심리학개론 3-1 신경과학과 행동
1. 생물심리학과 뇌과학
1) 생물심리학의 정의
• 우리가 피아노를 연주하거나 자동차를 운전하거나 테니스공을 칠 수 있는 것은 신체가 감각정보를 분석하고 근육에 운동정보를 보내고 그런 정보를 조정하기 때문이다. 우리가 생각하고 기억하고 감정을 느낄 수 있는 것은 그런 정보가 신경세포인 뉴런이라는 특수 한 세포를 통해 처리되기 때문이다.
• 특정 뇌 부위를 다친 사람은 특정한 행동의 장애나 다른 사람의 얼굴을 알아보는 것과 같은 구체적인 능력의 손상들을 보인다. 또한 다양한 향정신성 약물에 의한 행동변화, 사고나 뇌졸중으로 인한 뇌손상 등 뇌가 인간 행동의 원인을 제공한다는 중거를 제공한다.
생물심리학은 인간의 행동에 영향을 미치는 다양한 생물학적 요인을 찾아내고 분석하며 궁극적으로는 인간의 정신활동 전체를 신경세포의 활동으로 환원하여 설명하고자 한다.
(1) 뇌에 개입하기
• Paul Broca는 언어에 있어서의 뇌의 역할을 연구하고 있었다.
- ex) Broca는 'Tan'이라는 말밖에 할 줄 몰라서 'Tan'이라는 이름으로 불렸던 환자의 뇌를 검시 해부하여 좌뇌의 앞부분이 심하게 손상된 것을 발견했다(측두엽), 이 후 언어장애가 있는 다른 사람들의 뇌를 조사했는데 뇌의 동일한 영역에 비슷한 손상이 있음이 드러나서 이 부위를 Brcoa 영역(Brcoa's area)이라고 한다.
• Walter Hess는 전기자극을 사용하여 뇌 깊숙한 곳의 구조들을 연구하는 방법을 개척 했다.
- ex) Hess는 고양이 500마리의 뇌 4,500군데 각각을 자극하여 그 행동적 효과를 세밀하게 기록하였다. 그 결과 전극의 위치에 따라 스위치를 켜면 수면, 성적 각성, 불안 공포가 유발될 수 있고, 스위치를 끄면 그런 반응들이 갑작스럽게 끝났다.
• 현대의 과학자들도 행동적 변화 또는 장애의 패턴을 뇌 손상 위치와 연관 지으려 노력했고 동물을 대상으로 한 손상연구결과를 뇌 손상이 인간의 행동에 미치는 효과에 대한 임상적 발견들과 비교해 봄으로써 뇌에 대한 개념이 변하였다.
(2) 뇌 활동을 기록하고 영상화하기
1. 인간을 대상으로, 많은 수의 전극을 두피에 붙여서 대단위의 통합적 전기활동 패턴을 기록한다. 이를 통해 뇌 활동의 혼적을 중폭시킨 뇌전도 (electroence - phalogram :EEG) 자료가 얻어졌다. EEG는 심리적 활동과 뇌 반응 사이의 관계를 연구하는데 쓰인다.
2. 양전자 방출 단층촬영술(Positron-emission tomography: PET)
• PET스캔에서는 피험자가 안전한 방사능 물질을 투여받는데, 이 물질은 뇌로 올라가서 활동적인 뇌 세포들에 흡수된다. 피험자가 상이한 인지적 또는 행동적 활동을 하는 동안 활성화되는 세포들에서 방출되는 방사능을 두개골 외부에서 기록장치가 탐지한다. 그러면 이 정보를 컴퓨터가 입력받아 상이한 유형의 심리적 활동이 어느부위에서 실제로 일어나고 있는지를 보여주는 뇌의 역동적인 영상을 구성한다.
3. 자기공명 영상법(magnetic resonance imaging: MRI)
자기장과 라디오파를 사용하여 뇌를 스캔하여 뇌 구조들의 영상을 만들어 내는 기법이다. 이 영상을 보고 연구자들은 뇌 구조와 심리적 과정을 연결시킬 수 있다. MRI는 해부학적으로 깨끗하고 자세한 영상을 만들어 내는 데 가장 유용하며, PET
은 기능에 대한 정보를 더 잘 제공한다.
4. 기능 MRI(functional MRI: fMRI)는 두 방법의 장점을 결합한 것으로 뇌 속의 세포들로 가는 혈류의 흐름에서 일어나는 자기력의 변화를 탐지한다. 구조와 기능 모두에 대한 정밀한 그림을 보여주는데, 이를 이용하여 주의, 지각, 언어 처리, 기억등 아주 중요한 인지 활동을 담당하는 뇌 부위들의 분포를 찾아내기 시작한다(Cabeza & Nyberg, 2000).
2. 뇌와 신경계
1) 신경계: 신경계를 이루는 세포는 여러 가지가 있는데, 행동과 가장 밀접한 관련을 지니는 세포는 뉴런(neuron)들로 이루어져 있으며, 중추신경계(central nervous system: CNS)와 말초신경(peripheral nervous system: PNS)로 나뉜다.
2) 신경계의 기본 단위: 뉴런
(1) 신경세포(neuron) - 전기적 자극 전달
(2) 지지세포(neuroglia) - 뉴런의 지지와 기능보조
(3) 뉴런의 기능
1. 자극의 전기 신호화。
2. 말단에서 신경전달물질 분비
3. 정보전달
(4) 뉴런의 모양
• 신경세포체, 수상돌기, 축색(축색돌기), 신경종말
1. 신경세포체는 성장과 대사 및 유지기능을 수행하며, 세포막, 핵, 세포질. 규 미토콘드리아, 닛슬소체(리보솜) 등이 있다.
2. 수상돌기는 신경세포체 막에서 뻗어 나온 여러 개의 짧은 돌기이고 기능은 다른뉴런에서 신호를 전달받는 곳(정보수용)이다.
3. 축색은 신경세포체 막에서 랟어 나온 하나의 긴 돌기이고, 기능은 신경전도와 신경세포체에서 합성된 물질 운반이다. 종류에는 유수신경(수초에 싸여 있는 축색돌기)과 무수신경(수초에 싸여 있지 않은 축색돌기)이 있다.
4. 신경종말은 축색돌기 말단이며, 수많은 소포(신경전달물질 함유)가 존재한다.
뉴런의 구조는 다음 사진과 같다.