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삼위일체뇌

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목차

1. 개요

삼위일체뇌는 뇌를 파충류 복합체(대뇌 기저핵), 구포유류 복합체(대뇌 변연계), 신포유류 복합체(대뇌 신피질)로 구분하여, 각 구조가 독립적인 의식을 가지며 진화 과정에서 순차적으로 추가되었다고 보는 이론이다. 이 모델은 대뇌 기저핵이 본능, 변연계가 감정, 신피질이 이성적 사고를 담당한다고 설명한다. 현대 신경과학은 이 모델이 뇌의 기능과 진화를 지나치게 단순화했다고 비판하지만, 뇌에 대한 대중적 이해를 높이는 데 기여했다.

2. 삼위일체 뇌의 구조와 기능

폴 맥린의 삼위일체 뇌 모델은 인간 뇌가 진화 과정에서 순차적으로 추가된 세 가지 주요 구조로 구성되어 있다고 주장한다. 각 구조는 고유한 기능을 담당하며, 서로 독립적인 의식을 가진다고 여겨진다.


  • 대뇌 기저핵: 원시적 본능을 담당한다.
  • 변연계: 감정(정동)을 담당한다.
  • 대뇌 신피질: 객관적 또는 이성적 사고를 담당한다.

2. 1. R복합체 (파충류 뇌)

R복합체는 "파충류의 뇌"라고 불린다. R은 파충류(Reptile)를 의미한다. 이 부분은 가장 먼저 발달하였으며 뇌간과 소뇌를 포함하고 있고, 기본적인 생존 행동과 생각이 나온다. 뇌간 상단부를 모자처럼 뒤덮고 있는 부위이다. 인간이 파충류였던 시기에 발달했다.[6]

make by Edwards_AllanbTriune Brain


R복합체는 다음과 같은 행동을 관장한다.

  • 인간의 공격적 행위
  • 정형화된 의식 행위
  • 자기 세력권의 방어
  • 계층적 위계 질서 유지


인간의 두개골 내부 깊숙한 곳에는 아직 악어의 뇌가 남아 있는 것이다. "파충류 복합체"(일명 "R-복합체", "파충류 뇌" 또는 "도마뱀 뇌")는 폴 맥린이 발달 과정에서 뇌 앞부분 바닥에서 파생된 구조인 기저핵에 붙인 이름이다. 맥린은 파충류 복합체가 공격성, 지배력, 영토성, 의례적 행동과 관련된 종 특유의 본능적 행동을 담당한다고 제안했다.[6]

2. 2. 변연계 (구포유류 뇌)

뇌의 대뇌변연계


1952년 맥린에 의해 소개되었으며 "포유류의 오래된 뇌"로 알려졌다. 감정과 본능의 원천인 부분이며 이 부분이 자극되면 특정 생각과 감정이 발생한다고 알려져 있다. 편도체, 시상하부와 해마로 이루어져 있다. 이 부분은 반드시 신피질과 연관되어야만 기능을 발휘할 수 있다.

진화론적 관점에서 보면 인간이 원시 포유동물일 때 생긴 뇌이다.

변연계가 관장하는 기능은 다음과 같다.

  • 정서적 반응과 행동 (예, 기분, 감정, 걱정)
  • 자녀 보호의 본능(예, 모성애)


이는 중격, 편도체, 시상 하부, 해마 복합체, 대상 피질로 구성되어 있다. 매클린은 1952년 논문에서 상호 연결된 뇌 구조 집합을 지칭하기 위해 처음으로 "변연계"라는 용어를 도입했다. 뇌에서 변연계를 주요 기능적 시스템으로 인정한 매클린의 업적은 신경 과학자들 사이에서 널리 받아들여졌으며, 그의 분야에 대한 가장 중요한 공헌으로 여겨진다. 매클린은 변연계의 구조가 포유류 진화 초기에 발생했으며(''고(古)-''는 "오래된"을 의미한다) 먹이 섭취, 생식 행동 및 부모 행동과 관련된 동기 부여와 감정을 담당한다고 주장했다.

뇌의 삼위일체뇌 이론은 파충류 복합체(대뇌 기저핵), 구포유류 복합체(대뇌 변연계), 신포유류 복합체(대뇌 신피질)로 구성되며, 각각이 독립적인 의식을 가지며 진화 과정에서 전뇌에 순차적으로 추가된 구조로 여겨진다.

