세포의 출현<뇌와 생각의 출현>

2007. 6. 9. 16:22일반/생물·과학과생각

728x90

우주를 우리의 관점에서 보지말라! <코페르니쿠스의 원리>

인간이 보고 느낀대로는 과학적 관점에서 항상 틀려왔다. 예로 인공위성이 우주에서 본 지구는 대기 때문에 밝게 보이지만 대기 위 우주 공간은 깜깜하다. 낮이면 태양이 떠 환할 것이라는 것은 지극히 인간적인 시선이다. 비행기를 타고 높이 올라가면 검푸르다. ? 공기가 희박하기 때문에.

 

우주의 구성입자와 매개입자. 지구의 역사는 45억년. 생명의 역사는 대략 35억년. 초기세포는 2중 막이다. 이 세포가 다른 세포를 잡아먹고 소화가 안된 것이 공생관계를 유지하면서 독자적 유전자인 미토콘드리아가 된다. 세포내 소기관들은 원래 독립된 박테리아성 생명체였다. 진핵세포의 출현까지 대략 6억년으로 본다.   

 

진핵세포 핵막으로 싸인 핵을 가진 세포로 한 개 이상의 염색체를 가지고 있고 유사분열을 하며 세균과 남조류 이외의 모든 동물 및 식물 세포가 이에 속한다.

 

단세포에서 다세포로 진화하는데 20억년이 걸렸다. 가장 큰 생명현상이다. 다세포로 가는 양상은 크게 군체와 다세포 동식물이다. 군체의 예로 해파리들은 수온이 달라져 생존조건이 어려워지면 서로 달라붙어 30m까지 길게 군체를 이루고 앞 쪽은 머리 뒤 쪽은 꼬리 가운데 쪽은 생식역할을 한다. 각각의 해파리들은 사실 유전적으로 독립된 생명체들이다. 유전적으로 아무 연관이 없다. 그러나 하나의 생명체 처럼 대양을 헤엄치고 먹이를 잡고 생식활동을 하고 살아간다. 그러나 수온이 정상이 되면 각자 분리되어 독립적인 생활을 한다.   

 

다세포 동식물은 모인 세포가 유전적으로 동일하다. 그래서 체세포 하나를 떼어 사람을 만들어내는 복제기술 이론이 성립된다. 모인 세포들이 먹이를 만났을 때 진행 방향을 정하자면 세포간의 communication이 필요하다. 이 때문에 특별한 세포로 진화된 것이 신경세포다. 각각의 단세포들은 자율성을 포기하면서 하나의 큰 개체를 이루는 동물이 된다. 만약 심장세포가 원래의 뉴런정보를 다 발현한다면 심장에도 털이날 수 있다. 이렇게 전체를 위해 자율성을 포기할 수 있는 생명체가 출현하게 된다.         

 

단세포에서 다세포로 진화하면서 다세포 동식물은 함께 죽는 메커니즘을 개발한다. 심장이 잘못됐든 근육이 잘못됐든 어느 한 쪽이 죽으면 수일 이내 같이 죽는다. 전체를 위해 함께 죽는다는 점이 군체와 다세포 생명체의 다른 점이다. 다세포 생명체가 더 진화하면서 좌우대칭이 출현한다. 동물은 방사와 좌우대칭으로 나눈다. 방사대칭의 예로 해파리를 보면 운동은 하나 방향성이 없다. 좌우대칭으로 오면서 생명현상의 근본인 방향성이 생긴다. 앞 쪽에 감각기관이 집중하게 된다.

 

A에서 원시 유기체<해면>으로부터 진화한 운동성 세포는 직접적 자극에 반응 수축파동을 일으킨다. B에서 좀 더 진화한 유기체에서는 A에 있던 세포의 감각과 수축기능이 두 가지 성분으로 분리되어 있다. 감각세포는 자극에 반응해서 근육세포의 수축을 유발한다. C에서는 감각성분과 근육 사이에 제2의 뉴런이 끼어들었다. 운동뉴런인 이 세포는 근육섬유를 활성화하는 역할을 하지만 감각세포의 자극에만 반응한다. D에서는 중추신경계의 진화가 진행되면서 세포들이 감각뉴런과 운동뉴런 사이에 끼어들게 된다. 많은 가지들이 중추신경계 안의 운동뉴런이나 다른 뉴런으로 감각정보를 분산시키는 역할을 한다.

