신경과학의 역사, 현대의 뇌 발달

신경과학은 뇌를 포함한 모든 신경계에 대한 연구를 하고 있습니다. 우리가 외부 환경을 의식하고 경험하는 방법과 다른 사람들과 상호작용을 하는 방법을 밝히는 데 집중하고 있습니다. 지금 우리가 알고 있는 뇌질환만 해도 매우 많이 있다. 그런 뇌 질환을 발견하고, 치료하고, 수술을 할 수 있었던 이유는 역사로부터 많은 연구가 있었기 때문입니다. 신경과학의 역사는 어디서부터 시작되었고 어떻게 진행했는지 놀라울 뿐이다.

신경과학의 역사는 고대 이집트에서 시작

역사는 고대 이집트에서 시작됩니다. 이때 두개골에 구멍을 내는 수술을 하여 두통을 완화하거나 정신질환을 치료하는 두 개 내압을 낮추는 등의 목적으로 시행하였습니다. 두부 절개술을 하는 증거는 신석기시대 지층에서도 발견되며 세계적으로 이 사실이 퍼지기 시작했습니다. 이집트인들은 뇌손상에 대해 알고 있었습니다. 이때 이집트인들은 뇌를 그냥 두개골을 채우는 곳으로만 생각했습니다. 이집트 중왕국 시대에는 미라를 만들 때 뇌를 제거하는 것이 관례였습니다. 이 기간 동안에는 인지 기능은 심장에서 발생하는 것으로 간주되었습니다. 헤로도토스는 뇌가 구부러진 철 조각으로 콧구멍을 통해 뽑히고 두개골의 빈 공간이 화학 물질로 헹궈지는 미라화의 첫 번째 단계를 설명했습니다. 심장을 의식의 근원으로 보는 견해는 고대 그리스 히포크라테스 시대까지 인정했습니다. 그는 뇌가 감각뿐만 아니라 지능과도 관련이 있다고 생각했습니다. 플라톤이라는 사람은 영혼의 이성적인 부분이 뇌에 있다고 믿었습니다. 하지만 플라톤의 제자 중 한 명은 심장이 지능의 중심이며 뇌가 심장에서 방출되는 열의 양을 조절하는 역할을 한다고 믿었습니다. 하지만 지속적인 뇌 손상을 입은 환자는 정신 능력의 상실을 초래하는 것으로 관찰되었습니다.

현미경의 발견으로 정교해진 뇌 연구

1890년 현미경을 발견하고 기술은 더욱 박차를 가했습니다. 은 염색법을 개발한 이후로 뇌 연구는 더욱 깊게 할 수 있었습니다. 은 염색은 은 크롬 산염을 사용한 개별 뉴런의 복잡한 구조를 드러냈습니다. 이런 연구를 하여 뇌의 기능 단위는 뉴런이라는 뉴런 교리를 주장했습니다. 뇌 전체의 뉴런을 관찰, 기술 및 분류한 공로로 1906년에는 노벨 생리 의학상까지 받게 됩니다. 마침내 뉴런이 흥분되어 인접한 뉴런의 전기적 상태에 영향을 미칠 수 있다는 것이 19세기 말쯤에 증명되었습니다. 프랑스에 폴 브로카라는 외과의사는 환자들 중에 뇌손상을 연구했으며 뇌의 특정 영역이 손상되면 특정 기능이 상실된다고 말했습니다. 그때 그의 발견은 언어 기능과 특정 정신 기능이 대뇌 피질의 특정 영역에 국한된다는 이론을 확인하는 것으로 간주되었습니다. 간질 환자를 관찰하고 운동 피질의 존재를 추론했을 때 뇌의 특정 부분이 특정 기능을 담당한다는 기능적 국소화 이론이 환영을 받았습니다. 언어 이해 및 음성언어와 관련하여 특정 뇌 구조에 대한 이론을 더욱 발전시켰습니다.

신경과학의 세분화 시스템

주요 연구 주제는 동물 특히 사람의 신경계 시스템이지만 이에 국한되지 않습니다. 세포 덩어리와는 거리가 먼 인공 신경망 역시 신경과학의 연구 주제에 속합니다. 한국에서 신경과학이라는 용어는 뇌과학과 거의 같은 의미로 사용되지만 실제로 뇌는 신경계의 속하기 때문에 뇌과학은 신경과학의 한 분야입니다. 그래서 신경과학은 더 넓은 범위를 말합니다. 외국에서는 이미 뇌과학이라는 단어보다 신경과학이 더 자리 잡고 있습니다. 신경 과학은 오랫동안 학제 간 연구였으며 전통적인 심리학과 일부 신흥 인지 과학을 포함하는 광범위한 개념입니다. 특히 시스템 신경과학은 물리 기법을 많이 사용하는데 인지신경과학은 심리학의 한 분야라고 할 수 있습니다. 물론 분자생물학, 진화생물학, 생물정보학 등 발전 덕분에 신경계에 대한 연구는 1950년 이후 급속히 성장했습니다.

현대의 뇌과학 스냅스

신경과학자들은 이제 신경계의 구조와 발달, 그것이 어떻게 작동하는지 어떻게 잘못 작동하고 어떻게 변할 수 있는지의 모든 측면을 다룰 수 있습니다. 하나의 뉴런에서 일어나는 복잡한 과정을 뉴런은 통신에 특화된 세포로 시냅스라는 특수한 연결을 통해 전기적, 전기화학적 신호를 다른 세포에 전달합니다, 많은 뉴런은 축삭이라고 하는 길고 얇은 원형질 다발을 신체에서 더 멀리 확장하여 전기 신호를 빠르게 전달합니다. 전기 신호는 축삭이 만지는 다른 뉴런, 근육 또는 땀샘의 활동에 영향을 줍니다. 신경계는 상호 연결된 뉴런의 집합입니다. 또한 뇌의 진화과정이 밝혀지면서 신경계 연구의 모델이 될 수 있는 생명체가 발견되어 연구되었습니다. 최신 생물학의 새로운 지식과 방법론도 널리 받아들여지고 있습니다. 신경과학의 연구 분야는 연구 수준에서 크게 나뉘며, 목적이나 세부 기능에 따라서도 구분됩니다. 각자의 관점에 따라 구분되기 때문에 구분이 모호하고 최대한 겹칠 수 있습니다.