고대, 중세 암흑기와 르네상스시대, 17세기~20세기 신경학

임상신경학은 신경해부학, 신경생리학, 신경병리학, 신경화 학, 분자생물학과 같은 기초과학과도 불가분의 관계를 가지고 발전해 왔으며, 한 신경과의사가 임상 ( 내과학, 정신건강의학 ) 뿐 만 아니라 기초과학에도 큰 족적을 남긴 경우가 많다. 이 글에 서는 시대별 족적을 남긴 인물을 중심으로 세계 신경학의 역사를 살펴보고 대한신경과학회의 창립과정과 그 이후의 역사를 간략하게 정리하였다.

 

1. 고대신경학 ' Edwin Smith Papyrus' 는 의학자료에 관한 세계 최초 의 문헌이며, 기원전 3000 년의 자료를 기원전 17 세기에 기록 한 것으로서 뇌수막 ( meninges ), 뇌 표면의 주름, 뇌척수액, 두 개강 내의 박동 같은 두개의 구조에 대한 기술이 있다. 그리스 시대 의학의 아버지라고 불리는 히포크라테스 ( Hippocrates, BC 460 ~ 370 ) 는 신성한 질병, 즉 뇌전증은 뇌기능장애로 발생 하며, 인간의 감각과 운동, 지능과 감정은 뇌의 기능으로 설명 한 반면에, 아리스토텔레스 ( Aristotle, BC 384 ~ 322 ) 는 심장이 지능, 마음, 영혼과 관련이 있다고 하였다. 이집트의 Herophilos ( BC 335 ~ 280 ) 는 인체 해부학의 창 시자로, 뇌를 신경계통의 중심기관으로 인식하였고, 생리학의 아버지라 불리는 Erasistratus ( BC 310 ~ 250 ) 는 인간의 뇌에 주름이 많은 것은 동물보다 지능이 높기 때문이라고 하였으며, 정기설 ( spiritual theory ) 을 주창하였다. 로마시대에는 그리스의학의 영향을 많이 받았다. 페르가뭄 의 Claudius Galen ( 129 ~ 200 ) 은 실험생리학의 창시자로서 7 쌍의 뇌신경을 기술하였다. 그의 정기설은 영국의 내과의사 William Harvey ( 1578 ~ 1657 ) 의 혈액순환설에 도전받을 때까 지 서양 중세의학의 1500 년간을 지배할 정도로 인정을 받았다.

 

2. 중세 암흑기와 르네상스시대의 신경학 중세는 신앙의 시대로서 모든 질병의 원인을 신의 의지로 해석하였으므로 과학에 있어서는 오히려 퇴보하는 시기였다. Galen 이후 신경해부학의 발전은 거의 없었다. 12 세기에 유 럽에 대학이 생겨나면서 의학의 지적 전통이 이어지기 시작하 였다. 북부 이탈리아의 볼로냐대학에서는 Mondino de Luzzi ( 1276 ~ 1326 ) 가 공개적으로 신체해부를 하였다. 르네상스시 대에는 화가 Leonardo da Vinci ( 1452 ~ 1519 ) 가 실제 사체를 해부하여 이를 그림으로 남겼으며, 브뤼셀의 Andreas Vesa lius ( 1514 ~ 1564 ) 는 직접 사체를 해부하여 ' 인체의 구조 ( De Humani Corporis Fabrica, 1543 )' 라는 대작을 통하여 신경해 부학의 장을 열었다.

