[심리학] 뇌와 행동 (1) - 신경계의 정보처리 원리와 과정

신경생리학적 기초

신경생리학적 측면에서 인간의 행동을 이해하기 위해 신경계(nervous system)와 내분비계(endocrine system)에 대해 알아보자.

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■ 신경계의 정보처리 원리와 과정

이미지 출처 : 정미경, 문은식, 박선환, 박숙희 외 2명(2009). 심리학개론. 경기도: 양서원.

자극(정보)은 감각수용기를 통해 감각 뉴런을 거쳐 중추신경계(뇌와 척수)로 들어가게 되고 운동 뉴런을 거쳐 근육 또는 내분비선으로 반응을 내보내게 됨

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신경계의 정보처리과정에는 응급통로와 우회통로가 있음

응급통로	- 편도체가 활성화되면 몸의 여러 곳에 한꺼번에 신호를 보냄 - 그 결과 손에 땀, 심장박동 빨라짐, 혈압이 오르는 등 불안반응이 즉시 생김 - 무엇 때문에 무섭고 두렵고 불안한지 의식하기 전에 먼저 나타나는 반응임
우회통로	- 감각정보를 제일 먼저 감지하는 뇌의 시상을 거쳐 정보를 분석하는 대뇌피질을 거쳐 전두엽 순으로 정보가 전달됨 - 대뇌피질에서 정보를 분석하여 불안반응이 정말 필요한지 판단하여 위협적이지 않다고 판단하면 편도체에 불안 반응 신호를 보냄

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1. 뉴런(neuron): 신경계의 기본 단위

그림 출처: Zum 학습백과

- 모든 생각과 행동을 통제하는 인간의 뇌는 약 1,000억 개의 뉴런으로 구성됨

- 신경계의 정보전달은 뉴런이 담당하는데 뉴런은 정보를 받아들이고 처리하고 처리한 정보를 축색을 거쳐 시냅스를 건너 다른 뉴런, 분비선, 근육으로 전달함

- 각각의 뉴런은 또 다른 뉴런과 수천 개 이상의 가지로 연결됨

- 인간의 뇌 발달은 일반적으로 12세 정도면 거의 끝나는 것으로 추정됨(최근 연구결과 중 그렇지 않다는 보고도 있음)

- 뇌 발달이 끝나기 전에 가능한 한 뉴런 간의 연결을 많이 만들고 이를 유지해야함

- 어린이에게 다양한 상황과 환경을 경험시키고 오감각을 통한 풍부한 자극 제공이 중요함

- 어린이의 뇌는 학습한 만큼 뉴런 간에 새로운 연결이 생기고 기존 연결의 강도를 강하게 함

* 뇌 발달에 가장 나쁜 것: 항상 같은 상황을 반복 경험하는 것

- 동일한 의견과 방법을 요구하는 무조건식의 암기방법이 대표적으로 뇌 발달에 가장 악영향을 미치는 요인 중 하나임

- 치매에 걸린 사람은 기억중추의 손상으로 뉴런이 가지 뻗기를 하지 못하여 시냅스 수는 감소하고 정보처리능력도 감소하게 됨

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2. 뉴런 간 정보전달

■ 축색돌기: 세포로부터 오는 정보를 상호 연결되어 있는 뉴런에 전달하거나 근육이나 분비선이 활동하도록 지시함

■ 시냅스: 뉴런과 뉴런의 수용기 부위(시냅스)에는 아주 좁은 시냅스 공간이 있는데 신경흥분이 축색종말에 도달하면 이곳에 있는 시냅스 낭이 터지면서 신경전달물질(neurotransmitter substance)이 분비되어 시냅스 틈을 건너 시냅스 후막에 있는 수용기(다른 뉴런의 수상돌기, 세포체)에 결합하여 뉴런과 뉴런 간의 정보전달이 가능하게 함

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3. 신경전달물질: 하나의 신경세포에서 다른 신경세포로 메시지를 전달하는 화학물질임

- 모든 행동은 화학적·전기적 과정이 포함되어 있음

- 정보는 전기적 충격으로 뉴런을 따라 전달되고, 화학적 신경물질(neurotransmitter substance)를 통해 통과됨

- 특정 뉴런은 특정 신경전달물질을 방출하며 서로 다른 신경전달물질은 행동의 다른 측면을 통제함

■ 대표적인 신경전달물질 : 도파민, 세로토닌, 아세틸콜린, 노어에피네프린, 엔도르핀 등

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도파민 (dopamine)	- 운동 조절​에 관여하여 도파민 분비가 적으면 파킨스병(운동 조절과 관련된 뉴런의 축삭이 점진적으로 죽어서 나타나는 질환), 과하면 정신분열증(=조현병)을 야기할 수 있음 - 도파민이 과다 분비되면 환각과 과대망상 나타나며, 특정 자극(알코올, 마약 등)에 대한 욕구와 충동이 강해짐 ex. 중독 환자들 대부분 유전적으로 도파민 분비체계가 취약함 * 도파민 활동 억제 진정제: 클로르프로마찐
세로토닌 (serotonin)	- 수면, 체온 조절, 기분 변화, 충동성 등에 관여함 - 과다 분비: 욕구가 만족될 때까지 기다리지 못해 안절부절, 공격적, 충동적 행동하기 쉬움 ex. 폭식환자 * 식욕 억제제: 리덕스 (세로토닌 분비를 제한한 대표적 약물) ※ LSD와 같은 향정신성약물은 세로토닌 시냅스에 작용하여 환각, 현상, 흥분을 일으킴
아세틸콜린 (acetylcholine)	- 운동 뉴런→근육으로 분비, 뇌에서도 발견됨 - 호흡과 걷기, 말하기, 기억력 등을 관장함 - 과소 분비: 근육마비, 호흡정지, 알츠하이머병(심각한 기억장애) 초래함 - 과잉 분비: 과흥분으로 심한 경런을 일으키고 죽음에 이를 수 있음 (ex. 신경가스) - 초기 치매일 경우 치매의 진행속도를 늦추기 위해 개발된 신약의 아세틸콜린 농도를 올러줌으로써 평균 1~2년 정도 늦추고 4명 중 1명꼴로 기억력이 조금 좋아지는 효과를 얻는 것으로 나타남 (중앙일보, 2002. 2.16.)
노어에피네프린 (norepinephrine)	- 동기와 정서​에 관여함 - 특히 각성과 관련된 신경계에서 많이 발견됨 - 코카인, 암페타민과 같은 약물은 노어에피네프린 분비물을 증진시켜 사람을 흥분시킴
엔도르핀 (endorphine)	- 모르핀, 아편과 같은 효과를 지닌 뇌 자신의 아편물질로 통증을 감소시키고 쾌와 같은 정적 강화를 촉진함 - 기분 좋으면 엔도르핀 생성됨 - 한방에서 실시하는 침은 엔도르핀을 방출하게 함으로써 통증을 억제함