한국어 箭头
Podcast Cover

[신경계의 구조와 기능: 시각에서 뇌의 조절까지]-[Dr. David Berson: Understanding Your Brain's Logic & Function]

Huberman Lab · C1 · 2021-12-13

Health
또는 웹버전으로 공부하세요

📋 Summary

신경계의 설계와 작동 원리: 데이비드 버슨 박사와의 심층 대담

본 요약은 스탠포드 의과대학의 앤드류 휴버먼(Andrew Huberman) 교수가 브라운 대학의 신경생물학 및 안과 교수인 데이비드 버슨(Dr. David Berson) 박사와 진행한 심도 있는 대담을 바탕으로 합니다. 버슨 박사는 서카디언 리듬(circadian rhythms)을 조절하는 눈 속의 내재적 광민감성 멜라놉신 세포(intrinsically photosensitive melanopsin cells)를 공동 발견한 석학으로, 우리 신경계가 외부 세계를 어떻게 인지하고 운동으로 변환하는지에 대해 탁월한 통찰을 제공합니다.

1. 시각의 시작: 광자에서 전기 신호로

시각 경험은 근본적으로 뇌의 현상입니다. 망막의 신경절 세포(ganglion cells)는 눈을 카메라처럼 사용하여 외부 이미지를 처리하고 이를 뇌로 전달합니다. 색채 지각은 전자기 복사(빛)의 파장을 세 가지 종류의 원추세포(cone types)가 감지하고, 신경계가 이를 비교·대조하여 해석함으로써 이루어집니다. 버슨 박사는 인간의 색채 지각은 생물학적 메커니즘이 매우 유사하지만, 개나 고양이와 같은 대부분의 포유류는 두 가지 원추세포만을 가지고 있어 색채 지각 범위가 제한적이라고 설명합니다.

2. '파리 눈'과 서카디언 리듬

버슨 박사가 발견한 특별한 신경절 세포는 망막의 가장 안쪽 층에 위치하며, 일반적인 시각적 인지와는 별개로 '밝기 신호(brightness signal)'를 뇌로 전달합니다. 이 세포들은 곤충(파리)의 광수용체와 유사한 화학적 연쇄 반응을 사용하는데, 이는 생물학적 진화의 매우 원시적인 측면을 유지하고 있음을 시사합니다. 이 신호는 시교차상핵(SCN, suprachiasmatic nucleus)으로 전달되어 우리 몸의 서카디언 시계를 외부 빛 환경과 동기화합니다. 이는 밤중의 밝은 빛 노출이 멜라토닌 분비를 억제하여 수면을 방해하는 원인이 되며, 빛이 단순한 시각 정보를 넘어 기분과 생물학적 기능 전체를 조절함을 보여줍니다.

3. 다중 감각 통합과 평형 감각

우리 신경계는 시각과 평형 감각(vestibular system)을 통합하여 움직임을 관리합니다. 내이(inner ear)의 털 세포(hair cells)는 머리의 회전과 가속을 감지하며, 뇌는 이 정보를 시각 정보와 결합하여 세상 속에서의 위치를 파악합니다. 흔히 발생하는 '멀미'는 시각 정보와 전정 기관의 신호가 서로 일치하지 않을 때(예: 차 안에서 휴대폰을 볼 때) 발생하는 '시각-전정 갈등(visual-vestibular conflict)'의 결과입니다. 버슨 박사는 이를 뇌가 불일치하는 감각 정보에 대해 보내는 일종의 '처벌 신호'로 해석합니다.

4. 고위 뇌 기능과 신경 가소성

중뇌(midbrain)의 상구(superior colliculus)와 같은 구조는 반사적인 행동을 조절하며, 기저핵(basal ganglia)은 행동의 실행(go)과 억제(no-go)를 담당하는 disciplinarian 역할을 합니다. 특히, 시각 피질이 손상된 환자가 촉각 정보를 처리하는 능력이 향상되는 사례는 뇌의 '가소성(plasticity)'을 잘 보여줍니다. 버슨 박사는 뇌의 영역들이 고정된 기능만을 수행하는 것이 아니라, 환경과 필요에 따라 재조직될 수 있는 매우 역동적인 네트워크임을 강조합니다.

5. 결론: 커넥토믹스와 미래의 학습

최신 신경과학의 핵심 과제인 '커넥토믹스(connectomics)'는 신경 조직을 초고해상도로 촬영하여 세포 간의 복잡한 연결 지도를 만드는 작업입니다. 버슨 박사는 이러한 구조적 지도가 신경계의 작동 원리를 이해하는 데 결정적인 단서를 제공할 것이라고 믿습니다. 그는 신경과학을 공부하려는 이들에게 EyeWire와 같은 시민 과학 프로젝트에 참여하거나, 고전적인 저서들을 통해 신경계의 경이로운 구조와 그 아름다움을 탐구해 볼 것을 권장합니다. 우리 뇌는 단순한 하드웨어가 아니라, 끊임없이 정보를 처리하고 스스로를 재구성하는 정교한 기계와 같습니다.

🎯Key Sentences

1
I knew of his reputation as a spectacular researcher for a long period of time.
그가 뛰어난 연구자라는 명성은 오래전부터 익히 알고 있었습니다.
2
And then many years ago, I cold called him out of the blue.
그러고 나서 몇 년 전, 저는 그에게 갑작스럽게 전화를 걸었습니다.
3
He has an exceptionally clear and organized view of how the nervous system works.
그는 신경계가 어떻게 작동하는지에 대해 매우 명확하고 체계적인 견해를 가지고 있다.
4
Dr. Berson is truly one of a kind in his ability to synthesize and organize and communicate that information.
버슨 박사님은 정보를 종합하고 체계화하여 전달하는 능력에 있어 정말 독보적인 분입니다.
5
It's a really magnificent description that you simply cannot get from any textbook, from any popular book.
어떤 교과서나 대중 서적에서도 결코 얻을 수 없는, 정말이지 훌륭한 설명이네요.
모두 펼치기

📝Key Phrases

1
go-to resource
필수 참고 자료
2
out of the blue
갑자기
3
make sense of
이해하다
4
one of a kind
유일무이한
5
make up for
보상하다
모두 펼치기

📖 Transcript

Welcome to the Huberman Lab Podcast, where we discuss science and science-based tools for everyday life.
I'm Andrew Huberman, and I'm a professor of neurobiology and ophthalmology at Stanford School of Medicine.
Today, my guest is Dr. David Burson, professor of medical science, neurobiology, and ophthalmology at Brown University.
Dr. Burson's laboratory is credited with discovering the cells in the eye that set your circadian rhythms.
These are the so-called intrinsically photosensitive melanopsin cells.
And while that's a mouthful, All you need to know for sake of this introduction is that those are the cells that inform your brain and body about the time of day.

ListenLeap이 실제 문맥에서 학습하도록 이끌어줌

🎨 흥미로운 콘텐츠
🌍 실제 자료
📱 언제든 듣고 보기