한의학박사 김성훈블로그

■ 아동의 신경행동학적 장애의 동반 이행 ■

많은 연구자들이 이들 질환들은 완전 분리된 질환이 아니라 동반이환 질환군으로 서의 질환의 스펙트럼/관련질병군/관련있는 계통의 다양한 기능장애의 그룹화이라고 생각한다. –정신분열스펙트럼장애/강박충동스펙트럼장애/자폐스펙트럼장애/우울 스펙트럼장애

ADD/ADHD

- 근본문제는 자기 조절에 관련된 문제이고, ‘수행기능’이라는 고차원적 인지처리 과정의 손상으로 보다 더 개념화된다는 의견이 증가하고 있다.- Tannock 과 Schachar(1996)
- 영향 받고 있는 ‘수행기능’은 주로 전두엽에 존재한다는 사실은 잘 알려져 있다.
ADD는 인지수행기능의 결핍의 한범주, 다양한 동반스펙트럼질환이 있음

- ADHD와 강박 반응성 장애의 동반 이환 비율은 35%, 강박장애는 50%, 기분장애는 15~75%, 정신과적 질환을 가질 가능성이 현저히 증가함, 불안장애는 25%, 학습장애는 10~92%로 나타났다고 밝혔다.

- ADD 로 진단된 아이에게 읽기 수학 논술 장애 등과 같은 학습장애가 현저히 증가한다.

- 강박장애와 ADHD 중복비율은 6~33% 정도,  25~28% 의 뚜렛 증후군 환자들이 ADHD 나 ADD 를 함께 가지고 있다.

- 뚜렛 증후군 증상이 심각해짐에 따라 ADD 동반 이환이 증가한다.

- 뚜렛 증후군 있는 남성 27%가 ADHD

- 뚜렛 증후군의 초기 증후는 필수적으로 음성틱이 아니라 오히려 ADHD 의 진단이다.

- ADD와 심각한 자폐/정신분열스펙트럼장애 사이에 상관관계가 존재한다는 사실

- 전반적 발달장애 VS ADHD : 적절한 사회행동을 수행하는데 심각한 문제. 문제 성격과 정도로 구분. 두 질환의 임신과 출산의 합병증에 관해서 차이가 거의 없음.
두질환간의 감별진단은 신생아기와 초기아동기에는 어려움

- 자폐스펙트럼장애와 ADHD 는 증상들이 상당히 유사점이 많다.(거의 동일)

- 자폐증과 아스퍼거 증후군 사이에 유사성 존재

- 아스퍼거 증후군은 독단장애, 우반구학습장애, 비언어 학습장애, 유사 정신 분열장애 등의 다양한 병명으로 불려진다. – 이러한 혼동의 상당수는 이들 문제를 진단하는 방식 때문

- ADHD 강박장애 뚜렛증후군 등 진단은 순전히 주관적인 판단에 의존하고 있다. - 일치된 해부학적 혹은 생리학적 근거가 없음-그러므로 질의 응답으로 진단.

- 모든 질환들이 관여된 뇌의 영역들과 신경전달물질들을 살펴보면 기본적으로 동일하다. 심각성의 정도에 스펙트럼을 보이는 동일한 질환들인 것이다.

- 가장 흔한 것이 발달적 조화장애- 단순하게 “어둔함” 혹은 운동 부조화를 나타내는 강박장애이다. (1994) 부조화의 형태 또한 대개 동일하다. 주로 보행과 자세, 혹은 전체적인 운동 활성도를 조절하는 근육을 포함한다. 때로는 미세운동 조화에도 영향을 미치는 것으로 밝혀져 있다.

- ADD와 운동조절기능장애 혹은 발달적 조화장애라 명명되는 질환과의 관계-과거에는 정신과적 질환이라기보다는 신경과적으로 접근했음 - 운동 조절문제는 후에 미소뇌기능장애(minimal brain dysfunction syndrom, MBD)라 불리게 된다.

- 일부 스웨덴 연구에 따르면 ADHD 를 가진 아동 50%가 강박장애를 가지고 있다 밝혔다.(2001)
네덜란드 연구에의하면 취학아동의 15%가 미세한 신경 발달이탈을 6%가 심각한 신경발달이탈(남아가 여아보다 2배)

- 운동 부조화는 자폐 스펙트럼 증후군과 아스퍼거 증후군의 중요한 징후로 알려져 있다.(2002)
운동부조화의 형태를 통해 고기능자폐환자를 아스퍼거증후군으로부터 분리하는 근거
아스퍼거증후군의 환자는 상당한 정도의 운동부조화를 지님-운동기능이 포홤된게임, 색칠하기, 글쓰기, 율동, 쓰기운동기능-악필, 젓가락질, 손재주, 자세, 보행, 몸짓의 부조화

- 아스퍼거증후군의 아동들은 우둔함이 가장 흔한 증상, 사회적 상호작용의 어려움이나 심각한 손상, 한 주제에 대한 몰두, 일상생활에 대한 의존, 아는척하는 언어, 이해부족, 비언어적 상호의사소통 기능장애, 공을 받는 능력이 현저히 떨어짐

- 자폐스펙트럼의 특징으로 파괴된 미세운동조화기능-전반적인 운동기능장애는 우반구가 관계, 미세운동기능장애는 좌반구가 관계

- 고전적인 자폐증과 아스퍼거 증후군 모두가 우측 반구의 결함과 관련이 있고 따라서 전반적 운동기능 결함의 관여가 더욱 현저하다는 사실을 보일 것이다.

- 전체적인 임상적 발견들이 기저핵의 기능장애라기 보다 소뇌의 기능장애에 일치된다고 밝혔다.  많은 연구자들은 자폐증 환자의 운동계에 관한 기본적인 방해가 특히나 자세와 하지 운동 조절에 관여되어 있다는 독립적인 경험적 증거를 제시하기도 했다. (2000)

자폐스펙트럼질환과 신경행동학적 발달장애들이 증가일로에 있음
오늘날의 아이들은 10년전의 아이들보다 주의집중시간이 짧고 보다 충동적이며, 언어기술과 읽기에 낮은 점수- 이 문제들은 전세계적인 문제로 대두

성인의 ADD/ADHD 증상은 교통사고 같은 신체적 외상 이후에 나타나며 성인화자와 아동환자 사이에 신경학적 유사성이 확실히 존재.

ADD/ADHD/자폐증/다른 학습장애를 포함한 자폐스펙트럼장애는 강력한 비율로 증가
2001년 1월 10명중 1명이 일련의 정신건강의 문제-이중 1/5만이 치료
치료를 받지 않은 질환에는 가장 흔한 것이 우울증/ ADD/ADHD/OCD-이러한 진단이 가능한 일부는아동들이 그들의 발달과 기능에 있어 매우 이른 시기에 가지고 있었던 문제들
2000년의 논문에 의하면 미국아동의 6명당 1명이 자폐증/ODD/난독증/ ADD/ADHD
미국 전역에서 1천500만명이 해당됨
하지만 현재 자폐증과 신경행동학적 장애아동들의 효과적인 치료법이 부재-향정신성약물치료/교육적치료접근/정신과적 상담은 만병통치가 아니며 근본적인 치료법이 아니다.
약물치료는 장기간의 부작용이 있고,더욱이 썩 우수하지도 않고 전혀 효과적인 작용을 하지 않기도 하며, 정신과적인 행동중재술은 생각보다는 도움이 적다고 보고 됨
반드시 다른 대안이 필요함

대부분의 발달적 신경행동장애아의 부모들은 기능장애의 원이과 특성을 잘 이해하지 못하고 스스로 나쁜 부모라고 자신을 탓함

ADD/ADHD가 수업시간에 많은 문제를 나타냄-심각한 행동문제나 언어문제 아동들이 급격히 증가-몇 년 전만해도 한 학급당 ADD/ADHD문제가 있는 아동이 한두명에 지나지 않았지만 지금은 한 학급의 거의 절반이 그러한 문제를 가지고 있다고 함

선생님들이 보시기에 아이들이 예전만큼 근육을 많이 사용하지 않고 있다-운동장에서 놀지 않고,육체적으로 덜 활동적임
맞벌이 부모 밑에서 발달장애가 증가한다는 지적을 통해 인간적 상호관계의 필요성.
주의집중 강도와 시간이 짧아졌고, 읽기 쓰기 그리고 구강언어의 언어적 능력이 감소- 특히 복합해석의 부족
SAT시험에서도고차원적인 언어기능과 논리기능영역에서 점수가 급격히 떨어짐-텔레비전 시청의 증가와 독서의 감소가 언어 수행과 주의집중수행에 부정적인 영향을 미침
이런 증가 추세에 좌식생활과 증가된 텔레비전 시청, 그리고 바쁜 부모들- 아동들의 인지, 운동, 학습능력에 급격한 감소의 주된 가장 큰 요인으로 지적
변화하는 뇌에 있어 육체적 활동의 부족이 중요인자-늘어나는 아동 비만율과 동시에 학습장애, 주의 집중문제에 따른 리탈린사용의 증가는 일맥상통

1.일하는 부모들은 그들이 짐으로 돌아올때까지 아이들에게 집에서 혼자 머물도록 요구할 것이다. 아이들은 집안에서만 활동으로 제한 시킴으로써 비활동성이 증가

2.가족구성원간의 함께하는 육체적인 활동에 덜 참가할 것이다-부모들이 퇴근하고 돌아왔을 때 그들이 너무 피곤한 나머지 아이들과 함께 걷고 농구를 하고 자전거를 타는 놀이를 할 수 없을 석이다.

3.이웃에 대한 두려움은 더욱 집안에서만 활동하게 하는 악순환

4.주거지에서 공원, 운동장,수영장등으로 접근하는 인도나 가로등이 환한 접근성이 열악하여 운동을하는 기회가 줄어듬

만일 어린 신체가 못난 모양을 하고 있다면 그 신체에 붙어 있는 뇌는 어떠할까?

특히 운동활동과 학습 사이에 존재하는 상관관계를 밝히기 위해 노력하였다...

ADD/ADHD/자폐증/강박장애/뚜렛증후군/학습장애/난독증/전반적발달장애/아스퍼거증후군등이 높은 비율로 동반 이환
ADD/ADHD로 진단 받은 아동들의 50%이상에서 기분장애/불안장애/약물남용/학습장애/행동장애 등과 하나 이상의 다른 정신질환의 진단기준을 만족(뚜렛증후군은 초기 발현 패턴이 특징적인 음성틱이 아니라 ADD/ADHD의 진단임)

많은 연구자들이 이들 질환들은 완전 분리된 질환이 아니라 동반이환 질환군으로 서의 질환의 스펙트럼이라고 생각한다.

10. 각각의 반구에 특이적인 맞춤치료법이 성공의 열쇠이다.

운동수행능력, 시간처리능력, 지구력, 자세조절능력을 증가시키는 치료 이외에 최종적으로 각각의 반구특성에 맞춘 맞춤치료법- 기능 저하 반구를 향한 운동 활성도, 감각 자극, 인지기능 등은 치료의 중요 고려사항

- 좌우 반구에 존재하는 시간적 밀접성이나 균형잡힌 활성도는 인지와 양측성 운동결합이 발생하도록 하는데  매우 결정적인 역할을 하며 한쪽 반구의 반대측 무시현상을 감소시킨다.

  양쪽 반구들이 정상적인 정보 결합의 밀접성과 동시성을 달성하게 되면 운동과 인지 수행능력은 개선되게 되는 것이다.

A. 자극조절의 관점에서 고찰하면(stimulation system)

1) 소뇌기능 유지(timing mechanism, gravity-filtering mechanism, carrick 3 mechanisms)

2) 전정안구반사 정상화

3) 칠경 억제/칠연 촉진

4) 시지각/청지각 신경로의 효율성 확보(IBtune/IML이용)

5) 우성반구의 일측성 패턴화 달성과 신경학적 부조화(ND; neurological disorganization)제거

6) 전두엽의 inhibition training, mirror-cell 활성화(타인의 감정읽기, 배려, 역지사지), 전전두피질 활성화(명상 수행)

7) 좌우대뇌피질의 통합성 유지 및 지속(기저핵의 5 loop이용, 큐트레이너/뉴로싱크 이용)

Cerebral Hemisphere

대뇌반구 (Cerebral Hemisphere)

좌뇌는 지성 우뇌는 감성역할론 ......좌뇌는 지성 우뇌는 감성 부분이라고 많은 사람들이 주장하고 있는데, 이를 주장하는 사람들은 교통사고 등으로 인하여 좌뇌를 다친 사람들이 언어능력을 상실하는 경우를 예로 든다. 그러나 그 환자가 다시 말을 배워 언어생활을 할 수 있는 것에 대하여는 설명할 수 없다. 많은 의학자들은 음악을 듣거나 풍경을 감상할 때와 말을 하거나 수학적인 계산을 할 때 뇌의 한쪽 부분만 작동한다는 주장을 한다. 또한 편두통의 경우 시각을 과도하게 사용하거나 하면 뇌의 특정부위에 통증이 온다고 주장도 한다. 이 때의 통증은 핏줄과 두뇌 외피부분의 자극 때문이다. 뇌는 자각증상이 없기 때문에, 뇌 자체가 아프다는 것은 아니다. 우뇌를 손상당 했거나 절개해낸 환자들은 음악적 능력은 상당히 손상을 당하지만 언어적 능력은 손상을 입지 않는다는 것을 알 수 있다.

인류문화의 가장 의미 심장한 창조적 활동은 두뇌 좌우반구의 협동적 작업에 의해서만 가능하며 심지어 인간 문화는 뇌량의 함수라는 말까지 하고 있다. 분석적인 사고와 종합적인 사고는 두뇌의 구조에서 볼 수 있듯이 별도로 무관하게 존재하지 않는다. 양자선택의 폐쇄적인 개념이 갖고 있는 제한점은, 포함된 요소가 개체의 성질을 잃어버릴 위험성을 내포하고 있어 흡수 혹은 통합의 형태로 나타날 가능성이 짙어지고, 이것은 한 개체의 수동적인 동화이기 때문에 팽팽한 역동성을 잘 나타내지 못한다. 두뇌의 양반구는 각각 독자적인 기능을 발휘하고 있어서 양자는 각기 서로 관계없이 독립적으로 작용하는 것 같으나, 실상은 분석적인 작용은 종합적인 측면을 배경으로 깔고 있으며 종합적인 상황파악은 분석적인 요소를 그 안에 포함하고 있는 것이다.

좌뇌는 몸의 우측 우뇌는 몸의 좌측을 통제한다 ...... 시 지각이론(시 지각에서 거리감의 획득은 뇌의 후두부의 좌우뇌 각각에 좌안과 우안의 반대의 상이 맺혀 그 각도에 의해서 거리를 지각한다), 그리고 특정상태에서의 몸의 반쪽 부분만의 작용하는 반신불수의 경우를 예로 들 수 있다. 또한 대부분 사람들이 동감하지만 우리의 일상에서 지성과 감성을 명쾌하게 구분할 수가 없다는 것이다. 우리의 생활현실은 총체적이며, 이러한 총체적 현실에서 어떤 것들을 분리해 낸다는 것은 의미를 변형시키는 것이 되므로, 좌뇌와 우뇌는 감성과 이성으로 구분되는 것이 아니라, 신체의 반쪽을 각각 지배하는 것 아니냐는 생각도 할 수 있다.

