뇌 영역의 기능 분석

 

뇌 영역의 기능 분석

1. 전두엽: 관리 기능 2. 후두엽: 시각의 구성 3. 측두엽: 청각의 구성 4. 두정엽: 공간적 합성의 구성

1. 전두엽: 관리 기능

 전두엽은 뇌의 1/4을 차지하며 전전두엽은 판단, 창의, 문제해결력과 밀접한 관계를 갖고 있습니다. 나이가 들면 전두엽 세포는 죽는 대신 전전두엽 세포는 만들어집니다. 나이가 들수록 깜빡깜빡하고 기억을 못하지만, 전체를 보고 핵심을 집는 판단력은 더 좋아집니다.

 전두엽의 역할은 정보를 수용, 분석, 저장하고, 정신작용과정을 통제하는 역할, 복잡한 목표 지향적인 행동과 주의를 통제하지만, 손상 시에는 기대나 지적 활동에 장애, 계획이나 의도를 세우고 스스로 동기를 부여하기가 어려워 희망이나 소원은 전혀 표현할 수 없고 무엇을 요구하는 일도 거의 없이 무관심, 무동기, 무의지가 나타납니다. 전두엽 손상 환자들은 수동적으로 침대에 누워서만 지내는 경우가 흔합니다. 또한 주의 집중력과 의욕이 떨어지고 사고를 편협하게 해서 어떤 협상을 이해할 때 전체의 맥락을 잘 집지 못합니다. 바로 옆 부위에 있는 안와전전두엽은 상황 판단이나 감정통제 등의 역할을 담당하는 부위입니다.

 

1-1. 전두엽이 손상된 경우

 첫째,  목표지향적인 행동에 장애를 갖게 되어 통제할 수 없는 부적절한 연상 때문에 목표와 관련 없는 행동을 하게 됩니다. 손상이 심한 환자의 경우, 예를 들어 3개의 정사각형을 그려보라고 지시하면, 3개의 정사각형 외에 다른 큰 정사각형을 첨가하거나 그 안에 '진입금지'라는 글자를 써넣는 등, 지시와는 전혀 상관없는 연상에 따라 그림을 그립니다.

 둘째, 전두엽 손상환자는 자신에게 한 질문에 직접 답하기보다 다른 사람의 대화에 더 쉽게 참여하기 때문에 경험 많은 의사는 전두엽손상환자의 언어행동유발을 위해 옆 병상의 환자에게 먼저 대화를 시작하는 것이 좋은 방법이라는 것을 압니다.

 셋째, 행동 계획의 붕괴로 복잡한 행동이 단순하고 기초적인 행동으로 대치되고, 상황에 부적절하고 비논리적인 고정행동 반복이 나타납니다. 예를 들어, 손을 들어보라고 요구할 때, 환자의 손이 이불 위에 있는 경우 수행이 가능하지만, 손이 이불 밑에 있다면 손들이 수행을 못합니다. 먼저 손을 이불 위로 빼내야 하는 행동 계획이 필요하기 때문입니다. 또 다른 예로 똑같이 손을 들어보라는 요구는 따라할 수 있지만, "내가 주먹을 쥐면 당신을 손가락을 드세요"라고 지시하면 수행하지 못합니다.

 넷째, 언어적 지시를 기억하고 있지만, 이 지시에 따라 행동하지 못하며, 자신의 행동에 대한 통제적 영향을 잃게 됩니다. 예를 들어, 벨을 보자 버튼을 눌렀고 벨소리에 간호사가 와서 이유를 물으면 설명하지 못합니다. 다른 예로, 진찰 후 병실로 돌아가기 위해 의자에게 일어났지만 병원 창문이 열린 것을 보고 병실이 아닌 창문으로 가는 행동을 보입니다. 어떤 환자는 담배를 가져오라고 지시하자 이 지시를 수행하기 위해 병실로 가는 도중 동료환자를 만나게 되었고, 담배를 가져오라는 지시를 분명하게 기억하고 있었음에도 불구하고 동료환자를 따라가는 행동을 보입니다.

 다섯째, 지적 활동 대신 일련의 충동적이고 단편적인 추측만 하거나 지적활동에 필요한 적절한 프로그램을 형성하는 대신 무기력한 고정행동만을 나타내기도 합니다. 전두엽 손상환자들은 깊게 관찰하고 필요한 부분을 선택하고 비교한 후 가설을 세우기보다는 특정한 부분을 선택한 후 더 이상의 분석 없이 전체를 추측하려는 특성을 보이기도 합니다.

