가소성(plasticity)이란?

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가소성이란?

가소성은 유기체, 기관 또는 조직이 내부 또는 외부 자극에 반응하여 구조 또는 기능을 변경하는 능력입니다. 변화하는 조건에 적응하고 대응할 수 있도록 하는 것은 많은 살아있는 시스템의 기본 속성입니다. 뇌의 맥락에서 가소성은 경험이나 부상에 반응하여 스스로를 재구성하는 뇌의 능력을 의미합니다. 이것은 뇌가 뉴런 사이에 새로운 연결을 형성하거나 기존 연결을 강화하거나 불필요한 연결을 잘라내어 구조와 기능을 변경할 수 있음을 의미합니다. 가소성은 학습, 기억, 부상 회복을 포함한 많은 뇌 기능에 중요합니다.

 

가소성은 약간 다른 의미로 다양한 분야에서 사용되는 용어입니다. 재료 과학 및 물리학에서 가소성은 외부 힘의 영향 하에서 파열되지 않고 영구적인 변형을 겪는 고체 재료의 능력을 의미합니다[2]. 이 속성은 힘을 받을 때 특정 고체의 성질이 변하거나 모양이 변경되도록 합니다[2].

물리치료와 신경과학의 맥락에서 가소성은 경험과 학습에 반응하여 개인의 일생 동안 변화하고 적응하는 뇌의 능력을 의미합니다[1]. 신경가소성은 신경망을 변경, 재구성 또는 성장시키는 뇌의 능력을 가리키는 포괄적인 용어입니다[5]. 여기에는 뇌 손상으로 인한 기능적 변화 또는 학습으로 인한 구조적 변화가 포함될 수 있습니다[5]. 신경가소성은 뇌의 적응 구조 및 기능적 변화를 수반하는 과정입니다[7]. 새로운 뉴런을 생성하고 새로운 네트워크를 구축하여 시간이 지남에 따라 변화하거나 적응하는 능력을 신경가소성이라고 합니다[6].

심리학에서 가소성은 유연성과 순응성을 의미합니다. 호르몬이나 신경계의 가소성은 새로운 경험을 배우고 등록하는 것을 가능하게 합니다[8]. 초기 경험은 또한 유전자 발현을 수정하고 형성하여 뉴런이나 내분비 기관에서 거의 영구적인 수정을 유도할 수 있습니다[8].

재료 과학 분야에서 플라스틱은 일반적으로 열과 압력을 가하여 성형 또는 모양을 만들 수 있는 고분자 재료입니다[4].

요약하면, 가소성은 다양한 의미를 지닌 다양한 분야에서 사용되는 용어입니다. 물리학 및 재료 과학에서 특정 고체가 파열되지 않고 영구적인 변형을 겪는 능력을 말합니다. 신경과학과 물리 치료에서 가소성은 경험과 학습에 반응하여 시간이 지남에 따라 변화하고 적응하는 뇌의 능력을 의미합니다. 심리학에서 가소성은 호르몬이나 신경계의 유연성과 순응성을 의미하며, 새로운 경험을 배우고 등록할 수 있게 해줍니다.

 

뇌 가소성(brain plasticity)은 무엇인가?

신경가소성이라고도 알려진 뇌 가소성은 새로운 경험, 학습 및 부상에 대한 반응으로 개인의 삶 전반에 걸쳐 변화하고 적응하는 뇌의 능력을 말합니다[5]. 뇌가 부상을 보상하고 새로운 상황에 적응할 수 있도록 시냅스 연결을 형성하고 재구성하는 것은 뇌의 능력입니다[6]. 본질적으로 뇌 가소성은 뇌가 유연하고 다양한 요인에 반응하여 구조와 기능을 변경할 수 있는 능력을 가지고 있음을 의미합니다[7]. 뇌 가소성은 새로운 신경 연결 형성과 같은 구조적 수준이나 뉴런 사이의 기존 연결 강도 변화와 같은 기능적 수준에서 발생할 수 있습니다[5]. 이러한 변화와 적응 과정을 통해 뇌는 노년기에도 지속적으로 배우고 성장할 수 있습니다.

 

가소성은 어디에서 일어나는가?

