IQ는 타고 나는 것인가?

IQ는 타고 나는 것인가? -신경 가소성-

 
뇌 가소성으로도 알려진 신경 가소성은 다양한 자극과 경험에 반응하여 개인의 일생 동안 구조와 기능을 변화시키고 적응시키는 뇌의 놀라운 능력을 말합니다. 이 놀라운 능력을 통해 뇌는 신경 연결을 재구성하고 강화하여 지속적인 학습, 적응 및 부상으로부터의 회복까지 가능하게 합니다. 신경 가소성의 개념은 우리가 뇌를 이해하는 방식에 혁명을 일으켜 인지 재활, 정신 건강 및 교육을 포함한 다양한 분야에서 획기적인 치료 및 요법으로 이어졌습니다.
 
이 글에서는 신경 가소성에 대해 알아보고 인간 뇌의 무한한 잠재력을 엿보도록 하겠습니다.
 

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신경가소성이란?

신경가소성은 새로운 경험 학습 및 부상에 대한 반응으로 변화하고 적응하는 뇌의 능력입니다. 뇌가 환경 자극과 경험에 반응하여 스스로 새로운 신경 경로와 연결을 생성하는 과정입니다. 이 능력은 부상이나 질병 후 회복뿐만 아니라 학습과 기억에 필수적입니다. 신경 가소성은 평생 동안 발생하지만 가소성의 정도는 나이가 들면서 감소할 수 있습니다. 

 

 

구조적 가소성

구조적 가소성은 새로운 뉴런의 성장, 뉴런 간의 새로운 연결 형성, 기존 연결의 강화 또는 약화 등 뇌 구조 내에서 발생하는 물리적 변화를 말합니다.

 
구조적 가소성과 관련된 몇 가지 주요 프로세스는 다음과 같습니다.
 

1. 신경 발생
 
새로운 뉴런을 생성하는 과정으로 주로 발달 중에 발생하지만 학습과 기억에 중요한 역할을 하는 해마와 같은 성인 뇌의 특정 영역에서도 관찰됩니다.
 
2. 시냅스 생성(Synaptogenesis)
 
평생 동안 학습, 기억 및 최적의 뇌 기능 유지에 필수적인 뉴런 간의 새로운 시냅스 연결을 생성합니다.
 
3. 시냅스 가지치기(Synaptic pruning)
 
약하거나 덜 유용한 연결을 제거하여 신경망을 간소화하고, 뇌 효율성, 적응성을 개선하고, 인지 기능 및 정보 처리를 최적화하는 과정입니다.

 

 

뉴런이란? 신경 세포라고도 하는 뉴런은 신경계의 기본 구성 요소 역할을 하는 특수화된 세포입니다. 뉴런은 전기적 및 화학적 신호의 형태로 몸 전체에 정보를 전송하고 처리하는 역할을 합니다. 그들은 감지, 움직임, 기억, 학습 및 신체의 다른 부분 간의 의사 소통을 포함한 다양한 기능에서 중요한 역할을 합니다. 뉴런은 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 세포체(소마) 세포체는 핵과 기타 필수 세포 구성 요소를 포함하는 뉴런의 중심 부분입니다. 뉴런의 대사 기능과 전반적인 건강을 유지하는 역할을 합니다. 수상돌기 이들은 세포체에서 뻗어나온 가지 모양의 나무 모양 구조입니다. 수상돌기는 다른 뉴런이나 감각 세포로부터 신호를 받아 수집하여 세포체로 전달합니다. 뉴런의 기본 입력 시스템 역할을 하여 여러 소스에서 정보를 수집합니다. 축삭 축삭은 세포체에서 연장되는 길고 가느다란 돌기입니다. 활동전위로 알려진 전기 신호를 세포체에서 다른 뉴런이나 근육이나 땀샘과 같은 표적 세포로 전송하는 역할을 합니다. 축색 돌기가 다른 뉴런이나 표적 세포와 연결되는 지점을 시냅스라고 하며 여기에서 전기 신호가 신경 전달 물질의 방출을 통해 화학적 신호로 변환됩니다. 구조, 기능 또는 방출하는 신경 전달 물질의 유형에 따라 분류되는 다양한 유형의 뉴런이 있습니다. 여기에는 신경계에서 각각 다른 역할을 하는 감각 뉴런, 운동 뉴런 및 중간 뉴런이 포함됩니다. 뉴런은 복잡한 네트워크를 형성하고 서로 통신하여 정보를 처리하고 전달함으로써 다양한 신체 기능과 인지 과정을 가능하게 합니다.

 

기능적 가소성

 

기능적 가소성이란 뇌가 뉴런 간의 시냅스 연결의 효율성과 강도를 적응하고 수정하는 능력을 말합니다. 이러한 형태의 신경 가소성을 통해 뇌는 새로운 경험, 학습 및 환경 변화에 대응하여 신경 경로와 네트워크를 조정할 수 있습니다.

 

기능적 가소성은 기억 통합, 기술 습득, 평생 동안 최적의 인지 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 기능적 가소성에는 두 가지 주요 과정이 관여합니다

 

 

1. 장기 강화(LTP)

 

LTP는 반복적인 활성화로 인해 뉴런 간의 시냅스 연결이 강화되는 과정입니다. 시냅스를 자주 사용하면 관련된 뉴런 간의 통신 효율이 증가합니다. 이렇게 연결이 강화되면 뉴런이 향후 정보를 더 쉽게 전달할 수 있어 학습과 기억 형성이 촉진됩니다. LTP는 뇌의 학습 및 기억 과정의 근간이 되는 핵심 메커니즘으로 간주됩니다.

