안녕하세요.
 21회 과학리딩모임 현장스케치입니다.
오늘은 #7 프레임이었던 브로드만맵을 다시 살펴보았고, 뇌 발생학에 대한 내용을 새로운 프레임으로 공부했습니다. 이제는 암기를 공고히 하는 과정이 중요하므로 회원발표를 줄이고, 암기테스트에 대한 비중을 높였습니다. 지난 주 스터디그룹을 만든 이후 서로 학습을 격려하는 분위기가 형성되어, 서래마을 박자세 사무실이 공부열기로 뜨겁습니다. 





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10시, 수업시작 30~40분 전부터 회원들이 박자세 사무실에 모이기 시작합니다. 오늘은 멀리 대전에서 오시는 반장님이 1등입니다. 모두들 자리에 앉아 지난 한주간 외웠던 것을 복습하느라 여념이 없습니다. 수능시험을 앞둔 수험생들이 모인 고사장을 방불케 합니다.
 

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#7. 새로운 브로드만 맵
지난 번에 배웠던 브로드만 맵을 다시 기능별로 자세히 살펴봅니다. "올것이 왔다"고 표현하셨던 것 처럼 뇌공부의 종결판이라고 할 수 있는 브로드만을 다시 공부합니다. 17, 18, 19영역은 시각영역인데 17 부위가 단순하게 색, 형태, 움직임, 밝기를 담당한다면 18 부위는 시각재인과 시각 주의집중을 담당하고, 바로 그 옆의 시각연합영역에서는 'visual thinking'을 관장합니다. 언어적 생각이 아닌 '그림으로 생각하는 비언어적 생각이 가능하다는 것이며, 그 예로 박자세의 필독서 템플 그랜딘의 <나는 그림으로 생각한다>를 소개하였습니다. 

7, 40, 39의 체감각 영역 중에서 7의 영역은 몸통과 다리에서 오는 행동을 인지하는 감각영역이자, 일부 운동명령이 혼재합니다. 즉, 대뇌피질 운동명령은 M1(4), PM과 SMA(6) 영역에서 60% 그리고 나머지 40%는 S1영역에서 내려온다는 것을 frame 9에서 언급했었습니다. 공감각으로 배웠던 40번 영역은 훨씬 더 세분화되어 손과 얼굴로 부터 오는 행동, 그리고 연속적인 행동인 '쓰기'를 관장합니다. 그 아래부분인 39 영역은 개별행동을 인지하고 (손으로)만져서 인지하는 신체이미지를 담당합니다. 행동의 순서(sequence)라는 점이 중요하며, 손의 행동을 관장하는 39, 40 영역이 '쓰기' 그리고 22 영역의 말하기 영역과 인접하여 자연스럽게 언어와 도구의 발견, 그리고 '손'의 움직임은 서로 밀접하게 연결될 수 밖에 없음을 강조했습니다.

20, 21, 22 영역은 청각으로 특히 22 영역의 기능이 매우 중요합니다. 순서대로 tone sequence의 인지(perception) -> 음소 sequence의 이해(comprehension) -> 단어 sequence의 이해로 이어지고 궁극적으로 문장의 이해를 담당합니다. 자연의 소리, 무의미한 소리가 tone이라고 한다면, 음소(phoneme)는 언어의 기본이 되는 것이고 이것의 배열은 바로 단어가 됩니다. 이것이 41의 tone 인지, 42의 음소 인지 영역과 인접해 있다는 것은 매우 자연스럽습니다. 또 전두엽 부분의 운동영역과 인접하여 6, 44, 45 영역의 발음을 관장하는 부위와 연결이 된 것을 보니 그 정교함이 놀랍기 이를데 없습니다. 여기서 구별해야 할 것은 단서가 있어 어떤 것을 재인(recognition) 하는 것과 이해(comprehension) 간의 차이로, 뉴질랜드의 마오리 전사가 옥도끼를 가지고 있는 것을 아는 것은 것은 recognition이며, 그것이 바로 추장의 의미라는 것까지 온전히 아는 것, 즉 사물이 가진 함축적 의미까지 장기기억에서 모두 불러오는 것이 comprehension 입니다. 또한 22 영역 중 39, 40이 인접한 영역이 '문장의 이해'를 담당하는 베르니카 영역이니 이 영역에 장애가 생겼을 때 발음에는 문제가 없으나 의미를 제대로 알지 못하거나, 생각을 제대로 표현하지 못하는 것이 자연스럽게 이어집니다. 반면에 브로카 영역인 44, 45는 각각 즉각적 발음과 문장의 발음을 관장하며 특히 감정을 관장하는 38 영역과 인접해 있어 놀랐을 때, 급작스런 감정반응에 저절로 소리가 나는 것, 그리고 이런 소리가 언어의 기초가 되었다는 것도 자연스럽게 연결이 됩니다. 

