

신경과학 가이드

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신경과학 정의
신경과학(Neuroscience)은 뇌의 행동과 기능에 영향을 미치는 화학적, 생물학적, 해부학적 과정을 연구하는 학문입니다. 신경계를 이해하기 위해 의학, 화학, 심리학, 분자 생물학, 해부학, 물리학 및 기타 생명 과학을 포함한 다양한 학제간 분야를 결합합니다.

신경과학이란 무엇인가요?
신경과학은 다양한 과학적 접근 방식을 사용하여 신경계와 신경이 행동에 어떻게 영향을 미치는지 연구하는 학문입니다. 신경과학(neural science라고도 함)은 건강한 개인과 뇌, 정신적 또는 신경 발달 장애가 있는 개인 모두에서 신경계가 어떻게 기능하고 성숙하며 스스로를 유지하는지 이해하고자 합니다. 주로 뇌와 척수로 구성된 중추 신경계의 구조와 발달에 초점을 맞춥니다.
그 때문에 신경과학 연구는 종종 뇌가 인지 행동과 기능에 어떻게 영향을 미치는지에 초점을 맞춥니다. 신경과학을 연구하는 사람들을 신경과학자라고 합니다. 신경과학자는 보통 뇌 및 척추 질환 치료를 전문으로 하는 의사를 지칭하는 "신경과학 전문의"와 다르며, 신경과학자는 신경계 연구를 전문으로 하는 연구자입니다.
TED 강연 신경과학

신경과학: 뇌 탐험하기
신경과학은 뇌와 뇌가 행동 및 인지 기능에 미치는 영향에 대한 우리의 주요 정보원입니다. 자기공명영상(MRI) 스캔, 뇌전도(EEG) 시스템, 3D 이미징 기술 등 늘어나는 도구를 통해 이 분야는 뇌의 복잡한 작동 방식을 해독하는 데 도움을 줍니다.
신경과학이 중요한 이유
신경과학은 매우 광범위한 인간의 기능에 영향을 미치기 때문에 뇌를 이해하는 것은 많은 신경학적 질환을 치료하고 예방하는 데 중요한 역할을 합니다.
신경과학은 다음을 포함한 다양한 신경 장애 및 부상에 대한 이해를 높이는 데 도움을 주었습니다:
ADHD
중독
자폐 스펙트럼 장애
뇌졸중
뇌종양
뇌성 마비
다운 증후군
간질
다발성 경화증
파킨슨병
조현병
좌골 신경통
수면 장애
신경과학 뉴스
여기에 알아두어야 할 최근 신경과학 뉴스 및 획기적인 연구 결과가 있습니다.
과학자들이 뇌의 네비게이션 시스템을 발견했습니다. 2005년 신경과학자들은 외후각 피질(entorhinal cortex)에서 동물의 생존에 필수적인 요소인 공간 내 위치 추적 방식에 중요한 역할을 하는 "격자" 세포를 발견했습니다.
신경과학 실험실들이 광유전학을 수용하고 있습니다. 빛으로 뉴런을 활성화하는 기술인 광유전학이 2005년에 발견되면서, 신경과학 실험실은 선택된 뉴런이 질병이나 행동에서 어떤 역할을 하는지 연구하는 상세한 방법을 제공받게 되었습니다.
인지 행동 치료가 과학적 지지를 얻고 있습니다. 100개 이상의 연구를 대상으로 한 2012년의 메타 분석에서는 인지 행동 치료에 대한 강력한 근거를 발견했습니다. CBT는 특히 불안 장애, 신체형 장애, 폭식증, 분노 자제력 문제 및 일반 스트레스에 특히 보조적인 효과가 있는 것으로 확인되었습니다.
과학자들이 혈뇌장벽을 열어젖혔습니다. 신경과학자들은 뇌를 신체의 나머지 부분으로부터 보호하는 세포 네트워크인 혈뇌장벽을 성공적으로 뚫었습니다. 장벽이 혈류 내 해로운 독소가 뇌 조직으로 들어가는 것을 막기도 하지만, 뇌에 약물을 전달하는 것도 어렵게 만듭니다. 혈뇌장벽은 2015년에 인류 최초로 열렸습니다.
인공지능이 신경 임플란트의 원동력이 됩니다. 신경 임플란트는 뇌의 전기적 활동을 변화시켜 뇌 손상 또는 신경 장애의 영향을 받는 부위의 기능을 회복하도록 도울 수 있습니다. 2017년 연구원들은 뇌 질환 환자의 약해진 시냅스를 강화할 수 있는 나노 스케일의 AI 기반 신경 임플란트 프로토타입을 제작했습니다.
뇌-컴퓨터 인터페이스가 신경학적 재활을 촉진합니다. 사지마비 환자인 로드리고 휘브너 멘데스(Rodrigo Hübner Mendes)는 2017년에 그의 뇌파만을 사용하여 포뮬러 1(F1) 레이싱카를 최초로 운전한 사람이 되었습니다. 이는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술과 비침습적 EEG 기술을 결합하여 가능했습니다. 휘브너 멘데스는 Emotiv EPOC+ EEG 헤드셋을 착용하였고, 차량에 탑재된 컴퓨터가 그의 생각을 자동차 운전 명령으로 변환했습니다.
신경과학이 어떻게 행동을 설명하는 데 기여할 수 있을까요?
신경과학 연구
신경과학의 주요 분야 발달은 신경과학 연구 전반에 기여하므로 신경과학 연구는 급속히 성장하고 있는 학문입니다. 신경과학 연구 영역은 주제 측면에서 매우 다양하지만, 주로 신경계의 기능과 구조가 질병, 행동 및 인지 과정과 어떻게 관련되어 있는지 다룹니다.
어린이를 위한 신경과학 비디오

신경과학 분야의 거대한 질문에 답하기
신경계는 엄청나게 많은 행동 기능에서 역할을 담당하고 있지만, 오늘날 신경과학 분야에서 가장 흥미로운 주제에는 신경과학과 수면, 신경과학과 인간의 동기 부여, 사회 신경과학 및 신경경제학 등이 있습니다. 이러한 주제들을 탐구하면 좀 더 광범위하게 어떻게 신경과학이 행동을 설명하는지에 대해 조명할 수 있습니다.
신경과학과 수면
수면은 전통적으로 의학과 심리학 범주에서 연구되어 왔습니다. 1900년대 후반에 신경과학이 확고한 학제간 분야로 성장하면서 신경과학 연구는 수면에 주목하기 시작했습니다. 동물은 기능을 발휘하기 위해, 즉 건강상의 위험을 방지하기 위해 일정량의 수면을 필요로 하므로 수면은 매우 중요한 신경 행동입니다. 수면 신경과학은 수면을 구성하는 요소가 무엇인지, 수면이 어떻게 촉발되는지, 수면 중에 뇌에서 어떤 일이 발생하는지, 수면 장애의 원인과 치료는 어떻게 이루어지는지 탐구하고자 합니다.
한 가지 형태의 EEG 검사는 수면 장애를 평가하는 데 특별히 사용됩니다. "수면다원검사" 또는 EEG 수면 연구는 EEG 스캔이 수행되는 동안 신체 활동(심박수, 호흡 및 산소 수치)을 측정하는 일박 야간 절차입니다.
신경과학과 인간의 동기 부여
신경과학과 인간의 동기 부여에 대한 연구는 정상적이고 비정상적인 동기 부여의 신경생물학적 구성 요소를 조사합니다. 동기 부여를 성취도가 높은 개인을 묘사하는 태도나 성향으로 생각할 수 있습니다. 사실 동기 부여는 생물학적, 심리학적 과정을 수반하는 신경학적 행동입니다.
생물학적 수준에서 동물은 식량, 피난처, 물과 같은 생존 문제를 충족하도록 동기가 부여됩니다. 심리학적 수준에서 다양한 요인이 동물이 기본적 필요를 충족하기 위해 동기 부여 드라이브를 유지하는지 여부에 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 우울증이나 조현병과 같은 신경 장애 또는 약물 중독과 같은 질병을 겪는 것은 동기 부여를 약화시킵니다.
추가 독서를 위한 신경과학 주제
명상 신경과학
명상은 수백 개의 신경과학 연구 주제였습니다. 명상은 스트레스와 불안 감소와 강한 관련이 있으므로 신경과학자들은 명상이 뇌 활동에 미치는 영향에 관심이 많습니다. 많은 연구에서 명상이 뇌 활동의 변화에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 관찰하기 위해 EEG와 같은 뇌 활동 기록 기술과 fMRI와 같은 신경 이미징을 사용합니다.
예를 들어, 초기 연구 중 하나는 EEG를 사용하여 숙련된 참선 명상가들의 뇌 활동을 기록했습니다. 연구원들은 알파파의 출현, 알파파 진폭의 증가, 알파파의 감소 및 세타파의 출현을 관찰했습니다. EEG 상태의 이러한 변화는 피험자가 고도로 숙련된 명상 과정을 수행할 때 일치하여 나타났습니다. 알파 활동은 이완되고 차분하며 명료한 정신 상태를 나타내고, 성인의 세타 활동은 졸음과 연관이 있습니다.
우울증의 신경과학
뇌 내부의 다양한 구조가 우울증에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨집니다. 생물학적 수준에서 신경과학자들은 특정 유전자가 개인이 기분 저하에 얼마나 취약한지, 그리고 약물 치료에 어떻게 반응하는지에 영향을 미칠 수 있음을 밝혀냈습니다.
연구원들은 우울증이 뇌 부위 및 기능에 미치는 영향을 파악하기 위해 신경 이미지 및 단층 촬영 기술을 개발하여 사용해 왔습니다. fMRI 스캔은 자극에 반응할 때 뇌 영역의 변화를 측정할 수 있으며, 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영(SPECT) 및 양전자 방출 단층 촬영(PET)은 신경 전달 물질의 밀도와 분포를 측정할 수 있습니다.
우울증이 일어난 뇌에서는 뉴런 간의 의사소통이 불규칙할 수 있습니다. 예를 들어 신경 수용체가 신경 전달 물질에 효과적으로 반응하지 못할 수 있습니다. 우울증이 단지 신경 전달 물질의 수치가 낮기 때문만은 아닐 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 연구원들이 우울증의 신경과학을 더 깊이 탐구함에 따라 외상, 유전, 스트레스, 의학적 상태를 비롯한 우울증의 많은 발생 가능 원인에 대해 더 잘 이해할 수 있게 되었습니다.
중독의 신경과학
사회적 낙인은 중독을 도덕적 결함이나 약한 의지력의 결과로 규정해 왔습니다. 지난 30년간의 중독 신경과학 연구에서는 중독이 실제로는 만성적인 뇌 장애임을 입증했습니다. 중독은 동기 부여 및 보상에 관여하는 신경 회로 시스템(신경 회로망이라 함)을 방해합니다. 중독 신경과학은 사람이 중독 및 물질 남용에 얼마나 취약하게 만드는지 기여하는 생물학적, 사회적, 문화적 요인의 기초가 되는 신경학적 과정을 연구합니다.
중독의 신경과학 비디오

음악의 신경과학
음악 신경과학은 음악을 듣고, 연주하고, 작곡하고, 읽는 인지 과정에 관여하는 신경 메커니즘을 이해하고자 합니다.
음악은 정서적, 육체적으로 많은 영향을 미치기 때문에 음악 신경과학에 관해 많은 독립적인 연구가 수행되었습니다. 예를 들어 연구원들은 음악이 치매나 알츠하이머병을 앓고 있는 피험자의 기억 회상에 어떻게 기여하는지 연구해 왔습니다.
음악 신경과학에는 소비자 연구도 포함됩니다. 한 실험에서는 세 명의 유명 노르웨이 아티스트가 다양한 장르의 음악을 듣는 동안 그들의 EEG 데이터를 기록했습니다. 기록된 EEG 데이터는 알고리즘을 사용하여 분석되어 유명 아티스트가 자신이 듣고 있는 음악을 좋아하는지 감지했습니다. 아래 비디오를 보고 라르스 바울라(Lars Vaular), 올레 파우스(Ole Paus), 마가렛 베르거(Margaret Berger)가 자신이 가장 좋아하는 뮤지션인지 확인해 보세요.
“음악에 대한 감상 이해하기” 비디오

