[코싸인의 인지과학 이야기] 감각과 지각(3)

[1주차 신경생물학팀] 3. 시각(2부)

    지난 글에서는 시각을 담당하는 기관인 눈의 구조, 시각수용체와 Dark current에 대한 내용을 다루었습니다. 이번 글에서는 시각정보가 전달되는 경로에 대해 알아보도록 하겠습니다.

시각신호의 전달경로

    시각수용체에서 받아들인 시각자극은 특정한 경로를 따라 뇌에서 시각영역까지 전달됩니다. 시각신호의 전달경로(Visual Pathway)는 크게  “망막-시신경-시교차-LGN-V1(일차시각영역)-V2(이차시각영역)... “의 단계로 구성되어 있습니다. 망막에서 받아들인 자극은 시신경을 통해 이동하는데, 중간에 시신경이 부분적으로 교차하게 됩니다. 교차 후에는 시삭(optic tract)을 통해 시각 자극이 외측 슬상핵(Lateral Geniculate Nucleus; LGN)에 있는 뉴런을 자극합니다. 자극된 뉴런은 시방선(optic radiation)을 통하여 후두엽(occipital lobe)에 위치한 시각영역에 신호를 최종적으로 전달하게 됩니다. 

[그림 1] 시각 신호의 전달경로 구조 [1]

    시각영역은 V1, V2등 여러가지가 존재하는데, 시각자극은 대표적으로 V1으로 전달되고 이후에 V2, V3로 전달되는 등 일련의 전달과정을 거치게 됩니다. 그러나 현재까지는 V1 외에 나머지 영역들이 시각에 관여하는 구체적인 과정들이 계속 논의되고 있는 상태입니다. 

    이러한 영역뿐만 아니라 시각 정보를 처리하는 경로가 크게 두 가지가 존재한다는 가설이 있습니다. 이 가설은 Two Streams Hypothesis 라고 불리며, 이 가설에서 가리키는 두 가지 경로는 Ventral Stream과 Dorsal Stream입니다. Ventral Stream은 “What pathway”라는 이름으로도 알려져 있고, 물체의 식별과 인식에 관여합니다. Dorsal Stream은 “Where pathway”라는 이름으로도 알려져 있으며, 관찰자에 관한 물체의 상대적 위치 감지에 관여합니다. 

[그림 2] Two Streams Hypothesis [2]

    시각 자극은 꼭 위에서 서술한 LGN→V1 경로를 통하여 전달되는 것만은 아닙니다. 이 외의 시각의 다른 기능들을 수행하기 위해 다른 경로로도 자극이 전달될 수 있습니다. 최종적으로 전달 가능한 영역들은 시각영역뿐만 아니라 움직임을 감지하는 상구(Superior Colliculus), 동공 조절에 관여하는 시개전(Pretectum), 활동일주기(circadian rhythm)에 관여하는 시상하부의 시교차 상핵(Suprachiasmatic nucleus) 등이 있습니다. 이처럼 우리의 뇌는 카메라처럼 영상을 찍은 후에 분석하는 방식으로 처리하는 것이 아니라, 망막으로부터 오는 시각 정보를 다양한 영역으로 전달하여 협력하는 방식으로 작동합니다.

출처

[1] http://www.bradleymonk.com/wp/theory-why-crossover-brain

[2] http://www.waece.org/cd_morelia2006/ponencias/stoodley.htm