| [ PhilosophyThought ] in KIDS 글 쓴 이(By): chopin (**쇼팽**) 날 짜 (Date): 1999년 3월 25일 목요일 오전 02시 38분 16초 제 목(Title): [계층구조론]단순무식과격한 뇌-발생 뇌의 발생과정과 진화,학습의관계. 뇌는 호두알맹이 모양의 표면에만 뉴런들이 박혀있고 뇌의 내부에는 뉴런가지들의 연결선만이 이리저리 얽혀 있습니다. 어떤 뉴런들의 연결은 대뇌의 좌측에서 우측으로 먼거리를 가로질러 정확히 연결되어 있습니다. 또한 눈의 망막에서 시각피질로 가는 연결은 뇌의 앞에서 부터 출발하여 시상을 통해 뒤쪽으로 중앙을 관통해서 연결되어 있습니다. 더 심한 경우는 척수를 통해 발끝까지 이어진 뉴런입니다. 이 뉴런의 연결은 발생과정을 통해 세포하나에 불과한 뉴런이 어떻게 머나먼 대양을 거쳐 제 위치에 척척 찾아 가는지 아직도 미지의 베일에 쌓여있습니다. 최근에 뉴런가지의 성장을 유도하는 성장호르몬의 발견으로 이 부분에 대한 비밀이 조금씩 벗겨지고 있습니다. 즉, 뉴런들이 성장할 방향으로 호르몬이 뿌려져서 유도된다는 것입니다. 호르몬 유도에 의한 뉴런연결은 또 한가지 충격적인 사실 한가지를 말해 줍니다. 뇌 내부의 장거리 연결은 호르몬에 의해 유도되는 경우 완벽히 정확한 연결을 구성하는 것은 불가능 하다는 점입니다. 즉, 정확도가 떨어지는 연결에 의해 우리뇌의 장거리 연결이 대충대충 먼저 만들어진다는 사실입니다. 이 말은 DNA에 진화를 통해 뇌의 상세 구조를 써넣는 것은 대뇌 피질간의 장거리연결의 정확성이 떨어지기 때문에 어느 이상은 소용이 없어다는 뜻입니다. 훌륭히 진화해서 DNA에 뇌의 정밀한 구조를 써넣는 다 해도 뇌내부의 장거리 연결이 대충 대충 호르몬 연결로 유도되어서 만들어 지기 때문에 DNA를 통해 발생을 과정을 거쳐 만들어 놓은 대뇌피질의 뉴런들이 제대로 사용되지도 못하게 됩니다. 발생과정의 뇌내부의 장거리 연결 문제는 "학습"이라는 과정을 통해서 적당히 해결됩니다. 즉, 뇌 내부의 장거리 연결이 대충 만들어 진 다음에 그 후에 그 곳에 연결된 뉴런들이 자극을 받아 구조와 연결이 학습을 통해 형성된다는 뜻입니다. 대뇌피질의 거의 모든 부분들이 학습에 의해 구성된다고 봤을 때, 대부분의 사람들의 뇌에서 거의 비슷한 위치에 비슷한 기능들이 분포하고 있는 이유는 오감과 운동에 해당하는 입출력이 되는 뉴런의 연결이 사람마다 동일하다는 점이 중요한 이유가 됩니다. 즉 입출력 연결은 DNA에 의해서 결정되기 때문이라고 보고 있습니다. 즉, 입출력이 먼저 결정되면 나머지 뉴런들은 그 입출력에 따라서 시신경에 연결된 뉴런들은 시각피질이 되고 청신경에 연결된 뉴런들은 청각피질이, 그리고 피부에 연결된 뉴런들은 체감각 피질이 될 것이라고 저는 추론하고 있습니다. 물론 DNA가 결정해주는 대뇌의 피질내부의 뉴런 구조도 중요하기 때문에 이 무조건 아무 대뇌피질에 입출력을 연결한다고 해서 그에 해당하는 뇌기능이 결정되리라 생각지는 않습니다. 입출력 연결에 의한 자극이, 학습이 뇌의 기능결정에 얼마만한 영향을 주는 지는 아직 의문에 쌓여있습니다. 이 부분에 대한 대답은 인공적으로 돌연변이를 유발하여 뇌의 입출력 연결을 뒤바꾼 상태에서 뇌의 처리 영역이 어떻게 구성되는 가를 관찰하면 된다고 생각합니다. 앞으로 뇌연구하실분 이 실험좀 해보시고 저한테 알려주세요 ^^ 뇌의 장거리 연결을 뒤바꾸는 것은 DNA조작으로 가능한 날이 곧 옵니다. (현재 DNA조작에 의한 뇌연구 방법으로 Knock-out기법이 좋은 결과들을 낳고 있습니다.) 뇌는 그 발생과정상의 이유로 어느 정도 이상은 DNA상에 정확히 상세히 그 구조를 써넣는 일은 한계가 있다는 설명입니다. 또 더 나아가 많은 뇌부분들이 그 구성을 위해 학습에 의존해야하는 필연적인 이유도 함께 존재한다는 뜻입니다. 우리 뇌의 많은 부분이 그 기능형성을 위해 왜 유아시절의 학습에 의존하는지는 이러한 관점에서 보면 명확해 집니다. 다시 단순무식과격한 뇌의 원인으로 제가 지목한 학습에 대해 이야기 해야겠군요. 데이타를 입력으로 받아 학습에 의해 만들어 낼 수 있는 구조는 선형구조( place coding, 막대기울기인식 뉴런, 운동방향인식뉴런, template등등..) 의 조합에 의한 구조뿐 입니다. 이런 구조는 우리 눈으로 볼때 단순무식과격한 방법이라고 불리는 이유가 비선형의 세계로 부터 입력을 받아 선형의 구조로 처리를 하기 위해서는 막대한 량의 뉴런들을 요구하게 되기 때문입니다. 대뇌의 대부분은 학습에 의해 형성되고 앞으로도 진화에 의한 DNA coding의 한계가 있는 만큼 뇌의 많은 부분이 학습에 의존하고, 따라서 뇌의 많은 부분이 선형 논리의 조합인 단순무식과격한 성격을 상당부분 갖을 수 밖에 없다는 결론에 이르게 됩니다. 뇌-발생-학습-선형구조-단순무식과격 에 대한 이해에 도움이 되었기를 바라며. __ 쇼팽 |