대뇌와 신경세포
지능은 여러가지 일들이 서로 어떻게 관련되어 있는지를 인식하여 올바른 판단을 내리는 정신적 활동이다.
이 같은 인식과 판단을 위해서는 과거의 체험과 눈앞의 사물이 어떻게 결부되는지 알아야 한다.
즉 지능이 작용할 때는 기억과 그것에 기초하는 판단의 양쪽이 필요하다.
그 기억과 판단을 관장하고 있는 곳이 대뇌이다.
대뇌는 주먹을 쥐고 그 양쪽을 합쳐 놓은 것과 같은 형상을 하고 있으며, 크기는 성인에서는 전후 16cm, 너비14cm,높이 12cm정도가 표준이다. 대뇌의 표면에는 수많은 흠이 있고, 흠과 흠 사이에는 산등성이 같은 부푼 것이 뻗어 있다. 마치 호두 껍데기를 까서 호두알이 드러날 때 볼 수 있는 형상과 흡사하며, 전체가 두부나 푸딩처럼 뭉실뭉실한 느낌을 준다. 이와 같이 주름모양으로 되어 있기 때문에 대뇌의 표면적은 체적에 비해서 매우 크고, 어른의대뇌 표면은 한 변이 70cm의 정사각형과 거의 같은 면적이다.
이 대뇌의 표면에서 불과 1~3mm의 두께를 가진 층을 대뇌피질(大腦皮質)이라고 부르는데, 여기에는 신경세포가 빽빽하게 늘어서 있다. 그 아래에는 신경세포에서 나온 신경섬유가 전선 다발처럼 뻗어 있다. 그런데 인간이나 동물이 지능을 작용할 수 있는 것은 이 신경세포가 있기 때문이다. 지능뿐 아니라 앞에서 말한 본능이나 반사에 의해서 행동하는 것도, 또 보거나 듣거나, 몸을 움직이거나 하는것도 모두 신경세포의 작용에 의한 것이다..
신경세포의 수는 한 사람 당 150억 개가 있다고 한다.
대뇌피질과 기능의 중추
이렇게 방대한 수의 신경세포가 늘어서 있는 대뇌피질은 그 부위헤 따라서 각각이 대뇌의 기능 중추로 되어 있다.
이를테면 시각의 중추는 후두엽에 있고, 촉각의 중추는 두정엽에 있는 식으로 마치 지도와 흡사하다.
대뇌 표면에 있는 장소에 따라서 각각이 기능의 중추 부위로 되어 있다는 사실을 안 것은 상당히 오래 전의 일로서,
전쟁터에서 머리를 다친 병사의 기능 상실과 뇌의 부위와의 관계를 진료한 의사의
경험에서 얻어진 것이다.
대뇌에는 기억 중추나 판단 중추라는 것은 없다. 기억이나 판단과 같은 고도의 기능은 위에서 말한 중추라고 하는 특정 부위에 부분적으로 있는 것이 아니라, 대뇌피질 전체에 분포하는 연합령(聯合領)이라고 하는 장소로 전달되어 기억하거나. 그것에 기초하여 판단이 이루어진다.
시냅스와 신경 전달물질
신경세포는 한 개의 세포체로부터 한 가닥의 축색(軸索:보통 신겨이라고 부르는 신경섬유를 말한다)과 수천 가닥의 수상돌기(樹狀突起)가 나와 있다. 수상돌기는 주위의 신경세포로부터 정보를 받아 자신의 신경세포로 전달한다. 한편 축색을 통해서 신경세포는 다른 신경세포로 정보를 보낸다.
정보는 전기신호로 되어서 신경섬유를 전해 간다. 따라서 신경섬유는 전선이라고 생각해도 된다. 이 신경섬유의 한 가닥, 한 가닥은 매우 미세하고 수가 방대하다. 그래서 하나의 뇌에 포함되어 있는 전체 신경섬유를 한 줄로 풀어서 직선 모양으로 이어나가면 50만km의 길이가 되고, 이것은 지구를 열두 바퀴나 도는 거리에 해당한다.
신경섬유라고 하는 전선의 코드는 어떤 일정한 질서를 쫒아서 뇌 속에 종횡무진으로 둘러쳐져 있다.
이 신경섬유나 수상돌기를 통해 신경신호가 뇌 속을 이동한다. 이렇게 해서 대뇌 속에는 신호가 전달되는 이렁한 회로몽양의 경로가 차츰 형형된다.
이 회로를 신경회로라고 부른다..
신경섬유의 말단이 다른 신경세포체 또는 수상돌기와 접하는 부분은 시냅스(synapse: 신경 접합부)라는 장치로 되어 있다. 시냅스는 인간의 뇌에 500조 개가 있다고 한다. 시냅스는 신경신호를 전달하거나 차단하는 스위치와 같은 장치로서, 신호는 시냅스를 통해서 일정한 방향으로만 흐르는 구조로 되어 있다. 시냅스는 이와 같이 전기신호가 오면 스위치가 들어가고 그 후 곧 끊어지지만, 시냅스 자체는 전류를 직접 전할 수 없는 장치이다. 즉 신경섬유를 통해 어떤 신호가 오면 그때까지 열려있던 신경섬유의 말단과 인접한 신경세포 사이의 틈새가 닫혀져서 (즉 스위치가 들어가서) 신호가 전해지고, 신호가 전달되고 나면 스위치가 끊어져서 다시 틈새가 벌어진다.
이 틈새에서 일어나는 것은 일종의 화학변화로서, 전류가 시냅스를 거쳐서 다음 신경세포로 직접 전달되는 것은 아니다.
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