안녕하세요.

  제17차 과학리딩모임 현장스케치입니다.

  이번 겨울 시작하여 4번째 모임인데요, 영하 10도의 추운 날씨에도 공부하고자 전국에서 모였습니다.

  현장 사진으로 뜨거운 공부 열기를 전달해봅니다.

  #4. 척수

 척수 단면 그림입니다. 크게 그리는 것이 중요합니다. 그래야 많은 신경로들의 위치를 정확하게 나타낼 수 있습니다.

 DRG (dorsal root ganglion, 후근신경절)에 세포체가 있고, 후근을 통해 들어간 감각정보가 여러 회로를 거치게 되는데요.

 고유감각 전달경로에는  (1) 빠른 전달 속도의 척수반사를 이루는 반사궁이 있고, (2) ICP(하소뇌각), 시상(thalamus)을 거쳐 대뇌피질 중 일차체감각영역 3a로 전달되거나, (3) 척수 후각에서 교련(commissure)을 지나 전척수소뇌로(ASCP, anterior spino-cerebellar pathway)를 형성하게 됩니다.

 Mechanoreceptor (기계적 수용기) - Merkel, Meissner, Ruffini, Pacinian 네 가지에 대해서도 자세히 설명하였습니다. 특히 Meissner corpuscle은 lip, finger tip, tongue, genital 에 분포하고 있죠.

 피부는 큰 인체 장기라고 할 수 있습니다. 비타민D를 합성할 수 있고, 피부에 큰 화상을 입으면 사망하기도 합니다.

 척수소뇌로, 척수시상로는 입에 붙을 정도로 익숙해져야 합니다. 

 리사우어 (Lissauer) 신경로에 대해서도 오늘 여러 번 말씀하셨습니다. 통증신호는 A-delta fiber나 C fiber를 따라 전달되는데, 리사우어 신경로를 경유하여 척수로 들어갑니다. 

 그림 강의 후 쉬는시간, 칠판 사진을 찍거나 노트를 채우느라 바쁩니다.

  쉬는 시간 후 지난 강의 그림 암기테스트에 참여하거나, 오늘 배운 그림을 각자 그려보는 시간을 갖습니다. 틈틈이 보충설명이 있습니다.

 암기테스트 중인 장경란 선생님입니다. 거의 다 그린 것 같은데요, 빠진 것이 있는지 곰곰이 생각하시는 것 같네요. 

 암기테스트 결과 완성한 그림 2장입니다. 이번 과학리딩모임으로 처음 뇌과학 공부를 시작했는데 오늘 암기테스트에 발표까지 참여했습니다. 언제 시작했는지는 중요하지 않은 것 같습니다.

 오늘은 지난주보다 조금 일찍, 12시에 점심 식사를 합니다.

  메뉴는 푸짐한 갈비탕 또는 불고기 중 선택입니다. 담소를 나누며 식사를 합니다.

 

 종일 공부를 해야하니 든든히 먹고, 오후 공부를 시작합니다. 

 #5. 소뇌

 전정소뇌 (vestibulocerebellum) - 꼭지핵 - 균형

 척수소뇌 (spinocerebellum) - 중간위치핵 - 고유감각, 운동실행

 대뇌소뇌 (cerebrocerebellum) - 치아핵 - 운동계획

 소뇌는 3.3.3 으로 쉽게 암기할 수 있습니다.

 전정핵(vestibular nucleus)에서 나온 신경섬유다발이 소뇌 타래(flocculus) - 꼭지핵(fastigial nucleus) - 시상 - 대뇌피질로 전달되고 다시 전정핵으로 이어지는 신경회로가 반복되면서 균형 능력이 향상됩니다.

 소뇌역할 중 약 50%가 고유감각과 관련된다고 합니다. 적핵이 parvo cell과 magno cell로 나누어지는 것에 대해 지난주에 이어 다시 한번 강조하였습니다. 적핵의 parvo cell에서 내려오는 central tegmental tract을 통해 하올리브핵으로 가는 경로도 중요합니다.

 다음으로 회원 발표 시간입니다.

 지난주에 이어 오늘도 최병관 반장님이 발표 신청을 하였습니다.

