| [ KAIST ] in KIDS 글 쓴 이(By): chopin ([ 쇼 팽 ]) 날 짜 (Date): 2001년 12월 13일 목요일 오후 09시 27분 24초 제 목(Title): [계층구조론] 현상과 본질 - 족제비실험 갓 태어난 족제비의 망막의 시각입력을 뇌의 청각피질로 들어가도록 바꿔치기 하였을 때 이 족제비는 충분히 성장한후 눈에 비치는 불빛을 보고 정확히 반응할 수 있었습니다 [1]. 이 족제비는 빛을 본 것 일까요 아니면 빛을 소리로 듣고 반응한 것일까요? 이 족제비는 빛을 소리로 바꿔서 빛이 비춰질때 소리를 듣고 반응한 것입니다. 이렇게 결론을 내릴 수 있는 이유는 죽제비에게는 빛의 자극에 상세히 반응할 능력이 "소리"라는 매체를 통해서는 빛이 밝은가 아닌가 정도 이상 갖는 것은 불가능하기 때문입니다. 하지만 충분히 발달과정을 거치기전 혹은 DNA를 조작해서 태어날 때부터 시각입력을 청각피질로 들어가도록 바꿔쳤다면 다른 결과가 나올 수 있습니다. 대뇌의 적응력이 충분히 크다면 청각피질에 시각피질에만 존재하는 orientation column, motion column등이 생성되어 IT에 이르는 figure detection column구조까지 연결되는 것이 가능하기 때문입니다. 실제로 대뇌의 column구조는 대단히 큰 plasiticity를 가지고 있어서 청각정보와 시각정보를 처리하는데 같은 뉴럴넷구조로 처리할만한 능력을 가지고 있을지 모른다는 궁금증이 남겨져 있습니다. 이 실험은 제가 제안했고 앞으로 DNA의 뇌발달과정과의 비밀이 밝히지면 실험에 들어갈 수 있을 것입니다 [2]. 최근에는 hemispatial neglect을 유발하는 영역이 우뇌의 posterior parietal lobe의 손상때문에 생긴다는 추측을 깨고 temporal lobe의 손상때문이라는 것이 밝혀졌습니다 [3]. 그런데 그 영역에 해당하는 temporal lob의 좌뇌에는 언어이해에 해당하는 Wernica영역이 존재하며, 이 Wernica영역은 사람에 따라 우측에 생기기도 한다는 사실에서 공간정보의 인식과 언어정보의 인식을 위한 뇌 회로가 서로 자리를 바꿔 생길 수 있을 정도로 놀라운 plasticity를 가진다는 것을 보여줬습니다 [4]. 다시 족제비실험으로 돌아와서, 이 족제비가 청각피질에 시각피질에서와 동일한 시각정보 처리 모듈을 가지고 있다면 그 족제비는 실제로 과거 청각피질이었던 뇌에 시각피질을 만들어낸것이 됩니다. 하지만 [2]에서 제안한 장거리 뉴런 재비치 실험에서 정상과 똑같은 능력을 가진 족제비가 만들어질 가능성은 거의 없으며 빛 자극을 처리해내되, 극히 떨어지는 물체식별 능력을 가질 가능성이 대단히 큽니다. 그 족제비가 [1]실험과 같이 단순히 불빛이 있나 없나 정도밖에 구별해 내지 못한다면 그 족제비는 빛을 소리로 바꿔 처리한다고 말할 수 있으며, 반대로 정상적인 눈으로 보는 것과 같이 물체를 구별해 낼 수 있다면 그 족제비는 빛을 보는 것이 됩니다. 다시 말하면 임의의 감각은 그 분해능과 처리 성격에 의해서 그 감각이 보는 것인지 듣는것인지 정의 된다는 것입니다. 이 족제비 예는 빛을 청각피질로 투사하는 예입니다. 그런데 소리가 청각피질로 투사되는 데도 불구하고 보는 것과 같은 분해능을 갖는 다면 앞으로 본다고 말할 수 있습니다. 진화적으로 소리를 주된 감각기관으로 발달시킨 여러 동물들이 실제로 소리를 이용하여 인간의 시각 능력보다 더 뛰어난 시야를 확보하고 있습니다. 이들은 소리정보를 청각피질에 투사하여 우리가 "듣는" 대뇌의 위치에서 물체를 인간보다 더 잘 보고 있습니다. 박쥐의 경우 암흑의 방안에 빽빽히 채워진 철사줄을 청각만으로 피해다니며 날 수 있고, 목표로 하는 먹이의 모양을 소리로 듣고 구별해 냅니다. 박쥐의 청각피질은 다른 동물에 비하면 대단히 큰 비중을 차지하고 있지만 1차 청각 영역은 보통의 동물들과 구조적으로 다르진 않습니다. 또하나의 예는 고래입니다. 박쥐와는 달리 돌고래는 시각이 발달했으며 동시에 청각이 시각못지않게 발달해 있습니다. 물속에서 나무상자속에 복잡한 모양의 물체를 숨겨놓은 상태로 돌고래에 보여준 다음 비슷한 크기의 물체 두개를 보여줬을 때 돌고래는 나무상자속 물체와 똑같은 물체를 골라낼 수 있습니다. 돌고래는 초음파를 발사하여 반사되는 복잡한 물체의 모양을 구별해 낼 수 있습니다. 이 능력으로 바닷속 진흙에 숨어있는 먹이들을 찾아낼 수 있습니다. 돌고래의 청각은 매우 뛰어나서 물속 인간의 옷을 뚫고 몸의 내장까지 투시해서 볼 수 있다고 알려져 있습니다. 돌고래는 실제 시각보다 더 뛰어난 청각으로 두가지 시야를 확보하여 앞을 더 잘 볼 수 있는 셈입니다. 이렇게 "본다"는 감각은 빛과 같은 매체에 의해서 정의 되는 것이 아니라 "본다"는 감각이 갖고 있는 능력에 의해서 정의 됩니다. 즉, 소리로 듣더라 하더라도 물체의 모양을 구별해 낼 수 있으면 역시 "본다"는 감각입니다. 소리에 의해서 물체의 모양을 구별해낼 수 있는 능력과 분해능이 뛰어날 수록 보는 감각으로 바뀌어져 버립니다. "감각이란 그 감각이 갖고 있는 분해능과 식별 능력에 의해서 정의됩니다" Reference [1] 족제비 실험 , http://mobigen.com/~chopin/ezboard/ezboard.cgi? db=brain_debate&action=read&page=8&num=85&dbf=200010030010&depth=0 [2] 정성영, 장거리 뉴런 재배치 실험 제안 , http://mobigen.com/~chopin/ezboard/ezboard.cgi?db=brain_debate& action=read&page=7&num=83&dbf=200010030013&depth=0 [3] 정성영, [Review] Hans-Otto Karnath, Susanne Ferber & Marc Himmelbach, "Spatial awareness is a function of the temporal not the posterior parietal lobe", http://mobigen.com/~chopin/ezboard/ezboard.cgi? db=brain_resource_visual&action=read&page=1&num=12&dbf=200108030000&depth=0 [4] 정성영, 공간정보와 언어정보처리의 동질화 , http://mobigen.com/~chopin/ezboard/ezboard.cgi/ezboard.cgi ?db=brain_resource_visual&action=read&page=1&num=13& dbf=200111220000&depth=1 __ 쇼팽 http://mobigen.com/~chopin/ |