과거에는 알려지지 않았던 97개의 뇌 영역

13 12월, 2019
인간 코넥텀 프로젝트(Human Connectome Project)는 이전에 알려지지 않은 97개의 뇌 영역을 식별했다. 분명한 것은 놀라운 인간의 뇌에 대해 배울 것이 훨씬 더 많다는 것이다.
 

뇌는 계속해서 매혹적인 연구 대상이다. 배울수록 의문과 놀라움이 더 많이 나타난다. 예를 들어, 워싱턴 대학의 연구원들은 이전에 알려지지 않았던 97개의 새로운 뇌 영역 및 기존에 알려진 뇌 영역이 모두 포함된 새로운 뇌 지도를 만들었다.

뇌 지도는 뇌를 그래픽으로 표현한 것이다. 과학자들은 뇌의 다른 부분과 각각의 활동을 보여주기 위해 다른 신경영상 기술을 사용한다. 진단 목적으로 사용될 때, 지도는 뇌가 건강한지 또는 일부 이상 징후가 있는지를 보여줄 수 있다.

워싱턴 대학의 연구원들은 세인트 루이스의 과학자들과 협력했다. 루이 미주리, 옥스포드, 런던, 미니애폴리스, 니제메겐은 다른 종류의 뇌 지도를 만들기 위해 노력한다. 그들의 목표는 대뇌피질의 모든 영역을 식별하는 최첨단 기술을 사용하는 것이었다. 그 결과, 이전에 알려지지 않았던 뇌의 영역을 발견했다.

“사람들은 종종 내가 어떻게 뇌에 관심을 갖게 되었는지 묻습니다. 나의 수사적인 대답은 “어떻게 아무도 뇌에 관심을 갖지 않을 수 있을까?”입니다. 당신이 ‘인간성’이라 부르는 모든 것과 의식은 그것에서 생겨났습니다.”

– 비라야누르 S. 라마찬드란 –

뇌 모습 2
 

뇌 영역 연구방법

이전에 알려지지 않았던 뇌의 영역을 확인하기 위해서 과학자들은 210명의 지원자들을 모집했다. 지원자들은 모두 젊고 건강했다. 연구 목표는 건강한 뇌를 연구하는 것이었다.

연구원들은 뇌의 다른 영역에서 특이성과 대조성을 식별할 수 있는 소프트웨어와 같은 이용 가능한 최신 기술을 사용했다. 가장 간단한 용어로, 그들은 각 영역의 디지털 발자국을 탐지했다.

이 연구에는 사후 연구의 데이터도 포함되었다. 과학자들은 그들의 발견을 증폭시키고, 검증하고, 혹은 못을 박기 위해 강력한 현미경으로 이 뇌의 일부를 검사했다. 네이처 커뮤니케이션스는 이전에 알려지지 않았던 97개의 뇌 영역을 보여주는 완전한 연구를 발표했다.

신경학 및 이전에 알려지지 않은 뇌 영역

신경학은 비교적 새로운 분야로 연구가 된지 불과 1세기가 조금 넘었다. 처음부터 신경학자들은 대뇌피질이 서로 다른 영역이나 “모듈”로 나뉘어져 있고 각 영역은 서로 다른 특화된 기능을 가지고 있다고 이론화했다. 기술이 부정확했기 때문에 처음에는 그것들을 매핑하는 것이 매우 어려웠다.

첫번째 사람은 1909년 뇌의 지도를 만든 독일 과학자 코르비니안 브로드만(Korbinian Brodmann)이었다. 그의 연구 결과에 의하면 뇌에는 51개의 서로 다른 지역이 있는 것으로 나타났다.

브로드만의 지도는 오늘날에도 여전히 관련이 있으며 크게 변하지 않는다.

그 후에는 신경과 전문의는 브로드만의 연구를 뇌 손상 데이터로 보완했다. 부상, 뇌졸중, 또는 종양으로 인해 운동 기능, 시각적 기능 등에 어떠한 영향을 미치는지 여부를 테스트 할 수 있었다.

 

그 후, 지금까지 뇌 매핑으로 다른 주요한 진전은 없었다.

매튜 글래서(Matthew Glasser)와 데이비드 반 에센(David Van Essen)은 이 새로운 유형의 뇌 매핑을 담당하는 과학자들이다. 그들은 기능, 지역 마이크로 아키텍처, 연결의 3가지 기준을 염두에 두고 지도를 디자인했다.

이것들은 뇌의 다양한 지역 사이에 차이점들을 결정할 것이다.

뇌 모습 3

이 프로젝트는 어떤 새로운 정보를 가져왔나?

우선, 과학자들은 대뇌피질의 각 반구에 180개의 피질 영역이 포함되어 있다는 것을 확인할 수 있었다.

그 중에는 이전에 알려지지 않았던 97개의 뇌 영역이 있다. 이 새로운 지도는 과학자들이 이 지역들을 놀랄 만큼 명료하게 볼 수 있게 해준다.

거의 정치판의 경계 지도를 보는 것과 같다.

이 연구는 인간 코넥텀 프로젝트(Human Connectome Project)라고 불린다. 미국의 국립보건원은 이 연구에 자금을 지원하고 있다. 연구원들이 그들의 연구 결과를 해석하는 것을 끝내지 못했기 때문에 그것은 아직 끝나지 않았다.

또한 과학자들은 이전에 알려지지 않았던 뇌의 기능들에 대한 가설을 막 내놓기 시작하고 있다.

 

55b로 불리는 이 지역 중 한 곳은 연구자들의 관심을 끌었다. 사람이 이야기를 들으면 불이 켜지기 때문이다.

특히 특이한 또 다른 분야는 POS2이다. 과학자들은 이것의 패턴이 다른 모든 것들과 매우 다르다는 것을 관찰하고, 그것이 매우 전문화된 기능을 통제할 수 있을 것이라고 믿는다.

맺음말

사실, 인간 코넥텀 프로젝트는 간신히 표면적인 것을 긁어냈을 뿐이다. 앞으로 더 많은 것을 발견할 수 있을 것이다. 인간의 가장 높은 지적 기능을 담당하는 전두엽 피질 전체가 거의 탐사되지 않았다.

바라건대, 이 첫걸음이 수년간의 연구를 위한 문을 열어주길 바란다. 다음에 우리가 발견하게 될 뇌에 대한 놀라운 점은 무엇인가?

 
  • Casino, G. (2012). Conectoma Humano, el gran proyecto de la neurociencia. Alfa, (17), 16-19.