 뒤에서 본 뇌간 그림입니다. 이번 모임으로 처음 참여하고 계신데, 마음을 먹고 공부에 전념하니 일취월장입니다. 20번 연습했다고 하자, 박사님이 30번 이상 그려보라고 하시네요.

 완성된 그림에 추가하여 sulcus limitans와 vagal trigone, hypoglossal trigone에 대해 설명합니다.

 다음으로 이승주 선생님 발표입니다. 

 동일한 뇌간 뒷면 그림입니다. 역시 처음 발표이고, 10번 밖에 못 그려보았다고 합니다.

 발표를 마칩니다.

 잠시 쉬는시간을 가진 후, 이기호 선생님이 박사님에게 질문을 합니다.

 이기호 선생님은 시각장애가 있는 분인데요, 몇 년 전부터 박자세 강의에도 참석하고 설악산 등산, 마라톤 풀코스 완주까지 하는 회원입니다.

 시각장애인 80명을 대상으로 4시간 강의를 맡았는데, 강의 준비하면서 궁금했던 내용을 질문합니다.

 미토콘드리아에서 ATP합성효소가 미토콘드리아 내막에 어떻게 위치하고 있는지, 양성자가 어떻게 통과하는지 궁금하다고 하네요. 

 TCA 회로에 대해서도 명확한 개념을 가지고 있고, 과학에 기반을 두고 구체적으로 질문을 합니다.

 덕분에 미토콘드리아의 ATP합성과정을 살짝 살펴보고 갑니다.

 박사님은 이기호 선생님의 질문을 예로 들며, '과학'은 개인적으로 상상하지 말고, 구체적 용어를 바탕으로 전개해야 한다고 말합니다.

 잠시 휴식 후 오후 2시 30분, 파워포인트 강의를 시작합니다.

 클라크 세포가 기둥처럼 이어져서 클라크 기둥이라고 하죠. 중추신경에서 가장 굵은 축삭으로 속도가 빠릅니다.

 뇌실을 여러 방향에서 본 그림입니다.

 RF(reticular formation)가 상행신경로를 통해 대뇌피질을 활성화하여 각성상태(arousal)가 유지됩니다.

 소뇌 전엽과 후엽을 확인합니다. 신소뇌는 대체로 후엽에 해당하는데 나중에 발생됩니다.

 교뇌가로섬유 뒤쪽으로 피질척수로가 지나가는 것을 지난주에 이어 다시 한번 강조합니다. 밑으로 내려가면서 교차하게 됩니다.

 교뇌핵(pontine nucleus) 보이시죠. 크기가 큰 것을 보면 중요하다는 것을 알 수 있습니다. 대뇌 피질에서 발생한 신호를 소뇌피질로 전달하는 중계 역할을 합니다.

 태아의 brain인데요, 주로 뇌간에 신경연결이 있는 것을 볼 수 있고(검정색), 대부분은 세포라는 것을 알 수 있습니다. 성인이 되면서 신경연결이 증가합니다.

 brain 구조를 안쪽에서 바깥쪽으로 더해가는 과정을 통해 살펴봅니다. 마지막은 백질 위에 피질이 덮는 그림입니다. 피질 두께는 2mm 내외입니다.

 1시간 정도 지난 후, 분위기 전환을 위하여 박사님이 선자세 몸운동을 설명합니다.

 허리는 꼿꼿하게 하고 무릎을 굽혀 하체에 힘이 들어가게 되는 자세인데요, 바빠서 운동할 시간을 내기 어려울 때 어디서든지 할 수 있는 효율적인 운동입니다. 박사님은 서점에서 책장 아랫칸에 꽂혀있는 책들을 훓어볼 때 취하는 자세라고 하네요. 일석이조이지요.

 모두 일어나서 같이 해봅니다. 대퇴에 힘이 들어가는 것이 느껴지네요. 신발은 등산화가 좋습니다.

 플랫폼에 들어가는 중요한 그림입니다. 다음 모임 참석하기 전에 미리 그려보기로 합니다. 

