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전기 자극을 통해 뇌 보상 시스템을 활성화하는 방법? 즐거움을 주는 뇌의 비밀을 밝혀보세요!
BSR(Brain Stimulation Reward)은 뇌의 특정 영역을 직접 자극하여 유발되는 즐거운 현상입니다. 이 현상은 James Olds와 Peter Milner에 의해 처음 발견되었습니다. BSR은 뇌 보상 시스템의 신경 회로를 활성화하여 음식 및 성교와 같은 자연적 보상을 통해 확립된 것과 유사한 반응 습관을 형성하는 강력한 조작적 강화 도구 역할을 합니다. 초기 실험에서는 자연적 보상과 관련된 측면 시상하부 및 기타 뇌 영역을 자극하면 보상감과 동기 부여가 모두 생성될 수 있음이 나타났습니다. 이 현상은 테스트된 모든 척추동물뿐만 아니라 인간에서도 발견되어 특정 뇌 영역과 신경 회로에서 자연적 보상이 어떻게 처리되는지 이해하는 데 유용한 도구를 제공합니다.
“전기 뇌 자극과 뇌내 약물 주사는 보상 회로의 상대적으로 직접적인 활성화로 인해 보상 감정을 크게 생성할 수 있습니다.”
실험 환경에서 BSR은 뇌내 자기 자극(ICSS)을 통해 생성됩니다. 피험자들은 BSR을 생성하는 것으로 알려진 여러 뇌 영역에 영구 전극을 이식했으며 해당 뇌 영역의 전기 자극에 지속적으로 반응하도록 훈련받았습니다. ICSS 연구는 다양한 약물 조작이 보상 민감도에 미치는 영향을 조사하는 데 특히 유용합니다. 동시에 ICSS는 다양한 유형의 약물의 중독성을 평가하는 중요한 수단으로도 사용됩니다. 이러한 연구에서 얻은 데이터는 자가 투여 약물의 중독성에 관한 연구 결과와 매우 관련이 있습니다.
역사
1953년 McGill University의 James Olds와 Peter Milner는 쥐가 직접적인 전기 자극을 받은 실험 장비 영역으로 돌아올 가능성이 더 높다는 것을 관찰했습니다. 이를 통해 그들은 자극이 보람있는 것이라고 추론했으며, 이후 쥐가 짧은 뇌 자극을 얻기 위해 레버를 누르는 것과 같은 새로운 행동을 수행하도록 훈련받을 수 있음을 실험적으로 확인했습니다. 이러한 실험을 통해 Olds와 Milner는 긍정적 강화와 관련된 뇌의 보상 메커니즘을 발견하고 전기 자극이 조작적 강화 도구 역할을 할 수 있다는 결론을 내렸습니다.
“전기 자극의 발견으로 동기 부여와 강화를 생리적 기초 측면에서 이해할 수 있게 되었습니다.”
뇌 자극 강화 메커니즘
뇌 자극의 동기 부여 효과에 대한 초기 연구에서는 두 가지 주요 질문을 다루었습니다. 1. 보상에 대한 인식을 생성하기 위해 어떤 뇌 영역을 자극할 수 있습니까? 2. 어떤 약물이 자극 반응과 그 메커니즘에 영향을 미칠 수 있나요? 연구에 따르면 뇌 회로의 자연적 충동은 시각, 청각, 미각, 후각 또는 촉각의 말초 감각을 통해 시냅스 방식으로 보상 회로에 도달하는 것으로 나타났습니다. 그러나 실험적으로 유도된 BSR은 주변 감각을 통한 전송 과정을 우회하여 보다 직접적인 방식으로 보상 회로를 활성화합니다. 전기 자극 도구는 해부학적 및 신경화학적 특이성을 지닌 중추신경계 보상 회로를 식별하는 수단을 제공합니다.
자연적인 보상 및 추진력과의 관계
BSR과 음식, 물, 교배와 같은 자연적 보상 사이의 관계는 뜨거운 논의 주제였으며 많은 초기 연구는 유사점과 차이점에 중점을 두었습니다. 보다 직접적인 효과로 인해 BSR은 중앙 보상 메커니즘을 강력하게 활성화할 수 있습니다. 자연적 보상과 달리 BSR에는 생존 요구 사항을 충족하는 데 기본 지원이 없으므로 일련의 실험 초기 단계에서 BSR의 반응성이 떨어집니다.
"BSR의 특성으로 인해 동물은 스스로 자극하여 탈진하게 됩니다."
중독
중독은 건강, 인간관계, 직장 생활에 대한 부정적인 영향에도 불구하고 지속되는 충동적인 약물 섭취와 추구 행동을 특징으로 하는 만성 뇌 장애입니다. 실험실 절차는 BSR의 자가 투여 행동과 매우 유사한 약물을 얻기 위해 강박적인 자가 투여 습관을 확립할 수 있습니다. 많은 연구에서 BSR의 효과적인 메커니즘은 보상 경로를 직접 활성화하고 자연 보상의 외부 감각 전달을 건너뛰기 때문에 강박 습관을 확립하는 데 효과적이라는 것을 보여주었습니다.
보상 분석
매핑 및 병변 연구를 통해 과학자들은 보상 관련 뉴런의 위치와 뇌의 전기 자극에 직접적으로 영향을 받는 신호 전달 경로를 식별할 수 있으며 이를 통해 신경 메커니즘에서 BSR의 역할에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 측면 시상하부, 내측 전뇌 다발(MFB) 및 중변연계와 같은 다양한 부분은 BSR 자극에 대해 다양한 행동 특성과 보상 효과를 제공합니다.
"MFB는 뇌 자극에 가장 일반적으로 사용되는 보상 부위로 간주되며 주로 도파민 섬유를 전도합니다."
결론
보상의 전기적 뇌 자극에 대한 연구를 통해 우리는 뇌의 보상 시스템을 직접 활성화하여 즐거움을 얻는 방법에 대한 더 깊은 이해를 얻을 수 있었습니다. 그러나 BSR에 대한 지식이 축적되면서 관련된 윤리적, 사회적 문제가 나타나기 시작합니다. 우리는 행복을 추구하면서 자신과 타인에 대한 존중과 책임을 어떻게 지킬 수 있을지 진지하게 고민해야 합니다.