최근에 뇌내혁명 이란 책에서 '하루야마시케오'는 좌뇌와 우뇌 중에서 우뇌는 조상으로부터 물려받은 정신의 집합이라는 재미있는 발상을 하고 있다. 일반적으로 수상이나 족상을 볼 때 한쪽 손은 선천적, 한쪽 손은 후천적이라는 생각과 연결되어서 재미있다. 이 생각은 반신불수라는 병증에서 보듯이, 한쪽 뇌가 몸의 반쪽 부분만을 통제하고 있는게 아니냐는 추측을 하게 만들 수 있으며, 지식의 선천적인 습득을 뒷받침 해 줄 수 있어서 매우 재미있는 발상으로 생각된다. 그는 우뇌의 사용을 강조하고 있다. 그가 주장하는 우뇌의 특징은 선조에게 물려받은 유전자를 가진 선천 뇌로 해석 할 수 있다. 유전자에 새겨진 정보는 5백 만년에 달하는 분량이다.

좌뇌는 언어 뇌 라고도 하며 언어중추가 자리잡고 있다. 좌뇌가 발달하면 언어 구사 능력, 문자나 숫자, 기호의 이해, 조리에 맞는 사고 등 분석적이고 논리적이며 합리적인 능력이 뛰어나다. 일반적으로 아이들은 성장하면서 좌뇌를 많이 개발하게 된다. 우뇌는 이미지 뇌 라고도 하며 그림이나 음악감상, 스포츠 활동 등 단숨에 상황을 파악하는 직관과 같은 감각적인 분야를 담당한다. 또한 우뇌의 패턴 인식력이란 기억을 이미지화 하여 머리 속에 파일 형태로 저장, 필요할 때 꺼내 쓰는 능력을 말한다. 아기가 부모와 남을 구별할 수 있는 것은 이 능력 때문이다. 공간 인식 능력은 사물의 공간적 위치를 판단하고, 행동을 계획하는 능력을 말한다. 예를 들어 미로에 빠졌을 때 목적지를 찾아낼 수 있는 것은 바로 이 능력 때문이다. 이렇게 좌뇌와 우뇌가 하는 일에는 차이가 있지만 좌뇌는 언어뇌, 우뇌는 이미지 뇌로서 서로 정보를 교환하면서 공동 작업을 하고 있다.

9. 이들 문제들은 고칠 수 있는 것들이다.

신경행동학적 질환이 반드시 영구적인 손상을 야기하는 것은 아니다. 뇌는 가변적이기 때문에 적절한 형태의 환경자극, 행동변화를 통해 기저 문제 개선 및 완벽한 치료 가능

- 운동장애와 인지장애는 흔히 함께 동반, 한 쪽 기능 개선이 다른 측면 개선 가능 => 아동 치료 초점 : 운동 수행의 개선에 쏟아져야 하며 필요하다면 일부 인지 훈련과 행동 변화를 동반해야 한다.

=> 운동과 인지에 관한 초기 중재술 전략들이 인지와 운동 증상 모두에 있어 긍정적인 변화와 더불어 좌우 대뇌 반구의 통합이 깨어진 전기적 비동시성 상태에 객관적인 변화와 영향을 준다는 점을 보일 것이다.

-신경가소성, epigenesis, epigenetic factor vs genetic factor

-Neuroplasticity가 바로 곧 학습(Learning)이고, 학습(Learning)이 곧 Neuroplasticity이다.

[두뇌구조]신경 가소성에 의한 신경 재생

신경 가소성을 보여주는 다른 그림이 있습니다. 그림을 보면 수상 돌기(Dendrites) 말단부에서 돌기가 길게 재생되는 것을 볼 수 있습니다.

 신경은 재생이 됩니다. 그리고 자극을 받으면 이런 자극은 반드시 RP에 의한 LTP가 되어야 합니다. LTP가 충족이 되면 CIEG 반응에 의해 RNA/DNA 유전자 형성이 됩니다.

 중요한 점은 유전자 형성이 된다는 것인데 유전자가 형성되서 뭘 하는가

[신경 가소성 -> 유전자 형성 -> 기능을 다하지 못하는 신경 세포의 구조적 재생]이 구조라고 할 수 있습니다.

즉, 신경 가소성을 통해 기능이 회복된 신경이 증상이 재발되지 않도록 구조적으로 튼튼해진다는 이야기입니다.

 신경가소성의 한 예를 들어보겠습니다.

15년만에 자전거를 다시 탑니다. 그렇게 오랜 세월이 지났어도 넘어지지 않고 비오는 날도 한손으론 우산을 바쳐들고 한손으론 핸들을 잡고 탈 수 있는 이 사례 또한 신경 가소성의 원리인 것입니다.

이론적 바탕 및 정의

  ▷ 신경계는 경직된 구조가 아니라 환경에 의해 변화가 가능하며, 뇌손상 이후에도 새로운 신경계의 재구성을 일으킨다.

  ▷ Brown & Hardman (1987) - 발달의 어느 단계에서든지 그 세포들의 표현형의 어떠한 측면을 바꿀 수 있는 모든 세포의 능력

  ▷ 신경세포가 한 평생 동안 주어지는 자극에 변화 할 수 있는 능력이 있다.

 Ⅰ> 습관화 (Habituation)

가역성의 가장 단순한 형태

Sherrington -  약한 통증자극      →    사지 움츠리는 특정 반사행동

              동일한 자극 반복   →    움츠리는 반응 감소

 : 이러한 반응의 감소, 즉 습관화는 운동 신경원으로 가는 감각 신경로의 연접효능에서 기능적인 감소로 인해 발생된다고 가정

특정 자극 반복 시 반응감소는 신경전달물질 분비, 연접 이후 막 수용기의 민감도의 단기간의 변화로 발생  →  장기간의 반복은 synapse의 영구적․형태적 변화 일으킴.

       ex) 굴곡 회피 반사   →   연접효능↓   →   반사 반응↓

                             (장기간 노출)

       ex) 촉각방어 (tactile defensiveness)

           처음에는 부드러운 자극 → 점차 증가 시켜 습관화시킴

운동신경원으로 가는 감각 신경로의 synaptic effectiveness에서 기능적인 감소로 인해 발생하는 것(Sherrington)

특정한 자극을 반복하여 줄 때 나타나는 반응 감소는 신경전달물질의 분비와 연접이후 막 수용기의 민감도에서의 단기간동안 변화로 인해 발생하고 장기간동안의 반복 자극은 신경연접에서 더 영구적인 변화와 형태적인 변화를 일으킴.

ex) flexor withdrawal reflex는 장기간 자극시 감각신경원과 사이 신경원 간에 연접효능의 감소로 인해 반사반응 감소

* withdrawal reflex : 동통자극에 대한 도피반사로 동통자극이 몸의 일부에 가해질 때 자신도 모르게 동통자극으로부터 피하게 되는 굴근반사로 굴곡반사를 일으키는 구심성 섬유는 척수에 들어가서 다발 접합 방법으로 굴근에 분포된 α-motor neuron을 흥분시키고 신근에 분포된 α-motor neurondmf 억제시키므로 굴곡운동이 일어남.

 Ⅱ> 학습과 기억 (Learning and Memory)

신경연접에서의 지속적이고 장기간 동안의 변화를 의미

운동학습 초기에는 뇌의 넓은 부위에서 신경연접활동 일어남 →반복→ 뇌의 활동 부위가 감소 (학습되면 매우 국소적 부위에서만 활동 일어남)

장기 기억 (long-term memory)

     - 특정한 자극을 반복  →  새로운 단백질 합성, 새로운 신경연접의 성장을 일으킴

       기억형성을 위한 세포기전을 장기 잠재력 (long-term potential)이라고 하며 이는 측두엽의 해마 (hippocampus)에서 담당 ; 언어로 기억하는 것을 처리

장기 잠재력의 기전

     ①하나의 연접이후 신경원에 여러 입력을 받아 활성 된다. (협력성 cooperativity)

     ②연접 이전 신경섬유와 연접 이후 세포는 함께 활성 되어야 한다. (연합성 associativity)

     ③잠재력은 활성 경로에만 특별하게 나타난다. (특이성 specificity)

     - 쉽게 언어적으로 회상되는 기억은 세포 흥분율의 효율을 증가시키는 연접활동과 대사적 변화 증가와 관련이 있다

 Ⅲ> 손상으로부터의 회복

  ․ 이전 상태로의 회복(cf.재생)은 일어나지 않음. BUT 연접의 변화, 중추신경계내의 능적인 재구성, 신경전달물질의 활동과 관련된 변화는 기능적 회복을 증진시킴.

  ․ 축삭 손상 (axonal injury)

      - 신경 세포체의 손상은 신경세포 전체의 변성을 일으킬 수 있음

        뇌/척수 : 신경세포의 파편과 myelin의 조각은 microglia에 의해 포식되고 근처의 astrocyte의 증식에 의해 scar tissue로 대체됨

        말초 : macrophage에 의해서 포식되고 fibroblast에 의해 scar tissue로 대체됨

  ① 축삭의 먼쪽 부분에서의 변화 (원위로) : Wallerian degeneration  

  ② 축삭의 몸쪽 부분에서의 변화 (근위로) : retrograde degeneration - 손상을 받은 부위로부터 신경세포쪽으로 첫 번째 신경섬유 마디까지만 진행

     PNS: 신경속막관 (endoneurial tubes)으로부터 Schwann cell이 증식하여 부풀어 나옴

  ③ 신경세포체의 변화

     - 축삭 손상 후에 세포체에 일어나는 변화 : retrograde degeneration

       chromatolysis (염색체분해) caused by cellular edema

     - 신경세포체의 회복: 핵소체는 핵의 주변부로 이동하고 세포질에는 리보소체의 집단  polysome 이 나타나며 닛슬소체는 본래모양으로, 핵은 원위치로 돌아간다. 이는 RNA와 단백질 합성이 활발하다는 것을 뜻함

  ☆ 축삭의 재생

  ․ 말초신경은 재성장이 가능하나 중추신경계는 다음의 이유로 어렵다.

  ① 신경속막관 (endoneurial tube) 이 없다

  ② 중추신경계의 myelin을 형성하는 oligodendrocyte가 Schwann cell의 역할을 못함

  ③ astrocyte에 의해 scar tissue가 형성되어 재생이 중단

  ④ nerve growth factor (신경 성장인자)가 없다

  ⑤ 신경아교세포에 의해 nerve growth-inhibition factor (신경 성장억제인자)가 생산

 ․ 하나의 신경원이 손상을 받은 후 회복이 이루어지는 과정에 대한 용어 정의

  ① Denervation supersensitivity   탈 신경과민

     : 연접후막 (post synaptic membrane)의 수용기가 과흥분.  이는 Ach 수용기가 흩어지기 때문이며 광범위한 화학적 민감도를 조성함. (수용기의 수가 많아짐)

  ② Collateral sprouting   측부 성장

     : 인접한 손상 받지 않은 신경원이 자극 받아 비어있는 수용기 자리로 연접하기 위해 측부 가지를 보냄. 측부 성장으로 인해 재 신경지배가 이루어지며 이를 synaptic reclamation (연접성 교정) 이라 함.

  ③ Bouton stripping

     : 연접 후 신경원의 수상돌기성 돌기가 움츠러들어 기능적인 결합을 상실.  PNS에서 bouton stripping은 운동신경원이 재생되고 근섬유를 재 지배하는 과정의 결과로 일어나고 구심성 bouton은 회복됨.

  ④ Unmasking ineffective synapses   비활동적이던 연접의 활동

     : CNS내에 휴지 중인 연접이 있음. 본래 기능을 하던 신경원이 손상 받으면 연접 후 막의 휴지 중인 연접의 활성을 강화함.

  ⑤ 선재 하던 개재 신경원의 구조적 변화

     : 손상 후 인접한 신경원이 돌기의 길이를 증가시켜 새로운 영역으로 뻗어나가고 연접종말의 크기를 증가시켜 스스로 모양을 바꾸는 경향이 있음. 이는 spasticity의 원인중 하나이기도 하다.

  ․ 활동으로 인한 신경전달물질 분비에서의 변화

     : 활동정도는 신경전달물질의 생성과 분비가 신경활동에 의해 조절됨으로 신경가역성에서 매우 중요한 역할을 한다.

     -반복적인 자극 (overstimulation)은 과도한 감각에 대한 감각피질의 감소된 반응의 결과로 억제성 신경전달물질 증가를 일으킴

     -미미한 자극 (understimulation)은 반대효과를 일으킴

      : 감소된 활동은 신경활동을 정상적인 수준으로 회복시키는 축삭 성장을 촉진시킬 것 이다.

  ․ 뇌 손상시의 대사적인 영향

     : 산소가 결핍된 신경세포가 축삭종말로부터 흥분성 신경전달물질인 glutamate를 다량 분비.  과도한 양의 glutamate는 독소로 작용하여 신경세포의 과흥분으로 인한 세포  사망을 일으킴 ; excitotoxicity (흥분독소성)

  ․ motor control theory

     - 수직 계층 이론 (hierachical theory)

     - 시스템 이론 (system theory)

신경가소성(Neuroplasticity)

◈ 정의

  - 신경가역성은 주기적으로 변화하는 것이 아니라 신경계에 몇 초 이상의 시간동안 변화 될 수 있는 능력을 말한다.

  - 또한, 신경계는 경직된 구조가 아니라 환경에 의해 변화 가능하며, 뇌손상 이후에도 새로운 신경계의 재구성(re-organization)을 일으킨다.

  - 발달의 어느 단계에서든지 그 세포들의 표현형의 어떠한 측면을 바꿀 수 있는 모든 세포의 능력을 말한다.

  ⇒ 신경세포가 한 평생동안 주어지는 자극에 변화할 수 있는 능력이 있다는 것이다.

    이들 변화는 습관화(habituation), 학습(learning)과 기억(memory), 그리고 손상으로부터의 회복기전이 포함된다.

1. 습관화

 - 가역성의 가장 단순한 형태이다.

  - Sherrington : 약한 통증자극으로부터 → 사지 움츠리는 특정 반사행동을 관찰

                  동일한 자극 반복 → 움츠리는 반응 감소한다는 것을 알게 되었다.

    ⇒이러한 반응의 감소, 즉 습관화는 운동 신경원으로 가는 감각 신경로의 연접효능에서 기능적인 감소로 인해 발생된다고 가정하였다.특정 자극 반복 시 반응감소는 신경전달물질 분비, 연접 이후 막 수용기의 민감도(sensitivity)의 단기간의 변화로 발생한다. 장기간의 반복자극은 synapse의 더 영구적․형태적 변화 일으키게 된다.

     ex) 굴곡 회피 반사 → 연접효능↓ → 반사 반응↓

        * withdrawal reflex : 동통자극에 대한 도피반사로 동통자극이 몸의 일부에 가해질 때 자신도 모르게 동통자극으로부터 피하게 되는 굴근반사로 굴곡반사를 일으키는 구심성 섬유는 척수에 들어가서 발 접합 방법으로 굴근에 분포된 α-motor neuron을 흥분시키고 신근에 분포된 α-motor neurondmf 억제시키므로 굴곡운동이 일어남.