 

3. 17 세기에서 20 세기까지의 기초신경학 신경해부학은 17 세기와 18 세기에는 육안관찰연구로 발전 하여 19 세기 초반에 거의 완성되었다. 17 세기 초반에 발명된 현미경을 17 세기 후반에 사용하였고, 19 세기에는 특히 뇌내부 의 미세구조에 대한 많은 발견이 있었다. 19 세기 후반에는 염 색방법이 발달하면서 현미경관찰을 통한 실험방법이 개발되 기 시작하였다. 17 세기에 들어서면서 일군의 학자들이 전통적 인 Galen 의 주장 ( 정기설 ) 에서 떨어져 나오기 시작하였다. 18 세 기까지 얻은 신경학적 지견으로는 ( 1 ) 뇌손상은 감각이나 운동, 그리고 사고에 이상을 초래하고 죽음에 이를 수 있다. ( 2 ) 뇌는 신체 각 부위와 신경으로 연결되어 있다. ( 3 ) 뇌는 국소적으로 서로 다르며 이들은 서로 다른 기능을 수행한다. ( 4 ) 뇌는 기계 처럼 작동하며 자연의 법칙에 따른다. 영국의 내과의사이자 신경해부학자인 Thomas Willis( 1621 ~ 75 ) 의 대뇌 해부학 ( Cerebri Anatome . 1664 ) ' 은 신경 해 부를 상세 하게 기술 한 최초 의 저술 이다 . 그는 9쌍의 뇌신경 을 분류 하였고 , ' 신경 과 ' 라는 용어 를 처음 으로 사용 하였으며 , 뇌바 닥 의 동백 고리 를 도해 하여 윌리스 고리 ( circle of Willis ) 로 유명 해진 신경학 의 창시자 이다 . 독일 의 해부 생리 학자 Samuel Tho mas von Sommering ( 1755 ~ 1830 ) 이 처음 으로 뇌신경 을 현 재 와 같이 12 쌍 으로 분류 하였다 ( 1778 ) . 이탈리아 의 생리 학자 Aloysius Luigi Galvani ( 1737 ~ 1798 ) 가 개구리 의 신경 을 전 기 자극 하면 근육 이 수축 할 수 있다고 보고 함으로써 전기 생리학 의 기초 를 닦았다 . 독일 의 신경 해부학자 이자 골상학 자인 Franz Joseph Gall ( 1758 ~ 1828 ) 이 생물학 으로서의 심리학 을 확립 하였으며 , 사 람 의 성격 성향 은 뇌 특정 부위 의 기능 에 의해 나타나며 그 결 과 두상 의 모양 이 달라진다 는 골상학 으로 논란 을 일으키며 뇌 의 국소 기능 연구 에 큰 영향 을 끼쳤다 . 이탈리아 의 내과의 사이 자 신경 해부학자 인 Luigi Rolando ( 1773 ~ 1831 ) 는 대뇌 의 고 랑 과 이랑 이 일정 하게 배열 되어 있다는 것을 밝혀냈다 . 영국 의 신경 해부학자 Charles Bell ( 1774 ~ 1842 ) 은 처음 으로 동물 실 험 을 하여 운동 명령 이 척수 배 뿌리 ( spinal anterior root ) 를 통 하여 말초 로 내려와 근육 에 전달 된다고 하였고 얼굴 신경 마비 를 기술 하였으며 , 프랑스 의 신경 생리 학자 Francois Magendie ( 1783 ~ 1855 ) 는 감각 정보 는 척수 의 등 뿌리 ( posterior root ) 를 통해 척수 로 들어간다고 보고 하여 Bell - Magendie 법칙 을 확립 하였다 . 프러시아 의 해부학자 Karl Friedrich Burdach ( 1776 ~ 1847 ) 는 육안 해부학 에서 현미경 을 사용 하던 시대 로 넘 어가 는 과도기 에 그 전까지 의 모든 업적 을 정리 한 Vom Bau und Leben des Gehirns und Rückenmarks ( 1819 ~ 1826 ) ' 에 서 여러 구조 에 이름 을 붙였고 , 생물학 , 형태학 이란 용어 를 처 음 으로 사용 하였다 .

