최근 수정 시각 : 2020-02-23 13:31:59

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/ Brain
우리가 이해할 수 있을 정도로 두뇌가 단순했다면, 우리는 너무 단순해서 두뇌를 이해할 수 없었을 것이다.
라이얼 왓슨[1]

1. 개요2. 상세3. 보호4. 뇌의 진화
4.1. 인류의 뇌 진화
5. 구조6. 뇌에서 일어나는 장애질병7. 손상과 회복
7.1. 뇌세포 재생
8. 뇌의 성별 고정 androgen brain imprinting9. 속설10. 요리11. 기타
11.1. 뇌가소성11.2. 뇌 수술11.3. 뇌 VS CPU
12. 이야깃거리13. 참조 문서 및 자료14. 창작물에서

1. 개요

순우리말로는 골이라고 한다.[2] 뇌는 신경 세포들이 뭉쳐 큰 군집을 이루고 있는 덩어리로서, 동물의 중추 신경계를 관장하는 기관이다. 뇌는 대부분의 움직임, 행동을 관장하고, 신체의 항상성을 유지시킴과 동시에 인지, 감정, 기억, 학습 등을 담당한다.

심장과 함께, 없어서는 안 될 척추동물의 필수 기관이며, 대부분의 동물에 있어서 신경계의 중추가 되는 기관이다. 인체의 머리에 위치하고 있으며, 140억 개의 신경세포로 이루어져 있다.[3] 사람의 뇌는 실핏줄이 많이 분포되어 분홍빛이지만, 해부 시에는 글리아 세포의 영향으로 하얀 부분과 회색 부분이 나뉘어진 것을 관찰할 수 있다.

오늘날 뇌에 대한 학술적 연구는 흔히 뇌과학이라고 불리는 신생 학제인 신경과학(neuroscience)에서 이루어지고 있으며 이미 그 성과도 엄청나게 축적되었다. 자세한 내용은 해당 문서를 참고.

2. 상세

뇌에 대한 연구는 현재까지는 아직 한참 부족한 것이 사실이나, 신체를 제어하는 신경세포들의 군집 정도로 알려져 있다. 거의 모든 동물에게 존재하는 장기이고 중요한 장기이며, 기능이 손상되면 정체성이 소멸되거나 기억을 잃고, 심하면 의식적인 움직임이 불가능한 상황에 이르기도 하는 등 여타 장기들보다 기능 저하시 그 피해가 극심하다.

뇌가 크다고 지능이 높은 것은 아니며, 뉴런 회로망의 설계가 더 큰 영향을 준다는 것이 대체적인 중론이다. 예컨데 고래는 뇌의 크기가 인간보다 거대함에도 불구하고 고래의 지능은 인간보다 더 떨어진다.

뇌를 연구하는 뇌과학은 단순히 생물학에 국한되지 않고 전반적인 모든 과학 분야에 정통해야 하는 아주 힘든 학문이다. 연구자의 연구 방향의 따라 다르지만 수학, 물리학, 화학, 생물학의 기초 분야와 컴퓨터 공학에 심리학까지 요구되는 경우 또한 존재한다. 물론 한 사람이 모든 것에 정통한 것은 아니며, 보통은 서로 의사 소통이 될 정도로만 익히고 각 분야의 전문가들과 팀을 짠다.

머리가 잘린 채로 1년 이상 생존했던 닭의 사례가 있는데, 한쪽 귀와 반대쪽 아래턱을 잇는 선을 따라 머리가 잘려나간 채로 1년 반 가량 생존했다. 이에 대한 자세한 내용은 머리 없는 닭 마이크 문서 참조.

3. 보호

이와 같은 중요성 때문에 두개골은 인간 신체에서 가장 단단한 뼈로 되어 있다.

두개골은 신체 중 를 제외하면 가장 단단한 부위이다. 두개골 안쪽에는 3층 정도의 막과 뇌척수액(뇌수)이 있어 뇌를 보호하는데, 구조로만 따지면 딱따구리와 동일하다.

공룡 중 파키케팔로사우루스의 경우 두개골 두께만 무려 25cm[4]로 두꺼운 머리뼈를 자랑한다. 다만 파키케팔로사우르스는 뇌를 보호하는 용도보다 박치기하는 용도로 써야 해서 두개골이 두꺼웠던 특수한 케이스긴 하다. 정확히 말하면 박치기를 해대니 두개골이 두껍지 않은 놈들이 도태되었다 볼 수 있다.

두개골이 있다 해도 내·외부 충격으로 인해 뇌 세포가 죽을 수도 있다. 뇌는 두개골 안에서 뇌척수액에 떠 다니는 상태인데, 외부의 충격으로 인해 진동이 일어나 뇌가 두개골과 충돌할 경우 신경계 전체에 타격이 전해질 수 있다. 게다가 뇌 세포는 거의 재생이 되지 않기 때문에 매우 위험하다. 이렇게 뇌가 두개골과 충돌하는 상황을 뇌진탕이라 하며 심할 경우 뇌출혈 등이 일어날 수 있다. 또한 만성적으로 계속 충격을 받을 경우, 무하마드 알리가 걸린 것으로 유명한 펀치 드렁크라고 불리는 파킨슨병에 걸릴 수도 있다.[5] 미국의 프로 스포츠계에서 선수 관리 핵심 사안이자 가장 골치 아픈 문제가 선수들의 뇌진탕으로 인한 문제.

이거 때문에 NFL은 전직 선수들에게 선수 보호 및 장비 안전 관리 미흡으로 고소를 당해 총 7억 6500만 달러 규모의 손해 배상을 해야 했고 이 때문에 뇌진탕 관리에 힘을 많이 쓴다. 선수가 경기 중 뇌진탕 증세를 보일 경우 다음 날 바로 리그 공인 의사의 진단을 받아 뇌진탕 판정을 받으면 무조건 다음 경기 출전을 금지시킨다. MLB 역시 뇌진탕은 특수 사례로 7일 DL이 따로 있으며 NBA, NHL 역시 뇌진탕에 대해서는 특별하게 다루고 있다. UFC사커킥을 금지하는 것도 바로 이것 때문. WWE크리스 벤와 사건과 테스트의 돌연사 등으로 인해 뇌진탕에 대한 관리가 강화되어 뇌진탕을 겪은 선수들에게 푸쉬를 줄이거나 조기 은퇴 시키는 추세다.[6]

그러니 장난으로라도 머리를 가격하는 행위도 삼가야 하며, 벽에다 박치기를 하는 행위는 더욱 삼가야 한다.

물리적 충격만이 아니라 온도에도 가장 쉽게 영향을 받는 장기이다. 병증(病症) 중 고열로 인해 가장 위험에 빠지는 것이 바로 뇌로, 체온이 섭씨 40도를 넘기면 뇌 조직이 열로 변성되거나 파괴될 위험이 있어 뇌가 익는다. 이 때문에 고열을 동반한 질병을 앓을 경우, 목숨을 건진 뒤에도 귀머거리가 되거나 심하게는 헬렌 켈러 같은 케이스, 또는 지성이 떨어져버리는 등의 일이 벌어지기도 한다.

4. 뇌의 진화

진화학에 따르면 척추의 말단에서 비대해진 신경절이 뇌가 되었는데 이 신경절은 장의 앞부분에 있던 신경이 변형된 것이 시초라고 한다. 또한 정설이라고 할 수는 없으나 분화 과정에서 장내 신경총이 최초로 구심성 - 원심성 회로를 갖추었고 이것이 재분화되면서 뇌신경계와 장내신경계로 다시 나뉘었다는 의견도 제시되고 있다. 애초에 둘 다 외배엽 기원이라 둘은 이러나 저러나 상당히 긴밀한 관계이다. 실제로도 소화기관은 감정에 상당히 영향을 많이 받고 반대로 뇌도 소화기관에 영향을 많이 받는다.

뇌가 없는 동물들도 있는데, 그들은 단지 외부 자극에 반응하여 본능적으로 움직이는 것일 뿐이다.[7] 기생충, 해파리와 같은 동물들은 모두 뇌가 없고 가재와 같은 갑각류도 뇌가 없다. 다만 신경 세포가 결집한 신경절과 같이 뇌와 유사하게 생긴 부분이 있고, 이를 뇌로 간주하는 경우도 있다.

