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뇌과학
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뇌과학

  • 조장희
  • |
  • 아이뉴턴
  • |
  • 2014-05-10 출간
  • |
  • 157페이지
  • |
  • 219 X 183 X 35 mm /794g
  • |
  • ISBN 9788955378863
★★★★★ 평점(10/10) | 리뷰(1)
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

출판사서평

1. 출간 의의

첨단 영상으로 뇌의 비밀을 밝힌다!

인간의 뇌는 어떤 인공적인 것으로도 대체할 수 없는 오묘한 존재이다. 뇌과학은 뇌의 구조와 기능을 밝히고, 그것을 통해 인체의 다양한 특성을 연구하는 응용 학문이다. 인간의 뇌는 가장 복잡하고 신비로운 장기이며 많은 질병과 관련되어 있다. 한편 인간 사회는 점차 고령화하면서 뇌질환으로 고통 받는 사람도 계속 늘어나고 있다. 이러한 상황에서 뇌과학 연구는 인류 최후의 연구 분야로 질병 극복과 삶의 질 향상에 중요한 역할을 하고 있다.

현대 뇌과학에서 결정적인 역할을 하는 것 중의 하나는 물리학, 수학, 생리학적 원리 등을 바탕으로 개발된 첨단 뇌영상 장치이다. 현재 PET(양전자 방출 단층 촬영), MRI(자기 공명 영상), fMRI(기능적 자기 공명 영상)와 함께, 가천대학교 뇌과학연구소의 조장희 박사가 세계 최초로 개발한 ‘PET-MRI 복합 영상 장치’ 등을 활용해, 예전에 볼 수 없던 정밀한 뇌의 구조는 물론 화학적 작용까지도 눈으로 확인할 수 있게 되었다. 이러한 초고해상도 영상은 뇌의 비밀을 밝히는 데 획기적인 기여를 하고 있다.

이 책 <뇌영상으로 보는 뇌과학>은 뇌영상 장치의 원리와 그것을 이용한 뇌과학의 연구 상황에 대해 상세히 다룬다. 책의 내용은 크게 두 부분으로 구성되어 있다.
먼저 Part 1 ‘뇌과학 ― 여기까지 왔다’에서는 11개의 장으로 나누어, 뇌와 현대 과학, 뇌지도, 시상과 해마, 뇌혈관, 백질, 뇌질환, PET, PET 분자 영상, fMRI, 분자 영상과 구조 영상, 뇌심부 자극술, 기억과 꿈의 촬영 등을 주제로 뇌과학의 현재 상황, 뇌 영상 장비의 개발, 뇌질환 연구 및 치료의 전망에 대해 상세히 설명한다.
Part 2의 주제는 ‘노벨상 수상 뇌과학 연구자들과 업적’이다. 여기에서는 1904년에 ‘조건 반사’ 연구로 노벨상을 받은 이반 파블로프에서부터 현대의 과학자들에 이르기까지, 뇌과학에 관련된 연구로 노벨상을 받은 과학자들과 그 연구 내용을 핵심 정리해서 소개한다.

인류의 미래에 중요한 한 부분을 다루는 뇌과학에 대해서는 이미 세계 여러 나라가 경쟁적으로 연구에 뛰어들고 있다. 이러한 배경에서 <뇌영상으로 보는 뇌과학>의 발간이 뇌과학 연구자는 물론, 인체와 뇌의 신비에 대해 좀 더 체계적으로 알고 싶어 하는 학생 및 일반인에게도 뜻깊은 안내서가 되리라고 굳게 믿는다.

2. 특장

● 7.0T(테슬라) MRI 등 최첨단 장비를 이용한 초고해상도의 뇌영상 소개
‘뇌과학은 뇌영상이다.’ 이렇게 말해도 지나친 말은 아니다. 왜냐하면 뇌 자체가 인체에서도 가장 중요하고 민감한 기관이어서 ‘살아 있는’ 뇌를 들여다보기가 어렵고, 따라서 정밀한 뇌영상 없이는 뇌과학이 존재하기 어렵기 때문이다. PET(양전자 방출 단층 촬영), 7.0T MRI(자기 공명 영상), fMRI(기능적 자기 공명 영상), ‘PET-MRI 복합 영상 장치’ 등으로 촬영한 초고해상도의 뇌영상으로 현대 뇌과학의 현주소를 눈으로 확인시켜 준다.

