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신경과학에 관한 주제: 성과뇌 4 다. 인지 능력의 성 남녀 뇌가 구조적으로 큰 차이가 없다고 하여도 여전히 인지 능력에는 차이가 있을 수 있다. 그동안 이진의 이형에서 대한 보고서들은 그런 현상에 대한 어떤 진화적인 설명을 시도하곤 했다. 즉, 남자는 사냥꾼으로 진화했고 주변 환경에서 걸어서 돌아다니는 능력에 더욱 의존한다. 여자는 자녀를 돌보기 위하여 집 근처에 머무르는 행동을 진화시켰다. 그래서 여자들이 더 사교적이고 말을 잘한다. 남자보다 여자가 언어적인 직무에 더 적합하다고 보고한 연구들이 많다. 실제로 여아는 약 11세부터 이해력과 쓰기 시험에서 남아보다 약간 더 좋은 성적을 보인다. 그리고 이런 경향은 종종 고등학교와 그 이상까지 지속된다고 한다. 아마도 이는 남녀 간에 뇌 발달 속도가 다르다는 사실을 방증하는 것일 수도 있.. 2022. 11. 4.

신경과학에 관한 주제: 성과뇌 3 2. 성의 이형성 가. 설명 성 생식은 배우자를 찾고, 유혹하고, 붙잡아 두고; 성교하고; 자손을 낳고; 자손을 키우는 등 다양한 개인적이고 사회적인 행동에 의존한다. 그리고 일반적으로 각 경우에 대한 암수의 행동이 상당히 다르다. 행동이 신경계의 구조와 기능에 의존하기 때문에 암수의 뇌 또한 어느 정도 다를 것이라고 예측하기 쉽다. 또 다른 이유는 암수의 몸이 다르기 때문이다. 한 성에만 존재하는 신체 구조는 그것을 특이하게 조절하는 신경계가 필요하다. 예를 들어 수컷 쥐는 음경 기저부에 특별한 근육이 있고, 이 근육을 조절하는 운동뉴런들이 작은 집단을 이루어 척수에 존재한다. 이 근육과 척수 운동 뉴런들이 암컷에게는 존재하지 않는다. 몸의 크기와 일반적인 형태도 성에 따라 다양하므로 몸 감각과 운동 .. 2022. 11. 4.

신경과학에 관한 주제: 성과뇌 2 1. 성호르몬 가. 설명 호르몬은 혈류 안으로 분비되어 생리작용을 조절하는 화학물질이다. 우리가 주로 관심을 갖는 내분비샘은 성 호르몬을 분비하는 난소와 정소, 그리고 그 분비를 조절하는 뇌하수체이다. 성 호르몬은 생식계의 발달과 기능, 그리고 성 행동에 결정적으로 중요하다. 성 호르몬은 스테로이드 호르몬이고 테스토스테론이나 에스트로겐 등과 같은 성 호르몬은 잘 알려져 있다. 스테로이드는 4개의 탄소 고리를 가진 콜레스테롤에서 합성된 분자이다. 기본적인 콜레스테롤 구조의 작은 변화가 호르몬의 효과에 심오한 결과를 불러일으킨다. 테스토스테론은 남성 발달에 가장 중요한 호르몬이지만 여성에게서 중요한 에스트라디올과 분자 구조상 몇 군데만 다를 뿐이다. 나. 남성 호르몬과 여성 호르몬 스테로이드 성 호르몬은 종.. 2022. 11. 3.

신경과학에 관한 주제: 성과뇌 1 1. 성과뇌 가) 성 유전자 1) 염색체 설명 세포의 핵 안에 존재하는 DNA는 한 사람의 유전적 청사진(한 개체를 만들어내는데 필요한 모든 정보)을 제공한다. DNA는 46개의 염색체로 구성되어 있다: 23개는 아버지로부터, 23개는 어머니로부터 왔다. 우리는 1번 부터 22번까징 한 쌍의 염색체를 가지고 있는데, 통상적으로 염색체 크기가 작아지는 순서로 번호를 붙인다. 이 쌍 체계의 유리한 예외는 X와 Y 성 염색체이다. 그러므로 일반적으로 44개의 체 염색체(염색체 22쌍)와 두 개의 성 염색체가 존재한다고 말한다. 여성은 부모에게서 하나씩 받은 두 개의 X 염색체를 갖는다. 남성은 어머니에게 받은 X 염색체와 아버지에게서 받은 Y 염색체를 갖고 있다. 그래서 여성 유전자형(genotype)은 XX.. 2022. 11. 3.

