맘스퀘스천(MomsQuestion)

1.4 Kg의 작고 신비한 우주, 두뇌(Brain)

뇌과학이 밝혀낸 두뇌 작동의 비밀

인간 뇌의 무게는 평균 1.4Kg 정도인데, 60Kg의 몸무게를 가진 사람이라면 뇌가 차지하는 무게 비율은 2.3%에 지나지 않는다.
그런데 뇌는 60Kg 신체 전체를 지배하고 통제하는 콘트롤타워의 역할을 한다.

신체를 유지하기 위한 혈액순환, 호흡 조절, 소화, 영양 흡수 및 공급, 체온 유지 등 신체가 최적의 상태로 활동하기 위해서 항상성을 유지하도록 만든다.

뇌의 역할은 외부의 다양하고 수많은 자극들을 오감이라는 감각기관을 통해서 인지하고 적절히 반응하고 행동하도록 만들고 이것을 장기기억으로 저장하고, 항상 생각하고 의사를 결정하고 학습한 것을 기억하고, 기억한 정보를 불러와서 활용하고,
새로운 것에 호기심을 갖게 하고 새롭고 어려운 것에 도전하고, 새롭고 기발한 아이디어나 생각을 만들어 내고, 계획을 세우고 실천하여 결과물을 만드는 것과 같이 매우 다양한 역할과 기능을 하고 있다.

뇌에는 뉴런이라 불리는 신경돌기가 1천억 개 있고, 뉴런들 사이를 연결하여 전기적 신호와 신경전달물질로 불리는 화학물질을 분출하는 50조개의 시냅스가 존재한다. 시냅스는 기억이나 학습, 훈련의 수준과 정도, 기간에 따라 최대 1,000조개까지 증가한다.

사람마다 뉴런의 갯수는 비슷하지만, 시냅스의 갯수는 모두 다른데 이것은 새로운 정보와 지식을 흡수하고 학습이나 훈련을 통해 새로운 것을 배우고 익히는 과정을 통해서 숫자가 기하급수적으로 늘어난다.

두뇌의 구조를 보면 크게 5개 영역으로 구분되는데
대뇌(Cerebrum), 소뇌(Cerebellum), 뇌간(Brain Stem), 뇌량(Corpus Callosum), 척수(Spinal Card)로 이루어진다.

이 중에서 인간이 생각하고 외부 자극에 대해 반응하고 행동하기 위해서 신체를 콘트롤하는 역할은 대뇌가 맡고 있으며, 대뇌는 대뇌피질(Cerebral Cortex)과 대뇌변연계(Cerabral Limbic Sysyem)로 구성된다. (왼쪽 사진 참조)

1. 대뇌피질
대뇌피질은 다음과 같이 4개의 영역으로 구분된다.

(1) 전두엽 - 뇌의 1/3로 가장 크고 기억력, 판단력, 사고력, 상상력을 담당하며 의사결정, 창조, 감정을 콘트롤 한다.
전두엽의 앞쪽에는 전전두엽(우측 뇌)이 있는데, 뇌 전체를 책임지는 CEO 역할을 하며, 계획, 예측, 목표설정, 감독의 기능을 담당한다.

(2) 측두엽 - 대뇌의 측면에 위치하며 청각과 언어 기능을 담당한다

(3) 두정엽 - 머리 상단 부분에 위치하며 사물의 크기, 부피, 질감, 위치, 거리를 인지하여 사물을 이해하고 공감각을 담당한다.

(4) 후두엽 - 뒤통수에 위치하며 외부로부터 전달되는 정보의 90%를 시각으로 입력되며, 색상, 모양, 밝기, 움직임 등을 감지하여 다른 뇌로 전달한다.

2. 대뇌변연계
대뇌변연계는 기억뇌인 해마, 동기부여, 학습, 감정(희노애락)을 담당하는 편도체, 중격핵, 시상핵을 포함한다.

미엘린(myelin)과 도파민(Dopamine)

[‌미엘린]
미엘린은 신경 섬유 주변에서 발견되는 지방질 물질이다.
신경세포를 둘러싸는 백색 지방질 물질로 뉴런을 통해 전달되는 전기신호가 누출되거나 흩어지지 않게 보호한다.
마치 전기선의 겉을 싸고 있는 피복과 같다.

