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심리학의 원리Ⅰ」

2장 뇌()의 기능

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대뇌반구에 대한 교육(The Education of the Hemispheres)

신경 흐름이 감각기관을 통하여 흘러들어오면, 하위 중추에서 반사 작용을 유발하는 것과 동시에 뇌반구에서는 관념을 일으킨다. 관념은 문제되고 있는 반사를 계속하게 할 수도 있고, 중지시킬 수도 있으며, 또한 다른 반사로 대치시킬 수도 있다. 모든 관념은 결국 기억되는 것이기 때문에, 해답을 얻어야 하 질문은 정신 속에 있는 기억에 상응하는 대뇌반구 과정이 어떻게 조직될 수 있는가?”라는 물음이다. (P.55)

아이에게 촛불이 주어질 때, 불빛을 보면, 물론 그것을 잡으려는 반사를 일으킨다. 그러나 동시에 그 반사에 대한 관념과 다음에 당할 아픔에 대한 관념, 그리고 팔을 뒤로 움츠린다는 관념 등을 더불어 일어나게 한다. 만약 이와 같은 대뇌 과정이 하위 중추의 직접 감각보다 강도가 우세하면, 이 끝의 관념이 운동을 방출하는 최종 단서가 될 것이다. (p.57-58)

우리는 대뇌반구가 생래적으로 어떤 특정 감각인상과 어떤 특정 운동 방출을 짝짓고 있는 것은 아니라고 가정할 수 있다. 즉 어떤 연쇄적 경험들이 이미 대뇌반구 속에 기록되어 있고, 그 경험연쇄의 첫 고리가 외부로부터 자극받으면, 그 경험 연쇄의 최종 고리는 실제 사실로 존재하기 훨씬 앞서 관념 속에 나타나 있을 것이라는 것이다. 그 관념에 대한 암시만으로도 해당 신체 운동을 나타나게 할 것이다. 그리하여 대뇌반구를 갖고 있는 동물은 미래에 대한 예기에 따라 행동하게 된다. (p.58)

대뇌반구에만 있는 어떤 특유한 감각 인상이나 운동 기능은 없고, 하위 중추의 기계적 구조만으로는 불가능한 무수한 감각과 운동의 결합과 그 결합의 결과로 생긴 생명체의 행동 가능성을 무한하게 증가시키는 기능만 있을 뿐이다. 위의 도식은 하위 중추를 지나치게 기계처럼 취급하고, 뇌반구를 너무나 기계가 아닌 것처럼 다루고 있으며, 그런 경직성에는 어느 정도 융통성 있는 결론을 내려야 한다고 나는 생각한다. (p.59)

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테오도르 헤르만 마이네르트(Theodor Hermann Meynert, 1833-1892)

프로이트의 스승 중 한 명으로, 뇌 해부학, 병리학, 조직학(brain anatomy, pathology and histology, including the mapping of its intricate pathways and topography)을 기반으로 신경전달 경로와 지형 맵핑에 중심을 두고 연구함. 관념이나 기억이 신경 섬유를 통해서 피질 세포와 연결된 것으로 가정하는 이론을 세움.

He conceptualized that a coupling between one mental association and its temporal successor as a literal contact between cortical nerve cells linked to one other by nerve fibers, and a series of cortical associations could therefore be construed as being a "train of thought". He also theorized that ideas and memories are to be envisioned as being attached to specific cortical cells.

Theodor Meynert began his textbook, Psychiatry (1884), with this statement: "The reader will find no other definition of 'Psychiatry' in this book but the one given on the title page: Clinical Treatise on Diseases of the Forebrain. The historical term for psychiatry, i.e., 'treatment of the soul,' implies more than we can accomplish, and transcends the bounds of accurate scientific investigation."

 

골상학의 대뇌반구에 관한 개념(The Phrenological Conception)

1825년 에드워드 헐(Edward Hull) 그림으로 추측되는 만화

프란츠 요제프 갈(F. J. Gall, 1758~1828)

(i) 뇌는 마음의 기관이다.

(ii) 인간의 정신 능력은 일정 수의 독립된 기능들로 나누어 분석 가능하다.