  - 임상적으로, 습관하는 자극에 대한 신경반응의 감소를 위해 많은 방법과 운동들이 사용되고 있다.

     ex) 촉각방어 (tactile defensiveness)

        처음에는 부드러운 자극 → 점차 증가 시켜 습관화시킴

2. 학습과 기억

  - 습관화의 단기간 동안이고 가역적인 효과인 것과는 달리, 신경연접에서의 지속적이고 장기간 동안의 변화를 의미

  - 운동학습 초기에는 뇌의 넓은 부위에서 신경연접활동 일어남 →반복시→ 뇌의 활동부위가 감소 (학습되면 매우 국소적 부위에서만 활동의 증가가 일어남)

  - 장기 기억 (long-term memory): 특정한 자극을 반복 제공하면 → 새로운 단백질

    합성과 새로운 신경연접의 성장을 일으킴

  - 기억형성을 위한 세포기전을 장기 잠재력 (long-term potential)이라고 하며 이는 측두엽의 해마 (hippocampus)에서 담당한다. 해마는 쉽게 언어로 기억하는 것을 처리한다.

  - 장기 잠재력의 기전

     ①하나의 연접이후 신경원에 여러 입력을 받아 활성 된다. (협력성 cooperativity)

     ②연접 이전 신경섬유와 연접 이후 세포는 함께 활성 되어야 한다.

       (연합성 associativity)

     ③잠재력은 활성 경로에만 특별하게 나타난다. (특이성 specificity)

  - 쉽게 언어적으로 회상되는 기억은 세포 흥분율의 효율을 증가시키는 연접활동과 대사적 변화 증가와 관련이 있다.

3. 손상으로부터의 회복

  - 성장한 신경세포의 사망이후 세포의 이전 상태로의 회복(cf.재생)은 일어나지 않지만 연접의 변화, 중추신경계내의 기능적인 재구성, 신경전달물질의 활동과 관련된 변화는 손상으로부터 기능적 회복을 증진시킨다.

  ․ 축삭 손상 (axonal injury)

    - 신경 세포체의 손상은 신경세포 전체의 변성을 일으킬 수 있다. 뇌/척수: 신경세포의 파편과 myelin의 조각은 microglia에 의해 포식되고 근처의 astrocyte의 증식에 의해 scar tissue로 대체된다.

        말초 : macrophage에 의해서 포식되고 fibroblast에 의해 scar tissue로 대체된다.

      ① 축삭의 먼쪽 부분에서의 변화 (원위로) : Wallerian degeneration  

      ② 축삭의 몸쪽 부분에서의 변화 (근위로) : retrograde degeneration

    - 손상을 받은 부위로부터 신경세포쪽으로 첫 번째 신경섬유 마디까지만 진행한다.

        PNS: 신경속막관 (endoneurial tubes)으로부터 Schwann cell이 증식하여 부풀어 나온다.

      ③ 신경세포체의 변화

         축삭 손상 후에 세포체에 일어나는 변화 : retrograde degeneration

         chromatolysis (염색체분해) caused by cellular edema

    - 신경세포체의 회복: 핵소체는 핵의 주변부로 이동하고 세포질에는 리보소체의 집단polysome 이 나타나며 닛슬소체는 본래모양으로, 핵은 원위치로 돌아간다. 이는 RNA와 단백질 합성이 활발하다는 것을 뜻한다.

   * 축삭의 재생

    - 말초신경은 재성장이 가능하나 중추신경계는 다음의 이유로 어렵다.

      신경속막관 (endoneurial tube) 이 없다

      ② 중추신경계의 myelin을 형성하는 oligodendrocyte가 Schwann cell의 역할을 못함

      ③ astrocyte에 의해 scar tissue가 형성되어 재생이 중단

      ④ nerve growth factor (신경 성장인자)가 없다

      ⑤ 신경아교세포에 의해 nerve growth-inhibition factor (신경 성장억제인자)가 생산

◈ 신경가역성의 기전

   손상 후 일어나는 기능회복은 한 가지 기전에 의해서가 아니라 다양한 기전들이 관여하는 것이다. 복합적인 기전에 의해 생기는 회복현상은 변화된 신경계에서 상호작용하는 여러기전에 의해 이루어진다.

1.신경쇼크의 해결(neural shock resolution)

  - 손상부위로부터 멀리 떨어진 신경돌기에 영향을 주는 기능의 일시적인 단절로서 기능해리(diaschisis)를 정의했다.(Von Monakow)

  - 신경계의 손상은 손상된 부위로부터 들어오던 정상적인 구심성 정보가 정상적인 다른 부위로 가는 것을 차단한다. 그래서 증상은 손상된 쪽 뿐만 아니라 온전한 쪽에서도 일어난다.

  ⇒ 그러므로, 신경쇼크의 해결은 손상 후 나타나는 일부 기능회복에 기여하는 것으로 본다. 만약, 온전한 부분이 어떤 구심성 입력의 상실로부터 회복되었다면, 온전한 부분에서의 단절 때문에 발생된 증상은 사라지게 된다.

2. 연접효율의 회복(recovery of synaptic effectiveness)

  - 일부 구심성 입력의 상실에 의해 간접적으로 영향을 받는 것보다 손상 받은 부위에서 직접적으로 영향을 주는 것을 제외하고는 기능해리의 개념과 매우 유사하다.

    예를 들면, 손상부위에 발생한 부종이 신경세포의 축삭을 압박하거나 신경전도에 있어서 기능적인 차단을 일으킬 수 있다.(그림1) 신경세포에 대한 혈액공급은 일시적으로 중단이 되고, 그 결과 기능상실이 일어난다.

    → 부종이 감소하거나 혈액공급이 회복되면 일부 상실된 기능이 회복될 것이다.

8. 이 모든 상태들은 동일한 문제의 변이일 뿐이다.

대부분의 발달장애들이 유사한 원인을 가지며 동일한 기저 문제의 변이일 뿐이라고 결론.

- 전두엽, 소뇌, 기저핵, 시상 등이 모든 질환에 관여 : PET 스캔, fMRI 류의 기능적 영상진단과 CT 스캔 MRI 류의 정적 영상 진단을 통해 증명.

- 도파민 계통 각각 질환들에 연관.

-FDS로 모두 설명될 수 있고, 호전되거나 치료될 수 있다.

-Right Hemisphericity-우뇌기능저하

ADD: 주의력결핍

ADHD: 주의력결핍과잉행동장애

Asperger's syndrome: 아스퍼거증후군

Autism: 자폐증

Tourette syndrome: 뚜렛증후군

Obsessive compulsive disorder(OCD): 강박장애

Oppositional defiant disorder(ODD): 반항성 도전장애

Nonverbal learning disorder(NLD): 비언어성 학습장애

Pervasive developmental disorder(PDD): 전반적 발달장애

Developmental coordination disorder(DCD): 발달협응장애

Conduct disorder(CD): 품행장애

-Left Hemisphericity-좌뇌기능저하

Dyslexia: 난독증

Processing disorders: 처리장애

Central auditory processing disorder: 중추청각처리장애

Dyspraxia: 실행장애

Dysgraphia(poor handwriting): 쓰기장애

Learning disability(LD): 학습장애

Language disorder: 언어장애

Reading disorder: 읽기장애

Acalculia(poor calculating skill): 계산불능증 계산장애

Selective mutism: 선택적함구증

1.뇌와 시냅스 (synapse = 연결)

뇌는 수백억 개의 신경 세포로 구성 되어 있고 신경 세포는 각각의 시냅스(Synapse)로 마치 거미줄처럼 복잡하게 얽혀져 있습니다. 시냅스란 신경 세포의 연접부를 의미하는 의학 용어로, '시냅스 가소성' 이란 반복되는 학습이나 경험에 의하여 특정 시냅스의 사용 빈도가 변하게 되고 시냅스가 그 구조와 기능을 변화된 사용빈도에 알맞게 변화 조절되어 달라진 환경에 적응하여 가는 현상을 지칭합니다. 예를 들어 우리가 흔히 말하는 학습은 모두 이런 반복되는 시냅스 가소성을 통해서 이루어지는 것이고 이러한 시냅스 가소성이 촉진될 경우 인간의 뇌파가 활발한 활동을 하게 됩니다. 뇌세포간의 연결 고리가 튼튼해지고 확장되므로 그러한 연결 고리에 연결되어 있는 세포들은 튼튼해지고 스트레스나 외부 자극에서 보호되므로 뇌의 각종 질환을 막아 줄 뿐만이 아니라 기능적 병변으로 야기되는 증상들을 방지 또는 치료할 수 있습니다.

특히 학습 능력이 중요시 되는 학생들의 경우 유전적으로 출생 시 본인이 가지고 있는 신경 세포들의 수는 일정하지만 이러한 시냅스의 가소성을 증가시키면 시킬수록 뇌의 기능이 활발해지는 효과를 경험할 수 있습니다.

같은 수의 세포를 가지고 연결하는 수의 조합이 늘어나므로 더 많은 것을 기억하고 마치 컴퓨터의 메모리가 늘어나는 것처럼 뇌의 연상기능이 훨씬 빨라지는 것은 물론 머리 회전도 좋아지게 되는 겁니다.

2.대뇌 불균형

기능적인 대뇌 불균형(Hemisphericity)은 1960년대부터 논문에 등장하기 시작한 의학적 용어인데 두개의 반구로 이루어졌고 각각의 반구는 그 기능과 역할이 서로 다르다는 사실에 기인합니다.

좌뇌는 직선적이며 논리적이고 언어에 기초를 둔 사고를 합니다. 또한 좌뇌는 명료하고 순차적이고 논리적 사고를 좋아하며 역설과 애매한 것을 단순화 하며 분석하고 추상화하고 계산하고 시간을 재고, 차례차례 계획하고 논리에 기초를 둔 이상적, 합리적 말을 하게 됩니다.

이와는 반대로 우뇌는 시각적이고 공간적이고 지각적 정보를 선호합니다. 처리의 스타일은 비직선적이고 비순차적이면서 한번에 전체의 사물을 보고 들어온 정보를 즉각적으로 처리합니다. 우뇌는 또한 마음의 눈에 존재하는 상상의 방법으로 사물을 보게 하는데, 실제로 보이는 사물을 다시 한 번 생각할 수 있는 기회를 제공하게 됩니다. 그래서 실체가 공간에서 어떻게 이루어져 있고 각 부분이 어떻게 전체를 이루어지는 지를 볼 수 있게 합니다.

그 외에도 좌 우측 뇌 반구가 맡아 하는 일은 조금씩 다릅니다. 좌측 뇌는 모든 사물을 긍정적으로 판단하므로 늘 기쁨과 행복한 감정에 사로잡혀 있습니다. 이와는 반대로 우뇌는 사믈의 긍정적인 면보다는 부정적인 면을 많이보며, 또한 판단도 부정적으로 내립니다. 좌뇌를 일컬어 양성반구(Positive Hemisphere), 우뇌를 일컬어 음성반구(Negative Hemisphere)라 하는 것도 이 때문입니다. 실제로 좌뇌에 이상이 있는 환자는 우뇌가 온몸을 지배하게 되는데, 이런 사람들은 늘 우울하고 쉽사리 비관하는 우울증에 빠져 버립니다. 또한 우뇌에 이상이 있는 사람은 좌뇌가 온몸을 지배하여 늘 웃고 낙천적인 조증에 빠지게 됩니다.

대뇌반구는?

1. 빛, 소리, 균형, 맛, 근육이나 힘줄에 있는 감각 수용채의 자극을 처리합니다.

2. 손이나 발의 자율 운동을 조절합니다.

3. 몸의 생명 기능(호흡, 소화, 혈압, 심장과 같은 기관)을 조절합니다.

4. 감정과 사고를 또한 조절합니다.

"이런 각각의 독립적인 기능을 가진 반구는 서로 교통을 하게 되는데 이 교통의 원활함은 교환되는 정보의 비례하고 여기서 생기는 불균형을 대뇌 불균형을 초래하는 하나의 원인이 됩니다."

1)대뇌와 소뇌의 연결

대뇌와 소뇌는 발생학적으로 깊게 연관이 있습니다. 소뇌와 대뇌는 몸 안의 거의 모든 일이 일어나는 과정에서 서로 교통을 하고 관여합니다.

물을 마시기 위해 컵을 들어야 한다고 한번 생각해 보시죠. 그냥 아무 생각 없이 단순히 이루어지는 이런 일도 아주 복잡한 과정을 거칩니다. 시각을 통해서 일단 들어야 하는 컵의 모양, 무게를 대뇌는 분석을 합니다. 그리고 학습을 통해 뇌에 기억되어 있던 정보를 통해 컵이 유리겁, 사기컵, 스테인레스 겁인지 인식을 하고 각기 틀린 무게의 컵을 얼마만한 힘을 주어 들어 올릴까 결정을 내립니다. 유리컵을 아령을 들 듯 힘주어 하게 되면 유리컵은 깨지게됩니다. 그리고 무거은 아령을 유리컵을 드는 것처럼 힘주게 되면 들지도 못할뿐더러 다칠 위험도 있습니다.

그래서 대뇌가 명령을 내린 형태로 컵을 들게 되고 실제로 들었을 때는 정확한 무게의 분석이 소뇌에 전달되고 소뇌는 이 자료를 바탕으로 대뇌에 잘하고 있는지 못하고 있는지 비교 분석을 하게 되는 것입니다. 이런 과정이 정확하게 통제될 때 컵을 드는 손의 움직임은 떨리지도 않고 부드럽게 되는 것입니다.

2)뇌간

대뇌와 소뇌의 이런 연결 통로 사이에는 뇌간(brainstem)이라 불리는 중요한 부위가 있습니다. 뇌간은 몸의 자율신경계와 자세 근육 발란스(posture muscle), 보행(gait) 눈 근육 뇌신경 등을 조절하는 중추신경계로서 몸에 아주 중요합니다.

대뇌와 소뇌는 뇌간에서 연결(synapse)되는데 위에 열거한 기능들이 서로 긴밀하게 연결되어 있습니다.

3)뇌의 기능과 눈의 운동성

이런 이유로 눈의 움직임을 통해 대뇌와 소뇌 더 나아가서는 자율 신경계의 한 눈에 가늠할 수 있습니다.

몸의 혈액 순환 그리고 여러 장기 들을 통합 조절하는 것이 자율신경계의 기능이고 이런 자율 신경계의 연결이 뇌간에서 소뇌와 대뇌와 연결(synapse)되어 있습니다.

MRI나 다른 검사를 해도 병리적인 것을 알 수 있지 기능적인 것은 알 수 없습니다. 해부를 해서 보지 않는 이상 세포내에서의 상태를 알기란 결코 쉬운 일이 아닙니다. 그리하여 뇌간에서 같이 연결(synapse)되어 있는 눈의 기능을 알아보는 것이 굉장히 중요합니다.

눈을 통해 대뇌와 소뇌 그리고 자율 신경계위 기능을 검진한다면 어지럼증이나 구토, 이명, 두통, 눈의 피로(집중력과 밀접히 관련), 만성피로 같은 증상들을 치료하는데 커다란 도움을 줄 수 있습니다.

3. 우뇌와 좌외의 기능

100억개의 뉴런이 있는 인간의 두뇌는 좌뇌, 우뇌로 이루어져 있다. 각각 어떤 기능을 할까? 대뇌는 좌뇌와 우뇌로 나뉘어져 있는데. 각각 반대 편에 있는 몸의 지각과 운동을 담당하고 있다.

