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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

뇌의 정보통신

뇌의 정보통신


      뉴욕시를 가보면 대부분의 대도시들이 그렇듯이 자정이 넘어도 여전히 차들이 움직이고 많은 상점이 열려 있으며 사람들이 들락날락하고 사무실에서는 전화와 팩스소리가 요란하다. 비록 낮 시간 만큼은 아니지만 밤이 깊어도 도시는 죽어있지 않고 쉼 없이 움직이고 있다.

마찬가지로 사람의 두뇌도 쉬지 않고 작용을 하고 있다. 우리가 자고 있는 동안에도 뇌의 신경망은 필요한 기능을 완벽하게 수행하고 있기 때문에 호흡도 하고 혈액순환도 이루어진다. 사람의 두뇌는 약 천억 개의 신경세포로 구성되어 있다. 하나하나의 신경세포는 마치 컴퓨터의 칩과 같은 역할을 하고 있다. 그러나 컴퓨터와는 비교도 되지 않을 만큼 복잡하고 교묘한 기능을 수행하고 있다.


신경세포 하나를 살펴보면 유전정보가 들어 있는 핵이 있고, 생화학적인 대사와 합성을 수행하는 여러 기관들이 존재하는 세포체가 있다. 그리고 일반세포와는 달리 세포체에 수많은 가지들 즉 수상돌기(dendrites)가 달려 있으며 이중에 한 가지는 다른 가지에 비해 길이가 긴 축색(axon)이라고 불리는 가지가 있다. 축색은 마치 전기를 흐르게 하는 전선과 같은 역할을 하면서 다른 세포로 정보를 전달한다. 세포체에 달린 많은 가지들은 다른 신경세포들로부터 정보를 수용하는 기능을 가지며, 이 정보들이 세포체에 모이면 세포체에서 정보들을 종합하고 종합된 최종신호는 축색을 따라 흐르며 다른 신경세포나 내분비 세포, 또는 근육세포 등으로 신호를 보낸다. 축색의 길이는 대개 수십 혹은 수백 마이크로미터(주:마이크로미터 = 미터의 백만분의 일)인데, 운동신경의 경우는 1 미터가 넘는 것도 있어 자기 세포체 길이의 10만 배에 해당하는 먼 거리에 정보를 전한다.


이렇게 긴 가지를 가지고 있는 것은 위에서 언급했듯이 멀리 떨어져 있는 목적지에 정확한 정보를 전하기 위함이며, 아무렇게나 연결되는 것이 아니라 원하는 세포와만 연결되어 독특한 신경망을 형성한다. 축색은 길게 뻗어나가 다른 신경세포체에 있는 수상돌기들과 연결을 이루는데 이를 시냅스(synapse)라 하며 하나의 축색이 여러 개의 끝으로 나뉘어져 약 1000여개의 시냅스를 이룬다. 이 시냅스는 두 신경세포의 가지 끝이 완전히 융합된 것이 아니고 20 나노미터(주:나노미터 = 미터의 일억 분의 일)의 아주 작은 간격으로 떨어져 있는데 전기적 신호가 축색을 따라 흘러 말단에 오면 축색의 말단에서 신경전달물질이 분비되고 분비된 신경전달물질은 시냅스의 좁은 간격을 헤엄쳐 건너서 신경세포 가지의 세포막에 있는 수용체에 결합하여 정보를 전달한다. 마치 연락병이 대기 하고 있다가 명령이 떨어지면 비밀문서를 휴대하고 다른 부대로 가서 정확하게 작전명령을 전달하듯이, 축색의 말단에는 지질막으로 둘러싸인 분비포안에 신경전달물질이 대기하고 있다가 전기적 신호가 도착하면 신경전달물질이 세포 밖으로 분비되어 시냅스의 간격을 가로질러서 다음 세포에 신호를 전달하게 된다.


이러한 신경전달물질의 분비가 세밀하게 조절되어야 정상적인 정신작용을 할 수 있다. 신경전달물질이 너무 많이 혹은 적게 합성되고 분비되면 심각한 정신병에 걸릴 수 있다. 우울증이나 정신분열증도 시냅스에 분비되는 신경전달물질의 균형이 깨어져 발생하게 된다. 우리의 뇌에서는 하나의 신경세포가 자신이 가지고 있는 수많은 가지들에 형성되어 있는 시냅스를 통해 수천 혹은 수만의 정보를 받아들이고 이를 종합하여 전기적 신호로 바꾼 다음 축색을 따라 보냄으로써 많은 다른 신경세포들을 자극하는 또 다른 시냅스를 이루고 있다. 이러한 시냅스는 우리의 뇌에 적어도 1014 개 이상 존재하며 이들이 서로 다양하게 연결될 수 있는 경우의 수는 상상하기 힘들 정도로 크다.


