제 5 강 신 경 세 포 망
1.의식(에델만의 “신경과학과 마음의 세계”중)
자기:내부항상성계/비자기:세계신호
a.1차 의식primary consciousness
-세계의 사물들을 정신적으로 자각하는 상태, 즉 현재에 심상을 갖는 상태.
-포유동물이면 인간이 아니더라도 1차 의식을 가지고 있다.
-기억된 현재만이 존재, 단절된 장면의 생성.
-비언어적이며 비의미론적
-지각의 범주화 외부의 세계신호가 특수가치-범주기억에 의해, 욕망에 의해서 범주화 됨
-특수가치(배고픔, 갈증, 혈당조절 등) 범주기억 형성 : 항상성 유지를 위한 정보(언어와 상관이 없다) - 언어출현 이전에 개념이 먼저 생긴다.
b.고차의식higher-order consciousness
-자기 자신의 행동이나 감정에 대해 사고하는 주체에 의한 재인이 포함된다.
-개인적인 모델을, 그리고 현재는 물론 과거, 미래의 모델을 재현한다. 현재가 연속되어 과거를 바탕으로 미래를 예측한다→self(자아의식)가 생긴다.
-직접적인 자각, 즉 감각기관, 다시 말해 감각수용체가 관계되지 않는 정신적 사건들에 대해 직접적인, 즉 비추론적이고 즉각적인 자각을 나타낸다.
-언어와 기록할 만한 주관적 삶을 가지고 있는 인간에게 직접적인 자각이 일어난다는 사실에 기반을 두고 있다.(Broca area 언어의 운동영역/ wernicke area 언어의 감각영역)
-우리는 우리가 의식하고 있다는 사실을 의식한다.
c.제럴드 에델만의 의식이론에 있어 세가지 가설
1)physics assumption 2)evolutionary assumption 3)qualia assumption
d.의식의 진화를 이해하는데 중요한 두 종류의 신경계 조직
1)brain stem과 limbic system
식욕,성욕,완료행동과 진화된 방어적 행동유형과 관계된 시스템. 일종의 가치계로서 여러 가지 다양한 신체 기관, 호르몬계, 그리고 자율신경계 등에 광범위하게 연결된다. 수면이나 성과 관계된 신체 주기 뿐만 아니라 심박률과 호흡률, 발한, 소화기능 등을 통제. 변연-뇌간시스템의 회로들이 고리모양으로 배열되어 있고, 상대적으로 느리게 반응하면 상세한 지도로 이뤄지지 않았다. 진화의 과정동안 외부세계로부터의 수많은 예기치 않은 신호들에 맞추는 게 아니라 신체에 맞춰 선택된다. 신체 기능들을 돌보기 위해 일찍이 진화했다. 그것들은 내부의 시스템이다.
2)thalamocortic system
이 시스템은 감각수용판으로부터 신호를 받아드리고 수의근에 신호를 보내는 식으로 진화했다. 시냅스연결은 평생 동안 계속되는 변화를 겪음에도 불구하고 반응이 매우 빠르다. 대뇌피질은 한조의 지도 내에 배열되어 있으며, 시상을 통해 외부 세계로부터 입력을 받아들인다. 변연-뇌간시스템과 달리 대뇌피질은 대규모의 재입력 연결로 이어져 층을 이루고 있는 국소 구조들처럼 고리를 포함하지 않는다. 다양한 감각 양식들을 통해 세계로부터 밀도 있고 빠른 일련의 신호들을 동시에 받아들이기에 적합한 구조를 갖춤. 점점 복잡해지는 운동행위와 세계의 사건들에 대한 범주화를 허용하기 위해 이 대뇌피질이 변연-뇌간체계보다 훨씬 늦게 진화 됐다. 공간은 물론 시간을 다루기 위해, 소뇌와 기저핵, 해마 등의 피질 부속 기관들은 실제운동과 기억 양쪽의 연속을 다루는 피질과 더불어 진화했다.
⇒피질이 세계의 범주화와 관계가 있고 변연-뇌간시스템이 가치와 관련이 있다면(즉 진화론적으로 선택된 생리학적 유형들에 대해 조정을 가하는 것과 관련이 있다면) 학습은 가치라는 배경위에서 범주화가 가치를 만족시키는 행위에 적응적 변화를 낳게 하는 수단으로서 간주될 수도 있다.
e.피질부속기관
연속기관. 뇌는 시간 조정, 연속 운동, 기억 확립과 관련되는 소뇌와 기저핵과 해마와 같은 구조를 포함한다. 그것들은 대뇌피질과 밀접히 관련되는데, 대뇌피질은 전면적 지도화에 의해 수행되는 종류의 상호 연관과 범주화를 수행한다.
f.개념적 가치-범주 기억을 조정해 주는 피질계와 모든 감각에 걸쳐 한창 진행 중인 지각 범주화를 조정해 주는 시상피질계 사이의 재입력 연결의 기능으로부터 상호연관적 장면이 생겨난다.
g.전두엽-비교, 예측, 판단/두정엽-공간지각/측두엽-종합적 기억
편도-감정, 분노, 공포
h.해마에서의 상관관계 : 감각영역의 정보가 해마,편도체, Papez circuit를 거쳐 기억 형성, 그 기억과 내부의 본능적, 생존을 위한 욕구와의 상관관계를 말함.
