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창조설계

코는 이득제어 방법을 사용하고 있다. : 강한 냄새들 사이에서 약한 냄새를 맡을 수 있는 이유

코는 이득제어 방법을 사용하고 있다. 

: 강한 냄새들 사이에서 약한 냄새를 맡을 수 있는 이유 

(Nose Has Gain Control)


      미약하지만 중요한 신호를 증폭시킬 때에, 운용 한계를 넘는 포화 신호를 피하기 위한 이득제어(gain control; 신호 강도가 미리 설정한 값을 넘었을 때 출력이 거의 일정하게 되도록 이득을 제어하는 것) 방법을 음향전문가들은 사용하고 있다. 여러분의 코(nose) 역시 그러한 비법을 사용하고 있었다.


후각기관은 꼭 해석되어야 하는 매우 다양한 냄새물질 분자들로 인해 복잡하다. 초기 뉴런(neurons)에서 신호를 시발하는 분자는 뇌에 도달하기 전 일련의 후각기관과 뉴런을 통과하는 단계적 반응들을 시발한다. 하버드 대학의 보도 자료에서 벤카테스 무디(Venkatesh Murthy) 교수는, 이러한 기관 중 일부는 뇌에 대한 신호를 '포맷(format)'시킨다고 설명했다. Science Daily 지도 '냄새 정비사'란 제목으로 보도했다. 무디 연구팀은 후각 경로에서 그러한 기능을 밝히기 위한 새로운 높은 수준의 정밀한 연구를 수행했다. 

무디는 정교한 수준에 도달하는 것이 중요하다고 설명한다. 왜냐하면 후각망울(olfactory bulb, 후각신경구)은 뇌의 다른 부분으로 보내는 신호책임이 있는 많은 '중요한' 뉴런들을 포함하고 있으며, 그것은 또한 개재뉴런(interneurons)으로 쌓여있어, 뇌로 들어오는 후각의 정보형성에 역할을 하는 것으로 나타난다는 것이다.

그러나 그러한 복잡성은 거기에서 끝나지 않는다. 거기에는 포맷 뿐만 아니라, 피드백도 있었다 :

”선형 프로세서(linear processor)로서 뇌의 이미지는 편리한 것이지만, 거의 모든 뇌, 확실히 포유동물의 뇌는 그런 류의 순수한 피드포워드(feed-forward) 시스템에 의존하지 않는다”. ”그 반대로, 후각 정보를 해석하는 뇌의 상위 부분은 거의 일정한 수준으로 뇌의 하위 부분과 소통하는 것처럼 보인다”고 무디는 말했다. 

향상된 고급 기술을 사용하여, 무디 팀은 개재뉴런이 뇌에서 다시 메시지를 받는(피드백) 것을 확인하였다. 이 피드백은 이득제어(gain control)의 방법으로서 역할을 한다 : 

”만약 당신이 약한 신호를 잘 탐지할 수 있는 장치를 만든다면, 신호가 강해짐에 따라 포화되고, 결국 강한 신호들 사이에서 약한 신호를 구별할 수 없게 된다”. ”그러한 문제점을 피하기 위해, 뇌는 이득제어라 부르는 과정으로 우회로를 사용한다. 특정 뉴런을 억제하면서, 당신이 감지 범위 내에 머무를 수 있도록 해주고 있다. 그래서 약한 신호도 놓치지 않고, 매우 강한 신호 또한 놓치지 않게 한다”고 무디는 말했다.

음향 엔지니어는 한 소리가 너무 크게 입력되는 것을 막기 위해 ‘믹싱 콘솔’(mixing console, 녹음 스튜디오 등에서 사용하는 수많은 조절 레버들이 있는 사운드 조절 기계)을 사용하는 것처럼, 뇌는 효과적으로 특정 뉴런의 신호 크기가 과도할 때 그 레버를 내릴 수 있다. 반면 입력 신호가 너무 약할 때는 자동적으로 그 레버를 올린다. 뇌는 약한 신호의 레버를 올려 주의를 전환함으로서, 입력 신호를 놓치지 않는 것이다. 그러나 ”후각의 피드백 규모는 놀라웠다”라고 그 보도 자료는 말했다.

또한 받는 쪽에서도 이득제어가 있었다. 후각망울은 약하지만 중요한 신호에 대해서는 그 이득을 올릴 수 있었다 :

심지어 더욱 놀라운 사실은, 후각망울의 주요 뉴런은, 비록 약하지만, 수신신호에 대해 중요하게 나타났던 피드백 신호를 또한 수신한다는 증가가 있다고 무디는 말했다. 

”이러한 약한 연결은 약한 입력 신호를 감지하고 있을 때 주요 뉴런들이 정점에 다다르는데 도움을 준다”. ”만약 약한 냄새가 들어오면, 뇌의 나머지 신호들은 문턱치 이상으로 주요 뉴런을 작동시킬 수 없다. 그러나 당신이 약한 냄새를 맡는 그런 환경에 놓이게 되었다면, 우리는 뇌의 위쪽 부분에서의 피드백이 이런 주요 뉴런들을 자극한다고 믿고 있다. 그래서 약한 입력 하에 있을 때에도 당신은 그 냄새를 맡을 수 있다”고 무디는 말했다.

여러 동물들에서 후각은 매우 중요함을 무디는 인식하고 있었다. 약한 냄새도 위험을 알려주는 중요한 신호가 될 수 있다. 그러나 그 냄새는 그 환경의 다른 강한 냄새들에 의해 압도되지 말아야 한다. 그것이 이득제어가 필수적인 이유라고 무디는 설명했다 : ”우리는 약한 신호를 감지해 낼 수 있는 이러한 피드백을 통하여 후각망울과 뉴런을 억제하는 메커니즘이 피질(cortex)에 있다는 가설을 세우고 있는 중”이라고 무디는 설명했다.



방향도 없고, 목적도 없고, 지능도 없고, 눈이 먼, 비인간적인, 자연의 힘이 그것을 진화시켰다는 것이 놀랍지 않은가? 어떠한 통찰력도 없는, 복제 오류인 돌연변이들이 수백만 번 일어나 믹싱콘솔과 같은 미세하게 조정된 메커니즘이 우연히 만들어지고, 뇌는 그것을 작동시켰다는 것이다. 진화론자들의 놀라운 상상력 안에서는 모든 것이 가능하다. 잠시 눈을 감고 생각해 보라.  


그러한 사고방식에는 무언가 이상한 냄새가 난다. 그것은 다윈 이론의 고약한 썩은 냄새임에 틀림없다. 다행히, 그 보도 자료에서 진화에 대한 언급은 없었다. 인쇄물에 진화란 단어는 보이지 않았지만, 우리가 악취를 풍기는 무디의 모자를 벗어버린다면, 지적설계의 향긋한 냄새를 지닌 인체의 또 다른 놀라움을 발견할 수 있는 것이다. 



번역 - 문흥규

링크 - http://crev.info/2012/12/nose-has-gain-control/

출처 - CEH, 2012. 12. 28.

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5582

참고 : 4212|3803|3183|4407|4127|3990|3229|5161



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