놀면서 공부하기

이전 포스트에 이어서 청각의 인식 과정에 대해 알아보자.  구체적으로 organ of corti와 associated structure들에 대해 살펴보자.    실제 구조는 위와 같음. 보면 보라색으로 나타낸 hair cell들이 있음. 이들의 경우 outer hair cell 여러개, 그리고 inner hair cell 1개로 이루어져 있음. 이 중 inner hair cell이 정말 sound perception에 상당히 중요한 역할을 하고 나머지 outer hair cell들은 소리를 증폭해주는 역할을 함. 한편 inner hair cell 하나는 하나의 neuron과 synapse를 이루고 있음.  이들 hair cell들은 cilia 구조가 윗부분 끝에 나와 있는데, 이들을 덮어주는 막의 역할을..

이번 포스트부터는 청각의 인식 과정에 대해 알아보도록 하자.  귀에 있는 sensory system은 크게 hearing을 sensing하는 audition system과 balance를 sensing하는 vestibular system(전정계)으로 나눌 수 있음.    audible variation은 air pressure의 condensation rarefaction 등에 의해 결정됨. 이 때 실제로는 소리가 위 그림 왼쪽에서와 같이 밀한 부분과 소한 부분의 교차에 의한 진동의 형태로 전달되며, 이 때의 밀, 소 air density 변화를 sine wave 형태로 생각할 수도 있음. 한편 sound frequency는 1초동안 몇 번의 파동이 진동했는지를 나타내는 지표로 단위는 Hz임. 이 때 고..

이번 포스트에서는 이어서 뇌의 시각정보 인식 과정에 대해 알아보자.    위 그림은 실제로 우리가 관찰한 시각정보들이 primary visual cortex의 어느 부분에 실제로 projection되는지를 나타내주고 있음. 참고할 것. 이 때 알아둬야 할 것은 시각정보가 뇌로 전달되는 과정에서 어느 정도의 질서가 있다는 것임.    다음으로 orientation selectivity에 대해 알아보자. 일단 위 그림 왼쪽과 같이 빛을 띄 모양으로 비춰주고, 이 때 띄를 몇도로 비춰주는지에 따라서 primary visual cortex의 특정 부위에서 cell discharge pattern이 어떻게 달라지는지를 확인해봄. 그 결과가 위 그림 오른쪽과 같음. 보면 primary visual cortex의 특..

이번 포스트부터는 뇌에서 시각신호를 인식하고 처리하는 과정에 대해 자세히 알아보자.    위 그림과 같은 착시가 발생하는 이유는 우리 뇌가 시각적인 pattern을 해석하는 과정에서 주도적으로 관여하기 때문임.    위 그림은 retinofugal projection에 대해 나타내주고 있음. 이 때 retinofugal projection이란 망막에서 출발하는 신경을 연결한 것을 말함.  보면 위 그림 왼쪽과 같이 시야의 오른쪽 부위는 눈으로 인식되는 과정에서 좌우반전되므로 결과적으로 왼쪽 뇌 부분으로 가게 됨. 이 때 왼쪽에 있는 thalamus의 LGN(lateral geniculate nucleus, 외슬핵)으로 가게 됨. 한편 시야의 왼쪽 부위는 결과적으로 오른쪽 뇌의 thalamus LGN을 통..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 시각의 인식 과정에 대해 알아보자.  우선 암적응, 광적응에 대해 알아보자. 실제로 우리의 눈은 거의 수만배 이상 intensity가 차이나는 어두운 시야와 밝은 시야를 다 보는 것이 가능함. (사실 이는 대부분의 카메라보다도 우수한 성능임) 이를 가능케하는 가장 단순한 조절은 바로 pupil(동공)의 크기를 조절하는 것임. 특히 빛의 양이 적을 때는 pupil의 dialation이 일어남.  이와 동시에 Ca2+도 중요하게 기능함.    놀랍게도 앞서 살펴봤었던 cGMP-gated sodium channel은 Ca2+도 통과시킴. 이 때 photoreceptor 내부로 들어온 Ca2+는 GTP를 cGMP로 바꾸어주는 효소인 Guanylyl cyclase의 inhib..

