[개드립(자유)] 생물학계의 최대 수수께끼인 뇌!!
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작성일 : 16-01-27 11:09 조회수 : 335 추천수 : 0
작성일 : 16-01-27 11:09 조회수 : 335 추천수 : 0
본문
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 수백년 간의 연구 덕분에 인간의 뇌 구조에 관해 상세히 알 수 있게 됐다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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생각을 읽는 기계 |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 생각의 색깔 뇌의 여러 영역은 지구를 네 바퀴나 돌 수 있는 약 16만km 길이의 백질이라는 섬유로 연결돼 있다. 마르티노스 생체의학 영상 센터에서 촬영한 이 같은 영상들을 통해 여러 인지 기능의 바탕이 되는 특정한 경로들이 최초로 드러났다. 예를 들어, 분홍색과 주황색 뭉치들은 언어에 중요한 신호를 전달한다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 수수께끼를 해부하다 새로운 기술 덕분에 과학자들이 뇌의 숨겨진 구조를 자세히 살펴볼 수 있게 됐다. 고해상도 사진(위)을 통해 지도의 위도와 경도처럼 신비로운 격자 구조로 배열된 백질의 모습을 볼 수 있다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 기억의 빛 우리가 기억을 형성할 때 “뇌에 물리적 변화가 생긴다”고 미국 서던캘리포니아대학교의 돈 아널드는 말한다. 이 쥐의 뉴런에서 뻗어나온 가지들에 표시된 빨간색과 초록색 점들은 이 뉴런이 다른 뉴런들과 접촉하는 지점을 보여준다. 쥐가 새로운 기억을 형성함에 따라 새로운 점들이 나타나고 오래된 점들은 사라진다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 상세한 영상 생쥐의 뇌 한 조각을 200개로 자른 박편들을 전자현미경으로 보기 위해 준비해놓았다. 박편 하나하나는 두께가 사람 머리카락의 1000분의 1도 되지 않는다. 이런 현미경 사진 1만 개를 쌓아야 핀셋 안에 있는 소금 한 톨 크기만 한 3차원 모형이 만들어진다. 인간의 뇌를 이 정도로 상세히 영상화하려면 자료의 양이 전 세계의 모든 도서관에 소장된 문서 자료와 맞먹을 것이다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 생각, 감정, 감각, 행동. 이 모든 활동이 상상을 초월할 정도로 복잡한 수십억 개의 신경세포들의 상호작용에서 비롯된다. 생쥐의 뇌에서 떼어낸 고작 소금 한 톨만 한 크기의 박편 하나(위)가 이 숨겨진 세계를 들여다보는 창구 역할을 한다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 특정인에 반응하는 뇌 미국 캘리포니아공과대학교와 캘리포니아주립대학교 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA) 소속 과학자들은 유명 인사들의 사진을 이용해 눈에 보이는 대상을 뇌가 어떻게 처리하는지 연구하고 있다. 그들은 2005년에 실험 참가자들이 여배우 제니퍼 애니스턴의 사진을 봤을 때만 활성화되는 개별 신경세포를 발견했다. 후속 연구들을 살펴보면 주어진 인물이나 장소, 개념을 구체적으로 보여주는 데 관여하는 뉴런들이 비교적 소수인 것으로 보아 뇌가 매우 효율적으로 정보를 저장하는 듯하다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 뇌 조직 들여다보기 과학자들이 어떻게 ‘제니퍼 애니스턴 뉴런’을 찾아냈을까? UCLA의 신경과학 의료 센터에서는 크리스털 호킨스 같은 간질 환자들의 뇌에 전극을 심는다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 뇌 조직 들여다보기 다음번에 호킨스가 발작을 일으켜 이 전극들이 발작의 근원을 정확히 짚어내면 신경외과 의사들이 어떤 뇌 조직을 제거할지 결정할 수 있게 된다. 이 전극들은 또한 대개 정상적으로 작용하는 뉴런들을 관찰할 수 있는 흔치 않은 기회를 제공하는데, 이를 통해 특정인의 얼굴에 반응하는 신경세포들을 찾아냈다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 실수는 금물 뇌종양 제거 수술은 위험한 작업이다. 외과 의사들은 언어, 시력, 기억과 같은 기능에 필수적인 뉴런들이나 그것들을 연결하는 신경섬유들을 손상시키지 않으면서 최대한 많은 종양을 절제해야 한다. 캐나다 셔브룩대학교 소속 신경외과 의사 데이비드 포틴(오른쪽 가운데)은 사고를 피하기 위해 환자의 뇌를 고해상도로 촬영한 지도에 의존한다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 수술의 길잡이 포틴이 한 환자의 뇌를 촬영한 영상을 보니 종양(빨간색, 위)이 손발의 운동을 관장하는 부위까지 퍼져 있었다. |
| 사진 : 로버트 클라크 |
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| 중요한 절단 포틴은 그 종양의 일부를 제거하면서 해당 부위에 전류를 흘려서 이웃한 뉴런들이 운동에 중요하게 관여하는지 여부를 가려냈다. “이 환자는 운동 기능이 여전히 많이 살아 있었어요.” 뇌를 촬영한 셔브룩대학교 소속 과학자들 가운데 한 명인 막심 데스코토는 말한다. “그래서 수술 담당 의사가 종양을 많이 도려내지는 않았어요.” |
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