뇌를 통해 또 다른 인간을 보다, '호문쿨루스'


요즘 당신의 '뇌 구조'는 어떤가요?
  얼마 전 인터넷에는 ‘뇌 구조 테스트’라는 제목의 프로그램이 유행한 적이 있었습니다. 이름, 성별, 나이, 혈액형 등을 입력하면 요즘 나의 머릿속이 어떤 생각들로 채워져 있는지 보여주는 프로그램인데요, 물론 그 결과가 자신의 생각과 완전히 일치하지는 않지만, 이처럼 대중적으로 인기를 얻으며 널리 유행하는 것을 보니 사람들이 뇌구조를 통해서 현재의 관심사를 표현하고 싶어 하는 것은 아닌가 하는 생각이 들었습니다.

뇌구조 테스트


그런데 여러분, 실제로 ‘뇌 구조 테스트’와 비슷한 원리를 우리 몸이 사용하고 있다는 사실, 알고 계셨나요?
컴퓨터 프로그램이 만든 의도적인 지도와 달리, 우리 몸에는 ‘생물학적 지도’가 있답니다. 바로 호문쿨루스(Homunculus)라는 개념입니다.

뇌의 또 다른 지도, ‘호문쿨루스’
  호문쿨루스는 라틴어로 ‘작은 사람’을 뜻하며, 중세시대에는 ‘요정’을 뜻하는 단어였습니다. 1940~50년대 캐나다의 뛰어난 신경외과 의사였던 와일드 펜필드(Wilder Penfield)는 살아있는 사람의 뇌를 연구하여 호문쿨루스의 과학적 이론이 되는 결과를 발견하였습니다. 바로 인간의 대뇌와 신체 각 부위 간의 연관성을 밝힌 지도를 알아낸 것이지요. 즉 대뇌 피질이 위치별로 받아들이는 신체감각이 다른데, 이를 연구하여 나타낸 지도가 ‘호문쿨루스’입니다.

@adrigu / http://www.flickr.com/photos/97793800@N00/3824405866/in/photostream/


  대뇌의 피질에는 고통을 느끼는 통각 수용기가 없어, 와일드 펜필드는 국소마취를 통해 머리를 열어 뇌를 관찰할 수 있었습니다. 대뇌 피질에는 많은 신경세포가 분포하며, 기능적으로 주로 감각을 인지하는 감각영역과 운동영역, 이 두 영역을 연결해주는 연합영역이 있는데요, 호문쿨루스는 이들 감각영역(감각피질)과 운동영역(운동피질)에서 신체의 각 부위의 기능을 담당하는 범위가 어느 정도의 비율을 차지하고 있는를 나타낸 것입니다.

@adrigu / http://www.flickr.com/photos/97793800@N00/3824405836/


펜필드는 대뇌 피질에 침을 꽂고 전기적인 자극을 주었습니다. 그리고 그 결과, 운동 피질은 손가락과 입, 입술, 혀, 눈을 담당하는 부분의 피질이 넓고, 감각 피질은 손과 혀 등을 담당하는 피질이 넓은 것을 확인했습니다. 이 대뇌 피질의 비율을 참고로 하여 인체의 모습을 입체적으로 구성하였는데, 이를 ‘펜필드의 호문쿨루스’라고 부릅니다. 각 신체부위를 담당(지배)하는 뇌 부위의 크기에 따라 그려낸 모형이기 때문에 원래의 인간 모습과는 굉장히 다릅니다.

그리고 이러한 호문쿨루스 모형은 크게 감각 모형과 운동 모형 두 가지가 있습니다. 이 둘을 비교해보면 운동 모형에서는 손 부위의 크기가 감각 모형에 비해 휠씬 더 크게 표현되어 있음을 알 수 있는데요, 이는 운동 피질은 손에 관여하는 부분이 큰 부분을 차지하고 있는 것을 나타냅니다. 역으로 본다면, 손에는 운동신경 정보와 감각신경 정보를 전달하는 신경세포가 다른 기관에 비해 더 많이 분포되어 있다고 볼 수 있습니다.

@7mike5000 / http://www.flickr.com/photos/43997732@N08/4274957294/

  호문쿨루스는 자극에 따라 바뀌는 것으로 알려져 있습니다. 세계적인 뇌 과학 권위자 라마찬드란 박사는 『라마찬드란 박사의 두뇌실험실』에서 ‘환상사지’라는 희귀병을 가진 사람들을 소개했습니다. 이 사람들은 사고로 팔, 다리를 잃은 후에도 팔과 다리의 감각을 계속 갖고 있는 사람들입니다. 호문쿨루스의 관점에서, 감각과 연결된 대뇌 피질이 사고 후에도 존재하므로 계속 활성화되어 감각이 사라지지 않는 것입니다. 그러나 사지 절단으로 인해 사용하지 않게 되는 뇌의 부위는 다른 피질 영역에 동화되기 시작합니다. 따라서 시간이 지나면 코, 입에 자극이 주어질 경우 남아있는 팔의 감각을 느낄 수도 있게 됩니다.

  실제로 다른 연구에서는, 음악가들의 뇌를 관찰했을 때 각 피질 영역의 차이가 발견되었습니다. 기타리스트들은 손가락에, 트롬본 연주자들은 입술에 더 많은 뉴런이 있었습니다. 또한 지휘자들은 청각에 대해 특수하게 발달되어 있었죠. 이처럼 뇌 안의 '호문쿨루스(Homunculus)'는 삶으로부터 받는 자극에 의해 변형될 수 있습니다. 이 호문쿨루스는 ‘신체 운동 뇌도’, ‘신체 감각 뇌도’ 등으로 불리며 심리학에서도 중요한 위치를 차지하고 있습니다.

호문쿨루스를 통한 뇌 자극법, ‘피포페인팅’을 아시나요?

빈센트 반 고흐 - 아를의 밤의 카페


흔히 손을 많이 사용하면 머리가 좋아진다고 하는데 이 또한 호문쿨루스를 바탕으로 한 것입니다. 그래서 퍼즐이나 종이접기, 뜨개질 등을 자주하면 뇌 발달에 좋다고 하는데요, 최근에는 호문쿨루스를 응용한 ‘피포페인팅’이 인기를 끌고 있습니다.

‘피포페인팅’이란 명화를 따라 그리거나 색칠하는 일로, 뇌의 다양한 부분을 자극시키는 효과가 있습니다. 피포페인팅을 하게 되면 원작을 보면서 후두엽이 자극되고, 이를 인지하고 기억하는 작용을 통해 측두엽이 자극됩니다. 그리고 붓을 들고 손을 움직이면서 전두엽이 자극되는 등 뇌의 모든 공간을 활용할 수 있는 것이죠. 이는 아이들의 두뇌 개발을 촉진하고 정서불안에도 도움을 준다고 합니다.

우리에게는 아직 생소한 개념인 ‘호문쿨루스’. 자, 이제 ‘호문쿨루스’에 대해 알았으니 이 생물학적 지도를 이용해 뇌를 더 효과적으로, 건강하게 관리해보는 것은 어떨까요?





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