뇌과학(Brainscience)
과 깨어 알아차림(1)
[ '현재에 깨어있음'과 '알아차림 집중'이
뇌의 전두엽(frontal lobe)
과 뇌간의 망상 활성계(reticular activating system)에 미치는 영향을 중심으로 ]
거시적 또는 미시적으로 근현대 과학의 눈부신 발전과 함께 뇌과학(brain science)도 신경과학(Neuroscience)등 관련 과학과 더불어 발전하며 최근 딥러닝을 통해 스스로 공부 하여 인간의 지적능력을 능가하는 AI(인공지능 artificial Intelligence) 기술까지 도달하였지만 아직 뇌의 구조와 기능 그리고 신경전달 물질 등으로 의식의 출현과 작용을 설명하지 못하고 있어 아직 신비의 베일에 가려져 있는 부분과 미개척 영역이 많이 남아있다.
라틴어로 ‘지혜가 있는 사람’이라는 뜻의
호모 사피엔스(Homo Samience)라는 현생 인류의 뇌는 파충류의 뇌(뇌간-생존의 뇌), 포유류의 뇌(변연계-감정의 뇌), 영장류의 뇌(대뇌 피질-이성의 뇌)로 구성되어 있다. 그런데 현생인류의 뇌는 파충류의 뇌가 포유류의 뇌로 발달하고 포유류의 뇌가 영장류의 뇌로 발달한 것이 아니고 파충류뇌를 포유류뇌가 덮고 포유류뇌를 영장류뇌가 덮고 있어 켄윌버가 말한 홀론과 홀라키적 구조로 상위의 뇌가 하위의 뇌를 포함하는 3층구조를 가지고 있다.<그림1a>, <그림1b> 참조 이 러한 구조 때문에 Paul D. McLean 박사는 파충류의 뇌에서 영장류의 뇌로 진화했다는 Triune brain(삼중 뇌이론, 삼위일체뇌)을 주장한다. 뇌과학자 대부분이 진화로 설명하지만 판단은 여러분에게 맡기겠다. 그 동안 많은 연구를 통해 뇌의 각 부분 구조와 기능이 밝혀 졌지만 최근에야 '침묵의 뇌'라고 하며 신피질의 1/3을 차지하는 머리 앞쪽 이마 부위에 있는 전두엽의 비밀이 기능성 MRI(fMRI)의 뇌혈관 혈류 촬영으로 밝혀졌다.
3층구조의 3개의 뇌는 어느 정도 협동해서 일을 하지만 서로 떨어져 독립적인 기능을 한다. 이 때 전체를 연합하고 통제하는 사령부 역할을 전두엽이 담당하고 있다.
ERP(사건 관련 전위 event-related potential)전위 측정을 해보면 뇌의 특정부위가 활성화 전위차를 나타낼 때 전두엽과 연결 신경망도 활성화 전위차를 나타내는 것으로 알 수 있다. 특히 전두엽 중에서도 뇌의 앞 쪽 부위 중 바깥쪽 상단인 배외측 전전두엽 (DPFC
Dorsolateral Prefrontal Cortex)은 목표지향적 행동수행의 중추역할을 하며 동기, 계획, 감시 모니터링, 주의 집중, 노력지속, 피드백 역할을 하는 특수연합 영역으로 밝혀 졌다.<그림2> 참조. 오늘 말하고자 하는 '현재에 깨어있음'은 뇌의 각성, 흥분, 집중 등에 관여하는 원시 뇌인 간뇌(間腦, diencephalon)의
망상 활성계(reticular activating system, RAS)의 활성화 중 상승 망상체 활성화 시스템(ARAS,ascending reticular activating system)이 각성신호를 뇌의 전영역으로 전달하여 의식 여부를 결정한다.<그림3>참조. 마취할 때는 망상활성계를 약물로 비활성화 시켜 자극에 반응하지 못하게 한다. 파충류와 인간의 RAS 작동은 다르다. 파충류는 생존을 위해 위험 신호를 감지하면 유전적으로 프로그래밍된 프로그램에 따라 자동으로 작동하여 도망치거나 싸우는데 인간은 전두엽의 판단과 결정에 따라 작동하는 것이 다르다. 파충류는 잠들었을 때 위험을 감지하거나 망막에 빛이 비치면 자동으로 각성반응을 하는데 인간은 전두엽에서 잠을 깨야겠다는 목표지향적 행동명령을 하지 않으면 아무리 천둥번개가 쳐도 자고 해가 중천에 떠도 잔다. 인간은 뇌가 각성되어 행동하는 일련의 과정을 전두엽이 통제 조절하기 때문이다. 실제 '현재에 깨어있음'과 '알아차리기 집중' 훈련을 지속적으로 한 사람은 다른 사람에 비해 전두엽이 더 두껍게 발달한 것이 연구로 밝혀졌다. 인간은 다른 동물과 다르게 조건반사적 행동이나 충동적 감정 폭발을 하지 못하도록 학습경험이 축적된 전두엽이 이성적 통제 조절을 한다. 인간의 전두엽이 손상되면 통제와 조절능력을 잃고 인간도 파충류처럼 반응한다.
지난 100년간 뇌과학의 가장 대표적인 연구 성과 중 하나로 손꼽히는 것이 바로 ‘뇌가소성(neuro-plasticity)’에 관한 것이다. ‘뇌는 훈련하면 변화한다’라는 명제가 인간의 뇌 만큼 지속적이고도 강렬하게 적용되는 대상이 없다. 앞에서 살펴 본 것처럼 '현재에 깨어 있음'과 '알아차림 집중' 훈련을 지속적으로 한 사람은 전두엽이 더 두껍게 변화되어 깨어있음과 알아차림을 유지하고 지속하는데 일상의 삶 속에서도 가능하도록 확장되고 그 질이 더욱 순화되고 향상됨을 연구를 통해 밝히고 실제 신경정신의학 분야에서는 임상효과가 있음을 입증하였다. 우리 의식을 현재에 깨어 있을 수 있도록 목표지향적 의지를 가지고 '현재에 깨어있음'훈련을 지속할 때 전전두엽의 기능이 강화되어 간뇌의 망상활성체가 일반 자극이 없이도 '깨어있어야 겠다'는 의지 만으로도 각성반응을 해 뇌 전영역이 깨어 있을 수 있다. 실제 '깨어있음'과 '알아차림' 상태에 있는 사람의 뇌를 fMRI로 촬영하면 <그림4>와 같이 전두엽 전체가(붉은 색 부분) 활성화 되는걸 확인 할 수 있다. '현재에 깨어 있음'과 '알아차림 집중'은 뇌의 뇌, 뇌의 CEO라고 하는 전두엽을 나이와 상관 없이 발달시키고 전두엽의 발달은 '현재에 깨어있음'과 '알아차림 집중'의 확립을 돕는 상호 상승 시너지효과를 발휘한다. 더 나아가 전두엽의 이성적 조절과 통제 능력의 발달은
인간이 파충류나 다른 동물과 같이 원초적 생존과 번식을 위해 간뇌가 자동적으로 반응하는 힘을 조절하여 영적 존재로 열어가는 토대를 마련하고 추구할 수 있게 한다. 지금 여기에서 깨어 알아차린 것만이 현존하는 실제며 그 현존이 삶의 요체이고 행복으로 가는 첫 디딤돌이다.
다음은 알아차림이 어떻게 기억과 관련되어 뇌의 기억회로에서 작동하는지 살펴 보고자 한다.
2021 1. 14