전기선의 피복이 일부 영역에서 벗겨지거나 손상된 경우, 전기가 흐를 떄 열이 발생하여 누전이나 화재 위험이 높아지고, 전기 손실이 발생하여 전달되는 전기의 양이 줄어든다.
즉. 전기선의 피복이 튼튼하고 안전하면 전기 전달이 원활하고 전기 손실이 줄어드는 효과가 있다.

미엘린이 두껍고 튼튼할수록 전기신호가 잘 전달되어 뉴런 간의 정보 이동이나 전달이 원활하여 두뇌 활동이 활발해 진다.

[‌미엘린을 두껍고 튼튼하게 만드는 방법]
동일한 내용을 반복하여 학습하면 해당되는 뉴런의 미엘린이 강화된다.
한 번의 학습보다 100번의 학습이 미엘린 강화에 훨씬 큰 도움이 된다.
미엘린이 강화되면 기억력이 증가하고, 두뇌에서 뉴런 간의 정보 이동이 빠르,고 정확해져 창의력이나 계산, 상상력, 추정, 논리력, 비판적사고 등이 좋아진다.

두뇌를 개발하고 활성화 한다는 것은 미엘린을 튼튼하게 만드는 것이다.

한 번 듣거나 배운 정보와 지식은 단기기억인 해마에 저장되고, 시간이 지나거나 반복 학습을 하지 않으면 단기기억에서 사라진다.
그래서 반복 학습을 통해 단기기억을 장기기억으로 전환하는게 필요하다.
그런데 반복학습은 엄청난 시간과 노력을 투자해야 하고, 기억 효과도 그리 높지 않다.

단기기억을 장기기억으로 전환하려면 개별적이고 파편화된 정보나 지식을 구조화하고 군집화하고 연결고리를 만들어 주어야 한다. 즉, 구조화 군집화 연결을 하는데 수많은 반복학습이 필요한 것이다.

반복학습은 시간과 노력도 들지만, 반복학습 과정이 지루하고 지치기 쉽다.
그래서 중간에 포기한다.

그런데 반복학습과 달리 질문을 활용한 학습은 단기기억을 순간적으로 장기기억으로 전화해 주는 효과가 있다.
질문은 파편화되고 독립적인 정보나 지식을 순간적으로 구조화, 군집화, 체계화, 연결하는 효과가 있다.
그래서 다양하고 적절한 질문을 학습에 적용하면 기억력과 상상력, 창의력 등이 단기간에 급상승한다.

‌[도파민]
중추신경계에서 발생하는 호르몬이나 신경전달물질이다. 뇌신경 세포들간에 어떠한 신호를 전달하기 위해 분비되는 신경전달물질 중에 하나 다.

도파민의 주요 기능은 뇌의 보상 회로를 활성화시키는 것으로 동기부여에 연관되어 학습효과를 증진한다.
예리 들어, 동기부여가 되거나 스스로에게 이익이 되는 행동을 할 때 도파민이 분비되어 같은 행동을 하도록 기쁨을 느끼게 만든다.
학습을 하고 효과가 있음을 확인하면 두뇌는 도파민 분비가 촉진된다.
도파민 분비가 촉진되면 학습효과가 높아지는 선순환 구조가 이루어진다.

좌뇌와 우뇌의 차이점

우리는 흔히 사람들을 크게 두 가지로 좌뇌형 인간과 우뇌형 인간으로 구분하는데,
이것은 좌뇌가 하는 일과 우뇌가 하는 일이 다르고, 그래서 사람들의 타고난 성향이나 재능에 따라 어느 한 쪽이 강한 특성을 나타내기 때문이다.

과학이나 기술쪽에 흥미가 많고 계산이나 논리적 사고, 분석적 사고에 능한 사람들은 좌뇌형 인간이고,

예술, 문학, 철학 등 직관이나 상상력 창의성, 감성이 요구되는 것에 강한 사람들은 우뇌형 인간이라고 한다.

그렇다고 해서 좌뇌형과 우뇌형이 확연히 구분되어 어느 한 쪽의 성향만 가진 것이 아니고, 사람에 따라 좌뇌형과 우뇌형 성향이 혼합되는 것이 일반적이다.

좌뇌형인지 우뇌형인지는 선천적으로 어느 정도 타고나지만, 후천적으로 학습과 훈련에 의해 부족한 기질이나 재능이 개발되고 발전될 수 있다.