신경과학에 관한 주제: 보상편 2 다. 세로토닌의 역할 기분과 음식은 연결되어 있다. 다이어트할 때 얼마나 짜증이 나는지, 방금 막 구운 달콤한 쿠키의 냄새와 한 조각에 얼마나 기분 좋아지는지 생각해봐라. 뇌에서 기분을 조절하는 데 관여하는 시스템 가운데 하나는 세로토닌(serotonin)을 신경전달물질로 사용한다. 세로토닌은 음식과 기분의 연결점을 제공한다. 시상하부에서 세로토닌을 측정해보면 공복 기간에는 세로토닌 농도가 낮고, 음식을 기다리는 동안 농도가 증가하며, 식사 동안은 정점을 이루는데, 특히 탄수화물에 큰 반응을 보이는 것으로 확인됐다. 세로토닌은 아미노산 중의 하나인 트립토판(Tryptophan)으로부터 만들어지고 혈중 트립토판의 농도는 음식에 포함된 탄수화물의 양에 좌우된다. 혈중 트립토판과 뇌에서 세로토닌의 증가가 초콜.. 2022. 11. 3.

신경과학에 관한 주제: 보상편 1 1. 보상 가. 배경 1950년대 초에 캐나다 몬트리올 소재 맥길대학교의 제임스 올즈(James Olds)와 피터 밀너(Peter Milner)는 뇌의 전기 자극이 동물의 행동에 주는 영향을 연구하기 위해 쥐의 뇌에 전극을 삽입하는 수행을 했다. 가로세로 3피트 정도의 상자 안에 쥐들이 자유롭게 돌아다닐 수 있게 하였다. 그리고 쥐가 상자 안의 특정 지역을 지날 때 뇌에 자극을 주었다. 올즈와 밀너는 전극이 뇌의 특정 부위에 자리한 경우는 전기 자극을 받은 쥐들이 그 자극을 받았던 장소에 계속 머물렀고, 전기 자극을 받기를 기대하는 것으로 보인다는 것을 관찰하였다. 이 실험 결과에 착안하여 올즈와 밀너는 기막힌 아이디어를 떠올린다. 쥐가 레버를 누르면 뇌에 전기 자극을 받을 수 있는 상자를 만든 것이다... 2022. 11. 2.

신경과학에 관한 주제: 동기편 1. 섭식 행동 가. 설명 우리가 굶주린 상태라는 가정을 해보자. 지금 음식을 보는 순간 아마 우리 몸은 이렇게 반응할 것이다. 뇌 단계(cephalic phase), 위장 단계(gastric phase), 장 단계(intestinal phase 또는 substrate phase) 등 세 단계로 나뉜다. 1) 뇌 단계: 자율신경계의 부교감신경과 소화관 신경계가 활성화되어 입 안에 침이 분비되고, 위에서 소화액 촉진 2) 위장 단계: 음식을 씹고 삼키고 그리고 위가 음식으로 채워지면 반응이 더 강해진다. 3) 장 단계: 위에 음식이 채워지고 이제 일부 소화된 음식물이 장으로 이동함에 따라 영양분이 혈액으로 흡수 됨. 나. 과정 1) 그렐린: 최근까지 배고픔은 단순히 포만감의 결여라고 생각했다. 허나 199.. 2022. 11. 2.

신경과학에 관한 주제: 신경계 3 라. 신피질영역 대뇌피질과 종뇌기저부를 구별하거나 신피질과 후각피질을 구분하기 위해서도 세포 구축학적 방법(cytoarchitecture)이 사용되지만 신피질을 여러 영역으로 분류할 경우에도 이 방법이 사용된다. 독일의 저명한 신경해부학자 코르비니안 브로드만(Korbinian Brodmann)은 20세기 초에 신피질의 세포구축학적 지도(cytoarchitecture map)를 만들어 신피질을 정확하게 분류하였다. 이 지도에서 동일한 세포구출학적 구조를 갖고 있는 피질의 각 영역에 번호가 붙혀졌다. 1) 신피질의 구조-기능의 관계 브로드만의 시대로부터 신경과학자들을 매혹시킨 주제의 하나는 신피질(neocortex)이 포유류의 진화과정에서 어떻게 변화해 왔는가에 대한 것이다. 뇌는 부드러운 재질이기 때문에 .. 2022. 11. 1.

