안녕하세요.

  제 16차 과학리딩모임 현장스케치입니다.

  지난주 일요일은 1월 1일로 쉬어서, 2주만에 다시 모였습니다.

  그동안 공부할 그림들을 반장님이 메일로 보내주셨는데 모두 그려보셨는지요?


  Top 10 그림 중 두 번째로 중요한 그림으로 오늘 과학리딩모임 시작합니다.


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바로 brain stem, 뇌간입니다.


구조적 난이도를 평가해 보면, "대뇌 3 / 뇌간+소뇌 7 / 척수 1" 로 볼 수 있습니다.

뇌간의 앞, 뒤 구조와 단면 구조를 아는 것이 매우 중요합니다.


앞면에서 본 그림(#3)을 그린 후, 추진수 학생을 도우미로 해서 교뇌가로섬유(transverse pontine fiber)에 대한 보충설명이 있었습니다. 교뇌가로섬유는 반대측으로 교차해서 교뇌 외측으로 가다가 뒤쪽으로 돌아 소뇌로 들어갑니다. 교뇌 표면에 나타나는 가로주름이 교뇌가로섬유의 섬유다발이죠.  

대뇌피질에서 내려오는 섬유다발이 교뇌가로섬유의 뒤로 지나갑니다.



fig_7_1.jpg 1시간 동안의 그림 강의 후 쉬는 시간, 장영애 선생님이 칠판 그림을 올리기 위해 사진을 찍고 계시네요. 감사합니다.


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어제 제주도에서 펭귄수영대회에 참가하고 오늘 과학리딩모임에 참석한 조동환 회원님도 칠판 그림을 담고 있습니다. 



1시간동안 오늘 배운 그림을 그려본 후, 회원 발표를 시작합니다.

첫번째 주자는 김현미 이사님입니다.

 

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지난번 제15차 과학리딩모임 그림입니다. 뇌간의 단면 구조와 뇌신경입니다.


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 뇌간은 중뇌, 교뇌, 연수로 구성되어 있고, 뒤쪽에 소뇌가 위치합니다. 뇌간에서 12쌍의 뇌신경 중 후각신경(I)과 시신경(II)을 제외한 10쌍의 말초신경이 나오는데, 뇌신경의 정확한 위치와 크기를 아는 것이 중요하죠.

 그림의 좌측에는 뇌신경 중 감각성분, 우측에는 뇌신경 중 운동성분을 표시합니다. 

 지난번 박사님 강의 내용에 덧붙여서 운동과 관계된 뇌신경이 각각 어느 근육을 움직이는지, 그리고 고립로핵과 의문핵에 대한 내용까지 그동안 공부한 것을 바탕으로 일목요연하게 설명합니다. 

 고립로핵 - 감각 - 뇌신경 VII, IX, X 

 의문핵 - 운동 - 뇌신경 IX, X


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 참석한 회원들 모두 집중합니다. 


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완성된 그림입니다. 박사님이 회원 모두 김현미 이사님처럼 발표를 잘 할 수 있게 되면 좋겠다고 하시네요.



보충 설명 후 1시, 점심시간입니다.


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 오늘 점심 메뉴는 동태찌개+생선구이 또는 회덮밥입니다. 서래마을 사무실에서 공부를 하니 주위에 맛있는 식당이 많아서 점심시간도 기다려집니다.


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 담소를 나누며 즐거운 점심시간을 가진 후 오후 공부를 시작합니다.



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 과학리딩모임 반장을 맡은 최병관 선생님의 첫 발표입니다.

  

fig_17.jpg 간단해 보이는 그림을 선택했는데, 막상 그려보니 어려웠다고 하네요.

 좌우 대칭을 맞추는 것은 여러 번 그려보는 훈련이 필요합니다.


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 완성된 척추동물 신경시스템 개념도입니다. 


 

 다음은 노민화 선생님  발표입니다.

 

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 변연계, Limbic system 입니다. 감정, 학습과 기억 등과 관련된 구조로 대뇌피질과 뇌간 사이에 있습니다.  


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 바로 이 그림인데요. 파페츠 회로가 화살표로 표시되어 있습니다. 해마(hippocampus)에서 만들어진 기억이 뇌궁(fornix)을 지나 유두체(M, mammillary body), 시상전핵(AT)을 거쳐 대상회(cingulate gyrus)로 연결되고 다시 해마로 들어갑니다.


 

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 변연계를 해부학적으로 정확하게 그린 그림이 드물다고 하네요.



 마지막으로 박순천 선생님 발표입니다. 

 

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 뇌간 구조와 뇌신경인데요, 오늘 그림과 같이 보기 위해 바로 옆에 그려봅니다. 


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 발표를 위해 토요일 오후부터 오늘 새벽 3시까지 공부했다고 하네요.

