전체 몸무게의 약 2% 정도를 차지는 뇌?

뇌는 우리 몸 전체의 약 2% 정도만 차지하는데, 이 작은 비율에도 불구하고 우리 몸의 모든 중요한 기능을 조절하는 핵심 역할을 합니다.

 

뇌는 약 1.3~1.5kg 정도의 무게를 가지고 있고, 이 무게는 보통 성인의 전체 몸무게의 2% 정도에 해당하는데, 뇌의 기능적 중요성은 이 비율을 넘어섭니다.

 

뇌는 호흡, 심장 박동, 혈압, 체온 조절과 같은 기본적인 생리 기능을 제어할 뿐만 아니라, 인지, 감정, 기억, 의사결정, 운동과 같은 복잡한 정신적 활동도 담당합니다.

 

뇌에는 약 860억 개 이상의 뉴런이 존재하는데, 이 뉴런들은 서로 복잡하게 연결되어 우리 몸의 모든 활동을 조정하고 소통하게 합니다. 그러니 뇌는 무게에 비해 정말 많은 일을 해내는 기관입니다.

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뇌의 비밀

뇌는 정말 미스터리와 비밀이 가득한 기관으로 우리가 알고 있는 것보다 아직도 밝혀지지 않은 부분이 많아서, 과학자들이 계속 연구하고 있는 분야 중 하나입니다.

 

어마어마한 잠재력을 가지고 있는 뇌는 아직도 많은 부분이 미지의 영역입니다. 과학자들은 뇌의 복잡한 시스템을 완전히 이해하기 위해 끊임없이 연구하고 있습니다. 뇌의 신비를 풀어가는 일이 그만큼 매혹적인 이유이기도 합니다!

1. 뇌의 저장 용량

뇌는 그 크기에도 불구하고 엄청난 저장 용량을 가지고 있습니다. 뇌에 있는 신경 세포들은 서로 연결된 네트워크를 통해 정보를 저장하고 처리하는데, 이 용량이 대략 2.5페타바이트(2,500,000GB)에 달한다고 추정됩니다. 이건 우리가 사용하는 컴퓨터 하드디스크에 비해 상상할 수 없을 정도로 많은 양입니다. 사실, 우리가 기억할 수 있는 것들의 양이나 복잡성은 컴퓨터의 저장 능력을 훨씬 뛰어넘습니다.

2. 뇌의 "휴식 모드" - 기본 상태 네트워크

뇌는 우리가 아무것도 하지 않거나, 잠시 멍해 있을 때도 활동을 멈추지 않습니다. 오히려 그때 뇌는 "기본 상태 네트워크(Default Mode Network)"라고 불리는 특별한 활동 패턴을 보입니다. 이때 뇌는 우리가 외부 자극에 반응하지 않고도 내적인 생각을 하고, 자기 자신에 대한 생각을 하거나, 미래를 계획하는 등 다양한 활동을 해요. 이 네트워크는 우리가 "생각하는 뇌"라고 할 수 있습니다.

3. 뇌는 24시간 활동 중

뇌는 우리가 잠을 자는 동안에도 활동을 계속합니다. 사실, 뇌의 활동은 우리가 자는 동안 가장 활발할 때도 있습니다. 수면 중에는 기억을 정리하고, 하루 동안 배운 내용을 뇌에 저장하는 중요한 과정이 일어나는 덕분에 우리가 잠에서 깨어날 때, 머리가 맑고 상쾌한 느낌을 받을 수 있습니다.

4. 뇌의 플라스틱성 (뇌의 가소성)

뇌는 '가소성'이라는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. 이는 우리가 배우거나 경험을 통해 뇌의 구조가 변할 수 있다는 뜻으로 뇌는 경험에 따라 스스로 구조와 연결을 재조정할 수 있습니다. 예를 들어, 다양한 학습이나 재활 훈련을 통해 손상된 뇌의 기능을 어느 정도 회복할 수 있는 이유도 이 플라스틱성 덕분입니다.

5. 뇌와 감정의 관계

뇌는 감정을 처리하는 데 중요한 역할을 합니다. 특히 편도체라는 뇌의 부위가 감정을 처리하고, 공포나 분노 같은 강렬한 감정을 인식하는 데 중요합니다. 재미있는 점은, 우리의 감정은 단순히 뇌에서만 일어나는 것이 아니라, 몸의 생리적 반응과도 밀접하게 연결되어 있다는 것입니다. 예를 들어, 불안할 때 심장이 빨리 뛰는 것도 뇌가 신체에 신호를 보내기 때문입니다.

