고생물신경학이란?
고생물신경학은 두개골 안쪽을 본뜬 형태(엔도캐스트)를 분석함으로써 두개골 내부의 특징 및 부피를 연구하여 전체적으로는 두뇌의 진화를 연구하는 학문입니다. 신경과학의 한 부문으로 간주되는 고생물신경학은 고생물학 및 고고학을 포함한 다른 연구분야의 기술이 동원됩니다. 고생물신경학은 고생물학이나 고고학 등의 다른 연구 분야를 참고함으로써 인간 진화에 관한 구체적인 통찰을 보여줍니다.
두개골은 움직임을 지원하는 뼈의 경우처럼 유전적 안내보다는 뇌 조직의 성장에 반응하여 성장한다는 독특한 특징이 있습니다. 두개골 화석과 두개골의 엔도캐스트(두개골 안쪽의 형태를 본뜬 것)는 현대인의 두개골과 비교해볼 수도 있으며, 기능적 해부학, 생리학 및 계통발생에 대한 추론을 만들기 위해 다른 종의 엔도캐스트와도 비교분석해볼 수 있습니다.
고생물신경학은 대체로 신경과학의 발전에 큰 영향을 받습니다. 현재 두뇌의 기능에 대한 실질적인 지식 없이는 고대 두뇌의 기능에 대해 추론하는 것이 불가능합니다.
"원시인류 고생물신경학"은 특히 인간과 가장 가까운 원시 인류의 친척(침팬지보다 인간과 더 가까운 종으로 정의됨)의 화석 기록을 직접 조사하여 뇌 진화에 대한 연구를 말합니다. 고생물신경학자들은 두개골 내부 표면에 각인된 뇌의 외부 형태를 엔도캐스트를 만들어 세부사항을 재현하고 분석하는 연구활동을 진행합니다.
고생물신경학의 역사 1편
인간은 오랫동안 두뇌에 어떤 기능이 있는지에 관심을 가져왔습니다. 뇌와 그 기능에 대한 기록된 최초의 연구는 기원전 17세기 고대 이집트인이 기록한 파피루스 문서에서 등장합니다. 이 문서는 48가지 질병에 대해 자세히 설명하고 머리 상처를 다루는 방법에 대해 언급합니다. 기원전 6세기 후반 고대 그리스인들은 뇌와 시신경과 뇌의 관계에 대한 연구에 집중했습니다.
이후 19세기 후반에 비교해부학이 등장하기 시작했습니다. 당시에는 삶에 대한 합리주의와 초월주의, 두 가지 주요 견해가 등장했습니다. 이 두 사상은 당시 과학자들의 사상의 기초를 형성했습니다.
Georges Cuvier와 Étienne Geoffroy St. Hilaire는 비교해부학의 새로운 분야의 리더였습니다. Cuvier는 단순히 경험적 형태를 기반으로 두뇌가 스스로 기능적 형태를 만드는 능력이 있다고 믿었습니다. 그는 기관의 기능이 형태와 일치해야 한다고 강조했습니다.
대조적으로 Geoffroy는 이해의 방법으로서 직관을 크게 강조했습니다. 그의 사상은 연결의 원칙과 계획의 통일성의 원칙이라는 두 가지 원칙을 기반으로 했습니다. Geoffroy는 종에 걸쳐 기관에서 상동성을 최초로 발견한 사람 중 한 사람이었지만, 이것이 조상의 변형을 물려받은 것이 아니라 초월적인 "보편적인 계획"의 증거라고 믿었습니다.
19세기 후반의 비교해부학은 1859년 찰스 다윈의 저서인 "종의 기원"에 큰 영향을 받았습니다. 이 작업은 비교해부학자들의 견해를 완전히 바꾸어 놓았습니다. 다윈이 '종의 기원'을 발표한 지 8년 만에 공통된 조상의 후손에 대한 그의 견해는 널리 받아들여졌습니다. 이것은 뇌의 서로 다른 부분이 어떻게 진화했는지 이해하려는 접근으로 이어졌습니다.
고생물학을 낳는 데 도움이 된 다음 이뤄진 주요 혁신은 현미경이었습니다. 현미경은 17세기에 발명되었지만 19세기 후반이 돼서야 생물학에서 처음 사용되었습니다. 현미경으로 뇌세포를 관찰하는 기술은 충분히 정교해지는 데 오랜 시간이 걸렸습니다. 1873년에 Camillo Golgi는 현미경을 통한 관찰을 기반으로 뇌를 세포로 자세히 설명하기 시작했으며, 완벽한 축삭 현미경 관찰 기술을 사용했습니다.
Ludwig Edinger는 그 기술을 이용하여 비교 신경해부학(comparative neuroanatomy)이라는 새로운 해부학 분야를 고안했습니다. Edinger는 척추동물이 선형 진행 계열로 진화했다고 주장했습니다. 그는 또한 뇌의 변화가 일련의 추가 및 분화에 기초하며, 가장 뇌수를 많이 갖는 두뇌가 가장 고도로 복잡한 두뇌일 것이라 믿었습니다.
1885-1935년 동안은 비교신경해부학에 대한 아이디어가 폭발적으로 증가했습니다. 이 시대는 Arienns, Kappers, Huber 및 Cosby의 "신경계 비교해부학"의 출판으로 절정에 달했습니다. 이 논문은 Tilly Edinger에게 영향을 주었으며 그녀는 나중에 고생물신경학의 창시자가 되었습니다.