신경과학과 행동

심리학적 요인과 생물학적 요인의 관계

심리학적인 요인은 동시에 모두 생물학적인 요인이라는 말보다 더 핵심적인 말은 현대 심리학에서는 없습니다. 우리의 모든 기분, 아이디어, 욕구는 생물학적인 사건들입니다. 우리는 사랑하고 웃으며 울 때 몸을 씁니다. 신체가 없다면 이는 불가능합니다. 행동에 관해 연구할 때 심리학적 요인과 생물학적 요인을 별도로 정하고 연구하는 것이 편하다고 하더라도, 다음의 사실은 절대 변하지 않습니다. 신체가 없이 생각하고, 행동하고, 느낀다는 것은 마치 팔, 다리가 없이 달리는 것과 같습니다.

신경과학과 행동. 심리학적 요인과 생물학적 요인

 

현대 과학은 두뇌, 신경계와 같은 우리 신체에서 가장 놀랍고 중요한 부분에 연구가 집중되어 있습니다. 자기 자신을 이해하는 것이 두뇌의 궁극적인 목표일 것입니다. 두뇌는 어떻게 자신을 조직화하고 자신과 의사소통하는지? 두뇌는 어떻게 축구에서 슛을 하거나 오케스트라의 연주를 즐기거나 첫사랑의 추억을 기억하는 데 필요한 정보를 처리하는가?

생물학적 요인과 심리학적 요인의 연구의 예를 들면 우리의 두뇌가 마음을 형성하는 방법에 대한 연구와 결과는 오래전부터 시작되었습니다. 고대 그리스 철학자 플라톤은 사람들의 마음은 정확히 우리의 머리통 안에 있다고 하였습니다. 그의 제자인 아리스토텔레스는 우리의 신체에 생명과 온기를 불어넣어 주는 심장에 마음이 있다고 생각했습니다. 사람들이 사랑을 할 때 사랑의 상징은 심장으로 남겠지만, 이미 오래전부터 과학은 이 논쟁거리로부터 철학을 이겨왔습니다. 심리학적 요인인 사랑에 빠지는 것을 생물학적 요인으로 풀면 심장이 아니라 바로 두뇌에 기인한다는 것입니다.

신경과학은 골상학이 창시된 1800년대 초기부터 급성장하였는데, 이는 독일 의사 프란츠 골이 처음으로 연구하였습니다. 프란츠 골은 두개골의 모습이 정신능력과 성격특징을 나타낸다고 주장하였고 당시로는 큰 반향을 불러일으켰지만 불행한 운명을 맞았습니다.

신경과학에서 우리의 신체가 세포로 구성되어 있으며, 그 가운데에 전기를 전도하고 분리되어 있는 작은 틈을 통해 화학적 메시지를 전달하여 상호 간에 의사소통하는 세포가 신경세포라는 것을 발견한 것은 불과 100여 년 전의 일입니다. 플란츠 골이 연구하였던 기능이 아니라고 하더라도 특정한 두뇌 시스템이 특정한 기능을 담당하며, 서로 다른 두뇌 시스템이 처리하는 정보를 통해서 시각과 청각, 의미와 기억, 통증과 열정을 느낀다는 사실을 알게 되었습니다. 현대 사람들은 신경과학의 발전으로 얻은 특권을 누리고 있습니다. 즉, 생물학적 신체와 행동 그리고 심적 과정의 상호작용이 빠른 속도로 일어나고 있다는 사실이 밝혀진 시대를 살아가고 있습니다.

신경의 의사소통

신경과학에서 한 개인을 생물심리사회적 시스템으로 간주하는 것이 어떻게 인간행동을 이해하는데 도움을 주는 것인지를 설명하고, 이를 위해서 동물들을 연구하는 이유를 살펴볼 필요가 있습니다.

