21세기를 선도하는 뇌과학

뇌과학은 인간의 사고, 행동, 정신을 지배하는 두뇌의 비밀을 푸는 학문이다. 뇌과학의 목표는 뇌의 해부학적 구조와 작동 원리를 밝히는 것뿐만 아니라 정신과 행동의 물리적 기초를 밝혀 궁극적으로 인간의 정체성을 규명하는 데 있다.

뇌에 대한 연구는 기원전 5세기부터 이루어졌다. 당시 히포크라테스는 ‘인간의 모든 생각과 감각은 뇌가 지배한다’면서 대뇌피질에 영혼이 머문다고 언급했다. 17세기에는 데카르트가 송과체를 영혼의 자리로 지목했고, 현대 들어 뇌과학은 과학 분야의 다양한 접근방법을 사용해 뇌의 기능을 총체적으로 연구하고 있다. 특히 20세기 초 신경세포의 발견 이후 각 신경시스템의 분자수준부터 행동수준까지 광범위한 연계적 관계를 체계적으로 연구 중이다.

그동안 뇌과학은 뇌가 인체를 관리하고 정신작용을 관장하며 의식, 감각, 감정, 기억, 지능, 언어 등 다양한 기능을 호르몬과 전기적 작용을 통해 수행한다는 메카니즘을 밝혀냈다.

뇌과학이 부각되는 까닭은 뇌의 해부학적 구조나 생리학에 대한 관심뿐만 아니라 뇌의 일정한 정신적 과정을 밝혀내고, 뇌의 활동유형과 기능들이 인간의 특정 행위와 특정한 상관관계를 갖는다는 사실 때문이다. 아울러 뇌 질환의 원인을 조명하고, 뇌 기능을 모방한 첨단기술을 개발하는 첩경이 되기 때문이기도 하다. 특히 HRD분야에서는 뇌 기반 학습과학의 이름으로 경영, 리더십, 마케팅, 학습 기법 등 다양한 세부영역에서 실제 적용되고 있다.

이제 뇌과학은 인문사회과학과 자연과학의 연결을 지향하는 융합학문으로 21세기를 이끄는 첨단과학의 최전선 분야로 자리매김하고 있다.



뉴런세포와 시냅스 가소성

인간은 1.3-1.5kg 무게의 뇌에 25%의 에너지를 사용하며 삶을 영위한다. 뇌는 1000억 개의 뉴런세포로 이루어져 있다. 뉴런세포는 세포체, 가지돌기, 축삭돌기로 구성되어 있다. 먼저, 세포체는 핵이 유전 물질을 갖고 자리잡고 있으며 외부의 메세지를 처리한다. 또한, 가지돌기는 다른 뉴런세포로부터 메시지를 세포체 안으로 받아들인다. 축삭돌기는 세포체 내에서 결정된 메시지를 다른 뉴런세포로 전달한다. 이 전달체를 시냅스라 부른다.

뉴런세포들은 수천 개의 시냅스로 다른 신경세포들과 정보를 교환하며, 수치로는 총 10¹⁴-10¹⁵ 개로 구성된다. 이 시냅스를 통해 이루어지는 뉴런세포의 연결과 신호전달은 상황에 따라 변화한다. 이 변화는 우리가 흔히 이야기하는 기억이나 습관의 원인이 되는 근본적인 메카니즘이다. 바로 인간의 학습과 기억의 원천 기능으로 시냅스 가소성(Synaptic Plasticity)이라 명명한다.



뇌의 구조와 기능

뇌과학자들은 뇌를 전기로 자극해 나타나는 행위를 연결한 후 각 부위의 특성에 따라 구역을 구분한 다음 뇌 지도를 만들었다.

이를테면 대뇌피질 중심구 뒤쪽에는 피부감각을 분담하는 감각피질이 있고, 중심구 앞쪽에는 근육에 운동명령을 보내는 운동피질이 있으며, 운동피질 앞쪽에는 감각기를 통해 들어온 내부정보를 처리하는 연합피질이 있다. 측두엽에는 청각센터가 있고, 그 뒤쪽에는 언어를 해석하고 기억하는 감각성 언어 센터인 베르니카 언어센터가 있으며, 전두엽에는 입 안 근육을 조정해 말을 만들어 내게 하는 브로카 언어센터가 있다. 후두엽에는 시각센터가 자리잡고 있다.

이와 같이 뇌의 표면은 기능적으로 분리돼 각 영역에서 시각, 언어, 운동, 감각 등을 담당하며, 외부의 자극, 경험, 학습에 의해 재조직화 된다.

아울러 삼층 구조 뇌의 가설을 살펴보면 뇌를 세 가지 해부학적 영역으로 나누어 설명한다. 세 영역은 일종의 층으로 구성되어 있는데, 뇌의 제일 바깥층은 분석적 의사결정과 같은 복잡한 과정을 처리하고(신피질: 계획 계산, 학습, 전략 관련), 중간층에서는 동기와 욕구가 발생하며(변연계: 인간의 욕구와 감정 관련), 가장 안쪽 층에서는 생명유지에 필요한 생리적 과정이 이뤄진다(뇌간과 중뇌: 생리적 과정 관련).



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고동록 대표

현 퀀텀브레인 경영연구원 대표

현대모비스 인재개발실장을 역임했으며,
현대캐피탈과 현대카드에서 경영전략·기획조사·인재개발팀 팀장으로 활동했다.
현대자동차에서는 노무·전략·인재개발에 집중하며, 전략적인 HRD 구현에 매진했다.