특히 새롭게 배우는 것은 바로 6과 8의 윗부분에 대한 것으로 'falling response'입니다. 우리가 두발로 서서 걷기 위해 얼마나 많이 넘어지고, 쓰러진 경험의 흔적인지 600만년전의 진화를 짐작하게 됩니다. 우리가 균형을 잡는데 필요한 전정신경핵이 그렇게 크게 자리잡은 것은 바로 이러한 넘어지는 것에 대한 반응을 하기 위해서였음을 알게 됩니다. 시간이 부족해서 내측에서 본 브로드만 맵을 다루지는 못했지만 뇌 안측에는 '먹을 수 있는 부위를 인식'하는 영역이 있다고 하였습니다. 그만큼 생물들에게 먹을 수 있는 것과 없는 것은 바로 생명과 직결된 중요사항이었음을 반증합니다. 10의 영역은 행동의 순서를 관장하고, brain of brain인 46 영역은 바로 'constructive thinking'을 관장합니다. 생각을 구성하고, 조정합니다.
 
가장 많이 강조하셨던 것은 바로 'sequence' 입니다. 기억도 sequence로 저장됩니다. sequence를 이루어야 예측이 가능해 집니다. 




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브로드만 맵의 업그레이드 버전 설명 후 안영우회원의 브로드만 맵 발표가 이어집니다. 오늘 배운 내용과 연결되어 더 귀에 쏙쏙 들어오기도 했고, 첫번째 발표지만 전공이신지라 설명을 곁들여 가며 쉽게 발표를 하였습니다.




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12시, 종강파티급의 거나한 점심식사를 하였습니다. 매번 다른 서래마을 맛집 탐방에 회원들은 이번에는 어디일까 기대에 부풀게 되는데 이번에는 푸짐한 한상 차림의 반찬에 철판구이 삼겹살로 이어지는 식사에 회원들이 즐거운 점심을 하였습니다. 스터디 소그룹을 만든 이후 지난 한 주동안 회원들끼리 서로의 학습을 권면하며 잦은 연락을 주고 받은 관계로 기존 회원은 물론 새로 가입한 회원들까지도 훨씬 더 돈독해진 모습입니다. 




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점심식사 후 약 1시간 넘게 대망의 암기테스트가 진행되었습니다. 역대 최고인 28명이 암기테스트에 참가하여 신규회원을 제외한 대부분의 참석자가 암기테스트에 참가한 놀라운 기록을 세웠습니다. 각 조마다 선의의 경쟁이 치열했는데, 그 중에서도 '상선'조는 모든 조원이 4개의 프레임을 공통으로 암기하기로 한 것을 실행에 옮겼고, 일요일 새벽 4시까지 회원끼리 카톡으로 질문을 주고받으며 암기를 계속했다고 합니다. 지승재멘토는 몸살에도 불구하고 새벽까지 열공하며 공부중인 조원들과 팀웍을 맞추었고, 배재근회원은 9개의 프레임에 등장한 용어들을 꼼꼼히 정리해서 자료를 모든 회원들에게 제공하였습니다. 멘토 중의 멘토 김우현선생님은 오랜기간동안 실천해 오며 스스로 터득한 암기비법을 회원들에게 전달하며 가장 많은 조원을 지원함은 물론 영상통화로 질문에 설명하는 등 신규회원들도 자신있게 암기테스트에 참여할 수 있도록 물심양면 지원하였습니다. 이런 저런 훈훈한 공부자랑이 끊이지를 않았습니다.


암기테스트 후에는 새로운 frame 3으로 발생에 대한 설명이 있었습니다. 기존의 frame 2, 3을 합하고 새로운 frame 3은 발생학, 특히 신경의 발생에 관한 내용을 추가하였습니다. 뇌와 척수의 근원을 알기 위해서는 꼭 포함되어야 할 내용입니다.  


