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| [신경과학분야] 인간의 정신기능을 탐구한다 |
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2009/08/31 |
1899 |
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대담*단지 준/도호쿠대학 대학원 의학계연구과 생체시스템생리학분야 교수
뇌에 관한 과학은 근래에 눈부신 발전을 이루고 있습니다. 분자 생물학이나 유전자 공학 수법이 뇌 과학에 도입됨에 따라 뇌를 구성하고 있는 마이크로 물질이나 구조가 상세하게 알려졌습니다. 뇌 세포나 뇌의 시나부스로 발생하는 생물학적 행위가 분자 레벨에서 이해되고, 뇌의 발생 연구도 한창입니다. 한편, 뇌 전체가 시스템으로서 어떻게 작용하고 있는가를 조사하는 연구도 급속도로 진행되고 있습니다. 최근, 뇌 활동을 비침습적으로 관찰하는 뇌 활동 이미지법이 발달하여, 인간의 뇌 활동을 관찰할 수 있게 되고(PET법, MRI법), 뇌의 고차 기능 연구에 탄력이 붙었습니다.
이러한 과학적인 진보를 받아들여, 뇌 질환의 원인도 예전과는 비교가 되지 않을 만큼 이해되고, 새로운 진단과 치료 개발도 전망됩니다. 또 정신 질환이나 신경 난치병에 대한 대책도 가까운 장래에 가능하리라고 기대됩니다.
◇뇌의 고차 기능 연구의 현상과 전망
뇌의 고차 기능(인지, 행동, 기억, 정동, 사고 등의 과정)의 메카니즘 연구는 일본 국내에서 많은 연구 그룹에 의해 이루어져 왔습니다. 그 연구 활동은 양적으로는 어떻든간에 질적으로는 세계적으로 높은 수준이며, 세계를 리드해 가는 연구도 적지 않습니다.
구체적으로, ①감각계에서 얻어진 정보를 주체적·능동적으로 인지하는 과정(선택적 주의 및 능동적 인지과정)에서 시작하여, 물체의 특징인지와 개체인지, 3차원 공간에서의 움직임이나 입체적인지 등의 과정이 계속 해명되고 있습니다. ②운동의 공간적 형태 형성과 시계열적인 구성 그리고 운동 기획의 기구도 계속 해명되고 있습니다. 한편으로는 운동과 행동의 학습 신경 기구도 해명되고 있습니다. ③기억의 형성, 기억 정보의 보존, 상기에 관해서도 각각에 대한 메카니즘 이 해명되고 있습니다. 해마와 대뇌피질의 작용과 그 상호 작용의 기구가 특히, 시각 정보 기억을 중심으로 해석되고 있습니다. 한편, 인간의 기억 기구의 분류와 국재에 관한 정보가 비약적으로 증대했습니다. ④정보와 사고의 메카니즘에 대해서는 그 원리적 이해를 위해 필요한 많은 지견이 대뇌 변녹계 및 전두전야에서 계속 얻어지고 있습니다. 한편, 정동의 발현에서 임의적 행동의 발현에 이르는 과정이 대뇌 변녹계를 중심으로 해명되고 있습니다.
이러한 연구는 인간의 정신현상의 이해를 지향하는 방향으로 나아가 구체성을 가지려고 하고 있습니다. ①인지 기구 연구에 관해서는 보다 고차원적인 정보 인지의 기구 해명이 기대됩니다. 다른 종류의 감각 정보를 종합적으로 처리하는 과정이나, 질감, 공간적 오리엔테이션, 정보인지 혹은 인지정보의 의미처리 등이 연구대상이 될 것입니다. ②행동결정과 운동의 전략 메카니즘 연구에 대해서는 우선 목적성을 가진 복합적인 동작의 기획· 구성, 게다가 인지적인 요소를 가지는 동작결정의 기구 해명이 전망됩니다. 행동의 효율화와 다양화를 초래하여, 목적달성을 가능하게 하는 전략 형성 과정도 해명되겠지요. ③기억 메카니즘에 관해서는 기억 내용에 관한 다중맵 구조의 형성구조 해명이 이루어지고 에피소드 기억의 기명,보존, 상기에 대한 세포 레벨에서의 기구 해명이 연구 타켓이 될 것입니다. ④사고 모델로서 전두전야의 활동이 어떻게 인지정보를 처리하며, 상황판별과 행동발상을 향해 통합하는가를 구체적으로 조사하는 연구가 전개될 것입니다. 다음으로 정보의 추상화, 추론, 판단등의 과정의 원리적인 이해가 전망됩니다. 나아가 커뮤니케이션과 사회성 실현에 필요한 연구도 타켓이 되겠지요.
◇운동 발현과 제어
우리 연구실에서는 수의행동 발현과 제어가 뇌 속에서 어떻게 일어나고 있는지를 연구하고 있습니다. 이것은 고차 뇌 기능의 시스템적 연구의 중요 부분을 차지하고 있습니다. 최근 연구 발전에 의해 대뇌피질에는 다수의 운동 영역이 존재하는 것이 판명되었습니다. 그것에 의해, 대뇌 고차 운동영역이 운동의 발현에 각각, 어떠한 관여를 하는가라는 의문에 직접 답하는 것을 목표로 진행해 왔습니다.
최근의 연구에서는 운동이라기보다 동작의 제어나 행동의 발현이라는 보다 인지적인 뇌 기능의 해명을 지향하는 방향으로 진행되고 있습니다. 즉, 해야만 하는 운동을 결정하고 그것을 기획·구성하여 준비하는 과정은 어떠한 메카니즘으로 일어나는가. 그들 과정에 있어서 지각정보나 기억정보를 어떻게 받아들여, 조작하고 행동 발현에 이용하는가 라는 문제도 해명하려고 하고 있습니다.
수의운동의 발현이나 제어라는 주제는 시각이나 기억 등 다양한 분야가 복합적으로 얽힌 네트워크의 해명이기도 합니다. 많은 운동영역의 존재로부터 뇌의 국재성이 계속 인정되어 이러한 네트워크라는 전체성도 뇌의 역활입니다. 이러한 뇌의 연구는 인간의 정신 기능의 해명이기도 합니다.
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