기억의 신경과학
기억은 복잡한 인지 및 신경 과정을 동반하며, 과학자들은 여전히 기억의 신경과학을 규명하고 있습니다. 하지만 경험이 뇌에 어떻게 부호화되는지에 대한 근본적인 이해는 확립해 왔습니다. 새로운 기억은 시냅스가 변경되거나 경로가 재지정될 때 형성됩니다. 해마와 해마 주변 영역은 단기적인 사건을 장기 기억으로 전환합니다. 편도체는 감정을 우리의 생생한 경험에 통합시킵니다.
의식의 신경과학
의식은 인간의 행동 방식에 영향을 미치므로 신경과학은 의식을 설명하기 위한 렌즈를 제공합니다. 의식의 신경과학 연구는 주로 뇌의 신경학적 특성이 개인이 의식이 있는 상태인지 여부를 어떻게 설명하는지(일반 의식), 어떤 신경학적 특성이 의식 상태의 기초를 규정하는지(특정 의식) 답하고자 합니다.
신경과학 분야
신경과학은 학제간 학문이기 때문에 현대 연구와 발전 사항은 여러 다양한 신경과학 분야로 분류될 수 있습니다.
신경과학 분야 목록:
다음 섹션에서는 신경과학과 심리학의 차이점, 신경과학 대 신경학의 차이점을 설명하고, 주요 신경과학 분야(인지 및 행동 신경과학)를 묘사하며, 기타 떠오르는 분야를 정의할 것입니다.
정서 신경과학 (감정 신경과학)
행동 신경과학
세포 신경과학
임상 신경과학
인지 신경과학
계산 신경과학
문화 신경과학
발달 인지
신경과학
발달 신경과학
진화 신경과학
교육 신경과학
분자 신경과학
의학 신경과학
신경 공학
신경해부학
신경화학
신경경제학
신경윤리학
신경행동학
신경미식학
신경유전학
신경이미징
신경면역학
신경정보학
신경언어학
뉴로마케팅
신경물리학
신경생리학
신경심리학
고신경생물학
사회 신경과학
계통 신경과학
이론 신경과학
중개 신경과학
신경과학과 심리학의 차이점은 무엇인가요?
신경과학은 심리학과 어떤 관련이 있을까요? 신경과학의 정의를 다시 살펴보겠습니다. 신경과학이 뇌의 행동과 기능에 영향을 미치는 화학적, 생물학적, 해부학적 과정을 연구하는 반면, 심리학은 인간 행동을 더 추상적으로 연구하는 것입니다. 심리학을 공부하면서 인간의 본성에 대해 배울 수 있지만, 뇌가 기능하는 방식에 대한 과학적 지식이 없다면 완전한 그림을 얻지 못할 수도 있습니다. 과학자들은 성격, 행동, 감정과 같은 심리학적 과정에 뇌가 어떻게 관여하는지 여전히 연구하고 있습니다.
신경학 vs 신경과학
신경과학이 신경계 연구와 관련이 있는 반면, 신경학(neurology)은 신경계의 의학적 치료와 관련이 있습니다. 신경학은 중추, 말초 및 자율 신경계를 전문으로 하는 의학 분야입니다. 신경학 전문의는 신경 질환 및 장애를 진단하고 치료하는 의사입니다.
인지 신경과학
인지 신경과학은 인지의 기초가 되는 생물학적 과정, 특히 신경 연결 방식과 규명하는 신경과학의 하위 분야입니다. 인지 신경과학의 목적은 뇌가 어떻게 수행하는 기능을 온전히 달성하는지 파악하는 것입니다. 인지 신경과학은 생물학을 정신의학 및 심리학과 같은 행동 과학과 결합하기 때문에 심리학과 신경과학(인지 과학 대 신경과학) 모두의 분야로 여겨집니다. 신경과학 연구에 사용되는 기술, 특히 신경 이미징은 인위적인 행동 데이터가 불충분할 때 행동 관찰에 대한 깊은 인사이트를 제공합니다.
인지 신경과학 예시
인지 신경과학 실험을 살펴보는 것은 실제 작동 중인 인지 신경과학을 이해하는 데 도움이 됩니다. 최근 수상 경력에 빛나는 실험에서는 의사 결정 시 만족감과 관련된 신경 전달 물질인 도파민의 역할을 조사했습니다. 인간은 생존을 위해 자신에게 유익한 결정을 내릴 수 있어야 합니다. 보상이 따르는 결정을 내리면 도파민 뉴런의 활동 수준이 증가하고, 결국 이러한 반응은 보상을 기대하는 상황에서도 발생합니다.
이러한 생물학적 과정 덕분에 더 많은 보상이 더 높은 생존 기회와 연결되어 있는 만큼, 우리는 승진이나 학위와 같이 점점 더 큰 보상을 추구하게 됩니다. 의사 결정은 인지에 영향을 미치는 생물학적 과정의 한 예입니다(인지 신경과학 예시).
행동 신경과학
행동 신경과학은 생물학을 생리학, 유전학, 발달 메커니즘 연구에 적용하여 뇌가 행동에 어떻게 영향을 미치는지 밝혀냅니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 하위 분야는 신경과학과 행동 사이의 연결 고리 역할을 합니다. 행동 신경과학은 신경 세포, 신경 전달 물질 및 신경 회로에 초점을 맞춰 정상적이고 비정상적인 행동의 바탕이 되는 생물학적 과정(생물학적 신경과학)을 조사합니다.
영향력 있는 많은 행동 신경과학 실험이 인간이 아닌 피험자(주로 원숭이, 쥐 또는 생쥐)를 사용하여 중요한 결론을 도출했으며, 이는 인간과 인간이 아닌 유기체가 생물학적 및 행동적 유사성을 공유한다는 가정을 하게 만들었습니다. 행동 신경과학은 생물학적 심리학, 생리심리학 또는 정신생물학이라고도 합니다.
계산 신경과학
계산 신경과학은 연구 이론 분석, 컴퓨터 시뮬레이션 및 수학적 모델을 사용하여 분자 및 세포 수준에서 네트워크 수준, 전반적 인지 및 행동 수준에 이르기까지 신경 기능을 탐구합니다.
사회 신경과학
사회 신경과학은 사회적 과정과 행동을 탐구하기 위해 생물학적 개념을 연구하고 구현합니다. 인간은 사회적 동물이기 때문에 가족, 지역 사회, 이웃과 같은 사회적 단위를 형성합니다. 사회 신경과학은 이러한 사회 단위가 존재하는 목적이 이와 관련된 사회적 행동이 인간의 생존과 번식에 도움이 되기 때문이라고 단정합니다.
임상 신경과학
임상 신경과학은 신경 장애 및 질병의 기저에 깔린 생물학적 메커니즘을 탐구하고 이러한 장애를 진단하고 치료하는 방법을 찾고자 노력합니다. 임상 신경과학은 의학 신경과학이라고도 불립니다.
교육 신경과학
교육 신경과학은 학습, 독서, 계산 수행에 관여하는 신경 과정과 난독증 및 ADHD와 같은 교육 관련 신경 발달 장애를 조사하여 생물학적 과정과 교육 간의 관계를 탐구합니다.
계통 신경과학
계통 신경과학은 신경 경로, 신경 회로 및 신경 네트워크에서 신경 세포가 어떻게 행동하는지에 대한 연구를 포함합니다. 계통 신경과학은 분자 및 세포 수준(예: 신경 회로가 어떻게 감각 정보를 분석하고 특정 기능을 실행하는지)과 인지 및 행동 수준(언어와 기억이 어떻게 작동하는지) 모두에서 뇌의 구조와 기능을 이해하고자 합니다.
발달 인지 신경과학
발달 인지 신경과학은 발달 중인 정신 세계에서 심리학적 과정과 그 신경학적 기초를 조사합니다. 여기에는 어린이가 성장함에 따라 생물학적 및 환경적 변화가 뇌에 미치는 영향이 포함됩니다.
발달 신경과학
발달 신경과학은 주로 산전 기간의 세포 및 분자의 발달에 초점을 맞춰 신경계를 생성하고 영향을 미치는 과정에 대한 인사이트를 제공합니다.
이론 신경과학
"이론 신경과학"이라는 용어는 흔히 "계산 신경과학"(연구 이론 분석, 컴퓨터 시뮬레이션 및 수학적 모델을 사용하여 분자 및 세포 수준에서 네트워크 수준, 전반적 인지 및 행동 수준에 이르기까지 신경 기능을 탐구함)과 혼용되어 쓰이곤 합니다. 이론 신경과학과 계산 신경과학의 미묘한 차이점은 이론 신경과학이 수학적 모델 및 데이터 수집을 제안하는 것보다 뇌를 연구하기 위한 이론적 접근법을 구상하는 것에 더 중점을 둔다는 점입니다.
중개 신경과학
중개 신경과학은 신경 장애를 위한 임상 응용 연구, 솔루션 및 치료법 개발을 목표로 합니다. 이러한 응용 분야에는 뇌 컴퓨터 인터페이스, 청각 및 망막 임플란트 등이 포함됩니다.
분자 신경과학
분자 신경과학은 신경계 연구에 분자 생물학과 분자 유전학을 적용합니다. 이 하위 분야는 뉴런이 분자 신호에 어떻게 반응하는지, 축삭(axon)이 어떻게 연결 패턴을 형성하는지, 뇌 스스로가 스스로를 변화시킬 수 있는 능력인 신경가소성의 분자적 기반을 들여다봅니다. 분자 및 세포 신경과학은 모두 뉴런이 어떻게 발달하고 유전적 변화가 생물학적 기능에 어떤 영향을 미치는지 이해하고자 합니다. 세포 신경과학은 세포 수준에서 뉴런을 연구합니다. 즉, 뉴런이 어떻게 함께 작동하는지, 뉴런이 서로 어떤 영향을 미치는지, 뉴런의 다양한 유형과 기능에 대해 연구합니다.
감정 신경과학
정서 신경과학이라고도 불리는 감정 신경과학은 감정의 신경 메커니즘을 탐구하는 학문입니다. 감정은 뇌 중심에 있는 변연계 구조와 직접적인 연관이 있는 것으로 생각됩니다. 정서 신경과학은 신경과학과 심리학을 결합한 것입니다. 예를 들어, 최근까지 연구자들이 별개의 인지 과정으로 간주했던 감정적 과정과 비감정적 과정 간의 신경 및 정신적 메커니즘의 겹치는 지점을 탐구할 수 있습니다.
신경과학의 간략한 역사
신경과학에 대한 최초의 공헌 중 일부는 철학자들에 의해 이루어졌습니다. 기원전 400~300년까지만 해도 심장이 의식의 원천으로 여겨졌습니다. 히포크라테스와 플라톤은 감각과 지능의 주체로 뇌를 옹호함으로써 그 개념에 의문을 제기했습니다.
의사 루이지 갈바니(Luigi Galvani)는 1700년대 후반에 동물 전기를 발견하여 뉴런과 근육에서 나오는 전기 신호를 연구한 최초의 인물 중 한 명이 되었습니다.
1800년대 초, 프랑스의 생리학자 장 피에르 플루랑스(Jean Pierre Flourens)는 실험적 절제술(뇌 병변의 외과적 수술)을 개척했으며, 마음이 심장이 아닌 뇌에 존재한다는 것을 최초로 입증했습니다. 플루랑스는 신경계의 서로 다른 부분을 제거함으로써 발생하는 메커니즘적 효과를 관찰했습니다.
19세기 후반의 수많은 과학자들이 뇌의 전기적 활동에 관한 신경과학의 이해를 위한 기틀을 마련했습니다. 에밀 뒤 부아 레이몽(Emil du Bois-Reymond)은 신경 신호의 전기적 특성을 증명했고, 헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz)는 신경 신호의 속도를 측정했으며, 리처드 케이턴(Richard Caton)과 아돌프 벡(Adolf Beck)은 토끼, 원숭이, 개 대뇌 반구의 전기적 활동을 관찰했습니다.
카밀로 골지(Camillo Golgi)는 광학 현미경으로 신경 조직을 시각화하기 위한 염색법(현재 골지 염색으로 알려짐)을 개발했습니다. 이 기술은 산티아고 라몬 이 카할(Santiago Ramón y Cajal)에 의해 사용되어 신경계가 개별 세포로 구성되어 있다는 개념인 뉴런 이론의 형성을 이끌었습니다. 골지와 라몬 이 카할은 나중에 1906년 노벨 생리의학상을 수상했습니다.
폴 브로카(Paul Broca), 존 허글링스 잭슨(John Hughlings Jackson), 칼 베르니케(Carl Wernicke)는 모두 1800년대 후반 뇌의 특정 부위가 특정 기능을 담당한다는 신경과학의 "기능 국소화" 가설을 세우는 데 크게 기여했습니다.
신경과학은 1950년대와 60년대에 정규 학문 분야로 공식 수립되었습니다. 데이비드 리오치(David Rioch), 프랜시스 O. 슈미트(Francis O. Schmitt), 제임스 L. 맥고(James L. McGaugh), 스티븐 쿠플러(Stephen Kuffler) 등은 신경과학을 의생명 연구 기관에 통합하고 신경과학 연구 프로그램 및 학과를 개설한 최초의 인물들이었습니다.
이러한 관심 증가로 인해 오늘날에도 여전히 존재하는 국제 뇌 연구 기구, 국제 신경화학회, 유럽 뇌행동학회, 미국 신경과학회 등 수많은 신경과학 단체가 1960년대 후반에 설립되었습니다.
가장 최근에는 뉴로마케팅, 뉴로에코노믹스, 뉴로에듀케이션, 뉴로에틱스, 뉴로로(Neurolaw) 등 신경과학을 접목한 다양한 응용 학문이 부상했습니다.
누가 신경과학을 발견했나요?
산티아고 라몬 이 카할은 뇌의 미세 구조에 대한 선구적인 조사 연구 덕분에 "신경과학의 아버지"라 불립니다. 라몬 이 카할은 현대 신경과학의 기초로 여겨지는 뉴런 이론에 대한 증거를 제공했습니다. 그는 신경 세포가 연속적이지 않고 개별적이며 인접해 있음을 정밀하게 설명했으며, 발달 중인 신경 세포가 시냅스 대상을 찾기 위해 뻗어 나가는 축삭 성장 원뿔(axonal growth cone)을 발견했습니다.
EEG 신경과학
신경과학 연구는 종종 뇌 분석을 위해 뇌전도(EEG)와 같은 신경 이미징 기술을 활용합니다. EEG는 뇌의 전기적 활동을 기록하는 전기 생리학적 과정입니다. 신경과학자는 EEG 데이터를 분석하여 인간 행동의 기저에 깔린 복잡한 인지 과정을 규명할 수 있습니다. 예를 들어, 인지 신경과학자들은 EEG를 사용하여 다양한 자극에 대응하여 뇌 활동이 어떻게 변화하는지 모니터링해 왔습니다(EEG 인지 신경과학).
EEG는 개인의 반응 피드백과 행동을 연구할 수 있는 과학적 방법을 증명하므로 EEG는 소비자 인사이트 수집을 위한 소중한 솔루션이기도 합니다. 소비자들의 반응을 연구하기 위해 EEG와 같은 신경 기술을 사용하는 것을 소비자 신경과학 또는 뉴로마케팅(신경과학 마케팅)이라고 합니다.
임상 EEG 및 신경과학
임상 EEG 및 신경과학은 특정 상황으로 인해 다른 기술을 사용할 수 없는 경우(예: 환자의 머리에 금속 파편이나 판이 박혀 있어 MRI 검사를 받을 수 없는 경우) EEG를 사용하여 간질, 뇌졸중 또는 기타 장애가 있는 환자를 진단하고 모니터링합니다. EEG는 또한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 활용을 통해 마비나 운동 장애로 고통받는 피험자의 재활 또는 기능 복구에 사용됩니다. 임상 EEG는 수면 장애를 진단하는 데에도 유용하게 사용될 수 있습니다.
신경과학 연구를 위한 EEG의 장점
기능적 자기공명영상(fMRI)에 비해 EEG는 시간 해상도가 매우 높아 밀리초 속도로 일어나는 뇌의 빠른 반응을 기민하게 포착할 수 있습니다. 덕분에 뇌와 환경에서 일어나는 일을 아주 정확하게 동기화할 수 있습니다.
EEG 데이터는 비침습적으로 수집됩니다. 이와 비교하여, 전기피질도 측정술은 뇌 표면에 전극을 직접 장착하기 위해 신경외과 수술이 필히 요구됩니다.
행동 테스트 방식에 비해 EEG는 은밀한 프로세싱(응답을 별도로 요구하지 않는 프로세싱)을 감지할 수 있습니다. 운동 반응을 수행하기 어려운 피험자에게도 원활히 적용할 수 있습니다.
EEG 수면 분석은 뇌 성숙 시기의 유의미한 양상을 자세히 제시할 수 있습니다.
EEG 기기 주변에는 어떠한 물리적 위험 요소도 존재하지 않습니다. fMRI 및 MRI는 강력한 자석을 사용하기 때문에 심박 조율기와 같은 금속 보조 장치나 임플란트 치료를 받은 환자에게는 매우 부적합합니다.
Emotiv는 신경과학 제품을 제공하나요?
Emotiv는 학술 신경과학 연구, 소비자 연구, 인지 성과 분석, 뉴로마케팅 및 뇌 제어 기술 응용 분야를 위해 다양한 신경과학 제품을 제공합니다. Emotiv의 신경과학 솔루션에는 신경과학 소프트웨어, BCI 소프트웨어 및 EEG 하드웨어 기술이 폭넓게 포괄되어 있습니다.
EmotivPro는 연구 및 교육을 위한 신경과학 소프트웨어 솔루션으로, 사용자가 EEG 데이터를 분석하고, 실시간으로 EEG 기록을 파악하고, 이벤트를 표시할 수 있도록 지원합니다. EmotivBCI는 컴퓨터 내에 바로 BCI를 구축하는 데 활용할 수 있는 뇌-컴퓨터 인터페이스 소프트웨어입니다. Emotiv의 추가 신경과학 도구에는 뇌 시각화 소프트웨어 BrainViz가 있습니다.
뇌 측정 기술을 지원하는 Emotiv의 신경과학 제품은 시중에서 가장 가성비 좋고 신뢰할 수 있는 무선 모바일 EEG Brainwear® 디바이스로 가치를 널리 인정받고 있습니다. 신경과학 연구 및 상업적 용도로 널리 쓰이는 수상 경력에 빛나는 EMOTIV EPOC+ 헤드셋과 10주년 기념 에디션 Epoc X는 전문가 수준의 고급 뇌파 데이터를 수집하도록 지원합니다. EMOTIV EPOC FLEX 캡은 고밀도 측정 커버리지와 배치 변형이 자유로운 뇌전도 센서를 제공하여 신경과학 연구 영역에 매우 최적화되어 있습니다.
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***면책 조항 - Emotiv 제품은 연구용 및 개인 정보 수집 용도로만 개발되었습니다. 당사 제품은 EU 지침 93/42/EEC에 정의된 의료 기기로 판매되지 않습니다. 당사 제품은 질병의 진단 또는 치료에 사용하도록 설계되거나 의도되지 않았습니다.
신경과학 정의
신경과학(Neuroscience)은 뇌의 행동과 기능에 영향을 미치는 화학적, 생물학적, 해부학적 과정을 연구하는 학문입니다. 신경계를 이해하기 위해 의학, 화학, 심리학, 분자 생물학, 해부학, 물리학 및 기타 생명 과학을 포함한 다양한 학제간 분야를 결합합니다.

