뇌 과학의 관점에서 - 냄새 ・ 향기가 사람에게 미치는 영향과 그 메커니즘

뇌 과학은 지난 수십 년간 급속한 비약 · 변혁을 이루어 현재도 일취월장의 기세로 발전을 거듭하고 있는 상황이다. 이로 인해 종래, 아직 해명되지 않은 인간 뇌에서의 신경 정보처리가 점차 밝혀지고 있다. 이러한 뇌 과학의 발전은 주로 인간의 뇌를 외부에서 비침습(非侵襲)적으로 계측하는 기술의 발전에 힘입은 바가 매우 크다. 필자 등도 인간의 뇌 활동을 외부에서 비침습적으로 측정하는 다양한 기술과 연구개발에 오랜 기간에 걸쳐서 관여해 왔다.

그림1 코 호흡과 냄새 ・ 향기 스니핑(sniffing)

그래서 본고에서는 이러한 인간의 뇌와 생체에 대한 비침습적 측정 방법의 몇 가지 측정 실제 사례를 들어 소개한다. 이와 함께 최근의 뇌 과학으로 밝혀져온 인간의 뇌 기능의 새로운 지식견해, 그리고 뇌 과학의 관점부터 이러한 기술을 이용해 해명된 ‘냄새 · 향기가 사람에게 미치는 영향과 그 메커니즘’에 대해 기술한다.

이전의 뇌의 신경 생리학 연구는 동물의 뇌 생리학 연구가 중심이었다¹⁾ . 인간의 뇌는 고도로 발달했기 때문에 매우 복잡하고 그 전모(全貌)를 해명하는 것은 정말 무모한 시도였다. 또 인간의 뇌는 의학의 뇌외과와 뇌신경과 의사인 전문가가 다루는 영역이며 당시에는 인간을 대상으로 한 뇌 연구를 일반 비 (非)의학계의 연구자가 연구대상으로 할 수 없었던 실정도 존재했던 것이다.

그러나 최근에 비의학계인 물리ㆍ공학계의 연구자도 인간의 뇌를 연구 대상으로 할 수 있는 기술이 새롭게 탄생한 것이다. 그 새로운 기술은 인간의 생체나 뇌를 외부에서 원격으로 측정하는 원격감지(remote sensing) 기술이며 대상 물체인 인간의 몸이나 뇌에 손상 없이 비파괴로 측정할 수 있는 몇 가지의 비침습적 측정기술의 발명이었다¹⁾ .

이러한 기술 중에서도 가장 혁신적이었던 X선 기술은 생체나 뇌를 투과할 때 생체조직내의 흡수율의 차이를 이미지화 할 수 있는 점에서 생체나 뇌의 투시 이미지를 얻을 수 있게 됐다. 그 후 이 기술을 3D 로 발전시켜 뇌의 단층 이미지를 얻을 수 있는 X선 CT(Computed Tomography, 컴퓨터단층촬영장치) 기술이 탄생하고 외부에서 뇌의 단층 이미지를 촬영할 수 있게 된 것이다. X선 측정 기술에 의해 조직의 흡수율 상태를 얻을 수 있는 것에서 뇌의 구조 이미지를 높은 공간 분해능(mm 단위의 분해능)에서 알 수있게 되어 뇌의 내부를 상세하게 이미지화 할 수 있게 됐다.

外池光雄(도노이케 미츠오, Mitsuo Tonoike)

※ 이 기사는 프레그런스저널코리아에 수록된 기사입니다. 이 기사의 전체 내용은 프레그런스저널코리아 2018년 10월호에서 확인하실 수 있습니다.