 

심장세포 하나를 분리해 배양하면 자발적 Vibration을 한다. 각각의 세포들이 동일한 맥박운동 하모니를 만든다. 척추 안의 척수는 신경세포다. 세포성 운동이 척수의 지배를 당해 전기적 운동성으로 통합하게 된다. 이는 대뇌에 전달되고 의식이 출현한다. 결국 단세포의 운동성이 진화 과정으로 내면화 된 것이 의식이라고 신경세포 학자 이나스는 주장한다.          

 

생각은 진화적으로 내면화된 움직임이다<이나스>

세포성운동 근육진통-중추신경시스템-대뇌 분산. 40Hz의 전기적 뉴런작용이 의식이다. 의식의 진화적 뿌리는 단세포성 생명체가 갖고있는 운동성이다. 그래서 이나스는 생각은 진화적으로 내면화된 움직임이라고 말한다. Emotion<감정>이란 단어를 보면 motion out 밖으로 나왔다 결국 운동이란 뜻이다.

 

멍게는 척색동물로 유충일 때 먹이를 찾아야 하기 때문에 올챙이처럼 생겼고 척추도 있다. 그러나 성체가 되기 위해 바위에 주둥이를 박고 움직이지 않을 때는 자기 척수를 소화시켜버린다. ? 당연하다. 더 이상 움직일 필요가 없으니까. 움직일 필요가 없으면 동물은 뇌가 필요없어진다. 식물은 움직이지 않으니까 신경이 없다. 동물은 죽을 때만 움직이지 않는다. 움직임이야 말로 사고의 가장 중요한 기원이다.

 

그것이 바로 그것이다. 전기와 자기 물질과 에너지 에너지와 시공간 곡률은 같다<진여문>. 생멸문에서는 한 가지로 요약할 수 있다. 사고-진화론-운동. 사고=운동이다. 신경세포를 보면 신경세포체에 축색<출력>이 가늘게 연결되어 있고 나뭇가지처럼 생긴 많은 수상돌기<입력>들이 분화해 있다. 모든 자극은 수상돌기로 와서 축색을 통해 나간다. 신경세포는 모여서 많은 연결망을 갖는다. 연접부위 간격은 수십 nano미터이다. 연접부위에서 신경전달 물질이 분출된다. 그런 것들이 집합적으로 모인 것이 우리의 사고 기억이 된다.                   

 

가장 중요한 출력은 율동이다. 음악 언어 이 전에 율동이 있었다. 가장 원초적인 운동이다. 율동운동 위엔 방향성이 큰 것에 대해 주의하는 주의집중 운동이 있다. 주의집중 운동은 손발 몸둥아리 큰 덩어리의 안정된 자세<앉고 서고 걸어가는 팔다리를 움직이는>를 취하게 하는 운동이 있고 이 위에 최종적으로 손가락 움직임 같은 미세하게 조절된 운동이 있다.

 

추체로<Pyramidal tract> - 체성운동신경계의 중추전도로의 하나로서 수의운동을 관장하며 포유류의 중추신경에서 볼 수 있다. 특히 호모사피엔스에서 가장 발달. 주로 손가락 움직임을 관장한다.   

이상 박문호 박사 세포의 출현<뇌와 생각의 출현> 강론 중에서

'일반 > 생물·과학과생각' 카테고리의 다른 글

신경세포내 골격  (0) 2007.06.09
신경세포망  (0) 2007.06.09
신경세포<뇌와 생각의 출현>  (0) 2007.06.09
진핵세포<뇌와 생각의 출현>  (0) 2007.06.09
대칭<뇌와 생각의 출현>  (0) 2007.06.09