신경과학이란 무엇인가요?
신경과학은 다양한 과학적 접근 방식을 사용하여 신경계와 신경이 행동에 어떻게 영향을 미치는지 연구하는 학문입니다. 신경과학(neural science라고도 함)은 건강한 개인과 뇌, 정신적 또는 신경 발달 장애가 있는 개인 모두에서 신경계가 어떻게 기능하고 성숙하며 스스로를 유지하는지 이해하고자 합니다. 주로 뇌와 척수로 구성된 중추 신경계의 구조와 발달에 초점을 맞춥니다.
그 때문에 신경과학 연구는 종종 뇌가 인지 행동과 기능에 어떻게 영향을 미치는지에 초점을 맞춥니다. 신경과학을 연구하는 사람들을 신경과학자라고 합니다. 신경과학자는 보통 뇌 및 척추 질환 치료를 전문으로 하는 의사를 지칭하는 "신경과학 전문의"와 다르며, 신경과학자는 신경계 연구를 전문으로 하는 연구자입니다.
TED 강연 신경과학

신경과학: 뇌 탐험하기
신경과학은 뇌와 뇌가 행동 및 인지 기능에 미치는 영향에 대한 우리의 주요 정보원입니다. 자기공명영상(MRI) 스캔, 뇌전도(EEG) 시스템, 3D 이미징 기술 등 늘어나는 도구를 통해 이 분야는 뇌의 복잡한 작동 방식을 해독하는 데 도움을 줍니다.
신경과학이 중요한 이유
신경과학은 매우 광범위한 인간의 기능에 영향을 미치기 때문에 뇌를 이해하는 것은 많은 신경학적 질환을 치료하고 예방하는 데 중요한 역할을 합니다.
신경과학은 다음을 포함한 다양한 신경 장애 및 부상에 대한 이해를 높이는 데 도움을 주었습니다:
ADHD
중독
자폐 스펙트럼 장애
뇌졸중
뇌종양
뇌성 마비
다운 증후군
간질
다발성 경화증
파킨슨병
조현병
좌골 신경통
수면 장애
신경과학 뉴스
여기에 알아두어야 할 최근 신경과학 뉴스 및 획기적인 연구 결과가 있습니다.
과학자들이 뇌의 네비게이션 시스템을 발견했습니다. 2005년 신경과학자들은 외후각 피질(entorhinal cortex)에서 동물의 생존에 필수적인 요소인 공간 내 위치 추적 방식에 중요한 역할을 하는 "격자" 세포를 발견했습니다.
신경과학 실험실들이 광유전학을 수용하고 있습니다. 빛으로 뉴런을 활성화하는 기술인 광유전학이 2005년에 발견되면서, 신경과학 실험실은 선택된 뉴런이 질병이나 행동에서 어떤 역할을 하는지 연구하는 상세한 방법을 제공받게 되었습니다.
인지 행동 치료가 과학적 지지를 얻고 있습니다. 100개 이상의 연구를 대상으로 한 2012년의 메타 분석에서는 인지 행동 치료에 대한 강력한 근거를 발견했습니다. CBT는 특히 불안 장애, 신체형 장애, 폭식증, 분노 자제력 문제 및 일반 스트레스에 특히 보조적인 효과가 있는 것으로 확인되었습니다.
과학자들이 혈뇌장벽을 열어젖혔습니다. 신경과학자들은 뇌를 신체의 나머지 부분으로부터 보호하는 세포 네트워크인 혈뇌장벽을 성공적으로 뚫었습니다. 장벽이 혈류 내 해로운 독소가 뇌 조직으로 들어가는 것을 막기도 하지만, 뇌에 약물을 전달하는 것도 어렵게 만듭니다. 혈뇌장벽은 2015년에 인류 최초로 열렸습니다.
인공지능이 신경 임플란트의 원동력이 됩니다. 신경 임플란트는 뇌의 전기적 활동을 변화시켜 뇌 손상 또는 신경 장애의 영향을 받는 부위의 기능을 회복하도록 도울 수 있습니다. 2017년 연구원들은 뇌 질환 환자의 약해진 시냅스를 강화할 수 있는 나노 스케일의 AI 기반 신경 임플란트 프로토타입을 제작했습니다.
뇌-컴퓨터 인터페이스가 신경학적 재활을 촉진합니다. 사지마비 환자인 로드리고 휘브너 멘데스(Rodrigo Hübner Mendes)는 2017년에 그의 뇌파만을 사용하여 포뮬러 1(F1) 레이싱카를 최초로 운전한 사람이 되었습니다. 이는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술과 비침습적 EEG 기술을 결합하여 가능했습니다. 휘브너 멘데스는 Emotiv EPOC+ EEG 헤드셋을 착용하였고, 차량에 탑재된 컴퓨터가 그의 생각을 자동차 운전 명령으로 변환했습니다.
신경과학이 어떻게 행동을 설명하는 데 기여할 수 있을까요?
신경과학 연구
신경과학의 주요 분야 발달은 신경과학 연구 전반에 기여하므로 신경과학 연구는 급속히 성장하고 있는 학문입니다. 신경과학 연구 영역은 주제 측면에서 매우 다양하지만, 주로 신경계의 기능과 구조가 질병, 행동 및 인지 과정과 어떻게 관련되어 있는지 다룹니다.
어린이를 위한 신경과학 비디오