신경의 의사소통은 뉴런이 합니다. 이 뉴런이라는 것은 수천억 개의 상호연관된 세포들로 신체의 정보 시스템은 구성됩니다. 인간의 사고와 행위, 기억과 기분의 깊은 의미를 알기 위해서는 우선 신경들이 어떻게 작동하고 의사소통하는지를 연구하고 이해할 필요성이 있습니다.

인간의 신경은 상위시스템에서 내려가는 여러 하위시스템으로 구성되어 있고, 하위시스템은 그것보다 더 작은 하위시스템으로 구성되었습니다.

작은 세포들이 심장, 두뇌, 위, 간과 같은 신체 기관을 구성하도록 체제가 잡혀있으며 이러한 기관들은 다시 순환계, 소화계, 정보처리 시스템과 같이  더욱 큰 시스템을 구성합니다.

드디어 이런 시스템이 개인을 구성하고 개인은 가족, 문화, 지역사회의 구성원이 됩니다. 그래서 인간은 생물심리사회적 시스템이라고 말할 수 있습니다.

따라서 인간의 행동을 이해하려면 이러한 심리학 적시스템, 생물학적 시스템, 사회문화적 시스템이 어떻게 작동하고 서로 작용하는지를 연구해야 합니다.

뉴런의 의사소통 방법

뉴런의 의사소통 방법을 연구하기 위하여 제 아무리 정밀한 현미경을 이용한다고 해도 소용없습니다. 왜냐하면 너무나 복잡하게 얽혀있기 때문입니다.

현재 과학자들은 한 뉴런의 축생종말이 다음 뉴런과 수백만 분의 일 밀리미터도 안 되는 좁은 간극을 사이에 두고 떨어져 있는 사실을 발견했습니다. 쉐링턴은 이러한 뉴런 간의 연결을 시냅스라 명명했으며, 그 간극은 시냅스 틈이라고 불렀습니다.

카할은 이렇게 거의 붙어있는 듯이 보여서 '원형질 키스'라고 말하는 뉴런 간의 연결이 자연의 경이로운 발견 중 하나였습니다.

뉴런은 어떻게 원형질 키스를 하는 것일까? 정보는 어떻게 좁은 간극을 건너가는 것일까? 그 답은 현대의 우리가 찾아낸 위대한 과학적 발견에 들어있습니다.

활동전위가 축색의 끝부분에 있는 혹같이 생긴 곳에 오면, 신경전도물질이라 부르는 화학적 정보전달자의 방출을 유발하고 만 분의 일 초 내에 신경전도물질 분자가 간극을 넘어서 정보를 받아들이는 뉴런의 수용기에 들러붙게 되고 이것은 마치 잠긴 자물쇠를 열쇠로 여는 것과 같습니다. 어떤 장애도 없이 즉각 신경전도물질은 미세한 문을 열어주는 것과 같습니다. 문밖의 이온들이 뉴런 안으로 들어가게 됨에 따라서 그 뉴런을 흥분시키거나 억제하게 됩니다. 필요 이상의 신경전도물질은 재흡수라고 부르는 과정을 통해서 원래의 뉴런으로 되돌아가게 되고 이런 일련의 과정을 뉴런의 의사소통방법이라고 말할 수 있습니다.

신경전도물질이 우리에게 미치는 영향

연구자들은 수십 가지의 서로 다른 신경전도물질을 발견하게 되자, 어떻게 사람의 기억, 기분 그리고 정신능력에 영향을 미치는가? 이렇게 특정 신경전도물질은 특정 영역에만 존재하는가? 와 같은 새로운 질문을 갖게 되었습니다.

현재 과학자들은 두뇌의 특정한 신경통로가 하나 또는 두 가지 신경전도물질만을 사용한다는 사실을 알게 되었습니다.

아세틸콜린은 신경전도물질 중 가장 잘 알려진 물질입니다. 학습과 기억에서의 역할뿐만 아니라 운동뉴런과 근육 간의 연결에서도 메신저의 역할을 합니다. 아세틸콜린이 근육세포에 방출되면, 근육이 수축되고, 방출이 차단되면 근육은 수축할 수가 없습니다.