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양막(amnonic membrane)의 출현은 행성 지구종의 엄청난 변화를 가르는 분기점이 됩니다. 양막은 생명활동에 필요한 산소는 투과하지만, 수분은 투과하지 않는 특성으로 인해 드디어 물을 떠나서 자손을 퍼뜨릴 수 있는 파충류, 조류, 포유동물과 같이 '태반'라는 양막을 가진 동물종이 출현하게 되었으며, 정확히 양서류 이후부터입니다.  

수정란이 분화하여 inner cell mass의 세포 덩어리를 만들고 이것들이 납작해져서 양배엽의 막을 형성합니다. 막은 1mm정도 두께 수준이고 양배엽(bilaminal, 외배엽과 내배엽)이 먼저 만들어져서 외배엽은 뇌가, 내배엽은 내장으로 분화됩니다. 중배엽은 외배엽으로 부터 만들어지는데 우선 외배엽이 갈라지며 그 갈라진 끝단부위의 세포들이 떨어져 나와 중배엽을 만들고, 다시 외배엽의 갈라진 부위는 봉합됩니다(된장단지를 떠올리시면 됩니다. 된장을 뜨고 나면 주변의 세포들이 몰려들어와 그 구멍을 메꾸는 것이 연상됩니다).

한편 반대편 내배엽에서 발생의 진두지휘를 담당하는 notochord 가 만들어지는데, 여기서 shh라는 화학물질을 분비해서 외배엽 부위를 당기면 이 부위에 neural gloove가 만들어지고 더 당기면 tube처럼 둥글게 됩니다. 외배엽 plate부위와 둥그렇게 말린 neural tube가 분리되고, 외배엽이 다시 붙은 부위가 바로 솔기(raphe)입니다. 결국 중간에 neural tube는 섬처럼 남고, 나중에 이것으로부터 뇌와 척수, 운동신경을 만듭니다. 그때 외배엽에서 (나무를 썰때 쏟아지는 톱밥처럼) 떨어져 나온 neural crest cell들이 바로 dorsal root ganglion이 되어 연골, 내장신경세포, 교감부교감신경계 만듭니다. 

DRG 한가닥이 뻗어나가고, neural tube 속의 수많은 세포 중 하나에서도 알파모터뉴런 줄기가 나오며, 교감신경의 한 가닥이 모여 이때부터 신경(spinal cord)를 만듭니다. 이중 신경의 한 가닥은 내장으로 향하는 splenchinic nerve를 냅니다. 우리가 배웠던 척수의 모습입니다.

척수 윗부분 상구단면을 자른 그림을 보면 뇌의 발생과정을 쉽게 이해할 수 있습니다. 
쥐 배아의 운명지도(rat ectoderm embryonic fate map)를 살펴보면 우리와 전혀 다르지 않고, 발생의 모든 것이 구획지어 있음을 알 수 있습니다. 발생의 과정을 진두지휘하던 notochord가 보이고, 대뇌기저핵이 되는 cortical nuclei, 대뇌피질 cerebral cortex가 보입니다. 지난 시간에 배웠던 운동과 감각의 경계 sulcus limitans도 관찰할 수 있습니다. 인간도 동일해서 태아적에는 notochord가 보이다가 태어날 무렵 점차 이것의 녹고 남은 잔재가 gel 형태로 척추 속으로 들어갑니다. 우리 발생의 흔적이 꼼짝없이 남아있는 모습입니다.


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두번 째 회원발표는 지승재멘토가 frame 1을 발표하였습니다. 박자세회원 중 수첩쓰기 달인 반열에 오른 지승재멘토는 칠판에도 수첩그림처럼 깨끗하고 꼼꼼하게 그림을 그리며 설명하였습니다. 박자세 수첩이 암기의 지름길임을 몸으로 실천하고 증명하는 회원입니다. 



두번 째 발표 후 잠시 휴식을 가진 후 이어 파워포인트 강의를 시작하였습니다. 실제 뇌그림을 많이 보면서 개념도와 연결시켜보는 과정이 중요하며, 다른 동물의 뇌를 비교해서 보는 것도 이해를 높이기 위한 좋은 방법이라고 합니다. 다양한 실제 뇌 사진의 자료들을 보았습니다.