 그리는 순서는, 먼저 septal nucleus, anterior nucleus, mammillary body, habenular nucleus를 좌우 대칭으로 하여 그립니다. 그리고 anterior nucleus와 윗 선을 맞추어 amygdala를 크게 그립니다. 그 다음에 anterior nucleus와 amygdala 사이에 olfactory bulb, tract를 그릴 수 있습니다. 해마(hippocampus)를 그려넣고, 나머지를 그리면 됩니다. 우리는 "관계"를 기억한다고 하였습니다.

  맥락총에서 뇌척수액(CSF)을 하루 500cc 생성하고, 이 뇌척수액이 순환합니다.

  다음은 뇌간 수평단면 그림으로 역시 플랫폼에 포함되는 그림입니다. 개방연수와 폐쇄연수를 확인하면 어느 부분인지 아는데 도움이 됩니다. 

 MLF, tectospinal tract, medial lemniscus가 가운데 일렬로 배열되어 있는 것이 보입니다.

  해마 그림이네요. 피질 끝이 안쪽으로 말려들어간 모양을 볼 수 있고, fornix의 마지막에 mammillary body가 붙어있는 것을 확인할 수 있습니다.

 청반핵(locus coeruleus) 사진과 설명입니다. 푸른색으로 보여서 청반핵이라고 이름붙였는데요, 갯수와 위치가 중요하다고 합니다. 제4뇌실 근처에 있는데 인간에는 4만 cell이 있고, norepinephrine을 분비합니다. 

 포유동물이 단 것을 먹고 좋아할 때, 쓴 것을 먹고 싫어할 때 표정입니다.

 독특한 구조인 해마입니다. mossy fiber가 보이네요. CA3와 CA1 위치도 확인합니다.

 마지막으로 중요한 reticular formation(RF) 그림입니다. 상행 RF는 시상 수질판내핵을 통해 대뇌피질로 이어져 각성, 의식과 관련되고, 하행 RF는 운동 조절, 자율신경계 등에 영향을 미칩니다.

 이상으로 파워포인트 강의를 마칩니다.

 마지막 발표자 장경란 선생님입니다. 

 뇌간 앞면 그림 발표를 신청했는데, 뒷면 그림으로 잘못 준비했다고 하네요. 오늘 모임에 와서 뇌간 앞면 발표를 준비하여 그리고 있습니다.

 이번에 뇌과학 공부를 처음 시작한 회원인데요, 짧은 시간 준비에 첫 발표라고 믿기 어려울 정도로 능숙하게 뇌간 그림을 그리고 발표를 마칩니다.

 맛있는 딸기와 카스테라 등 간식을 먹은 후 둘러 앉아 자기 소개 및 질의 응답 시간을 갖습니다.  

 고양시에서 보건교사를 하고 있는 이옥종 선생님입니다. 오늘 처음 참석했는데 이해하는 것만으로는 안 된다고 하니 부담스럽다고 하시네요. 반갑습니다.

 노남석 선생님입니다. 자연과학 공부는 박자세에서 하면 되겠다는 생각으로 왔는데, 공부할 엄두가 안 난다고 하시네요. 주위에 양자물리학 등을 공부하는 친구를 보고 자극을 받았다고 합니다.

 천안에서 참석한 김정희 선생님입니다. 지인의 문자를 받고 뭔지도 모르고 달려왔다고 하는데요, 집에 꽂혀있던 뇌과학 책을 오랫동안 보지 않았는데 이 모임이 그 책을 읽게 되는 계기가 될 것 같습니다.

 앞에 소개한 김정희 선생님에게 문자를 보낸 박성실 선생님입니다. 대구에서 영어교사를 하고 있는데, 4차 산업시대를 맞아 교사도 변해야겠다는 생각이 들고 '융합' 교육이 중요한데, 이를 위해서 기본을 다질 수 있는 곳을 검색하다가 박자세를 알게 되어 참석했다고 합니다.

 오늘 처음 참석한 안동연 선생님입니다. 이름에 대한 연구를 7년째 하고 있고, 그동안 온라인 강의로 공부를 해왔는데, 뇌에 대해 보다 깊이있게 공부하고자 참석했다고 합니다.

 다음은 양동건 선생님입니다. 앞으로 30-40년을 더 살아야 되는데 어떻게 살아야 될지 고민을 하다가 공부를 시작하게 되었다고 합니다. 해부학, 생리학 책을 사서 혼자 공부를 했는데 궁금한 것이 생기고, 그래서 책을 자꾸 구입하다보니 비용이 부담되어 운전일까지 하면서 공부를 하는 분입니다. 박자세에 좀더 일찍 왔으면, 하는 아쉬움도 표현하였습니다.