좌뇌는 몸의 오른쪽을, 우뇌는 몸의 왼쪽을 맡고 있다. 오른손을 움직일 때는 손과 반대쪽에 있는 좌뇌에서 오른 손으로 명령이 내려 진다. 따라서 뇌출혈이나 사고로 뇌를 다치면, 사고가 난 뇌의 반대쪽 몸에 이상이 나타나게 되는 것이다.

좌뇌는 언어 뇌라고도 하며 언어 중추가 자랍니다.

좌뇌가 발달하면 언어 구사 능력, 문자나 숫자, 기호의 이해, 조리에 맞는 사고 등 분석적이고 논리적이며 합리적인 능력이 뛰어나다. 일반적으로 아이들은 성장하면서 좌뇌를 많이 개발하게 된다.

우뇌는 이미지 뇌라고도 하며 그림이나 음악감상, 스포츠 활동 등 단숨에 상황을 파악하는 직관과 같은 감각적인 분야를 담당한다.(사고 이전의 느낌 무의식) 또한 우리의 패턴 인식력이란 기억을 이미지화 하여 머리 속에 파일 형태로 저장, 필요할 때 꺼내 쓰는 능력을 말한다.

아기가 부모와 남을 구별할 수 있는 것은 이 능력 때문이다. 공간 인식 능력은 사물의 공간적 위치를 판단하고, 행동을 계획하는 능력을 말한다.

예를 들어 미로에 빠졌을 때 목적지를 찾아낼 수 있는 것은 이 능력 때문이다.

이렇게 좌뇌와 우뇌가 하는 일에는 차이가 있지만 좌뇌는 언어뇌, 우뇌는 이미지 뇌로서 서로 정보를 교환하면서 공동 작업을 하고 있다.

좌뇌 : 논리적, 수학적, 이성적, 합리적, 실용적, 직선적, 남성적, 지적, 긍정적, 시간/역사, 우반신, 언어, 행복감

우뇌 : 비논리적, 음조적, 비이성적, 예측 불가능한, 비실용적, 공간적, 여성적, 직관적, 부정적, 영원/시간 추월적, 어떤 경우에는 투시, 투청, 투정,좌반신, 공간, 지남력, 우울감

7. 환경이 가장 근본적인 문제이다.

유전적 성향이 존재하긴 해도 심각하게 손상받은 경우는 환경이 중요 요인-이러한 장애의 진단량이 급격하게 상승하는 패턴 상에서는 유전적이라고 하기에는 무리가 있음

좌식(sedentary) 생활 : 텔레비전 비디오 게임 컴퓨터 부모맞벌이 등 현대 생활패턴이 아동들의 신경행동학적인 문제들이 급격히 증가하는 중요요인.(영양결핍 칼로리 섭취 환경 독소 초기 감각박탈 등 요인은 비중 작음)

인간의 긴 산후의 발달과정은 주변환경에 쉽게 영향을 받으며 발달하는바 진화적인 관점에서 유리한 점이 있지만 반대로 뇌가 부정적인 환경에 놓이거나 적절한 환경적인 자극이 부족하면 극도로 가변적인 뇌는 문제를 일으킬 수 있다.

- 인간의 뇌가 극도로 가변적이어서 주변환경에 쉽게 적응하며, 부정적 환경, 부족한 자극에 더 취약.

뇌가 가장 많이 발달하기 위한 시간적 간격은  수태~6세까지 중요.

그러나 이 시기의 운동활성도의 감소는 전반적인 운동행태의 발달에 악영향-특히 우측반구의 발달에 더 특이하게 나쁜영향을 미침-이들의 비만율과 학습장애와 신경행동장애는 비례함

인지기능과 운동기능에 부정적인 영향인자: 텔레비전 이용의 증가, 비디오, 컴퓨터, 부모의 맛벌이, 아동들에 대한 부모의 지나친 우려,

6. 이들 스펙트럼 장애에 관한 대부분의 상황들은 명백히 우측 반구 기능저하(과민?)의 결과이다.

대부분의 발달장애증후군들은 명백히 우반구의 발달장애나 발달지연과 관련

우측 반구 자극 저하 => 시간 처리능력 저하 (특히 전두엽) => 우측 반구의 정상적 수행기능 효율 감소

- 현대의 기능적 대뇌 영상기술을 통해 기저핵과 소뇌 활성도의 비대칭적 분포 동반한 우측 전두 피질 활성도 감소가 나타남

- 남성의 우측반구 기능저하가 더 심함 : 주의력 결핍 6배, 고기능 자폐 50배

∵ 남성 뇌가 더 비대칭적.

남성의 뇌는 산전 산후의 환경에 보다 취약적 –

산모의 산전 에스트로겐은 남아의 우측성피질발달을 촉진

도파민 수용체도 뇌 안에 비대칭적으로 분포, 우측 기능에 부정적 영향.

 5. 주된 문제는 대뇌 반구의 기능저하(hemisphericity)이다.

여러 장애들이 공통된 신경학적 근간을 가지면서도 다른 양태로 나타나는가? => 주된 문제가 양쪽 대뇌 반구의 동일한 활성도와 동조의 성립에 실패하였다는데 관련.

- 인지, 운동, 감각, 신경호르몬, 면역, 자율신경, 내분비계 등을 포함한 대뇌피질 내부의 거의 모든 인간 기능들은 비대칭적으로 분포.

- 양쪽 반구간 시간적인 상호조율을 발달시키고 성립시키는 과정이 실패하게 되면 각 반구의 기능적인 독립을 야기하게 되고 거기에 적응하는 기능과 통제적 특성이 발생.
savant syndrome:특정작업능력에 있어 극단적으로 뛰어남

기능적인 분리증후군(functional disconnection syndrome)으로 발달장애의 인지적 영향과 운동영향에 대해 설명가능함

- 특정 기능의 강화 또는 저하- 특이적 뇌영역 영향성으로 인해 발생.

hemisphericity에 대해 질문드립니다.

작성자: 권영모 조회수: 596 작성일: 2008/06/19

hemisphericity의 개념과 진단 및 치료법이 궁금합니다. 그리고, 스위칭과의 차이도 궁금하구요. 고견 부탁드립니다.

이병현 2008/06/20 12:54:39   

좌우대뇌의 기능차이를 지칭하는 용어로써 신경학적 검사를 통해 진단합니다. 근육검사를 통해 확인하는 방법도 있습니다. 치료는 다양한 방법으로 시도하므로 아래의 글을 참조하시고, 스위칭과는 전혀 다른 개념입니다.

Dr. Carrick은 어려운 뇌, 신경이상의 환자를 치료 할 때, 좌뇌 혹은 우뇌의 이상 즉 decreased hemisphericity의 개념을 도입했다.

복잡한 신경계의 이상을 단순히 좌뇌 우뇌로 구분하여 치료할 수만은 없다. 그런데 신경계의 이상이 있는 대부분의 사람들뿐만 아니라 건강한 많은 사람들에게서도 좌뇌와 우뇌의 balance가 맞지 않는 경우가 있다. 앞쪽의 뇌(forebrain) 과 뒤쪽의 뇌(hindbrain)의 기능저하도 어렵지 않게 알아볼 수 있다.

좌뇌의 앞쪽 혹은 뒤쪽, 좀 더 상세히 전두엽, 변연계, 기저핵, 혹은 소뇌, 혹은 전두엽의 위쪽 중심에 있는 배뇨 중추 등의 기능이상이 있는 부위를 찾는 작업(localization)을 해서 그 부위에 적절한 자극을 주는 것이 Dr. Carrick 을 비롯한 chiropractic neurologist들이 주로 하는 치료법이다.

먼저 집에서 간단히 할 수 있는 시각자극, 청각자극, 후각자극이란?

1. 시각자극

안경을 이용해서 좌뇌를 자극하려면 안경알의 오른쪽 반은 청색으로, 왼쪽 반은 두개 모두 적색으로 된 안경을 맞추어서 쓴다. 청색은 적색보다는 파장이 짧아서 뇌에 더 많은 자극을 준다(increased frequency of firing).

우뇌를 자극하려면 그 반대로 하면 된다.

그림을 이용한 자극: 그림을 얼굴의 오른쪽에 두고 보면 좌뇌를 자극한다. 왼쪽에 두면 오른쪽 뇌를 자극한다.

글자를 이용할 때 작은 글자로 큰 글자를 만든다. 예를 들면 ㄱ을 수백개로 큰 ㄱ을 만든다. 그러면 큰 글자를 보면 우뇌를 자극하고 작은 ㄱ을 일일이 쳐다보면 좌뇌를 자극한다.

컴퓨터 프로그램을 통해서 깜박이는 자극을 줄 수 있다. 너무 강한 자극이기 때문에 의사의 지시에 따라서 이용한다.

주로 글자를 읽거나 계산을 할 때 오른쪽에 두고 하면 좀 더 좌뇌를 자극한다. 그림, 영화, TV를 볼 때 왼쪽에 두고 보면 좀 더 우뇌를 자극한다.

2. 청각자극

왼쪽 귀로 들으면 우뇌를 자극하고 오른 쪽 귀로 들으면 좌뇌를 자극한다. 행진곡같은 flat한 곡은 좀 더 좌뇌를 자극하고 우뇌는 그 반대.

하드락은 뇌기능을 떨어뜨린다고 한다.

3. 후각자극

왼쪽 코는 좌뇌, 오른쪽 코는 우뇌. 좋아하는 음식냄새가 뇌에 가장 좋은 자극이라고 한다.

Dr. Carrick이 11월 29일에 내한하여 서울에서 세미나가 있을 예정이라고 한다.(한국 응용근신경학회 주관)

Dr. Carrick은 캐나다의 유명한 교정전문의사이다.

Dr. Carrick이 주창한 개념이 hemisphericity인데 사전 찾아보면 ‘대뇌반구열성’ 이라고 나오는 것 같다.

풀어서 말하면 ‘좌뇌와 우뇌의 기능적 불균형’ 정도로 해석하면 좋을 것 같다.

좌뇌와 우뇌 중에 어느 한 쪽 뇌의 기능이 떨어지게 되면 그에 따라 여러 가지 병이 나타나게 되고, 그것을 수기요법이나 여러 가지 뇌자극기법을 통해 떨어진 쪽의 뇌기능을 올려주면 좋아질 수 있다는 이론이다.

캐나다에선 Dr. Carrick이 식물인간 상태였던 사람을 여러 가지 뇌자극요법만으로 다시 깨어나게 한 일화로 매우 유명해졌다고 한다.

학습장애, 자폐증, ADHD 등 자폐스펙트럼 장애의 경우도 좌뇌와 우뇌의 불균형이 원인이라고 생각되어지는 경우가 많은데 이 경우, 여러 가지 요법들이 매우 많지만 정리해 보면 아래의 3가지로 귀결된다고 한다.

Biochemical model 생화학적인 모델

Hemisphericity model 뇌자극치료 모델

Integration model 신경통합 모델

이 중 Biochemical model, Hemisphericity model 2가지가 가장 각광받는 치료모델이라고 한다.

Biochemical model은 쉽게 말하면 주로 뇌와 장(腸)을 좋게 해 주는 영양제로 접근하는 것이라 보면 된다. AK닥터들의 경우는 영양제를 가지고 환자 몸에 잘 맞는지 검사해서 처방한다.

Hemisphericity model은 일체의 약이나 영양제를 쓰지 않고, 수기요법이나 뇌자극요법만을 사용해 치료하는 모델이다. Dr. Carrick과 그의 제자 Dr. Melillo가 개발한 모델이다.

Hemisphericity model은 자폐 스펙트럼 장애 치료 뿐만 아니라 일반적인 환자들한테도 적용할 수 있다.

내 경우는 일반환자들한테 사용해 보고 있는데 제대로만 들어가준다면 매우 파워풀한 기법이다. 좌뇌와 우뇌의 불균형으로 인해 매우 심한 어지럼증이 온 환자의 경우에 1-2회로 드라마틱하게 좋아지는 케이스가 많다. 또한 수험생과 같은 머리를 많이 쓰는 사람들도 이 교정을 받으면 뇌기능 균형발달에 도움이 된다.

4. 시상-피질의 자극 과잉이 아닌 자극 부족이 발달 장애의 근본적인 문제이다.

소뇌와 시상(thalamus)의 자극감소 => 시상과 피질의 정상적 상호 교류 파괴=> 운동과 인지기능의 시공간적 결합 능력 방해

이러한 일시적인 상호모순은 특히 고차원적 전두엽 기능과 수행기능, 전두엽의 기저핵에 대한 상호 길항작용에 악영향-왜냐면 전두엽,기저핵,소뇌의 일련의 수행기능과 운동기능에 주되게 관여하며 기능의 붕괴를 초래

소뇌(cerebellum) 기저핵(basal ganglia) 전두엽(flontal lobe) 의 활성도와 크기감소는 기능저하와 비례 - 발달장애 아동에게 도파민 증가시키는 각성제-> 이 영역 자극, 증상 개선

: 도파민은 이러한 운동계 네트워크에 있어 가장 흔한 신경전달물질.-성인에 있어서도 다양한 행동장애 초래

의식의 진화를 이해하는데 중요한 두 종류의 신경계 조직

"There are, grossly speaking, two kinds of nervous system organization that are important to understanding how consciousness evolved. These systems are very different in their organization." (에델만)

1)brain stem과 limbic system(뇌간 변연 시스템 ⇒ 쾌락계, A Hedonic Value system)
식욕,성욕,완료행동과 진화된 방어적 행동유형과 관계된 시스템. 일종의 가치계로서 여러 가지 다양한 신체 기관, 호르몬계, 그리고 자율신경계 등에 광범위하게 연결된다. 수면이나 성과 관계된 신체 주기 뿐만 아니라 심박률과 호흡률, 발한, 소화기능 등을 통제. 변연-뇌간시스템의 회로들이 고리모양으로 배열되어 있고, 상대적으로 느리게 반응하면 상세한 지도로 이뤄지지 않았다. 진화의 과정동안 외부세계로부터의 수많은 예기치 않은 신호들에 맞추는 게 아니라 신체에 맞춰 선택된다. 신체 기능들을 돌보기 위해 일찍이 진화했다. 그것들은 내부의 시스템이다.(본능적 욕구(내부 value)를 충족시키기위해서 초기부터 개발된 시스템)

2)thalamocortic system(시상피질시스템 ⇒ 체감각계, A Somatosensory system)
이 시스템은 감각수용판으로부터 신호를 받아드리고 수의근에 신호를 보내는 식으로 진화했다. 시냅스연결은 평생 동안 계속되는 변화를 겪음에도 불구하고 반응이 매우 빠르다. 대뇌피질은 한조의 지도 내에 배열되어 있으며, 시상을 통해 외부 세계로부터 입력을 받아들인다. 변연-뇌간시스템과 달리 대뇌피질은 대규모의 재입력 연결로 이어져 층을 이루고 있는 국소 구조들처럼 고리를 포함하지 않는다. 다양한 감각 양식들을 통해 세계로부터 밀도 있고 빠른 일련의 신호들을 동시에 받아들이기에 적합한 구조를 갖춤. 점점 복잡해지는 운동행위와 세계의 사건들에 대한 범주화를 허용하기 위해 이 대뇌피질이 변연-뇌간체계보다 훨씬 늦게 진화 됐다. 공간은 물론 시간을 다루기 위해, 소뇌와 기저핵, 해마 등의 피질 부속 기관들은 실제운동과 기억 양쪽의 연속을 다루는 피질과 더불어 진화했다.(체감각(외부에서 들어오는 세계상)을 process하기 위해 진화)
⇒이 두시스템이 진화적으로 연결되어 있다.→ 일차의식
⇒피질이 세계의 범주화와 관계가 있고 변연-뇌간시스템이 가치와 관련이 있다면(즉 진화론적으로 선택된 생리학적 유형들에 대해 조정을 가하는 것과 관련이 있다면) 학습은 가치라는 배경위에서 범주화가 가치를 만족시키는 행위에 적응적 변화를 낳게 하는 수단으로서 간주될 수도 있다.

