뇌의 발달과 가소성, 신경전달물질

 

1. 뇌의 발달

 

- 출생 시 아기의 뇌세포, 즉 뉴런의 숫자는 약 1000억 개로

성인과 동일하게 모든 뇌세포를 갖추고 있지만, 뇌 무게는 성인의 4분의 1 정도임

 

- 생후 6개월경에는 성인 크기의 반 정도가 되고

2세 말 경에는 성인의 뇌 크기에 4분의 3에 이를 정도로 커짐

 

- 뇌는 일정한 순서대로 발달하지만, 영역별로 발달의 최적 시기나 발달의 속도는 다름

 

유아기 (만 3세부터 6세까지) – 전두엽이 빠르게 발달하며 성인이 된 후에도 계속 발달

아동기 (만 6세부터 12세까지) – 두정엽과 측두엽이 빠르게 발달

청소년기 (13세부터 18세) – 후두엽과 측두엽이 빠르게 발달

 

- 많이 사용하는 시냅스는 강화되지만 사용하지 않으면 소멸되는데

코티졸이라는 스트레스에 반응하여 분비되는 호르몬이 이 시냅스의 수를 줄이고

뉴런을 손상되기 쉬운 상태로 약화시킴

 

- 과밀화된 시냅스가 소멸된 후에도 학습은 뇌 구조에 영향을 끼침

 

- 유아기 때 전두엽이 빠르게 발달하며 성인이 된 후에도 계속 발달함

 

- 신경망 가지치기 시기는 각 대뇌피질 영역에 따라 다름

 

- 학습과정은 새로운 신경 연결을 형성하는 것과 관련이 있음

 

- 풍부한 환경은 시냅스의 연결을 가속화

 

- 대뇌피질 영역 중 브로카와 베르니케 영역이 손상되면 실어증의 원인이 됨

 

브로카 영역이란?

 

- 뇌의 좌반구 하측 전두엽에 위치하고 언어의 표현에 중요한 기능을 담당하는 영역

 

베르니케 영역이란?

 

- 언어의 이해를 담당하는 부위로 손상되면 말은 유창하지만

그 안에 의미가 없어지며 다른 사람의 말 또한 이해하지 못함

 

2. 시냅스 생성과 수초화

 

- 시냅스는 하나의 신경세포와 또 다른 신경세포 간의 연결 부위를 의미하며

형성 시기는 뇌의 영역에 따라 큰 차이를 보임

 

- 전두엽의 뉴런이 수초화되고 처음 1년 동안 시냅스가 증가하면서

영아는 반사를 이전보다 잘 통제할 수 있게 되고 생리적 상태를 조절하는 능력이 발달하게 됨

 

2-1. 수초화란?

 

- 뉴런이 수초라는 덮개에 의해 둘러싸여 뉴런의 두께가 두꺼워지는 과정으로

신경전달을 빠르게 해주며 뇌가 신체의 다른 부위와 더 효율적으로 신경충동을 교류할 수 있게 도움

 

- 수초화 과정은 태내 약 4개월경부터 시작하여 2세경에 정점에 이르지만,

어떤 뇌의 영역은 성인기 초기까지도 수초로 덮이지 않을 수도 있음

 

2-2. 축색돌기와 수상돌기

 

신경세포인 뉴런은 중심부에 위치한 세포체와 세포체 사이에서 뻗어 나온 돌기로 이루어져 있는데

이 돌기가 축색돌기와 수상돌기로 나뉨

 

축색돌기 – 돌기 중 가장 길며, 하나의 뉴런에는 한 개의 축색돌기만 존재하고 다른 뉴런에 정보를 전달함

수상돌기 – 길이가 짧고 가지의 수가 많으며, 자른 뉴런으로부터 시냅스를 통해 정보를 받아들이는 역할을 함

 

3. 뇌의 가소성

 

가소성이란?

 

- 뇌 신경회로가 외부의 자극, 경험, 학습에 의해 구조적으로 움직이면서 재조직화하는 능력을 의미

 

- 신경가소성은 경험의 결과로서 뇌가 연결을 재조직하거나 수정하는 능력을 의미하며

나이와 활동에 따라 다르게 나타나는데, 여러 기능을 습득하는 유년기에 가장 폭발적으로 발현되며

성인이 된 이후에도 일생 동안 일정 수준의 가소성을 유지함

 

- 신경가소성은 환경과 경험 등의 자극이 풍부할 때 더 활발하게 일어나며

학습경험은 뉴런 간의 새로운 시냅스를 발달시킬 수 있음

 

- 신경생성은 성인기에도 진행되고 뇌의 특정 부위가 손상되면 그 영역의 기능 회복에 도움이 됨

 

4. 뇌의 신경전달물질

 

신경전달물질이란?

 

- 신경세포에서 분비되는 신호 물질로

뉴런들 간의 신호를 전달하기 위한 화학적 매개체를 의미

 

거울뉴런 – 다른 사람이 하는 행동을 보거나 어떤 이야기를 듣는 것만으로도 활성화되는 뉴런으로,

마치 자신도 그런 행동을 하거나 이야기 속의 주인공이 되는 것처럼 느끼게 해주는 공감 뉴런을 의미하며

인간이 아닌 동물들에게서도 발견됨

 

4-1. 신경전달물질의 종류

 

1. 아미노산

 

글루타메이트 – 중추신경계에서 중심적인 흥분성 신경전달물질로 주로 불쾌한 기억과 연관

 

가바 – 뇌의 흥분을 억제시키는 신경전달물질

 

2 모노아민

 

아세틸콜린 – 말초신경계와 중추신경계 모두에서 신경조절물질로 작용하며

기억에 필요한 필수적인 신경전달물질로, 장기기억 형성에 직접적인 영향을 끼침

 

노르에피네프린 – 자율신경계에서 발견되는 신경전달물질로 일부의 기억을 되살리는데 필수적

 

도파민 – 정적 강화 발생 시 뇌의 보상중추에서 주로 분비되는 뇌신경세포의 흥분전달물질로

행복과 같은 쾌감을 전달하며 뇌에서 보상과 쾌락중추의 제어를 도움

 

세로토닌 – 뇌의 시냅스에서 분비되는 기억 관련 신경전달물질로

기분, 식욕, 수면, 통증 조절 들을 관장하는 감정조절 호르몬의 종류이며

신체의 가장 핵심적인 요소로, 약해지면 작업기억 능력이 저하됨

히스타민 – 외부자극, 주로 스트레스에 빠른 방어 행위를 하기 위한 물질

 

쾌락중추란?

 

- 사람의 뇌에서 중뇌에 위치한 복측 피개 영역과

전두엽의 내측 전전두엽, 중격측좌핵으로 이루어진 신경망으로

도파민이나 세로토닌 등의 물질을 분비시키면서 행복과 만족을 느끼게 함

 

- 그러나 그 전달 과정에서 문제가 생기거나 지나치게 많은 분비량으로 균형이 깨진다면

본인의 의지만으로 행동을 통제하지 못하는 현상인 중독이 발생

 

- 이 곳에 직접자극을 가하는 강화 절차를 시행하면, 자극 종료 시 소거가 급격하게 일어남