신경과학1
1. 신경과학 이란
신경과학(神經科學, neuroscience)은 뇌와 모든 신경계에 대하여 연구하는 학문이다.
신경과학은 사람이 외부와 소통하는데 있어 어떻게 인지하고 경험하는지 또는 다른 사람과 어떻게 관계를 맺는지에 대해 연구하고 연구대상은 동물이지만 특히 사람의 신경계를 중점으로 연구하며 넓게는 신경생물학과 인공신경망까지 연구하는 학문이다.
뇌과학(腦科學, brain science)을 뇌과학과 거의 같이 쓰이고 있지만, 영미 권에서는 뇌는 신경계의 일부이며 뇌과학은 신경과학의 한 분야로 분류하고 있다.
신경과학이란 단어는 새로운 언어며 뇌에 관한 연구는 과학 자체의 시작만큼 긴 역사를 가지고 있다. 생물학, 심리학, 물리학, 수학, 화학, 약학 등의 분야 과학자들이 신경계에 대한 이해를 하는데 이바지하였습니다.
둘이상의 학문에 걸쳐 접근하여 시도하여 발생 하였습니다. 최근에는 신경계의 과학적 연구를하는 사람들은 대부분 신경과학자로 간주 합니다.
신경과학은 자연과학의 거의 모든 분야에 연결 되어있습니다. 뇌와 신경계가 어떻게 작용하는지 뇌의 전기적 작용과 화학적인 작용 등 광범위하게 적용되고 있다.
2. 신경과학의 역사
- 선사시대 사람들은 뇌가 매우 중요한 역할을 한다는 것을 인식하면서부터 시작되었습니다.
- 고고학적 기록으로 7,000년 전 살아있는 사람을 대상으로 치료 목적으로 진행된 원형 절 개술(사람의 두개골에 구멍을 내어 시술)을 한 추정되는 흔적이 관찰되었다.
고대 이집트의 의사들이 집필한 내용에는 뇌 손상에 의한 많은 증상들에 대하여 알고 있는 것처럼 기록되어 있다.
고대 그리스 의학의 아버지 히포크라테스는 뇌가 단순히 감각에 관여하는 것뿐만 아니라지능에 관여한다고 하였습니다.
철학자 아리스토텔레스는 심장이 지식의 중추라고 고수하였으며 심장의 열로 끓어오르는 피를 식히는 냉각장치라고 믿었습니다. 아리스토텔레스는 뇌의 냉각 능력에 의하여 이성적인 기질을 설명 하였습니다. - 로마시대의 의학자 갈렌은 로마시대 당시에는 설득력이 없었지만 양의 뇌를 실험재료로 대 뇌와 소뇌의 구조로부터 기능을 추론 하였으며 대뇌가 부드럽고 소뇌는 대뇌보다 좀 더 딱 딱하다는 것을 밝혀냈고, 대뇌가 감각을 수용하고 소뇌가 근육에 명령을 내린다는 견해를 제시 하였습니다.
르네상스에서 19세기까지는 과학자들은 뇌실에 초점을 맞춘 오래된 생각으로부터 벗어나 고 뇌의 구성 성분에 더 유심히 관찰하기 시작 하였습니다. - 18세기 말까지 과학자들은 신경계가 뇌와 척수를 포함하는 중추신경계와 몸의 전체를 구 성하는 말초신경계를 알았다. 뇌의 손상은 감각과 운동능력 그리고 사고(思考, thinking)를 할 수 없으며, 사망할 수도 있다는 것을 알았고 뇌는 구별 가능한 부위를 지니며 다른 기능을 사행하다고 알게 되었다.
- 해부학자 안드레아스 베살리우스에 의하여 뇌의 구조를 더 자세히 알게 되었으며. 데카르 트는 신경이 눈으로부터 뇌실로 뻗는다고 생각하였고 마음은 송관선을 조절함으로 운동 반응에 영향을 주며 송관 선은 근육을 팽창시킨 신경을 통해 동물과 영혼의 움직임을 조절하기 위하여 밸브와 같은 역할을 한다고 주장 하였다.
인간의 정신 능력이 뇌가 아닌 마음에 있다고 주장하였으며 송관선을 통해 뇌와 의사소통함 으로 움직임을 명령하는 정신적 실체라고 믿었습니다. - 19세기 독일의 생물학자 에밀 드 보이스 페이몬드는 신경이 전기 자극을 받으며 근육이 경련을 일으킨다는 것과 뇌가 스스로 전기를 형성한다는 것을 밝혀냈습니다. 이로 인하여 신경이 체액의 움직임에 따라 뇌와 의사소통하는 관점에서 벗어나게 되었습니다.
몸 안의 신경 안에는 많은 얇은 신경유소가 있고 각각 다른 방향으로 각 정보를 전달할 수 있다고 알게 되었습니다.
