뇌 회로들은 상호의존적이고상호역동적이다

-우울한 마음에 우산이 필요할 때

1.5. 뇌는 모두 하나의 공항으로 뇌 회로들은 상호의존적이고 상호역동적이다. 

뇌는 생각보다 융통성이 훨씬 크다. 우리 뇌는 특정 방향으로 발달하도록 결정되지 않았다. 그 기능이 미리 프로그램된 스마트폰이 아니다. 우리 뇌는 그보다 훨씬 복잡 미묘하다. 뇌에 있는 뇌세포는 약 천억 개 정도다. 천억 개의 세포는 서로 다른 수만 개의 신경세포와 연결될 수 있다. 뇌에서 수백조 개 정도가 연결될 수 있다는 이야기다. 이는 우리 은하계에 속한 별의 수보다 천 배나 많은 수이다. 이번 장에서는 몸속에 있는 수많은 신경세포가 어떻게 연결되고 흥분하는지 알아보려고 한다.      

중요한 것은 뇌세포나 연결의 수가 아니다

뇌세포는 계속해서 죽고 계속해서 새롭게 생겨난다. 신경세포는 연결이 되기도 하고 사용하지 않으면 연결이 끊어진다. 뇌는 자기 구조를 어떻게 설계하느냐에 따라 나이에 상관없이 평생 계속 변한다. 무엇을 감각으로 느낄 때, 생각할 때마다 뇌에 흔적을 남기고 조금씩 변한다. 아인슈타인의 뇌가 일반인과 어떻게 다른지 궁금했던 사람이 있었다. 병리학자 토머스 하비Thomas Harvey다. 토마스는 1955년 4월 18일 아인슈타인이 세상을 떠나자 그의 뇌를 훔쳤다. 성인 뇌의 평균 무게는 대략 1,400~1,600그램이다. 아인슈타인의 뇌 무게는 1,230그램으로 일반인보다 약간 작았다. 뇌 기능은 뇌세포의 양이나 크기에 따라 결정되지 않는다.     

 

어떤 사람은 뇌세포의 연결 수가 뇌의 능력을 결정한다고 믿는다. 틀린 생각이다. 생애 첫해 동안 아동의 뇌세포 연결 수는 10배 정도 증가한다. 만 2세까지 아동의 뉴런 당 시냅스 수는 약 15,000개다. 아동의 뇌세포 사이 연결 수는 어른보다 많다. 연결 수는 성장하면서 감소한다. 이를 신경 가지치기pruning라고 한다. 만 2세부터 청소년기까지 최고 200억 개의 연결이 사라진다. 가지치기는 뇌 발달의 필수 부분이다. 사용하지 않는 연결을 제거하여 신호를 전달할 연결에 필요한 공간을 마련하는 것이다. 가지치기를 통해 나이가 들수록 뇌의 효율성이 높아진다.      

뇌의 질을 결정하는 것은 무엇일까? 우리는 산책을 하거나 드라마를 보면서 점심으로 무엇을 먹을지 계획을 세운다. 한꺼번에 여러 일로 바쁜 상황일 때 일상생활을 잘 살기 위해 뇌는 서로 협력해야 한다. 뇌는 기능적 네트워크function network라는 프로그램을 사용한다. 우리는 산책하기 위한 프로그램, 드라마 보기 위한 프로그램 등을 따로 갖고 있다. 이 네트워크가 우리가 하는 모든 일을 결정한다. 상호 작용하는 뇌세포를 통해 모든 네트워크는 구축된다. 한 프로그램이 다른 영역에 속한 신경세포를 통합할 수 있다. 산책하고 드라마도 보고 식사하려면 뇌의 다른 영역이 서로 연결되어야 한다. 긴밀한 상호연결이 뇌의 질을 결정한다.