이 모델에 따르면 대뇌 기저핵은 원시적 본능을, 대뇌 변연계는 감정(정동)을, 대뇌 신피질은 객관적 또는 이성적 사고를 담당한다.

2. 3. 신피질 (신포유류 뇌)

대뇌피질과 같으며, 고등 포유류의 진화 마지막 단계에서 발달한 부분이다. 이성적 사고, 언어, 고차원의 사고 능력이 발휘되는 부분이다. 뇌의 가장 바깥 부분에 위치한다. 신피질은 수백만 년 전 인간이 영장류였던 시기에 생긴 부위로 원시 두뇌(R-영역, 변연계)를 둘러싸고 억제하고 있다.

두뇌 질량의 2/3를 차지한다.

대뇌 피질은 크게 두 가지로 분류할 수 있다.

  • 대뇌 피질의 오른쪽 반구
  • * 패턴 인식
  • * 직관과 감수성 발동
  • * 창조적 통찰

  • 대뇌 피질의 왼쪽 반구
  • * 이성적 분석
  • * 분석적 사고
  • * 비판적 사고


즉, 한쪽에서는 아이디어를 내놓고 다른 한쪽에서는 그 아이디어의 실효성을 검증하는 식이다.

3. 삼위일체 뇌 모델의 상호작용

삼위일체 뇌 모델은 뇌의 세 가지 구조, 즉 파충류 복합체(대뇌 기저핵), 구포유류 복합체(대뇌 변연계), 신포유류 복합체(대뇌 신피질)가 서로 독립적으로 기능하면서도 상호작용한다고 주장한다.[7] 이 모델은 서로 다른 인지 행동이 하나의 개체가 아닌 세 개의 서로 다른 개체에 의해 발생한다고 본다.

이 모델에 따르면, 대뇌 기저핵은 원시적 본능을, 대뇌 변연계는 감정(정동)을, 대뇌 신피질은 객관적 또는 이성적 사고를 담당한다. 예를 들어, 배가 고플 때 먹으라는 명령은 파충류 뇌에서 나오지만, 먹지 않는 선택은 신포유류 뇌의 합리적인 생각에 의해 제어될 수 있다.

이러한 구조의 분리는 세 복합체가 단일 구조가 자기 자신과 상호 작용하는 것이 아니라, 서로 개별적으로 상호 작용한다는 생각을 뒷받침한다.

3. 1. 구조 간의 경쟁과 억제

신피질은 R복합체와 대뇌변연계의 원시적인 본능과 충동을 억제하고 조절하는 역할을 한다.[7] 예를 들어, 배고픔이라는 본능적인 욕구(R복합체)를 이성적인 판단(신피질)으로 조절할 수 있다.

신피질에 의해 생성된 의식적인 사고는 R복합체에서 생성된 원시적인 생각을 억제할 수 있기 때문에 이러한 상호 작용은 종종 경쟁적으로 보인다. 따라서 이 모델은 뇌의 해부학적 분리로 인해 구조 간의 상호 작용이 건설적이지 않고 상충된다고 제안한다.[8]

이러한 구조의 분리는 의식과 무의식적인 행동 사이에 근본적인 차이가 있음을 제시하며, 인간이 다른 대부분의 동물과 달리 흔치 않은 신피질을 가지고 있기 때문에 지능적이고 의식적인 종이 되었다고 주장한다.[8]

3. 2. 의식과 무의식의 차이

삼위일체 뇌 모델은 뇌 구조들이 서로 비교적 독립적이지만, 어떤 형태로든 연결되어 있다고 주장한다.[7] 이러한 구조의 분리는 의식과 무의식적인 행동 사이에 근본적인 차이가 있음을 제시하며, 인간이 다른 대부분의 동물과 달리 흔치 않은 신피질을 가지고 있기 때문에 지능적이고 의식적인 종이 되었다고 주장한다.[8]

신피질과 파충류 뇌 사이의 상호 작용은 종종 경쟁적으로 보이는데, 신피질에 의해 생성된 의식적인 사고가 파충류 뇌에서 생성된 원시적인 생각을 억제할 수 있기 때문이다.[8] 예를 들어, 배가 고프면 파충류 뇌가 몸에게 먹으라고 명령하는 것처럼 보이지만, 개인은 배가 고플 때 먹지 않을 합리적인 선택을 할 수 있으며, 이러한 합리적인 생각은 신피질에 의해 제어된다고 한다.

