영아기와 애착형성 - (2) 뇌발달

인간의 뇌는 정교하며 살아 있는 구조이며 다른 기관보다 빠르게 성장하여 아동기에 어른의 뇌 크기에 거의 도달합니다.

1. 뉴런의 발달
인간의 뇌 속에는 1억에서 2억 개의 뉴런(neuron), 즉 뇌세포가 존재하고 정부를 저장하거나 저장된 정보를 전달하기 위해 다른 뉴런과 매우 조밀하게 연결됩니다. 뉴런들 간의 연결은 시냅스(synapse)입니다. 뉴런은 뇌세포전달물질이라는 화학
물질을 분비하면서 세포 간 메시지를 전달합니다.
뉴런 간의 의사소통을 만들고 발달시키는 것이 뇌의 성장이라 할 수 있습니다. 태내기 배아 속 관 모양의 원시적인 뇌에서 뉴런이 만들어져 이동하면서 뇌의 주요 부분을 구성합니다. 임신 약 6개월경에 뉴런의 형성과 이동이 마무리됩니다. 이후 하나의 뉴턴이 자리를 잡으면 옆 뉴런과의 시냅스를 만들어 점차 뇌를 늘려 갑니다.
유아기 및 초기 아동기 동안 뇌세포의 성장은 놀라운 속도로 중 하는데, 뇌는 성장하면서 필요보다 훨씬 많은 시냅스를 만듭니다. 이러한 시냅스의 생존에는 환경 자극이 필수적인데, 주변 환경에 의한 입력으로 뉴런이 자극받게 되면 시냅스가 만들어지고 훨씬 더 복잡한 능력을 지원하는 정교한 체계를 형성하게 됩니다. 반면 환경을 통한 자극을 받지 못한 뉴런은 시냅스를 잃게 되는데, 이 과정을 시냅스의 가지치기(synaptic pruning)라고 합니다. 전체 40%의 시냅스는 성인기에 도달하기 전 아동기와 청소년기에 사라집니다. 따라서 아동기 뇌발달을 위해 어떠한 적절한 자극을 제공한 것인가는 시냅스 형성기 때 가장 중요한 것입니다.
 또한 지방물질이 뇌 섬유를 싸서 정보 선달의 속도를 높여 주는 수초화가 유아기, 아동초기 일어나 시냅스 간 정보 전달의 효율성이 높아집니다. 이 과정은 청소년기까지 점진적으로 계속 진행됩니다. 뇌 섬유와 수초화의 극적인 증가는 뇌의 전반
적 크기를 증가시키는데, 출산 시 뇌는 거의 성인 뇌 무게의 30%에 달하고, 만 2세가 되면 70%, 만 6세에 90%에 달하게 됩니다.

2.대뇌피질의 발달과 뇌의 가소성(Plastisity)
대뇌피질은 호두와 같은 모양으로 뇌를 싸고 있습니다. 대단히 복잡한 구조를 이루며 뇌 무게의 약 85%를 차지하고 수많은 뉴런과 시냅스로 구성되어 있습니다. 그리고 인간이 가진 독특한 지적 능력을 가능하게 합니다. 뇌 구조 중 대뇌피질의 성장이 가장 늦게 마무리되므로 다른 뇌 구조에 비해 환경의 영향에 더욱 민감합니다.
 대뇌 피질은 국소화(Lateralization)되어 그 기능이 분화됩니다. 그러나 그러한 발달과정에서 상당한 가소성을 가지기에 발달초기에는 많은 부분 특별한 기능을 수행하지 않고 있습니다. 따라서 대뇌피질은 학습 능력을 가지게 되는데, 만일 국소화가 완성되기 이전 어렸을 때 뇌의 한 부분이 손상되면 뇌의 다른 부분이 손상된 부분의 기능을 담당할 수 있다는 것입니다. 그러나 일단 뇌의 좌우 반구가 국소화되고 나서 어느 한 부분이 손상된다면 그 부분의 회복이 쉽게 되지 못하거나 안 될 수 있습니다.
 초기 경험은 대뇌 피질의 조직화에 상당한 영향을 줍니다. 예를 들어, 영아기 혹은 아동기에 수화 (공간 기술)를 학습한 청각장애 성인은 언어 저리할 때 우반구에 더 의존하였습니다. 또한 언어발달이 빠른 영아들은 같은 나이 언어발달이 느린 영아들과 비교해서 좌반구 기능분화를 더 보였습니다. 마찬가지로, 운동 및 인지 과제 수행 시 일정한 피질영역에 집중되어 활성화를 보이는 청소년이나 성인에 비해 아동들은 대뇌 피질의 분산된 활성화를 보였습니다. 즉, 운동, 인지, 언어 기술을 학습하는 과정에서 기능분화가 촉진됩니다.
 fMRI 연구는 4세까지는 피질의 많은 부분에서 시냅스를 과잉생산하기 때문에 이때 보여 주는 뇌 혈류량의 높은 수준은 높은 에너지 요구량을 나타냅니다(Santrock,2003). 자극이 더 주어지면 뇌세포들은 더욱 정교화되며 시냅스 가지치기와 주변
뉴런의 소멸이 일어나고 뇌의 가소성이 감소하게 된다. 8~10세가 되면 피질 주변의 에너지 소비가 거의 성인 수준으로 떨어지게 됩니다.