4.1. 인류의 뇌 진화

최초의 인류라고 할 수 있는 오스트랄로피테쿠스의 두뇌 체적은 435㎤ 정도로 다른 육상 포유 동물에 비해서 꽤 큰 크기였지만, 그래도 현대인에 비해서는 부족했다.[8] 뇌의 용적의 증가는 초기에는 10만 년당 4.6%씩 100만 년 동안 가파르게 증가하였고, 호모 사피엔스가 나타났을 때에는 10만 년당 7.6%에 달하는 엄청난 비율로 증가했다.
  • 뇌 용량이 기하급수적으로 늘어난 것에 대해선 육식과 관계가 있다는 연구도 있다.
  • 고래의 경우에서 볼 수 있듯이 두뇌의 크기가 곧 지능에 비례하는 것은 아니지만, 관계는 있다.[9] 현재까지 연구된 바에 의하면, 두뇌의 지능은 뇌의 크기보다는 두뇌의 주름수, 즉 두뇌의 밀도(혹은 집적도)에 비례한다고 한다.
  • 인간은 직립 보행을 하면서 손으로 도구를 쓰기 시작한 것이 두뇌의 발달을 불렀고, 뇌의 발전으로 증가한 지능으로 도구를 효율적으로 다루게 되고, 새로운 방식의 도구를 잘 다루기 위해 두뇌가 발달하고... 이런 식으로 발달이 발달을 필요로 하는 식의 양성 피드백인지도 모른다.
  • 실제로 조용현의 저서 "정신은 어떻게 출현하는가"에서는 인간의 정신이 출현한 것을 바로 이런 과정을 통해서라고 주장하고 있으며, 그 근거로 추상적인 개념을 표현하기 위한 상형문자가 그 개념을 표현하기 위해서 손으로 취하던 제스쳐를 그림으로 따라 그린 것에서 출발하는 적이 많다는 것과 인간의 뇌에서 손동작을 담당하는 부분의 비율이 매우 크다는 것 등을 제시한다. 물론 확실하게 검증하려면 뇌에 대한 연구가 좀 더 많이 진행되야 알겠지만...
  • 도구를 다룰 수 있는 동물도 있지만, 굳이 인간의 지능이 이렇게 발전한 것은 불리한 신체 조건을 가지고 있었기 때문이라는 이론이 있다. 날카로운 발톱이나 이빨을 가진 동물은 자신이 가지고 태어난 신체만 다루면 그만이기 때문에 지능의 발달이 필요가 없었겠지만, 발톱은커녕 털가죽도 없는 인간이 살아남기 위해서는 효율적인 도구의 사용과 지능의 발전이 필수적이었기 때문일 것이다.
  • 반대로 신체 조건 자체가 뇌 발달에 도움이 되었다는 학설도 있다. 인간은 이빨을 안 쓰고 도구를 통한 원거리 공격에 특화된 종족이였기 때문에 이빨이 퇴화되고 뇌가 발달해도 상관 없었다는 학설이다. 사냥감을 물어뜯어 공격하는 타입이 아니기 때문에 큰 송곳니가 필요 없었고, 큰 송곳니는 자연스럽게 퇴화할 수 있었다. 그만큼 뇌의 용량이 커지게 된다 → 뇌의 용량이 커지게 되니 지능이 증가 → 지능이 높아지니 도구의 질이 높아지고 → 점점 이빨을 사용할 일이 줄어들고 → 다시 이빨이 퇴화하고 → 뇌 용량이 증가 → 지능이 높아짐 → 지능이 높아지니 불을 사용하게 됨 → 다시 이빨 크기가 줄어들고, 지능이 증가. 그러니까 종합해서 뇌 발달이 먼저냐 신체 발달이 먼저냐 하는 상황이다
  • 인류가 수렵 활동을 하면서 장거리 추적을 위해[10] 뇌가 커졌다는 학설도 있다. 높아진 체온에서도 뇌가 온도의 영향을 덜 받으려면 뇌의 부피 자체가 커져야 하는데 이러한 뇌 용적 증가가 본의 아니게 지능 발달에 도움을 주었다는 것[11]
  • 의외로 널리 알려지지 않은 사실인데, 최근 2만 년 사이에 인류의 대뇌 용적이 줄어들었는데 석기시대 인간의 평균이 1500cc였던 것에 비해 현대인은 평균 1350cc. 거의 테니스공 하나 정도의 체적이 사라진 셈이다.
  • 그럼 현대인은 정말로 석기 시대 사람보다 머리가 나쁜가? 구전, 문자 등의 [12]이 생겨나면서 개개인 레벨에서 처리하고 습득해야 하는 정보의 양이 줄었기 때문일까? 그것도 아니면 진화에 의해 뇌조직이 보다 효율적으로 정돈되어 크기는 작지만 성능은 그대로이거나 더 좋아졌다든지? 공정 미세화[13] 등의 추측만 난무할 뿐, 인류학자들 사이에서도 확립된 정설이 없는 상태이다.
  • 참고로 개는 늑대보다 신피질이 작으며, 가축화된 소는 야생 들소보다 신피질이 작다. 이는 천적을 피하면서 먹이를 찾아야 하는 야생 동물과 그로부터 파생된 가축을 비교하면(야생닭 vs 가축 닭, 야생오리 vs 가축 오리 등) 공통적으로 관찰되는 현상인 것으로 밝혀졌다. 뇌는 엄청난 에너지를 소모하는 기관이기 때문에, 이처럼 가축화(천적이 없으며 먹이가 저절로 얻어짐)된 동물은 뇌에서 필요없는 부분이 점차 퇴화된 것으로 생각된다고. 뇌는 엄청난 에너지를 필요로 하는 기관이기 때문에 용적을 조금만 줄일 수 있어도 생물에게 매우 유리하다. 인간의 대뇌 용적 감소 역시 문명사회를 이루어 살게 되면서 스스로를 가축화한 것이 아니냐는 추측이 있다.
  • 인류가 수렵 생활을 하던 석기시대에 뇌 용적이 최대였다가 줄어든 것에 대한 가설로는 대규모 사회가 성립되기 이전 기록 매체조차 없던 때에는 모든 것을 개개인의 기억력에 의존할 필요가 있었다는 주장이 있다. 사회 인프라라고 할 만한 것이 없던 수렵 시대에는 사냥의 기술, 먹을 수 있는 것과 없는 것을 구분하는 채집에 관한 지식, 주변 환경과 근처 지리, 도구를 만들고 터전을 잡는 방법에 이르기까지 모든 것을 각 개체가 자신의 머리로 해결해야만 했으며 전부 기억하고 있다가 뒷 세대에게 전해주어야만 했다. 이로 인해 뇌 용적이 큰 것이 직접적으로 생존 경쟁에 영향을 미쳤으며 부족을 구성하는 단위가 커지고 사회가 구성되면서 생존에 필요한 모든 것을 기억할 정도로 뇌가 크지 않은 개체도 충분히 생존할 수 있게 되면서 자연스럽게 뇌의 용적이 줄어들었다는 이야기다.[14] 사실 이건 뇌 용적만의 이야기가 아니다. 인류가 농경의 시작과 함께 사회를 이루면서 생존에 필요한 근력, 지구력, 면역력 등의 최소 요구 레벨이 전부 줄어들었다.
  • 다른 관점에서 해석한 내용도 있다. 지능 자체의 변화보다는 뇌가 '추상화'라는 기술을 익히게 되면서 IQ가 높아졌다는 인식. # OS 업그레이드
  • 칩 윌터의 진화론은 굶주림이 뇌의 발달을 야기했다고 말한다. 동물이 굶주리면서 어려운 시기를 겪을 때에 노화 속도가 느려지고, 세포 단위에서 건강은 개선되며 에너지가 절약된다. 실제로 초파리, 생쥐, 쥐, 개 등 다양한 동물의 굶주림 실험에서 수명이 길게는 30퍼센트 가량 늘어난다. 이러한 에너지 절약에 예외가 하나 있는데 그것은 뇌 세포의 성장이다. 굶주린 동물은 가뜩이나 부족한 영양 자원을 뇌로 보내는 것이다. 별로 생존에 유리한 점이 없던 인간종은 굶주리고 굶주리며 연명해 왔기 때문에, 뇌의 성장이 맹렬히 촉진됐다고 말한다. 다만, 그렇다고 소식을 하면 반드시 수명을 연장시킨다고 보면 안 된다는 것에 주의하자.
  • 옛날 아프리카에는 매우 풍부한 자원이 있어서 인류의 조상이 여러 식물, 열매, 과일로 연명하며 살아가다가 결국 아프리카의 기후 변화로 건조해지자, 식물을 먹던 생존 방식은 유지될 수 없었고 멀리 이동하게 되었다. 그런데 이동하는 것은 원래 이동하지 않던 상태였을 때보다 더 많은 에너지가 필요했고 이에 따라 생존을 위해서 원래 먹지 않던 고기를 먹게 되었고 육식으로 인해 원래의 수렵과 채집에 필요한 양보다 훨씬 많은 영양분을 단번에 섭취할 수 있게 되었고 발달에 필요한 잉여 에너지를 얻을 수 있었다. 이게 사바나의 일부 인간종이 선택한 전략이였고 그게 생존한 인간종인 우리라는 가설이 있다. (1990년대 초 expensive tissue hypothesis - Leslie Aiello)
  • 인류가 불을 사용하기 시작하면서 뇌의 용량이 증가했다는 주장이 있다. 뇌는 신체 에너지의 약 20% 가량을 소모하는 에너지가 엄청나게 드는 기관인데[15] 불로 음식을 조리할 수 있게 되면서 소화기관의 크기가 줄어들었고 그로인해 음식물을 소화하는데 쓰이는 에너지가 절약되어 뇌를 발달시키고 유지하는 게 가능해졌다는 주장이다. 실제로 소화기관이 소비하는 에너지도 상당하기 때문에 소화에 드는 에너지가 줄어들지 않는다면 뇌 발달 및 유지에 무리가 있기 때문이다.

5. 구조

{{{#!wiki style="word-break: keep-all; margin: 0px -11px"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
구조 대뇌 전두엽 ( 운동 피질 · 브로카 영역 ) 두정엽 ( 감각 피질 ) 측두엽 ( 해마 · 베르니케 영역 ) 후두엽
소뇌
뇌간 중뇌 교뇌 연수
주요 신경전달물질 글루탐산 GABA 도파민 세로토닌 노르아드레날린
이론 뇌가소성 }}}}}}

인터넷에서 한때 유행하던 뇌구조 그림을 찾고 있다면 해당 문서를 참조.