좌뇌는 한 번에 하나의 정보나 작업을 처리(Single Processing)하고 우뇌는 동시에 여러 가지를 처리(Multi Processing)하는 특성이 있다.

예를 들어, 전화 통화(좌뇌가 담당하는 언어 가능을 사용)를 하면서 통화 내용을 간단히 메모하는 것은 가능하지만, 일기나 편지를 쓰는 것처럼 통화하면서 글을 쓰는 것은 불가능하다.

반면에 음악을 들으면서 그림을 감상하거나 낙서를 하는 것은 동시에 가능한데, 이것은 우뇌가 담당하는 기능이기에 다중 처리가 되는 것이다.

뇌의 발달은 나이에 따라 다른데,
유아부터 6~7세까지는 전두엽(우뇌)가 가장 활발히 발달하고,
8~12세는 전두엽(좌뇌), 두정엽(공감각, 동작)과 측두엽(청각, 언어),
13~16세는 후두엽(시각)이 가장 왕성하게 발달된다.

따라서 나이에 따라 맞도록 두뇌 발달을 위한 학습과 훈련이 진행되어야 한다.

뇌는 현실과 가상을 구분하지 못하고 동일한 것으로 인식한다!

즐거워서 웃는 웃음과 거짓으로 웃는 웃음은 현실에서는 서로 다르지만, 사람의 두뇌는 동일한 것으로 인식한다.
그래서 웃을 때 몸에서 생산되는 엔돌핀을 만들기 위해서 즐겁지 않지만 억지로라도 웃으면 두뇌는 웃음에 반응하여 엔돌핀 생산을 촉진한다.

두뇌는 부위별로 각각 다른 기능과 역할을 하는데, 그래서 각 두뇌를 자극하고 활성화시키려면 현실 세계에서 연관된 자극을 두뇌에 제공하는 다양한 활동을 해야 한다.
그래서 부모들은 자녀들의 두뇌 발달과 창의성을 높이기 위해서 음악, 미술, 체육, 여행, 학습 등 수많은 활동 기회를 주려고 애를 쓴다. 그런데 이것은 물리적으로 많은 시간과 노력, 그리고 비용이 필요하다. 그래서 충분한 활동 기회 제공은 쉽지 않다.

그런데 현실 세계에서 자녀들이 물리적인 두뇌 자극을 위한 환경이나 경험을 제공하지 않아도, 동일한 효과를 얻을 수 있는 방법이 있는데, 바로 다양한 질문을 연습하고 체득하는 것이다.

두뇌의 각 부위를 자극하는 질문만 잘 사용해도 두뇌는 충분히 자극되고 활성화 되어 시냅스가 생기고 창의적으로 바뀐다.

왼쪽 그림은 두뇌 각 부위별로 뇌를 자극하는 질문의 유형과 이들이 두뇌에 어떤 자극을 주고 활성화하는지 상호 연관성을 보여준다.

예를들어, 판단, 사고, 상상을 담당하는 전두엽을 자극하고 활성화 하려면 개념질문, 논리질문, 가정질문, 판단질문, 관점질문, 꼬꼬질문, 상상질문, 관계질문, 확인질문 등을 연습하고 사용하면 된다.

기억의 뇌인 해마와 청각의 뇌인 측두엽을 자극하려면 기억질문을, 촉각을 담당하는 두정엽과 시각을 담당하는 후두엽을 자극하려면 관찰질문을, 학습, 감정, 동기부여를 담당하는 편도체를 자극하려면 느낌질문, 가정질문, 공감질문, 상상질문, 학습질문, 실행질문을 사용하면 된다.

이처럼 질문은 두뇌에서 인간의 감각과 인식, 사고와 생각, 창의성, 의사결정 등을 담당하는 뇌의 모든 영역을 자극하고 활성화하는데 좋은 방법으로 수많은 연구와 실험, 논문 등으로 이미 증명됐다.

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크리퀘션

1.4 Kg의 작고 신비한 우주, 두뇌(Brain)

1.4 Kg의 작고 신비한 우주, 두뇌(Brain)

미엘린(myelin)과 도파민(Dopamine)

좌뇌와 우뇌의 차이점

뇌는 현실과 가상을 구분하지 못하고 동일한 것으로 인식한다!