(iii) 그 기능들은 선천적이며 각 뇌 표면의 특정 부분에 자리잡고 있다. 각 기능이 자리잡고 있는 부분의 크기는 사람의 성격구성요소 가운데 그 부분의 기능이 차지하는 비중을 나타내 준다.

(iv) 두개골 표면과 그 하부의 뇌 부분 윤곽은 거의 일치한다. 따라서 머리 표면 관찰을 통해 뇌 부분들의 상대적 크기를 알 수 있다.

 

만인 지식백과사전에 실린 골상학 차트 People’s Cyclopedia of Universal Knowledge(1883)
Friedrich Eduard Bilz (1842-1922)의 새로운 자연 치유법 (75주년 기념판)

 

 

영화 장고: 분노의 추적자(Django Unchained)’에서 극중 인물 캘빈 캔디(레오나르도 디카프리오)가 흑인 노예들이 복종심을 설명하며, 두개골 뒷면 부분을 지적하면서 해당 부위가 복종심을 나타내는 곳이며, 흑인은 해당 부분이 매우 큼을 강조하는 장면. 캔디역의 롤 모델은 실제 켄터키 출신 의사 찰스 콜드웰, 필라델피아 출신 의사이자 인류학자인 조지 모톤 등을 들 수 있음. 미국으로 전파되기 전 대부분의 골상학자는 노예제 반대자들이었으나, 미국으로 전파되면서 (조지 모톤이 주장한) 골상학과 인류학을 결합시켜 인종 간 서열을 증명하는 시도들이 당시 다수 백인들의 지지를 받으며 당시 사회에 만연한 편견과 결합해 대중 속으로 침투하게 되었음.

 

관련 영상: https://youtu.be/BpQ07RnXLWw?si=CyNbXXDS5_ZBl1MJ

 

 

흔하게 보이는 뇌구조 밈

 

정신에 관한 학문은 아이를 좋아하는 성품과 같은 복합적인 표현을 좀 더 단순한 요소들로 환원시켜야 한다. 뇌에 관한 학문은 뇌에 있는 요소들의 기능을 지적해야 한다. 정신과 뇌의 관계에 관한 학문은 정신의 기본 구성 요소가 뇌의 기본 기능과 대응해야한다는 것을 입증해야 한다. 그러나 골상학은 우연한 일치를 제외하고는, 그 요소들의 일치에 관한 설명을 전혀 하지 못한다. 골상학에서 말하는 능력은 특정 정신 자세를 지닌 사람에게는 일반적으로 충분히 장치되어 있다. (p. 62)

현대과학은 뇌와 정신은 똑같이 감각과 운동이라는 단순한 단일 요소로 되어 있다고 생각한다.(Meynert& Hughlings Jackson) 근육 점과 감각 점들은 각각 대뇌피질상의 점들로 묘사되고, 뇌는 이런 모든 피질상의 점들을 합친 것에 지나지 않으며, 피질상의 점들에 대응하는 만큼 관념이 정신 쪽에서 상응한다고 한다. 다른 한편, 연합주의 심리학자들은 정신을 형성하는 기본 요소가 감각 관념과 운동 관념이라고 주장한다. (p. 64)

다양하게 연합되는 운동 관념과 감각 관념이 정신 재료인 것을 인정한다면, 정신과 뇌의 관계에 관한 완전한 도표를 만들기 위해 우리에게 필요한 것은 다만 어떤 감각 관념이 뇌의 어떤 감각 투사 표면과 상응하며, 어떤 운동 관념이 뇌의 어떤 근육 투사 표면과 상응하느냐의 여부를 확인하는 일일 것이다. (p.65)

 

대뇌피질의 기능 국재(局在) (The Localization of Functions in the Hemisphere)

1870년까지 우세한 견해는 뇌반구 기능 차이는 각기 분리된 국재에 있는 것이 아니라, 뇌 전체의 도움으로 기능 차이가 생긴다는 것이다. 그러나 1870년 히치히(Hitzig) 페리어(Ferrier)와 뭉크(Munk)시각촉각청각 및 후각과 각각 연결되는 피질의 일정한 영역이 있다는 것을 증명하는 것 같이 보였다. 그러나 어떤 감각이든 엄격한 국재와는 반대된다는 결론에 도달했다. (p. 66)