● 해마와 시상, 뇌혈관, 백질 등 핵심 뇌 영역의 구조와 기능 철저 도해
뇌는 그야말로 신비하다고 할 수밖에 없는 최고의 정밀 기관이다. 뇌는 수십 년 전의 일을 기억할 뿐만 아니라, 외부에서 일어난 일을 보고 즉시 판단해서 자신의 대응 방법을 결정하고 지시한다. 이러한 뇌는 수많은 기관으로 이루어져 현대의 어떤 컴퓨터로도 대신할 수 없는 정교하고도 중요한 작업을 수행한다. 해마와 시상, 뇌혈관, 백질 등 뇌에서 핵심적인 역할을 하는 기관의 구조와 역할을 뇌영상과 그림을 통해 철저하게 설명한다.

● 알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌졸중 등 뇌질환과 뇌의 관계 상세 설명
뇌질환은 사람의 인생을 좌지우지할 정도로 심각한 영향을 끼친다. 이를테면 뇌졸중은 사람의 생명을 앗아 가기도 하고, 그렇지 않은 경우에도 거동이 크게 불편해지는 등 삶의 질을 떨어뜨린다. 알츠하이머병, 파킨슨병 등도 그러한 면에서는 큰 차이가 없다. 정밀한 뇌영상을 바탕으로 한 뇌과학은 이러한 뇌질환의 원인과 경과를 설명할 수 있는 수준에 도달했다. 인간의 뇌질환과 뇌의 관계를 상세하게 알아본다.

● 기억과 꿈의 촬영 등 현재와 미래의 주요 연구 내용 집중 소개
인간의 일상생활은 뇌에 의해 정교하게 조절되는 유기적이고 복잡한 과정의 결과물이다. 인간이 살아가는 데 필수적인 뇌의 기능을 정확히 밝히기 위한 노력은 영상 의료 기기의 발달과 함께 계속되고 있다. 뇌가 우리의 기억, 수면과 어떤 관련이 있는지를 최신 뇌 연구를 통해 소개한다. 아울러 미래의 뇌과학의 연구 내용에 대해서도 소개한다.

● 최고 품질의 과학 단행본 ― ‘뉴턴 하이라이트 시리즈’
‘뉴턴 하이라이트’ 시리즈는 과학 잡지 Newton에 게재되었던 기사를 특정 주제별로 재구성하고, 내용을 더욱 확대하여 구성한 과학 단행본 시리즈이다. ‘뉴턴 하이라이트 시리즈’는 NASA 등 세계적인 과학 기관에서 제공하는 최신 사진 자료와 세련된 일러스트레이션을 통해 과학의 제반 이론과 현상을 설명한다. 물리학ㆍ화학ㆍ생명과학ㆍ지구과학ㆍ천문학ㆍ수학ㆍ과학기술 등의 다양한 내용으로 구성된 자매편들이 절찬리에 판매되고 있다.

목차

Part 1 뇌과학 ― 여기까지 왔다

8 뇌와 현대 과학 / 뇌지도란 무엇인가?
22 미지의 뇌 영역 탐험 ― 시상과 해마
34 거미줄같이 엉킨 핏줄 ― 생명의 뇌혈관
44 뇌 속의 정보 전달 통로 ― 백질
52 뇌의 생로병사 ― 뇌와 뇌질환
64 PET(양전자 방출 단층 촬영)
76 PET 분자 영상
88 기능적 자기 공명 영상(fMRI)
100 분자 영상과 구조 영상의 결합
114 뇌 질환의 혁명적 치료 기술 ― 뇌심부자극술
124 기억과 꿈을 촬영한다

Part 2 노벨상 수상 뇌과학 연구자들과 업적

140 1904년도
Professor Ivan Petrovich Pavlov 이반 페트로비치 파블로프

141 1906년도
Professor Camillo Golgi 카밀로 골지
Professor Santiago Ram?n y Cajal 산티아고 라몬 이 카할

