뇌와 행동(The Brain and Behavior) - 언어2

지난번 포스팅에서 소개한 Broca의 연구 이후, 피질의 특정한 영역이 특정행동과 관계가 있는지에 대한 다수의 연구가 진행되었다. 

 

2024.02.01 - [신경과학] - 뇌와 행동(The Brain and Behavior) - 언어

뇌와 행동(The Brain and Behavior) - 언어

 

그 중 주목할 만한 연구 몇 가지를 소개하고자 한다.

 

첫 번째는 1870년 독일학자인 프리즈(Gustav Frisch)와 히지그(Eduard Hitzig)가 뇌의 운동신경이 전두엽의 뒷부분에 위치한다고 발표한 연구 결과이다.

Gustav Fritsch & Eduard Hitzig

 

이 연구에서 마취하지 않은 개의 대뇌피질 중심전회(=운동피질, Precentral gyrus)의 특정 영역을 전기적으로 자극하면, 발을 뻗는 동작과 같은 특정한 다리 움직임이 일어나며, 이 영역이 대측운동피질에 항상 위치해 있다고 보고하였다.

이 결과로 오른손이 말하기를 조절하는 것과 같은 반구인 좌반구에 의해 통제되는 것을 확인할 수 있었다. (오른손은 글을 쓰거나 도구를 쓸 때 가장 많이 사용되는 신체 부위로 중요한 의미를 갖는 것 같다) 이에 따라 다수의 사람이 좌반구가 우월한 것(Dominant)으로 간주하게 되었다.  

 

이 연구가 뇌 연구사의 중요한 획을 긋는 연구인 이유는 뇌의 특정영역이 특정 기능을 한다는 것을 입증한 결과이기 때문이다. 그 당시에는 대뇌피질은 특별한 기능을 하지 않는 단순한 외피로 생각했기 때문에 이 결과는 당시의 통념을 뒤집었으며, 뇌 연구 패러다임의 전환을 가져온 연구라고 하여도 과언이 아니다.

대뇌피질의 주요영역이 보이는 좌반구의 측면모습 (출처: Kandel 신경과학의 원리, 제5판)

 

 

두 번째는, Karl Wernicke가 발표한 실어증 증후군: 해부학적 기반의 심리학적 연구이다.

이 논문은 앞서 발표했던 말하기 능력에 장애가 생긴 표현실어증(expressive aphasia)이 아닌 언어 이해 능력에 문제가 있는 수용실어증(receptive aphasia)에 관한 연구였다.

Broca의 환자들은 언어를 이해하긴 했지만, 말을 하지 못하였고, Wernicke의 환자는 단어를 형성할 수는 있지만 언어를 이해하지 못하는 차이점이 있었다. 더욱이 이러한 새로운 유형의 실어증은 Broca가 확인한 지역과 다른 부위였다. Wernicke 환자의 손상 부위는 피질의 후반부에 있으며 두정엽-후두엽과 만나는 측두엽 부위(Wernicke's area, 베르니케영역)였다.

karl wernike

 

Wernicke는 Broca, Fritsch,Hitzig의 연구 성과를 바탕으로 언어의 신경과학 모델을 만들었다.

Wernicke는 국소화(loclalization)된 기능이론을 연결주의자의 이론 틀에 넣으면서 한 가지 행동의 여러 구성 요소는 뇌의 여러 지역에서 처리될 가능성을 제시하였는데, 이는 간단한 지각과 운동 활동이 관여하는 가장 기본적인 정신 기능들만 피질의 특정 국소 영역에 있는 뉴런들에 의해 이뤄지며, 더욱 복잡한 인지 기능들은 여러 기능적 장소와의 상호연결로 이뤄진다는 현대 신경과학의 중심원리인 분산처리(distributed processing) 개념의 시초가 된다.

 

현대에 와서 양전자방출단층촬영술(PET)과 기능적 자기공명영상술(fMRI) 이용하여 정상인의 뇌에서 읽고, 말하고, 생각하기에 관여하는 뇌 영역에 대한 조사가 이뤄졌다. 이러한 결과를 통해 언어에 대한 신경네트워크가 Broca와 Wernicke가 제안 했던 것 보다는 훨씬 광범위하고 복잡하게 이뤄진다는 것을 확인하였지만, 뇌 연구에 대한 개념을 전환시킨 발견이었다는 점에 매우 중요한 연구라고 생각한다.

 

표현실어증 연구가 궁금하다면 
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