이는 아무리 큰 컴퓨터라 할지라도 뇌에 존재하는 시냅스 회로망의 복잡함과는 비교가 될 수 없다. 조그만 방에 수천억 개의 전선이 뒤엉켜 있음에도 누전이 일어나지 않고 간섭을 받지 않는다는 것은 기적일 것이다. 그런데 이보다 더 복잡한 신경회로망이 뇌 속에 존재하지만 정확하게 신호를 주고받으며 움직인다. 이렇게 복잡한 회로가 저절로 생겨날 수 있다는 것은 상상하기 힘들고, 또 이런 복잡 미묘한 회로망이 정보처리를 정확하면서도 적절하게 하고 있는 것을 볼 때 하나님의 솜씨에 감탄하지 않을 수 없다. 그런데 신경회로망의 구성원인 신경세포가 죽어가고 신경망 체계에 구멍이 나면, 자발적 움직임이 서툴게 되고 몸의 균형을 잡을 수 없는 파킨스씨 병이나 점차 기억을 상실하여 심지어 자기의 자녀조차도 알아보지 못하는 알츠하이머씨병과 같은 퇴행성 정신질환을 앓게 된다.


그리고 두뇌에는 신경망뿐만 아니라 산소와 영양분을 공급하는 복잡한 혈관조직이 있는데 그 구조가 몸의 다른 조직과는 다르다. 말초조직에서는 혈액속의 여러 영양분과 산소 등이 혈관으로부터 조직으로 이동하며 조직의 대사 노폐물은 다시 혈액으로 들어가는 작업이 쉽게 일어나지만 뇌에서는 혈액속의 물질들이 뇌 조직으로 쉽게 들어갈 수 없도록 구조가 되어 있고 뇌에서는 필요한 것들만 선택적으로 받아들인다. 왜냐하면 혈액에 있는 각종 물질들이 신경작용에 영향을 미칠 수 있다. 특히 아미노산 가운데 신경전달물질로 작용될 수 있는 것들이 있기 때문에 이들이 그냥 뇌로 침투하면 신경정보의 흐름이 교란을 받아 엄청난 재앙을 일으킬 수 있다.


신경망은 신경세포들 간에 신경전달물질을 주고받으며 정보를 교환하는데 이것이 시간적, 공간적으로 잘 조절된 상태에서 일어나야 한다. 그런데 혈액에 있는 아미노산들이 마구 흘러 들어오면 이들이 신경세포를 자극하여 혼란이 일어나게 된다. 이러한 정교한 구조와 조직으로 만들어 지지 않았다면, 식사만 하고 나면 혈액 내 아미노산의 농도가 높아지게 되고 이로 인해 모두들 미친 사람처럼 행동할 것이고 사회는 수습할 수 없는 난국에 빠질 것이다.


따라서 하나님의 세밀한 설계가 아니었다면 정돈된 사고와 논리전개는 찾아볼 수 없을 것이며 사회는 거대한 정신병동이 되고 말 것이다. 그리고 신경조직에는 신경세포뿐만 아니라 신경조직을 지탱하여 주며 신경세포에 여러 대사물질을 공급하고 조절하는 교질세포(glial cells)들이 있다. 이들 가운데는 신경세포의 정보전달을 담당하는 축색의 바깥을 여러 겹의 지질막으로 둘러싸서 절연체 역할을 하여 전기적 신호의 누수를 방지하고 신호가 축색말단까지 효과적으로 전달 되게 하는 세포도 있다. 마치 전선을 고무 피복으로 입혀 누전을 방지 하듯이 이러한 역할을 담당하는 세포가 신경조직에는 존재하는 것이다.


그리고 우리 몸의 신경망은 중추신경으로부터 몸의 구석구석에 이르기까지 말초신경과 연결되어 있어 통일된 조절작용을 받도록 되어 있으며 신경정보에 따라 몸 전체가 조화로운 움직임과 작용을 하게 된다. 중추신경은 뇌와 척수로 구성되어 있는데 뇌는 사령부의 역할을 맡아 몸의 모든 정보를 받아 분석 및 종합처리를 하여 적절하게 대처 하도록 명령을 내리고 몸의 평형을 유지 하도록 한다. 그리고 척수는 마치 뇌에 대해 훌륭한 비서실 역할을 한다. 즉 뇌로 올라오는 많은 정보를 상황에 따라 선별하여 보내고, 일상적인 정보는 스스로 처리하며 긴박한 상황이 갑자기 닥쳐올 때도 이를 맡아 우선 처리하고, 보다 높은 수준에서 처리를 필요로 하는 것들은 뇌로 보낸다. 그리고 이러한 중추 신경계의 작용에 따라 말초신경이 명령을 받고 말초신경은 몸의 각종 기관을 조절한다.


