섬피질: 고통스러운 경험으로부터 배우는 것

23 4월, 2020
체벌은 학생들이 학습하도록 "동기화"하는 방법으로서 흔했다. 고통을 통해 얻은 지식은 더욱 강렬하고 오래 갈 수 있다는 생각이다. 그렇다면 이 과정은 뇌 수준에서 어떤 모습일까?

어린 시절 사탕을 처음 먹었을 때와 학교에서 처음 싸움을 했을 때, 둘 중 더 생생하게 기억나는 것은 무엇인가? 거의 모든 사람이 후자를 선택할 것이다. 인간은 긍정적인 경험보다 고통스러운 경험을 기억하는 데 훨씬 더 능한 것 같다. 최근의 연구는 뇌의 섬피질 (통증의 처리를 담당하는 부위)이 이런 종류의 학습을 중재한다는 것을 보여준다.

이 연구 덕분에 신경과학은 이미 정의된 인지 과정을 위한 신경-해부학적 기반을 확립할 수 있었다.

고통스러운 경험의 처리와 경험으로부터 배우는 교훈의 연관성은 섬피질에 있는 것으로 추정된다. 섬피질은 열구의 깊은 곳에 있으며 측두엽과 두정엽과 전두엽을 구분한다.

섬피질

고통스러운 교훈을 배우는 것의 중요성

진화는 인간에게  ‘위협 학습’이라고 불리는 효과적인 생존 메커니즘을 주었다. 이런 종류의 학습은 종으로서 우리의 생존을 책임진다.

다른 종들도 각각의 신경계를 통해 위협 학습을 경험한다.

이 메커니즘이 인간을 보호하는 이유는 과거의 해로운 사건들을 기억하기 때문이다.

그것은 해로울 수도 있고 고통스러울 수도 있는 미래 상황을 피할 수 있도록 도와준다. 기본적으로, 같은 실수를 두 번 저지르지 못하게 한다.

정강이를 책상다리에 부딪치는 것은 고통스럽다. 그 고통은 당신에게 구체적인 교훈을 가르쳐준다: 만약 당신이 미래의 고통을 피하고 싶다면, 책상다리에 정강이를 부딪치지 말라.

섬피질 역할

오랫동안 과학자들은 뇌의 어떤 부분이 ‘위협 학습’을 유발하기 위해 다른 사람들에게 고통스러운 사건들을 경고하는지 궁금해 왔다.

전문가들은 한동안 편도체가 역할을 했다는 것을 알고 있었지만, 여전히 몇몇 누락된 부분이 있었다.

과학자들은 편도체가 자극의 감정 평가에 중요하다는 것을 알았다. 하지만, 그들은 여전히 오케스트라 지휘자처럼 행동하는 뇌의 영역을 발견하지 못했다.

그들은 의미 있고 전체적인 교훈을 만들기 위해 모든 뇌 과정들이 결합한 것을 알고 싶었다.

연구는 마침내 측면 균열의 내부에 접힌 섬피질이 이러한 역행 사건에 대한 경보 신호를 보내는 역할을 한다는 것을 밝혀냈다.

편도체 뉴런과 섬 뉴런 사이의 연관성에 대한 증거에도 불구하고, 과학자들은 최근에야 그들의 기능을 연구하기 시작했다.

전문가들은 오랫동안, 이 섬피질이 느낌과 감정을 코드화하는 역할을 한다고 믿어왔다.

앞서 언급한 연구에서 연구원들은 쥐의 섬피질이 인간의 피질과 유사하기 때문에 쥐를 이용했다. 그들이 끔찍한 사건 중 섬피질을 분리했을 때, 쥐들이 더 이상 미래의 고통스러운 사건들을 두려워하지 않는다는 것을 발견했다.

또한 섬피질이 분리된 실험용 쥐들이 고통스러운 경험으로부터 배우는 데 더 많은 어려움을 겪었다는 것을 발견했다.

“우리는 반복적으로 한다. 그러므로 탁월함은 행위가 아니라 습관이다.”

-아리스토텔레스-

섬피질: 감정 처리

과학자들은 섬피질이 고통스러운 경험에서 중요한 역할을 한다는 증거를 가지고 있다. 그것은 많은 기본적인 감정 경험에도 중요하다.

섬피질은 사랑, 증오, 혐오, 고통, 슬픔, 행복을 처리한다. 해부학적 관점에서, 섬피질은 두 가지 특정한 현상을 통합하기에 완벽한 위치에 위치한다.

  • 다른 감정 과정 동안 신체의 상태에 관련된 정보.
  • 다양한 고차 인지 과정.

여기서 중재자는 신체적 변화(감정적 상태에 의해 촉발됨)와 그러한 변화를 질적으로 주관적으로 경험하는 방식의 변화 사이의 연관성이다. 즉, 섬피질은 뇌가 신체의 상태를 알려준다.

이 새로운 발견들이 우리에게 무엇을 말해주는가?

섬피질: 이 새로운 발견들이 우리에게 무엇을 말해주는가?

과학자들은 이 섬피질이 신체의 상태에 대한 뇌 정보를 제공할 수 있다는 것을 증명했다.

그러나 그것은 또한 뇌의 다른 영역에도 강력한 경고 신호를 보낼 수 있다. 해당 영역은 불쾌하거나 고통스러운 사건에 대한 기억 형성에 참여한다.

신경과학자들은 섬 뉴런이 고통의 주관적인 감각을 일으킬 수 있다고 가정한다. 결과적으로, 그들은 또한 고통스러운 사건에 불쾌한 감정을 더하는 일을 맡게 될 것이다.

섬피질은 위협 학습 과정에서 뇌의 다른 부위가 각각의 기능을 수행하도록 유도한다.

이 모든 것이 과학자들이 섬피질 활동이 뇌의 다른 영역에서 뇌 상호연결과 관련된 현상에 큰 영향을 미친다고 믿게 했다. 또한, 이 발견은 섬피질의 어떠한 손상도 다양한 정신 질환과 상관관계가 있다는 다른 증거와 일치한다.

결론적으로, 뉴런 연결성과 가소성 메커니즘을 뇌 통증 코드화 메커니즘과 연관시키는 연구는 미래의 정신 이론의 기초가 될 수 있다. PTSD와 같은 장애와 불안으로 고통받는 사람들은 그러한 발달로 큰 혜택을 볼 수 있다.

  • Coffeen, U.Pellicer, F. y López-Muñoz, F. (2011). La Corteza insular en el dolor: un estudio neurofisiológico básico. EAE Editorial Academia Española Internacional.
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