142 1932년도
Professor Charles Scott Sherrington 찰스 스콧 셰링턴
Professor Edgar Douglas Adrian 에드거 더글러스 에이드리언

143 1936년도
Professor Sir Henry Hallett Dale 헨리 핼릿 데일
Professor Otto L?wi 오토 뢰비

144 1944년도
Professor Joseph Erlanger 조지프 얼랭어
Professor Herbert Spencer Gasser 허버트 스펜서 개서

145 1963년도
Professor Sir John Carew Eccles 존 커루 에클스
Professor Alan Lloyd Hodgkin 앨런 로이드 호지킨
Professor Andrew Fielding Huxley 앤드루 필딩 헉슬리

146 1967년도
Professor Ragnar Granit 랑나르 아르투르 그라니트
Professor Haldan Keffer Hartline 홀던 케퍼 하틀라인
Professor George Wald 조지 월드

147 1970년도
Professor Sir Bernard Katz 버나드 카츠
Professor Ulf Svante von Euler 울프 스반테 폰 오일러
Professor Julius Axelrod 줄리어스 액설로드

148 1977년도
Professor Roger Charles Loui Guillemin 로제 샤를 루이 기유맹
Professor Andrew Victor Schally 앤드루 빅터 섈리
Professor Rosalyn Sussman Yalow 로절린 서스먼 얠로

149 1981년도
Professor Roger Wolcott Sperry 로저 울컷 스페리
Professor David Hunter Hubel 데이비드 헌터 허블
Professor Torsten Nils Wiesel 토르스텐 닐스 비셀

150 1986년도
Professor Stanley Cohen 스탠리 코언
Professor Rita Levi-Montalcini 리타 레비몬탈치니

151 1991년도
Professor Erwin Neher 에르빈 네어
Professor Bert Sakmann 베르트 자크만

152 2000년도
Professor Arvid Carlsson 아르비드 칼손
Professor Paul Greengard 폴 그린가드
Professor Eric R. Kandel 에릭 캔들

153 2004년도
Professor Richard Axel 리처드 액설
Professor Linda B. Buck 린다 벅

● 158 찾아보기

저자소개

저자 조장희는 가천대학교 석학 교수, 이학 박사.
서울대학교 전자공학과를 졸업하고 동 대학원에서 석사 학위를 받았다. 이후 스웨덴 웁살라 대학교(Uppsala University)에서 응용물리학 박사 학위를 받았고, 스톡홀름 대학교와 UCLA, UCI, Columbia 대학교, KAIST 등에서 교수를 역임하였다. 1972년에는 CT(Computed Tomography)의 수학적 해법을 밝혀냈으며, 이어서 세계 최초로 원형 PET(Positron Emission Tomography)와 2T MRI, 7T MRI를 개발하였다.
현 미국 학술원(National Academies) 회원이며, 귀국하여 현재 가천대학교 뇌과학연구소 석학 교수로 재직 중이다.

도서소개

이 책 <뇌영상으로 보는 뇌과학>은 뇌영상 장치의 원리와 그것을 이용한 뇌과학의 연구 상황에 대해 상세히 다룬다. 책의 내용은 크게 두 부분으로 구성되어 있다. 먼저 Part 1 ‘뇌과학 ― 여기까지 왔다’에서는 11개의 장으로 나누어, 뇌와 현대 과학, 뇌지도, 시상과 해마, 뇌혈관, 백질, 뇌질환, PET, PET 분자 영상, fMRI, 분자 영상과 구조 영상, 뇌심부 자극술, 기억과 꿈의 촬영 등을 주제로 뇌과학의 현재 상황, 뇌 영상 장비의 개발, 뇌질환 연구 및 치료의 전망에 대해 상세히 설명한다. Part 2의 주제는 ‘노벨상 수상 뇌과학 연구자들과 업적’이다. 여기에서는 1904년에 ‘조건 반사’ 연구로 노벨상을 받은 이반 파블로프에서부터 현대의 과학자들에 이르기까지, 뇌과학에 관련된 연구로 노벨상을 받은 과학자들과 그 연구 내용을 핵심 정리해서 소개한다.
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