과학하고 앉아있네 S7E05 의식의 근원을 찾아라 feat. 뇌과학자 장동선 박사
-오프닝
· 백신 맞은 후 술 마셔도 될까?
· 18년만에 FDA승인 받은 알츠하이머 치료제 ‘아두카누맙’
-뉴튼의 발가락
뇌과학자 장동선 박사가 설명하는 ‘의식’ 이야기
· 의식을 연구하기 어려운 이유
· 의식을 과학적으로 분석하는 방법
· IIT와 GWT의 대결 ‘의식은 어떻게 생기는가’
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https://www.podbbang.com/channels/6205/episodes/24074995
과학과 사람들 제공
1:15:55 “물분자가 강한 자기장에서 일정 방향을 바라본다”고 말씀하신 내용 수정합니다. 물분자가 띠고 있는 극성 즉 “전기 쌍극자 모멘트”가 아니고 물분자의 수소원자(또는 수소이온)의 원자핵(양성자, proton)의 “핵스핀”이 자기장과 평행한 방향으로 정렬하는 것입니다. MRI(Magnetic Resonance Imaging)는 사실 NMRI(Nuclear Magnetic Resonance Imaging)에서 N을 생략한 것입니다.
여기서 “평행한 방향”이란 자기장과 같은 방향과 반대방향을 모두 포함합니다. 자기장 안에서 핵스핀은 같은 방향의 스핀과 반대방향의 스핀이 약간의 애너지가 발생하는데, 볼츠만분포에 따라 수량에서 약간 차이가 납니다. 자기장과 같은 방향의 핵스핀의 수량이 조금 더 많습니다. 외부에서 핵스핀에 여기(exitation) 에너지를 인가하면 – 주로 펄스 형태의 전자기파를 인가합니다 – 양자역학적 전이확률에 따라 낮은 에너지의 핵스핀과 높은 에너지의 핵스핀이 서로 같은 확률만큼 상대편 에너지로 전이합니다. 시간이 지나면 다시 원래의 상태로 되돌아가는데 이때 발생하는 전자기파를 검출하여 컴퓨터로 합성하는 것이 MRI 사진입니다.
(외부) 자기장과 펄스 전자기파는 역할이 다릅니다.
외부 자기장 : 핵스핀을 여기시켜 둘(two energy level)로 나누는 역할(핵 제만효과, Nuclear Zeeman effect)
펄스 전자기파 : 두 레벨 사이의 에너지 차이에 해당하는 만큼의 에너지를 갖는 전자기파의 펄스. 전자기파 펄스를 인가하면 각각의 레벨에 있는 스핀이 양자역학적인 확률에 따라서 자리를 바꾼다. 펄스의 길이에 따라 두 레벨의 스핀의 갯수가 같아질 수도 있고, 역전될 수도 있다.