신경과학 분야의 거대한 질문에 답하기
신경계는 엄청나게 많은 행동 기능에서 역할을 담당하고 있지만, 오늘날 신경과학 분야에서 가장 흥미로운 주제에는 신경과학과 수면, 신경과학과 인간의 동기 부여, 사회 신경과학 및 신경경제학 등이 있습니다. 이러한 주제들을 탐구하면 좀 더 광범위하게 어떻게 신경과학이 행동을 설명하는지에 대해 조명할 수 있습니다.
신경과학과 수면
수면은 전통적으로 의학과 심리학 범주에서 연구되어 왔습니다. 1900년대 후반에 신경과학이 확고한 학제간 분야로 성장하면서 신경과학 연구는 수면에 주목하기 시작했습니다. 동물은 기능을 발휘하기 위해, 즉 건강상의 위험을 방지하기 위해 일정량의 수면을 필요로 하므로 수면은 매우 중요한 신경 행동입니다. 수면 신경과학은 수면을 구성하는 요소가 무엇인지, 수면이 어떻게 촉발되는지, 수면 중에 뇌에서 어떤 일이 발생하는지, 수면 장애의 원인과 치료는 어떻게 이루어지는지 탐구하고자 합니다.
한 가지 형태의 EEG 검사는 수면 장애를 평가하는 데 특별히 사용됩니다. "수면다원검사" 또는 EEG 수면 연구는 EEG 스캔이 수행되는 동안 신체 활동(심박수, 호흡 및 산소 수치)을 측정하는 일박 야간 절차입니다.
신경과학과 인간의 동기 부여
신경과학과 인간의 동기 부여에 대한 연구는 정상적이고 비정상적인 동기 부여의 신경생물학적 구성 요소를 조사합니다. 동기 부여를 성취도가 높은 개인을 묘사하는 태도나 성향으로 생각할 수 있습니다. 사실 동기 부여는 생물학적, 심리학적 과정을 수반하는 신경학적 행동입니다.
생물학적 수준에서 동물은 식량, 피난처, 물과 같은 생존 문제를 충족하도록 동기가 부여됩니다. 심리학적 수준에서 다양한 요인이 동물이 기본적 필요를 충족하기 위해 동기 부여 드라이브를 유지하는지 여부에 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 우울증이나 조현병과 같은 신경 장애 또는 약물 중독과 같은 질병을 겪는 것은 동기 부여를 약화시킵니다.
추가 독서를 위한 신경과학 주제
명상 신경과학
명상은 수백 개의 신경과학 연구 주제였습니다. 명상은 스트레스와 불안 감소와 강한 관련이 있으므로 신경과학자들은 명상이 뇌 활동에 미치는 영향에 관심이 많습니다. 많은 연구에서 명상이 뇌 활동의 변화에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 관찰하기 위해 EEG와 같은 뇌 활동 기록 기술과 fMRI와 같은 신경 이미징을 사용합니다.
예를 들어, 초기 연구 중 하나는 EEG를 사용하여 숙련된 참선 명상가들의 뇌 활동을 기록했습니다. 연구원들은 알파파의 출현, 알파파 진폭의 증가, 알파파의 감소 및 세타파의 출현을 관찰했습니다. EEG 상태의 이러한 변화는 피험자가 고도로 숙련된 명상 과정을 수행할 때 일치하여 나타났습니다. 알파 활동은 이완되고 차분하며 명료한 정신 상태를 나타내고, 성인의 세타 활동은 졸음과 연관이 있습니다.
우울증의 신경과학
뇌 내부의 다양한 구조가 우울증에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨집니다. 생물학적 수준에서 신경과학자들은 특정 유전자가 개인이 기분 저하에 얼마나 취약한지, 그리고 약물 치료에 어떻게 반응하는지에 영향을 미칠 수 있음을 밝혀냈습니다.
연구원들은 우울증이 뇌 부위 및 기능에 미치는 영향을 파악하기 위해 신경 이미지 및 단층 촬영 기술을 개발하여 사용해 왔습니다. fMRI 스캔은 자극에 반응할 때 뇌 영역의 변화를 측정할 수 있으며, 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영(SPECT) 및 양전자 방출 단층 촬영(PET)은 신경 전달 물질의 밀도와 분포를 측정할 수 있습니다.
우울증이 일어난 뇌에서는 뉴런 간의 의사소통이 불규칙할 수 있습니다. 예를 들어 신경 수용체가 신경 전달 물질에 효과적으로 반응하지 못할 수 있습니다. 우울증이 단지 신경 전달 물질의 수치가 낮기 때문만은 아닐 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 연구원들이 우울증의 신경과학을 더 깊이 탐구함에 따라 외상, 유전, 스트레스, 의학적 상태를 비롯한 우울증의 많은 발생 가능 원인에 대해 더 잘 이해할 수 있게 되었습니다.
중독의 신경과학
사회적 낙인은 중독을 도덕적 결함이나 약한 의지력의 결과로 규정해 왔습니다. 지난 30년간의 중독 신경과학 연구에서는 중독이 실제로는 만성적인 뇌 장애임을 입증했습니다. 중독은 동기 부여 및 보상에 관여하는 신경 회로 시스템(신경 회로망이라 함)을 방해합니다. 중독 신경과학은 사람이 중독 및 물질 남용에 얼마나 취약하게 만드는지 기여하는 생물학적, 사회적, 문화적 요인의 기초가 되는 신경학적 과정을 연구합니다.
중독의 신경과학 비디오

음악의 신경과학
음악 신경과학은 음악을 듣고, 연주하고, 작곡하고, 읽는 인지 과정에 관여하는 신경 메커니즘을 이해하고자 합니다.
음악은 정서적, 육체적으로 많은 영향을 미치기 때문에 음악 신경과학에 관해 많은 독립적인 연구가 수행되었습니다. 예를 들어 연구원들은 음악이 치매나 알츠하이머병을 앓고 있는 피험자의 기억 회상에 어떻게 기여하는지 연구해 왔습니다.
음악 신경과학에는 소비자 연구도 포함됩니다. 한 실험에서는 세 명의 유명 노르웨이 아티스트가 다양한 장르의 음악을 듣는 동안 그들의 EEG 데이터를 기록했습니다. 기록된 EEG 데이터는 알고리즘을 사용하여 분석되어 유명 아티스트가 자신이 듣고 있는 음악을 좋아하는지 감지했습니다. 아래 비디오를 보고 라르스 바울라(Lars Vaular), 올레 파우스(Ole Paus), 마가렛 베르거(Margaret Berger)가 자신이 가장 좋아하는 뮤지션인지 확인해 보세요.
“음악에 대한 감상 이해하기” 비디오

