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(전성하 대표의 금요아침)알기 쉬운 뇌과학과 바이오 산업 그리고 우리의 미래
전성하 엘에프에너지 대표이사    작성 : 2021년 11월 10일(수) 13:26    게시 : 2021년 11월 11일(목) 10:21
•뇌란 무엇인가?

성인의 뇌 무게는 약 1400~1600g 정도이며, 1000억개의 뉴런(신경세포)이 자리잡고 있다. 부피는 가로 15cm, 너비 15cm, 깊이 20cm로 평균 1350cc 정도다. 뇌는 다양한 신경전달 물질과 전압의 차를 통해 신체의 움직임을 관장하고, 항상성을 유지시킨다. 또 인지, 감정, 기억, 학습 등을 담당한다.

뇌는 크게 대뇌, 소뇌, 뇌간의 3부분으로 구분되며, 뇌간은 다시 간뇌, 중뇌, 교뇌, 연수의 4부분으로 구분된다. 스폰지 같은 몇몇 종을 제외한 모든 움직이는 동물은 뇌가 있다. 해파리 같은 자포동물의 경우 뇌라기 보다는 신경 세포들이 거의 일정하게 표피에 분포하는 산만 신경계에 가깝기 때문에 아메바 같은 편형동물로부터 뇌의 역할을 한다고 보고 있다.

뇌는 장기중 하나로, 행동과 인지에 대한 모든 기능을 담당한다. 곤충도 뇌가 있고 쥐도 뇌가 있으며 인간도 뇌가 있다. 뇌는 생물의 진화과정에 있어 많은 동질성을 유지하고 있다. 즉 인간의 뇌를 활성화시키는 대부분의 화학물질들은 쥐와 초파리의 뇌도 활성화시킨다. 그렇기 때문에 인간의 뇌를 연구하기 위해 동물들을 사용할 수 있는 것이다.

뇌의 발달과 동물의 진화는 밀접한 관계가 있다고 보여진다. 아메바에서 문어로, 문어에서 물고기로, 물고기에서 양서류로, 양서류에서 조류와 포유류로, 그리고 그 포유류 속에서 영장류와 인간으로 진화돼 오며 그 진화의 발자취는 항상 뇌기능과 구조의 변화를 동반해 왔다.

우리 몸에서 만들어 지는 모든 호르몬들과 전기적 자극을 총괄하는 뇌는 인간을 인간이도록 하는 가장 근본적인 이유인 것이다.



•왜 뇌를 연구하는가?

우리는 왜 뇌를 연구하는가? 인간의 자아는 바로 뇌로부터 이뤄지고 인간이 각자 다름은 바로 뇌세포망의 연결이 다르기 때문이다. 우리는 살아가며 각자 다른 경험을 하고, 그 경험은 10억개의 다른 신경세포들을 활성화시키며 각 경험에 대해 어떤 집합의 신경세포들이 활성화 됐냐에 따라 다른 루트로 기억이 저장된다. 즉 어떤 경험을 하고 살아왔는지는 사람마다 다르고, 같은 경험을 하더라도 예전의 경험과 지금의 경험의 상관성에 따라 다른 경험으로 인식하게 된다는 것이다. 그래서 우리는 다른 사람인 것인 것이다.

한번 생각해보라. 일란성 쌍둥이 중 한명은 외향적인데 한명은 내향적일 수도 있고, 사회‧정치적 견해가 완전 반대일 수도 있다. 이와 같은 간단한 예는 유전자보다 어떻게 삶을 살아가고 어떠한 경험을 하는 것이 인격과 자아에 훨씬 더 큰 영향을 미치는지를 설명할 수 있다.

이런 경험과 기억 그리고 결정에 대한 모든 것을 수행하는 기관이 바로 뇌이기에 인간을 공부하기 위해서는 뇌를 공부해야 한다. 뇌를 연구하는 것은 단순히 과학적 지식을 습득하기 위한 것이 아닌 인간의 본연에 대한 연구이며, 인간과 관계된 분야에 대한 전지적 통찰을 위한 것이다. 뇌 연구의 부산물은 인간의 건강, 경제, 사회 그리고 범죄분석까지 인간과 관계된 모든 분야에서 사용될 수 있다.

예를 들면 태어나서 한 번도 보지 못했던 사람도 시신경으로부터 전달되는 자극이 어떤 패턴으로 후두엽을 활성시켜 이미지화 시키는지를 연구해 ‘보는 것 같이 인지할 수 있는’ 기기를 만들 수 있다.

실제 영국의 UCL 안과병원 연구진은 비디오 이미지를 후두엽의 시각피질에 직접적으로 신호를 보내 눈을 통하지 않고 바로 사물을 인식하는 수술에 성공한 바 있다.

또 척추에 문제가 생겨 하반신이 마비된 사람도 걸을 수 있게 됐다.

스위스 국립 기술대학 연구진은 손상된 척추를 보상할 수 있는 전기 자극기기를 척추에 이식해 하반신 불구 환자를 다시 걸을 수 있도록 하는 연구에 성공했다.

경제 분야도 뇌연구와 접목해 상당한 진전을 이루고 있다. 신경경제학(Neuroeconimics)은 심리학과 행동경제학, 그리고 뇌과학을 접목해 인간이 어떠한 프로세스를 통해 결정을 내리는지에 대해 연구하고 그 패턴을 분석하는 학문으로 2000년대 이후 생겨난 새로운 분야다.

범죄자 체포 또는 분석에도 뇌과학은 큰 영향을 미칠 수 있다. 과거의 경험이나 패턴에 따른 범죄자의 성향을 분석하거나 정신적 질환에 의한 행동인지를 찾아 낼 수 있다.

이렇게 뇌과학의 활용도는 무궁무진하지만 아직 뇌에 대해 아는 것보다 모르는 것이 훨씬 더 많다. 아마 인류에게 던져진 최후의 숙제는 뇌일 것이다. 미국과 영국 등 선진국들은 이미 이를 천문학적인 금액을 뇌연구에 쏟아 붇고 있다. 중국도 GDP의 2.5%인 450억달러(약 50조원)를 과학 발전에 지출하기로 전국인민대회에서 발표했고, 10대사업 중에 뇌과학이 포함돼 있다.

뇌과학과 바이오 테크 사업은 건강한 사회를 위해 필요하다. 뇌를 얼마나 이해하는지, 그리고 관련된 산업의 발전에 우리의 미래가 있다.





전성하 엘에프에너지 대표이사

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