롤랜도 뇌열 위치와 국재 영역 별 감각
롤랜도 뇌열 및 뇌량-변연 회전 영역

 

해부학에서 회(Gyrus)와 열(Sulcus) 개념

현재 유일하게 완전히 확정된 것은 다음과 같은 것이다. 피질의 롤랜도 뇌열 양쪽에 있는 중앙회전과 (적어도 원숭이에서는) 뇌량-변연회전이 대뇌피질을 출발하는 모든 운동 자극이 통과하는 영역이며, 운동 흥분은 여기를 지나 뇌교, 연수, 척수 등에 있는 실행 중추에 전달되고, 결국에는 이 실행 중추로부터 근육 수축 흥분이 방출된다는 것이다. 이른바 운동영역이라 불리는 이 영역의 존재는 다음에 제공되는 바와 같은 일련의 증거에 의하여 확장되었다. (p.67)

(1) 대뇌흥분: 전류를 흘려 자극하면, 자극된 피질 회전 표면의 장소에 따라 얼굴다리꼬리몸통 등에 아주 뚜렷한 운동이 일어난다. 이런 운동은 반드시 자극된 뇌의 반대 측에서 일어난다. (p.67)

(2) 피질 절제: 의 앞다리 운동을 일으키는 피질 장소를 절제하면, 관련된 다리가 영향을 받는다. 운동할 때 운동 협동 기능의 실조가 나타난다. 그러나 이 운동실조는 정상 보행의 협동 동작의 상실을 초래하지 않는다. 개의 운동 영역 전부를 제거하여도 어느 쪽이든 영구적인 운동 마비는 없으며영향을 받은 쪽에 상대적으로 이상한 무기력이 있을 따름이다. (p.69-70) 원숭이에서는 운동 영역이 제거되면, 진정한 운동 마비가 생긴다. 개와 원숭이의 이와 같은 차이는 일반화될 수 있는 어떤 결론을 유도하는 것이 위험하다는 사실을 입증해준다. 사람에서는 피질 절제 상태로 살아 있는 동안 나타나는 결과는 국재된 신체 부위에 경련이 생기거나, 반대 측의 일정 근육이 마비되는 것이다. (p.71-72)

(3) 하행 퇴화: 사람이나 하등 동물에서나 롤랜도 영역이 파괴되면, 2차 경화라 불리는 특이한 퇴화 변화가 생긴다. (p.73)

(4) 해부학적 증명: 롤랜도 영역과 척수의 운동 신경주가 연결되어 있다는 것은 이미 해부학적으로 증명되었다. (p.74)

브로카 실어증과 베르니케 실어증 손상 부위

신체 운동을 피질에 국재시키는 작업에 가장 도움이 되는 증거의 하나는 운동성 실어증(motor Aphasia)이라 불리는 언어 장애에서 볼 수 있다. (p.75) 이런 상태의 환자 전두회의 가장 밑쪽에 상처가 있는 것이 발견된다. 이 회를 브로카 회(Broca’s convolution)라고 한다.(p. 77) 대부분의 사람에서 왼쪽 뇌반구가 고장이 나면, 회화가 불가능하게 된다. 이때 반대측인 오른쪽 반구는 음식 먹는 동작과 같이 덜 분화된 행동을 하게 할 수는 있지만, 말할 수 있게 하지는 못한다. (p. 78)

이런 환자들에서는 뇌 상처 자리가 아직 그렇게 완전하게 결정되지 않았다. 왜냐하면, 결론을 내릴 만한 전형적 사례가 아직 충분하지 않기 때문이다. 그러나 그들의 뇌 상처가 왼쪽 뇌에 있다는 것은 의심할 여지가 없으며, 글을 쓰는 일을 담당하도록 특수화된 손과 팔에 해당하는 뇌 영역의 요소들로 되어 있는 것도 거의 의심되지 않는다. (p.78-79)