뇌 가소성은 뇌의 다양한 영역에서 발생할 수 있지만 일부 영역은 다른 영역보다 더 가소성이 크다고 알려져 있습니다. 예를 들어, 1차 시각 피질 및 1차 운동 피질과 같이 감각 및 운동 기능을 담당하는 뇌의 영역은 고도로 유연하며 경험이나 부상에 대한 반응으로 변화를 겪을 수 있습니다. 전두엽 피질과 같은 뇌의 다른 영역도 특히 초기 발달 동안과 새로운 학습 경험에 대한 반응으로 가소성을 가질 수 있습니다. 일반적으로 뇌의 특정 영역의 가소성 수준은 신경 구조와 해당 영역에 대한 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.

 

뇌 가소성의 예시

이중 언어 사용: 나중에 제2 언어를 배우려면 뇌가 적응하고 재구성하여 새로운 신경 연결을 생성하고 기존 연결을 강화해야 합니다. 연구에 따르면 이중 언어 사용자는 언어 처리 및 집행 기능을 담당하는 뇌의 특정 영역에서 회백질 밀도가 증가한 것으로 나타났습니다[5].

악기 연주: 악기 연주를 배우려면 뇌가 새로운 신경 연결을 개발해야 합니다. 미세 운동 제어 및 청각 처리를 담당하는 영역. 연구에 따르면 음악가는 비음악가에 비해 이 영역에서 더 큰 회백질 부피를 가지고 있는 것으로 나타났습니다 [6].

명상: 명상을 하면 전두엽 피질과 전두엽 피질, 즉 주의력과 관련된 뇌 영역이 두꺼워지고 감정조절, 의사결정. 이것은 명상이 감정을 조절하고 주의를 집중시키는 뇌의 능력을 향상시킬 수 있음을 시사합니다 [7].

운동: 신체 운동은 새로운 뉴런의 성장과 뉴런 간의 새로운 연결 형성을 촉진하여 뇌 가소성을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 운동은 건강한 사람과 신경 장애가 있는 사람 모두에게서 주의력, 기억력, 실행 기능을 포함한 인지 기능을 향상시키는 것으로 밝혀졌습니다[8].

비디오 게임: 일부 연구에서는 액션 비디오 게임을 하면 시각을 개선하여 두뇌 가소성을 증가시킬 수 있다고 제안했습니다. 처리 및 주의력 제어. 이러한 변화는 공간 인지 및 작업 기억과 같은 다른 인지 영역에도 일반화될 수 있습니다[ 9].

 

 

뇌손상 환자들의 뇌 가소성은 운동에 의해서 일어날수 있을까?

운동은 뇌 손상 환자의 뇌 가소성을 촉진할 수 있습니다. 연구에 따르면 신체 운동은 뇌 손상 환자의 인지 기능 개선, 뇌 용적 증가, 신경 가소성 촉진에 도움이 될 수 있습니다[1]. 예를 들어, 뇌졸중 환자의 경우 운동은 지배하는 영역의 뇌 부위로의 혈류를 증가시켜 회복 및 신경 가소성을 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다[2]. 마찬가지로 외상성 뇌 손상 환자의 경우 운동은 뉴런의 성장과 생존을 촉진하는 단백질인 뇌 유도 신경영양 인자(BDNF)의 생성을 증가시켜 인지 기능을 개선하고 뇌 가소성을 촉진하는 것으로 나타났습니다[3].

전반적으로 운동은 안전하고 효과적인 뇌 손상 환자의 뇌 가소성을 촉진하는 방법이며 재활 프로그램의 중요한 구성 요소가 될 수 있습니다. 그러나 각 환자에게 적절한 운동 유형과 강도를 결정하기 위해서는 의료 전문가와 상담하는 것이 중요합니다.

 

결론

가소성은 다양한 경험에 대한 반응으로 변화하고 적응하는 뇌의 능력이며 개인의 일생 동안 발생할 수 있습니다. 가소성은 가소성의 품질 또는 상태이며, 이는 성형 또는 변형될 수 있는 능력입니다. 물리학 및 재료 과학에서 가소성은 가해진 힘에 반응하여 영구적인 변형을 겪는 고체 물질의 능력입니다.

