뇌의 신비, 드디어 밝혀내다.

      뇌의 신비, 드디어 밝혀내다.
    일반적인 잘못된 생각: 우리는 태어날 때부터 용량과 잠재력이  전해진 뇌를 갖고 태어
나며, 뇌의 능력과 기능은 바꿀 수 없습니다. 그러므로 인생에서 우리의 기회는 이미 태어날 
때 운명지어져 있습니다.
    새로운 과학적인 사실: 뇌는 성장하고  변화하는 기관으로, 뇌의 능력과 생명력은  뇌에 
어떤 영양분을 주고 그것을 어떻게 다루느냐에 따라 달라집니다.  그러므로 우리는 뇌의 기
능과 우리의 운명을 바꿀 수 있습니다. 오랫동안 무시되어 왔던 뇌가 이제 집중적인 생물학
적 연구의 대상이 되고 있다는 사실은 우리 모두에게 반가운 소식입니다.

    뇌를 컴퓨터에 비유하는 건 어제의 과학입니다.
  철학자, 과학자, 성직자, 학자들은 아주 오랜 옛날부터 뇌의 성질에 대해 나름대로 독특한 
해석을 했습니다. 1700년대 중반에 영국의 한 철학자는 우리의  뇌를 교회의 오르간 비슷하
게 생긴 '진동하는 빈 관으로 이루어진 정교한 조직'이라고 설명했습니다. 산업 시대에는 뇌
를 기계에 비유했고, 요즘에는 최고의 정보 처리기인 컴퓨터에 비유합니다.
  그러나 뇌에 대한 새로운 실험은 이 비유가 적절하지 않다는 걸 보여줍니다. 컴퓨터는 용
량 이상의 명령을 내리면 작동하지 않습니다. 컴퓨터는 칩이나  바이트 수를 늘려 메모리나 
수행 능력을 개선하지도 못하지요.
  그렇습니다. 컴퓨터의 물리적인 구조는 컴퓨터 공장에서 처음 만들어질 때 영원히 정해집
니다. 아무리 발로 차도, 영양분을 쏟아  부어도, 음악을 들려줘도, 똑똑해지는 약을  먹여도 
컴퓨터는 더 똑똑해지지 않습니다. 그러나 살아있는 진짜 뇌는 그렇지 않지요.
  뇌를 컴퓨터나 기계로 보는 건 어제의 과학입니다. 뇌에 관한 새로운 실험은 인간의 뇌는 
항상 변화하는 복잡한 세포 덩어리로, 내부와 외부의 영향에  자극을 받는 기적적인 기관이
란 사실을 입증해 줍니다. 식품이나 약물이나 운동에 따라  심장의 구조와 기능이 향상하거
나 퇴보하듯이 뇌의 구조와 기능도 변합니다.

    뇌는 끊임없이 변화하고 성장합니다.
  신경과학자들은 이제 뇌도 우리 신체의 다른 기관과 마찬가지로 동적이긴 하지만, 영원히 
'고정'되지 않은, 믿기 어려울 정도의 유연성을 가진 기관이라는  걸 알았습니다. 미국 신경
과학협회의 회장인 래리 스콰이어 박사는 "비디오 카메라로 놔가 자극에 반응하는   과정을 
지켜볼 수 있다면, 뇌가 성장하고 수축하고 형태가 바뀌는 걸 볼 수 있을 것이다."라고 말했
습니다.
  뉴욕의 저명한 뇌 과학인 맥이웬 박사는 "가장 중요한 건 뇌가 끊임없이 성장하고 변한다
는 사실을 깨닫는 것이다."라고 말했습니다. 
  최근까지만 해도 우리는 간이나 신장이나 같은  다른 기관에 비해 뇌의 생물학적  구조에 
대해서 아는 게 거의 없었습니다.  왜 그랬을까요? 그 이유는  간단하다고 영국의 신경학자 
S.J. 프랙코위악 박사는 말합니다. 뇌는 쉽게  검사할 수 없었기 때문이지요. 두개골 깊숙이 
감추어진 인간의 뇌는 생전에는 손쉽게 감사나 절제를 할 수 없었으며, 죽은 뒤에나 그렇게 
할 수 있었습니다. 결국 뇌에 관한 지식은 모두 인간의 행동에서 추측하여 논의된 것들이었
습니다.
  그러다가 1972년에 컴퓨터 단층 촬영술(CT)이 도입되고 그 뒤에  양전자 복사 단층 촬영
술(PET)이 도입됨으로써 뇌의 해부학적 구조와 분해  작용에 대해 알게 되었으며, 뇌의 정
교한 경로를 통해 화학물질이 전달되는 과정을 추측할 수 있게 되었습니다.
  과학 기술의 눈부신 발전과 더불어 뇌에 대한 관심도  높아졌습니다. 우리는 처음으로 뇌
의 구조와 기능에 대해 자세히 알게 되었으며, 뇌가 어떻게 작용하고, 어떻게 하면 뇌의  기
능을 개선할 수 있는지에 대해서도 잘 알게 되었습니다. 과거의 수수께끼가 21세기 지싱 앞
에 무릎을 꿇게 된 셈이지요.