이하의 내용은 데이비드 마이어스(D.G.Myers)의 유명한 심리학 개론서인 《마이어스의 심리학 개론》과 라마찬드란 박사의 '명령하는 뇌, 착각하는 뇌(V. Ramachandran,박방주 역,알키,2012)'를 참고로 하였다.

파일:뇌의 삼분할.png

뇌는 위 그림과 같이 크게 세 부분으로 나누어진다.
  • 뇌간은 뇌줄기로도 불리고, 파충류 단계에서 진화하였다. 역할은 숨을 쉬는 호흡 활동, 심장 박동 등의 기본적인 생명 활동을 통제하는 것. 때문에 손상되면 매우 치명적이다. 척수와 연결되는 부위이다.
  • 소뇌는 감각 입력과 운동 출력 등을 담당하는데, 부드러운 움직임을 위해 중요하지만, 제거한다 해도 대부분의 정신 능력에는 거의 영향을 미치지 않는다.[16]700억 개 혹은 1000억 개 정도의 뉴런을 가지고 있다. 대뇌보다 작지만 뉴런 수는 더 많다.
  • 대뇌포유류영장류 단계를 거쳐서 진화했다. 지능[17]을 담당하고, 손상되어도 생명에는 지장이 없지만 무의식 상태에 빠지게 된다. 이 부분은 뇌의 부피 중 가장 많은 부분을 차지하는데, 전체 뇌 부피의 약 85%를 차지한다. 대뇌는 다시 우뇌(우반구)와 좌뇌(좌반구), 전두엽, 두정엽, 후두엽, 측두엽으로 나뉜다. 우리 몸은 연수[18]에서 신경이 한 바퀴 꼬이기 때문에 우뇌는 신체의 왼쪽을, 좌뇌는 신체의 오른쪽을 담당한다.

뇌의 각 부위들을 좀 더 본격적으로 해부학적으로 파고들다 보면 온갖 외계어(…) 같은 형용사들이 등장한다. 대표적인 예를 들어, 뇌에 대해 배우다 보면 매우 강조해서 배우게 될 dorsolateral prefrontal cortex(DLPFC; 배외측 전전두피질)의 경우 "dorsolateral"이란 형용사가 대체 뭘 의미하는 건지 모르면 이게 전두엽의 어디에 붙어 있다는 건지 감조차 잡기 어렵다. 물론 단어를 안다고 해서 어디에 붙어 있다는 건지 곧바로 알게 되는 것도 아니다. 이런 해부학적 방위를 나타내는 용어들은 따로 정리해두지 않으면 매우 골치아파진다.
파일:anatomical_location.png
그림 1. 나무위키 자체 도식.
사족보행을 하는 동물에게 적용되는 방위 용어이다.

그림 1.이 사람에게 적용되지 않는 이유는 동물들과 사람의 해부학적 생김새가 다르기 때문인데, 예를 들어 (horse)을 생각해 보자. 사람과는 달리, 말과 같은 동물에서는 Anterior, Posterior / Ventral, Dorsal / Cranial, Caudal / Rostral[19] 과 같은 용어 모두가 필요하다. 즉, 말은 뒤쪽과 앞쪽, 등쪽(Dorsal)과 배쪽(Ventral) 각각의 구분이 가능하다. 하지만 사람에 있어서 이들 용어는 뒤쪽과 등쪽이 같고, 앞쪽과 배쪽이 같기 때문에 제한적인 범위 내에서 쓰인다.
파일:Anatomical_Directions.png파일:Anatomical_Directions_2.png
그림 2. 사람에게 적용되는 방위 용어.

사람에게는 Anterior ≠ Rostral, Posterior ≠ Caudal, Superior ≠ Dorsal, Inferior ≠ Ventral 이며, Anterior = Ventral, Posterior = Dorsal, Cranial(Cephalic) ↔ Caudal, Rostral ↔ Caudal 이다.

6. 뇌에서 일어나는 장애질병

  • ADHD
  • 각종 정신질환
  • 분리뇌
  • 실행증(apraxia)
    자발적인 행동을 체제화하는 것이 힘든 장애. 개별 행동은 잘 수행하나 행동을 순서대로 이어나가는 데 문제가 생긴다. 예를 들어 '손가락을 까딱인다. 입을 다문다. 담배곽에서 담배를 꺼낸다.' 등은 잘 수행하지만, '주머니에 손을 넣어 담배를 꺼낸다. → 다른 손으로 한 개피를 꺼낸다. → 입에 문다. → 라이터를 꺼낸다. → 불을 붙인다.'와 같은 과정은 잘 이어지지 않는다.
  • 안면인식장애
    사물은 잘 구분하나 사람 얼굴은 잘 구분하지 못하는 현상. 뇌에서 사람 얼굴을 인식하는 부위에 문제가 생긴 것이다. 장애까진 아니더라도 다른 사람의 표정(감정)을 잘 이해하지 못하는 것도 이쪽과 같은 원리이다.
  • 뇌전증(간질)
    이건 100% 뇌의 문제까지는 아니지만 뇌 특정 영역의 신호 폭주로 발작이 일어나기도 한다. 뇌는 뇌세포끼리 전기적 신호를 통해 소통하는 것으로 연산을 한다. 근데 여기서 문제가 생겨서 한 곳에서 갑작스럽게 신호가 폭주하여 간질 발작을 일으키기도 한다. 이를 완화시키는 약을 투여하거나 특정 영역이나 그곳에 이어지는 뇌섬유를 절제하여 발작을 가라앉히기도 한다. 해마 경화증은 MRI 영상으로 해마가 굳은 것으로 확인할 수 있으며, 측두엽 발작을 일으키는 주 원인이 된다.
  • 지적장애경계선 지능
  • 자폐스펙트럼장애
    자폐스펙트럼 환자를 MRI에 넣어서 뇌 스캔을 돌리면 NT(Neurotypical)와 확연히 다른 영상이 나온다고 한다. 그리고 2012년 6월 자폐증을 유발하는 유전자와 그 유전자가 자폐증을 일으키는 기작이 발견되었다. 현재까지 다양한 자폐증 관련 유전자가 보고되고 있으나, 그 명확한 기전은 연구가 더 필요한 상태이다.
  • 학습장애
  • 무뇌증
    선천적으로 뇌가 없이 태어나는 기형. 이렇게 태어난 태아는 얼마 가지 못해 사망한다. 이게 외관상으로도 명백한 기형이라서, 인도 등지에서는 이렇게 태어난 아이를 "개구리 아이"라면서 으로 모시는 일이 있었다고.
  • 소두증
    태생기에 발육 억제 또는 붕괴에 의해 생기는 뇌의 선천성 이상. 뇌 전체가 작아지고 폭 넓은 뇌회나 뇌회반곤을 수반할 수도 있다.
  • 수두증
  • 뇌졸중
  • 뇌종양
  • 뇌출혈
  • 뇌진탕
  • 치매
    가장 유명한 뇌 질환 중 하나. 각종 정신 질환에도 포함이 되어 있지만 뇌 신경 계통의 이상에 따른 질병이기도 하기 때문에 이곳에서 따로 분류를 한 질병 중 하나. 뇌의 질환 중에서 섬망과 더불어 아주 드물게 정신 질환과 신경과적 질환 양쪽 모두로 분류되는 질환으로 신경과와 정신과 두 양쪽 과에서 질행되는 질병이기 때문에 뇌 질환 중에서는 가장 다루기 어려운 질병으로 꼽힌다. 이유는 뇌 신경 계통의 이상으로 극심한 정신 이상을 수반하기 때문이다.
  • 편측 무시
    비우성반구[20] 손상으로 인해 발생한다. 자기 몸의 좌측을 인지하지 못하는 증상으로, 이 환자는 그림을 그려도 오른쪽만 그리며, 환자의 왼팔을 눈 앞에 들이대며 이게 누구 팔이냐고 물어보면 질문하는 사람의 팔이라고 하게 된다.
  • 뇌병변장애
  • 뇌성마비
    뇌의 마비로 인해, 발음과 걸음걸이에 인해 문제가 생기는 질병, 지능에도 문제가 생겨 지적 장애를 유발하기도 한다.
  • 소뇌변성증
    운동을 담당하는 소뇌의 퇴행으로 균형 감각 저하와 떨림과 언어 장애와 운동 장애를 유발하는 질병, 심한 경우에는 걷지를 못하고 떨림이 매우 심해져, 음식물을 먹는데 큰 지장을 끼치고, 언어에 장애가 생긴다. 유전적으로 생기는 척추소뇌변성증이 있으며, 종양이나 중풍으로 인한 따른 소뇌변성이 있으며, 그리고 알코올 중독자들에게 생기는 알코올성 소뇌변성증이 있으며 여러가지 이유로 인해 생긴다.
  • 모야모야병
  • 섬망
    각종 말기 암, 간경변과 만성 신부전, 심장병, 뇌졸중, 뇌진탕과 같은 뇌 질환 및 오랜 기간 진행된 심각한 질환으로 인해 생기는 질환. 그 밖에 알코올 및 마약 중독 등의 섬망이 있지만 알코올 및 마약 중독의 경우는 그 섬망 기간이 매우 짧기 때문에, 보통의 섬망으로 분류가 되지 않는다. 환자는 급격한 기억 상실과 때로는 급격한 공격성과 혹은 착각과 환각을 가지게 된다. 혈액 검사로 나타지만, MRI에서도 바닥핵이 하얗게 나타나기도 한다. 또한 대수술 뒤 중환자실에 오래 머물다 보면 나타나기도 하는데, 이 경우에는 보통 중환자실을 벗어나면 증상이 사라진다. 겉으로 보면 치매의 증상과 유사하지만 원인이 되는 증상이 없어질 경우에는 회복이 가능하다.
  • 파킨슨병
  • 과잉기억증후군
    자신에게 일어난 모든 일화를 기억하는 질환이다. 좋지 않은 기억들도 죄다 기억하기 때문에 정신적으로 문제가 심각한 경우가 많다.
  • 감정 표현 불능증(영어명 알렉시티미아)
    감정을 담당하는 편도체에 이상에 생겨 감정을 느끼지 못하는 질환이다. 손원평 작가의 작품인 '아몬드'의 주인공이 이 질환을 가지고 있다.