 여섯째, 문제의 조건들을 읽고 난 후 그 조건들을 기억해서 정확하게 반복하기 어려워 하며, 때로는 중요한 부분을 생략하거나 다른 말로 대치해서 말하기도 합니다. 예를 들어, "두 선반 위에 모두 18권의 책이 있는데 두 선반에 똑같은 수의 책이 얹혀 있지는 않습니다. 한 선반 위의 책의 수는 다른 선반 위에 있는 책 수보다 2배 더 많습니다. 선반 위에 있는 책은 각각 몇 권입니까?"로 질문을 반복해 보라고 요구할 때, 환자들은 "두 선반 위에는 모두 18권의 책이 있는데 한 선반 위의 책은 다른 선반 위의 책보다 2배 더 많습니다. 각 선반 위에 있는 책은 모두 몇 권입니까?"로 부분을 생략하고 다른 말로 대치하는 현상이 일어납니다. 어떤 경우는 논리적이고 연속적인 문제 해결 대신에 단편적인 조작만을 보입니다. 환자가 구한 답이 정확한지 확인을 요구해도 비교하지 못하기 때문에 구한 답과 조건들 사이의 모순을 인식할 수 없습니다. 즉, 외부의 도움 없이 문제 해결을 위한 계획을 수행할 수 없습니다.

 전두엽 내부 안와부위 손상시는 운동장애나 병리적 특성, 계획 장애 등은 나타나지 않으나, 탈 억제와 정서변화를 초래합니다. 정서장애는 자아 통제부족, 격렬한 정서적 표현, 기질의 변화 형태를 보입니다.

 

1-2. 전전두엽

전전두엽은 사고력를 담당하는 뇌로 학습 성취 및 업무 적성과 관련이 있으며, 추상적 사고는 일을 시작하기에 앞서 적은 시간과 노력으로 빠른 사고, 또는 빠른 사고를 하기 위해 최대의 결과를 창출할 수 있는 시스템을 만들어 놓습니다. 추상적 사고는 일을 시작하기에 앞서 좋은 결과를 얻기 위한 가장 중요한 일은 무엇이고, 어떤 방법으로 할 것인지, 문제점은 무엇인지 등을 미리 머릿속에서 그려보는 시뮬레이션 작업을 거칩니다. 구체적 사고는 오감으로 들어오는 사실자극들을 정확하게 논리적으로 비교하고 분석하는 사실 처리를 담당하며, 오감으로 들어오는 사실적 지시사항에 정확하게 외적 자극들에 대한 통제를 통해 행동추진 능력을 보입니다.

 

2. 후두엽: 시각의 구성

 후두엽은 일차영역의 기초적 시각기능을 통해 시각정보 -> 망막 -> 수용기 세포들에 의한 시신경 -> 자극정보를 전달하며 일차영역 손상 시에 시력상실과 시야장애를 초래합니다. 후두엽의 이차영역에서는 시각정보의 직접적 수용 관여보다는 시각정보의 조직화, 통합적 처리 및 저장에 관여합니다. 후두엽의 이차영역 손상 중, 우반구 시각경로손상 시에는 그림이나 책의 오른쪽 면만 지각하여 글을 쓰거나 그림을 그릴 때 종이의 오른쪽 면만 사용하게 됩니다. 책을 읽을 때도 오른쪽 면만 읽기 때문에 내용 이해의 어려움을 경험합니다. 또한 시각정보를 완전한 형태로 지각하는 데 장애가 나타나 전체적 시각 형태를 그리지도 못하여서 단지 몇 개의 부분들만 그립니다. 즉 우반구 손상을 입은 환자들은 개개의 사물특징을 통합하여 전체적인 시각이미지로 합성하는 데 장애를 보입니다. 예를 들어, 친숙한 얼굴이나 거울에 비친 자신의 얼굴조차 알아보지 못해 목소리, 옷차림, 몸짓을 통해 사람을 구별하는 상모실인증을 경험하거나 다른 예로, 안경그림을 보여주면, '여기에 원이 하나 있고, 여기에 다른 원이 있는데, 음 그리고 여기에는 막대기가 있고, 빗장 같은 것도 있고, 이것이 뭐지? 자전거 인가요?'라고 전체를 통합하지 못하는 특성을 보이고, 어떤 환자는 꼬리가 있는 여거 라지 색깔의 깃털을 가진 공작을 보여주면, '여기에 불이 있고 여기에는 화염이 있어요'라고 말합니다. 또 다른 경우는 한 번에 한 사물 밖에는 볼 수 없어 두 개 이상 사물을 동시에 지각 및 처리하지 못하는데 예를 들어, 연필 끝을 보면 선이 안보이고, 선을 보면 연필 끝을 볼 수 없어 글을 쓸 때 연속해서 글씨를 쓰기 어려워하는 동시실인증을 경험하기도 합니다.

 후두엽에 전류실험을 할 때, 1)일차 영역을 자극하면 환자들은 기초적인 환시 즉, 빛의 번쩍임, 화염이 타오르는 것, 색채가 있는 점 등을 보고하지만, 2)이차영역을 자극하면 꽃, 동물, 친숙한 사람의 모습 등과 같은 복잡하고 의미 있는 환시나 일련의 순서로 진행되는 통합된 사물이나 행위 모습의 환시 유발을 보고하였습니다. 예를 들어, 친구가 자신에게 다가와서 손으로 자신을 부르는 등의 완전한 형태의 모습을 보고하였습니다. 이는 환자들이 이전에 가졌던 시각 경험을 반영해 주는 것으로 여겨기지 때문에 이차시각영역을 자극하는 것은 이 부위에 저장되어 있는 시각 이미지의 흔적들을 활성화 시킨다고 할 수 있습니다. 

