인간두뇌의 신비 얼마나 풀 수 있나

중앙일보

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종합 04면

인간의 두뇌가 사람의 머릿속 기능을 완전히 이해할 수 있을 것인가.
이에 대한 해답을 내리는 것은 이르지만 수많은 학자들이 근년에 이르러 이 문제를 해결해 보려는 노력에 박차를 가하고 있다.
사람의 「마음」이란 무엇인가. 기억이란 어떻게 이루어지는가, 잠은 왜 자게 되는가 등의 연구는 사람의 뇌가 워낙 복잡하기 때문에 신경생물학·해부학·물리학·생화학·심리학·정신의학· 분자생물학자 등 거의 모든 분야의 과학자가 함께 참가하고 있지만 쉽게 밝혀지지 않고 있다.
사람의 뇌는 무게가 약1.4Kg정도로 약 1천억 개의 신경세포(뉴론)로 이뤄져있다. 전형적인 「뉴론」의 크기는 5∼1백「미크론」(1「미크론」은 1천 분의 1「밀리」)으로 세포 체에 1개의 끈과 같은 축삭과 여러 개의 수상돌기를 가지고있다.
축삭은 세포 체가 지시하는 신호를 받아 수상돌기를 통해 다른 「뉴론」에 전달하는 역할을 한다.
신호는 2개의 「채널」로 전달, 접수된다.
세포 체는 처음 전기적인 자극을 축삭에 전달하며, 이 자극을 다른 세포로 전달하는 것은 「호르몬」과 비슷한 화학전달물질에 의해서이다. 따라서 1개의「뉴론」은 축삭과 여러 개의 돌기를 이용, 수백·수천의 다른「뉴론」과 1천 분의 1초안에 정보를 전달하기도 하고 받아들이기도 한다.
사람은 이런 전달 체를 통해 머리가 지시한대로 말하고, 웃고, 움직이고, 기억을 찾아낼 수 있는 것이다.
인간의 중추신경계는 척추·중뇌·간뇌·대뇌 등 층을 이루며 형성되어 있는데 대뇌피질 등 상부구조가 간뇌 등의 하부구조를 통제하고 조정하는 능력을 갖고 있다. 이런 점에서 보면 대뇌피질이 모든 행위의 첫 시발점이 된다.
대뇌피질도 좌우 반뇌가 각각 다른 기능을 갖도록 되어 있으며 대뇌피질의 위치에 따라 맡고있는 신체의 지배부위가 다르다.
사람의 왼쪽 대뇌피질의 운동분야만 보아도 왼쪽 귀 위에서부터 정수리까지 맡고있는 기관이 다르다. 귀 부근은 장기의 운동, 그 위로가면서 목·혀·턱·이빨·입술·얼굴·코·눈·손가락·팔·머리·엉덩이·다리의 움직임을 맡으며 정수리 근처는 발과 생식기관을 지배하고 있다.
바른쪽 반뇌도 이와 비슷한 기능을 갖고 있는데 맡고 있는 인체기관이 정밀을 요할수록 대뇌피질의 넓이가 넓어진다. 따라서 우리 뇌에서 넓은 대뇌피질을 갖고 있는 기관은 정밀을 요하는 손·팔·얼굴·혀 등이 된다.
한편 우리가 보고 듣는 사실들을 기억하는 기능은 대뇌 양편에 있는 측두섭의 내측이 맡고 있다. 또 사람의 얼굴이나 사진을 보고 식별해 내는 능력은 뒤쪽 후두섭에서 측두섭에 이르는 내면에 퍼져있다.
이런 사실은 측두섭이나 후두섭의 손상을 입은 환자는 전혀 아는 사람을 기억치 못하거나 새로 듣고 배운 사실을 기억하지 못한다는 데서 알 수 있다.

<외지에서>

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