기억의 신경과학
기억은 복잡한 인지 및 신경 과정을 동반하며, 과학자들은 여전히 기억의 신경과학을 규명하고 있습니다. 하지만 경험이 뇌에 어떻게 부호화되는지에 대한 근본적인 이해는 확립해 왔습니다. 새로운 기억은 시냅스가 변경되거나 경로가 재지정될 때 형성됩니다. 해마와 해마 주변 영역은 단기적인 사건을 장기 기억으로 전환합니다. 편도체는 감정을 우리의 생생한 경험에 통합시킵니다.
의식의 신경과학
의식은 인간의 행동 방식에 영향을 미치므로 신경과학은 의식을 설명하기 위한 렌즈를 제공합니다. 의식의 신경과학 연구는 주로 뇌의 신경학적 특성이 개인이 의식이 있는 상태인지 여부를 어떻게 설명하는지(일반 의식), 어떤 신경학적 특성이 의식 상태의 기초를 규정하는지(특정 의식) 답하고자 합니다.
신경과학 분야
신경과학은 학제간 학문이기 때문에 현대 연구와 발전 사항은 여러 다양한 신경과학 분야로 분류될 수 있습니다.
신경과학 분야 목록:
다음 섹션에서는 신경과학과 심리학의 차이점, 신경과학 대 신경학의 차이점을 설명하고, 주요 신경과학 분야(인지 및 행동 신경과학)를 묘사하며, 기타 떠오르는 분야를 정의할 것입니다.
정서 신경과학 (감정 신경과학)
행동 신경과학
세포 신경과학
임상 신경과학
인지 신경과학
계산 신경과학
문화 신경과학
발달 인지
신경과학
발달 신경과학
진화 신경과학
교육 신경과학
분자 신경과학
의학 신경과학
신경 공학
신경해부학
신경화학
신경경제학
신경윤리학
신경행동학
신경미식학
신경유전학
신경이미징
신경면역학
신경정보학
신경언어학
뉴로마케팅
신경물리학
신경생리학
신경심리학
고신경생물학
사회 신경과학
계통 신경과학
이론 신경과학
중개 신경과학
신경과학과 심리학의 차이점은 무엇인가요?
신경과학은 심리학과 어떤 관련이 있을까요? 신경과학의 정의를 다시 살펴보겠습니다. 신경과학이 뇌의 행동과 기능에 영향을 미치는 화학적, 생물학적, 해부학적 과정을 연구하는 반면, 심리학은 인간 행동을 더 추상적으로 연구하는 것입니다. 심리학을 공부하면서 인간의 본성에 대해 배울 수 있지만, 뇌가 기능하는 방식에 대한 과학적 지식이 없다면 완전한 그림을 얻지 못할 수도 있습니다. 과학자들은 성격, 행동, 감정과 같은 심리학적 과정에 뇌가 어떻게 관여하는지 여전히 연구하고 있습니다.
신경학 vs 신경과학
신경과학이 신경계 연구와 관련이 있는 반면, 신경학(neurology)은 신경계의 의학적 치료와 관련이 있습니다. 신경학은 중추, 말초 및 자율 신경계를 전문으로 하는 의학 분야입니다. 신경학 전문의는 신경 질환 및 장애를 진단하고 치료하는 의사입니다.
인지 신경과학
인지 신경과학은 인지의 기초가 되는 생물학적 과정, 특히 신경 연결 방식과 규명하는 신경과학의 하위 분야입니다. 인지 신경과학의 목적은 뇌가 어떻게 수행하는 기능을 온전히 달성하는지 파악하는 것입니다. 인지 신경과학은 생물학을 정신의학 및 심리학과 같은 행동 과학과 결합하기 때문에 심리학과 신경과학(인지 과학 대 신경과학) 모두의 분야로 여겨집니다. 신경과학 연구에 사용되는 기술, 특히 신경 이미징은 인위적인 행동 데이터가 불충분할 때 행동 관찰에 대한 깊은 인사이트를 제공합니다.
인지 신경과학 예시
인지 신경과학 실험을 살펴보는 것은 실제 작동 중인 인지 신경과학을 이해하는 데 도움이 됩니다. 최근 수상 경력에 빛나는 실험에서는 의사 결정 시 만족감과 관련된 신경 전달 물질인 도파민의 역할을 조사했습니다. 인간은 생존을 위해 자신에게 유익한 결정을 내릴 수 있어야 합니다. 보상이 따르는 결정을 내리면 도파민 뉴런의 활동 수준이 증가하고, 결국 이러한 반응은 보상을 기대하는 상황에서도 발생합니다.
이러한 생물학적 과정 덕분에 더 많은 보상이 더 높은 생존 기회와 연결되어 있는 만큼, 우리는 승진이나 학위와 같이 점점 더 큰 보상을 추구하게 됩니다. 의사 결정은 인지에 영향을 미치는 생물학적 과정의 한 예입니다(인지 신경과학 예시).
행동 신경과학
행동 신경과학은 생물학을 생리학, 유전학, 발달 메커니즘 연구에 적용하여 뇌가 행동에 어떻게 영향을 미치는지 밝혀냅니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 하위 분야는 신경과학과 행동 사이의 연결 고리 역할을 합니다. 행동 신경과학은 신경 세포, 신경 전달 물질 및 신경 회로에 초점을 맞춰 정상적이고 비정상적인 행동의 바탕이 되는 생물학적 과정(생물학적 신경과학)을 조사합니다.
영향력 있는 많은 행동 신경과학 실험이 인간이 아닌 피험자(주로 원숭이, 쥐 또는 생쥐)를 사용하여 중요한 결론을 도출했으며, 이는 인간과 인간이 아닌 유기체가 생물학적 및 행동적 유사성을 공유한다는 가정을 하게 만들었습니다. 행동 신경과학은 생물학적 심리학, 생리심리학 또는 정신생물학이라고도 합니다.
계산 신경과학
계산 신경과학은 연구 이론 분석, 컴퓨터 시뮬레이션 및 수학적 모델을 사용하여 분자 및 세포 수준에서 네트워크 수준, 전반적 인지 및 행동 수준에 이르기까지 신경 기능을 탐구합니다.
사회 신경과학
사회 신경과학은 사회적 과정과 행동을 탐구하기 위해 생물학적 개념을 연구하고 구현합니다. 인간은 사회적 동물이기 때문에 가족, 지역 사회, 이웃과 같은 사회적 단위를 형성합니다. 사회 신경과학은 이러한 사회 단위가 존재하는 목적이 이와 관련된 사회적 행동이 인간의 생존과 번식에 도움이 되기 때문이라고 단정합니다.
임상 신경과학
임상 신경과학은 신경 장애 및 질병의 기저에 깔린 생물학적 메커니즘을 탐구하고 이러한 장애를 진단하고 치료하는 방법을 찾고자 노력합니다. 임상 신경과학은 의학 신경과학이라고도 불립니다.
교육 신경과학
교육 신경과학은 학습, 독서, 계산 수행에 관여하는 신경 과정과 난독증 및 ADHD와 같은 교육 관련 신경 발달 장애를 조사하여 생물학적 과정과 교육 간의 관계를 탐구합니다.
계통 신경과학
계통 신경과학은 신경 경로, 신경 회로 및 신경 네트워크에서 신경 세포가 어떻게 행동하는지에 대한 연구를 포함합니다. 계통 신경과학은 분자 및 세포 수준(예: 신경 회로가 어떻게 감각 정보를 분석하고 특정 기능을 실행하는지)과 인지 및 행동 수준(언어와 기억이 어떻게 작동하는지) 모두에서 뇌의 구조와 기능을 이해하고자 합니다.
발달 인지 신경과학
발달 인지 신경과학은 발달 중인 정신 세계에서 심리학적 과정과 그 신경학적 기초를 조사합니다. 여기에는 어린이가 성장함에 따라 생물학적 및 환경적 변화가 뇌에 미치는 영향이 포함됩니다.
발달 신경과학
발달 신경과학은 주로 산전 기간의 세포 및 분자의 발달에 초점을 맞춰 신경계를 생성하고 영향을 미치는 과정에 대한 인사이트를 제공합니다.
이론 신경과학
"이론 신경과학"이라는 용어는 흔히 "계산 신경과학"(연구 이론 분석, 컴퓨터 시뮬레이션 및 수학적 모델을 사용하여 분자 및 세포 수준에서 네트워크 수준, 전반적 인지 및 행동 수준에 이르기까지 신경 기능을 탐구함)과 혼용되어 쓰이곤 합니다. 이론 신경과학과 계산 신경과학의 미묘한 차이점은 이론 신경과학이 수학적 모델 및 데이터 수집을 제안하는 것보다 뇌를 연구하기 위한 이론적 접근법을 구상하는 것에 더 중점을 둔다는 점입니다.
중개 신경과학
중개 신경과학은 신경 장애를 위한 임상 응용 연구, 솔루션 및 치료법 개발을 목표로 합니다. 이러한 응용 분야에는 뇌 컴퓨터 인터페이스, 청각 및 망막 임플란트 등이 포함됩니다.
분자 신경과학
분자 신경과학은 신경계 연구에 분자 생물학과 분자 유전학을 적용합니다. 이 하위 분야는 뉴런이 분자 신호에 어떻게 반응하는지, 축삭(axon)이 어떻게 연결 패턴을 형성하는지, 뇌 스스로가 스스로를 변화시킬 수 있는 능력인 신경가소성의 분자적 기반을 들여다봅니다. 분자 및 세포 신경과학은 모두 뉴런이 어떻게 발달하고 유전적 변화가 생물학적 기능에 어떤 영향을 미치는지 이해하고자 합니다. 세포 신경과학은 세포 수준에서 뉴런을 연구합니다. 즉, 뉴런이 어떻게 함께 작동하는지, 뉴런이 서로 어떤 영향을 미치는지, 뉴런의 다양한 유형과 기능에 대해 연구합니다.
감정 신경과학
정서 신경과학이라고도 불리는 감정 신경과학은 감정의 신경 메커니즘을 탐구하는 학문입니다. 감정은 뇌 중심에 있는 변연계 구조와 직접적인 연관이 있는 것으로 생각됩니다. 정서 신경과학은 신경과학과 심리학을 결합한 것입니다. 예를 들어, 최근까지 연구자들이 별개의 인지 과정으로 간주했던 감정적 과정과 비감정적 과정 간의 신경 및 정신적 메커니즘의 겹치는 지점을 탐구할 수 있습니다.
신경과학의 간략한 역사
신경과학에 대한 최초의 공헌 중 일부는 철학자들에 의해 이루어졌습니다. 기원전 400~300년까지만 해도 심장이 의식의 원천으로 여겨졌습니다. 히포크라테스와 플라톤은 감각과 지능의 주체로 뇌를 옹호함으로써 그 개념에 의문을 제기했습니다.
의사 루이지 갈바니(Luigi Galvani)는 1700년대 후반에 동물 전기를 발견하여 뉴런과 근육에서 나오는 전기 신호를 연구한 최초의 인물 중 한 명이 되었습니다.
1800년대 초, 프랑스의 생리학자 장 피에르 플루랑스(Jean Pierre Flourens)는 실험적 절제술(뇌 병변의 외과적 수술)을 개척했으며, 마음이 심장이 아닌 뇌에 존재한다는 것을 최초로 입증했습니다. 플루랑스는 신경계의 서로 다른 부분을 제거함으로써 발생하는 메커니즘적 효과를 관찰했습니다.
19세기 후반의 수많은 과학자들이 뇌의 전기적 활동에 관한 신경과학의 이해를 위한 기틀을 마련했습니다. 에밀 뒤 부아 레이몽(Emil du Bois-Reymond)은 신경 신호의 전기적 특성을 증명했고, 헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz)는 신경 신호의 속도를 측정했으며, 리처드 케이턴(Richard Caton)과 아돌프 벡(Adolf Beck)은 토끼, 원숭이, 개 대뇌 반구의 전기적 활동을 관찰했습니다.
카밀로 골지(Camillo Golgi)는 광학 현미경으로 신경 조직을 시각화하기 위한 염색법(현재 골지 염색으로 알려짐)을 개발했습니다. 이 기술은 산티아고 라몬 이 카할(Santiago Ramón y Cajal)에 의해 사용되어 신경계가 개별 세포로 구성되어 있다는 개념인 뉴런 이론의 형성을 이끌었습니다. 골지와 라몬 이 카할은 나중에 1906년 노벨 생리의학상을 수상했습니다.
폴 브로카(Paul Broca), 존 허글링스 잭슨(John Hughlings Jackson), 칼 베르니케(Carl Wernicke)는 모두 1800년대 후반 뇌의 특정 부위가 특정 기능을 담당한다는 신경과학의 "기능 국소화" 가설을 세우는 데 크게 기여했습니다.
신경과학은 1950년대와 60년대에 정규 학문 분야로 공식 수립되었습니다. 데이비드 리오치(David Rioch), 프랜시스 O. 슈미트(Francis O. Schmitt), 제임스 L. 맥고(James L. McGaugh), 스티븐 쿠플러(Stephen Kuffler) 등은 신경과학을 의생명 연구 기관에 통합하고 신경과학 연구 프로그램 및 학과를 개설한 최초의 인물들이었습니다.
이러한 관심 증가로 인해 오늘날에도 여전히 존재하는 국제 뇌 연구 기구, 국제 신경화학회, 유럽 뇌행동학회, 미국 신경과학회 등 수많은 신경과학 단체가 1960년대 후반에 설립되었습니다.
가장 최근에는 뉴로마케팅, 뉴로에코노믹스, 뉴로에듀케이션, 뉴로에틱스, 뉴로로(Neurolaw) 등 신경과학을 접목한 다양한 응용 학문이 부상했습니다.
누가 신경과학을 발견했나요?
산티아고 라몬 이 카할은 뇌의 미세 구조에 대한 선구적인 조사 연구 덕분에 "신경과학의 아버지"라 불립니다. 라몬 이 카할은 현대 신경과학의 기초로 여겨지는 뉴런 이론에 대한 증거를 제공했습니다. 그는 신경 세포가 연속적이지 않고 개별적이며 인접해 있음을 정밀하게 설명했으며, 발달 중인 신경 세포가 시냅스 대상을 찾기 위해 뻗어 나가는 축삭 성장 원뿔(axonal growth cone)을 발견했습니다.
EEG 신경과학
신경과학 연구는 종종 뇌 분석을 위해 뇌전도(EEG)와 같은 신경 이미징 기술을 활용합니다. EEG는 뇌의 전기적 활동을 기록하는 전기 생리학적 과정입니다. 신경과학자는 EEG 데이터를 분석하여 인간 행동의 기저에 깔린 복잡한 인지 과정을 규명할 수 있습니다. 예를 들어, 인지 신경과학자들은 EEG를 사용하여 다양한 자극에 대응하여 뇌 활동이 어떻게 변화하는지 모니터링해 왔습니다(EEG 인지 신경과학).
EEG는 개인의 반응 피드백과 행동을 연구할 수 있는 과학적 방법을 증명하므로 EEG는 소비자 인사이트 수집을 위한 소중한 솔루션이기도 합니다. 소비자들의 반응을 연구하기 위해 EEG와 같은 신경 기술을 사용하는 것을 소비자 신경과학 또는 뉴로마케팅(신경과학 마케팅)이라고 합니다.
임상 EEG 및 신경과학
임상 EEG 및 신경과학은 특정 상황으로 인해 다른 기술을 사용할 수 없는 경우(예: 환자의 머리에 금속 파편이나 판이 박혀 있어 MRI 검사를 받을 수 없는 경우) EEG를 사용하여 간질, 뇌졸중 또는 기타 장애가 있는 환자를 진단하고 모니터링합니다. EEG는 또한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 활용을 통해 마비나 운동 장애로 고통받는 피험자의 재활 또는 기능 복구에 사용됩니다. 임상 EEG는 수면 장애를 진단하는 데에도 유용하게 사용될 수 있습니다.
신경과학 연구를 위한 EEG의 장점
기능적 자기공명영상(fMRI)에 비해 EEG는 시간 해상도가 매우 높아 밀리초 속도로 일어나는 뇌의 빠른 반응을 기민하게 포착할 수 있습니다. 덕분에 뇌와 환경에서 일어나는 일을 아주 정확하게 동기화할 수 있습니다.
EEG 데이터는 비침습적으로 수집됩니다. 이와 비교하여, 전기피질도 측정술은 뇌 표면에 전극을 직접 장착하기 위해 신경외과 수술이 필히 요구됩니다.
행동 테스트 방식에 비해 EEG는 은밀한 프로세싱(응답을 별도로 요구하지 않는 프로세싱)을 감지할 수 있습니다. 운동 반응을 수행하기 어려운 피험자에게도 원활히 적용할 수 있습니다.
EEG 수면 분석은 뇌 성숙 시기의 유의미한 양상을 자세히 제시할 수 있습니다.
EEG 기기 주변에는 어떠한 물리적 위험 요소도 존재하지 않습니다. fMRI 및 MRI는 강력한 자석을 사용하기 때문에 심박 조율기와 같은 금속 보조 장치나 임플란트 치료를 받은 환자에게는 매우 부적합합니다.
Emotiv는 신경과학 제품을 제공하나요?
Emotiv는 학술 신경과학 연구, 소비자 연구, 인지 성과 분석, 뉴로마케팅 및 뇌 제어 기술 응용 분야를 위해 다양한 신경과학 제품을 제공합니다. Emotiv의 신경과학 솔루션에는 신경과학 소프트웨어, BCI 소프트웨어 및 EEG 하드웨어 기술이 폭넓게 포괄되어 있습니다.
EmotivPro는 연구 및 교육을 위한 신경과학 소프트웨어 솔루션으로, 사용자가 EEG 데이터를 분석하고, 실시간으로 EEG 기록을 파악하고, 이벤트를 표시할 수 있도록 지원합니다. EmotivBCI는 컴퓨터 내에 바로 BCI를 구축하는 데 활용할 수 있는 뇌-컴퓨터 인터페이스 소프트웨어입니다. Emotiv의 추가 신경과학 도구에는 뇌 시각화 소프트웨어 BrainViz가 있습니다.
뇌 측정 기술을 지원하는 Emotiv의 신경과학 제품은 시중에서 가장 가성비 좋고 신뢰할 수 있는 무선 모바일 EEG Brainwear® 디바이스로 가치를 널리 인정받고 있습니다. 신경과학 연구 및 상업적 용도로 널리 쓰이는 수상 경력에 빛나는 EMOTIV EPOC+ 헤드셋과 10주년 기념 에디션 Epoc X는 전문가 수준의 고급 뇌파 데이터를 수집하도록 지원합니다. EMOTIV EPOC FLEX 캡은 고밀도 측정 커버리지와 배치 변형이 자유로운 뇌전도 센서를 제공하여 신경과학 연구 영역에 매우 최적화되어 있습니다.
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***면책 조항 - Emotiv 제품은 연구용 및 개인 정보 수집 용도로만 개발되었습니다. 당사 제품은 EU 지침 93/42/EEC에 정의된 의료 기기로 판매되지 않습니다. 당사 제품은 질병의 진단 또는 치료에 사용하도록 설계되거나 의도되지 않았습니다.
신경과학 정의
신경과학(Neuroscience)은 뇌의 행동과 기능에 영향을 미치는 화학적, 생물학적, 해부학적 과정을 연구하는 학문입니다. 신경계를 이해하기 위해 의학, 화학, 심리학, 분자 생물학, 해부학, 물리학 및 기타 생명 과학을 포함한 다양한 학제간 분야를 결합합니다.