신경과학에 관한 주제: 신경계 2 2. 뇌신경 가. 설명 척수에서 나와 신체에 분포하는 척수신경 외에 뇌간에서 직접 뻗어 나온 12쌍의 뇌신경(cranial nerve)은 대부분 머리에 분포한다. 각각의 뇌신경에는 명칭 외에도 번호가 붙어 있다.(처음에는 1800년 전에 갈렌이 앞쪽에서부터 뒤쪽의 순서로 번호를 붙였다.) 일부 뇌신경은 중추신경계의 일부이지만 일부는 체성말초신경계에 손하며 일부는 내장말초신경계에 속한다. 뇌신경은 서로 다른 기능을 수행하는 신경섬유 다발들이 혼합되어 형성된 경우가 많다. 뇌신경들과 이들의 기능을 알아보자. 나. 뇌척수막 두개골과 척주 내에 들어 있는 중추신경계는 직접 뼈와 닿아 있지 않다. 이들 구조는 그리스어의 덮개(covering)에서 파생된 단어인 뇌척수막(menings, 단수는 meninx)이라고 .. 2022. 10. 31.

신경과학에 관한 주제: 신경계 1 1. 신경계 가. 해부학적 구조 뇌의 윤곽을 아는 것은 마치 지역의 윤곽은 아는 것과 같다고 한다. 지역에서의 어떤 위치를 알기 위해서는 동, 서, 남, 북, 상하좌우를 가리키는 용어를 알아야 한다. 용어가 다르기는 하지만 뇌도 이와 유사하다. 이 같은 방향을 가리키는 기준을 해부학적 기준(anatomaical references)라고 한다. 나. 포유류 신경계 구성 1) 쥐(rat) 쥐의 신경계는 모든 포유류 신경계의 구성과 같지만 좀 더 단순화된 구조이기 때문에 쥐를 기준으로 방향 용어를 먼저 알아보기로 한다. 쥐의 머리에는 뇌가 있으며 척수는 등뼈 내에 꼬리 쪽으로 길게 뻗어 있다. 쥐의 코쪽을 지칭하는 방향 용어 또는 해부학적 기준은 전(전방, 앞쪽 anterior) 또는 부리쪽(rostral, .. 2022. 10. 31.

신경과학에 관한 주제: 신경전달물질 3 바. 아미노산성 뉴런 아미노산인 클루타메이트(glutamate; Glu), 글라이신(Glycine; Gly), 감마아미노 낙산(gamma-aminobutyric acid; GABA)은 대부분의 중추신경계 시냅스에서 신경전달물질로서 작용한다. 이 중에서 오직 GABA만이 뉴런에서 신경전달물질로 사용되는 독특한 아미노산이고, 나머지는 단백질을 구성하는 20종류의 아미노산에 속하는 것이다. 글루타메이트와 글라이신은 세포 내 존재하는 효소에 의해 포도당이나 다른 전구체로부터 합성된다. 이 아미노산의 합성에서 뉴런 간의 차이점은 양적인 차이에 있다. 다른 세포와 달리 글루타메이트성 축삭말단에 있는 소포의 글루타메이트 운송자가 시냅스 소포 내 글루타메이트 농도를 약 50mM까지 축적할 수 있다. GABA는 단백질을.. 2022. 10. 31.

신경과학에 관한 주제: 신경전달물질 2 라. 카테콜아민성 뉴런 아미노산인 타이로신은 카테콜(catechol)은 화학적 구조를 포함하는 세 가지 다른 아민 신경전달물질의 전구물질이다. 이런 신경전달물질을 합쳐서 카테콜아민(catecholamine)이라 한다. 카테콜아민 신경전달물질은 도파민(dopamin; DA), 노르에피네프린(norepinephrine; NE), 에피네프린{epinephrine, 또는 아드레날린(adrenaline)이라고 부른다.}이다. 카테콜 아민성 뉴런은 운동, 감정, 집중, 내부 장기의 기능 조절에 관하여 신경계에 발견된다. 모든 카테콜아민성 뉴런은 타이로신은 도파(dopa; L-dihydroxyphenylalanine)라 불리는 화합물로 전환시키는 카테콜아민 합성의 첫 단계를 촉매하는 효소인 타이로신수산화효소(tyro.. 2022. 10. 31.

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