3. 인지증상과 운동증상 간에는 겹치는 부분이 존재한다.

주의 깊게 짚어볼 주요 주제는 운동을 통제하고 비운동적인 의도적 수행기능을 통제하는 소뇌(cerebellum) 기저핵(basal ganglia) 전두엽(flontal lobe) 의 연결관계를 이해하는 것.

∵ 발달장애 공통증상 : 자세와 보행의 운동 부조화나 어둔함, 충동조절장애와 판단장애 역시 이러한 네트워크의 장애와 운동 행동이나 비운동적 행동의 이상에 기인. 이러한 스펙트럼장애는 모두 전두엽의 기능에 해당하는 인지 수행능력이라 알려진 기능의 붕괴를 포함한다.

전두엽 영역을 보면 안와전두엽, 배외측 전두엽, 전두시각 피질, 내측 전두엽, 전 운동영역, 1차운동영역이 있다. 유아기부터 학습된 운동동작은 대뇌 기저핵에 무의식적 절차기억으로 저장된다. 그 후 일생 동안 비슷한 입력이 들어오면 전두엽과 협력하여 대뇌 기저핵에서 저장된 운동 프로그램이 선택된다. 전두엽이 계획하는 운동출력에 해당하는 이미 학습된 관련 운동 프로그램을 선택하는 곳이 대뇌 기저핵이며, 소뇌는 운동출력의 시간조율, 시간맞춤을 한다고 여겨진다. 운동을 담당하는 대뇌피질은 보완 운동영역, 전운동영역, 1차 운동영역이다.

2. 인지는 운동성의 진화에 이차적이면서도 나란하게 진화되었다.

인지기능과 운동기능이 해부조직학적으로는 별개여도 실질적으론 동일기능의 일부분이라는 사실.

인지기능은 세밀하고 복잡한 운동의 진화적 산물로 운동성과 나란히 진화함

복잡-세밀한 동작, 조율된 운동 = 정밀한 인지과정

꿈꾸는 기계의 진화

'꿈꾸는 기계의 진화'를 읽고  엄준호

로돌프 R. 이나스, 2002(2007역, 김미선)

1. 뇌의 진화적 기원

이 책을 읽다가 문득 정리해보고 싶어서 나름대로 뇌의 진화과정을 정리해 보았다. 논리의 비약도 심하고 맥락이 끊기는 부분도 많지만 시간이 지나면 보다 나은 버전을 만들어낼 수 있으리라.

생물은 먹이를 구하고 포식자를 피하며 짝을 찾는다. 이러한 욕구들을 지니고 있다.

생물은 왜 이와 같은 욕구를 지니고 있는가? 이것은 어쩌면 질문이 되지 않는다. 왜냐하면 그렇게 하는 것을 우리는 생물이라 부르기 때문이다. 즉 위와 같은 욕구는 바로 생명의 본성인 것이다. 그런데 생물의 욕구를 유발하고 충족시켜줄 수 있는 것들은 모두 생물 밖에 있다. 이제 생물은 어떻게 해야할까?

생물은 자신의 욕구를 충족시키기 위해 두 가지 전략 중 하나를 취하였다.

첫 번째는 식물이 취한 전략이다. 식물은 주변의 환경적 요소들을 활용하여 스스로 먹이를 만들고 화학물질을 분비하여 포식자를 쫓고 바람, 다른 생물 등 주변 환경인자들을 활용하여 생식을 한다. 즉 식물은 정적인 상태에서 욕구를 충족시킨다.

그러나 동물은 다른 전략으로 욕구를 충족시킨다. 동물은 먹이를 찾아 다가가고 포식자를 확인하여 달아나며 짝을 찾아 교미를 한다.  즉 동물은 동적인 방법으로 욕구를 충족시킨다. 이러한 동물과 식물의 욕구 충족 방식의 차이는 중요한 한 가지 구조적, 기능적 차이를 낳았다. 그것은 바로 동물은 신경계를 갖게 되었다는 것이다. 이런 맥락에서 이나스는 신경계의 속성인 마음을 '내면화된 운동’이라고 표현한다.

“중추적인 운동의 발생과 마음의 발생은 깊은 관계가 있다. 사실 그것은 동일한 과정의 다른 부분이다. 내가 볼 때, 진화적으로 태동되는 순간부터 마음은 운동이 내면화된 것이다.” p24

진화 초기 동물성 다세포 생명체를 상상해보자.

이 생명체는 자극(환경변화)에 반응하여 늘 움직인다. 이 생명체의 운동성을 부여하는 세포는 일부 세포들일 수도 있고 개체를 구성하는 모든 세포들일 수도 있다.

앞으로 나아가기 전에 여기서 한 가지만 집고 넘어가자. 세포의 운동성은 어디에서 기원한 것일까? 세포가 특유의 형태를 유지하는 것은 세포내에 존재하는 특별한 단백질들 때문이다. 이러한 단백질들은 복잡한 그물모양의 구조를 형성하고 있는데 이를 세포골격(cytoskeleton)이라고 한다. 세포골격을 구성하고 있는 단백질들은 끊임없이 만들어지고 분해된다. 따라서 세포골격은 정적인 구조가 아니라 매우 유동적인 구조물이다. TV를 통해 본 적이 있을 아메바나 백혈구의 움직임은 세포골격의 유동성에 기인한 것이다. 또한 세포의 운동기관이라 할 수 있는 편모와 섬모를 구성하고 있는 단백질들도 세포골격을 구성하는 단백질의 일부이며 그 배열구조 또한 세포골격의 일부 구조(microtubule)와 동일하다. 따라서 세포가 지니고 있는 운동성의 근원은 세포골격 구조의 유동성이다. 그리고 ‘만능의 손’인 자연선택은 어김없이 세포골격에도 작용하여 보다 정교한 움직임이 가능한 운동세포를 만들어내었다. 

이제 다시 원시 동물성 다세포 생명체로 돌아가자. 이 생명체는 효율적인 운동능을 갖기 위해 점차 운동능을 담당하는 세포들이 전문화되고 대칭적으로 분포하도록 진화되었을 것이다. 운동 담당 세포들의 전문화와 대칭적 분포는 생물의 지향성을 위해서도 필수적이다. 운동 담당 세포들의 특화는 어떻게 성취되었을까? 물론 개체를 구성하는 세포들간 운동성 차이와 이를 바탕으로 한 개체의 운동능 차이에 작용한 자연선택의 결과이다.

한편 초기 운동 담당 세포들은 감각기의 역할도 동시에 수행했을 것이다(이를 편이상 감각운동세포라 부르기로 하자). 그래야 재빨리 움직일 수 있지 않겠는가?

그런데 얼마 후 감각운동세포는 다시 감각세포와 운동세포로 분화되고 운동세포는 오직 감각세포의 자극을 통해서만 움직이게 된다. 감각운동세포의 기능 분화는 어떤 적응적 잇점이 있었을까? 한가지 생각할 수 있는 것은 감각세포와 운동세포의 분리는 운동세포를 좀 더 체내 깊숙한 곳으로 이동시킬 수 있다는 것이다. 그러면 어떻게 되는가? 이제 운동은 체표에서만 이루어지는 것이 아니라 개체의 내,외부 전체에서 일어날 수 있게 된다. 즉 보다 다양한 움직임이 가능해지는 것이다. 엄청나게 변화무쌍한 외부 환경에 반응하여 보다 다양한 움직임이 가능해진다는 것은 분명 적응적 잇점이 있다. 거친 예를 하나 들어보면, 바위의 틈에 숨어있는 먹이에 접근하기 위해 몸의 일부를 길게 뻗을 수 있거나 아예 몸을 길쭉하게 변형시킬 수 있다면 좀 더 생존에 유리하지 않겠는가?     

진화는 계속되어 동물의 크기는 점점 커지고 구조는 더욱 복잡해진다. 운동세포는 좀 더 체내 깊숙이 이동해야 하고 감각세포와 직접적으로 연결되기 어려워진다. 이제 멀리 떨어진 감각세포와 운동세포를 연결하기 위해 중간에 새로운 세포가 개입하게 된다. 신경세포(운동뉴런)의 출현인 것이다. 이 시기의 신경세포들은 아직 감각세포나 운동세포에 종속적으로 분포하고 서로간에 연결망을 형성하고 있지는 않았을 것이다. 아마도 히드라나 말미잘과 같은 강장동물의 신경계와 유사하거나 그 보다 약간 더 원시적이었을 것이다. 그러다가 감각세포와 운동세포간의 효율적 연결과 다양한 운동조절을 위해 신경세포들은 한 곳에 모이고 서로 연결되어 망을 형성하게 된다. 편형동물인 플라나리아에서처럼...

신경망의 형성은 진화적으로 매우 중요한 사건이다.

그 이유를 설명하기 위해서는 ‘묶기’(조합과 유사한 개념인데 나는 왠지 이 말이 더 빨리 가슴에 와 닿는다)라는 개념을 우선 설명해야 할 것 같다.

개별 구성요소들이 서로 연결되어 망(network)을 이루고 있고 개별 구성요소들이 자유롭게 묶일 수 있다면 놀라운 속성이 출현할 수 있다. 그것도 정반대의 속성들이 동시에 출현할 수 있다. 결론부터 말하자면 ‘묶기’는 다양성을 보장하고 단순화를 가능케한다. 또한 강력함과 섬세함을 동시에 유발시킬 수도 있다. 예를 들면 이런 것이다. 여기 1, 2, 3으로 표현되는 3개의 요소가 있다고 가정해보자. 이 3개의 요소들이 서로 연결되어 있다면 1, 2, 3 등 3가지 표현외에 1-2, 1-3, 2-1, 2-3, 3-1, 1-2-3, 2-1-3 등 수 많은 다양한 표현이 가능하다. 한편 이와 반대로 3개의 요소들이 묶여 1-2-3과 같이 하나의 새로운 요소로만 기능하게 할 수도 있다.

다른 예로 근육세포를 상상해보자. 근육세포들의 개별 운동능을 하나로 묶을 수 있다면 하나의 근육세포들이 낼 수 없는 큰 힘을 발휘할 수 있을 것이다. 반대로 많은 근육세포들을 몇 개의 그룹들로 묶고 각 그룹들을 별도로 조절할 수 있다면 매우 섬세한 움직임을 만들어 낼 수도 있다. 이와 같이 ‘묶음’ 또는 ‘묶기’는 개별 구성요소들로써는 불가능한 매우 유용한 속성들을 만들어낼 수 있다. 따라서 진화상에서 신경세포들이 서로 모여 상호작용할 수 있는 network를 형성했다는 것은 좀 과장되게 표현하자면 무엇이든지 만들어낼 수 있는 마술상자를 건네받은 셈이 되는  것이다. 실제로 신경망의 유용성이 매우 컸기 때문에 그 후 신경망의 크기와 복잡성은 계속 증가하게 되었다. 그리고 효율성 때문에 신경망은 중앙집중적인 구조로 진화했으며 다양한 운동조절능을 만들어내기 위해 엄청난 수와 복잡한 연결망을 지닌 중간뉴런(감각세포와 운동뉴런을 연결하는 신경세포)들의 집합체인 뇌를 만들어내기에 이른 것이다.

2. 뇌와 운동

뇌의 발달과 더불어 동물은 자극에 반응하는 더욱 다양하고 섬세한 운동이 가능해졌다. 그러나 여기에 문제가 있다. 어떤 하나의 자극에 대해 가능한 반응의 종류는 엄청나게 다양하다. 날아오는 돌을 피하는 동작의 종류를 한번 상상해보라.

그렇다면 뇌는 하나의 자극에 대해 가능한 모든 반응들에 대응하는 신경생물학적 토대를 마련해 놓고 있어야 할까? 물론 그렇게 할 수도 있을 것이다. 그러나 이는 분명 뇌에 지나친 부담을 지우는 것이며 효율적이지도 않다. 날아오는 돌을 피하도록 하는 수 많은 신경생물학적 반응들이 준비되어 있다면 그 짧은 순간에 도대체 어떤 반응경로를 택해야 한다는 말인가? 더욱이 변수는 돌만이 아니다. 그 순간 나의 자세, 주변에 있는 물건들 등 고려해야 할 것이 한둘이 아니다. 즉 코흐의 좀비에는 분명 한계가 있는 것이다. 

그렇다면 뇌는 어떤 식으로 움직임을 만들어내는 것일까?

우선 일부 생존에 중요한 운동들(예를 들어 도피)은 즉각적으로 일어날 수 있도록 연관된 움직임들을 묶어 하나의 정형화된 행위패턴을 이루고 있으며 이에 대응하는 뇌신경반응이 고정되어 있다(고정행위패턴, FAP). 즉 특정 자극은 고정된 뇌신경반응을 통해 정형화된 운동을 유발한다. 반사적 움직임이 이에 해당된다. 그리고 이와 같은 운동에는 감정이 매우 밀접하게 연관되어 있다. 앞서 말한 고정된 뇌신경반응이 바로 감정에 해당되는 것이다.

그렇다면 다른 움직임은 어떤 식으로 유발되는 것일까?

일부 행위는 미리 계산된 것이라고 하지만 나머지 다른 움직임들은 순간순간의 자극(감각입력)에 반응하여 뇌에서 계산을 한 후 명령을 내린 결과 유발되는 것일까?

인간을 포함한 동물은 잠시도 가만있질 않는다. 그리고 그 움직임은 또 다른 환경변화 즉 자극을 낳는다. 도대체 뇌는 얼마나 빠른 컴퓨터란 말인가?

그러나 뇌는 다행히 이런 식으로 작동하지는(운동을 유발하지는) 않는 것 같다. 뇌는 감각입력 없이도 운동을 발생시킨다. 운동이 유발되기 위해서는 운동뉴런이 활성화되어야 하고 이를 위해서는 자극이 필요하다. 외부 감각입력 없이도 운동뉴런이 활성화될 수 있다면 도대체 그 자극은 어디서 오는가? 뇌의 본질적이고 자발적인 신경생물학적 작용 자체로부터 온다. 뇌는 감각입력을 운동출력으로 변환하는 단순한 translator가 아니라 감각기를 통해 외부 자극을 받아들여 끊임없이 외부세계를 나름의 방식으로 simulation하고 있는 일종의 reality emulator이다. 그리고 이 emulator는 현재를 모사할 뿐 아니라 과거를 재구성하기도 하고 (더욱 중요한 것은) 미래를 simulation 해본다. 즉 예측을 한다. 이 예측이 바로 자극을 낳고 이 자극이 운동으로 연결되는 것이다. 뇌는 운동을 유발하는 기관이기에 앞서 자극 제조기(stimulus generator)인 것이다.

3. 감각질(qualia)

감각질이란 무엇인가?

얼음을 만지면 차갑다

호랑이는 무섭다.

장미꽃을 보면 아름답다....

이런 주관적 감각경험들이 바로 감각질이다.