신경과학이란 무엇인가요?
신경과학은 다양한 과학적 접근 방식을 사용하여 신경계와 신경이 행동에 어떻게 영향을 미치는지 연구하는 학문입니다. 신경과학(neural science라고도 함)은 건강한 개인과 뇌, 정신적 또는 신경 발달 장애가 있는 개인 모두에서 신경계가 어떻게 기능하고 성숙하며 스스로를 유지하는지 이해하고자 합니다. 주로 뇌와 척수로 구성된 중추 신경계의 구조와 발달에 초점을 맞춥니다.
그 때문에 신경과학 연구는 종종 뇌가 인지 행동과 기능에 어떻게 영향을 미치는지에 초점을 맞춥니다. 신경과학을 연구하는 사람들을 신경과학자라고 합니다. 신경과학자는 보통 뇌 및 척추 질환 치료를 전문으로 하는 의사를 지칭하는 "신경과학 전문의"와 다르며, 신경과학자는 신경계 연구를 전문으로 하는 연구자입니다.
TED 강연 신경과학

신경과학: 뇌 탐험하기
신경과학은 뇌와 뇌가 행동 및 인지 기능에 미치는 영향에 대한 우리의 주요 정보원입니다. 자기공명영상(MRI) 스캔, 뇌전도(EEG) 시스템, 3D 이미징 기술 등 늘어나는 도구를 통해 이 분야는 뇌의 복잡한 작동 방식을 해독하는 데 도움을 줍니다.
신경과학이 중요한 이유
신경과학은 매우 광범위한 인간의 기능에 영향을 미치기 때문에 뇌를 이해하는 것은 많은 신경학적 질환을 치료하고 예방하는 데 중요한 역할을 합니다.
신경과학은 다음을 포함한 다양한 신경 장애 및 부상에 대한 이해를 높이는 데 도움을 주었습니다:
ADHD
중독
자폐 스펙트럼 장애
뇌졸중
뇌종양
뇌성 마비
다운 증후군
간질
다발성 경화증
파킨슨병
조현병
좌골 신경통
수면 장애
신경과학 뉴스
여기에 알아두어야 할 최근 신경과학 뉴스 및 획기적인 연구 결과가 있습니다.
과학자들이 뇌의 네비게이션 시스템을 발견했습니다. 2005년 신경과학자들은 외후각 피질(entorhinal cortex)에서 동물의 생존에 필수적인 요소인 공간 내 위치 추적 방식에 중요한 역할을 하는 "격자" 세포를 발견했습니다.
신경과학 실험실들이 광유전학을 수용하고 있습니다. 빛으로 뉴런을 활성화하는 기술인 광유전학이 2005년에 발견되면서, 신경과학 실험실은 선택된 뉴런이 질병이나 행동에서 어떤 역할을 하는지 연구하는 상세한 방법을 제공받게 되었습니다.
인지 행동 치료가 과학적 지지를 얻고 있습니다. 100개 이상의 연구를 대상으로 한 2012년의 메타 분석에서는 인지 행동 치료에 대한 강력한 근거를 발견했습니다. CBT는 특히 불안 장애, 신체형 장애, 폭식증, 분노 자제력 문제 및 일반 스트레스에 특히 보조적인 효과가 있는 것으로 확인되었습니다.
과학자들이 혈뇌장벽을 열어젖혔습니다. 신경과학자들은 뇌를 신체의 나머지 부분으로부터 보호하는 세포 네트워크인 혈뇌장벽을 성공적으로 뚫었습니다. 장벽이 혈류 내 해로운 독소가 뇌 조직으로 들어가는 것을 막기도 하지만, 뇌에 약물을 전달하는 것도 어렵게 만듭니다. 혈뇌장벽은 2015년에 인류 최초로 열렸습니다.
인공지능이 신경 임플란트의 원동력이 됩니다. 신경 임플란트는 뇌의 전기적 활동을 변화시켜 뇌 손상 또는 신경 장애의 영향을 받는 부위의 기능을 회복하도록 도울 수 있습니다. 2017년 연구원들은 뇌 질환 환자의 약해진 시냅스를 강화할 수 있는 나노 스케일의 AI 기반 신경 임플란트 프로토타입을 제작했습니다.
뇌-컴퓨터 인터페이스가 신경학적 재활을 촉진합니다. 사지마비 환자인 로드리고 휘브너 멘데스(Rodrigo Hübner Mendes)는 2017년에 그의 뇌파만을 사용하여 포뮬러 1(F1) 레이싱카를 최초로 운전한 사람이 되었습니다. 이는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술과 비침습적 EEG 기술을 결합하여 가능했습니다. 휘브너 멘데스는 Emotiv EPOC+ EEG 헤드셋을 착용하였고, 차량에 탑재된 컴퓨터가 그의 생각을 자동차 운전 명령으로 변환했습니다.
신경과학이 어떻게 행동을 설명하는 데 기여할 수 있을까요?
신경과학 연구
신경과학의 주요 분야 발달은 신경과학 연구 전반에 기여하므로 신경과학 연구는 급속히 성장하고 있는 학문입니다. 신경과학 연구 영역은 주제 측면에서 매우 다양하지만, 주로 신경계의 기능과 구조가 질병, 행동 및 인지 과정과 어떻게 관련되어 있는지 다룹니다.
어린이를 위한 신경과학 비디오

