피질 지도

Cortical map

피질 지도는 특정 정보처리 기능(혼합 지도, 색상 지도, 등고선 지도 등)을 수행하는 것으로 확인된 뇌피질 내 미니콜럼의 모음(아레아)이다.

피질 지도

특히 감각계통에 대한 피질조직은 지도적인 측면에서 설명되는 경우가 많다.[1] 예를 들어, 발의 감각 정보는 하나의 피질 부위로 투영되고 다른 부위의 손 표적에서 투영된다. 피질에 대한 감각적 입력의 이 기면체 조직의 결과로서, 신체의 피질적 표현은 지도(또는 호문쿨루스)를 닮았다.

1970년대 후반과 1980년대 초반에, 몇몇 그룹들은 감각적 입력의 일부를 제거하는 영향을 탐구하기 시작했다. 마이클 메르제니치와 존 카스, 더그 라스무손은 피질 지도를 종속변수로 사용했다. 연구진은 피질 지도가 입력을 박탈당하면 다른, 대개 인접한 입력에 반응하여 나중에 활성화된다는 사실을 밝혀냈다. 적어도 이러한 현상이 가장 철저하게 조사되어 온 체감계에서는 JT 월과 J Suu가 이러한 가소성의 기초가 되는 메커니즘을 추적해 왔다. 재조직은 피질적으로 출현하는 것이 아니라 처리 계층의 모든 수준에서 발생한다; 이것은 대뇌피질에서 관찰된 지도 변화를 생산한다.[2]

Merzenich와 William Jenkins (1990년)는 병리학적 동요가 없는 감각적 경험과 영장류 소마토센서리 시스템에서 피질적으로 관찰된 가소성에 관련된 연구를 시작했으며, 이에 참석한 수술자 행동에서 활성화된 감각 부위가 피질적 표현에서 증가한다는 사실이 밝혀졌다. 그 직후 포드 에브너와 동료(1994)는 설치류 위스커 배럴 피질(1994)에서도 비슷한 노력을 기울였다. 이 두 집단은 수년 동안 크게 갈라졌다. 설치류 수염통 노력은 에브너, 매튜 다이아몬드, 마이클 암스트롱-제임스, 로버트 삭데브, 케빈 폭스에게 초점이 되었고 NMDA 수용체를 발현하는 피질 시냅스에 있는 변화의 중심지를 식별하고 정상 발현에 필요한 콜린거 입력을 포함시키는 데 큰 진전이 이루어졌다. 그러나 설치류 연구는 행동적 종말에 제대로 초점을 맞추지 못했고, 론 프로스티그와 다니엘 폴리(1999, 2004)는 행동 조작이 그 시스템의 피질적 소성성에 상당한 영향을 끼친다고 확인했다.

Merzenich와 DT Blake(2002, 2005, 2006년)는 체성 임플란트를 사용하여 체내 및 청각 시스템 모두에서 가소성의 진화를 연구했다. 두 시스템 모두 행동과 관련하여 유사한 변화를 보인다. 자극이 인지적으로 강화와 연관되면 피질 표식이 강화되고 확대된다. 어떤 경우에는 새로운 감각운동 행동이 처음 획득되는 시점에서 1~2일 사이에 피질적 표현이 2~3배 증가할 수 있으며, 변화는 최대 몇 주 내에 대부분 마무리된다. 제어 연구는 이러한 변화가 감각 경험에만 의한 것이 아니라는 것을 보여준다: 그들은 감각 경험에 대한 학습을 필요로 하며, 보상과 관련된 자극에 가장 강하며, 운영자와 고전적인 조건화 행동에서 동등하게 쉽게 일어난다.

피질 지도를 수반하는 흥미로운 현상은 유령 팔다리 발생이다(검토는 라마찬드란 참조). 이것은 손, 팔, 다리의 절단 수술을 받은 사람들에게 가장 흔히 설명되지만, 사지에 국한된 것은 아니다. 뇌지도의 흐트러짐과 대상 부위의 입력을 받지 못해 생기는 것으로[3] 생각되는 유령팔다리감정은 성가시거나 고통스러울 수 있다. 우발적으로, 계획된 절단보다 예상치 못한 손실 후에 더 흔하다. 육체적 재매입의 정도와 유령적 고통의 정도와 높은 상관관계가 있다. 그것이 희미해지면서, 그것은 인간의 성인 두뇌에 있는 새로운 신경 연결의 매혹적인 기능적 예다.

Norman Doidge는 Michael Merzenich의 선례를 따라, 신경 재생성의 발현을 긍정적이거나 부정적인 행동 결과를 가진 적응으로 분리한다. 예를 들어, 만약 유기체가 뇌졸중 후 정상 수준의 수행으로 회복할 수 있다면, 그 적응성은 "긍정적인 가소성"의 예로 간주될 수 있다. 신경세포가 죽을 수 있는 부상에 반응하는 신경전달물질의 과다한 증가는 "부정적인" 가소성으로 간주되어야 할 것이다. 게다가 약물 중독과 강박-강박 장애는 도지 박사에게 "부정적인 가소성"의 예로 여겨지는데, 이러한 행동을 초래하는 시냅스적 재선도 역시 매우 부적응적이기 때문이다.[3][4]

2005년의 한 연구는 신경성 플라스틱의 영향이 이전에 예상했던 것보다 훨씬 더 빠르게 발생한다는 것을 발견했다. 의대생들의 뇌는 시험공부 기간 동안 이미징되었다. 몇 달 만에 학생들의 회백질은 후두피질과 횡두피질에서 현저하게 증가했다.[5]

참고 항목

참조

  1. ^ Buonomano, Dean V.; Merzenich, Michael M. (March 1998). "CORTICAL PLASTICITY: From Synapses to Maps". Annual Review of Neuroscience. 21: 149–186. doi:10.1146/annurev.neuro.21.1.149. PMID 9530495. S2CID 10192461.
  2. ^ Wall, J.T.; Xu, J.; Wang, X. (September 2002). "Human brain plasticity: an emerging view of the multiple substrates and mechanisms that cause cortical changes and related sensory dysfunctions after injuries of sensory inputs from the body". Brain Research Reviews. Elsevier Science B.V. 39 (2–3): 181–215. doi:10.1016/S0165-0173(02)00192-3. PMID 12423766.
  3. ^ a b Doidge, Norman (2007). The Brain That Changes Itself: Stories of Personal Triumph from the frontiers of brain science. New York: Viking. ISBN 978-0-670-03830-5.
  4. ^ Merzenich와의 인터뷰
  5. ^ 드라간스키 외 "광범위한 학습 중 뇌구조의 일시적, 공간적 역동성" 신경과학저널, 2006년 6월 7일:6314-6317