19 세기 초 에는 태아 와 동물 의 신경 계통 을 비교 연구 하는 비교 신경 해부학자 들이 등장 하였고 또한 현미경 을 이용 하여 뇌 조직 의 미세 구조 를 연구 하는 현미경 해부학 이 발달 하였다 . 체코 의 생리 학자 이며 조직 학자 인 Johannes Evangelista Purkinje ( 1787 ~ 1869 ) 는 최초로 박절기 ( microtome ) 를 사용 하여 중추 신경계 에서 신경 세포 를 확인 하였다 . 근대 생리학 의 아버지 라 불 리 는 독일 의 Johannes Müller ( 1801 ~ 1858 ) 는 특정한 감각 은 특정한 감각 기관 이 흥분 하였을 때 얻어지는 일련 의 유사한 경 힘 이며 특정 감각 기관 을 흥분 시키는 데는 이에 알맞은 특정 종 류 의 자극 이 있다는 특수 신경 에너지 의 법칙 을 창안 하였다 . 독 일 의 해부학자 Theodor Schwann ( 1810 ~ 1882 ) 은 처음 으로 수초 ( myelin ) 를 기술 하였으며 신경 조직학 의 창시자 로 불린다 .

영국 의 신경 생리 학자 Augustus Volney Waller ( 1816 ~ 1870 ) 는 개구리 의 혀 인두 신경 ( glossopharyngeal nerve ) 이나 혀 밑신경 ( hypoglossal nerve ) 을 절단 하면 그 원위부 는 완전히 변성 된 다는 사실 을 발견 하였다 . 오스트리아 의 신경 학자 Theodor Hermann Meynert ( 1833 ~ 1892 ) 는 Sigmund Freud ( 1856 ~ 1939 ) 의 스승 이었 고 연속 절편 방법 으로 신경 계통 의 조직학 을 연구 하여 여러 업적 을 남겼다 . 대뇌 피질 ( cerebral cortex ) 의 국소 적 차이 에 착안 하 여 각 부위 간의 신경 섬유 연락 등 세포 및 수초 구축 학적 연구 를 하면서 대뇌 피질 간의 연결 을 통한 연합 계 를 상정 하고 그를 통 해 대뇌 기능 과 정신 작용 을 결부 하여 설명 하면서 처음 으로 뇌 에 정신 내지 영혼 이 깃든 다고 하였다 . 헝거리 의 생리 학자 Robert Barany ( 1876 ~ 1936 ) 는 Freud 의 제자 로서 , 전 정계 ( vestibular system ) 의 생리 와 병태 에 관한 연구 로 족적 을 남겼다 . 독일 의 해부학자 Otto Friedrich Karl Deiters ( 1834 ~ 1863 ) 는 신경 세 포가 하나 의 축삭 ( axon ) 과 여러 개의 가지 돌기 ( dendrite ) 로 되 어 있다는 것을 처음 으로 밝혔다 . 실험 조직학 의 창시자 로 불리 는 프랑스 의 병리학 자 Louis Antoine Ranvier ( 1835 ~ 1922 ) 는 수초 신경 섬유 ( myelinated nerve fiber ) 의 중간 중간 이 중 단된 부분 을 처음 으로 기술 하였고 최초 의 신경 조직학 교과서 ( Lecons sur l'histologie du systeme nerveux ) 를 저술 하였다 . Carl Weigert ( 1845 ~ 1904 ) 는 독일 의 신경 병리학 자 로서 , 수초 염색 방법 을 개발 하였고 셀로 이던 포매 ( celloidin embedding ) 방법 을 완성 하였다 . Franz Nissl ( 1860 ~ 1919 ) 은 독일 의 정신 겅 강의 학과 , 신경 병리학 자 로서 신경 세포 의 염색 으로 니슬 소체 ( Nissl body ) 를 처음 으로 기술 하였다 . 프랑스 의 해부학자 , 외과 의사 Pierre Paul Broca ( 1824 ~ 1880 ) 는 좌측 하 전두 이랑 ( in- ferior frontal gyrus ) 손상 시 운동 실어증 ( motor aphasia ) 이 나타난다고 보고한 이후 뇌에 대한 절제 및 전기자극실험이 대대 적으로 이루어졌고 그 결과 뇌의 국소기능과 특정 정신신경활 동이 관계가 있다는 오늘날 신경학의 토대를 만들었다. 독일의 정신건강의학과학자 Bernhard von Gudden ( 1824 ~ 1886 ) 은 어린 토끼 뇌의 일부분을 손상시킨 후 시기별로 뇌의 변화를 연 구하여 뇌 각 부분의 연결을 규명하였다. 스위스의 신경병리학 자 Auguste - Henri Forel ( 1848 ~ 1931 ) 은 손상된 신경세포의 병리학적 관찰로 Camillo Golgi ( 1843 ~ 1926 ) 의 신경그물설을 부정하며 신경세포설의 토대를 마련하였다. 독일의 정신건강의학과의사 Carl Friedrich Otto West phal ( 1833 ~ 1890 ) 은 척수매독에서 무릎반사 ( patellar reflex ) 가 소실된다는 베스트팔 ( Westphal ) 징후를 기술하였고 가성경 화증 ( pseudosclerosis hepatolenticular degeneration ) 을 보고하였으며 에딩거 - 베스트팔핵 ( Edinger - Westphal nucleus ) 으 로 알려진 눈돌림신경핵 ( oculomotor nucleus ) 의 부핵 ( acces sory nucleus ) 을 처음으로 성인을 대상으로 기술하였다. 현대 비교신경해부학의 창시자인 Ludwig Edinger ( 1855 ~ 1918 ) 는 태아의 중뇌 ( midbrain ) 에서 동공수축에 관여하는 구조를 발견 하였다. Korbinian Brodmann ( 1868 ~ 1918 ) 은 대뇌피질영역 의 조직학적 구분에 큰 공헌을 하였다. 독일의 Rudolf Ludwig Karl Virchow ( 1821 ~ 1902 ) 는 최초로 신경병리학에 영향을 준 세포병리학의 창시자이다. 19 세기에서 20 세기로 넘어가는 시점에 신경세포가 신경계 의 기본단위이며 축삭 ( axon ) 이 신경세포에서 나온 하나의 돌 기라는 신경세포설 ( neuron doctrine ) 을 스페인의 신경조직학 자 Santiago Ram ó n y Cajal ( 1852 ~ 1934 ) 이 확립하였다. 그 는 시냅스를 발견하고 신경세포의 정보는 가지돌기 ( dendrite ) 쪽에서 세포체 ( cell body ) 를 거쳐 축삭종말로 전해진다는 역동 적 극성화의 개념을 정립하였다. 이탈리아의 조직병리학자 Ca millo Golgi ( 1843 ~ 1926 ) 는 금속도금염색법을 고안하여 신경 세포 구조에 관한 연구에 혁명적 변화를 가져왔으나 신경돌기 들이 서로 이어져 그물과 같은 구조를 이룬다는 신경그물설을 주창함으로써 오류를 범하기도 하였다.

