세 번째 이야기 언어와 뇌 담당교수: 남 윤 주.

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1 세 번째 이야기 언어와 뇌 담당교수: 남 윤 주

2 Questions 인간의 뇌가 물리적으로나 작동방식에 있어서 다른 종들의 뇌와 다른 점이 있는가?
만약 차이가 있다면 이러한 차이가 언어의 소유, 사용, 혹은 습득과 관련성을 가질 수 있는가? 뇌에서 언어가 자리잡고 있는 위치를 확인하는 것이 가능한가?

3 뇌의 구조와 기능 Brain Anatomy & physiology What is made up of?
What is it going to do?

4 뇌의 구조와 기능 What kind of organism has the brain? Animals!
Movement, Muscles → Need control tower

5 Sensory nerves (감각신경) – 감각정보 전달 Motor nerves (운동신경) – 운동적 명령
뇌의 구조와 기능 동물 몸의 기본형식 및 순환 구조 항문 소화기 입 신경코드 뇌 정보 통합 Sensory nerves (감각신경) – 감각정보 전달 Motor nerves (운동신경) – 운동적 명령

6 뇌의 구조와 기능 동물의 뇌 원시적 뇌 구조: 4개의 HUB로 구성 전뇌 중뇌 후뇌 척수

7 뇌의 구조와 기능 동물의 뇌 원시적 뇌 vs. 동물의 뇌 전뇌 중뇌 후뇌 척수

8 뇌의 구조와 기능 인간의 뇌 원시적 뇌 vs. 태아의 뇌 전뇌 중뇌 후뇌 척수

9 뇌의 구조와 기능 인간의 뇌 원시적 뇌 vs. 성인의 뇌 EMOTION MEMORY THINGKING CONTROL 전뇌 중뇌
후뇌 척수

10 뇌의 구조와 기능 뇌의 구조와 기능 대뇌 시상 소뇌 뇌간

11 뇌의 구조와 기능 뇌의 구조와 기능 뇌간 호흡 / 순환 / 소화 / 침 삼키기 정보의 여과 및 전달
Sensory nerves (감각신경) Motor nerves (운동신경)

12 뇌의 구조와 기능 뇌의 구조와 기능 소뇌 운동 통제 운동 시 조화로운 몸의 움직임 조정 운동 기억 자전거 타기

13 뇌의 구조와 기능 뇌의 구조와 기능 시상 데이터 분류 시상하부 뇌하수체 처리된 데이터를 분류하여 필요한 곳으로 보내는 역할
체온 조절 뇌하수체 호르몬 조절

14 뇌의 구조와 기능 뇌의 구조와 기능 대뇌 정보의 처리 및 통합 언어 처리 좌뇌와 우뇌 대뇌피질 수천만개의 뉴런이 연결
시냅스: 정보 전달 언어 처리 좌뇌와 우뇌 대뇌피질

15 언어 영역 찾아가기 좌뇌 vs. 우뇌 뇌의 두 반구[hemisphere]: 뇌량[corpus callosum] 에 의해 연결
편재적: 서로 다른 기능을 수행 좌뇌: 수학적 사고력, 논리력 우뇌: 안면인식 등 대칭통제적[contralateral] 시교차 양분(이분)청취(Dichotic listening)

16 언어 영역 찾아가기 뇌의 영역구분 1. 좌뇌 vs. 우뇌 시교차 각 안구의 왼쪽에 맺힌 상(회색)은 왼쪽 뇌로,
오른쪽에 맺힌 상(분홍색)은 모두 오른쪽 뇌로 입력 됨

17 언어 영역 찾아가기 뇌의 영역구분 1. 좌뇌 vs. 우뇌 언어를 통제하는 반구는? 시교차 뇌량절제환자의 시각상
그림에 대하여 설명하여라 vs. 그림을 그려보아라 언어를 통제하는 반구는?

18 언어 영역 찾아가기 뇌의 영역구분 1. 좌뇌 vs. 우뇌 언어에 전문화 된 반구는?
양분(이분)청취(Dichotic listening) 오른쪽 귀와 왼쪽 귀에 제시된 자극들이 서로 경쟁하는 경우 같은 쪽에서 전달되는 정보가 억제 됨 각 귀에 서로 다른 자극(단어, 멜로디, 정서적 톤, 음소)을 제시한 후 피험자에게 자신이 들은 것을 보고하게 함 결과 단어, 음소 등과 같은 언어적 자극: 오른쪽 귀(좌반구) 우세 비언어적 소리, 정서적 톤 등: 왼쪽 귀(우반구) 우세 언어에 전문화 된 반구는?

19 언어 영역 찾아가기 대뇌피질 전두엽 고등인지 문제해결 두정엽 운동통제 측두엽 청각처리 후두엽 시각처리

20 언어 영역 찾아가기 대뇌피질의 세부 영역 및 기능 전두엽 Prefrontal Cortex (전전두피질) - 고등인지 - 범주화
Coordination & Action - 안구운동

21 언어 영역 찾아가기 대뇌피질의 세부 영역 및 기능 두정엽 Sentory - 감각기관에서 전달된 자극 처리
Motor Association Cortex - 공간적 의미의 통합정보 처리 후두엽 Visual Memory - 시각 정보의 분석 및 통합

22 언어 영역 찾아가기 대뇌피질의 세부 영역 및 기능 측두엽 Memory of Sound - 청각 정보 처리

23 언어 영역 찾아가기 언어 영역?