우리 몸의 모든 조직이 중요하고 이들의 기능에 손상을 입으면 다치면 죽을 수밖에 없지만 이중에서도 신경조직은 가장 중요하다고 할 수 있다. 신경계가 있으므로 우리는 김이 모락모락 나는 찐빵의 냄새를 맡을 수 있고 그 맛을 감지 할 수 있다. 그리고 부드러운 모피 옷의 감촉도 느낄 수 있고 내가 가장 사랑하는 어머니의 모습과 음성을 식별할 수 있으며 내가 좋아하는 노래를 따라 부를 수 있는 것이다. 그리고 신경계의 작용이 있기 때문에 사람마다 독특한 성격을 가지며 서로 다른 사고체계를 가진다. 우리가 미래에 대해 꿈을 꾸고, 계획하고, 일하고, 놀고, 배우고, 기이한 일에 대해 경이롭게 생각하며, 새로운 것을 궁구하는 모든 정신작용이 신경계의 뒷받침이 있어야 한다.


이렇게 복잡하고 정교한 신경조직이 우연히 생겨났다고 믿는 것은 억지다. 그렇게 복잡한 구조 가운데 작은 부분만 고장이 나도 정상적인 사람으로서 생활할 수 없을 정도로 치명적이다. 신경망의 회로 하나하나가 대단히 중요한 역할을 담당하고 있다. 반도체 칩에 내장되어 있는 회로 하나하나가 기능에 필수적이듯이 말이다. 그리고 반도체 칩의 회로가 금속조각 속에서 저절로 생겨날 수 없듯이 이러한 반도체보다 비교할 수 없이 더 복잡한 신경망이 어떻게 저절로 형성될 수 있겠는가! 신경세포 하나만 요리조리 뜯어보아도 신기하지 않을 수 없다. 신호를 받고 처리하고 목적하는 곳으로 보내기 위해 적절한 구조를 하고 있다. 이는 세포의 목적에 맞게 디자인 하신 분이 있다는 증거다.


건물이 신축될 때 앞으로 쓰여질 용도에 따라 구조를 설계하고 건축한다. 아무런 생각 없이 마구잡이로 일단 지어놓고 나중에 알아서 사용하자는 사람은 없을 것이다. 호텔이면 호텔의 용도에 맞게 백화점이면 상품의 진열과 판매가 용이하도록 지을 것이고 공장건물은 어떤 물건을 제조하는 가에 따라 기계들의 적절한 배치를 고려하여 건축할 것이다. 세월이 가니까 돌과 흙이 모여 건물이 저절로 만들어 졌다라고 할 수 없을 것이고 또 건물을 짓다보니 공장이 되고 아파트가 되고 학교가 되었다라고 말할 수 없을 것이다. 다시 말해서 설계자가 있고 건축자가 있다는 말이다. 우리 몸의 세포들도 그 조직의 기능에 따라 적절한 모양을 가지며 효과적인 작용을 위해 독특한 구조를 하고 있다. 각양각색의 세포들이 모여 각자가 고유한 임무를 수행함으로서 통일된 개체의 특성을 나타내게 된다. 그럼에도 불구하고 산소, 수소, 질소, 탄소 등이 오랜 세월을 통해서 저절로 모여 유기물과 세포로 만들어지고 신경세포의 독특한 구조로 형성되고 수천억의 신경회로가 저절로 되었다고 말하는 것이 얼마나 무리인가를 조금만 생각해봐도 알 수 있다.


수많은 종류의 세포를 각각의 기능에 맞게 설계하시고 창조하신 하나님의 손길을 인정하지 않을 수 없다. 나로 하여금 정상적인 정신작용과 삶을 누릴 수 있게 하시고 특별히 하나님의 존재를 깨닫게 하시며 믿게 하신 창조주 하나님께 감사와 영광을 드린다.



출처 - '과학으로 하나님을 만나다' 중에서

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3072

참고 : 3858|3719|3970|4068|3810|3072|2456|4484



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