뇌의 가소성, 뇌의 신비!!

2011년 중국의 리 씨는 코와 입에서 악취가 계속해서 심하게 풍기자 병원에 갔는데, 검사결과 리 씨의 머리에 긴 칼날이 박혀있었다는 놀라운 말을 듣게 된다. 이러한 일이 벌어진 것은 2004년 리 씨가 강도가 휘두른 칼에 머리를 다친 일이 있었는데, 당시 리 씨를 치료한 의사가 실수로 칼잡이 부분만 제거하고 뇌 안에 칼날은 남겨두는 실수를 한 것이다. 그런데도 리 씨는 아무렇지 않게 정상적인 생활을 한 것이다. 검사결과로 알게 된 뇌 속의 칼을 다시 제거했는데, 그 칼날은 길이 10cm, 폭 1.8cm나 되었다. 어떻게 리 씨는 칼날로 인해 뇌에 손상을 당한 상태였음에도 불구하고 일상적인 생활이 가능했던 것일까? 이에 대해 일부 학자들은 리 씨의 경우 운이 좋아 뇌의 민감한 부위를 절묘하게 피해 칼날이 박혔기 때문에 정상적인 생활을 할 수 있었던 것이라고 주장한다. 그런데 놀랍게도 리 씨 외에도 뇌의 절반을 잃고도 평범한 삶을 살고 있는 사람들이 있다.

(출처 - MBC 신비한TV서프라이즈)

1. 1987년 미국 오하이오 주, 14세 소년 ‘아하드 이스라필(Ahad Israfil)’은 사고로 머리에 총을 맞게 된다. 수술을 받은 ‘아하드 이스라필’는 오른쪽 뇌의 대부분을 잃게 된다. 그런데 아하는 기적적으로 살아났으며 심지어 고등학교를 졸업한 후 단과대학을 수석으로 입학한 것이다. 사고 후, 한쪽 뇌를 잃은 ‘아하드 이스라필’는 머리 오른쪽 부분이 움푹 파이게 됐다. 5시간이 걸린 첫 수술이 끝났을 때 의사는 ‘아하드 이스라필’가 살아날 가능성이 매우 낮으며 생존하더라도 정상인처럼 살 수는 없을 것이라고 예측했다. 그런데, 의료진의 예상과 달리 ‘아하드 이스라필’는 첫 수술이 끝난 지 얼마 후 말을 했으며 일부 감각 기관이 온전치 않아 휠체어를 타게 됐지만 평소와 다름없이 행동했던 것이다. 오히려 자신의 머리를 보고 스스럼없이 농담을 하며 가족들을 위로했다. 한 쪽 뇌가 없는데도 또래 아이들과 다름없이 말을 하고 생각을 했던 것이다. 의료진은 ‘아하드 이스라필’의 뇌 기능을 재생하기 위한 수술을 시도했지만 결국, ‘아하드 이스라필’의 외형만이라도 바꾸기로 결정했다. 딱딱한 실리콘을 머리에 이식하기로 한 것이다. 다행히 성적으로 수술은 끝났고 ‘아하드 이스라필’의 머리는 외형상 아무런 이상이 없는 것처럼 보이게 됐다. 심지어 ‘아하드 이스라필’는 걷는데 성공하는 등 기적적인 모습을 나타냈다. 그 후, ‘아하드 이스라필’는 대학에 입학해 학위를 얻었으며 사고 후 24년이 지난 현재까지 정상인과 다름없는 생활을 하고 있다. 

(출처 - MBC 신비한TV서프라이즈)

2. 미국 노스캐롤라이나에 사는 ‘카메론 모트(Cameron Mott)’는 세 살 때 갑작스런 발작 증세를 나타내기 시작했다. 이유 없이 갑자기 쓰러지는 등 신체에 이상 증상이 일어난 것이다. 그 후, 계속된 발작 때문에 카메론은 인지 능력이 떨어지면서 말도 잘 못하는 상태까지 이르게 됐다. 수 십 차례에 걸친 뇌 검사 결과 카메론은 뇌가 파괴되는 희귀병을 앓고 있음이 밝혀졌는데, ‘라스무센 뇌염(Rasmussen's Encephalitis)’라 불리는 이 병은 뇌가 바이러스에 감염되는 질환으로 대게 4~9세의 유아에게 발병하며 신체 일부의 마비와 지능 저하를 동반하게 되는 난치병이다. 카메론의 증상이 점차 악화되자 의료진은 감염 상태였던 카메론의 오른쪽 뇌를 제거하기로 결정했다. 당시 의료진은 카메론의 왼쪽 몸에 마비가 올 것이라 예상했다. 오른쪽 뇌는 신체의 왼쪽 부분을 담당했기 때문이다. 그런데 놀랍게도 카메론은 수술 후 4주 만에 병원을 걸어 나갔으며, 오히려 질병을 앓았던 오른쪽 뇌를 제거한 이후 언어 기능을 회복하기까지 했다. 2011년 카메론은 학교에 다니고 있으며 일상생활에 별다른 지장을 느끼지 못했다고 한다.

(출처 - MBC 신비한TV서프라이즈)

뇌는 부위별로 담당하는 기능이 있어서 특정 부위가 손상되면 그 기능은 영원히 회복할 수 없다고 여겨져 왔다. 인간의 대뇌는 전두엽, 측두엽, 두정엽, 후두엽의 4개 부분으로 나뉘는데 각각 기억, 이해, 감각, 사고력 등 역할이 구분되어 있기 때문이었다. 예를 들어 두정엽의 한쪽만 손상돼도 무인식증 상태가 되어 일상생활이 불가능하게 된다. 그런데 이에 대해 새로운 의견이 주장됐다. 뇌의 구조가 비정상적이더라도 손상된 부위를 다른 부위가 대신 수행하기 때문에 정상인과 다름없이 생활할 수 있다는 것이다. 뇌가 완전히 없는 것은 아니기 때문이다. 뇌가 전혀 없는 경우는 선척적인 기형인 ‘무뇌증(Anencephaly)’으로 구분된다. 무뇌증은 대뇌가 없거나 흔적만 남아 있으며 두개골이 없는 것이 특징이다. 무뇌증 환자는 보통 출생 후 며칠 내에 사망하게 된다.

(출처 - MBC 신비한TV서프라이즈)

즉, 무뇌증 환자의 경우처럼 대뇌가 완전히 없는 상태가 아니라면 극히 일부라도 뇌가 남아있을 경우 일상생활은 가능하다는 것이다. 일부 뇌 과학자들은 이를 ‘뇌의 가소성(Plasticity)’이라는 이론으로 설명하고 있다. 뇌가 마치 찰흙이나 플라스틱처럼 변형한다는 것이다. 뇌가 스스로 기능을 회복해 나가거나 손상된 부위를 대체하면서 역할을 대신하는 것이라고 한다. 뇌의 가소성을 주장하는 학자들은 독특한 사례를 제시한다. 2002년 네덜란드의 로테르담 대학병원의 의사들은 한 소녀를 수술하게 되는데 그녀는 질병으로 인해 왼쪽 뇌와 함께 대뇌의 특정 기관인 ‘언어중추’를 제거해야 했다. 그런데 놀랍게도 소녀는 네덜란드어와 터키어를 완벽하게 구사했던 것이다. 의료진은 소녀의 오른쪽 뇌가 언어 학습능력을 대신하고 있다고 주장했다. 그러나 뇌의 가소성만으로 뇌가 가진 미스터리를 모두 설명할 수는 없다. 현재까지 뇌에 대해 알려진 지식은 극히 일부에 불과하기 때문이다.

posted by 멈출수없는이유
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