신경과학 분야의 거대한 질문에 답하기
신경계는 엄청나게 많은 행동 기능에서 역할을 담당하고 있지만, 오늘날 신경과학 분야에서 가장 흥미로운 주제에는 신경과학과 수면, 신경과학과 인간의 동기 부여, 사회 신경과학 및 신경경제학 등이 있습니다. 이러한 주제들을 탐구하면 좀 더 광범위하게 어떻게 신경과학이 행동을 설명하는지에 대해 조명할 수 있습니다.
신경과학과 수면
수면은 전통적으로 의학과 심리학 범주에서 연구되어 왔습니다. 1900년대 후반에 신경과학이 확고한 학제간 분야로 성장하면서 신경과학 연구는 수면에 주목하기 시작했습니다. 동물은 기능을 발휘하기 위해, 즉 건강상의 위험을 방지하기 위해 일정량의 수면을 필요로 하므로 수면은 매우 중요한 신경 행동입니다. 수면 신경과학은 수면을 구성하는 요소가 무엇인지, 수면이 어떻게 촉발되는지, 수면 중에 뇌에서 어떤 일이 발생하는지, 수면 장애의 원인과 치료는 어떻게 이루어지는지 탐구하고자 합니다.
한 가지 형태의 EEG 검사는 수면 장애를 평가하는 데 특별히 사용됩니다. "수면다원검사" 또는 EEG 수면 연구는 EEG 스캔이 수행되는 동안 신체 활동(심박수, 호흡 및 산소 수치)을 측정하는 일박 야간 절차입니다.
신경과학과 인간의 동기 부여
신경과학과 인간의 동기 부여에 대한 연구는 정상적이고 비정상적인 동기 부여의 신경생물학적 구성 요소를 조사합니다. 동기 부여를 성취도가 높은 개인을 묘사하는 태도나 성향으로 생각할 수 있습니다. 사실 동기 부여는 생물학적, 심리학적 과정을 수반하는 신경학적 행동입니다.
생물학적 수준에서 동물은 식량, 피난처, 물과 같은 생존 문제를 충족하도록 동기가 부여됩니다. 심리학적 수준에서 다양한 요인이 동물이 기본적 필요를 충족하기 위해 동기 부여 드라이브를 유지하는지 여부에 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 우울증이나 조현병과 같은 신경 장애 또는 약물 중독과 같은 질병을 겪는 것은 동기 부여를 약화시킵니다.
추가 독서를 위한 신경과학 주제
명상 신경과학
명상은 수백 개의 신경과학 연구 주제였습니다. 명상은 스트레스와 불안 감소와 강한 관련이 있으므로 신경과학자들은 명상이 뇌 활동에 미치는 영향에 관심이 많습니다. 많은 연구에서 명상이 뇌 활동의 변화에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 관찰하기 위해 EEG와 같은 뇌 활동 기록 기술과 fMRI와 같은 신경 이미징을 사용합니다.
예를 들어, 초기 연구 중 하나는 EEG를 사용하여 숙련된 참선 명상가들의 뇌 활동을 기록했습니다. 연구원들은 알파파의 출현, 알파파 진폭의 증가, 알파파의 감소 및 세타파의 출현을 관찰했습니다. EEG 상태의 이러한 변화는 피험자가 고도로 숙련된 명상 과정을 수행할 때 일치하여 나타났습니다. 알파 활동은 이완되고 차분하며 명료한 정신 상태를 나타내고, 성인의 세타 활동은 졸음과 연관이 있습니다.
우울증의 신경과학
뇌 내부의 다양한 구조가 우울증에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨집니다. 생물학적 수준에서 신경과학자들은 특정 유전자가 개인이 기분 저하에 얼마나 취약한지, 그리고 약물 치료에 어떻게 반응하는지에 영향을 미칠 수 있음을 밝혀냈습니다.
연구원들은 우울증이 뇌 부위 및 기능에 미치는 영향을 파악하기 위해 신경 이미지 및 단층 촬영 기술을 개발하여 사용해 왔습니다. fMRI 스캔은 자극에 반응할 때 뇌 영역의 변화를 측정할 수 있으며, 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영(SPECT) 및 양전자 방출 단층 촬영(PET)은 신경 전달 물질의 밀도와 분포를 측정할 수 있습니다.
우울증이 일어난 뇌에서는 뉴런 간의 의사소통이 불규칙할 수 있습니다. 예를 들어 신경 수용체가 신경 전달 물질에 효과적으로 반응하지 못할 수 있습니다. 우울증이 단지 신경 전달 물질의 수치가 낮기 때문만은 아닐 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 연구원들이 우울증의 신경과학을 더 깊이 탐구함에 따라 외상, 유전, 스트레스, 의학적 상태를 비롯한 우울증의 많은 발생 가능 원인에 대해 더 잘 이해할 수 있게 되었습니다.
중독의 신경과학
사회적 낙인은 중독을 도덕적 결함이나 약한 의지력의 결과로 규정해 왔습니다. 지난 30년간의 중독 신경과학 연구에서는 중독이 실제로는 만성적인 뇌 장애임을 입증했습니다. 중독은 동기 부여 및 보상에 관여하는 신경 회로 시스템(신경 회로망이라 함)을 방해합니다. 중독 신경과학은 사람이 중독 및 물질 남용에 얼마나 취약하게 만드는지 기여하는 생물학적, 사회적, 문화적 요인의 기초가 되는 신경학적 과정을 연구합니다.
중독의 신경과학 비디오

음악의 신경과학
음악 신경과학은 음악을 듣고, 연주하고, 작곡하고, 읽는 인지 과정에 관여하는 신경 메커니즘을 이해하고자 합니다.
음악은 정서적, 육체적으로 많은 영향을 미치기 때문에 음악 신경과학에 관해 많은 독립적인 연구가 수행되었습니다. 예를 들어 연구원들은 음악이 치매나 알츠하이머병을 앓고 있는 피험자의 기억 회상에 어떻게 기여하는지 연구해 왔습니다.
음악 신경과학에는 소비자 연구도 포함됩니다. 한 실험에서는 세 명의 유명 노르웨이 아티스트가 다양한 장르의 음악을 듣는 동안 그들의 EEG 데이터를 기록했습니다. 기록된 EEG 데이터는 알고리즘을 사용하여 분석되어 유명 아티스트가 자신이 듣고 있는 음악을 좋아하는지 감지했습니다. 아래 비디오를 보고 라르스 바울라(Lars Vaular), 올레 파우스(Ole Paus), 마가렛 베르거(Margaret Berger)가 자신이 가장 좋아하는 뮤지션인지 확인해 보세요.
“음악에 대한 감상 이해하기” 비디오

