좌우가 따로 노는 인간의 뇌

[요약] 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 연구진이 좌뇌와 우뇌의 기능을 규명한 뇌지도를 처음으로 완성했다. 분석 결과 좌뇌와 우뇌가 담당하는 기능을 따로 있으며 서로 연결돼 있지 않는 것으로 나타났다. (2019. 4.)

인간의 대뇌는 사고력을 담당한다. 하지만 어떤 기능이 좌뇌나 우뇌 어느 쪽에서 일어나는지 명확하게 밝혀지지 않았다. 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 연구진은 이 질문에 답하기 위해 좌우측 뇌의 기능에 관한 지도를 완성했다. 연구결과는 학술지 네이처 커뮤니케이션즈 3월 29일자에 실렸다. 

연구결과 지각이나 행동, 감정, 의사결정을 할 때 뇌의 오른쪽 반구를 더 많이 사용한다는 사실을 보여준다. 반면 상징을 사용하는 의사 소통의 경우 뇌의 왼쪽 반구를 더 사용하는 것으로 분석됐다. 

1865년 프랑스 출신 의사인 폴 브로카는 뇌 손상을 겪은 환자들을 분석한 결과 좌측 전두엽이 언어 장애에 영향을 준다는 사실을 알아냈다. 이번에 CNRS 연구진은 좌뇌와 우뇌 사이에서 기능적 비대칭이 관찰된다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 그동안 많은 연구자들이 다양한 뇌기능에 대해 좌뇌와 우뇌의 역할을 확인하는 시도를 했지만 명확하게 밝힌 분석 연구는 아직 없었다. 

연구진은 전세계에서 15년 동안 뇌를 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 촬영한 이미지를 이용했다. 이를 통해 처음으로 좌우뇌 기능을 규명하는 글로벌 뇌지도를 완성했다. 

연구진은 공통적인 대뇌 영역을 활용하는 극단적으로 서로 다른 좌우 뇌 기능을 4개 그룹으로 묶었다. 언어나 읽기, 계산 같은 상징 커뮤니케이션과 관련된 경우 대부분은 좌뇌가 관여했다. 인식과 행동, 감정 기능은 우뇌가 담당했고 의사결정도 전두엽 영역에서 오른쪽 뇌가 역할을 했다. 의사결정을 담당하는 뇌 부위가 전두엽 우측이라는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음이다. 아직 어떤 연구자 그룹도 의사결정 관련 좌우 뇌 사이의 비대칭 기능을 설명하지 못했다. 

연구진은 또 좌뇌와 우뇌의 연결에 대한 질문에도 답을 줄 수 있었다. 정보가 뇌에서 더 빠르게 처리될 수 있도록 하기 위해 좌우 뇌 영역은 실제로 연결돼 있지 않은 것으로 분석됐다. 이는 반대로 어떤 경우에는 좌우 대뇌 영역이 서로 다른 영역에 영향을 주고 지배하기 위해 연결돼 있다는 사실을 의미한다. 좌외 또는 우뇌가 활성화될 때 서로 연결돼 있지 않는 상황에서 서로가 서로를 지배할 수 있기 때문에 정보를 더 빠르게 처리할 수 있다는 뜻이다. 

연구진의 뇌지도에 따르면 한 쪽 뇌 기능이 극대화할 때 다른 쪽 뇌와의 연결성이 더 적어진다는 사실을 보여준다. 뇌 기능을 효율적으로 사용하기 위해 한쪽 뇌가 다른 쪽과 연결되지 않는다는 가설이 입증된 것이다. 

이번 연구는 또 정보 처리를 최적화하기 위해 두뇌가 커질수록 뇌 기능이 측면에 치우지게 됐다는 기존의 가설을 입증하고 있다. 이러한 최적화는 또다른 진화적 이점을 희생하면서 생긴 것으로 분석된다. 뇌 손상 후 뇌기능 회복 측면에서도 손상되지 않은 쪽의 뇌가 손실된 기능을 보완하기가 더 어려운 것이다. 이를 테면 좌뇌가 손상될 경우 우뇌가 좌뇌가 하는 기능을 하지 못하는 이유를 설명한다.