그 외의 질병과 장애 종류는 여기 참조.

7. 손상과 회복

뇌에 기억이 저장되는 방식에 대해서는 여전히 연구가 진행 중이지만, 대부분의 연구자들이 추정하기로는 '뇌세포 간의 연결상태가 바로 기억이다'라고 한다. 예를 들면 4개의 뇌세포가 일자로 연결되는가, 사각형으로 연결되는가에 따라 다른 형태의 기억이 저장된다는 것이다.(물론 실제로 이처럼 단순하지는 않을 것이다)

인공뉴런은 하나마다 기억을 가질 수 있는 것으로 취급한다.

때문에 뇌에 저장된 기억은 다양한 형태로 손상될 수 있다. 앞서의 4각형 예시에서 뇌세포 한 개가 죽어버린 경우 3개의 뇌세포가 ㄱ자 모양으로 연결된 형태만 남기 때문에 기억이 변할 것이라고 추측할 수 있다. 실제로도 마약이나 기타 이유로 뇌세포가 확률적으로 손상을 받는 경우 기억의 손실뿐만 아니라 변조가 관측된다는 점에서 이 가설을 뒷받침 한다.

또 뇌세포가 전부 살아 있어도 어떤 이유로 뇌세포간의 연결 상태가 변하면 (세포 간의 연결이 끊어지는 등) 마찬가지 효과가 발생한다. 이건 주로 물리적/정신적 충격에 의해서 발생하는 경우가 많은데, 특히 정신적 충격의 경우 세포가 사망할 이유가 전혀 없는데도 불구하고 완전한 기억의 변조가 관측된다는 사례가 이와 같은 가설을 뒷받침한다.

위와 같은 이유로 뇌세포는 재생 기능이 의도적으로 억제되어 있다고 여겨진다. 즉, 뇌세포가 신체내의 다른 세포처럼 손상/재생 사이클을 반복하는 경우 기억을 유지하는 데에 심각한 장애가 발생할 가능성이 높으므로[21] 뇌세포는 재생 사이클을 아예 억제하고 있다는 것이다.

또한 뇌세포를 실험실에 따로 떼어놓을 경우에는 다른 세포처럼 정상적으로 재생된다. 때문에 현대 의학은 뇌세포 재생 억제를 뇌가 아닌 외부에서 하고 있다고 본다. 그리고 독성학 측면에서 희소돌기 교아세포가 생산하는 성장억제성 당단백과 황산콘드로이틴 프로테오글리칸 및 별야교세포가 생산하는 반흔이 그러한 작용을 하는 것이라고 추측한다.

한번 손상되면 다시는 재생되기 어려운 특성 덕에, 뇌는 혈액을 그대로 받지 않고 혈뇌장벽을 통해 혈액을 여과하여 받아들이고, 사람들은 뇌에 극심한 악영향을 미치는 요소들에 특히 더 거부감을 느끼기도 한다.

7.1. 뇌세포 재생

기존의 통념으로는 뇌세포는 재생될 수 없다는 것이 일반적인 생각이었다. 그러나 최근 연구에 의하면, 일정 수준 이상의 유산소 운동은 해마 부분의 뇌세포 재생을 촉진할 수 있다는 가설이 점점 설득력을 얻어가고 있다고 한다. 이는 동물 실험을 통해 어느 정도 입증된 내용이라고.

성인이 되면 성장이 멈추고 노쇠해가는 것만이 아니라, 살아가면서 받는 새로운 자극에 의해 시냅스를 만들고 쓰지 않은 시냅스를 정리하며 변해간다. 이에 관계된 곳이 해마이며, 해마는 새로 신경세포를 만들고 새 시냅스 연결에 관여한다. 또한 신경 손상에 의해 장애가 온 경우에도 새로운 시냅스를 만들고 기존 신경을 우회해 새로 처음부터 연결을 만들어 운동기능을 되찾는 사례도 이를 뒷받침한다.

이는 손상이 온 뇌세포에서 직접 재생을 한다던가 하는 것이 아님을 주의해야한다.

특히 유산소 운동과 식이요법, 금연은 해마에서의 시냅스 재생과 생성을 긍정적인 방향으로 이끈다. 신경세포의 재료인 오메가3, 6지방산의 꾸준한 섭취와 규칙적인 유산소 운동을 늘리고 그리고 일부 향정신성 약물과 담배등을 금하자 30대 이상의 표본에서도 유의미한 차이를 보였다. 하지만 앞서 말했듯 뇌의 가소성, 계속해서 변해가는 성질은 평생 계속되기에 이러한 노력들을 멈추게 되면 긍정적인 효과가 저하됨은 자명하다.

반대로 미국 UCSF의 알바레즈 부이야 교수 연구팀이 동물이 아닌 인간의 뇌를 가지고 한 연구에 의하면 제공받은 59개의 뇌에서는 인간 성인의 뇌가 13세 이후부터 새로운 뇌 신경세포를 만들지 않았다는 사실을 발견했다.[22]

8. 뇌의 성별 고정 androgen brain imprinting

태아 시기에 남성 호르몬(androgen)에 노출됨으로써 뇌의 성별(sex)이 남성으로 각인(imprinting)된다.

뇌성(의학)(brain sex) 문서 참조.

9. 속설

인간은 평생 3%의 뇌도 사용하지 못하고 알버트 아인슈타인은 10%를 썼다는 말[23]이 있는데, 그저 속설에 불과하다. 간단한 일 하나에도 뇌의 여러 부분이 반응하는 것이 현재 관측으로 확인되었다. 이 말을 아인슈타인 본인이 했다고도 하는데, 아인슈타인이 그런 말을 한 적도 없거니와 아인슈타인은 물리학자이지 신경과 의사가 아니다. 그리고 아인슈타인도 사람들의 탐구 의식을 고취시키기 위해 이런 발언을 했다는 시각이 현 학계의 입장이다. 이 발언이 유명해진 이유는 모 광고에 나왔기 때문이다.

활성화된 뇌를 스캔해보면 얼핏 뇌의 일부분만 사용되는 것처럼 보이긴 한다. 하지만 사고작용과 뇌세포 간의 역할 분담에 따라 특정 부위가 상대적으로 더 활성화되어 있는 것이다. 외국에도 널리 퍼진 속설인지 월스트리트 저널에 '그거 속설. 믿지 마'라는 기사까지 실렸다. 이게 사실이면 사고로 뇌의 일부를 잃은 사람이 장애를 겪는 이유를 설명할 수 없다.

다만, 인간의 뇌도 근육처럼 자주 사용하는 기능은 발달하고 덜 사용되는 부분들은 축소되기는 한다. 실제로 연구 결과 오히려 IQ가 낮은 사람일수록 같은 자극에 대하여 더 넓은 범위의 뇌가 반응을 보인다고 한다. 이는 같은 정보를 처리하는데도 단련된 사람은 더 적은 부위의 뇌만 사용한다는 의미다. 사실 이 말은 장기간에 걸쳐 특정 분야에서 전문적인 수준에 올라선 경우와 다르게 특화된 부분의 미흡으로 내부적 혼선을 야기할 수 있다는 것, 한마디로 최적화가 덜 됐다는 소리다.[24]

사람들이 자주 착각하게 되는 이유는, 뇌의 모든 부위가 항상 100% 풀 파워로 돌아가지는 않는다는 것이 사실이기 때문이다. 그렇다고 해서 이게 뇌가 100% 돌아가면 더 우수한 성능을 보인다는 뜻이 아니다. 단지 뇌의 각 부분들 중 현재 수행하는 작업에 직접 관련된 부분들이 더 활성화된다는 뜻일 뿐이다. 예를 들어 컴퓨터에서 문서 작업 중에 옆에 달린 게임 패드가 활성화된다고 해서 문서 작업의 효율이 올라가지 않는 것과 같은 것이다. 또한 활성화된다는 것 역시 상대적인 의미일 뿐, 다른 부위들이 비활성화 상태인 게 아니다. 뇌는 서로 긴밀하게 연결되어 협력하기 때문에 다른 부위들 역시 엄연히 활성화되어 있다. 단지 직접 사용되는 부위보다 덜 활성화되었다는 뜻일 뿐이다.

물론 이는 뇌의 모든 부위가 최고로 활성화된 상태를 유지할 필요가 없다는 근거는 될 수 있지만, 반드시 그 상태를 유지하지 말아야 할 이유는 되지 못한다. 사실 우리 뇌가 이렇게 직접 필요하지 않은 부위를 덜 활성화시키는 이유는 바로 에너지 효율이다. 바로 아래의 동영상을 살펴보자.



(동영상 오른쪽 하단에서 한국어 자막을 켤 수 있다.)

