뇌가소성(신경가소성)에 대해 빠르게 알아보기

뇌가소성이란?

가소성은 외부적 요인으로 영구적 변형을 의미하는 물질의 특성을 말합니다. 즉 가소성은 환경 변화에 적응하고 대처할 수 있는 능력을 의미합니다.

뇌가소성(neuroplasticity)은 인간의 두뇌가 경험과 학습에 의해 변화하고 적응할 수 있는 능력을 말합니다. 이는 뇌가 생물학적으로 유연하게 변화하여 새로운 경로를 형성하고 기존의 연결을 재구성하는 능력을 의미하며, 주로 생리학적 필요, 신경 활동의 변화 또는 신경 조직 손상에 대한 반응으로 일어납니다.

뇌가소성은 개인이 학습하고 기억을 형성하며 신경계가 손상을 입었을 때 회복과 재조직을 할 수 있는 핵심적인 메커니즘입니다. 가소성은 인간이 자랄 때 신경망을 형성하거나, 새로운 운동 기술을 배우거나, 당신이 평생 사용할 다른 것을 배우는 데 중요한 역할을 합니다.

 

* 가소성

물체는 힘이나 열과 같이 외부로부터 자극을 받으면 그 형상이 변하는 변형(deformation)을 일으킨다. 물체는 외부로부터 자극을 받으면 변형에 저항하려는 성질과 변형을 그대로 유지하려는 두 가지 상반된 성질을 나타낸다. 전자를 탄성(elasticity)이라고 부르고 후자를 가소성 혹은 소성(plasticity)이라고 부른다.
<출처 : [네이버 지식백과] 가소성 [plasticity] (화학백과)>

 

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유사한 개념인 신경가소성(Neural plasticity)은 신경 세포 간의 연결이나 신경 회로의 구조적인 변화를 가리킵니다. 신경 세포 간의 시냅스 연결 강도가 조절되거나 새로운 시냅스가 형성될 수 있으며, 이러한 변화는 뇌의 기능적인 변화와 관련이 있습니다. 즉, 신경가소성은 뇌의 구성 요소인 신경 세포와 시냅스의 능동적인 변화를 의미합니다. 

정리하면, 뇌가소성은 뇌 전체의 구조와 기능에 대한 변화를 다루며, 신경가소성은 신경 세포와 시냅스의 변화에 초점을 맞춥니다. 뇌가소성과 신경가소성은 밀접한 관련을 가지고 있으며 신경가소성은 뇌가소성의 일부 개념으로 간주될 수 있습니다.

  * 시냅스(synapse) : 신경 세포가 다른 신경 세포와 접촉하는 부분으로, 뉴런에서 뉴런으로 신호를 전달하는 부분

 

뇌

 

뇌가소성은 주로 두 가지 형태로 나타납니다.

 

1. 구조적 가소성 

구조적 가소성은 뇌의 뉴런들 간의 연결성과 회로 구성에 대한 변화를 나타냅니다. 이는 시냅스의 강도와 수, 뉴런의 형태와 연결성, 뉴런의 수 및 분포 등의 요소를 포함합니다. 구조적 가소성은 학습과 경험에 의해 형성된 뉴런 간의 시냅틱 연결의 강도를 조절하거나 새로운 시냅스를 형성하여 뇌의 회로를 재구성합니다.

 

2. 기능적 가소성

기능적 가소성은 뇌의 특정 영역이 특정 기능을 수행하는 데에 대한 가용성과 유연성의 변화를 의미합니다. 이는 특정 기능이 다른 뇌 영역으로 이동하거나 다른 뇌 영역들과의 협력을 통해 대체될 수 있는 능력을 말합니다. 예를 들어, 시각 정보를 처리하는 뇌의 특정 영역이 손상을 입었을 경우, 시각 정보 처리 기능은 다른 뇌 영역으로 대체될 수 있습니다.

 

 

뇌 가소성

 

뇌가소성은 생애 전체에 걸쳐 지속적으로 일어날 수 있지만, 주로 아동기와 청소년기에 더 크게 나타납니다. 이는 아동들이 새로운 환경에 노출되고 학습하며, 발달하는 단계에서 뇌의 가소성이 더욱 높아지기 때문입니다. 그러나 성인에서도 뇌가소성은 여전히 존재하며, 학습, 훈련, 신체적인 활동, 심리적인 자극 등을 통해 유도될 수 있습니다.

뇌가소성은 학습 및 기억 형성, 신경계 재구성, 신경계 회복 및 재활, 그리고 신경계 질환 치료 등에 매우 중요한 역할을 합니다. 이러한 이유로 뇌가소성을 활용하는 다양한 신경계 질환 치료와 신경 회복 프로그램 등에도 적용되고 있으며, 신경과학, 인지과학, 재활 의학 등의 분야에서 중요한 연구 주제로 다루어지고 있습니다. 

과거에는 뇌가 성장이 멈춘 후에는 변경이 불가능하다고 여겨지기도 했지만, 최근의 연구 결과는 뇌가 일생 동안 변화할 수 있는 능력을 가지고 있다는 것을 보여주고 있습니다. 뇌의 구조와 기능을 조정하여 새로운 경로를 형성하고 기존의 연결을 재조직함으로써 발생합니다. 이를 통해 학습, 기억 형성, 신경 회복, 재활, 적응 등이 가능해집니다.

 

신경가소성의 일반적인 예시로 새로운 기술 또는 언어 학습, 뇌졸중 또는 뇌 손상으로부터의 회복이 포함됩니다. 가장 유명한 사례 중 하나는 런던의 택시 운전사입니다. 연구에 따르면 택시 기사는 생계를 위해 운전하지 않는 사람보다 내비게이션과 공간 기억을 담당하는 뇌의 일부인 해마가 더 큰 것으로 나타났습니다.

뇌졸중으로부터의 회복은 신경가소성이 작용하는 또 다른 예입니다. 누군가가 뇌졸중에 걸리면 건강한 부분이 기능을 대신할 수 있도록 뇌의 손상된 부분을 재배선해야 합니다. 이 과정은 뇌가 새로운 연결을 형성하도록 장려하는 재활 요법의 도움을 받을 수 있습니다.

신경가소성은 평생 동안 사용할 새로운 것을 배우는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어 악기 연주를 배우거나 새로운 언어를 배울 때 이 새로운 정보에 대한 반응으로 뇌가 변화합니다.

 

종합적으로 말하면, 나이가 많아지면서 뇌가소성은 감소하지만 뇌는 여전히 일부 뇌영역에서 변화하고 적응할 수 있는 능력을 유지합니다. 최근의 연구에서는 노화된 뇌에서도 뇌가소성이 일어날 수 있다고 하며, 적절한 환경과 활동을 통해 뇌가소성을 유지하고 개선할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.