사람의 뇌는 컴퓨터보다 훨씬 더 정교합니다. 풀어도 풀어도 풀리지 않는 뇌의 신비를 사람의 두뇌로 다 분석할 수 없지만, 지금까지 알게 된 것을 간단하게 정리해보려고 합니다. 이 글을 읽으시는 분들에게 조금이나마 도움이 되었으면 합니다.
1. 뇌는 신경세포와 신경망입니다.
뇌는 약 1천억 개의 뉴런(neuron)과 1조개의 글리아(glia) 세포, 100조 개의 시냅스(synapse)로 구성되어 있습니다. 신경세포, 뉴런(Neuron)은 뇌의 기본적인 기능 단위로, 신경 자극을 전달하는 세포입니다. 뉴런은 정보를 처리하는 세포이고, 글리아는 뉴런을 보조하는 세포입니다. 뉴런들은 100조 개 이상의 시냅스(synapse)를 이루면서 서로 연결되어 있습니다. 신경세포는 축삭(axon), 가지돌기(dendrite), 세포체(cell body)로 구성되어 있습니다. 시냅스(Synapse)는 신경세포 간의 연결 부위로, 신경전달물질이 전달되어 신호가 전달됩니다. 시냅스의 가소성(plasticity)은 학습과 기억의 기초입니다. 시냅스는 nm(1나노미터=1밀리미터의 백만분의 1) 정도의 극 미세한 간극인데 이곳에서 신경전달 물질(neurotransmitter)이(neurotransmitter) 분비되어 정보가 한 뉴런에서 다른 뉴런으로 전송하게 됩니다.
2. 뇌의 무게와 에너지원
뇌의 무게는 태어날 때 약 300g~400g 정도인데 성인이 되면 1.2~1.3Kg으로 무거워집니다. 몸과 뇌가 성장하면서 뉴런의 개수는 오히려 감소하지만, 뇌의 무게 증가하는 뉴런 상호간에 형성되는 신경망이 증가하기 때문입니다. 따라서 뇌의 발달과 신경만의 증가는 아주 중요한 상관관계가 있다. 신경망이 정상적으로 발달하지 못하면 정신활동에 문제가 발생합니다.
뇌의 주된 에너지원은 산소와 포도당입니다.
뇌가 원활히 활동하기 위해서는 충분한 산소 공급과 탄수화물 섭취가 중요합니다. 인체에서 소비하는 산소를 100%로 할 경우, 뇌가 약 20~25%의 산소를 소비합니다. (참고로, 성인남자가 75kg일 경우, 뇌의 비율은 겨우 1.6%입니다.) 무게에 비해서는 상상 이상의 많은 일을 하고 있습니다. 뇌를 구성하는 수많은 세포들이 생명을 유지하고 정신적인 활동을 하도록 뇌로 끊임없이 생각과 일을 하고 있기 때문에 에너지 소비가 인체에서 가장 큽니다. 탄수화물은 우리가 일상으로 먹고 있는 쌀이나 밀가루 등의 주된 성분입니다. 포도당은 탄수화물을 분해해서 만들어집니다. 그래서 공부하는 학생들은 아침밥을 꼭 먹어야 하는 이유입니다.
3. 뇌의 기능
뇌가 하는 일은 아주 다양합니다. 가장 기본적이면서 중요한 기능은 생명을 유지하는 것입니다. 숨을 쉬게 하고 심장을 뛰게 하고 내장이 운동하도록 하는 기능은 생명을 유지하는 가장 기본적인 기능입니다. 그리고 인체를 구성하는 모든 조직과 기관들이 서로 유기적으로 연결되어 조화롭게 활동하도록 조정하고 통제하는 기능도 역시 생명유지를 위해 중요한 기능입니다. 감각처리 기능을 합니다. 오감을 통해 외부로부터 정보를 받아들이고 이 정보들을 느끼고 처리해서 우리가 적절한 행동이나 판단을 하도록 합니다. 모든 활동의 원천이 되는 것입니다. 운동조절 기능을 합니다. 대뇌 피질의 운동 영역과 소뇌가 협력하여 근육의 움직임을 조절합니다. 운동 명령은 대뇌에서 시작되어 신경계를 통해 근육으로 전달됩니다. 감정과 행동에 대한 기능을 합니다. 감정과 행동은 대뇌의 다양한 부분과 함께 변연계(limbic system)가 관여합니다. 변연계는 감정, 동기, 기억에 중요한 역할을 합니다.
4. 뇌의 구조와 구성
대뇌는 뇌의 가장 큰 부분입니다. 좌뇌와 우뇌로 나뉩니다. 다시 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽으로 나뉩니다. 대뇌의 기능은 인지 기능, 감각 처리, 운동 조절 등을 담당합니다. 좌뇌는 주로 언어능력과 수리적, 이성적 판단 기능과 깊은 연관이 있습니다. 우뇌는 예술적, 감각적, 종합적, 직관적인 기능과 연관이 깊습니다. 좌뇌와 우뇌는 뇌량에 의해 서로 연결되어 있어 모든 활동에서 긴밀한 협력관계를 갖고 있습니다. 감각과 운동은 우리 인체와 반대로 연결되어 있습니다. 좌뇌는 인체의 우측과, 우뇌는 인체의 좌측과 연결되어 있습니다. 뇌는 인체내부와 이체외부의 자극에 대한 정보를 처리하면서 끊임없이 새로운 신경망이 만들어지고 있어 매 순간 변하고 있습니다. 우리가 자주 사용하는 부위는 발달하고 그렇지 않은 부위는 퇴보합니다. 따라서 뇌를 건강하게 유지하기 위해서는 뇌를 끊임없이 사용해야 합니다. 소뇌는 대뇌 아래에 위치합니다. 소뇌는 신체의 정밀한 운동 조정, 균형 등의 중요한 일을 합니다. 간뇌는 시상과 시상하부로 구성되어 있습니다. 시상은. 감각 정보를 대뇌로 전달합니다. 시상하부는 체온조절, 수면, 식욕 등을 조절합니다. 뇌간은 중뇌, 교뇌, 연수로 구성되어 있습니다. 뇌간은 생명 유지에 필수적인 기능을 합니다. 호흡, 혈압 조절, 심장 박동 등을 관리합니다.
건강한 뇌, 신비한 뇌
사람의 뇌는 알면 알수록 끝이 없습니다. 우리의 뇌는 감각도 느끼고, 감정도 조절하고, 언어도 익히고, 운동도 하고, 생각도 하고, 판단하고, 행동하고, 상상하고, 학습하고, 기억하고 이성적으로 조절하는 등 정말 바쁩니다. 모든 활동이 뇌에서 일어납니다. 신경망, 혈관 하나하나가 너무 중요합니다. 우리는 그냥 머리가 좋다, 머리 회전이 빠르다는 말을 합니다. 겉으로 보는 머리와 머릿속의 뇌는 같지만 다릅니다. 뇌가 건강해야 공부도 잘합니다.. 우리 모두 건강한 뇌를 만들어 봅시다.