모든 이와 같은 현상들은 감성과 운동을 맡은 여러 뇌 중추들이 각기 분리되어 있다는 것과 그런 뇌 중추들을 서로 연합하는 신경 통로가 있다는 것으로 매우 분명하게 설명된다. 다음과 같은 명제를 확립즉 건강한 동물에서는 대뇌피질로부터 나오는 운동신경 흥분이 롤랜도 뇌열 근방의 회전으로부터 흘러나온다는 것이다. 그러나 피질에서 나오는 운동신경 흥분에 포함된 것이 무엇인가 하는 것을 정확하게 규정하려고 하면, 모든 것이 모호해진다. (p.80)

 

시각(Sight)

페리어가원숭이의 각형회전(Angular Convolution)을 자극하면, 시각을 얻을 경우와 같이 눈과 머리 운동이 나타나는 것을 보았으며, 또 이 회전이 절제되면, 반대측 눈에 완전한 영구적 맹증처럼 보이는 현상이 나타난다뭉크는 개와 원숭이의 시엽(occipital lobe)이 파괴되면, 완전하고 영구적인 맹증이 나타나 감각성 맹증정신성 맹증(psychic-blindness)을 구별(p.81)

골츠는 페리어나 뭉크와 거이 동시에 시각 기능이 어떤 국한된 뇌반구 부분에만 고정된다는 이론을 근본적으로 부정하는 실험을 보고하였다. (p.83)

어떤 기능이 상실된다 하여도 절단된 뇌 부분이 그 기능을 담당하는 부분이라는 것을 반드시 증명하는 것은 아니다. 필연성이 있어야 어떤 특정 피질을 시각의 자리라고 확실하게 말할 수 있게 된다. (p.83-84)

시역 양측의 적출 수술을 한 번 이상 완전하게 하여도, 몇 주 지나면 사물을 식별할 수 있을 만한 조잡한 시각이 회복되는 것을 관찰했다고 주장했다. 개가 눈이 멀었느냐, 아니냐 하는 문제는 처음 보기 보다는 풀기 어렵다. 왜냐하면, 수술을 받지 않고 단순히 눈먼 개는 눈이 멀기 전에 익숙했던 장소에 놓여지면, 눈이 멀었다는 증거를 거의 보이지 않고 모든 장애물을 피하지만, 시엽이 제거된 개는 앞의 물건에 부딪히는 일이 많기는 하지만, 그럼에도 불구하고 보기 때문이다. (p.86-87)

우리가 내릴 수 있는 완전한 결론은 뇌피질의 시엽이 다른 어떤 뇌 부분보다 시각에 훨씬 더 중요 그러나 이 경우 남아 있을 수 있는 광선에 대한 조잡한 감각에 관해서는 그 시각의 성질이나, 시각을 관장하는 장소나, 그 어느 것도 확실하게 알려지고 있지 못하다. (p.88)

피질 장애 중에서 가장 흥미로운 것은 정신성 맹증이다. 정신성 맹증은 시각 인상에 대한 불감이기보다 시각 인상에 대한 이해불능이다. 심리학에서는 시각 감각과 시각 감각이 의미하는 것 사이에 연합이 상실되었다고 해석할 수 있어, 시각 중추와 기타 관념 사이의 통로에 어떤 장애가 발생하여 정신성 맹증을 초래하게 되는 것으로 해석한다. (p.93)

정신성 맹증을 초래하게 하는 것은 시각 심상이 아닌 다른 심상이 일시적으로 상실된 것이며, 이는 마치 청각 심상이 아닌 다른 심상이 일시 상실되면 정신성 농증(mentally deaf)을 초래하는 것과 같다. 벨 소리를 듣고도 벨이 어떻게 생긴 것으로 보이는가 하는 것을 회상해 낼 수 없으면 정신성 농증이고, 벨을 보고 벨소리나 벨이란 이름을 회상할 수 없으면 정신성 맹증이다. (p.94)

이들 정신성 맹증의 사례는 전도 장애나 연합 장애로 분류되며, 정신성 맹증에는 반드시 시각 심상이 상실되어야 한다 하는 사실은 어디에서도 발견할 수 없다. (p.95)

퇴화법(退化法)은 시각 신경 통로 국재를 결정하는 또 다른 증거를 뒷받침한다. 어린 동물의 안구를 파괴하면, 시엽의 2차 퇴화를 초래할 수 있다. 시엽 영역을 파괴하면, 역으로 시신경 퇴화가 나타난다. 신경 섬유가 위축되는 것을 관찰할 수 있다. 시각이 시엽과 특별히 연결되고 있다는 것이 완전하게 입증되었다. (p.96)