그런데 감각질과 관련해서는 중요한 의문이 있다.

우선 신경세포의 전기화학적 발화패턴으로부터 감각질이 어떻게 생겨나는가?

그리고 우리는 왜 어떤 것을 단순히 지각하지 않고 무엇인가를 느끼는가? 다시 말해 감각질은 왜 필요한가?

코흐는 감각질을 많은 정보를 표상하기 위한 하나의 기호로 정의했다.

“...감각질이란 어떤 한 지각과 연관된 엄청나게 많은 동시적 정보의 강력한 상징적 표상들-의미-이다. 감각질은 데이터의 맹공격을 효과적으로 표상하기 위해 진화된 고도로 병렬적인 되먹임 그물망의 특이적 성질이다....” <의식의 탐구> p262

그러나 코흐는 감각질이 어떻게 생겨나는가에 대해서는 답을 미룬다.

“... 이는 학자들 간에 거의 동의된 바가 없는 심연이다. 정교하고 직접적인 방식으로 뇌에 개입하는 오늘날의 능력이 제한되어 있으므로, 이 생각들을 입증하거나 논박할 경험적 수단을 얻는 일은 아주 요원해 보인다. 지금으로서는 NCC에 초점을 두고 이러한 근본적 논제에 관해서는 너무 많이 걱정하지 않는 편이 나의 연구를 위해서는 더 유익할 것이다....”

<의식의 탐구> p263

에델만에 의하면 감각질은 뇌가 수행하는 고등한 분별의 결과물이며 어떤 신경상태에 수반하여 동시에 출현하지만 그것의 출현은 신경상태와 인과적으로 연결된 것이 아니라 자연선택의 산물일 뿐이다.

“...콸리는 복잡한 세계에서 발견되는 고등한 분별의 결과물이다. 의식 장면의 경험이 일원적이라는 것은 모든 의식 경험이 콸리라는 견해를 가리킨다....” <뇌는 하늘보다 넓다> p79

"... C상태가 비록 C'의 직접적 결과는 아니지만 C'상태의 정교한 분별 능력을 믿을 만하게 반영한다는 것이다. C상태 또는 콸리는 C'상태에 필연적으로 수반되는 분별물이다. 이것은 dynamic core의 재유입성 상호작용에서 비롯되는 의식 활동의 기본 속성이다....“

<뇌는 하늘보다 넓다> p100

에델만도 비록 감각질의 발생을 세포나 분자수준에서 설명하고 있지는 못하지만 감각질의 의의에 대한 진화학적인 설명은 매우 호소력이 있다.

그렇다면 이나스는 감각질을 어떻게 설명하고 있을까? 우선 이나스에게 감각질은 너무도 명백한 신경생물학적 현상이다.

“... 따라서 우리는 감각질이 뇌안의 전기적 활동에 의해 유발되며, 뉴런 막 표면 위에서 스케이트를 타는 전기적 구조와 시간적으로 아주 가까운 사건들로 구성된다는 걸 인정해야 한다....” p293-294

이나스도 비록 감각질의 발생 기작을 명확하게 제시하고 있지는 못하지만 그가 제시하는 감각질의 기능 또는 의미는 분명하다. 즉 감각질은 실재(reality)를 단순화함으로써 뇌의 부담을 덜어주고 운동에 필요한 판단을 빠르게 하기 위한 적응적 속성인 것이다.

“...관찰할 수 있는 수준에서의 감각질이란 특정한 뉴런 회로의 집합에 의해 지원되고, 그러한 그물망 안에 속한 일부 뉴런의 활동 및 다른 뉴런의 침묵과 관련되는 기능적인 전기생물학적 사건이다. ...........

 사실 감각질이나 느낌의 문제는 의식적 경험의 문제이다. 과학 용어로 정의하기 어려운 현상을 이해할 가능성이 있는가라는 문제는 계속해서 논란이 되는 주제이다. 심지어 물리학적이나 신경학적인 가설로 설명이 가능한가에 대해서도 그렇다. 당장 이문제에 대한 해답을 구할 수는 없지만 적어도 유용한 방식으로 질문을 정리해볼 수는 있다....“ p298

“...외부 세계 성질의 기하학을 내부 기능 공간의 기하학으로 변환하는 일의 본성상 실재는 언제나 단순화된다. 그래야 한다. 그것만이 뇌가 실재를 따라잡을 수 있는 유일한 길이기 때문이다....” p312

“... 감각질은 명확한 틀, 즉 단순화하는 패턴을 제공해서 결정 속도를 높이고 그러한 결정이 다시 들어가 지각 풍경의 일부가 되게 해줌으로써 신경계의 작동을 돕는다...” p313

에필로그

이나스가 의식의 문제를 운동과 연관시킨 것은 너무도 자연스러운 일이다. 생물의 중요한 특성 중 하나는 자극(환경변화)에 반응한다는 것인데 운동은 넓은 의미로 해석하면 반응과 동의어이다. 그리고 생물 특히 동물은 진화과정을 통해 자극반응기구를 점차 정교하게 발달시켜 왔다. 그리고 바로 이러한 자극반응기구 발달 과정의 정점에 뇌와 의식의 출현이 있는 것이다.

위에서 언급한 책 내용외에도 이나스의 본 저서에는 음미해볼 만한 많은 관점들과 개념들을 포함하고 있다. 예를 들어

- 운동의 원동력은 감각이 아니라, 모든 운동은 본질적으로 감각입력 없이 발생한다(Graham Brown의 견해를 따름)

- 뇌는 자기참조적인 닫힌 계로 감각입력의 역할은 정보를 공급하는 쪽보다는 진행 중인 인지상태를 구체화하는 쪽에 즉 내용보다는 맥락에 더 무게를 둔다

- 운동세포와 신경세포 활동에 있어서의 동시성 개념

- 모든 뇌 기능 중에서 예측은 가장 궁극적이고 본질적인 기능, 그리고 이 예측의 중심이 바로 ‘자아’라는 추상적 개념

- 자아는 중추신경계라는 닫힌계 안의 끌개(attractor), 즉 실제 존재하지 않으면서 관련없는 부분들을 연관시키는 추진력인 하나의 소용돌이(vortex)로 존재한다    

- 고정행위패턴(FAP), 운동FAP, 감각FAP

- 전운동으로서의 감정

- 집단 마음....

그러나 이나스의 견해 중에서 동의하기 어려운 것이 하나있다. 그것은 ‘원형감각질(protoqualia)'이라고 하는 개념이다. 이것은 다세포 생물의 운동성이 단세포의 운동성에서 기원했듯이 뇌가 발현하는 감각질도 개별 신경세포가 원초적으로 지니고 있는 ’원형감각질‘에서 기원한다는 것이다. 나는 이에 대해 견해를 달리한다. 원형감각질이란 것은 없다. 감각질이란 신경구조와 속성들간에 이루어진 ’묶기‘ 과정에서 창발적으로 출현한 속성이라고 생각한다. 앞에서도 언급한 바 있듯이 적응적 잇점 때문에 다양한 지각요소들을 한데 묶어 특정한 신경상태 표식을 붙인 것이 감각질이 아닌가한다. 어떤 이들은 창발성이라는 개념을 한때 유행했던 한물간 개념쯤으로 폄하하지만 나는 ’묶기‘ 개념과 연관된 창발성을 생물계의 매우 중요한 원리이자 전략이라고 생각한다. 여기에는 많은 것들(생명의 기원, 지각범주화, 개념범주화, 감정, 의식, 감각질, 자아...)이 포함될 수 있다고 생각하기에 언젠가는 한번 정리해보고 싶다. 뭐 이런 어려운 이야기를 하지 않더라도 어떤 것들을 한데 묶는 것이 얼마나 유용한가는 우리 주변을 보면 금방 알 수 있다. 이런 유용성이 없다면 우리 인간은 무엇 때문에 그 많은 조직을 만들었겠는가?

1.양발 보행은 인간 신피질 진화의 주된 원인이었다.

직립보행 => 중력을 견뎌내는 독특한 힘을 가지게 함 => 더 많은 신경세포 생산 동력원으로 이용하게 하는 유전적인 변이를 유지하게 하는 원동력-운동과 인지의 연결고리 (계통 발생학적으로 가장 세밀하고 복잡한 타이밍이 극대화된) => 운동계 결합 발달 - 리드미컬한 목적 운동 가능 => 인지결합이나 의식활동 가능

그러므로 비정상적이 자세 발달이나 정상적인 자세의 저 활동성은 소뇌나 대뇌피질의 성숙을 지연시키거나 파괴할 수 있다.

: 자세 근육의 중요성- 소뇌 대뇌피질과 연관, 운동과 인지결합이 근거하는 진동주기성 시간처리기전에 관여한다.

인류는 네발로 걷는 다른 동물과는 달리 똑바로 서서 두발로 걷기 때문에(直立步行), 자유로워진 두 손을 사용해 도구를 만들어 사용할 수 있었죠. 두 발로 직립하자면 온 몸의 평형을 유지해야 하는데, 그러기 위해서는 여러 근육의 협동이 요청된다. 따라서 많은 신경조정 훈련과 경험을 쌓아야 하고 그것은 인간의 뇌를 발전시킨 또 하나의 주요한 요인이 되었다.
한편 현대의 위대한 언어학자 놈 촘스키는 언어능력을 인류만이 가지고 있는 특징으로 유전적으로 물려받는 것이라 주장한다. 실제 호모 사피엔스(지능이 있는 생물로서의 인간)의 언어능력은 인간 두뇌의 폭발적인 발달에 중요한 역할을 해왔다. 인간은 언어를 통해 개인적인 경험을 같은 세대는 물론 다음 세대까지 전달할 수 있었고, 이런 경험을 축적해 나가는 가운데 추상적인 개념이 생겼으며 사색도 할 수 있게 되었다. 인류에게 언어가 없었다면 오늘의 인류문화 발전은 상상조차 할 수 없었을 것이다. 언어 발성에는 성대, 혀, 입술, 호흡 등의 운동을 제어하는 근육과 청각의 협동이 필요하고 고도의 신경조정이 요구된다.
결국 직립보행과 언어를 가지고 있던 인류는 오랜 진화의 과정을 통해 특히 손가락이나 언어발생기관과 관련된 대뇌의 전두엽(前頭葉)부가 다른 동물에 비해 훨씬 잘 발달된 것으로 밝혀졌다.

[뇌 이야기] 인간과 동물의 뇌

인간과 동물의 뇌가 어떻게 차이가 나는지 알아보겠습니다.

우선 인간과 동물의 뇌는 기본적인 구조는 같습니다. 그러나 발달정도가 다릅니다. 무척추동물의 뇌는 그냥 신경이 모여있는 수준입니다. 하등한 척추동물의 뇌일수록 가늘고 길며 후각부분의 비율이 높게 나타납니다. 하늘을 나는 새는 시각의 영역이 커지는데 이처럼 뇌는 각각 동물의 환경과 생활패턴과 깊은 관련이 있습니다.

사람과 동물의 가장 큰 차이는 대뇌의 발달정도입니다.

어류의 뇌는 평평하고 고등한 동물일수록 대뇌에 주름이 많이 생깁니다.

인간이 이렇게 뇌가 발달한 이유는 직립보행 때문입니다.

네발로 걸을 때에 비해 대뇌피질의 운동영역과 소뇌와 대뇌피질간의 관계성의 증가, 시각영역의 활동이 활발하기 때문입니다. 또한 손이 자유로워지면서 손을 자주 사용하기 때문에 뇌가 발달한 것입니다.

또 직립보행을 하면서 골반이 좁아져서 아기를 다른 동물 보다 빨리 낳게 됩니다. 그래서 다른 동물의 아기와 달리 충분히 발달이 안된 상태에서 태어나기 때문에 인간의 아기는 태어나자마자 걸을 수 가 없는 것입니다. 하지만 사람은 다른 동물에 비해서 일찍 태어나기 때문에 다른 동물은 뱃속에서 발달시키는 뇌를 인간은 자극이 많은 외부환경에서 발달을 시키게 됩니다. 따라서 더욱 발달이 되는 것이지요.(조산아, 칠삭동이이가 더 똑똑?)

뇌의 무게만 봤을 때 인간의 뇌는 전체 309종의 포유류 중에서 9번째 정도입니다.

그러나 인간의 몸무게는 30번 째 정도 입니다. 체중에서 예측할 수 있는 뇌의 무게와 실제 뇌의 무게의 차(상대적 뇌의 무게)는 인간이 가장 큽니다. 인간 다음이 쥐고, 돌고래가 침팬지보다 큽니다. 또 차이나는 점은 뇌는 좌우로 갈라져있고 뇌량으로 연결이 되어있는데, 뇌량과 연수의 상대적 비를 보면 인간은 뇌량의 단면적이 연수의 단면적보다 3.12배, 침팬지가 1.79, 돌고래가 0.93, 말이 0.7, 사자는 0.67입니다. 여기서 인간이 다른 동물에 비해 압도적으로 크다는 것을 알 수 있습니다.

또 대뇌의 주름에서도 쥐는 주름이 없고, 고양이는 거의 없습니다. 침팬지는 주름이 많은 편이지만 인간보다는 많지 않습니다. 그러나 대뇌에 가장 주름이 많은 동물은 인간이 아니라 돌고래입니다. 이것으로 볼 때 대뇌의 주름이 많다고 지능이 높은 것은 아니라는 것입니다. 주름과 지능과의 관계는 명확히 알수 없지만 뇌세포의 연락망이 얼마나 정교한가가 지능에 관계하고 있는 것으로 생각됩니다.

진화학적인 용어를 통해 발달장애에 관한 우리의 이론을 윤곽 잡아감에 있어 다음과 같은 견해를 지지하는 증거들을 제시할 것이다.

인간의 진화 발달과정에서 뇌의 발달의 과정
실제 인간의 뇌는 출생 당시 약 250g에서 1년이 지나면 750g, 다섯 살이 되면 성인의 크기인 1300g이 된다.
하지만 인간을 인간답게 만드는 뇌의 영역(전두엽)은 25세까지 꾸준히 발달한다는 설명.
무엇보다 정보처리 능력은 차이가 크다. 새로운 정보를 처리하는 속도를 측정해본 연구에선 성인이 12세 아동에 비해 2배 빠른 것으로 나타나기도 했다. 아동이 성인과 비슷해지는 나이는 사춘기가 지난 15세 무렵.
그렇다면 5세까지 두뇌발달은 어느 정도 이뤄진다고 볼까. 숫자로 판단하기는 어렵지만 약 85% 이뤄진다는 게 일반적.

다만 어떤 영역을 배우는 ‘결정적 시기’가 있다는 게 의학계나 교육학계의 공통적 관점. 예를 들어 언어를 관장하는 뇌의 영역은 6∼12세에 주로 발달해 이때 배우는 게 효율적이고, 거꾸로 이 시기를 놓치면 배우기도 힘들다는 것.

특히 다른 동물과는 달리 태어나서 사춘기까지 성숙하는 과정에서 운동발달, 사회심리발달과정, 인지발달과정 에서 대뇌가 발달하는데 정상적인 자극에 의한 피드백이 필요하다.

1.   양발 보행은 인간 신피질 진화의 주된 원인이었다. - 보행이 적으면?

2.     인지는 운동성의 진화에 이차적이면서도 나란하게 진화되었다.- 운동능력이 약하면?

