남녀의 뇌 신경 배치(neural wiring)에 있어 극명한 차이가 펜실베이니아의대 (Penn Medicine) 연구팀의 새로운 뇌 연결성 연구에 의해 발견되었는데, 이는 남녀의 행동에 대해 일반적으로 갖는 믿음에 신빙성을 더해준다. 이 연구 결과는 학술지 Proceedings of National Academy of Sciences 에 실렸다.

남성과 여성의 신경 연결체(커넥톰, connectomes)의 분석에 대한 가장 방대한 연구 중 하나에서, 베르마 (Ragini Verma) 박사 등은 남성에서는 뇌의 전과 후, 그리고 한 반구 내부에서의 신경 연결성(neural connectivity)이 더 크다는 것을 발견했는데, 이는 남성의 뇌가 지각 (perception) 그리고 통합된 행동 사이의 연결이 수월하도록 구조화되어 있다는 것을 시사한다. 반대로 여성에서 뇌 신경배선은 좌우 반구 사이에 연결이 촉진되게 되어 있는데, 이는 해석 (analytical)과 직관 (intuition) 간의 소통 (communication)이 수월하도록 구조화되어 있다는 것을 의미한다.

이들 지도는 사람의 성별에 따른 뇌 구조에 있어 극명한 차이와 상보성(complementarity)을 보여주는데, 이는 남성이 어떤 일에, 여성은 다른 어떤 일에 뛰어난 이유에 대해서 가능한 신경적 근거(neural basis)를 제시하는데 도움이 될 수 있다고 한다. 예를 들어, 통상적으로 남성은 자전거타기 또는 길 찾기와 같이, 당면한 단일 업무를 학습하고 실행하는 것을 더 잘하는 경향이 있는 반면, 여성은 기억과 사회적 인지 기술에 더 능하여, 다중과업 (multitasking)과 어떤 그룹에 적용되는 문제를 해결하는데 더 능하다. 즉, 심리적으로 접근한다(mentalistic approach).

과거 연구에서 뇌의 성별 차이는 확인되었지만, 그런 인지 기술(cognitive skills)에 관련된 영역들을 연결하는 뇌 전체의 신경 배치에 대해서 많은 사람들을 대상으로 연구된 적은 없었다. 베르마 등은 이번 연구에서, 나이가 8세에서 22세인 949명(여 521명, 남 428명)을 대상으로, 확산 텐서 이미징 (diffusion tensor imaging, DTI)을 이용하여, 뇌 발달 과정 동안의 뇌 연결성(brain connectivity)에 있어 성별 특이적 차이를 조사했다. DTI는 수면기반영상기술 (water-based imaging technique)로 뇌의 서로 다른 영역들을 연결하는 섬유로(fiber pathways)를 추적하여 돋보이게 할 수 있는데, 이 섬유로는 뇌 전체(whole brain)의 구조적 커넥톰 또는 네트워크의 토대(foundation)가 된다.

뇌는 우리가 정보를 가공하여 적절히 반응하도록 돕는 많은 네트워크를 연결하는 신경 경로들(neural pathways)의 로드맵(roadmap)이며, 협업하는 몇 개의 서브 네트워크들에 의해 행동이 통제된다. 이번 연구에서 연구자들은 여성은 좌우 반구(hemisphere) 사이의 천막상영역 (supratentorial region)에서 더 높은 연결성을 보인다는 것을 발견했는데, 이 영역은 뇌의 가장 큰 부분인 대뇌(cerebrum)를 포함한다. 반대로, 남성은 각각의 반구 내부에서 더 높은 연결성을 보였다. 이와는 대조적으로, 소뇌(cerebellum)에서 완전히 그 반대였는데, 소뇌는 운동 제어(motor control)에 중추적 역할을 하는 뇌의 영역이다.

남성은 반구 간(Inter-hemispheric) 연결성이 더 크고 여성은 반구 내 연결성(intra-hemispheric connectivity)이 더 크게 나타났다. 이들 연결성으로 인해 남성은 통합적 활동에 능한 것으로 보이는데, 이 시스템에는 지각에 관여하는 소뇌 그리고 활동에 관여하는 전 뇌가 함께 연결되어 있다고 한다. 여성의 연결성은 분석적이고 순차적인 프로세싱 방식의 좌반구와 공간적이고 직관적 정보 프로세싱 방식의 우측 뇌와의 통합을 용이하게 하는 것으로 보인다고 한다.

또한, 이번 연구에서 13세 이하의 어린 청소년의 뇌 연결성에서의 성별 차이가 더 작다는 것은 물론, 14세에서 17세의 청년 그리고 17세 이상의 젊은이에서 성별 차이가 더 뚜렷한 것으로 관찰되었다. 이들 발견은 이 대학이 수행한 행동에 대한 연구결과(Penn behavior study )와도 일치하였다. 즉, 행동 연구 결과에서도 성별에 다른 차이가 현저했다. 여성은 배려(attention), 말과 얼굴 기억, 그리고 사회적 인지 검사에서 남성보다 뛰어났다. 남성은 공간적 처리와 지각운동 속도(sensorimotor speed)에서 여성보다 뛰어났다. 그리고, 성별에 따른 이러한 차이는 12에서 14세 연령에서 가장 현저했다.

남성과 여성의 뇌가 서로 상보적인 정도는 실로 매우 현저했다고 한다. 뇌에 대한 세부적 커넥톰 지도는 남성과 여성이 생각하는 방식의 차이를 더 잘 이해하게 할 뿐 만아니라, 성별과 관련되기도 하는 신경학적 장애의 근원에 대한 이해에 더 도움이 될 것이라고 한다.

다음 단계의 연구는 개인의 신경 연결(neural connections)이 개인이 속한 집단과 얼마나 다른지를 확인하고, 어떤 신경 연결이 성별 특이적이고 공통되는지를 알아내며, 그리고 기능자기공명영상이미징(functional magnetic resonance imaging, fMRI)으로 얻어진 발견들과 컨켁톰 데이터가 서로 맞아떨어지는지 여부를 확인하는 것이 될 것이라고 한다.               

출처 : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-12/uops-bcs120213.php / KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-12-06