4. 현대 신경과학적 관점과 비판

폴 D. 맥린이 1960년대에 처음 제시한 삼위일체 뇌 가설은 루드비히 에딩거, 엘리자베스 C. 크로스비, 찰스 저드슨 헤릭의 20세기 초 비교 신경해부학 연구에 기초했다.[9][10] 1980년대 이후, 새로운 신경해부학적 기법으로 동물의 뇌 회로를 파악하면서 비교 신경해부학에 대한 관심이 다시 높아졌다. 인간 뇌 진화 전문가 테렌스 데이컨은 이후의 발견들이 맥린의 가설을 뒷받침하는 전통적인 신경해부학적 개념을 수정했다고 언급하며, 뇌의 각 부분이 진화적으로 추가되었다는 것은 비현실적이라고 지적했다.[11]

삼위일체 뇌 모델은 뇌를 파충류 복합체(대뇌 기저핵), 구포유류 복합체(대뇌 변연계), 신포유류 복합체(대뇌 신피질)의 세 부분으로 나누고, 각 부분이 독립적인 의식을 가지며 진화 과정에서 순차적으로 전뇌에 추가되었다고 보았다. 이 모델에 따르면, 대뇌 기저핵은 원시적 본능, 대뇌 변연계는 감정, 대뇌 신피질은 이성적 사고를 담당한다.

그러나 현대 신경과학 연구는 삼위일체 뇌 모델이 뇌의 기능과 진화를 지나치게 단순화했다고 비판한다. 최근의 행동 연구는 사우롭신(파충류와 조류)의 행동이 정형화되고 의례적이라는 전통적인 견해를 뒷받침하지 않는다. 조류는 뉴칼레도니아 까마귀의 도구 제작, 회색 앵무의 언어와 유사한 범주화 능력 등 고도로 정교한 인지 능력을 보여준다.[12]


4. 1. 기저핵에 대한 재평가

기저핵(R복합체의 주요 구성 요소)은 파충류뿐만 아니라 양서류, 어류, 포유류를 포함한 모든 척추동물에서 발견된다.[2] 기저핵은 모든 현대 척추동물의 전뇌에서 발견되기 때문에, 그 기원이 5억 년 이상 전의 척추동물의 공통 조상으로 거슬러 올라간다는 사실이 밝혀졌다.

4. 2. 변연계에 대한 재평가

맥린이 초기 포유류에서 발생했다고 제안한 변연계의 구조는 포유류뿐만 아니라 다양한 현대 척추동물에서 발견된다.[2][13] "고포유류" 특성(예: 부모의 자녀 보호)은 조류와 일부 어류에서도 나타난다. 따라서 이러한 시스템의 진화는 공통 척추동물 조상으로 거슬러 올라갈 수 있다.[2][13]

4. 3. 신피질에 대한 재평가

최근 고생물학적 데이터나 비교 해부학적 증거에 기반한 연구는 신피질이 최초로 출현한 포유류에 이미 존재했음을 강력하게 시사한다. 비록 비포유류는 진정한 의미에서 6개의 층으로 구성된 신피질을 가지고 있지 않지만, 피질 영역을 가지고 있으며, 이 영역의 일부는 포유류 신피질과 상동 기관으로 여겨진다. 조류와 파충류는 일반적으로 등쪽 피질에 3개의 층을 가지고 있는데,[2][13] 이는 포유류 신피질의 상동체이다. 조류와 포유류의 종뇌는 신피질과 마찬가지로 다른 종뇌 구조와 신경해부학적 연결을 갖는다.[2] 이는 지각, 학습 및 기억, 의사 결정, 운동 제어, 개념적 사고와 같은 유사한 기능을 수행한다는 것을 의미한다.

5. 대중적 수용과 영향

삼위일체 뇌 모델은 과학계에서 지나치게 단순화되었다는 비판을 받지만,[15] 그 단순성 덕분에 대중적으로 널리 알려졌다. 이 모델은 뇌 활동, 구조 및 진화에 대한 설명으로는 부정확한 면이 있지만, 여러 분야에서 흔히 사용되는 개념으로 남아있다. "신피질"은 계획, 모델링 등 고등 인지와 관련된 뇌 구조를, "변연계 뇌"는 사회적 행동, 양육 행동 등과 관련된 뇌 구조를, "파충류 뇌"는 영토성, 의례적 행동 등과 관련된 뇌 구조를 지칭한다.