3.     인지증상과 운동증상 간에는 겹치는 부분이 존재한다.- 인지와 운동에 동시에 문제?

4.     시상-피질의 자극 과잉이 아닌 자극 부족이 발달 장애의 근본적인 문제이다.- 자극이 적으면?

5.     주된 문제는 대뇌 반구의 기능저하(hemisphericity)이다.- 각 반구의 문제? 

6.     이들 스펙트럼 장애에 관한 대부분의 상황들은 우측 반구 기능저하의 결과이다.

7.     환경이 가장 근본적인 문제이다.-뇌발달과정에 있어 (나무가 자라는 과정과 뇌가 자라는 과정은 같다) 

8.     이 모든 상태들은 동일한 문제의 변이일 뿐이다.-뿌리는 하나

9.     이들 문제들은 고칠 수 있는 것들이다.-다시 정상적으로 자극을 주면

10.  각각의 반구에 특이적인 맞춤치료법이 성공의 열쇠이다.-특이적 맞춤치료란?

소신행

아동의 신경행동학적장애는 많은 공통점을 서로 공유한다.

학습장애-함축적인 의미는 오직 학습과 관계된 행동에만 문제가 있고

발달과정의 다른 영역은 별문제가 없이 정상적이라는 의미로 해석되지만

하지만

주의력 결핍장애/주의력결핍과잉행동장애/전반적 발달장애/강박장애/아스퍼거증후군/자폐증

등과 같이 다양하게 이름지워져 있지만

이는 모두 발달장애의 스펙트럼이라는 관점의 선상에서 해석되고

이로 인해 특징적인 패턴들과 원인들을 공유하며

오직 그차이는 해당 질병의 중증도와 기능장애를 가진 뇌의 주된 해부학적 영역에 따라 달라진다. 

인간이 지구상에서 자연스럽게 진화과정을 걸치며 발달시켜온 중력적응시스템인 소뇌에 치료의 가장 큰축을 삼음

여기에

고유감각

촉각

위치감각

평형감각

시각

후각

청각

미각 등의 다양한 감각 수용체를 조절하여

동시적인 다중복합자극치료와

여러치료모델들을 통해 적절한 자극을 넣어주어

각종 신경정신과적 증상을 만들어내는

뇌의 기능적 불균형상태를 개선시킴

특히

전두엽이나 전전두피질의 기능저하나

피질하 구조인 기저핵, 변연계, 시상, 소뇌를

좌우뇌 불균형 관점에서 접근 하여

통합적인 방식으로 치료를 시행  

유전적인 결정론이 아닌

신경가소적 후천적인 요소 로 인해

적절한 자극이 우리 아이들의 미래를  좋은 방향으로 바꿀 수 있음을 견지

전두엽의 기능저하나 기타 대뇌피질 기능저하로 인한 임상증상들은

뇌의 기능적인 불균형상태,

뇌의 기능적 분리증후군으로 설명가능하며

각각의 반구의 독립된 피질 자체는 정상적이지만 서로 통합되지 못하여 발생하는

일종의 대뇌반구 컴퓨터시스템간의 충돌에 비유

특히 인간의 전전두엽의 발달과정은 다른 동물들과는 달리 장기간의 시간이 필요하므로

발달과정상 위험요인에 노출될 확율이 더 높음

이로인해서 좌우뇌의 불균형을 악화시키는 신경회로의 적절한 후천적인 자극이나

영양공급으로

신경가소성을 통하여 회복시킬 수 있음

소신행 역자서문

우영민

척추교정의학

계통발생학

비교해부학

진화의학

뇌의학을 융합시킨

응용학문

1. 좌식생활-걷지 않음-걸을 상황이 적어짐
2. 운동부족-놀이 부재
3. 불규칙적인 식습관
4. 환경독소
5. 산전의 모체 스트레스
6. 시회적 스트레스

하지만 부작용이 많은 향정신성약물에 의존할뿐

주의력결핍/과잉행동장애는 3~8%의 아이들에게서 나타나며

이와 관련된 사회성, 인지능력,학습능력에 장애를 동반한다.

미국정신의학회 질병분류기준에서는

아이들에게서 10%가량이 과잉행동 충동형이거나 주의산만형의 경향을 보이는 것으로 추정

성인에게까지 연장됨

미국에서는 메틸페니데이트의 처방건수가 천만건을 돌파

어린이들이나 성인에서까지 관찰되는

부적절한 과잉행동

주의력결핍

주의산만함

충동적인행동

이와 연관된

개인적, 가정적, 그리고 사회적 파급영향력들은 이미 경고의 신호를 보내고 있는 수준

교육자들이 이미 파악하고 있는 것은

과제수행능력에서 보이는 문제들이나

가정숙제를 완전히 마치지 못하고 오는 아이들이

조직화시키는 학습기술이 부족하며

이런 문제가 성인기까지 그대로 가져간다는 점

비행범죄와

반사회적 행동들은

일반적으로 ADHD질환자중 남성과 관련이 많음

여성은 10~25%가량 차지

소신행

프레드릭 캐릭박사

로버트 머릴로와 게리 레이즈만은

소아청소년기의 신경행동장애들이

서로간의 공통적인 양상을 공유하고 있으며

일차적으로

뇌안에 분포된 신경네트워크상,

특히 좌우뇌 반구간 정보결합의 시간적 밀접성이 저하된 사실(프로그램간의 충돌)

자폐성의 뇌는

뇌에서 전반적이라기 보다는 국소적으로 정보처리를 하려는 경향

-전체 신경네트워크 시스템의 요소들이 비정상적인 조율하에서 처리되는 현상 

뇌영역 사이의 조율이 저하된 기능적연결성의 저하

국소적인 면보다는 광범위하고 전반적인 양상

일부 중추신경계나 기타 영역에서 추정되는 조율메커니즘의 기능장애라기보다는

동시통합성이나 전쳬신경계 조절의 기능저하에서 기인

이들질환군의 기능적인 분리상태와 연결됨

소아 청소년기의 신경행동장애 원저자 서문에서

자폐증(autism),주의력결핍/과잉행동장애(ADHD),뚜렛증후군(Tourette's syndrome), 양극성 정신장애(bipolar disorder)가 증가일로에 있는바

정말 자폐증을 비롯한 신경행동장애가 증가하고 있는가?

정말 환경적 후천적 요인들이 신경행동장애의 발생에 기여를 하는지?

정말 이들 질환이 가진 신체적증상들이 공통적으로 발생하는 것인지?

아니면 이들 조건들의 핵심부분들을 차지하고 있는지?

그렇다면 이들 증상들이 어떠한 방법으로 치료가 가능한지? 

지난 십년간 세계 여러나라에 걸쳐 특히

자폐증(autism)

주의력결핍/과잉행동장애(ADHD),

강박충동장애(OCD),

뚜렛증후군(Tourette's syndrome), 그리고

양극성 정신장애(bipolar disorder)등과 같은

소아청소년기의 주요 신경행동장애들이 급속하고 드라마틱한 증가세를 보이고 있다.

10년전만해도

자폐증은 흔치 않는 질환으로 1만명당 4명

현재 미국의 질병통제센타의 보고로 150명당 1명

영국의 보고에의하면 58명당 1명

지속적인 증가추세

ADHD를 치료하기위한 각성제의 량만도 1993년이후 전세게적으로 3배 이상 증가

양극성정신장애는 지난 10년간 40배 증가 

소아청소년기의 신경행동장애-원저자 서문중

좋은 성적을 내기 위해서는 무조건 공부만 열심히 한다고 되는 것이 아닙니다.
성적은 공부할 수 있는 두뇌의 내적 환경과 외적 환경이 모두 갖춰져야 잘 나옵니다.
유명한 교사나 과외선생님, 좋은 교재, 수준 높은 학원 등 지금까지 해왔던 방식이 두뇌 외적 환경이라면, 두뇌 내적인 환경은 학습정보를 입력하는 감각기관과 처리하는 두뇌기능을 의미합니다.

부모님 등 가족의 노력과 풍족한 경제력으로 두뇌 외적인 환경이 완벽하게 지원된다고 할지라도 두뇌 내적인 환경에 문제가 생기면 투자한 만큼 성적이 오를 수 없습니다.
두뇌 내적 요인으로 성적이 오르지 않는 비율이 20~30% 정도 되니까 열이면 두 세 명의 학생이 자기가 공부한 만큼의 성적이 나오지 않는다는 의미지요.

내적 요인 문제로 학습정보의 입력과 처리가 정상적으로 되지 않는 학생들은 자신이 노력한 만큼 성적이 나타나지 않기 때문에 시간이 갈수록 자신감이 없고 낮은 자존감이 형성되어 결국에는 공부 뿐 아니라 모든 일에 의욕을 잃고 무기력하며 자포자기 하는 경우가 흔합니다. 이런 학생은 공부를 안 하는 것이 아니라 공부를 하고 싶어도 못한다는 점을 유념해야 합니다.

첫째 감각기관을 통한 학습정보의 입력에 문제가 생기면 성적이 오르지 않습니다.

신체가 건강하려면 먹고 자고 싸는 것이 원활해야 하는 것처럼 공부도 학습정보의 입력 처리 출력과정이 제대로 되어야만 좋은 성적이 나옵니다.
인간이 외부로부터 학습정보를 정확하게 입력하기 위해서는 이목구비와 촉감을 통한 감각기관을 거쳐야 하지만 그 중 대부분이 눈과 귀를 통하여 이뤄집니다.
특히 공부에 관련된 학습정보는 거의 눈 귀 두 감각기관을 통해서 수용된다고 봐도 과언이 아닙니다.

예를 들어 광주에서 서울까지 차를 타고 간다고 상상해봅시다.
우선 차가 고속도로로 들어가기 위해서는 진입로가 잘 닦여있어야 합니다.
하지만 진입로가 너무 좁거나 노면이 울퉁불퉁하다면 많은 차량이 고속도로에 진입하기 무척 어려울 것입니다.
눈과 귀가 마치 진입로와 같은 역할을 해서 외부의 정보를 입력하는 창구역할을 합니다. 그러므로 진입로에 해당하는 눈과 귀에서 정보를 입력하는 속도가 느리거나 왜곡하여 입력한다면 뇌에 전달되는 정보량이 적거나 잘못된 정보가 전달될 가능성이 높습니다.
고속도로만 널찍하게 만들어 봤자 우선 차량이 좁고 험한 진입로를 들어오기 힘들 것이고 진입하는 과정에서 차량이 손상되었다면 정상적인 속도로 주행을 할 수 없는 것과 같은 이치인 것입니다.

이런 까닭에 제대로 정보를 입력할 수 있는 눈과 귀를 열어주는 것이 가장 먼저가 되어야하는데, 여기서 말하는 눈과 귀의 기능이 단순히 시력과 청력을 의미하지 않습니다.
눈은 보이는 것과 보는 기능이 있고 귀는 들리는 것과 듣는 기능이 있는데, 그 중에서 자기가 입력하려는 정보를 선택적으로 보고 들을 수 있는 기능을 말하는 것입니다.
필요로 하는 학습정보가 아무리 많이 보이거나 들려봤자 그 중에서 내가 보고 들을 수 없으면 자기 정보로 만들 수 없다는 것입니다.

둘째로 두뇌에서 학습정보를 정상적으로 처리할 수 있는 능력이 떨어질 경우 성적이 오르지 않습니다.

눈과 귀를 통하여 정상적으로 정보입력이 되었다 하더라도 입력된 정보를 비교 분석 처리할 수 있는 두뇌 기능이 확보되어야만 학업수행 능력이 좋아집니다.

쉽게 말하자면 많은 수의 자동차가 도로를 빠른 속도로 달리기 위해서는 넓은 도로가 기본이듯이 많은 양의 학습정보를 수용해서 분석하고 기억하고 처리하기 위해서는 두뇌에도 학습고속도로가 필요한 것입니다. 그런데 뇌파가 불안정하거나 두뇌 배선망이 약하거나 밀도가 조밀하지 못할 경우 입력된 정보를 처리하는데 많은 시간이 필요하고 능률 또한 떨어져 결국에는 성적이 나쁠 수밖에 없습니다.

따라서 정보 처리 능력이 개선될 수 있도록 두뇌 기능을 활성화할 수 있는 여건을 조성해 줘야 합니다.

좋은 성적을 위해서 그저 더 많은 시간을 공부에 할애할 게 아니라 형편없는 결과가 나올 수밖에 없는 근본적인 원인이 무엇인지 알고 해결하는 것이 현명하다고 봅니다.

이외에도 중요하게 검사되어야 할 부분은 두눈의 편측지배성인데들어보신 분들도 있으실 겁니다.

편측지배성이란 무엇일까요?
두뇌에 입력되는 정보중 65%에 달하는 내용이 시각으로 입력되지만 우리는 좌우 어느 한쪽눈을 지배적으로 사용하고 있는 것입니다.

눈 뿐만이 아니라 귀도 그렇고, 손도 오른손잡이 왼손잡이가 있죠.

심지어는 숨을 쉬는 폐도 한쪽이 우세하다고 합니다.

당연히 뇌도 한쪽이 더 우세합니다.

곧바로 응용이 가능한 부분으로 아이들이 학급에서 자리를 배치받을 때 자신의 편측지배성을 안다면 집중을 좀 더 잘할 수 있는 자리가 있습니다.

예를 들어 왼쪽 눈이 우세하다면 선생님의 왼편으로 자리를 잡는 것이 유리합니다.

이런 학생이 선생님의 오른쪽으로 그것도 창가에 가까이 않는다면 왼쪽눈으로 들어오는 창밖의 정보가 집중을 방해할 수 밖에 없습니다.

자신도 어쩔수없이 집중을 유지하지 못하는 거지요.

책을 빨리 읽은 것도 중요하지만 이해가 뒤따르지 않는다면 무용지물이겠죠.
진정한 속독은 완전한 이해를 바탕으로 할 때 의미를 가지는 것이니까요.

좌측 눈은 우측 뇌와 연결되어 있기 때문에 전체 그림을 보는 눈(훑어 본다)이며
우측 눈은 좌측 뇌와 연결되어 있기 때문에 논리적으로 보는 눈(세부적으로 본다) 입니다.
좌우눈을 같이 사용하게 되면 좌우뇌의 connection이 발생하게 되고,
책을 읽으면서 통합적인 이해를 할 수 있게 되는 것입니다.

좌우뇌가 서로 다른 기능을 가지고 있기 때문에 좌우뇌의 통합은 이해에 중요합니다. 두눈의 활용이 좌우뇌 통합에 관여한다는 사실은 이미 과학적으로 밝혀진 사실입니다.

비록 편측지배성이 있지만 비전훈련을 통하여 극복할 수 있다는 것은 참으로 다행입니다.

이상과 같이 비전문제는 매우 중요하지만 테스트할 수 있는 도구가 충분치 않은 관계로 아직까지도 간과되어지고 있는 문제입니다.

아이가 책 읽기를 싫어하는 것 뿐만 아니라

책 읽는 속도가 느리다든지,

책을 읽고도 이해도 떨어진다든지할 때,

그리고 나아가서는 읽고 이해하는데 부족함이 느껴지지 않더라도

좀 더 자신의 비전능력을 강화하기 위하여 비전훈련은 많은 사람들에게 꼭 필요한 훈련입니다.

만약 비전문제에도 불구하고 책 읽기를 강요한다면

마치 자갈길로 자동차를 운전하는 것이나 마찬가지로

결국에 자동차는 울퉁불퉁한 길을 달리는 스트레스로 인하여 고장이 나게 되는 것입니다.