스코틀랜드 의사 찰스 벨과 프랑스 심리학자 프랑스와 마장디는 신경 31쌍은 근육으로 전 달되기 위하여 척수로부터 나오고 척수신경의 손상은 몸의 연관된 위치에서 감각과 운동 기능의 많은 손실을 초해한다. 감각과 운동신경섬유에서 전달은 완전히 한 방향으로만 이루어진다. 두 종류의 섬유는 대부분 다발을 형성하지만 척수로부터 들어오고 나갈 때는 완전히 분리되어 있다. 복근이 단지 운동섬유만 가지고 배근이 감각섬유만 가진다는 사실을 밝혀냈습니다.
- 현대 신경과학에서는 뇌 연구의 복잡성을 줄이고 체계적인 실험을 위해 작은 부분들로 나 누습니다. 환원주의적 분석이라고 부르며 복잡성의 정도에 따라 분자적, 세포적, 시스템적, 행동적, 인지적 단계로 나누고 있습니다.
2.1 분자신경과학
서로 다른 분자들은 뇌에서 매우 중요하고 다양한 기능들을 하며 서로 다른 뉴런과 의사소통하고 허락하는 전달자 역할, 어떤 물질의 뉴런으로 들어가고 나가는 물질을 조절하는 역할, 뉴런의 성장을 편성하는 역할, 과거 경험을 기록하고 보관하는 역할을 분자신경과학이라 고한다.
2.2 세포신경과학
분석의 다음 단계로 어떻게 서로 다른 종류의 모든 분자들은 뉴런에게 특별한 성질을 주는지에 초점에 맞추어 연구하는 학문으로 서로 다른 뉴런들은 어떻게 다른 기능을 하며, 다른 뉴런들은 다른 뉴런에게 영향을 주는가. 또 뉴런은 태아 발달과정에서 서로 전선같이 연결되는가. 어떻게 계산을 수행하는가의 연구 학문이다.
2.3 시스템신경과학
뉴런의 군집은 시각이나 수의 운동과 일상의 기능을 수행하는 복잡한 회로를 형성하고 뇌 안에서 각각 독립된 회로를 가지는 시각 계와 운동계를 말할 수 있습니다. 신경회로가 감각 정보를 어떻게 분석하고, 외부세계를 인식하고, 행동으로 움직이는 등의 연구를 말한다.
2.4 행동신경과학
서로 다른 기억의 형성은 다른 시스템에 의해서 만들어지는지? 뇌의 어디에서 생각을 바꾸는 작용 을하고, 무엇이 이러한 시스템에서 감정과 행동을 조절하는가, 어디에서 꿈을 만들어내고 꿈은 무엇을 드러내고자 하는가의 질문을 하는 연구 학문이다.
2.5 인지신경과학
상상, 자각 인지, 언어 등과 같은 사람의 정신활동이 더 높은 단계로 관여하는 신경 기전을 이해하고 어떻게 뇌의 활동이 마음을 형성하는지 연구하는 학문이다.
3. 신경계의 주요 질환
3.1 알츠하이머병
치매(癡呆)라고하며 대뇌신경계 세포의 손상 따위로 말미암아 지능, 의지, 기억, 등의 지 속적 상실로 뇌가 점진적으로 퇴화하는 질병
3.2 파킨슨병
사지와 몸이 떨리고 경직 되는 중추 신경계통의 퇴행성질환으로 몸이 굳어가고 작은 보 폭으로 보행하며 얼굴이 굳은 표정을 잦는다. 신경 전달 물질인 도파민이 줄어들어 일어나며, 나이가 높을수록 발생확률이 높아진다.
3.3 착수 마비
척수의 외상에 의한 손상으로 일어나는 마비이며 이에 따라 감영증이 생긴다. 감정과 운동의 소실이 된다.
3.4 우울증
불면증과 식욕 감퇴, 무기력, 염세주의 등의 상태가 동반되어 아웃사이더의 성격을 보이 며 감정의 심각한 장애로 비정상적인 행동을 자행한다.
3.5 뇌성마비
뇌가 손상되어 운동 기능이 마비된 상태로 태아기의 감염, 발육 장애, 출생 시의 뇌 손상, 수막염 등의 원인으로 나타난 운동 장애이다.
3.6 정신분열증
망상과 망각, 환청, 기과한 행동으로 사회적 기능 장애를 일으킬 수도 있는 질환
3.7 간질
뇌 신경세포 집단들의 비정상적이고 동시 화된 발화 현상으로 뇌의 전기 활동의 간헐적인 장애를 나타내며 발작을 초래하는 증상, 의식 손실, 지각 장애를 초래한다.
3.8 뇌졸중
뇌졸중 내지 뇌혈관질환이라고 하며, 뇌혈관이 막혀서 발생하는 뇌경색 또는 허혈성 뇌 혈관질환과, 뇌혈관이 터져서 발생하는 출혈성 뇌혈관질환으로 나뉜 고. 영구적인 감각과 운동 혹은 인지의 결핍을 초래하는 뇌 지능 소실 증상이다.