 처음이고 잘 몰라도 "하면 된다. 그냥 편안하게 하면 된다" 고 강조합니다.


   

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 발표를 하는 것과 안 하는 것의 차이가 크다는 것을 알기 때문에 업무로 바쁘더라도 자발적으로 발표 신청을 하게 됩니다.



  10분간 휴식 후 오후 3시 파워포인트 강의를  시작합니다.

 

  Brain에서 central sulcus를 기준으로 '앞은 운동, 뒤는 감각' 이죠.

  결국 "감각,  운동 밖에 없다!"


  감각은 일반감각과 특수감각으로 구분하는데,

  일반감각은 고유감각, 촉각, 통각, 온도감각, 이 4가지 밖에 없다는 것을 아는 것이 중요합니다.

  이 중 촉각, 통각, 온도감각은 척수시상로 (spinothalamic tract, STT) 에서 주로 처리합니다.

  척수시상로는 2가지가 있는데 전척수시상로(ASTT)에서 촉각을 전달하고, 외측 척수시상로(LSTT)에서 온도감각과 통각을 전달한다고 합니다. 

  이 두 가지를 합쳐서 AL system (anterolateral system)이라고 하는데 척수시상로를 부르는 이름입니다.


  그럼 '고유감각'은 어디에서 처리할까요? 

  바로 '척수소뇌로'(spinocerebellar tract) 입니다. 척수소뇌로에는 '전척수소뇌로'와 '후척수소뇌로'가 있는데, 이 중 "후척수소뇌로"의 역할 중 90%가 무의식적 고유감각을 처리하는 것입니다. 클라크 기둥(Clarke's column)이 중개핵이 됩니다.

  '올리버 색스'의 책 [아내를 모자로 착각한 남자] 중 "몸이 없는 크리스티너" 를 읽어보세요. 고유감각이 어떤 것인지 이해하는데 도움이 됩니다.



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 PAG (periaqueductal gray) 큰 것 보이시죠. 통각 전달 하행로에 중요한 역할을 하는 곳입니다. 



fig_29.jpg  사진에서 흰 것과 검은 것이 각각 무엇일까요?


 

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  흰 것은 세포, 검은 것은 신경입니다.

  교뇌에 하얀 핵들이 보이고, 그 아랫쪽에 하올리브핵도 보입니다.

  그리고 소뇌 피질과 대뇌 피질 다른 것 보이시죠.


  소뇌가 없어도(손상되어도) 우리는 운동을 할 수 있다고 합니다. 걸어갈 수 있고 사지운동도 가능합니다.

  그럼 소뇌는 무슨 일을 할까요?  소뇌는 실질적인 운동 세포와 직접적 관련이 적습니다. 감각입력이 더 많이 들어오는데, 소뇌벌레(vermis)에 시각과 청각입력이 직접적으로 들어오고, 다른 감각도 들어옵니다. 그래서 소뇌가 손상되면 '무감각'해집니다. 

  소뇌에 문제가 생기면? 

  피아노를 치기 어렵다고 하네요. 바로 '운동학습' 입니다. 운동을 할 수 있는 것과 운동을 '학습'하는 것은 다릅니다. 


  추가적으로, 소뇌의 중간위치핵 (nucleus interpositus)에서는 firing rate가 '운동 중'에 바뀌고, 치아핵 (dentate nucleus)에서는 firing rate가 '운동 전'에 바뀝니다. 운동 전에 바뀐다는 것은 바로 '운동 계획'에 가담한다는 거죠! 그런데 이 운동계획이 대뇌보다는 약간 늦다고 하네요.

  대뇌에서 내려온 운동명령과 소뇌에서 운동계산한 것을 비교하는 곳이 바로 "적핵(red nucleus)" 입니다.

  오늘 적핵에 대해서도 여러번 강조하였는데, 적핵 중 magno cell은 영장류로 오면서 작아졌지만, parvo cell 때문에 적핵이 여전히 크다는 것이죠. 대뇌 피질의 의도된 운동과 소뇌의 계산된 운동을 비교하는 곳이 적핵 중 윗부분에 있는 'parvo cell' 입니다. 

  적핵의 parvo cell - 소뇌의 dentate nucleus - 하올리브핵 (inferior olivary nucleus)

  이 세 가지의  연결로 "새로운 운동학습"이 가능합니다.

  

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 좌측 대뇌피질 그림을 보면 신체의 각 부위의 기능을 담당하는 범위가 어느 정도 비율을 차지하는지 알 수 있습니다. 다섯손가락에 해당되는 영역이 얼마나 넓은지 보세요.