6. 뇌는 100억 개의 뉴런을 가진다

뇌에는 약 860억에서 1000억 개의 뉴런(신경 세포)이 존재합니다. 이들 각각은 다른 뉴런과 연결되어 전기 신호를 전달하는데, 그 신호들이 뇌의 활동을 만들어냅니다. 이 연결망은 매우 복잡하고, 그 사이의 연결을 바꿀 수 있다는 점에서 뇌는 '신경망'의 형태로 작동한다고 할 수 있습니다.

7. 뇌의 전력 소비

뇌는 몸무게의 약 2%밖에 되지 않지만, 우리 몸에서 사용하는 에너지의 약 20%를 소비합니다. 뇌의 많은 에너지는 뉴런들이 서로 신호를 전달하는 데 사용되고, 뇌의 활성 상태를 유지하는 데 필요해서 우리는 뇌를 많이 쓰는 활동을 할 때 특히 체력 소모를 느낄 수 있습니다.

8. 뇌는 두 가지 주파수에서 활동한다

뇌의 활동은 주파수로도 분류할 수 있는데, 이 주파수는 우리가 어떤 상태에 있는지에 따라 달라집니다.

 

예를 들면:

알파파(8-12Hz): 편안하고 이완된 상태에서 나타나며, 우리가 휴식을 취할 때 발생합니다.

베타파(13-30Hz): 정신적으로 집중할 때 발생하며, 활동적이고 주의가 필요한 상태에서 나타납니다.

델타파(0.5-4Hz): 깊은 잠을 자거나, 회복 상태일 때 나타납니다.

9. '뇌의 발음' - 뇌의 언어 영역

우리 뇌에는 언어를 처리하는 특별한 영역이 있습니다. 브로카 영역과 베르니케 영역이 그 두 가지 대표적인 예인데, 이들 지역은 우리가 말을 할 때와 이해할 때 중요한 역할을 합니다. 뇌는 언어뿐만 아니라, 감각과 운동을 통해 우리의 경험을 하나로 통합할 수 있도록 도와줍니다.

무뇌인 경우

정말 드물지만 무뇌인 경우도 존재할 수 있습니다. 이런 경우를 의학적으로는 무뇌증(Anencephaly)이라고 합니다. 무뇌증은 태아가 뇌와 두개골의 대부분을 제대로 형성하지 못하는 선천적인 신경관 결함입니다.

 

무뇌증이란?

무뇌증은 태아가 자궁에 있을 때 뇌의 일부 또는 전부가 제대로 발달하지 않는 상태를 말합니다.

 

이 질환은 뇌의 대뇌 반구(대부분)와 뇌의 다른 중요한 부분들이 없거나 매우 불완전하게 발달하는 특징이 있습니다. 이로 인해 태어난 아기는 뇌 기능이 매우 제한되며, 대부분은 태어나기 전에 사망하거나, 태어난 후에도 매우 짧은 생명 주기를 가집니다.

 

무뇌증은 유전자, 환경적 요인, 혹은 태아가 발달하는 과정에서 발생한 이상에 의해 발생할 수 있습니다.

예를 들어, 임신 초기 단계에서 엽산 부족이나 바이러스 감염, 또는 기타 외부 환경 요인이 원인이 될 수 있습니다.

무뇌증 환자의 생존 가능성

대부분의 무뇌증 환자는 출생 후 수시간에서 수일 내에 사망합니다.

뇌의 중요한 부분이 없거나 발달하지 않았기 때문에 기본적인 생리적 기능을 유지하기 어렵습니다. 그러나 뇌간이라 불리는 뇌의 가장 기본적인 부분이 일부 남아있을 수 있으며, 이 부분이 심장 박동이나 호흡 같은 기본적인 생명 유지 기능을 잠깐 동안 조절할 수 있습니다.

무뇌증 외에도 뇌 발달 이상

무뇌증 외에도 뇌 발달에 심각한 이상이 생길 수 있는 다른 질병들도 존재합니다. 예를 들어, 뇌수막염이나 뇌성마비와 같은 상태는 뇌의 기능에 영향을 미치며, 발달에 심각한 영향을 줄 수 있으나 무뇌증처럼 뇌가 아예 없는 경우는 극히 드뭅니다.