전면적 지도화
2.인지와 감정 프로세스
a.primary sensory area(V1일차시각영역, S1일차체감각영역, A1일차청각영역)에서 감각 정보들이 VA, SA, AA 연합영역으로 통합, 고등동물로 올수록 연합영역이 커진다. 측두엽 내측에 있는 다중감각영역(MA)에서 모두 통합 - 기억의 거대한 호수(모든 감각영역의 정보가 모인다. ex 한 사람을 전체로 인식하게된다.)
b.MA에서 모인 정보는 Papez circuit 또는 편도체(감정, 분노, 공포를 프로세스)로 전달-감정에 물든 기억
c.감정에 물든 기억이 전전두엽(PF; 비교, 예측, 판단)전달
d.전전두엽(PF)에서 보완운동영역(SMA), 전운동영역(PM)으로 전달 → M1일차운동영역에서 신경펄스가 척수를 타고 운동정보 전달
e.또는 Papez circuit에서 감정이 묻어난 기억이 다시 SA, AA, VA(MA)로 순환-현재 정보와 기억된 정보가 loop를 이룬다. 현재정보와 기억된 정보를 전전두엽에서 비교, 판단, 예측
→M1까지 가기전에 SMA와 PM에서 운동 출력에 대한 이중 보호, why? brain은 운동을 위해 존재, 생존을 위해 잘 운동하려고, 인간의 모든 행위는 운동출력이다. 타인과의 소통이 운동출력 없이는 이루어 질 수 없다.
f.범주화 - 내부신호로 인해 욕구에 맞추어 세계신호를 받아들인다.
감각의 범주화=지각의 범주화 / 다시 재범주화=개념의 범주화(언어와 무관)
동물 내부에서 생존을 위한 가치정보에 의해 외부정보가 mapping 된다.(해마에서의 상관관계) mapping된 정보만이 생물학적 의미를 가진다. mapping된 정보가 전두엽, 두정엽, 측두엽을 통해 가치에 물든 범주기억을 형성
g.먼저 사과를 망막에서 감지 → 시상의 외측슬상체(cf 청각은 내측슬상체) → V1,V2,V3,V4에 와서야 사과라는 것이 의식에 떠오른다 → PIT, AIT(측두엽, 다중감각연합영역MA) → PF, PMA, M1→ brain한가운데를 거쳐 척수를 타고 손을 움직이게 한다.
3.대뇌신피질 6개층으로 되어있다(뉴런의 분류)
4.인식과 감정 Process
a.인식작용(cognitive 연합연역까지 가야) : 五蘊의 想-보는 것, 감정이 묻어있지 않다.
편도체, 해마를 거쳐야 감정이 묻는다 : 五蘊의 識 감정에 물든 정보가 기억이 된다.
전운동영역 PM : 五蘊의 行(의지적 충동력)
감정에 물들었다는 것이 판단한다는 것, 감정이 판단의 근거, 감정은 움직이게 한다.
e motion → 밖으로 표출된 감정.
감정은 공포등을 매개로 편도체에서 만들어져 전전두엽을 통해 표출.
b.상호 연관된 생각들이 맥락 하에서 응집력있게 하나의 장면을 만들어낸다. 만약 장면이 맥락이 없고 그러한 생각으로 상황에 관련 없이 행동하면 - 이상하다.
c.VA, SA, AA에서 전전두엽으로 신호를 보낸다.
⇒작업기억(Walking memory)를 형성, Walking memory=의식
5.감정과 편도
긴박한 상황의 경우(비교, 판단하지 않는다.-전전두엽을 거치지 않는다.)
MA에서 편도체, 변연계 거쳐 a.전전두엽으로 안가고 바로 운동출력
b.기억(평생 지워지지 않는 기억)
c.내장반응
긴박한 상황의 경우(비교, 판단하지 않는다.-전전두엽을 거치지 않는다.)
MA에서 편도체, 변연계 거쳐 a.전전두엽으로 안가고 바로 운동출력
b.기억(평생 지워지지 않는 기억)
c.내장반응