 

 

2. 장기 억압(LTD)

 

LTD는 LTP와 반대되는 개념으로 뉴런 간의 시냅스 연결이 약화되는 것을 말합니다. 이 과정은 시냅스 가지치기에 필수적인데 이는 약하거나 덜 유용한 연결을 제거하는 것입니다. 불필요한 연결을 제거하고 과도한 자극을 방지하며 뇌가 더 관련성이 높고 필수적인 정보에 집중할 수 있도록 하여 뇌가 균형 있고 효율적인 신경망을 유지할 수 있도록 합니다. 기능적 가소성은 다양한 도전으로부터 학습하고 적응하고 회복하는 능력에 중요한 역할을 합니다.

 

이를 통해 뇌는 신경 네트워크를 미세 조정하고 평생 동안 최적의 인지 기능을 유지할 수 있습니다. 기능 가소성의 메커니즘을 이해하면 연구자와 임상의가 다양한 신경 및 정신 질환에 대한 새로운 치료법을 개발하고 평생 학습과 기술 개발을 위한 교육 전략을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

 

 

신경가소성은 인지 재활, 정신 건강, 교육 등 다양한 분야 발전에 결정적인 역할을 할 수 있습니다.
 

 

1. 인지 재활
 
신경가소성에 대한 이해는 뇌졸중이나 알츠하이머병과 같은 뇌 손상 또는 신경퇴행성 질환이 있는 개인을 위한 표적 치료법의 개발로 이어졌습니다. 이것은 신경 재구성 및 기능 회복을 촉진하여 궁극적으로 환자의 삶의 질을 향상할 수 있습니다.
 
2. 정신 건강
 
신경가소성은 우울증, 불안 및 외상 후 스트레스 장애(PTSD)와 같은 상태의 신경생물학적 기초에 대한 통찰력을 제공합니다. 이러한 이해를 통해 연구자와 임상의는 정신 건강 장애의 영향을 받는 개인의 뇌 회복과 회복력을 촉진하기 위한 보다 효과적인 치료법을 개발할 수 있습니다.
 
3. 교육
 
신경가소성의 원칙은 평생 학습, 적응성 및 메타인지 기술 개발의 중요성을 강조합니다. 신경가소성을 촉진하는 학습 환경을 조성함으로써 교육자는 모든 연령과 능력의 학생들을 위한 인지 발달과 학업 성공을 지원할 수 있습니다.
 
 
신경 가소성은 다양한 자극과 경험에 대한 반응으로 적응하고 변화할 수 있는 뇌의 근본적인 특성입니다. 신경 가소성에 대한 더 깊은 이해는 인지 재활, 정신 건강 및 교육과 같은 분야에서 상당한 발전을 가져왔습니다. 신경 가소성의 힘을 활용하여 뇌 건강, 탄력성 및 평생 학습을 촉진하는 혁신적인 전략을 개발하여 궁극적으로 다양한 인구에 걸쳐 개인의 삶을 개선할 수 있습니다.
 

 

 

IQ와 신경 가소성 사이의 관계
 
 

IQ와 신경 가소성 사이에는 어떤 관련성이 있을까요?

 

IQ는 뇌의 미리 설정된 생리적 용량의 결과라는 증거들은 많이 있으며 개인의 인지 능력의 척도이며 신경가소성은 새로운 경험, 자극 또는 손상에 반응하여 변화하고 적응하는 뇌의 능력을 의미합니다. 신경 가소성의 능력도 개인별 신경 조직, 학습 및 기억에 대한 능력이 일정 부분 유전적으로 타고납니다.

 

그럼, IQ는 정말 타고나는 것일까요?

 

사람의 IQ는 유전학에 의해서만 타고나서 결정되는 것은 아닙니다. 환경 요인과 다양한 경험도 인지 능력에 영향을 미칠 수 있으므로 새로운 기술을 배우거나 퍼즐을 풀고 악기를 연주하는 등 정신적인 자극 활동을 하면 시간이 지남에 따라 신경 가소성을 촉진하고 IQ 즉, 인지 능력을 향상할 수 있습니다. 

 

결론적으로 IQ는 일정 부분 타고나는 것은 맞다. 하지만 노력을 통해 IQ를 향상할 수 있습니다. 장기 강화를 뉴런 간의 통신을 반복적인 학습과 훈련을 한다면 더 빠르고 효율적으로 인지능력을 개선할 수 있습니다. 뇌에 거미줄처럼 얽혀 있는 비포장도로를 고속도로로 바꿔 놓을 수 있습니다.

 

 

영국 런던대학에서 10년 동안 진행한 재미있는 연구가 있습니다. 그 연구에 따르면 런던 택시 기사들은 공간 기억에 관여하는 해마가 평균보다 더 큰 것으로 나타났습니다. 택시 기사의 뇌 해마 영역은 기사가 일을 오래할수록 더 커지는 반면 알츠하이머병 환자는 같은 영역이 축소되는 것으로 알려져 있습니다. 네비게이션도 소용없는 전 세계에서 가장 복잡하기로 유명한 런던거리를 운전하기 위한 자격을 갖추기 위해서는 런던의 모든 거리를 암기해야 하며 최소 2년에서 4년 이상의 시간이 필요합니다. 그 과정에서 운전자의 뇌도 커집니다. 해마는 머리 뒤쪽에 있는 밤알 크기의 두 개의 덩어리로 공간 지능을 관장합니다. 이 연구는 런던 택시 기사가 되기 위해 필요한 집중적인 훈련이 뇌 발달을 자극하고 뇌의 구조적 변화를 일으킨다는 것을 의미합니다.