24 언어 영역 찾아가기 절개법 손상법과 두뇌손상검사기법 뇌 영상 촬영 기법 직접 해부 / 임상실험 불가
실어증 연구: 브로카와 베르니케 언어 모듈의 편재화와 국지화 뇌 영상 촬영 기법 CT, fMRI, PET 등 언어 모듈의 편재화 및 국지화에 대한 문제제기

25 실어증 연구 Pierre Paul Broca (1824-1880) Carl Wernicke (1848-1904)
외과의사 & 신경해부학자 실어증을 가지는 뇌줄중 환자 20명 연구 브로카 영역 Broca’s area 발견: 왼쪽 귀 바로 위의 앞 Carl Wernicke ( ) 신경정신과 의사 실어증과 반맹증 연구 베르니케 영역 Wernicke’s area 발견: 왼쪽 귀 바로 뒤

26 실어증 연구 Broca’s area / Wernicke’s area

27 실어증 연구 브로카 실어증 : Examples 1 agramatism (비문법화)

28 실어증 연구 브로카 실어증 : Examples 2 articulation difficulty (조음상의 어려움)

29 실어증 연구 베르니케 실어증 : Examples 1 의미에 맞지 않는 유창한 발화

30 실어증 연구 베르니케 실어증 : Examples 2 Naming Problem

31 실어증 연구 실어증 연구의 결과 브로카와 베르니케의 발견
대부분의 사람에게서 좌반구의 일정 영역에서 언어를 지배하는 현상이 나타남 편재화: 언어가 좌반구에 주로 자리잡게 되는 현상 국지화: 뇌의 한 부분에서 국부적으로 언어를 관장 편재화 lateralisation 국지화 localisation

32 뇌 영상 촬영 연구 뇌 영상 촬영 기법 brain imaging
언어를 관장하는 영역은 뇌의 한 부분에 국지화되어 있는 것이 아니라 널리 분산되어있음 뇌에는 대량의 연결망이 있으며, 이 연결망을 통해 정보가 신속하게 전달됨

33 뇌 영상 촬영 연구 CT MRI PET CT : 주로 자주쓰는 진단 기구 입니다. 쉽게 말해 엑스레이 촬영을 360' 전면으로 확인한다고 보시면 됩니다. 머리부터 발끝까지, 신체의 조직및 뼈 등을 확인할수 있으며, 염증등을 확인할수 있는 진단 기구 입니다. 예) 여러 염증성 소견, 종괴 소견, 출혈, 등등등.... MRI : 자기 공명 영상 장치로 신체의 수소및 물분자의 자기장에 대한 반응에 따라 촬영을 하는 장치입니다. 주로 신체의 연조직을 확인할수 있는 방법입니다. CT 상에서 보이지 않았던 부위 또는 감별이 힘들었던 부위에 대해 확인할수 있습니다. 관절부위및 혈관 조직들의 인대및 근육등의 위치까지도 확인이 가능합니다. 예) 척추 MRI, 머리 MRI , 무릎, 어깨 등의 MRI fMRI : functional MRI 입니다. 기존의 MRI 영상에서 실제로 기능적인 역할을 하는 부위를 촬영하는 좀더 업그레이드 된 것인데, 주로 머리 MRI 촬영에 있어서 사용됩니다. 예를 들면, 팔을 움직이면서 머리 MRI 촬영할 경우 두뇌의 어느부분에서 운동 중추를 담당하고 있는지 직접적으로 확인할수 있습니다. 또한, 시각 자극을 주고 시각에 대한 중추는 머리 어느쪽에서 발생되는지 칼라색으로 MRI 촬영을 하는 방법입니다. PET : 양성자 전자 촬영인데, 주로 암 조직의 촬영시에 활동성(악성)인지 비 활동성(양성)인지 여부를 확인하게 됩니다. 신체의 조직에서 사용되는 글루코즈(포도당)의 흡수및 활성화 정도를 확인후에 CT/MRI 촬영을 하는 것입니다. 물론, 포도당에 대한 방사선 동위원소 주입후에 촬영하게 됩니다. 예를 들면, 가슴 CT/MRI 상에서 폐종양이 발생되었다고 봅시다. 이때, 이 폐종양이 악성인지 양성인지 감별이 힘들 경우 PET 촬영을 통해 조직검사 없이 간접적으로 추측이 가능합니다.

34 뇌 영상 촬영 연구 뇌 영상 촬영 연구의 결과 언어가 좌반구에 자리잡고 있다는 생각도 도전에 직면
우반구도 언어에 기여하는 바가 생각보다 크다는 증거 존재 우반구에 손상을 입은 환자: 말을 정상적으로 하지만, 상대방이 하는 말의 이야기구조나 논리적 연관관계를 파악하는 데 어려움 언어의 운율(리듬과 강세유형)을 처리하는 것은 우반구의 몫

35 Summary 상이한 언어 기술들이 뇌의 여러 다른 부위들과 관련되어 있다. 지속적인 뇌 손상을 입은 사람들은 언어의 여러 측면들 중에서 선택적인 결함을 보이곤 한다. 분할뇌 환자와 정상인에 대한 연구들은 좌반구가 언어, 특히 대부분의 경우에 통사 처리와 언어 산출을 통제함을 보여준다. 우반구는 본래 산출과는 무관하지만, 언어 이해나 화용적인 측면에서 어떤 역할을 한다.