치매 환자 가족을 위한 심리학 개론 <7> 피질, 자율신경계, 변연계 그리고 뉴런

 

1. 피질이란?

 

이제 두정엽에 대해 살펴볼 시간입니다. 두정엽에 대해 살펴보기 전에 '피질(皮質)'이란 단어의 뜻에 대해 살펴볼 필요성이 있습니다. 피질의 피(皮)는 가죽이란 뜻을 가지고 있습니다. 또는 겉표면이란 뜻도 되구요. 그래서 우리 뇌의 피질이란, 우리 뇌의 겉표면이란 뜻이 됩니다. 

 

제가 갑자기 피질이란 단어에 대해 살펴본 이유는 전두엽, 측두엽, 두정엽, 후두엽이 우리 뇌의 피질(겉표면)에 해당하기 때문입니다. 우리 뇌의 겉이 있으면 당연히 속알맹이도 있겠지요. 

 

두정엽에 대해 살펴본 뒤 곧바로 우리 뇌의 속을 들여다 볼 예정기 때문에, 피질에 대해 미리 설명드린 겁니다.

 

2. 두정엽의 기능

 

두정엽이 하는 기능은 추위와 더위를 구분하고, 통증을 구분하는 것입니다. 우리가 무언가를 만졌을 때 말랑말랑하다는 느낌도, 거칠거칠하다는 느낌도 두정엽이 제대로 기능을 하고 있기 때문입니다. 또 두정엽은 계산과 위치확인 등을 하는데도 중요한 역할을 합니다. 

 

치매 환자가 마트에 가서 돈 계산을 잘 못한다면, 그리고 오늘이 몇월 며칠인지, 계절이 어떻게 되는지 잘 모르는 것은 두정엽이 손상됐기 때문입니다. 또 집밖에 산책을 갔다가 길을 잃는 것도 두정엽 기능이 저하됐기 때문에 일어나는 일입니다. 

 

3. 전두엽의 운동피질

앞서 전두엽에 대해 살펴보면서 전두엽의 기능을 '영혼'이라고 설명했습니다. 전두엽의 기능 중 가장 중요한 기능이 이성적 판단을 하는 것이기에 이렇게 간략히 설명드렸는데요. 이 외에도 전두엽에는 많은 기능이 있습니다. 그 중 하나가 운동기능입니다. 

 

전두엽에서 후두엽과 맞닿은 부분을 운동피질이라고 하는데요. 이 부분이 하는 일은 우리 눈썹을 움직이고, 팔다리를 움직이며, 입술과 턱, 혀 등 우리 신체기관을 움직이도록 하는 겁니다. 우리가 흔히 풍을 맞는다는 표현을 사용하는데, 뇌 혈관이 막혀서 일어나는 뇌경색이 발병한 환자의 말이 어눌해지는 것은 바로 전두엽의 운동피질 영역이 손상을 입었기 때문입니다. 

4. 척수

우리 신경계는 중추신경계와 말초신경계로 구분됩니다. 뇌의 각 부위와 기능에 대해 알아가는 것도 너무나 힘든 과정이기에 중추신경, 말초신경에 대해서는 아주 간략히 설명하고 넘어가도록 하겠습니다. 

 

중추신경계는 지금까지 우리가 살펴본 뇌와 척수가 해당됩니다. 뇌는 이미 잘 알거라 생각하구요. 척수는, 비유를 들자면, 우리 뇌와 신체기관을 이어주는 '전화선' '통신망'에 해당된다고 보면 됩니다. 

 

가끔 사고 등으로 하반신이 마비된 사람을 볼 수 있는데, 이런 분들을 보면 정상적으로 생각하고, 말도 또렷하게 합니다. 그런데 몸을 움직이는데만 지장이 있습니다. 뇌는 손상을 입지 않아서, 뇌가 정상적으로 명령을 내릴 수 있지만, 그 명령이 우리의 팔다리에 전달이 되지 않아서 일어나는 일입니다. 