 오랜만에 참석한 배재근 선생님입니다. 작년 말 척추 수술을 하고 의사가 쉬라고 권유하였는데, 너무 궁금해서 못 참고 나왔다고 하네요. 개근이 제일 좋은 방법이라고 추천합니다.

 마찬가지로 오랜만에 참석한 설명옥 선생님입니다. 내가 왜 이 공부를 하고 있지?(상관없는데..) 생각을 해보니 "좋아서" 한다는 것을 알았다고 합니다. 이번에 처음 참석한 회원이 발표하는 모습을 보고 반성한다고 하시네요.

 이어서 박사님이 길병원에서 암환자 진료에 미국 IBM의 인공지능(AI) 왓슨을 도입한 것에 대한 기사 내용을 소개합니다. 환자 정보를 왓슨에 입력하면 왓슨이 이를 분석한 뒤 저장된 data를 바탕으로 치료 방법을 제시하는 시스템인데요. 의학저널 290종, 의학교과서 200종을 비롯해 1200만 페이지에 달하는 전문자료를 학습한 인공지능 슈퍼컴퓨터입니다.

 또, 최근 자율주행 자동차가 큰 이슈인데, 테슬라는 2017년 100% 자율주행 가능한 자동차를 내놓는 것이 목표라고 합니다.

 이로 인해 어떤 변화가 나타나게 될지 생각해봅니다. 여가시간이 많아질 것이고 문화가 크게 바뀌게 될 것입니다. 자율주행 자동차 안에서 인간은 무엇을 하게 될까요?

 오랜만에 참석한 강신석 선생님입니다. 대학에서 중국학을 강의하고 있는 분인데, 그동안 건강문제, 연구 등으로 참석하지 못했다고 합니다. 최근에 '죽간에 나타난 원시 유가의 인성론'이라는 책도 내셨네요. 철학적, 추상적 사고를 구체적으로 제시하기 위하여 공부를 시작했다고 합니다. 

 창의성, 기억, 'something different', 흐름 등에 대한 얘기를 나눈 후, 회원 모두 눈을 감고 오늘 공부한 그림(#4)을 생각하는 시간을 가집니다. 박사님 설명에 따라서 그림 그렸던 것을 순서대로 떠올려봅니다. 이것이 바로 '생각'입니다. 

 얼만큼 따라가는지는 그동안의 공부량에 따라 달라지겠죠. 김현미 이사님은 90%, 박윤희 선생님은 70~80%정도까지 따라갔다고 하네요. 이제 막 공부를 시작한 회원은 절반도 어렵다고 합니다.

 박사님이 나중에는 그림없이 하루종일 공부할 수 있게 되며, 그 때 바로 창의성이 발휘된다고 합니다.

 끝으로 글쓰기에 대한 얘기를 나누었습니다. 

 배원석 선생님이 쓴 댓글에 대한 설명이 있었습니다. 전날 TED를 보고 느끼는 바가 있어서 작성했다고 합니다.

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 어느 고생물학자에게 왜 공부를 하느냐고 묻자 대답했습니다

    "세상을 보는 안목과 자연에 대한 겸손을 길러 주기 때문에..."

 저는 세상보는 안목에 대해서는 평소에도 느꼈었지만 겸손에 대해서는 잘 몰랐습니다

 이날 공부를 하고 집에 돌아가는 길에 불현듯 느꼈습니다 

 브레인의 경의로움을 보고 나서야 

 내가 '자연에 대한 겸손'이 무엇인지도 모르고 살았다는 것을...

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 박사님은 글쓰는 훈련을 통하여 정밀함과 창의성을 얻을 수 있다고 하면서, 

 "글 써봐야 안다, 내가 뭘 알고 모르는지... 여기서 창의성 출발" 이라는 제목의 신문기사를 소개합니다.

 서림정에서 저녁식사 후 8시경 오늘 모임을 마쳤습니다.

 그럼, 1주일 후 다음 과학리딩모임 때 뵙겠습니다.