흔히 창작물에서는 뇌와 의식을 "전기 신호"에 비유하지만, ("인간의 의식은 전기 신호 운운") 이는 뇌파의 이미지에 영향을 받은 것이며, 실제로 뇌와 의식의 구조는 전기 신호 수준으로 단순한 것은 아니다. 다만 개별 뉴런들이 시냅스를 통해 주고받는 신호 자체는 마치 모스 부호와 비슷하게 보이는 전기 화학적 신호다.

파일:attachment/뇌/fninf-04-002-g005.jpg

개별 뉴런이 출력하는 전기 신호.

10. 요리

뇌 요리는 그 그로테스크한 모습 탓에 어찌 보면 혐오 음식 같기도 하지만, 여러 매체에서는 최고의 요리 재료 중 하나로 꼽히기도 한다. 귀한 재료 취급받아도 이상할 게 없는 것이, 한 마리에서 딱 하나만 나오는 데다 상하기도 쉬워서 유통 난이도가 높기 때문이다. 개중에 특히 자주 등장하는 건 , 돼지 그리고 원숭이골. 원숭이골이 인디아나 존스 덕분에 특히나 유명하다.

미국에는 돼지의 뇌로 만든 통조림이 있는데 성분 표기명에 콜레스테롤 함량이 일일 권장 섭취량의 1170%라고 표기되어 있다. 이렇게 엄청난 고지방 음식인 것은 뇌가 뇌혈관에 있는 약간의 근육 빼면 근육 같은 건 전혀 없는 빽빽한 세포들의 덩어리이기 때문이며,[25] 게다가 신경 세포를 감싼 마이엘린초나 기다란 축삭 그 자체가 세포막 양을 잔뜩 늘려주기 때문이다. 하지만 이 통조림은 판매하는 미국 내에서도 취급하는 곳이 적은 심히 마이너한 물건인 듯 하다.

위와 같은 높은 지방 함량 때문에 야생에서 생존하는 가이드에서는 야생동물을 잡을 경우 뇌를 먹을 것을 권하고 있다. 야생 동물은 가축과 달리 활동량이 많아 상대적으로 지방이 적은데,[26] 그러다보니 토끼 기아라는 단백질 중독 증상에 걸릴 수 있기 때문.

원시인들의 거주 유적을 살펴보면 원숭이나 동족의 뇌와 골수를 파먹은 식인 흔적이 나타나는 뼈 유물이 발견되는 일이 나타난다. 먼 고대부터 내려오는 식문화. 유인원 중에도 자기보다 덩치가 작은 원숭이를 잡아서 살과 머리를 파먹은 개체가 있다. 이들은 원주민들의 아기를 원숭이로 착각하고 잡아가 잡아먹기도 한댄다.

이리, 척수, 뇌는 맛이 비슷비슷하며 실제로 먹어보면 쫄깃쫄깃한 두부같다고 한다. 뼈다귀 해장국을 먹을 때 맛볼 수 있는 척수(등뼈 안쪽 구멍에 든 말랑말랑한 그거)를 떠올리면 된다. 물론 두부에 비해 쫄깃하다는 것이며, 다른 내장들보다는 훨씬 부드럽다. 당연한 것이, 뇌에는 근육이 전혀 없이 모조리 뉴런 덩어리다. 식감을 뺀 맛 자체는 밋밋하기에, 보통 참기름 등에 찍어먹는다. 혹은 가열해서 조리하면 진한 맛이 배어나온다는데, 진한 맛은 이리나 척수 등을 먹을 때 입안에 감기는 그 맛이다.

어째서인지 서양권에선 좀비인간 자체가 아니라 뇌만 먹는 것으로 표현하는 작품들도 많다. 식물 vs 좀비라는 게임에서 나오는 좀비들은 사실상 뇌를 먹기 위해 살아간다는 수준이며 좀비 설명들도 뇌 타령으로 점철되어 있다. 신음 소리도 브레이이인-

각 동물의 뇌를 시식하는 영상.(혐오주의)

영화 한니발에서는 한니발 렉터가 희생자의 뇌를 산 채로 일부 뜯어내서 요리한 후 뇌에 대한 이런저런 설명을 늘어놓으며 희생자, 즉 뇌의 주인에게 먹이는 충격적인 장면을 연출했다.

어찌 보면 괴식처럼 보이겠지만 엄연히 고급 요리 재료다. 한식대첩에서도 소 뇌 요리가 소개된 적이 있으며, 역시나 고급 식재료로 취급했다.

중국판 무한도전을 보면 YES / NO 특집에서 돼지 뇌 요리를 대접받고(물론 매우 고급 음식이다) 출연자들의 반응이 이상해지는 것에서 네 발 달린 건 책상 빼고 다 먹는다는 현대 중국인들에게도 호불호는 갈리는 것 같다. 그리고 요즘은 책상마저 먹는다.

11. 기타

11.1. 뇌가소성

매우 드문 경우지만 뇌 중 일부가 손상되어도 기능 대상(뇌가소성)이 일어나 다른 뇌의 일부가 손상되거나 없는 부분의 기능을 대신하여 일반인처럼 생활하는 사람들이 존재한다. 외국의 어떤 아이는 사고로 오른쪽 대뇌를 거의 잃었음에도 한동안 휠체어 신세를 진 것만 빼고 정상 생활을 하였으며 다른 나라의 한 소녀도 병으로 왼쪽 대뇌 대부분을 제거했는데 그럼에도 얼마 뒤 정상 생활을 하게 되었다.[27] 또한 뇌의 표피라 부를 만한 부분 이외에는 다 물만 차 있어 일반인의 1/5 미만의 뇌 크기를 가진 사람이 아무 문제 없이 생활하고 IQ 126으로 대학에서 우등생이 되는 사례도 있었다. 나중에 병원에 갔다가 우연히 자신의 뇌 상태를 알았다고 한다.[28] 사이언스지에 실리기도 했는데, 우측은 원문이다. # 대뇌의 70%를 절제하였으나 멀쩡히 살아서 노래하는 경우도 있다.

물론 위 사례들만 가지고 뇌 손상을 입고도 일상생활을 할 수 있다고 생각하면 곤란하다. 위 사례들은 극히 특수한 경우이며, 일반적으로 작은 영역이라도 뇌가 손상되면 마비나 온갖 인식 장애 및 이상한 행동을 보이게 되는 경우가 대부분이다. 예를 들어 왼쪽에 있는 물건은 인식하되 오른쪽에 있는 물건은 인식할 수 없다든가.

11.2. 뇌 수술



환자가 깨어있는 상태로 진행되는 뇌종양 (핍지교종 (Oligodendroglioma)) 절제술.[29]

일부 뇌 수술의 경우에는 전신 마취를 하지 않고 환자가 깨어 있는 상태에서 수술하기도 한다. 하지만 뇌 자체의 경우 감각을 담당하는 세포가 없으므로 만져도 고통을 느끼지 않기에 고통은 문제가 되지 않는다. 다만 두개골을 절개할 때의 통증, 그리고 심리적인 공포가 문제일 것이다.[30] 특이한 경우로 에디 에드콕이라는 뮤지션은 손떨림 증상을 치료하기 위해 뇌 수술을 받는 도중에 악기를 연주하기도 했고, 슬로베니아 출신의 한 테너는 뇌종양 제거 수술을 받으면서 슈베르트겨울나그네를 부르기도 했다.[31]

물론 모든 뇌 수술이 이렇게 진행되는 것은 아니고, 맵핑[32]이 필요한 경우나 언어 / 운동 중추 등 중요한 부위의 종양 등을 최대한 정교하게 도려내면서 상태를 모니터링해야 할 때나 한다. 그리고 이러한 수술을 시행하더라도 머리를 열 때나 닫을 때는 당연히 전신 마취를 하고 뇌의 일부분을 절제할 때만 마취를 약하게 해서 의식을 되돌리는 방법으로 집도한다.

전두엽 절제술 문서도 같이 보면 좋다.

11.3. 뇌 VS CPU

흔히들 CPU를 컴퓨터의 뇌라고 비유한다. 그러나 CPU는 뇌의 기능 중에서도 연산 기능만을 수행하기에 완전한 1:1 비교는 무리. 상징적인 의미로 뇌라고 비유되는 것이지, 실제 뇌와는 기능이 다르다.

CPU의 폰 노이만 구조는 뇌가 돌아가는 걸 모방해서 만든 것이 아니다. 뇌가 동작하는 방식을 모방한 것은 CPU가 아니라 인공지능인공신경망 개념으로, 이미 수십 년 전에 등장했다. 하지만 CPU의 성능이 따라주지 않아서 인간이 하는 패턴인식의 수준에까지는 미치지 못했다. 그러나 CPU의 성능이 계속해서 발전하면서 뇌를 모방한 인공 지능을 실제로 하드웨어에서 동작하게 할 수 있게 되었다. 그 과정에서 구글 딥마인드 챌린지에서 큰 화제를 모았던 알파고 등이 등장하게 된 것이다.

연산 속도를 비교하면 일반적으로 인간의 뇌의 처리 속도[33]는 초당 60 ~ 200Hz 정도이며[34] 정도에 차이가 있지만 그래도 1khz 이하로 추정된다. 반면 현재 일반적으로 쓰는 CPU의 작업 속도는 1 ~ 5Ghz로 그 속도는 압도적으로 CPU가 빠르다.[35]

저장용량으로 가면 cpu가 더 불리해진다. 뇌는 연산과 저장을 동시에 수행하지만 cpu는 처리만 하지 정보를 저장하지는 못한다. 기껏해야 연산을 돕기위해 약간의 캐시 메모리나 edrom만이 존재할 뿐이다. 게다가 대다수 휘발성이어서 전원이 끊기면 완전 백지 상태로 돌아간다. 뇌는 의식을 잃어도 장기 기억이 뉴런의 시냅스 네트워크에 저장되어 있어 의식이 돌아오면 기억도 함께 돌아오는 것이 특징이다.