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 소뇌각은 신경섬유다발입니다. 오전에 그린 그림에서 중소뇌각 단면을 점으로 표시했죠. 이렇게 그린 그림이 교과서에는 거의 없습니다. 이 사진을 보면 소뇌와 연결되는 중소뇌각이 얼마나 굵은 섬유다발인지 알 수 있습니다. 소뇌가 뒤에 달려있는 것을 애기를 뒤에 업은 것에 비유하면, 업고 있는 팔이 중소뇌각에 해당됩니다.  



fig_34_1.jpg 도파민 신경회로입니다.  SNc, VTA에서 분비된 도파민이 nucleus accumbens, prefrontal cortex 등으로 가는데요, 도파민은 우리를 활동적으로 움직이게 해주고, 그 움직임에 내가 좋아한다는 개념이 들어가며(보상), 그래서 중독이 됩니다. 



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 오늘 RVLM, rostral ventrolateral medulla란 용어도 접했습니다. RVLM 신경의 활성이 증가하면 심장, 세동맥, 신장에 대한 교감신경이 활성화되어 혈압이 증가합니다.  



fig_40_1.jpg 뇌신경 3D 영상인데요, 뇌신경의 위치와 크기를 보여줍니다.

 노란색이 바로 '삼차신경(V)' 입니다. 삼차신경 주감각핵과 아래로 길게 내려오는 삼차신경 척수핵을 확인할 수 있습니다.

 7번 안면신경이 6번 외전신경을 돌아서 나가는 것이 입체적으로 보이네요. 

 8번 전정와우신경의 핵이 매우 큰 것도 알 수 있습니다.(보라색) vestibular nucleus가 superior, medial, lateral, inferior 네 부분으로 나뉘어진다는 것을 지난번에 공부했죠. 


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 이상으로 파워포인트 강의를 마칩니다.


 

 회원 소개와 질의 응답 시간입니다.


 제일 먼저 조동환 선생님이 소개합니다.

 

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 오프라인 공부 모임에는 5년만에 나왔는데 그 이전부터 공부해왔고, 적극적으로 박자세를 홍보하는 분이라고 합니다. 9년 전, 철인 3종 풀코스를 완주하였고 울트라 마라톤으로 100km를 달린 적도 있다고 하네요. 

  


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 역시 오래 전부터 박자세와 함께 하며 공부한 뇌과학을 직원 교육에 적용하고 있고, 오늘 강의에서도 여러 아이디어를 얻어간다는 고동록 선생님입니다.

 


fig_44.jpg 오늘 처음 참가한 이향희 선생님입니다. 예전에 이 근처 살았는데 등잔 밑이 어둡다고 박자세를 알지 못했다고 하네요. 오늘 그림 그리는 것이 좋았다고 짧게 소감을 밝혔습니다.

 


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 컴퓨터공학 전공인 대학교 2학년 전진우 학생입니다. 회원 소개로 처음 참석했다고 합니다. 앞으로도 계속 얼굴 보길 바랍니다.


 

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 그림책 심리학자 신혜은 선생님은 고유감각에 관심이 있어서, 특히 오늘 공부가 매우 유익했다고 합니다.



 다음으로, 김인경 회원님의 수첩과 노트를 발견한 박사님이 감탄하면서 회원들에게 보여주십니다.


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 특별한뇌과학 5회를 녹취한 것인데요, "그냥 좋아서 했다"고 하네요.

 박사님도 에델만, 험프리 책을 읽을 때 중요한 대목을 그대로 타이핑한 경험을 공유합니다. 


 

fig_49.jpg 광주에서 아들을 무기로 함께 서울에 올라와 과학리딩모임에 참석하고 있는 회원입니다. 작년 12월 포항 학습탐사 때도 온가족이 함께 참가했죠. 모임에 와서 공부할 때는 희열을 느끼고 열심히 해야겠다고 생각하는데, 막상 집에 내려가면 일상으로 돌아가게 된다고 털어놓으시네요.

 


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 다음은 '나이 오십에 작가가 되기로 한' 최병관 선생님입니다. 갑자기 마이크를 넘겼는데 순발력 있게 게시판에 글 쓰는 소감, 그리고 댓글에 대한 의견을 말해주셨습니다.


 

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 박현비 학생은 평소 뇌과학에 관심이 많아서 용어는 공부해왔는데, 오늘 그림을 보고 '멘붕' 왔다고 표현하네요. 열심히 해야겠다는 생각이 들었다고 합니다.

 이러한 소감을 듣고 박사님은 1500년대까지는 동, 서양이 비슷했는데 대항해시대를 기점으로 동, 서양이 차이가 벌어지게 되었다며, 책 '사피엔스' 내용을 인용하여 설명합니다. 바로 "미지를 인정한 것"이 차이를 불러왔다는 것이죠. 모르는 것을 공부하는 것이고, 책도 모르는 내용의 책을 읽어야 된다고 하시네요.


 서림정에서 함께 저녁식사 후 8시경 오늘 모임을 마쳤습니다.


 그럼, 1주일 후 다음 과학리딩모임 때 뵙겠습니다.