    21세기의 쾌거, 살아있는 뇌 활동을 추적할 수 있습니다.
  옛날에는 과학자들이 뇌의 해부학적 구조를 연구할 수 있는 유일한 방법이 죽은 뇌 조직
을 검사하는 거였습니다. 물론 과학자들은 지금도 전자 현미경으로 죽은 뇌 조직을 검시 해
부하지요. 그러나 과학 기술의 발전과 더불어 뇌 연구는 혁신적인 발전을 하게  되었습니다. 
과학자들은 새로운 기술을 이용해 뇌가 생각하고, 정보를 리하고, 새로운 학습을 하고, 분노 
절망을 표현하고, 심지어 환각상태나 정신이상 상태에 있을 때에 그 속을 들여다볼 수 있게 
되었습니다.
  <타임>은 1995년 10월호에 '환각 상태에 있는 뇌의  스냅사진'을 공개했습니다. 이 뇌 사
진은 뇌의 활동을 확인하고 정신적인 이상을 진단하는 데 도움이  될 뿐만 아니라, 여러 가
지 영양소와 약물, 호르몬, 약초 치료로 뇌의 기능이 좋아졌다는 구체적인 증거를  제시하기
더 합니다.
  총천연색의 최첨단 3차원 뇌 영상은 신경 전달 물질이 기분의 변화를 일으키고 장기적인 
기억으로 자리를 잡는 경로를 추적할  수 있게 해줍니다. 과학자들은 뇌  영상을 통해 뇌의 
각 부위로 흘러 들어가는 혈액의 양과 뇌가 임무 수행을 위해 에너지를 얼마나 많이 소모하
는지를 - 포도당을 얼마나 연소시키시는지를 - 눈으로 확인할 수 있습니다. 대체로 뇌로 흘
러 들어가는 혈액의 양과 연소한  포도당의 양이 많을수록, 뇌가 더  열심히 일하고 있다는 
걸 알 수 있지요. 과학자들은 노화한 뇌는 같은 양의 정보를 처리하기 위해 젊은 뇌보다 더 
열심히 일해야 한다는 것도 알아냈습니다. 뇌 영상은 주의력 결핍 장애가 있는 사람의 뇌는 
포도당을 연소시키는 방법에 이상이 있다는 것도 보여줍니다. 또한  정신 분열증 환자의 뇌
는 정상적인 뇌와 다르다는 것도 보여주지요.
  과학자들은 뇌 영상을 통해 신경 전달 물질인 도파민이 뇌에서 비디오게임을 하는 걸 볼 
수 있으며, 마약 중독자의 뇌에서 환각 활동의 중심지를 표시해 중독 지점을 정확하게 찾아
낼 수 있습니다. 또한 인간이 돌연한 공포를 만났을 때 대뇌의 변연계에서 일어나는 집중적
인 활동을 도표화할 수 있으며, 뇌 세포막의 지방 구성 변화를 자세히 기록해 뇌 세포의 증
식과 파괴를 예측할 수 있습니다.
  -요점: 첨단 뇌 촬영술의 발달로 뇌를 철저히 검사할 수 있게 됨에  따라 과거의 많은 이
론들이 잘못되었다는 게 입증이 되었습니다. MRI, PET,  SPECT 같은 새로운 뇌 촬영술의 
등장으로 살아있는 인간의 뇌 활동을 추적할 수 있게  되었으며, 이로써 '뇌 생물학'의 새로
운 시대가 열렸습니다.