신경 가소성이라고도 알려진 뇌 가소성은 경험에 따라 변화하고 적응하는 뇌의 능력을 의미합니다. 이는 신경망을 변경, 재구성 또는 성장시키는 뇌의 능력을 의미합니다. 이 과정에는 뇌의 구조적 및 기능적 적응적 변화가 포함됩니다.
뇌 가소성의 한 예는 새로운 언어나 기술과 같은 새로운 정보를 배우고 기억하는 능력입니다. 또 다른 예는 뇌 손상으로부터 회복하는 능력입니다. 뇌의 일부 영역은 손상된 영역의 기능을 대신할 수 있습니다. 신경가소성은 생활 조건의 변화나 새로운 자극에 대한 노출과 같은 환경 변화에 대한 반응으로 발생할 수도 있습니다.
신경가소성은 뇌의 다양한 영역에서 발생할 수 있지만, 뇌의 피질에서 가장 두드러집니다. 인지 기능, 기억과 학습에 관여하는 해마도 신경가소성이 발생할 수 있는 주요 부위입니다.
움직임과 운동도 뇌 가소성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 규칙적인 운동은 새로운 뉴런과 신경 연결의 성장을 촉진할 수 있는 성장 인자의 생성을 증가시킬 수 있습니다 .운동은 뇌졸중이나 외상성 뇌손상과 같은 뇌손상 환자의 신경가소성을 촉진하는 데 효과적인 것으로 밝혀졌습니다. 결론적으로 뇌 가소성은 뇌에 대한 우리의 이해와 뇌의 기능에 많은 영향을 미치는 현상입니다. 다양한 경험에 반응하여 변화하고 적응하는 뇌의 능력은 신경과학, 심리학, 의학을 포함한 광범위한 분야에 광범위한 영향을 미치는 놀라운 기능입니다.

 

참고문헌

[1] "The meaning of PLASTICITY is the quality or state of being plastic; especially : capacity for being molded or altered. How to use plasticity in a sentence."
URL: https://www.merriam-webster.com/dictionary/plasticity

[2] "plasticity, ability of certain solids to flow or to change shape permanently when subjected to stresses of intermediate magnitude between those producing temporary deformation, or elastic behaviour, and those causing failure of the material, or rupture (see yield point). Plasticity enables a solid under the action of external forces to undergo permanent deformation without rupture."
URL: https://www.britannica.com/science/plasticity

[3] "In physics and materials science, plasticity (also known as plastic deformation) is the ability of a solid material to undergo permanent deformation, a non-reversible change of shape in response to applied forces. For example, a solid piece of metal being bent or pounded into a new shape displays plasticity as permanent changes occur within the material itself."
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Plasticity_(physics)

[4] "plastic, polymeric material that has the capability of being molded or shaped, usually by the application of heat and pressure. This property of plasticity, often found in combination with other special properties such as low density, low electrical conductivity, transparency, and toughness, allows plastics to be made into a great variety of products. These include tough and lightweight ..."
URL: https://www.britannica.com/science/plastic

[5] "Neuroplasticity is the brains ability to change and adapt due to experience. It is an umbrella term referring to the brains ability to change, reorganize, or grow neural networks. This can involve functional changes due to brain damage or structural changes due to learning. Plasticity refers to the brains malleability or ability to change ..."
URL: https://www.verywellmind.com/what-is-brain-plasticity-2794886

[6] "Plasticity is the capacity to be shaped, molded, or altered; neuroplasticity, then, is the ability for the brain to adapt or change over time, by creating new neurons and building new networks."
URL: https://www.psychologytoday.com/us/basics/neuroplasticity

[7] "Neuroplasticity, also known as neural plasticity or brain plasticity, is a process that involves adaptive structural and functional changes to the brain. A good definition is the ability of the nervous system to change its activity in response to intrinsic or extrinsic stimuli by reorganizing its structure, functions, or connections.."
URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32491743/

[8] "PLASTICITY. flexibility and acclimatability. Plasticity of the hormonal or nervous systems makes learning and registering new experiences possible. Early experiences can also modify and shape gene expression to elicit nearly permanent modifications in neurons or endocrine organs. PLASTICITY: The loss of plasticity of your nervous systems ..."
URL: https://psychologydictionary.org/plasticity/

[9] "Plasticity may lead to new practices, a greater range of acceptance of some behaviors, or even new laws. Keep in mind that plasticity is all about the ability to change to meet new situations."
URL: https://www.enotes.com/homework-help/what-is-the-meaning-of-plasticity-and-what-does-3099387

[10] "Plasticity. In psychology, when we talk about plasticity were referring to brain plasticity, which refers to the ability for nerve cells to change through new experiences. The process of changing nerve cells is learning, and it was once believed that the only kind of change that could take place after childhood was related to strength in ..."
URL: https://www.alleydog.com/glossary/definition.php?term=Plasticity