CPU와 뇌의 성능 비교가 아닌, 복잡도 비교의 관점에서는 다음과 같은 연구 결과가 있다. 예시로 스탠포드 대학 연구팀의 보고서에서는 높은 복잡도 때문에 현대 과학이 총동원 되어도 뇌의 모든 구조를 완벽히 파악하는 데엔 무리가 있다고 밝혔다. 각 시냅스는 마이크로프로세서(CPU)처럼 기능하는데 이들 가운데 수만 개는 하나의 뉴런(신경 단위)을 다른 신경 세포와 연결시켜 준다. 대뇌피질에서만125조 개의 시냅스가 있는데 이는 전신의 체세포 수보다도 많은 것이다. 즉 클럭은 낮은데 125조 개나 되는 코어 물량빨로 승부하는 멀티코어 프로세서에 가깝다.[36]
CPU의 경우 초 고사양 서버로 가야 100의 자릿수 코어를 쓰므로[37] 자릿수 자체가 넘사벽.

12. 이야깃거리

  • 뇌는 자신의 이름을 직접 작명했다고 할 수 있다.[38]
  • 사실상 인간의 아이덴티티는 뇌 그 자체이기 때문에, 뇌 이외의 신체를 모두 교환하는 뇌 이식에 대한 관심이 높아지고 있다. 이론적으로 뇌를 다른 신체나 기계장치에 연결하여, 다른 장기의 기능부전으로 인한 죽음을 극복하는 것이 가능하다.
  • 공감각이 다른 인식 부위끼리 꼬여서 비정상적으로 작동해서 발생한다는 설이 있다.
  • 눈을 담당하는 부분은 멀쩡한데 뇌로 보내지는 이미지를 해석하는 부분이 다쳐서 사람의 얼굴을 인식하지 못하는 안면인식장애 증상도 존재한다. 다른 건 다 인식한다. 이는 사람의 얼굴을 인식하는 부분과 사물을 인식하는 부위가 다르기 때문에 생기는 현상이다. 이 부위가 나뉘어진 것은 생각보다 사람의 얼굴을 인식하고 감정 상태를 알아내는 것은 매우 복잡하고 시간을 많이 잡아먹는 연산이기 때문이다. 때문에 얼굴이 조금만 달라져도 (가령 외국인) 감정이나 상태, 심지어는 나이조차 정상적으로 인식하기 어려운 이유이다. 사실 이런 예는 의외로 흔하다. 안경 쓰는 사람들은 안경을 벗으면 다른 건 그렇게 안 보이진 않는데 유독 사람 표정 읽는 것만 엄청나게 어려워지는 경험을 해 본 적이 있지 않나? 일단 보여야 말이지... 유명한 사례로 아내의 얼굴을 모자로 착각해 얼굴을 잡아 뜯으려고 했던 이야기가 유명하다. <아내를 모자로 착각한 남자>라는 책 참고.
  • 뇌의 특정한 부분[39]이 망가져서 성격이 아예 완전히 바뀌는 경우가 있다. 피니어스 게이지(Phineas Gage)라는 사람이 사고를 당해 착실한 성격에서 공격적이고 천박한 성격으로 바뀌었다. 쇠파이프가 대뇌의 전두엽 쪽을 뚫고 지나가 머리에 세 손가락이 들어갈 만큼 구멍이 난 상태에서 아물지 않고 살아가야 했다.[40]
  • 뇌를 갉아먹고 사는 유충이 있다! 쇠파리 문서 참고.
  • 사고 때문에 기억상실증을 당했는데 사고 이전의 일은 기억하지만 이후의 일은 기억하지 못하는 경우. 혹은 그 반대의 경우도. 최악의 경우 단기 기억 장기 기억이 모두 망가져서 말 그대로 현재에만 살아갈 수 있다. 실제로 클라이브 웨어링(Clive Wearing)이라는 영국의 작곡가는 최악의 기억 손상을 당해서 몇 분마다 잠에서 깬 것처럼 행동한다. 농담이 아니라 자신의 피아노 연주를 끝내자마자 연주했다는 사실 자체를 인지하지 못한다. 인도 영화 '가지니'가 이런 상태의 주인공을 다룬다. 해마 부위가 다치면 이런 일이 발생한다. 해마는 일종의 컴퓨터 메인 메모리 칩과 같아 30초만 지속되는 단기 기억을 다시 재전송하여 4시간 ~ 6시간 이상 지속되는 전격 기억으로 바꾸어 준다. 이것이 지속되면 시냅스와 단백질 구조가 바뀌어 기억이 평생 지속되는 장기 기억으로 바뀌어(하드 디스크) 기억이 오래도록 남는다. 단, 실제로 가장 많은 사례는 사고 당시의 기억만 잃어버리고 그 앞뒤로는 다 기억하는 경우이다. 그리고 폭염으로 인해 뇌세포가 익어버려서 27년의 기억이 모두 없어진 사례도 있다.
  • 상상을 담당하는 영역과 기억 회상을 담당하는 영역은 같은 영역이다. 이 때문에 유도심문, 암시를 통해 있지도 않는 기억을 진실로 믿는 경우도 생긴다. 생사람 잡아 억울하게 옥살이시킨 일도 있으며, 과거의 트라우마로 인해 기억이 왜곡되고 과장되는 경우도 이 경우에 속한다. 이런 이유로 목격자 심문 시 지나친 유도심문은 금지되어 있으며, 어린이의 증언은 증거로 잘 제출하지 않는다.
  • 뇌의 정보 처리 중추 개념을 강조한 설 중 하나가 통 속의 뇌이다.
  • 당연히 동물마다 뇌의 형태가 다르다. 이 중에서도 오징어의 뇌가 유난히 특이한데, 식도를 축으로 하는 고리 형태로 되어 있다. # 무진장 큰 걸 삼키기라도 한다면… 오징어는 이미 오징어 링의 탄생을 알고 있었다.
  • 고대 이집트에선 뇌를 콧물 만드는 기계, 또는 피를 식히는 기관 정도로만 취급해서 미라를 만들 때 그냥 코에 집게 넣고 끄집어내 버렸다고 한다. 사실 아래에도 나와있듯이 익지 않은 뇌는 푸딩 같은 촉감이라 집게로 집어서 꺼내는 것은 힘들다. 그래서 집게나 철사 갈고리 같은 것을 코로 넣은 후 빙빙 돌려서(!) 걸쭉한 액체 비슷한 상태로 만든 다음 시신을 뒤집어서 코로 뇌를 쏟아냈다고 한다(!)이토준지
  • 인간의 뇌는 의외로 열량 소모가 큰 기관으로 전체 열량 소모의 19%는 뇌가 차지한다. 하루 평균 권장 열량을 2600kcal로 보는데, 이 기준에서 뇌가 하루에 소모하는 열량은 약 500kcal 정도이다.
  • 영양 상태가 정상일 때 뇌는 포도당을 주 에너지원으로 사용한다. 부수적으로 케톤체나 중쇄지방산, 젖산, 일부 아미노산을 사용하는데, 특히 기아 상태가 지속되면 혈중 케톤 농도가 증가하면서 케톤을 에너지원으로 많이 사용하게 된다. LCHF식단을 시행하는 경우도 완전한 기아 상태는 아니지만 케톤체 형성이 촉진되고 뇌에서도 이를 많이 이용하게 된다.
  • 인간의 뇌가 착각이나 착시를 일으키는 이유 중 하나는 부족한 연산 능력을 보충하기 위한 현상이라고 한다. 주변 색에 의해 색을 착시하거나 항상 쓰는 문장에 변형을 주어도 항상 쓰던 문장이라 착각하거나 하는 경우 등이 있다. 재미있는 예를 하나 들어보자면 히스토리 채널의 뇌의 착시를 다루는 프로그램인 Your bleeped up brain이라는 프로그램에서 소개된 케이스로 영국군은 독일의 유보트를 낚을 때 여장 작전을 썼다고 한다. 해병들을 여장시키고 갑판에 내보내면 방심한 독일군의 유보트가 모습을 드러냈는데 그렇게 낚은 유보트가 약 70대, 파괴한 유보트가 14대 라고 하니...
  • 익히지 않은 뇌의 촉감은 푸딩 같다고 한다. BBC 다큐멘터리 Blood and Guts a History of surgery E01 Into the brain 편의 진행자 마이클 모즐리가 돼지의 뇌를 만져보고 말한 소감이다.
  • 미국 뉴욕의 로체스터 대학교에서 쥐의 뇌에 인간 태아에게서 추출한 신경교세포[41]를 주입하는 실험을 하였다. 그 결과, 쥐의 뉴런은 그대로였는데도 쥐의 지능이 훨씬 높아졌으며 기억력 또한 4배로 늘었다고 한다. 이 연구를 진행한 연구진은 윤리적 문제와 혹성탈출화 등을 이유로 원숭이를 대상으로 한 실험은 포기하였다. 더불어 캘리포니아 대학 센디에이고에서 인간의 줄기 세포를 10개월간 배양해서 작은 크기의 뇌를 만들었는데, 여기서 뇌파가 검출된 것이 발견되었다. 25-39개월 미숙아의 뇌파 패턴과 유사하다고.
  • 멍게는 유생 시절 뇌와 비슷한 복잡한 신경계를 가지고 있지만, 정작 성체가 되면 신경계 대부분을 스스로 소화시켜 퇴화해 그저 바닥에 뿌리를 내리고 산다.
  • 전기 충격 요법이라는 치료는 환자의 뇌에 전기 충격을 가해 치료 효과를 얻는다. 즉 인공적으로 간질 발작을 일으켜 정신 질환을 치료하는 방식(...). 과거에는 귀찮은 정신병자들을 조용하게 만들기 위해 전두엽 절제술과 더불어 남용되어서, 이 치료법으로 뇌에 큰 손상을 입은 사례가 많다. 현재는 좋은 약물과 요법들이 나와 이전처럼 적극적으로 시술되지 않지만, 증상이 심각한 경우 어쩔 수 없이 시행하는 경우도 있다.
  • 흔한 오해이지만 뇌의 수명은 사람의 수명과 대체로 비슷한 편이다.[42]
  • 사실 생각보다 뇌에 대해서 알려진 정보는 많이 없기 때문에 뇌에 대한 일방적인 주장은 섣불리 믿지 않는 게 이롭다.
  • 운동이 두뇌에 좋다는 주장도 있지만, 입시 전쟁터에서 승리한 서울대생들은 막상 체력적으로 약하다는 연구 결과도 있다.[43] 물론, 표본 집단이 매우 적은 연구이고, 연구 결과가 발표되고 상당한 시간이 흐른 지금에 와서도 이 주장과 일치한다고는 볼 수 없다. 운동을 통해 자신감 등을 향상시켜서 공부에 도움이 된다는, 즉, 지능에 대한 효과는 의문점이 존재한다. 이와 반면에, 운동이 두뇌에 좋다는 의견도 많다. 오히려 이쪽의 의견에 대한 연구가 많다. 자신감 향상 효과가 아니라도 규칙적인 운동을 통해 혈액순환이 좋아지면 뇌혈류가 개선되면서 도움을 준다고 한다. 또한 치매의 예방과 진행 지연에도 운동이 긍정적 효과를 준다는 연구 결과가 많다.
  • 잠을 잘 때는 뇌의 크기가 평소보다 조금 작아진다. 자세한 건 수면을 참고.
  • 뇌에 가장 큰 손상을 주는 행위는 을 때리는 행위이다. 턱을 때리면 머리가 순간적으로 크게 흔들리는데 이때 뇌가 안에서부터 두개골에 부딪혀 손상을 입는다. 권투 같은 직업을 가져 이러한 손상이 누적되면, 펀치 드렁크라는 뇌손상 증상이 나타나게 된다.
  • 지금까지 뇌와 심장, 근육 연결 조직 등엔 모세혈관괄약근이 존재하지 않는다는 설이 유력했었다. 그러나 2020년 1월 덴마크 과학자들이 생쥐 실험으로 뇌에서 모세혈관 전후의 혈액 흐름을 조절하는 '모세혈관전 괄약근(precapillary sphincters)'이 실제로 존재한다는 걸 처음 확인했다. 이 발견은 편두통·알츠하이머병·혈관성 치매 등의 치료법 개발에 도움이 될 수 있다는 점에서 특히 주목된다. #