뇌의 자른 단면의 위치에 따라 내부의 구조가 변화되는 모양은 한개의 프레임에 해당될 정도의 중요성이 있습니다. 연수하단, 개방연수, 교뇌 부위에서 자른 3가지 그림을 한꺼번에 기억해 두는 것이 유용합니다.




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왼쪽 상단에 얇은핵과 얇은 다발 (gracilis neucleus, gracilis fasciculus), 쐐기핵과 쐐기다발(cuneatus nucleus, cuneatus fasciculus), 그리고 삼차신경 척수핵과 삼차신경 척수로(spinal nucleus, spinal track)를 한꺼번에 연결해서 외우는 것이 좋습니다.





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 조금 더 상단의 개방연수 부위에서 자른 단면에서는 가운데 석류알 처럼 모여있는 핵들이 펼쳐져 있는 것을 볼 수 있습니다.





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교뇌부위에서 자른 단면에서는 특징적으로 교뇌섬유들이 보이고, 청반핵과 솔기핵이 보이는 것이 특이합니다. 각 부위의 위치와 모양의 변화를 관찰하였습니다.


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대뇌피질에서 각각 교뇌(corticopontine fiber)와 척수(corticospinal track)까지 내려가는 신경섬유들과 optic radiation을 잘 보여주는 사진입니다.



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다른 방향에서 보면 다른 것이 보입니다. 뇌를 거꾸로 놓고 보면 안쪽의 내장지도가 있는 insular가 보입니다. 제2의 대뇌피질 같은 모습이며, 우리의 조상 멍게, 창고기 시기에는 대뇌피질이 없이 척수만 있었던 흔적을 생각하게 합니다. 


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대부분의 회원들이 몸훈련을 겸한 집중력 강화라는 일거양득의 효과를 위해 서서 강의를 경청하고 있습니다. 좁은 박자세 사무실은 아직도 훨씬 더 많은 분들이 참여하실 수 있는 공간이 있습니다.





4시, 잠시 휴식 후 둘러앉아 김우현멘토님이 준비해 주신 맛있는 시루떡을 먹으며 신입회원 소개, 암기테스트 결과에 대한 코멘트 및 회원간 의견교환이 있었고, 짧게 스터디 그룹별로 모여서 다음 번 계획을 논의하였습니다.


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왼쪽의 조경미님은 화두참선공부를 하시다가 박자세 사이트를 예전에 알게 되었고, 그것이 계기가 되어 참석하게 되었다고 합니다. 오른쪽의 홍지수님은 올 2월에 졸업한 경제학 전공의 대학졸업생이며 취업준비를 위해 컴퓨터 공부중이라고 합니다. 자연과학 공부에 관심이 많았는데, 마침 MBC 공부중독 편을 보고 박자세를 알게 되었으며, 오늘 참석해 보니 지금까지 해온 공부와는 매우 다르고 열심히 참여해 보겠다고 하였습니다.



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다음은 암기테스트에 대한 중간점검이 있었는데, 대부분의 회원들이 2~4개 이상의 프레임을 암기하여 그렸고, 일부 회원들은 오히려 시간이 부족해서 암기한 프레임을 다 그려내지 못하기도 하였습니다. 모두가 일취월장한 실력으로 프레임 암기를 진행하였는데 그 중에 백미는 지난 주에 처음 참석한 방혜욱회원입니다. 육아에 바쁜 와중에도 깨끗하고 완벽하게 1, 2, 3 프레임 및 9번 프레임의 3개 그림을 암기하여서 박자세의 모토인 '하면된다'의 좋은 예를 보여주었고, 모든 회원들이 다시 한번 '질문이 필요없다. 그냥하면 된다'를 실감하였습니다. 





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암기테스트와 기타 안건들에 대한 의견을 나눈 후 스터디 소그룹별로 모여 지난 한 주간의 학습에 대한 의견과 다음 주 암기목표를 점검하거나 상호간의 학습의 팁과 궁금증을 나누는 시간을 가졌습니다.

7시, 촉촉히 내리는 비를 맞으며 식당으로 이동하여 맛있는 저녁식사와 담소로 하루를 마무리 하였습니다.

다음 주 26일은 박자세 정기총회가 있고, 총회 전후로 과학리딩모임은 진행됩니다.
다음 주에 뵙겠습니다.