기억의 신경과학
기억은 복잡한 인지 및 신경 과정을 동반하며, 과학자들은 여전히 기억의 신경과학을 규명하고 있습니다. 하지만 경험이 뇌에 어떻게 부호화되는지에 대한 근본적인 이해는 확립해 왔습니다. 새로운 기억은 시냅스가 변경되거나 경로가 재지정될 때 형성됩니다. 해마와 해마 주변 영역은 단기적인 사건을 장기 기억으로 전환합니다. 편도체는 감정을 우리의 생생한 경험에 통합시킵니다.
의식의 신경과학
의식은 인간의 행동 방식에 영향을 미치므로 신경과학은 의식을 설명하기 위한 렌즈를 제공합니다. 의식의 신경과학 연구는 주로 뇌의 신경학적 특성이 개인이 의식이 있는 상태인지 여부를 어떻게 설명하는지(일반 의식), 어떤 신경학적 특성이 의식 상태의 기초를 규정하는지(특정 의식) 답하고자 합니다.
신경과학 분야
신경과학은 학제간 학문이기 때문에 현대 연구와 발전 사항은 여러 다양한 신경과학 분야로 분류될 수 있습니다.
신경과학 분야 목록:
다음 섹션에서는 신경과학과 심리학의 차이점, 신경과학 대 신경학의 차이점을 설명하고, 주요 신경과학 분야(인지 및 행동 신경과학)를 묘사하며, 기타 떠오르는 분야를 정의할 것입니다.
정서 신경과학 (감정 신경과학)
행동 신경과학
세포 신경과학
임상 신경과학
인지 신경과학
계산 신경과학
문화 신경과학
발달 인지
신경과학
발달 신경과학
진화 신경과학
교육 신경과학
분자 신경과학
의학 신경과학
신경 공학
신경해부학
신경화학
신경경제학
신경윤리학
신경행동학
신경미식학
신경유전학
신경이미징
신경면역학
신경정보학
신경언어학
뉴로마케팅
신경물리학
신경생리학
신경심리학
고신경생물학
사회 신경과학
계통 신경과학
이론 신경과학
중개 신경과학
신경과학과 심리학의 차이점은 무엇인가요?
신경과학은 심리학과 어떤 관련이 있을까요? 신경과학의 정의를 다시 살펴보겠습니다. 신경과학이 뇌의 행동과 기능에 영향을 미치는 화학적, 생물학적, 해부학적 과정을 연구하는 반면, 심리학은 인간 행동을 더 추상적으로 연구하는 것입니다. 심리학을 공부하면서 인간의 본성에 대해 배울 수 있지만, 뇌가 기능하는 방식에 대한 과학적 지식이 없다면 완전한 그림을 얻지 못할 수도 있습니다. 과학자들은 성격, 행동, 감정과 같은 심리학적 과정에 뇌가 어떻게 관여하는지 여전히 연구하고 있습니다.
신경학 vs 신경과학
신경과학이 신경계 연구와 관련이 있는 반면, 신경학(neurology)은 신경계의 의학적 치료와 관련이 있습니다. 신경학은 중추, 말초 및 자율 신경계를 전문으로 하는 의학 분야입니다. 신경학 전문의는 신경 질환 및 장애를 진단하고 치료하는 의사입니다.
인지 신경과학
인지 신경과학은 인지의 기초가 되는 생물학적 과정, 특히 신경 연결 방식과 규명하는 신경과학의 하위 분야입니다. 인지 신경과학의 목적은 뇌가 어떻게 수행하는 기능을 온전히 달성하는지 파악하는 것입니다. 인지 신경과학은 생물학을 정신의학 및 심리학과 같은 행동 과학과 결합하기 때문에 심리학과 신경과학(인지 과학 대 신경과학) 모두의 분야로 여겨집니다. 신경과학 연구에 사용되는 기술, 특히 신경 이미징은 인위적인 행동 데이터가 불충분할 때 행동 관찰에 대한 깊은 인사이트를 제공합니다.
인지 신경과학 예시
인지 신경과학 실험을 살펴보는 것은 실제 작동 중인 인지 신경과학을 이해하는 데 도움이 됩니다. 최근 수상 경력에 빛나는 실험에서는 의사 결정 시 만족감과 관련된 신경 전달 물질인 도파민의 역할을 조사했습니다. 인간은 생존을 위해 자신에게 유익한 결정을 내릴 수 있어야 합니다. 보상이 따르는 결정을 내리면 도파민 뉴런의 활동 수준이 증가하고, 결국 이러한 반응은 보상을 기대하는 상황에서도 발생합니다.
이러한 생물학적 과정 덕분에 더 많은 보상이 더 높은 생존 기회와 연결되어 있는 만큼, 우리는 승진이나 학위와 같이 점점 더 큰 보상을 추구하게 됩니다. 의사 결정은 인지에 영향을 미치는 생물학적 과정의 한 예입니다(인지 신경과학 예시).
행동 신경과학
행동 신경과학은 생물학을 생리학, 유전학, 발달 메커니즘 연구에 적용하여 뇌가 행동에 어떻게 영향을 미치는지 밝혀냅니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 하위 분야는 신경과학과 행동 사이의 연결 고리 역할을 합니다. 행동 신경과학은 신경 세포, 신경 전달 물질 및 신경 회로에 초점을 맞춰 정상적이고 비정상적인 행동의 바탕이 되는 생물학적 과정(생물학적 신경과학)을 조사합니다.
영향력 있는 많은 행동 신경과학 실험이 인간이 아닌 피험자(주로 원숭이, 쥐 또는 생쥐)를 사용하여 중요한 결론을 도출했으며, 이는 인간과 인간이 아닌 유기체가 생물학적 및 행동적 유사성을 공유한다는 가정을 하게 만들었습니다. 행동 신경과학은 생물학적 심리학, 생리심리학 또는 정신생물학이라고도 합니다.
계산 신경과학
계산 신경과학은 연구 이론 분석, 컴퓨터 시뮬레이션 및 수학적 모델을 사용하여 분자 및 세포 수준에서 네트워크 수준, 전반적 인지 및 행동 수준에 이르기까지 신경 기능을 탐구합니다.
사회 신경과학
사회 신경과학은 사회적 과정과 행동을 탐구하기 위해 생물학적 개념을 연구하고 구현합니다. 인간은 사회적 동물이기 때문에 가족, 지역 사회, 이웃과 같은 사회적 단위를 형성합니다. 사회 신경과학은 이러한 사회 단위가 존재하는 목적이 이와 관련된 사회적 행동이 인간의 생존과 번식에 도움이 되기 때문이라고 단정합니다.
임상 신경과학
임상 신경과학은 신경 장애 및 질병의 기저에 깔린 생물학적 메커니즘을 탐구하고 이러한 장애를 진단하고 치료하는 방법을 찾고자 노력합니다. 임상 신경과학은 의학 신경과학이라고도 불립니다.
교육 신경과학
교육 신경과학은 학습, 독서, 계산 수행에 관여하는 신경 과정과 난독증 및 ADHD와 같은 교육 관련 신경 발달 장애를 조사하여 생물학적 과정과 교육 간의 관계를 탐구합니다.
계통 신경과학
계통 신경과학은 신경 경로, 신경 회로 및 신경 네트워크에서 신경 세포가 어떻게 행동하는지에 대한 연구를 포함합니다. 계통 신경과학은 분자 및 세포 수준(예: 신경 회로가 어떻게 감각 정보를 분석하고 특정 기능을 실행하는지)과 인지 및 행동 수준(언어와 기억이 어떻게 작동하는지) 모두에서 뇌의 구조와 기능을 이해하고자 합니다.
발달 인지 신경과학
발달 인지 신경과학은 발달 중인 정신 세계에서 심리학적 과정과 그 신경학적 기초를 조사합니다. 여기에는 어린이가 성장함에 따라 생물학적 및 환경적 변화가 뇌에 미치는 영향이 포함됩니다.
발달 신경과학
발달 신경과학은 주로 산전 기간의 세포 및 분자의 발달에 초점을 맞춰 신경계를 생성하고 영향을 미치는 과정에 대한 인사이트를 제공합니다.
이론 신경과학
"이론 신경과학"이라는 용어는 흔히 "계산 신경과학"(연구 이론 분석, 컴퓨터 시뮬레이션 및 수학적 모델을 사용하여 분자 및 세포 수준에서 네트워크 수준, 전반적 인지 및 행동 수준에 이르기까지 신경 기능을 탐구함)과 혼용되어 쓰이곤 합니다. 이론 신경과학과 계산 신경과학의 미묘한 차이점은 이론 신경과학이 수학적 모델 및 데이터 수집을 제안하는 것보다 뇌를 연구하기 위한 이론적 접근법을 구상하는 것에 더 중점을 둔다는 점입니다.
중개 신경과학
중개 신경과학은 신경 장애를 위한 임상 응용 연구, 솔루션 및 치료법 개발을 목표로 합니다. 이러한 응용 분야에는 뇌 컴퓨터 인터페이스, 청각 및 망막 임플란트 등이 포함됩니다.
분자 신경과학
분자 신경과학은 신경계 연구에 분자 생물학과 분자 유전학을 적용합니다. 이 하위 분야는 뉴런이 분자 신호에 어떻게 반응하는지, 축삭(axon)이 어떻게 연결 패턴을 형성하는지, 뇌 스스로가 스스로를 변화시킬 수 있는 능력인 신경가소성의 분자적 기반을 들여다봅니다. 분자 및 세포 신경과학은 모두 뉴런이 어떻게 발달하고 유전적 변화가 생물학적 기능에 어떤 영향을 미치는지 이해하고자 합니다. 세포 신경과학은 세포 수준에서 뉴런을 연구합니다. 즉, 뉴런이 어떻게 함께 작동하는지, 뉴런이 서로 어떤 영향을 미치는지, 뉴런의 다양한 유형과 기능에 대해 연구합니다.
감정 신경과학
정서 신경과학이라고도 불리는 감정 신경과학은 감정의 신경 메커니즘을 탐구하는 학문입니다. 감정은 뇌 중심에 있는 변연계 구조와 직접적인 연관이 있는 것으로 생각됩니다. 정서 신경과학은 신경과학과 심리학을 결합한 것입니다. 예를 들어, 최근까지 연구자들이 별개의 인지 과정으로 간주했던 감정적 과정과 비감정적 과정 간의 신경 및 정신적 메커니즘의 겹치는 지점을 탐구할 수 있습니다.
신경과학의 간략한 역사
신경과학에 대한 최초의 공헌 중 일부는 철학자들에 의해 이루어졌습니다. 기원전 400~300년까지만 해도 심장이 의식의 원천으로 여겨졌습니다. 히포크라테스와 플라톤은 감각과 지능의 주체로 뇌를 옹호함으로써 그 개념에 의문을 제기했습니다.
의사 루이지 갈바니(Luigi Galvani)는 1700년대 후반에 동물 전기를 발견하여 뉴런과 근육에서 나오는 전기 신호를 연구한 최초의 인물 중 한 명이 되었습니다.
1800년대 초, 프랑스의 생리학자 장 피에르 플루랑스(Jean Pierre Flourens)는 실험적 절제술(뇌 병변의 외과적 수술)을 개척했으며, 마음이 심장이 아닌 뇌에 존재한다는 것을 최초로 입증했습니다. 플루랑스는 신경계의 서로 다른 부분을 제거함으로써 발생하는 메커니즘적 효과를 관찰했습니다.
19세기 후반의 수많은 과학자들이 뇌의 전기적 활동에 관한 신경과학의 이해를 위한 기틀을 마련했습니다. 에밀 뒤 부아 레이몽(Emil du Bois-Reymond)은 신경 신호의 전기적 특성을 증명했고, 헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz)는 신경 신호의 속도를 측정했으며, 리처드 케이턴(Richard Caton)과 아돌프 벡(Adolf Beck)은 토끼, 원숭이, 개 대뇌 반구의 전기적 활동을 관찰했습니다.
카밀로 골지(Camillo Golgi)는 광학 현미경으로 신경 조직을 시각화하기 위한 염색법(현재 골지 염색으로 알려짐)을 개발했습니다. 이 기술은 산티아고 라몬 이 카할(Santiago Ramón y Cajal)에 의해 사용되어 신경계가 개별 세포로 구성되어 있다는 개념인 뉴런 이론의 형성을 이끌었습니다. 골지와 라몬 이 카할은 나중에 1906년 노벨 생리의학상을 수상했습니다.
폴 브로카(Paul Broca), 존 허글링스 잭슨(John Hughlings Jackson), 칼 베르니케(Carl Wernicke)는 모두 1800년대 후반 뇌의 특정 부위가 특정 기능을 담당한다는 신경과학의 "기능 국소화" 가설을 세우는 데 크게 기여했습니다.
신경과학은 1950년대와 60년대에 정규 학문 분야로 공식 수립되었습니다. 데이비드 리오치(David Rioch), 프랜시스 O. 슈미트(Francis O. Schmitt), 제임스 L. 맥고(James L. McGaugh), 스티븐 쿠플러(Stephen Kuffler) 등은 신경과학을 의생명 연구 기관에 통합하고 신경과학 연구 프로그램 및 학과를 개설한 최초의 인물들이었습니다.
이러한 관심 증가로 인해 오늘날에도 여전히 존재하는 국제 뇌 연구 기구, 국제 신경화학회, 유럽 뇌행동학회, 미국 신경과학회 등 수많은 신경과학 단체가 1960년대 후반에 설립되었습니다.
가장 최근에는 뉴로마케팅, 뉴로에코노믹스, 뉴로에듀케이션, 뉴로에틱스, 뉴로로(Neurolaw) 등 신경과학을 접목한 다양한 응용 학문이 부상했습니다.
누가 신경과학을 발견했나요?
산티아고 라몬 이 카할은 뇌의 미세 구조에 대한 선구적인 조사 연구 덕분에 "신경과학의 아버지"라 불립니다. 라몬 이 카할은 현대 신경과학의 기초로 여겨지는 뉴런 이론에 대한 증거를 제공했습니다. 그는 신경 세포가 연속적이지 않고 개별적이며 인접해 있음을 정밀하게 설명했으며, 발달 중인 신경 세포가 시냅스 대상을 찾기 위해 뻗어 나가는 축삭 성장 원뿔(axonal growth cone)을 발견했습니다.
EEG 신경과학
신경과학 연구는 종종 뇌 분석을 위해 뇌전도(EEG)와 같은 신경 이미징 기술을 활용합니다. EEG는 뇌의 전기적 활동을 기록하는 전기 생리학적 과정입니다. 신경과학자는 EEG 데이터를 분석하여 인간 행동의 기저에 깔린 복잡한 인지 과정을 규명할 수 있습니다. 예를 들어, 인지 신경과학자들은 EEG를 사용하여 다양한 자극에 대응하여 뇌 활동이 어떻게 변화하는지 모니터링해 왔습니다(EEG 인지 신경과학).
EEG는 개인의 반응 피드백과 행동을 연구할 수 있는 과학적 방법을 증명하므로 EEG는 소비자 인사이트 수집을 위한 소중한 솔루션이기도 합니다. 소비자들의 반응을 연구하기 위해 EEG와 같은 신경 기술을 사용하는 것을 소비자 신경과학 또는 뉴로마케팅(신경과학 마케팅)이라고 합니다.
임상 EEG 및 신경과학
임상 EEG 및 신경과학은 특정 상황으로 인해 다른 기술을 사용할 수 없는 경우(예: 환자의 머리에 금속 파편이나 판이 박혀 있어 MRI 검사를 받을 수 없는 경우) EEG를 사용하여 간질, 뇌졸중 또는 기타 장애가 있는 환자를 진단하고 모니터링합니다. EEG는 또한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 활용을 통해 마비나 운동 장애로 고통받는 피험자의 재활 또는 기능 복구에 사용됩니다. 임상 EEG는 수면 장애를 진단하는 데에도 유용하게 사용될 수 있습니다.
신경과학 연구를 위한 EEG의 장점
기능적 자기공명영상(fMRI)에 비해 EEG는 시간 해상도가 매우 높아 밀리초 속도로 일어나는 뇌의 빠른 반응을 기민하게 포착할 수 있습니다. 덕분에 뇌와 환경에서 일어나는 일을 아주 정확하게 동기화할 수 있습니다.
EEG 데이터는 비침습적으로 수집됩니다. 이와 비교하여, 전기피질도 측정술은 뇌 표면에 전극을 직접 장착하기 위해 신경외과 수술이 필히 요구됩니다.
행동 테스트 방식에 비해 EEG는 은밀한 프로세싱(응답을 별도로 요구하지 않는 프로세싱)을 감지할 수 있습니다. 운동 반응을 수행하기 어려운 피험자에게도 원활히 적용할 수 있습니다.
EEG 수면 분석은 뇌 성숙 시기의 유의미한 양상을 자세히 제시할 수 있습니다.
EEG 기기 주변에는 어떠한 물리적 위험 요소도 존재하지 않습니다. fMRI 및 MRI는 강력한 자석을 사용하기 때문에 심박 조율기와 같은 금속 보조 장치나 임플란트 치료를 받은 환자에게는 매우 부적합합니다.
Emotiv는 신경과학 제품을 제공하나요?
Emotiv는 학술 신경과학 연구, 소비자 연구, 인지 성과 분석, 뉴로마케팅 및 뇌 제어 기술 응용 분야를 위해 다양한 신경과학 제품을 제공합니다. Emotiv의 신경과학 솔루션에는 신경과학 소프트웨어, BCI 소프트웨어 및 EEG 하드웨어 기술이 폭넓게 포괄되어 있습니다.
EmotivPro는 연구 및 교육을 위한 신경과학 소프트웨어 솔루션으로, 사용자가 EEG 데이터를 분석하고, 실시간으로 EEG 기록을 파악하고, 이벤트를 표시할 수 있도록 지원합니다. EmotivBCI는 컴퓨터 내에 바로 BCI를 구축하는 데 활용할 수 있는 뇌-컴퓨터 인터페이스 소프트웨어입니다. Emotiv의 추가 신경과학 도구에는 뇌 시각화 소프트웨어 BrainViz가 있습니다.
뇌 측정 기술을 지원하는 Emotiv의 신경과학 제품은 시중에서 가장 가성비 좋고 신뢰할 수 있는 무선 모바일 EEG Brainwear® 디바이스로 가치를 널리 인정받고 있습니다. 신경과학 연구 및 상업적 용도로 널리 쓰이는 수상 경력에 빛나는 EMOTIV EPOC+ 헤드셋과 10주년 기념 에디션 Epoc X는 전문가 수준의 고급 뇌파 데이터를 수집하도록 지원합니다. EMOTIV EPOC FLEX 캡은 고밀도 측정 커버리지와 배치 변형이 자유로운 뇌전도 센서를 제공하여 신경과학 연구 영역에 매우 최적화되어 있습니다.
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