  

3. 측두엽: 청각의 구성

 측두엽의 일차영역의 기초적 청각 기능은 외부 음파 -> 내이의 와우각 -> 청각기 세포들에 의한 청신경 -> 뇌에 청각 정보를 전달합니다. 일차영역이 손상되면 청력상실을 경험합니다. 측두엽의 이차영역은 청력상실은 보이지 않으나 동시에 제시되는 여러 청각자극들에 대하여 서로 다른 반사반응들을 형성하지 못하게 되어, 한 가지 소리는 구분하지만 여러 소리를 구별하기 어렵게 됩니다. 예를 들어, vine과 wine을 구분하기 어렵습니다. 좌반구 측두엽은 음소를 분석하고 통합하는 능력에 관여하여 언어 청취에 중추적 역할을 합니다. 이 영역에 손상이 있을 때, 발음의 음소들을 구별해내는데 어려움을 갖게 되어, 청력이 정상이라 하더라도 음소들을 구별하는 데 장애를 보입니다. 또한 소리의 복잡한 연합을 분석하지 못하게 되어, 철자인식을 못하거나 유사한 윤곽을 가진 철자들의 혼동 또는 복잡한 철자인식이 안되어 읽기능력 장애와 받아쓰기 어려움이 나타납니다. 이 영역에서 광범위한 손상이 있을 때, 모든 음소들이 분명치 않은 소음, 예를 들어 시냇물 소리나 나뭇잎 부딪치는 소리로 지각되며, 경미한 손상 시에는 d-t, ba-pa 등과 같은 유사한 음소들만 구별할 수 없게 됩니다. 어떤 환자는 좌반구 측두엽의 깊숙한 부위가 손상 되어, 음소청각은 정상일 수 있으나 2-3개의 단어들의 짧은 단어나 문장을 기억하지 못하였습니다. 그러나 청각통로로가 아닌 글로 써서 제시하면 잘 기억합니다.

 우반구 측두엽이 손상된 경우, 리듬 지각이나 서로 다른 주파수를 가진 소리를 지각하는데 장애를 보이지만, 좌반구 측두엽 손상 시에 언어청취는 장애를 받지만 음악청취에는 장애를 보이지 않습니다.

 

4. 두정엽: 공간적 합성의 구성

 두정엽은 공간합성에 관여하여 배열과 위치 및 운동에 관여합니다. 어떤 환자들은 방향을 쉽게 잃어버려 병실 복도로 나가면 다시 병실을 찾아오기 어렵고, 병실 안에서도 자신의 침대를 찾기 어렵다. 동쪽과 서쪽 또는 왼쪽과 오른쪽 방향혼돈이 있고, 자주 갔던 장소도 지도에서 찾지 못합니다. 침대 정리도 어렵고, 옷을 입을 때도 팔을 다른쪽 소매에 넣는 행동을 보이고, 시계의 바늘 위치만 보고 시간을 알 수 없습니다. 지시에 따라 손을 들어보게 하거나 모양 맞추기 등의 구성이 어렵습니다.

 두정엽이 손상된 환자의 경우, 글자를 구성하는 선들의 공간적 위치를 기억하지 못하기 때문에 쓰기 능력이 심각하게 장애를 받습니다. 또한 배열과 관련된 논리적-문법구조를 이해하거나 수리적 조작을 수행하는데 장애를 보이며, 공간 인지 과정 및 행동 장애를 보일 수 있습니다. 어떤 환자들은 stol 대신 snot과 같은 유사단어를 바꿔 쓰기도 하고 발음 시 입술과 혀의 위치를 결정하지 못해 발음에 장애를 보이기도 합니다. 또 어떤 환자는 촉각으로 물체 인식을 하지 못하고, 손상된 영역이 담당하는 신체 분위의 감각 상실을 보고하였습니다. 두정엽의 중심후회손상 시에는 정상적인 근육 강도가 있음에도 신체 부위들에 대한 적절한 통제를 할 수 없기 때문에 운동 감각을 상실하게 되며 수의적인 운동을 할 수 없게 됩니다. 또한 미세한 손 운동을 할 수 없게 되어 정교하고 섬세한 손 움직임 대신 조잡한 손 움직임을 보입니다. 예를 들어 바늘처럼 작은 물건도 연필과 같이 큰 물건처럼 잡는 경향을 보입니다. 두정엽의 운동 전 영역 손상 시 숙련된 운동도 장애를 보일 수 있는습니다. 예를 들어, 손상 후, 필체가 변하고, 이전에 숙련된 타이핑, 악기 연주가 어렵거나, 숙련된 직공도 습관적으로 하던 일련의 움직임을 더 이상 자동적으로 수행하지 못할 수 있습니다.

 오른쪽 우반구 두정엽이 손상된 환자는 좌반구 두정엽에서 보이는 언어, 쓰기, 읽기 및 계산 기능의 장애는 나타나지 않습니다.

 오른손잡이라 해서 좌반구가 항상 절대적으로 우세한 것은 아닙니다.