MEG

( Magnetic Encephalography )

ERP/MEG - 두뇌 속의 전기 합창을 듣는다 : 강은주, 서울대 의과대학 핵의학과 Cognitive NeuroImaging lab : 내과 의사들은 뱃속에서 일어나는 일을 알아내기 위하여 청진기를 이용한다. 우리도 우리 머리에 청진기를 대면 머릿속에서 일어나는 일을 알 수 있을까? 유감스럽게도 아무런 소리가 들리지 않는다. 뇌란 빈 공간 없이 곽 차있는 부분이니 우리 귀로 들을 수 있는 움직임에서 오는 '소리' 가 들릴 리 없다. 그럼 어떻게 할까? 뇌속에는 소리 대신 '전기' 가 있다. 그것도 아주 작은 전기활동이 세포사이에서 끊임없이 일어나고 있다. '전기 소리' 를 들을 수는 없을까? 있다. 큰 소리, 작은 소리, 높은 소리, 낮은 소리... 들의 전기 합창을 들을 수 있다. 청진기 대신 작은 전기감지기를 머리에 대고 있으면 된다. 그것도 머리에 딱 붙여야지 들을 수 있게 된다. 이 전기 감지기를 통해 들리는 뇌의 전기 합창을 뇌파 (Brain Wave) 라고 한다.

뇌속의 세포들이 동시에 목소리를 내면, 즉 각자 와글 와글 떠들면서 나는 소리를 듣는다고 생각해 보라. 소리 대신 우리는 그 전기 감지기에서 잡히는 것을 시각적으로 파형으로 그리면 된다. 전축에 쓰는 것 같은 앰프에다 연결하면 정말 소리로 만들어 들을 수도 있다. 그런데 뇌의 어디서 이 '전기소리' 가 나오는 것일까를 제대로 추측할려면 전기감지기에 해당하는 전극 (electrode) 을 머리 여기 저기 꼽는 것이 필요하다. 아니 아주 빽빽하게 꼽을수록 더 좋다. 물론 위치 추적을 위해서 복잡한 수학식을 적용한다. 단 이를 뇌파를 소리로 듣지 않는 것은 너무 여러 군데 마이크를 대고 있으면 어차피 그 소리를 듣는게 별로 의미가 없으므로, 세포들의 와글 와글 전기 합창을 대신 눈으로 보는 것은 유용하다. 즉 전극의 수가 많으면 그 만큼 그 전기파가 어디서 시작되었을까를 추축하는 것이 더 정확해 진다. .........

요즘 새로 나온 또 다른 방법은 MEG 라는 방법이 있다. MEG 란 Magnetic Encephalography 란 단어의 약자인데 이것은 앞에서 말한 ERP 와 유사한 방식으로 뇌의 활동을 측정한다. 그런데 수영 모자를 쓸 필요가 없다. 헬맷을 쓰면 된다. 아주 비싼 헬멧인데, 사실 헬멧같이 생긴 기계 안에 머리를 넣고 앉아 있는 것이다. 이 헬멧은 두뇌의 전기 합창을 엿듣는 것이 아니라 전기 합창이 유발시키는 자기장의 변화를 헬멧으로 감지하는 것이다. 그 헬멧같이 생긴 기계 안에는 무척 복잡한 튜브가 역시 수십 개 숨겨져 있어서 각각의 튜브는 바로 밑에서 일어나는 자기장의 변화에 민감하게 탐지한다. 복잡한 프로그램을 통해서 이 튜브들의 신호를 다 종합하면 결국 두뇌에서 무슨 일이 있구나를 예측하게 된다. 자기장의 변화는 두뇌 전기의 변화만큼 빠른 속도로 변화하는 것이기 때문에 MEG 도 수 msec 단위로 두뇌 활동의 변화를 읽어낸다. ERP 보다 훨씬 더 비싼 고가 장비인 이 기계는 그 전기 활동의 진원지가 어디인지를 좀더 확실하게 잡아내는 장점이 있다. 두뇌 심부에서 일어나는 활동에는 좀 그 민감성이 떨어지기는 하지만 피질에서 일어나는 신호에 대해서 위치를 찾아내는 효과가 좋다. 예를 들어, 소리를 들으면 정확하게 청각피질의 어디 쯤에서 전기적 변화가 되었기에 헬멧 속에서 자기장의 변화가 민감하게 탐지되었는지를 찾아낼 수 있고, 그러면 역으로 계산해서 정말로 발원지가 청각피질이라는 것을 찾아내는 방법이다. ..........

term :

두뇌 (Brain)   생리학 (physiology)   신경세포 (Neuron)   인지과학 (Cognitive Science)   신경전달물질 (Neurotransmitter)   학습 (Learning)   신경망 (Neural Network)   신경과학 (Neuroscience)