뇌의 부위별 담당 기능이 어떻게 다른 것인지는 어떤 실험을 통해 밝힌건가요?
뇌는 부위별로 언어기능, 운동(마비) 기능, 기억 기능 등 다양하게 있던데요. 이는 어떤 실험을 통해 밝혀낸 것인가요? 인간을 실험한 것은 아니죠?
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
먼저 뇌손상환자연구가 있습니다.
사고나 선천적으로 뇌의손상이있는 환자와
그렇지않은 환자를 비교하는것 또는
손상이 발생하기전과 비교하는 연구가 있습니다.
또한 환자와 합의하에 뇌에 전기자극을 주는 실험을 직접하기도 했습니다.
요즘은 뇌영상기술을통해 뇌가 활동할때
활성화되는 신호를 인지하여
특정행동과 연결시키는 연구를하기도합니다.실험을 통한 것도 있지만, 초기에는 특정 부위 손상을 입은 환자를 통해서도 밝혀진 것들입니다.
뇌졸중이나 외상 등으로 인해 특정 뇌 부위가 손상된 환자들을 관찰하여, 손상된 부위와 기능 사이의 연관성을 파악한 것이죠. 예를 들어, 측두엽 손상 환자의 경우 언어 이해 능력이 저하되는 것을 통해 측두엽이 언어 처리에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있는 것입니다.
그러나 손상 부위가 다양하고, 개인차가 크며, 특히 윤리적인 문제가 발생할 수 있었죠.
최근에는 기능적 자기공명영상(fMRI)나 양전자방출단층촬영(PET), 뇌파 등의 뇌 영상 기술을 이용하여 특정 작업을 수행할 때 활성화되는 뇌 부위를 직접 관찰합니다. 예를 들어, 얼굴을 인식하는 과제를 수행할 때 얼굴 인식과 관련된 뇌 부위가 활성화되는 것을 확인하여, 해당 부위가 얼굴 인식에 관여한다는 것을 알 수 있는 것입니다.
또한 여전히 동물 모델을 이용하여 뇌의 특정 부위를 제거하거나 전기 자극을 가하여 행동 변화를 관찰하는 경우가 많습니다. 예를 들어, 쥐의 해마를 제거하면 학습 및 기억 능력이 저하되는 것을 통해 해마가 기억 형성에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었죠.
그 외에도 경두개 자기 자극술 (TMS), 뇌 연결체 분석 등을 통해 뇌의 부위별 기능을 파악하고 있습니다.
안녕하세요.
뇌의 부위별 기능 구분은 신경과학의 중요한 발견 중 하나로, 다양한 실험과 연구를 통해 밝혀졌습니다. 초기의 중요한 발견들은 주로 뇌 손상을 입은 환자들을 대상으로 한 임상 관찰을 통해 이루어졌습니다. 예를 들어, 19세기에 폴 브로카(Paul Broca)는 특정 뇌 부위의 손상이 환자의 언어 생성 능력에 영향을 미친다는 것을 발견하였습니다. 이후 칼 빌헬름 페르니케(Carl Wernicke)는 언어 이해와 관련된 뇌의 다른 영역을 발견함으로써, 언어 처리가 뇌의 여러 부위에 걸쳐 분산되어 있음을 보여주었습니다.
또한, 전기적 자극과 뇌파 기록 기술의 발전은 뇌의 기능적 지도를 보다 상세하게 그려내는 데 기여 하였습니다. 예를 들어, 와일더 펜필드(Wilder Penfield)는 전기적 자극을 이용하여 환자의 뇌 피질을 자극하고, 이로 인해 유발된 감각 및 운동 반응을 관찰하여 노의 운동 및 감각 영역을 매핑하였습니다. 이러한 실험은 특히 뇌 수술을 받는 환자들에서 시행되었으며, 중요한 의학적 절차로 자리잡았습니다.
현대에는 기능적 자기공명영상(Functional Magnetic Resonance Imaging ; fMRI) 같은 고급 이미징 기술을 통해 노의 활동을 비침습적으로 관찰할 수 있게 되었습니다. 이 기술들은 특정 인지 과정이 진행될 때 활성화되는 뇌 영역을 식별함으로써, 우리의 이해를 더욱 확장시켰습니다.뇌의 부위별 기능은 주로 뇌 손상 환자 연구, 뇌 수술 중 전기 자극 실험, 그리고 동물 실험 등을 통해 밝혀졌습니다. 19세기에는 특정 부위 손상으로 인한 기능 변화가 관찰된 환자 사례들, 예를 들어 브로카 영역 손상으로 언어 능력을 잃은 사례 등이 큰 단서를 제공했습니다. 이후 20세기에는 개나 원숭이 같은 동물에게 특정 부위를 손상시켜 기능 변화를 관찰하는 실험이 이루어졌고, 인간의 경우에는 수술 중 뇌의 부위를 전기 자극하여 환자가 특정 감각이나 움직임을 느끼는지 확인하는 방식이 사용되었습니다. 최근에는 fMRI 같은 뇌 영상 기술로 비침습적인 방법으로도 뇌 활동과 기능의 관계를 연구할 수 있습니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
사람머리에 신경신호를 측정할수있는 캡을 씌우고 특정행동이나 생각을 유도했을때 특정부위의 신경신호활성도를 관측하는방식을 주로이용합니다.
신경신호는 보통 EEG라고하고 EEG뇌파측정방식을 이용합니다.
감사합니다.