신경과학 2강. 뇌의 구조: 지도와 신화
뇌에 관해 가장 널리 알려진 이야기들 중 상당수는, 가장 틀린 이야기들입니다.
풀고 시작
분업하는 기관: 피질, 변연계, 소뇌, 뇌간
뇌는 균질한 덩어리가 아니라 분업 체계입니다. 가장 바깥의 대뇌피질(cerebral cortex)은 두께 몇 mm의 주름진 판으로, 전두엽(계획과 억제), 두정엽(공간과 체감각), 측두엽(청각과 기억), 후두엽(시각)으로 나뉩니다. 피질 안쪽의 변연계(limbic system)에는 공포와 정서 학습에 관여하는 편도체, 새 기억 형성에 필수인 해마가 있죠. 뒤통수 아래의 소뇌(cerebellum)는 부피는 작지만 놀랍게도 뇌 전체 뉴런의 절반 이상을 담고 있고, 운동의 정밀한 조율을 맡습니다. 척수와 만나는 뇌간(brainstem)은 호흡과 심박 같은 생존 기능의 본부라서 이곳의 손상은 곧 죽음으로 이어집니다. 다만 분업은 우편번호식 담당 구역이 아니라 네트워크 속의 상대적 특화로 읽으셔야 합니다. 어떤 정신 기능도 한 부위가 단독으로 수행하지 않습니다.
피니어스 게이지: 사실과 전설 사이
1848년 미국 버몬트의 철도 공사장에서, 반장 피니어스 게이지(Phineas Gage)의 머리를 길이 1m가 넘는 쇠막대가 관통했습니다. 막대는 왼쪽 뺨으로 들어가 전두엽을 뚫고 정수리로 나왔는데, 놀랍게도 그는 살아남았고 말도 걸 수 있었습니다. 주치의 할로는 사고 후 그가 변덕스럽고 불경스러워져 "더 이상 게이지가 아니다"라는 주변의 평을 기록했습니다. 이 사례는 전두엽이 성격과 자기 통제에 관여한다는 최초의 강력한 증거가 되었죠. 그러나 전승은 과장되었습니다. 역사학자 맥밀런(Malcolm Macmillan)의 검증에 따르면, 그가 평생 폐인이었다는 교과서 서사와 달리 게이지는 이후 칠레에서 역마차 마부로 수년간 일했습니다. 정해진 노선을 매일 운행하는 규칙적 직업 생활은 상당한 사회적 회복을 시사합니다. 교훈은 이중적입니다. 전두엽 손상은 실제로 성격을 바꾸지만, 뇌는 시간과 구조화된 환경 속에서 재적응하기도 합니다. 극적인 사례일수록 이야기가 데이터를 앞질러 자라는 법이죠.
브로카와 베르니케: 언어가 쪼개지다
"탕"이라는 음절 하나만 말할 수 있는 사람이 있었습니다. 1861년 프랑스의 브로카(Paul Broca)는 그 환자 르보르뉴를 부검해 왼쪽 전두엽 아래쪽의 손상을 확인했습니다. 브로카 실어증 환자는 말을 알아듣지만 문장을 산출하지 못합니다. 1874년 독일의 베르니케(Carl Wernicke)는 정반대 패턴을 보고했죠. 왼쪽 측두엽 손상 환자는 유창하게 말을 쏟아내지만 내용이 뒤죽박죽이고 남의 말을 이해하지 못합니다. 언어라는 하나의 능력이 산출과 이해라는 부품으로 분해되며 각각 다른 자리에 있다는 발견이었습니다. 두 사례는 손상 부위와 결손 기능을 짝짓는 신경심리학의 방법 자체를 확립했고, 언어가 대개 좌반구에 치우쳐 있다는 사실도 여기서 나왔습니다. "우리는 좌반구로 말한다"라는 브로카의 선언은 정신 기능의 국재화 논쟁을 사변에서 해부학으로 옮겨 놓은 문장으로 남아 있습니다.
좌뇌형 인간이라는 신화
그런데 바로 그 좌우 비대칭이 신화의 원료가 되었습니다. 스페리와 가자니가는 간질 치료로 뇌량을 절단한 분리뇌 환자들을 연구해 두 반구가 정보를 다르게 처리함을 보였고, 스페리는 1981년 노벨상을 받았습니다. 대중문화는 이를 "논리적 좌뇌형, 창의적 우뇌형 인간"으로 부풀렸죠. 그러나 건강한 뇌에서 두 반구는 뇌량으로 끊임없이 협업하고, 수백 명의 뇌 영상을 분석한 연구들은 개인이 어느 한쪽 반구를 우세하게 쓴다는 증거를 찾지 못했습니다. 언어의 좌측 편중 같은 기능 비대칭은 사실이지만, 성격 유형으로서의 좌뇌 우뇌 구분은 근거가 없습니다. 10% 신화와 함께, 뇌 지도가 어떻게 뇌 신화로 변질되는지 보여 주는 표본이죠. 다음 강에서는 이 지도 위에서 감각과 운동이 실제로 어떻게 처리되는지 봅니다.
인출 문제
생각해볼 질문 (정답 없음)
- 게이지 이야기는 왜 사실보다 극적인 쪽으로 자랐을까요. 뇌 신화가 계속 만들어지는 사회적 이유는 무엇일까요.