하워드 블룸은 저서 ''루시퍼 원리''에서 인간 행동의 특정 측면을 설명하기 위해 삼위일체 뇌 개념을 언급했다. 아서 쾨슬러는 그의 후기 작품, 특히 ''기계 속의 유령''에서 매클린의 삼위일체 뇌 개념을 핵심으로 삼았다. 영국 소설가 줄리언 반스는 1982년 소설 ''Before She Met Me''의 서문에서 매클린의 삼위일체 뇌에 대한 내용을 인용했다. 피터 A. 레빈은 저서 ''호랑이 깨우기''에서 삼위일체 뇌 개념을 사용하여 외상 치유에 대한 자신의 신체 경험 접근 방식을 설명한다. 리 차일드의 소설 시리즈에 등장하는 인물 잭 리처는 잠재적 위험을 경고하는 "도마뱀 뇌"로부터 메시지를 받는다고 한다.

글린다-리 호프만은 저서 ''이브의 비밀 지참금, 의식 발달에서의 여성의 역할''에서 매클린의 삼위일체 이론을 언급하고 더 나아가, 전전두엽 피질을 신피질의 나머지 부분과 구별한다. 호프만은 많은 사람에게 있어 파충류 피질이 통제 불능 상태이며, 편도체가 공포심을 부추겨 더 나쁜 행동으로 이끈다고 주장한다.[16]

이 모델에 따르면 대뇌 기저핵은 원시적 본능을, 대뇌 변연계는 감정을, 대뇌 신피질은 객관적 또는 이성적 사고를 담당한다.

6. 결론

맥린의 삼위일체 뇌 모델은 뇌의 진화와 기능에 대한 초기 이론으로, 현재는 그 한계가 명확하게 밝혀졌다. 이 모델에 따르면 뇌는 파충류 복합체(대뇌 기저핵), 구포유류 복합체(대뇌 변연계), 신포유류 복합체(대뇌 신피질)로 구성되며, 각각 독립적인 의식을 가지며 진화 과정에서 전뇌에 순차적으로 추가된 구조로 여겨진다.[4]

이 모델에 따르면 대뇌 기저핵은 원시적 본능을, 대뇌 변연계는 감정(정동)을, 대뇌 신피질은 객관적 또는 이성적 사고를 담당한다.[4] 하지만 이 모델은 뇌에 대한 대중적 관심을 높이고, 뇌 기능에 대한 다양한 논의를 촉발하는 데 기여했다.

참조

[1] 학술지 Your Brain Is Not an Onion With a Tiny Reptile Inside 2020-05-08
[2] 서적 Principles of Brain Evolution Sinauer Associates
[3] 서적 Foreword to Cory, G. and Gardner, R. (2002) ''The Evolutionary Neuroethology of Paul MacLean: Convergences and Frontiers''
[4] 학술지 The embodied brain: towards a radical embodied cognitive neuroscience 2015-05-06
[5] 학술지 The triune brain in evolution: Role in paleocerebral functions. 1990
[6] 서적 Lizard https://books.google[...] Reaktion Books 2020-06-09
[7] 학술지 The Brain Is Adaptive Not Triune: How the Brain Responds to Threat, Challenge, and Change 2022
[8] 서적 Encyclopedia of Neuroscience 2009
[9] 학술지 The Triune Brain in Evolution. Role in Paleocerebral Functions. Paul D. MacLean. Plenum, New York, 1990. xxiv, 672 pp., illus. $75 1990-10-12
[10] 서적 Principles of Brain Evolution Sinauer Associates 2005
[11] 웹사이트 A theory abandoned but still compelling https://medicine.yal[...] 2022-09-28
[12] 뉴스 One World, Many Minds: Intelligence in the Animal Kingdom http://www.sciam.com[...] 2008-12
[13] 서적 Comparative Vertebrate Neuroanatomy: Evolution and Adaptation Wiley
[14] 학술지 A natural history of skills https://hal.inria.fr[...] 2018-12
[15] 학술지 The Triune Brain in Antiquity: Plato, Aristotle, Erasistratus 2010-01-15
[16] 서적 The Secret Dowry of Eve: Woman's Role in the Development of Consciousness Simon and Schuster 2003
[17] 웹사이트 That Is Not How Your Brain Works https://nautil.us/th[...] 2021-03-03


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