아이들은 책 읽기 뿐만이 아니라 2차적 심리문제까지도 동반하는 경우가 대부분입니다.

비전훈련 방법을 선택하는 기준은

1) 얼마나 인체의 생리적인 리듬에 맞추어서 개발되어 있는가?
2) 과학적인 근거를 가지고 만들어졌는가?

3) 그 분야의 전문가들에게 학술적으로 인정받고 있는 훈련인가? 입니다.
비전훈련은 단순한 eye exercise가 아니라

visual-perceptual ability를 높이기 위한 훈련이 되어야 합니다.

하여간에 독서도 중요하지만 무조건 많이 읽는다고 장땡은 아니다는 거.

그리고 기능이 부족한데 계속 읽게 해서는 아이들 망칠수도 있다는 거.

마지막으로 당연한 얘기지만 일단 근본적인 기능이 좋아지면 그에 따른 행동이 자연스럽게 일어난다는 거.

의식적으로 행동하는 것이 아니라

자연스럽게 필요한 행동이 나올 수 있도록

학습에 필요한 근본적인 기능들이 좋아지는 것이 목표가 되도록 합시다.

다음은 책을 잘 읽고 즐겁게 읽기위해선 시지각능력인 비전이 좋아야 합니다.
그럼 비전(Vision)이란 무엇일까요?
* 시력은 단순히 정상적인 범위에서 대상을 명확하게 볼 수 있는 능력.
* 비젼(Vision)은 단순히 보는 것만이 아니라 검색(Inspection)하고, 분별(Discrimination)하고, 식별(Identify)하고 해석(Interpretation)하는 등 시지각적 정보를 받아들이고 처리하는 일련의 과정.
"Vision이 좋아야 비전(Vision)이 있다"라는 말로 표현해도 될까요?

책을 잘 읽기 위해서는 크게 3박자가 잘 맞아야 합니다.
1) 눈의 움직임이 원활해야 한다.
2) 시지각적 프로세싱 기술이 좋아야 하고,
3) 다른 감각기관 및 운동기관과의 협응 통합이 잘 이루어져야 합니다.

1)번은 당연한 얘기이지만 실제로 좌우눈을 원활하게 사용하는 사람은 드뭅니다.
책을 읽을 때 머리를 전후좌우로 움직이며 읽는 아이들은 속독을 하기가 어렵습니다.
두 눈이 같은 방향으로 움직이는 동향운동,

서로 반대 방향으로 움직이는 이향운동,

수정체의 내안근 조절운동이 제대로 이루어질 때 우리는 눈의 근육들을 제대로 사용하고 있는 거지요.
눈의 근육들이 원활히 움직이지 않을 때 아이들은 머리를 전후좌우로 따라 움직이며 눈의 모자라는 움직임을 보완하는 겁니다.

고층 아파트의 층수를 눈으로 헤아리며 세어나갈때 중간에 위치를 잃어버리는 현상을 경험해 보신 분들이

많은데 저 또한 그랬구요, 이것도 사실은 비전능력에 문제가 있는 겁니다.

다만 생활에 큰 불편을 주느냐 안주느냐에 따라 개선할 필요가 있는가를 결정하면 됩니다.

이런 시지각적인 능력을 필요로 하는 직업이라면 반드시 개선해야겠죠.

2)번의 시지각적 프로세싱 기술은 여러가지가 있는데 몇가지만 표현해 보자면
* 주변 시각 인식 : 대상에 눈을 고정시키고 동시에 주변에 있는 것을 볼 수 있는 기술입니다.

    예)이 기술이 부족하면 단어에서 단어로, 문장에서 문장으로 눈의 운동이 잘 되지 않으며,

    자동차 운전 시 주변의 상황을 제대로 파악하지 못해서 위험을 초래하기도 합니다.

* 시지각적 기억 : 시각적 이미지를 재생할 수 있는 능력을 말한다.
    예)단기 시각적 기억 : 금방 떠올리거나 베끼기 할 때 중요.

    장기 시각적 기억 (ex: 구구단, 단어의 의미와 개념, 구두, 언어)
* 배경구분능력 : 배경과 그림을 구분할 수 있는 능력을 말한다.

   이 기술이 없으면 숨은 단어, 그림을 찾아내기 힘이 든다. Speed Reading에 매우 중요.
* 시각적 차단 : 유사한 아이템에서 재빨리 차이점을 구분하고 그것으로부터 의미를 만들어내는 능력을 말한다.

   예를 들어, C와 O, that와 what 사이의 차이점을 말할 때 필요로 되어진다.

   이 능력이 없으면 O를 보고 C로 생각한다. 상세하게 다 보지 않고 결론지을 수 있음.

* 시각화 : 공부를 잘하기 위한 필수적인 기술로 시지각적 기억과는 구별된다.

   시각적 기억 : 자신이 보았던 것을 회상(recall)하는 능력.

   시각화 : 내적인 정신적 이미지, 공간적 프로세스 -> 읽기에 중요한 기술.  

3)번은 특히 청각기관(전정기관)과의 협응으로

눈의 움직임을 관장하는 부위(전정기관)가 귓속에 있다는 것을 아는 분은 드뭅니다.

전정기관이 눈의 움직임을 관장하기 때문에 눈의 움직임이 원활하지 못하면 전정기관이 스트레스를 받게 되며 그로 인해 이지러움, 두통 등이 발생하게 됩니다.

또한 글쓰기에도 눈과 손의 협응(운동기능)이 잘되지 않으면 글씨체가 엉망이 되기도 하며, 눈의 추적기술과 운동기능의 협응이 좋지 않으면 빠른 공을 잡거나 때릴때도 어려움을 겪습니다.

"Reader가 Leader다!"
모 신문 독서판에서 본 빌 게이츠의 말입니다.
우리가 독서에 신경을 쓰지 않을 수 없는 이유지요.
아동들 중에는 책 읽기를 유난히 싫어하는 아이들이 있습니다.
머리 아프다, 어지럽다, 토할 것 같다, 눈이 아프다, 졸립다......
이 아이가 눈에 문제가 있는가 싶어 안과를 찾아도
"시력은 정상입니다" 또는 "안구건조증이 조금 있군요" 정도의 진단을 받고 오기가 일쑤입니다.
아이들은 자신의 느낌을 표현하는데 매우 인색하기도 하고, 정교하지도 못합니다.
부모들이 아이들의 행동양태를 보고서 짐작하는 경우가 많지만 바쁘다보면 놓치는 경우를 흔히 접하게 되고 어느날 보니 아이가 책을 싫어하는 아이가 되어 있는거죠.

하지만 책을 싫어하는 것이 아니라 책을 피할 수 밖에 없는 이유(자신도 어쩔수 없는 신경학적인 이유)가 존재한다는 것을 알아야 합니다.

안과적 질환이 없을 경우에 가장 먼저 의심해 보셔야할 문제는
얼렌증후군(광과민성증후군)이라는 것으로 밝은 빛이나 형광등 불빛을 싫어합니다.

신경생물학적인 원인인 마그노신경세포의 기능이상으로 특정 색상의 광투과율이 많아져서 시지각적 스트레스와 왜곡을 경험하게 됩니다.

집중력이 약하고 산만한 우리아이

공부 잘하는 두뇌 만들기

집중력향상 프로그램

어떤 부모나 학생들도 학생이 공부를 잘 하기를 바라지 않은 사람은 없다.

그런데 왜 공부를 잘하는 사람과 그렇지 않은 사람으로 나뉘어 지는가?

또 공부를 열심히 배우고 열심히 노력한 것 같은데, 왜 성적이 오르지 않는가?

이것은 좋은 선생님, 좋은 학습 환경, 좋은 교재, 좋은 강의와 IQ, 집중력, 기억력 등이 개선되면 학습 능력이 향상 된다고 생각하는 일반적인 편견과 무관하지 않다.

각 개인들은 지문과 혈액이 모두 다르듯이 학습 정보를 지각하고, 처리, 이해, 표현하는 방식이 모두 다르다.

불행히도 현재의 교육과 평가 방식은 언어와 좌뇌 중심으로 되어있기 때문에, 학생의 약 50%에 해당되는 비언어적이고 직관적이고 감각적인 우뇌 중심 형의 학생들은 상대적으로 학습에 실패하기 쉽고 취약한 상태에 놓이게 된다.

이들은 일부러 공부를 하기 싫은 것도, 안 하는 것도, 게으른 것도 아니다.

사람은 학습을 받아들이는 두뇌 내적인 신경학적 유형과 처리 방식이 모두 다르기 때문에, 이제부터는 학습과 관련되는 개개인의 두뇌 기능을 정확히 평가하고 이를 개선시켜 줌으로써 학습능력 향상은 물론 신경학적 두뇌 적성을 발견하고 나아가 올바른 부모 자녀 관계가 형성될 수 있도록 노력해야 한다.

내 아이 공부 안 하는 것일까? 못 하는 것일까?

학습에 대한 오해
겉으로 드러난 아이의 말, 글, 행동 즉 출력부분을 교정하는데 많은 노력을 해왔지만 성적이 오르지 않는다.
왜 그럴까?
학습부진은 입력, 좌/우 뇌 정보처리, 실행기능 등 보이지 않는 두뇌 내적인 처리 과정에서 더 많은 원인을 갖고 있다.
그러므로 먼저 학습을 잘 할 수 있게 하기 위해서는 신경학적 정보처리 과정, 즉 보이지 않는 두뇌 내적인 요소(블랙박스)의 문제점을 찾아내어 평가하고 그 결과에 따라 맞춤형 치료훈련을 해야 한다.
IQ가 아무리 높아도 IQ를 구성하는 요소들 간에 불균형이 있을 경우에는 학습 부진을 초래할 수 있다

학습에 필요한 신경학적 기술들
안구 추적 기술, 형태 지각, 순차적 시지각 정보처리, 시각적 기억, 방향성, 주변 시각인식, 배경 구분능력, 시각화(Mind's Eye), 시각적 차단, 눈-손의 협응, 공간적 거리감, 음운인식, 청각적 구분능력, 청각적 기억, 소음 구분능력, 순차적 청각 정보처리, 음성조합, 집중유지, 선택적 집중, 각성조절, 시각기능, 감정조절, 작업기억, 단기기억, 장기기억, 추상적 개념형성 기술, 논리 추론 기술, 감각 통합 기술, 운동 계획 기술, 싱크로나이즈 기술, 순차적 처리 기술, 타이밍, 리듬, 협응 기술
※집중력, 기억력 등은 학습과 관련된 수많은 신경학적 기술의 단지 한 부분일 뿐이다.

HB두뇌학습클리닉에서는 어떤 방법으로 학습 능력을 향상시키는가?
위와 같이 수많은 학습관련 신경학적 기능들이 동시에 활성화 되어야 효율적인 학습을 할 수 있다. 그러나 대부분은 이러한 기능들이 제대로 작동하는지를 모르고 있기 때문에 성적이 오르지 않는 이유를 모르는 것이다.
따라서 HB두뇌학습클리닉에서는 위에서 언급한 학습과 관련된 수많은 신경학적 기술들을 평가 후 문제가 되는 영역에 대한 맞춤형 훈련을 합니다.

HB두뇌학습클리닉의 훈련 프로그램 적용 대상
<<뇌영양 요법>> (Nutrition)
-피로 -집중력 저하
-각성 저하 -실행기능 저하
-에너지 부족
<<집중력 트레이닝>> (Neurofeedback 훈련)
-집중 유지 시간이 짧다 -주의가 쉽게 흐트러진다
-충동성이 있다 -과잉 행동이 많다
-항상 늦으며 시간관리를 못한다 -부주의로 실수를 잘한다
-조직적이지 못하다 -일을 잘 미룬다
-경험에 의한 학습이 어렵다 -계획성과 조직적 기능이 부족하다
-자주 잊어버린다 -우선 순의를 판단하지 못한다
-감정 조절 능력이 떨어진다 -융통성이 없고 고지식하다
<<감각운동통합 트레이닝>> (Interactive Metronome 훈련)
-생각이 느리다 -시작하기가 어렵다
-말이 느리다 -글씨가 지저분하다
-조직적인 작업이 잘 안된다 -말을 순서대로 조리있게 못한다
-새로운 정보를 학습하기가 어렵다 -동작이 느리고 꿈뜬다
-목표가 없고 미리 생각하지 않는다 -거리 측정이 잘 안되고 운동을 잘 못한다
-근육 협응이 잘 안된다 -움직임이나 생각이 체계적이지 못하다
<<토마티스 청지각 트레이닝>> (Tomatis Lift 훈련)
-소리에 매우 민감하거나 짜증을 잘 낸다
-들은 순서대로 기억하지 못하고 지시사항을 잘 따르지 않는다
-들은 음을 혼동하고 발음이 정확하지 않고 읽을 때 소리가 작아진다
-말을 하거나 글을 쓸 때 어휘력이 부족하다
-언어를 듣고 표현하는 것이 또래에 비해서 늦다
-듣고 이해하는 능력이 부족하다
<<시지각 트레이닝>> (lrien 교정, HTS, PVT, PTS ll 훈련)
형광등. 밝은 빛에서 눈이 불편하다
-책 읽기를 싫어한다
-글을 빨리 읽지 못한다
-읽고 이해가 느리다
-읽었던 내용을 잘 잊어버린다
-책을 읽으면 눈의 피로, 충혈, 두통 등 신체 증상이 있다
-글자가 겹쳐 보이거나 왜곡되어 보인다
신경과학적 영어 학습 프로그램- Lexia Learning
Lexia Learning5
Lexia 영어 훈련 프로그램은 위의과정과 같이 언어를 습득하는 신경학적 순서에 입각해서 만들어졌다
-1단계에서 4단계까지 단계별 훈련이 되지 않으면 유창한 영어를 사용하기가 어렵다
-Lexia 영어프로그램은 하버드 의대 Learning clinic에서 만든 것으로 현재 미국내 1만 2천개 학교에서 사용하고 있다
Brain Cross - Trainer
읽고 이해하는 능력을 개선시키기 위한 목적으로 여기에 필요한 신경학적 기술인 22가지 시공간 기능과 전두엽 기능인 13가지 논리-추론 훈련을 할 수 있도록 고안된 소프트웨어 프로그램으로 하버드대학 연구진에 의해 만들어졌다
HB두뇌학습클리닉의 경험
공부 잘하는 학생들도 신경학적 문제를 갖고 있다
공부상황을 피하려는 학생들도 두뇌기능이 개선되면 스스로 능동적으로 공부를 하게 된다
기존 학습 방식에 적응 못하는 상당수의 학생들이 우측 뇌 지배형이다(특히 난독증과 학습장애)
학습부진은 또 다른 정서적인 문제와 부모/교사 관계문제등 2차적인 문제를 일으킨다
HB 두뇌훈련 프로그램이 이러한 문제들을 해소하는데 효과적인 역할을 할 수 있다
두뇌 훈련 프로그램이 실제학습능력을 향상시키기 위해서는 철저한 임상 연구와 충분한 기간의 임상경험을 통해서 만들어진 프로그램이어야 한다
HB두뇌학습클리닉에서 사용하는 두뇌 훈련 프로그램은 오랜기간 임상연구와 경험을 바탕으로 한 세계적으로 인정된 프로그램으로 구성되어 있습니다.