5. 말초신경계 - 자율신경계

말초신경계는 체성신경계와 자율신경계로 구분됩니다. 체성신경계까지 설명하려면 너무 복잡하니 생략하구요. 자율신경계에 대해서만 살펴보도록 하겠습니다. 자율신경계는 심장박동, 호흡, 소화기관과 관련된 일을 합니다. 예를 하나 들어보죠. 개를 무척이나 무서워하는 사람이 좁은 골목에서 개와 맞닥뜨렸다고 가정해보죠. 

 

이 상황이 닥치면 교감신경계가 활성화됩니다. 심장박동이 마구마구 뛰겠지요. 혈액을 우리 근육과 근육 사이사이에 많이 흘려보내서, 우리가 잽싸게 위험한 상황으로부터 도피할 수 있도록 해줍니다. 

 

그리고 위험한 상황으로부터 벗어나 안전하다는 판단이 들면 부교감신경계가 활성화됩니다. 그러면 근육으로 보냈던 혈액을 위장으로 보냅니다. 우리가 무엇인가로부터 흥분하면 소화가 안되고, 안정을 취하면 속이 편한 이유가 여기 있습니다. 

 

이 부분은 치매환자의 이상행동과 그리 큰 상관이 없는 듯 보이는데, 제가 설명드린 이유는 자율신경계가 '스트레스'와 굉장히 밀접한 관련이 있기 때문입니다. 자율신경계가 무엇인지 정확히 알아야, 스트레스가 무엇인지 정확히 알 수 있습니다. 

 

변연계와 뉴런에 대한 설명만 끝내면, 우리 뇌에 대해 알아보는 시간은 끝을 내고, 곧바로 스트레스가 무엇인지에 대해 설명하도록 하겠습니다. 

6. 변연계 - 해마, 편도체, 시상하부

이제 우리 뇌에 대한 탐구 시간이 거의 끝나갑니다. 더 깊이 살펴보면 한도 끝도 없겠지만, 우리의 뇌라는 '숲'을 보는데는 크게 지장이 없을 겁니다. 우리의 일차적 목표가 치매환자를 이해하기 위해서 전체적인 형상을 살펴보는 것이니까요. 

 

앞서 피질에 대해 설명드렸습니다. 피질은 우리 뇌의 겉부분에 해당한다고 했죠? 그럼 그 속에는 뭐가 있을까요? 바로 변연계입니다. 변연계는 해마, 편도체, 시상하부로 구성돼 있습니다. 

 

6-1. 해마

 

해마 이야기가 나오는 순간, 어디서 들어본 듯 하다는 생각을 하는 분이 있을 겁니다. 신경전달물질에 대해 설명하면서 해마에 대해 언급했기 때문입니다. 신경전달물질 중 노르에피네프린이 기억과 관련이 있다고 이야기했습니다. 노르에피네프린이 우리 뇌의 해마가 정상적으로 작동하는데 관여하기에, 노르에네프린이 부족하면 기억장애가 일어날 수 있습니다. 

 

치매에는 여러 종류가 있는데, 알츠하이머 치매 환자의 가장 큰 특징 중 하나는 해마 손상 증상이 제일 먼저 나온다는 것입니다. 해마가 손상되면 단기기억이 장기기억으로 저장되지 않고, 기억이 사라집니다. 단기기억, 장기기억이란 용어 자체가 이해하기 쉽지 않은데요. 쉽게 설명하자면, 1분전에 내가 강아지와 맞닥트려 두려움을 느꼈던 기억(단기기억)을 하루 뒤에도 기억하는 것은 장기기억 창고에 저장됐기 때문입니다. 

 

단기기억과 장기기억에 대해서는 '기억'에 대해 이야기하면서 자세히 설명할 겁니다. 그러나 단기기억 손상이 어떤 증상인지 너무나 궁금한 분들이 있다면, 넷플릭스나 유튜브 등에서 검색해서 영화 '메멘토'를 한번 보는 것을 권합니다. 이 영화를 보면 해마가 손상됐을 때 기억손상이 어떻게 일어나는지 아주 자세히 잘 나옵니다. 