 

청각(Hearing)

청각 국재는 시각보다 더 분명하지 않다. (p.98)

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브로카 베르니케 - 샤르코 시대

 

브로카: 운동성 실어증 환자들은 전두회 가장 밑에 상처가 있음. (p.77) (말을 산출하는 영역이 손상되어 다른 사람의 말을 이해하는데 지장은 없지만 말을 유창하게 하지 못함)

베르니케: 대화를 이해하지 못하는 경우  어롱증(word-deafness)이며, 환자의 질환은 청각 실어증(auditory aphasia)이다. (p.99) (말을 이해하는 영역이 손상되어 말은 유창ㅇ하게 할 수 있지만, 말에 조리가 없고 다른 사람의 말을 이해하지 못하는 경우)

샤르코: 발성 통로가 제거되어도 회화에 부정적인 영향을 보이지 않는 특수한 사례는 개인에 따른 특징

대화를 하기 위해 청각을 사용하려면, 한편으로 들은 단어와 그 단어가 지칭하는 사물이 연합해야 하고, 다른 한편으로 단어를 발음하는 데 필요한 운동과 그 단어가 연합해야 한다. 관념이 발성하는 운동 중추를 직접 지배하는 것이 아니라, 관념이 우선 단어의 소리를 정신적으로 일으킨 다음, 그 소리가 운동 중추를 신경 지배하도록 되어 있다는 것을 보여주는 것이다. (p.99-100)

이름을 붙일 수 있는 모든 사물의 작용과 관계들은 수많은 속성, 성질 또는 측면들을 갖고 있다. 개별 사물의 이름과 더불어 그 사물의 속성들이(속성의 관념이 아니라) 우리 마음속에서 연합하여 하나의 집단을 이룬다. 대뇌의 각기 다른 부분들이 각기 다른 속성과 개별적으로 관계되고 또 어떤 뇌 부분은 이름을 듣는 것과 관계되고, 다른 부분은 그 이름을 발성하는 것과 관계된다면, 뇌의 이들 부분의 어떤 것이라도 활동하면, 나머지 이들 모든 부분의 활동을 일깨우는 역동적 연결이 (다음에 연구될 연합의 법칙에 따라) 이들 대뇌 부분들 사이에서 일어나는 것은 필연적일 것이다. (p.101)

뇌에 회화 중추가 없는 것은 정신에 회화 능력이 없는 것과 마찬가지이다. 인간이 언어를 사용할 때에는 부분적으로나마 뇌 전체가 함께 작용한다. (p.104)

 

촉각(Touch)

대뇌피질이 손상된 동물은 자신의 사지의 위치가 정상 상태에서 벗어나도 알지 못하며, 저항하는 것과 같은 저항을 하지 못하였다. 골츠, 뭉크, 시프(Schiff), 헤르첸(Herzen) 등을 위시한 기타 학자들도 운동 영역 손상이 있으면 통각, 촉각, 냉각 등 피부 감각에도 똑같은 결함이 생기는 것을 확인하였다. (p.106)

뭉크와 시프는 운동 영역을 본질적 감각 영역으로 개념화하고, 다른 사람들과 입장을 달리하여, 운동 장애를 수술시에 항상 생기는 감각 마취의 2차 결과라고 설명하였다. (뭉크)에 의하면 피질 전체가 감각 투사 표면에 지나지 않으며, 운동을 전담하는 영역 또는 본질적 운동 영역이란 없다고 한다. 만약 이 견해가 타당하다면, 의지 심리에 미치는 영향이 크기 때문에 대단히 중요하다. (footnote 44_제임스는 의지를 신체 운동의 원동력으로 간주한다. 따라서 대뇌피질에 운동을 전담하는 영역이 없다면, 의지란 있을 수 없게 된다) 약간의 드문 사례에서는 동물들이 운동 영역 수술로 감각이 없어지는 일이 없었을 뿐만 아니라, 수술을 받은 쪽이 실제로 감각이 과민한 상태가 된다는 것을 관찰하였기 때문이다. 그러므로 운동 증상과 감각 증상은 서로 독립된 변수인 것 같다. (p.107)