13. 참조 문서 및 자료

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구조 대뇌 전두엽 ( 운동 피질 · 브로카 영역 ) 두정엽 ( 감각 피질 ) 측두엽 ( 해마 · 베르니케 영역 ) 후두엽
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이론 뇌가소성 }}}}}}

14. 창작물에서

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  • 2차 창작에서는 아주 잔혹하거나 그로데스크한 이미지를 묘사할 때 뇌와 관련된 것이 자주 그려지곤 한다. 뇌가 약물이나 외과적으로 망가지는 수준으로 개조당한다든가 산 채로 두개골 뚜껑이 제거되고 드러난 뇌에 말로 할 수 없는 끔찍한 짓을 당한다든가 뇌가 뽑혀나간다든가 뽑혀나가 기계나 다른 생물에 이식된다든가 총기나 둔기에 머리가 박살나 뇌가 흩뿌려진다든가...
  • 엄청난 재생 능력을 가지고 있어서 심장이 파괴되어도 곧바로 재생되어서 살아나는 인물일지라도 뇌의 경우는 파괴당하면 죽는다는 설정이 많은 편이다. 뇌가 파괴당하면 즉사하기 때문에 재생 능력이 발휘되지 않는다는 식인듯.
  • 생각을 하는, 가장 중요한 장기라는 특성 때문인지 창작물, 특히 고전게임 등에서 아예 뇌 그 자체인[44] 적이 중요한 적으로 등장하기도 한다. 둠 시리즈스파이더 마스터마인드나, 닌자 거북이크랭, 던전 앤 드래곤 시리즈엘더 브레인, 그라디우스 시리즈 등.
  • 기묘돌가면을 쓰고 가면에 피를 묻혀, 골침으로 뇌 곳곳을 잘 찌르면 인간을 그만둘 수 있다고 한다.
  • 벤10 에일리언 포스에 등장하는 외계인인 브레인스톰은 능력을 쓰면 머리 뚜껑이 벗겨지고 뇌가 드러난다.
  • 몇몇 료나물에서는 두개골에 구멍을 뚫어 뇌로 검열삭제를 하는 무시무시한 그림도 있다. 당연히 인간의 뇌를 먹는 가상의 생물체도 있으며 이런 소재는 기타 매체에서도 가끔 접할 수 있다.
  • 울펜슈타인: 더 뉴 오더빌헬름 스트라우스는 적출한 인간 뇌들을 유리병에 담아 수집품으로 전시하다 막판 주인공의 동료 뇌를 기계에 넣어 대결시킨다.
  • 네모바지 스폰지밥에서는 정말 지겹도록 나온다. 특히 4기부터 등장 빈도가 높아졌는데 10기에서는 아예 뇌를 가지고 노는(!) 에피소드가 있었다. 물론 평가는 좋지 않다.
  • 로보토미 코퍼레이션에서 디아트에 안치된 것이 이것이다.이름에서도 알 수 있듯[45] 세피라들과 엔젤라에게는 모두 이 뇌조각이 들어있으며 두레박 역할을 하는 C의 뇌는 스토리상 중요한 역할을 한다.
  • 퓨처라마에서는 뇌 모양의 외계인들이 등장하는데 프라이 자신이 자기 자신의 할아버지라서 뇌 외계인들을 쓰러뜨릴 수 있었다.
  • 데스노트아마네 미사가 단 것을 먹으면 살찐다고 말하자 L머리(뇌)를 사용하면 살이 안 찐다고 대답했다.
  • 폴아웃: 뉴 베가스주인공자기 뇌만나서 이야기를 나눈 적이 있다.(…)
  • 크툴루 신화우주버섯 미고는 인간의 뇌를 적출한 후 특수 제작된 용기에 넣어서 모든 감각이 살아있는 상태로 보관하는 기술이 있으며, 자기들을 집요하게 추적하는 지구인 헨리 애클리를 이렇게 처리해버리기도 했다.
  • SF 만화인 총몽에서는 뇌의 존재 유무를 기준으로 로봇과 인간을 구분하고, 사망 처리 또한 뇌사를 기준으로 한다. 때문에 이 뇌와 관련된 이야기나 묘사가 작품의 주된 큰 축을 이룬다. 2부에서는 뇌를 칩으로 교체하기도 하고, 동일 인물인데 뇌가 칩인 경우, 진짜 뇌를 가진 경우 등으로 구분되기도 한다.
  • 공각기동대에서는 여기서 더 나아가 전뇌라는 뇌의 기계화까지 등장해 인간이라는 존재에 대한 정체성까지 건드린다.
  • 현실에 존재하는 초재생능력을 가진 생물들은 공통적으로 뇌가 없거나, 아주 작은 경우가 많다. 그만큼 뇌를 온전히 재생하는 것이 어렵다는 이야기.
  • Re: 제로부터 시작하는 이세계 생활에서 페텔기우스 로마네콩티가 입버릇처럼 사용하는 단어다.
  • 영화 루시인간의 뇌는 10%만 사용된다는 속설에 착안하여, 그 이상을 사용하게 되는 인간의 이야기를 다룬 SF 영화이다. 그러나 이 내용은 윗 문단에서도 언급되었다시피 어디까지나 영화적 설정이자 속설에 불과하다.
  • 영화 겟 아웃에서도 매우 중요한 키워드이다.[스포일러]
  • 소설 D.I.O윤용노는 어린 시절 두개골을 절개하고 고통을 가해 뇌의 활성화 정도를 측정하는 실험을 당한다. 이후로 기억은 지워졌으나 성격이 폐쇄적으로 변하게 된다.
  • DC 원작 기반 드라마 플래시(드라마) 시즌 4 메인 빌런인 싱커(CW버스)는 장치를 작동시키는 동안에는 두뇌의 활동을 비약적으로 빠르게 해주는 씽킹 캡을 착용하고, 뛰어난 지능과 지식을 얻기 위해 해리슨 웰스 박사가 입자 가속기를 기동시킬때 씽킹 캡에 에너지를 주입하였다. 뇌 자체는 뛰어난 지식과 지능을 획득하였지만, 그 대가로 뇌를 어마무시한 에너지를 소모하고, 하반신은 마비되었다. 그래서 그는 특수한 의자에 앉아서 뇌에 직접적(!)으로 에너지를 공급받는다.


