환각지에 관한 흥미로운 과학 - 조슈아 W. 페이트 (Joshua W. Pate)

전체 강의 보기: https://ed.ted.com/lessons/the-fascinating-science-of-phantom-limbs-joshua-w-pate

팔이나 다리를 잃은 사람 중 대부분은 여전히 그 부위를 느낄 수 있습니다. 기억이나 대략의 모양만이 아니라 완전히 생생한 실체처럼 느낍니다. 환각으로 느끼는 손가락을 굽힐 수도 있고, 심지어 어떤 때는 시곗줄에 쓸리는 느낌이나 안으로 자란 발톱 때문에 아린 감각도 느낍니다. 무엇이 환각지 감각을 일으킬까요? 잃어버린 팔다리에 대해 뇌가 어떤 반응을 하는지 조슈아 W. 페이트가 알려드립니다.

강의: 조슈아 W. 페이트( Joshua W. Pate)
제작: 코즈모노 애니메이션 스튜디오(Kozmonot Animation Studio)

팔이나 다리를 잃은 사람 중 대부분은
여전히 그 부위를 느낄 수 있습니다.

기억이나 대략의 모양만이 아니라
완전히 생생한 실체처럼 느낍니다.

환각 손가락을 굽힐 수도 있고

심지어는 시곗줄에 쓸리는 느낌이나

안으로 자란 발톱 때문에
아리는 감각도 느낍니다.

그리고 놀랍게도

팔이나 다리가 없이 태어난
사람들도 그런 환각을 느낍니다.

그렇다면 이런 환각지 감각을
일으키는 것은 무엇일까요?

이런 환각이 확실하다는 것은

우리 뇌에 몸에 대한 일종의
지도가 있음을 가리킵니다.

그리고 팔다리 중 일부를 전혀
지녀본 적 없었던 사람도

그 부분을 느낀다는 것은

우리가 적어도 그런 지도의 초기 형태를
지니고 태어난다는 것을 시사합니다.

하지만 절단 이후 나타나는 환각이

이전의 정상적인 신체와 다른 점은

환각의 대부분이 고통스럽다는 점입니다.

환각지와 그로 인한 통증을
완전히 이해하기 위해서는

팔다리로부터 뇌로 이어지는
전체 경로를 생각해봐야 합니다.

우리의 팔다리는 감각 뉴런으로 가득해서

각 뉴런은 우리가 손끝에서
느끼는 감촉은 물론이고

신체 부위가 공간에서 어디에
있는지까지 파악합니다.

그 감각신호를 전달하는
신경계 연결 경로는

척수를 통하여 뇌까지 연결되어 있죠.

이 전달 경로의 많은 부분이
팔다리 쪽으로 뻗어 있기 때문에

신체가 절단된 이후에도
그 대부분이 몸에 남아있게 됩니다.

하지만 신체 일부를 잃으면

신호가 전달 경로를 따라 이동하는
모든 단계에 변화가 일어납니다.

절단 부위에는

잘린 신경 말단이 두꺼워져서
더 민감하게 변할 수도 있고

작은 압력만 가해져도 심한 고통을
신경계로 보낼 수도 있습니다.

보통 상황에서라면

척수 배각이라는 감각 세포가
이 신호를 감소시킬 것입니다.

하지만 우리가 아직 알지 못하는
어떤 이유로 인하여

신체 절단 후에 척수 배각의
억제 기제를 잃는 경우가 많아서

신호가 더 강해질 수 있습니다.

척수를 통과하고 나면
감각 신호가 뇌로 전달됩니다.

거기서 뇌의 체지각 피질이
그 신호를 처리합니다.

이 피질에 몸 전체에 대한
지도가 들어 있죠.

신경 말단이 많고 민감한
입술이나 손 같은 신체 부위는

큰 영역에 걸쳐 있습니다.

이를 토대로 만든 인체 모형인
"피질 호문클루스"는

뇌 피질에서 각 부위가 차지하는 영역에
비례하여 크기를 달리 나타낸 것입니다.

각 신체 부위가 차지하는
피질 영역의 크기는

각 부위로부터 전달받는 신경 정보의
양에 따라 크거나 작을 수 있습니다.

예를 들어, 바이올린 연주자의
왼손을 나타내는 뇌 부분은

다른 사람에 비해 큽니다.

뇌는 또한 어떤 신체 부위가 다쳤을 때

그 부위가 뇌 피질에서
차지하는 영역을 늘림으로써

우리에게 위험을 알리는
감각을 강화시킵니다.

이렇게 더 많은 뇌 영역을 할당함으로써
환각지 통증을 일으킬 수 있죠.

더는 존재하지 않는 신체 부위의
감각을 느끼는 원리가

뇌 피질과 관계되어 있을 확률이 큰데

사라진 신체 부위에 대응하는 부분이
뇌 피질에 여전히 남아 있기 때문입니다.

시간이 지나면 할당된 부분이 줄어들면서
환각지 통증도 줄어들 수도 있습니다.

하지만 환각지 통증이 항상
저절로 없어지는 것은 아닙니다.

환각지 통증에 대한 치료는 대부분

물리적인 치료와
고통을 줄이기 위한 약물 치료

의수나 의족 그리고
시간을 필요로 합니다.

거울 상자 치료라고 하는 요법이

운동 범위 발달에 도움을 주고

환각지의 고통을 줄이는 데에
무척 유용할 수 있습니다.

환자는 환각지를
거울 뒤에 있는 상자에 두고

온전한 쪽 팔다리를 거울 앞에 둡니다.

이렇게 하면 우리 뇌를 속여서

환각지를 느끼기만 하는 게 아니라
눈으로도 보고 있다고 믿게 만들죠.

과학자들은 가상현실을 이용해서

거울 상자 요법을 더욱 실제처럼 느끼게
하는 치료법도 개발하고 있습니다.

의수나 의족도 비슷한
효과를 일으킬 수 있습니다.

많은 환자들이 의수나 의족을
밤에 떼어 냈을 때

주로 고통을 느낀다고 보고했습니다.

환각지가 어떤 면에서는
환자에게 도움을 줄 수도 있습니다.

의수 및 의족을 신체 부위의
확장 개념으로 이해하고

직관적으로 사용하도록 할 수 있죠.

환각지에 대해 아직 답을 알 수 없는
수많은 질문이 있습니다.

어째서 어떤 사람들은 이런 환각지의
고통에서 빠져나올 수 있는지

어째서 어떤 사람들은 환각지를
아예 겪지 않는지 아직 모릅니다.

환각지에 대한 연구는

환각지를 겪는 사람들에게만
적용되는 것은 아닙니다.

이런 환각에 대해
더 깊이 이해함으로써

뇌가 매일 어떤 작용을 통해
우리가 지각하는 세계를 받아들이는지

이해할 단서를 얻을 수 있습니다.

한 가지 중요한 점은

우리가 현실에서 경험하는 것들이
사실은 주관적이라는 것입니다.