개의 뇌에서 두정 영역 전체가 시각과 청각과 후각, 그리고 근육 감각을 포함하는 촉각의 4개 감각에 공통되는 뇌엽이라는 사실을 알 것이다. 시각적 실어증과 운동 및 촉각 장애 모두가 이 영역의 손상에서 생기며, 특히 왼쪽 뇌의 손상이 있을 경우 그 장애 결과가 나타난다. 동물 진화 척도에서 밑으로 내려갈수록 뇌의 각 부분들의 기능은 덜 분화되어 있는 것 같다. (p.108)

두정 영역은 신경흥분이 거쳐가고 교신하는 일종의 교차로 구실을 하는 것으로 남아 있게 된 것 같다. 그러나 이 교차로 영역이 근육-피부 감성과 연결되고 있다는 것이 운동 영역 자체가 감성과 연결되어서는 안 된다는 이유가 되지 못한다. 운동 영역이 손상되면, 근육 마비는 일어나지만 감각 마취는 따르지 않는 사례는 운동 영역에 감각 기능이 있다는 것을 부정하지 않더라도 설명될 수 있을 것 같다. (p.109)

시엽도, 앞쪽 전두엽도, 측두엽도 사람에게서는 근육-피부 감각과는 어떤 본질적 관련도 갖고 있지 않다는 사실이다. 근육-운동 감각은 운동영역과 운동 영역의 뒤쪽과 중앙 쪽의 회전들이 하는 일들과 짜맞추어지고 있다. (p.110)

사람의 왼쪽 뇌반구에서는 언어 중추와 글을 쓰는 중추가 분리되어 있으며, 피질 손상에서 생기는 신경마비가 개보다 인간이나 원숭이에게서 더 완전하고 영속적이라는 사실과, 나아가 인간보다 하등한 동물에서는 피질 절제에 의하여 완전한 감각성 맹증을 얻는 것이 훨씬 더 어렵다는 사실 등은 진화가 높아짐에 따라 기능들이 점점 더 분화되어 국재한다는 것을 보여준다. (p.112-113)

고등 중추들은 외부에서 오는 인상과 운동을 취급하는 신경 장치와 이들 신경 장치의 작용을 한데 묶는 신경 장치만 포함하고 있을 뿐인 것 같다. (p. 115)

신경 흥분이 피질을 통하여 흐르기 때문에, 피질 전체가 운동성이기도하고, 감각성이기도 하다. 모든 신경 흥분은 아마 그 흥분과 더불어 진행하는 여러 감성을 갖고 있으며, 조만간 운동을 일으키게 될 것이다. 따라서 모든 중추는 어떤 면에서는 구심성이고, 다른 면에서는 원심성이다! 척수에 있는 운동 세포마저도 이 두 측면을 분간할 수 없이 함께 갖고 있다. (p.115)

 

인간 의식은 뇌반구에 한정된다(Man’s Consciousness Limited to the Hemispheres)

대뇌피질 작용에 수반되는 의식만이 인간이 갖는 유일한 의식인가? 그렇지 않으면 하위 중추도 똑같이 의식을 갖고 있는가? (p.116)

하위 중추가 분리된 상태의 의식을 갖고 있다는 것은 단순한 내관 증거로는 결코 알 수 없다. 하위 시각 중추가 만약 어떤 의식을 갖고 있다면, 그 의식은 진정 피질 활동에 따른 의식과 혼동되지 않고, 우리 개인의 자기(Self)와도 관계가 없는 의식이라고 가정하게 될 것이다. (p.117)

실용적인 목적을 위하여, 그리고 의식이란 말의 의미를 개인의 자기에 한정시키기 위해서는, 이 단락의 서두에서 제기한 질문에 대하여, 상당히 확신을 가지고 인간에게는 대뇌피질이 유일한 의식의 기관이라고 대답할 수 있다. 하위중추에 속하는 의식이 있다면, 그 의식은 개인적인 자기(individual Self)가 전혀 알지 못하는 의식일 것이다. (p.118)

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