이번 포스트부터는 시각(vision)의 인식 과정에 대해 알아보자.  eye는 빛을 감지하는 역할을 함. 그 중에서도 특히 eye 내의 retina(망막)에서 빛이 감지됨.    retina를 구성하는 세포들은 위와 같음. 이 때 photoreceptor들이 실제로 빛을 sensing하는 광수용체 neuron이며 이들로부터 얻어진 정보가 horizontal cell, bipolar cell, amacrine cell 등을 통해 information modification이 일어난 뒤 이 녀석들이 결국 ganglion cell로 이동해 뇌로 전달되게 됨.    위 그림은 retina의 층상세포 구조를 보여주고 있음. 이 때 human을 비롯한 많은 척추동물들의 경우 retina가 위 그림 오른쪽과 같이 i..

이번 포스트에서는 후각(smell)의 인식에 대해 알아보자.   일단 smell에 의한 정보전달의 가장 대표적인 매개체가 바로 pheromone(패로몬)임. pheromone은 reproductive behavior, territorial boundary(영역표시), individual identification, signal aggression, signal submission 등의 role을 가지고 있음. 다만 사람의 pheromone이 어떤 역할을 하는지에 대해서는 아직 unclear함.    위와 같이 비강 위쪽에는 cribriform plate가 존재하고 있음. 이 plate는 brain과 nasal cavity를 갈라주는 역할을 하며 총총 작은 구멍이 뚫려있음. 한편 위 그림 오른쪽과 같이 c..

이번 포스트에서는 저번 포스트에 이어서 본격적으로 taste transduction의 mechanism에 대해 알아보자. 일단 salt, sour의 경우 각각 Na+, H+의 유입에 의해 맛 sensation이 일어나게 됨. 이 중 특히 salt의 경우 직접적인 ion 유입으로 곧바로 탈분극이 유발되고, sour의 경우 직접적으로 탈분극이 유발되기도 하고 그 밖에 H+ ion이 K+ channel을 막아서 간접적으로 탈분극을 유발하기도 함. 한편 bitter, sweet, umami의 sensation에는 GPCR(G-protein-coupled receptor)이 작용하게 됨. 이런 맛의 sensation에는 침이 상당히 중요함. 그러다 보니 감기가 걸릴 시 수분이 마르게 되면 맛을 잘 못느끼게 됨. ..

이번 포스트부터는 화학적 감각(chemical sense)들을 우리 뇌가 어떻게 인식할 수 있는지에 대해 알아보도록 하자. animal들은 chemical sense를 통해 nourishment, poison, potential mate를 identify할 수 있음. chemical sensation은 가장 오래되고, 가장 common한 sensory system이라 볼 수 있음. chemical sense에는 gustation, olfaction 등이 있는데, 이들의 경우 화학물질을 감지하므로 chemical sense로 볼 수 있는 것임. 한편 시각은 빛을 감지하고 청각은 음파를 감지하므로 이들과 chemical sense는 다름. 우선 gustation(미각)에 대해 알아보자. 현재 알려진 sens..

이번 포스트에서는 뇌를 보기 위해 사용 가능한 MRI, PET, fMRI 기법들에 대해 간단히 알아보자.    MRI를 이용하면 위와 같이 뇌를 관찰 가능함. 이 때 MRI를 이용하면 비침투적으로 imaging을 수행할 수 있음.    MRI의 경우 수소 원자핵에서 방출되는 energy를 통해 수소가 포함된 물 등의 분자 위치를 추적하는 방식으로 작동함. 이 때 거대한 자기장을 걸어주게 되면 이 안에 들어간 H 원자 spin도 여기에 맞게 재배치되게 될 것임. 이후 pulse를 넣어준 다음에 다시 모든 pulse를 다 꺼주게 되면 수소가 돌아가게 될텐데 이 때 나오는 energy를 detect하게 되는 것임.    위 그림을 보면 실제로 뇌의 단면을 자를 시 보이는 회색질, 백색질이 나타남, 이러한 구조..