[1] 남아공의 생물학자이자 과학자. 뉴에이지에도 관심을 가졌고 여러 글을 썼다.[2] 뼈 골(骨)과는 전혀 다른 단어다. 즉, 순우리말로 뇌(腦)는 골, 골(骨)은 뼈다.[3] 신경해부학 책에는 140억 개로 기술되어 있는 경우가 많으나, Pakkenberg B의 가장 최근 연구에 따라 26억 개로 여겨지는 추세이다.[4] 이 정도면 전력용 원자로 압력용기의 두께랑 같다.[5] 아직까지 확실하게 증명된 것은 아니나 대부분이 여기에 동의하고 있다. 증거 잡기가 어려울 뿐.[6] 전자의 경우는 크리스찬이 대표적(다만 뇌진탕 이외에도 여러 복합적인 요인이 있었다.)이고 후자의 경우는 WWE에서 해설을 하고 있는 코리 그레이브스가 대표적이다.[7] 다만 이 부분은 해석에 주의를 요한다. 본능적으로 움직인다고 해서, 학습 능력이 없다고 생각하면 매우 곤란하다. 예를 들어 인간이 언어를 익히는 것도 일종의 본능이다. 문어에게 스위치를 올리고 내리는 것과 먹이 주는 사람 정도는 인식할 수 있다는 것을 확인한 사례도 있으며, 깡총 거미는 사냥하는 루트에 대한 것을 학습하는 능력이 있다. 또한 어떤 개미의 경우 두 무리가 싸우기 전에 일렬로 나열하는데, 이때 정찰 역할을 하는 개미는 돌아다니면서 자신의 군체와 만나는 빈도를 센다. 자신의 무리와 만나는 빈도가 상대방의 무리와 만나는 빈도수와 같거나 보다 작으면 싸움을 피하고 보다 높다면 싸운다. 벌의 경우는 잘 알려진 것처럼 꿀이 있는 방향을 같은 벌집의 벌들에게 알린다.[8] 예외로 현생인류의 뇌 용적을 뛰어넘었던 남아프리카의 보스콥인이 있다.[9] 인간만큼은 아니지만 고래도 꽤 똑똑한 생물에 속한다. 특히 해양 생물중에서는 더욱.[10] 인간은 마라톤을 보면 알 수 있듯 다른 동물에 비해 느리지만 오래 달릴 수 있는 편이다.[11] 더불어 말을 제외한 다른 동물들과 달리 인간은 전신으로 땀을 흘린다는 점도 인류가 장거리 달리기에 유리한 방향으로 진화했다는 학설의 근거 중 하나다.[12] Meme, 진 gene 즉 유전자에 상대되는 개념으로, 비유전적인 방식으로 후세에 넘겨지는 정보의 총칭. 예를 들어 문화, 과학 기술 같은 것. 필수 요소를 뜻하는 그 밈이 아니다.[13] 위에 언급된 "아이큐가 높은 사람일수록 뇌의 작은 부분만을 효율적으로 사용한다는 연구 결과를 생각해 보자.[14] #유튜브 프리미엄 컨텐츠임 이 연구처럼 순간기억력의 경우 침팬지가 (상당수준의 고등교육을 받았을 정도로 똑똑한) 해당 다큐의 디렉터보다 좋다. 이 연구는 인간이 그림이나 문자를 사용하여 자신이 아는 정보를 두뇌가 아닌 외부에 저장할 수 있게 되면서 뇌의 일부 기능이 축소되고 대신 언어능력, 추상화 능력 등 두뇌의 다른 능력들을 선택적으로 발달시킨 것이라는 가설에 힘을 실어준다.[15] 같은 무게의 다른 신체부위와 비교하면 시간당 소모 열량이 약 12배 가량 높다[16] 소뇌의 손상은 감정이나 인지에 일부 영향을 끼친다.[17] 감정, 논리적 사고 등, 인간의 가진 거의 모든 정신 능력의 핵심이 대뇌에 있다.[18] 뇌간의 일부.[19] 사람에게는 잘 쓰이지 않는다.[20] 오른손잡이의 경우 오른쪽 반구. 왼손잡이의 경우 인구의 반은 왼쪽, 반은 오른쪽 반구를 뜻한다[21] 재생된 뇌세포가 어딘가에 결합하면서 기억을 변조시킬 우려가 있다.[22] 사실 이렇게 새로운 뇌 신경세포 생성이 거의 없거나 적은 게 자아 유지에 중요한 역할을 하고 있을 수도 있다. 이게 사실이면 머리에 충격을 주는 운동은 조금 위험할 수도 있다.[23] 버전에 따라선 아인슈타인이 "일반인들은 5%~6%를 쓰지만 자신은 7%을 쓴다"고 말했다는 내용인 경우도 있다.[24] 간단한 예를 들면, 기본적으로 동일한 조건의 (업그레이드나 업데이트 같은 후발적 변수 없이) 컴퓨터를 기준으로 수요용량은 동일하다. 이때 하나의 서버만을 가동시키는 경우 더 빠른 출력과 속도를 냄으로서 목적에 접근하기 수월해진다. 반면에 여러 개의 서버를 병렬 가동시키게 되면, 여러 가지 경우를 동시 확보할 수는 있어도 업무 사이를 오고가는 동안 최적의 목적에 도달하는 데 상대적으로 많은 시간과 에너지가 소요된다. 인간의 두뇌 또한 컴퓨터의 메커니즘과 크게 다르지 않다. 몇 가지 큰 차이가 있다면 생체 리듬의 유무로 인한 기억 소실 및 맥락 이해, 인위적인 기능 강화 여부 등이 있을 뿐이다.[25] 세포막은 지질로 되어 있으며, 다시 말하면 콜레스테롤 막이다.[26] 가축들은 이런 야생동물들을 잡아다 키우면서 점차 인류에게 걸맞는 방향으로 강제로 진화시킨 것들이다. 그러니 식품이나 도구로서의 가치는 높아진 반면, 독립된 생물로서의 가치는 몹시 떨어져서 이제는 인류가 보살펴주지 않으면 운좋은 소수를 제외하고는 스스로 생존하지를 못하여 멸종할만큼 변형되어있는 상태이다.[27] 미치오 카쿠 씀. 불가능은 없다 p.146 김영사[28] 다만 당시 CT 성능이 21세기인 현재만큼 좋지 않았기 때문에 정말로 뇌가 수 mm만 남아 있었는지 검사 결과를 의심하는 학자들도 있다.[29] 참고로 이 영상의 주인공인 찰스 트리피(Charles Trippy)는 7년 동안 하루도 빠짐없이 본인의 일상을 다룬 비디오 블로그를 올린 인물기네스북에까지 올랐다.[30] 인간이 느끼는 공포통증은 단순한 엄살이 아니다. 그 자체로 생명이 위험해지는 경우도 있다! 통증이 심함에도 불구하고 부분 마취로 이루어지는 많은 수술의 경우 심박수를 항상 모니터하는데, 환자에 따라 통증이 심해질 경우 심박이 극단적으로 빨라지거나 느려지는 경우가 발생하고 이 경우엔 수술을 잠시 쉬어가거나 중단하게 된다.[31] 2분 40초쯤에 혀가 꼬이면서 목소리를 제대로 내지 못하는 모습까지 볼 수 있다.[32] 뇌의 어느 부분이 무슨 일을 하는지 세밀하게 찾아가는 과정. 예컨대 어떤 부분을 전기로 자극했더니 환자가 말을 못하게 되면 브로카 영역 등으로 기록하는 식이다.[33] 흥분정도에 따라 달라진다[34] 앞서 말한 흥분 정도나 훈련여부에 따라 좀 더 늘어날 수도 있다. 미공군에서 시험한 결과 일부 전투조종사들은 512hz의 이미지를 구분했으며 프로야구 타자들도 비슷하게 빠른 주사율의 이미지를 인지(처리)한바 있다[35] 그러니까, 뇌의 IPC가 어마무시하게 높은 것이다.[36] 물론 뇌의 각 부위별로 정해진 기능이 있기 때문에 특정한 정보처리나 연산에 뇌의 시냅스들을 전부 활용하지는 못한다.[37] 인텔 제온 시리즈, AMD EPYC 시리즈 등을 여러 개 탑재한 서버[38] 뇌의 이름을 뇌라고 지은 생물은 사람인데, 그 사람의 뇌가 뇌라는 이름을 생각해내고 지었다고 볼 수 있기 때문이다.그냥 대충 뇌가 자기 이름을 뇌라고 작명했다고 보면된다.[39] 특히 전두엽.[40] 전두엽은 성격, 특히 인성에 영향을 준다.[41] 뉴런을 지지하고, 영양 등을 공급하는 세포. 한마디로 뉴런의 보조 역할을 하는 세포다.[42] 사실 이론상으로는 더 길지만 뇌 손상 같은 것들이 없을 때 이야기이고 대체로 나이를 먹으면 점점 죽어가기 시작한다.[43] "서울대생 체력 또래에 크게 뒤져", 2006년 7월 12일, 연합뉴스[44] 물론 뇌뿐이면 움직일 수가 없으니, 촉수나 기계 동체 등이 달린 상태로.[45] 전두엽 절제술[스포일러] 결말부에서 살아있는 사람의 두뇌를 꺼내 다른 사람의 신체에 이식하는 범죄 조직이 등장한다. 영화 스토리 자체가 그곳에서 탈출하는 주인공의 이야기.

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