자폐증 그리고 아인슈타인: 특별한 뇌 이야기
인간의 뇌는 불가사의한 만큼 복잡한 기관이다. 신경 과학은 앞으로 계속해서 발전하고, 매일 뇌에 대한 새로운 정보를 발견한다. 하지만 아직 갈 길이 멀다. 인간의 뇌는 매일 우리를 새롭게 놀래킨다. 예를 들어, 자폐증 환자인 몇몇 사람들은 특이한 능력을 가지고 있다. 이 중 몇몇은 르네상스 예술가들보다 그림을 더 잘 그릴 수 있고, 어떤 훈련을 받지 않고도 악기를 연주할 줄 안다. 이들의 뇌는 자폐증이 없는 사람의 뇌와는 다른 구조와 기능을 가지고 있다.
먼저 뇌에 대해서 간단하게 살펴보자.
진화
폴 매클레인의 삼위일체뇌(triune brain)는 수년 간 인기 있는 모델이었다. 이것은 뇌의 여러 영역에서 서로 다른 활동이 진행됨을 보여준다.
차별화된 구조는 파충류 뇌, 변성계, 신피질이다. 뇌는 파충류 복합체로부터 ‘이성적인 뇌’라고 알려진 신피질까지, 우리의 지금 모습을 유지하는 수준으로까지 발전했다.
파충류 뇌
파충류 뇌는 앞 뇌의 가장 낮은 부분이다. 이곳에서 우리는 기저 조직과 뇌 줄기와 대뇌에 속하는 부분을 발견할 수 있다. 이것들은 우리의 생존에 필수적인 기능을 한다.
이 구조는 우리 유기체의 생리적 상태에 따라 단순하고 충동적인 행동을 하는 책임을 맡고 있다: 공포, 배고픔, 분노 등.필요한 조건이 충족될 때 유전적으로 프로그램된 코드를 유지하는 것은 신경계의 일부라고 할 수 있다.
대뇌 변연계
이 시스템은 우리가 경험하는 각각의 상황에서 발생하는 감정에 대해 책임을 진다. 이것은 우리 감정의 중심이나 다름없다.
이 시스템에서 가장 중요한 구조물 중 하나는 편도체와 해마다. 이러한 구조는 가능한 한 자극의 넓은 스펙트럼에 반응하게 하는 시상 하부와 함께 원시 기억 체계를 구성한다.
신피질
이것은 인간 두뇌의 발달에 있어서 가장 최근의 진화 상의 획기적인 발견이다. 그것은 인간의 합리적인 생각의 중심이다. 이 부분 덕분에 인간은 추상적이고 체계적이고 논리적인 방법으로 생각하는 것을 가능하다. 이는 인류 역사에 있어 대단한 발견이다.
이 부분 떄문에 인간은 모두 서로 다르다. 또한 다른 시간에 같은 상황에 있어도 서로 다른 방식으로 행동한다. 곧 우리의 상상력의 원천이 된다.
신피질의 가장 잘 알려 진 부분 중 하나는 대뇌 피질이다.
대뇌엽
인간의 뇌는 두개 이상의 대칭적인 부분으로 나뉘어져 있다. 이를 반구라고 부른다. 각 반구에는 4개의 엽이 있다:
- 후두엽: 시각 피질은 이 측두엽에 위치한다. 그러므로, 이 부분은 인간의 보는 능력과 해석하는 능력을 담당한다.
- 두정엽: 이것은 신체의 여러 부분에서 오는 감각 정보를 처리하는데 중요한 역할을 한다. 또한 숫자에 대한 지식, 연관성, 물체의 조작을 담당한다.
- 측두엽: 이 부분의 주요 기능은 기억력이다. 좌뇌 측두엽은 단어와 사물의 이름을 기억하는데 관여한다. 이와는 대조적으로, 오른쪽 측두엽은 시각 기억을 담당한다.
- 전두엽: 이 부분은 충동 조절, 판단, 언어, 작업 기억력, 운동 기능, 성적 행동, 사회화와 관련이 있다. 또한 행동 계획, 조정, 통제 및 실행과 같은 활동을 담당한다.
인간의 뇌와 자폐증
자폐증이 있는 사람들은 다른 사람들과 원활한 상호작용을 하는 데에 어려움을 겪는다. 게다가 종종 정서적 미성숙, 언어 결핍을 비롯한 다른 어려움들로 인해 고통 받는다. 이러한 문제는 뇌의 일부 영역이 손상되고 비정상적으로 기능한다는 사실에서 기인할 때가 있다.
그러나 자폐 예술가들의 경우 오른쪽 후두엽(우리의 공간적, 예술적 능력이 살아 있는 곳)은 아무런 손상도 입지 않은 상태다.
많은 뇌 영역의 오작동으로 인해 오른쪽 후두엽에 주의력이 쏠린다. 그렇지 않으면, 수년 간의 준비와 노력이 있어야만 비슷한 성과를 이룰 수 있을 것이다.
그럼에도 불구하고, 뇌졸중이나 뇌 종양으로 인해 이 오른쪽 후두엽이 손상될 때, 간단한 스케치조차도 그리지 못하게 된다.그 반대로, 왼쪽 후두엽에서 변이 생기면(수치 계산 판단에 용이)보통 예술적 능력이 향상된다.
왜 이런 일이 발생하는 것일까? 하나의 이론에 따르면, 왼쪽 후두엽이 자원을 소비하는 것을 멈추면, 뇌는 이것을 오른쪽 후두엽으로 전달한다고 한다.비록 우리의 뇌는 동시다발적으로 함께 작동하지만, 한 쪽이 손상되면 그에 대한 대비책도 가지고 있는 셈이다.
자폐증 그리고 아인슈타인: 이 모든 것이 아인슈타인의 뇌와 무슨 관련이 있을까?
알버트 아인슈타인의 뇌는 아주 야위고 복잡한 구조였던 것으로 보인다. 단지 숫자 계산이 빠르다고 해서 수학을 잘하는 것은 아니다. 시공간과 같은 다른 기술도 필요하다.
따라서 아인슈타인에게는 숫자를 계산하고(좌뇌), 그의 문화적 능력 덕분에(우뇌), 아주 독특한 균형을 맺었다.