영국의 신경생리학자 Charles Scott Sherrington ( 1857 ~ 1952 ) 은 ' 신경계의 통합기능 ( 1906 )' 이라는 저서를 통하여 신 경계의 주된 기능은 정보의 통합에 있고 반사활동이 통합 의 기본이며 척수운동신경을 ' 최종공통경로 ( final common pathway )' 라 불렀다. 영국의 생리학자 John Newport Lang ley ( 1852 ~ 1925 ) 는 대부분의 시냅스에서 흥분의 전달은 화 학물질을 통한다는 화학시냅스설의 초기 증거를 제시하였 으며 자율신경계에 관하여 족적을 남겼다. 미국의 생리학자 Joseph Erlanger ( 1874 ~ 1965 ) 와 Herbert Spencer Gasser ( 1888 ~ 1963 ) 는 오실로스코프 ( oscilloscope ) 같은 첨단기구들 을 전기생리학연구에 도입하여 말초신경의 전기성질연구에 크 게 기여하였다. 20 세기 전반 생리학계의 환원주의적 접근은 신 경계의 통합기능, 화학시냅스기전 같은 새로운 생각과 새롭게 등장한 전자공학적인 장비들을 사용하여 세포내기록법, 세포외 기록법을 확립하여 이후 20 세기 후반의 생물리학적 발전에 기 반을 마련하였다.