뇌과학 | 해마(Hippocampus)란?

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뇌과학 이야기 중 해마에 대해 알려드릴게요. 

 

해마(Hippocampus) 란? 

해마(Hippocampus)는 중요한 뇌 구조물 중 하나입니다. 뇌의 대체로 가운데 위치하며 양쪽 뇌반구에 하나씩 있습니다. 해마는 기억과 학습과 관련된 많은 뇌 기능을 조절하는데 중요한 역할을 합니다. 이러한 기능 때문에 해마는 일상생활에 굉장히 중요한 역할을 합니다. 해마는 뇌의 신경세포인 뉴런이 뭉치게 되어 있는 체적형 구조물입니다. 뉴런은 해마 내에서 전기적으로 신호를 주고받으며, 이를 통해 인지능력과 기억을 조절합니다. 뇌의 다른 부분과 마찬가지로 해마는 뇌 신경망의 일부분으로서, 이곳에서 활성화되는 뉴런들은 기억과 학습과 관련된 신호를 전달합니다. 해마는 중요한 기억 과정의 여러 단계에서 역할을 합니다. 우선, 정보를 기억하기 위해서는 그것을 받아들이는 기억력 형성(memory encoding) 과정이 필요합니다. 기억력 형성 과정은 뉴런이 자극을 받아 신경전달물질인 뇌전달체(neurotransmitter)를 방출하고, 다른 뉴런과 연결되어 전기 신호를 만들어내는 과정입니다. 해마는 이 과정에서 중요한 역할을 수행합니다. 예를 들어, 처음으로 누군가를 만날 때, 그 사람의 이름, 얼굴, 성격, 그리고 그와 함께한 경험 등을 기억하는 것이 바로 기억력 형성 과정입니다. 이러한 과정에서 해마는 신호를 받아들이고, 새로운 경험을 기억하는 일종의 기록장소가 됩니다. 또한 해마는 기억력 저장(memory consolidation) 과정에서도 중요한 역할을 합니다. 기억력 저장 과정은 지난 경험에서 학습한 것을 장기적인 기억으로 영구적으로 저장하는 과정입니다. 해마는 기억력 저장을 위한 기억 회로(memory circuit)를 형성합니다. 이 회로는 다른 뇌 영역과 연결되어 기억력 저장에 중요한 역할을 합니다. 아래에서 해마의 역할에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.

 

 

해마(Hippocampus)의 역할은? 

해마는 뇌에서 다양한 역할을 수행합니다. 주요한 역할은 다음과 같습니다.

1) 기억력 형성 (Memory Encoding) 해마는 새로운 정보를 받아들여 기억력 형성을 조절합니다. 예를 들어, 처음으로 누군가를 만났을 때 그 사람의 이름, 얼굴, 성격, 그리고 함께한 경험 등을 기억합니다. 이 과정에서 뇌 신경망에서 활성화되는 뉴런들은 기억과 학습과 관련된 신호를 전달합니다.

2) 기억력 저장 (Memory Consolidation) 해마는 기억력 저장을 위한 기억 회로(memory circuit)를 형성합니다. 이 회로는 다른 뇌 영역과 연결되어 기억력 저장에 중요한 역할을 합니다. 지난 경험에서 학습한 것을 장기적인 기억으로 영구적으로 저장하는 과정을 말합니다.

3) 뇌의 지도 작성 (Spatial Navigation) 해마는 뇌의 지도 작성(map making)과 관련된 부분에서도 중요한 역할을 합니다. 해마는 뇌의 양쪽 반구에 위치하며, 공간 정보를 인식하고 기억하는 일종의 "내비게이션 센터" 역할을 합니다. 뇌는 해마를 통해 우리가 어디에 있는지, 어떤 방향으로 움직이는지를 인식하고 이를 기억합니다.

4) 스트레스 대처 (Stress Coping) 해마는 스트레스 대처와 관련된 기능도 수행합니다. 스트레스를 받으면 해마의 뉴런들이 손상을 입을 수 있습니다. 그러나 해마는 스트레스 대처에 필요한 다양한 단서를 제공하는 등 스트레스와 관련된 기능도 수행합니다.

5) 감정조절 (Emotional Regulation) 해마는 감정조절(emotional regulation)과 관련된 기능도 수행합니다. 해마의 손상은 우울증(depression)과 불안(anxiety)과 같은 감정문제와 연관되어 있습니다. 또한 해마는 심리적 스트레스에 대한 대처능력을 조절하는 역할도 합니다.

6) 학습과 의사결정 (Learning and Decision-Making) 해마는 학습과 의사결정과 관련된 기능도 수행합니다. 해마가 손상되면 새로운 환경과 상황에 대한 대처능력이 저하됩니다.

 

 

해마(Hippocampus)에 뇌손상을 받는다면? 

해마에 뇌손상을 입게 되면 기억과 학습 등의 인지능력에 영향을 미치는 문제가 발생할 수 있습니다. 해마는 신경세포들이 모여서 형성된 구조로, 이 구조가 손상을 입게 되면 신경세포들 간의 연결이 상실되어 정보 전달이 원활하지 않게 됩니다. 이러한 상황에서는 기억의 고정이 불안정해지며, 새로운 정보를 습득하는 능력도 저하됩니다. 또한 해마와 연결된 구조들인 상엽(amygdala)와 스트리아툼(striatum)에서도 문제가 발생할 수 있습니다. 상엽은 감정과 관련된 기능을 담당하며, 스트리아툼은 운동조절과 보상에 대한 기능을 담당합니다. 따라서 해마의 손상으로 인해 감정조절 문제나 운동장애 등 다양한 증상이 발생할 수 있습니다. 해마 손상에 대한 대표적인 질환으로는 해마 경색(hippocampal stroke), 해마 경변증(hippocampal sclerosis), 해마 증식증(hippocampal hypertrophy) 등이 있습니다. 이러한 질환은 주로 고령자에서 발생하며, 기억력 감퇴, 공간인지장애, 감정조절 문제 등의 증상이 나타납니다.

 

해마(Hippocampus) 위치는? 

 

해마는 뇌의 미취학 엽기뇌중심부(hippocampal formation)에 위치해 있습니다. 미취학 엽기뇌중심부는 대뇌피질 내에서 각각 양쪽 정중앙에 위치한 해마와 상엽(amygdala) 그리고 주변부를 구성하는 구강피질, 뇌하수체, 시상하부 등의 구조로 이루어져 있습니다. 해마는 뇌의 중심부에 위치하며, 정확히는 대뇌피질의 내측측두엽부(dorsomedial temporal lobe)에 있습니다. 왼쪽과 오른쪽 뇌반구에 모두 존재하며, 해마는 실제로 매우 작지만 기억, 학습, 지도 작성 등 다양한 뇌 기능을 조절하는 중요한 영역으로 알려져 있습니다.