로 각 기능을 하는 부위들이 특정 반구에서 지배적이라는 점을 보였다. 좌반구는 언어, 우반구는 공간능력이라고들 한다. 이 실험의 전제는 뇌량이 좌우 신호를 교차한다는 것이다. 이것을 통해 특정 기능은 뇌의 특정 부위에서 한정하여 발생한다는 것을 설명했다. d.

서로 다른 부위를 없앴더니 다른 장애가 나타난다? 기능적 국재화가 있는 것이구나! d.

 

---

뇌의 가소성

- 족제비의 청각-시각영역을 바꾸어도 큰 이상이 없었다. 

- Benjamin Carsen의 수술 : 뇌 절반을 들어내도 기능이 정상화되었다. 

- connectome : 신경 연결체

딥러닝은 뇌의 가소성을 전제로 하였다. 국재화를 지지하지 않는다. 백질의 밀도와는 관련없고, 그 연결이 중요하다. 표층부와 심층부 모두 학습을 통해서 형성되는 편이다. 1.

솔직히 잘 모르겠는데, 뇌손상 연구, 영상기법, 뇌전도 분석은 거시적인 것이다. connectomics도 미시적이긴 하나 그 규모가 거시적이고, 단일세포 활동기록을 살피는 것이 규모로 보나 파급 대상으로 보나 가장 미시적이다. 5.

뇌손상 연구는 기능적 국재화를 지지한다. 다만 뇌영상 자료는 국재화를 지지하지는 않고, 특히 특정 부분에서 많이 일어난다는 점을 시시할 뿐이다. 이것은 module의 배열로 설명가능하다. 뇌의 반을 잃어도 정상생활이 가능한 것은 뇌의 국소성이 아닌 가소성을 고려해보아야 할 점이다. 복잡한 신경계를 가진 것과 아닌 것이 국소성과 가소성 레벨에서 차이가 있지는 않다. 해부적 심리적 레벨에서 차이가 있는 것도 아니다. 3.

 

---

마음에 대한 은유

- Descartes : 수력인형, 시계

- Frued : 빙산의 일각

- Skinner : 전화교환대

-- 이상의 은유는 energy 개념에 근거하였고 이하의 은유는 information에 기반한다. 

- Simon : 컴퓨터(Turing machine) - 상징 조작(symbol manipulation)과 관련

-- 이후의 논의는 knowledge 중심으로 이루어질 것이다. 

문제 ) 적절한 설명 고르기 / 2번은 개소리이다. 한편 energy-information-knowledge는 심리현상을 설명하는 방법론으로 순차적으로 제시되고 있었다. 저것들을 모두 통틀어서 심리를 이해해야 할 것이다. 4.

설득력이 있는게 뭐라고 묻는게 도대체 어쩌라는건지 모르겠는 문제지만, 일단 가장 최신의 이론이 설득력이 있지 않을까? d.