카오스재단

답변완료

두뇌세포인 뉴런이 정보를 어떻게 기억하고 회상하는 건지 궁금합니다. 아기는 엄마의 얼굴을 \"기억\"하고... 우리는 이대호가 한일전에서 홈런을 치던 장면을 \"기억\"합니다. 도대체 두뇌세포인 뉴런은 어떻게 이러한 정보를 \"기억\"하는 건가요? 어떤 새로운 장면을 보거나 목소리를 들으면 뉴런세포의 축삭돌기가 새로 생기거나 뻗어나가 다른 뉴런세포의 수상돌기에 새로운 연결(시냅스)이 생긴다는 건가요? 한번 형성된 뉴런의 연결관계는 그 \"기억\"이 존재하는 한 계속 연결되어 있다는 건가요? 정지화면이라면 그래도 기억 메카니즘을 이해할 수 있을 것 같기도 한데, 계속 움직이는 동영상이나 음성이라면 그 변화과정이 어떻게 \'기억\'외고 다시 끄집어내서 회상할 수 있는 걸까요?

답변내용

정말 좋은 질문입니다. \'기억\' 메커니즘은 누구나 한번쯤 궁금해 했을 주제인데요, 아쉽게도 아직 밝혀지지 않은 것이 많습니다. 기억에서 핵심적인 역할을 하는 것이 바로 해마입니다. 해마는 시각, 청각, 촉각 등 다양한 감감정보를 항목별로 분류해서 다양한 대뇌피질에 전송하는데 이 과정이 바로 기억을 형성하는 과정입니다. 이것이 장기간 저장될 때는(장기기억) 유전자가 발현되고 그에 따라 단백질의 형성되어 기억의 연결회로가 강화됩니다. 시각정보를 예로 들면 눈에 있는 시신경에서 시상을 거쳐 후두엽의 시각피질로 보내집니다. 시각피질은 V1에서 V8까지 여덟 개의 부위로 나뉘어져 있고 V1은 원래의 영상, V2는 두 눈의 영상을 비교 처리, V3는 거리, V4는 색, V5는 운동 등 각기 고유한 작업을 수행하고 그 결과물이 전전두피질에 전송되면 비로소 우리는 무언가를 보고 있다고 지각하게 되고 여기서 첫번째 단기기억이 형성됩니다. 이 정보가 다시 해마로 전송되고 아까 얘기한 대로 해마가 정보를 분할해서 다양한 피질로 전송합니다. 이때의 전체의 시냅스 연결망이 장기기억을 형성한다고 생각하면 되겠습니다. 질문하신 운동 영상이나 연속적인 음성의 경우도 이를 담당하는 피질에 저장하게 되겠지요. 문제는 아직까지 기억이 어떻게 \'기억되는지\' 다시말해 어떻게 기억으로 재현되는지가 확실하게 밝혀져 있지 않다는 겁니다. 그래서 이를 뇌과학에서는 \'결합문제\'라고 부르고 많은 과학자들이 이를 해결하기 위해 매진하고 있습니다. 지금까지의 연구결과로는 무언가를 기억할 때 그와 관련된 뇌의 모든 부분이 같은 전자기파로 진동해서 그것이 통합적인 기억을 만들어내는 것으로 추측하고 있습니다. 아마도 조만간 기억에 관한 보다 자세한 메커니즘이 밝혀지리라 생각됩니다.

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