 

6-2. 편도체

 

편도체는 우리의 '감정'과 관련한 일을 합니다. 두려움, 분노 등의 감정을 느끼고, 조절하는 일을 합니다. 이와 더불어 감정과 연결된 '기억'을 저장하는 역할도 합니다. 

 

예를 들어 하룻강아지가 범을 만나면 어떻게 해야 할까요? 무서워하고 도망가야 합니다. 그러지 않으면 호랑이에게 잡아먹히니까요. 즉 편도체가 하는 일은 두려움이란 감정이 느껴졌을 때 '회피'라는 것을 할 수 있도록 '학습'시키는 기능입니다.

 

지금까지 해마와 신경전달물질에 대해 이야기하면서 해마만 '기억'과 관련이 있다고 착각할 수 있는데, 편도체도 기억과 매우 밀접한 관련이 있다는 것만 알면 됩니다. 자세한 이야기는 역시 기억과 관련한 설명을 할 때 할 예정입니다. 

 

6-3. 시상하부

 

다양한 상황에서 우리의 몸이 어떻게 반응할지 알려주는 역할을 합니다. 예를 들어 호랑이를 만나서 무서웠던 기억이 떠오르면, 우리는 도망가야 합니다. 이때 시상하부는 아드레날린을 분비하도록 해서, 우리 몸이 빨리 공포상황에서 벗어나도록 해줍니다 

 

지금까지 우리 뇌가 어떤 기능을 하는지 살펴봤는데요. 저는 뇌가 어떤 기능을 하고, 뇌가 손상을 입으면 어떤 증상이 일어나는지 쉽게 설명하는데 주안점을 뒀습니다. 그러나 제가 쉽게 설명하려다보니 모든 걸 설명하지는 못했습니다. 좀 더 전문적인 정보에 목말라하는 분도 있을 겁니다. 그런 분은 아래에 링크로 연결돼 있는 사이트를 한번 방문해보시기 바랍니다. 

 

위치별 뇌기능장애 - 뇌, 척수, 신경 장애 - MSD 매뉴얼 - 일반인용

7. 뉴런(neuron, 신경세포)

이제 정말 끝이 보입니다. 마지막으로 뉴런입니다. 뉴런은 우리가 흔히 뇌세포라고 부르는 데, 엄밀히 따지면 신경세포라고 이야기하는 것이 맞습니다. 

 

뉴런은 수상돌기, 세포체, 축삭 이렇게 세 부분으로 구성돼 있는데요. 어려우니까. 그냥 이런 것도 있구나 하는 정도로만 하고 넘어가도록 하겠습니다. 뉴런을 우리가 이해하기 쉬운 형태로 이미지화 하면 아래의 그림과 같이 됩니다. 

우리가 뉴련을 공부하면서 가장 중요한 것은, 뉴런이 다른 뉴런에 '명령'을 전달할 때 발생하는 신호는 '전기적 신호'와 '화학적 신호'가 번갈아 가면서 일어난다는 겁니다. 우리가 앞서 신경전달물질에 대해 그토록 열심히 공부했던 이유가, 뉴런이 다른 뉴런으로 명령을 전달할 때 신경전달물질이라는 화학물질이 필요하고, 신경전달물질에 이상이 생기면 이상행동이 일어나기 때문입니다. 

 

뉴런의 전기적 신호와 화학적 신호에 대해서는 글로만 설명하는데 한계가 있어서, 영상으로 만들어 놓은 것이 있습니다. 영상을 한번 참고해 보시기 바랍니다. 

 

그리고 또 하나 중요한 것은 뉴런은 수많은 뉴런과 '연결'되어 있다는 점입니다. 이런 사실이 왜 중요하냐? 앞으로 공부해야 할 <뇌 가소성> 및 <기억>과 깊은 관련이 있기 때문입니다. 

 

 

위의 사진은 뉴런과 뉴런이 연결돼 있는 것을 이미지화 한 것인데요. 앞으로 공부하면서 지겹게 봐야 할 사진이기도 합니다. 

 

그럼 이것으로 뇌와 신경에 대한 설명은 끝내고, 스트레스가 무엇인지에 대한 설명을 시작하도록 하겠습니다.