[ 토플 ] 📘 TOEFL Reading 심화 Day 2

📘 TOEFL Reading 심화 Day 2

주제: The Human Brain and Neuroplasticity (인간 두뇌와 신경가소성)

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1. Vocabulary (고난도 단어 10개)

neuroplasticity – 신경가소성, 뇌의 가소성
dendritic – 수상돌기의
malleable – 잘 변하는, 가소성이 있는
synaptogenesis – 시냅스 발생, 시냅스 형성
redundancy – 여분, 중복
myelination – 수초화(신경섬유를 둘러싸는 과정)
homeostasis – 항상성
compensatory – 보상적인
pruning – 가지치기, 불필요한 연결 제거
rehabilitation – 재활

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2. Reading Passage (~860 words)

The Human Brain and Neuroplasticity

The human brain, long regarded as an organ of immense complexity, was traditionally seen as relatively fixed once development concluded in early adulthood. For much of the twentieth century, neuroscientists held that neurons, once damaged or lost, could not be replaced, and that the brain’s architecture was largely immutable. However, the concept of neuroplasticity has radically transformed this understanding, revealing that the brain is far more malleable and capable of adaptation than once assumed.

At its core, neuroplasticity refers to the brain’s ability to reorganize itself by forming new neural connections. This process is evident not only during childhood development but also across the lifespan. For instance, studies of dendritic growth show that learning new skills—such as playing an instrument or mastering a second language—stimulates synaptogenesis, effectively creating new communication pathways between neurons. Far from being redundant, these connections contribute to enhanced cognitive function and adaptability.

A key mechanism underlying neuroplasticity is pruning. During critical developmental windows, the brain overproduces synaptic connections, many of which are later eliminated. This process is not indicative of decline but rather efficiency: by pruning unused or inefficient pathways, the brain strengthens the most relevant networks. Such structural refinement explains why children acquire languages with remarkable ease, while adults, although still capable, must invest greater effort to reconfigure established circuits.

Neuroplasticity also extends to pathological and compensatory domains. Patients who suffer from strokes or traumatic brain injuries often experience partial recovery of function. This rehabilitation is not merely the result of physical therapy but also of the brain’s intrinsic capacity to reassign tasks to undamaged regions. For example, if one hemisphere is compromised, contralateral regions may assume motor or linguistic functions, illustrating the compensatory dimension of plasticity. While such reorganizations may never fully restore pre-injury performance, they demonstrate the remarkable resilience of neural systems.

Modern neuroimaging techniques, such as functional magnetic resonance imaging (fMRI), have provided unprecedented insights into these processes. They reveal dynamic shifts in cortical activation patterns as individuals acquire new skills or recover from impairments. Importantly, neuroplasticity is not limitless: biological constraints such as myelination patterns, neurotransmitter availability, and metabolic homeostasis shape the boundaries of plastic change. Moreover, excessive plasticity, such as maladaptive reorganization following chronic pain, can be detrimental rather than beneficial.

The implications of neuroplasticity are profound. In education, recognizing the brain’s capacity for lifelong change supports approaches that encourage skill acquisition well beyond childhood. In medicine, therapies harnessing plasticity—from constraint-induced movement therapy to cognitive rehabilitation—offer hope to patients once thought incapable of significant recovery. Even in aging populations, engaging in mentally stimulating activities appears to mitigate cognitive decline by promoting synaptic redundancy and flexibility.

Nevertheless, the popularization of neuroplasticity has sometimes led to exaggerated claims. While the brain can indeed rewire itself, the extent of such transformation is not boundless. Structural and genetic factors impose limitations, and not every individual exhibits the same degree of malleability. Thus, a balanced understanding is essential: neuroplasticity is neither a magical cure-all nor a negligible phenomenon, but a fundamental characteristic of the brain that interacts with both opportunity and constraint.

In sum, the study of neuroplasticity underscores the dynamic interplay between stability and change in the human brain. It demonstrates that while certain aspects of neural architecture are robust, others remain remarkably flexible, enabling adaptation in the face of learning, injury, and aging. This duality of permanence and plasticity not only enriches our understanding of human cognition but also informs practical interventions across medicine, education, and public health.

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3. ETS-Style Questions (12문항)

1. According to paragraph 1, what was the traditional view of the human brain?
A. It could adapt endlessly throughout life.
B. It was largely fixed after early adulthood.
C. It regularly replaced damaged neurons.
D. It remained malleable only in childhood.

2. The word malleable in paragraph 1 is closest in meaning to:
A. Fragile
B. Flexible
C. Dense
D. Permanent

3. According to paragraph 2, how does learning a new skill affect the brain?
A. It weakens dendritic growth.
B. It stimulates synaptogenesis.
C. It eliminates redundant pathways.
D. It restricts adaptability.

4. The process of pruning primarily functions to:
A. Reduce efficiency in neural circuits
B. Strengthen relevant connections
C. Prevent dendritic growth
D. Increase synaptic redundancy

5. What can be inferred from paragraph 3 about language acquisition?
A. Adults are unable to learn new languages.
B. Children form fewer synapses than adults.
C. Children learn languages more easily due to plasticity.
D. Adults possess more efficient pruning mechanisms.

6. The word compensatory in paragraph 4 is closest in meaning to:
A. Rewarding
B. Alternative
C. Supportive
D. Excessive

7. In paragraph 4, stroke recovery illustrates:
A. The futility of physical therapy
B. The brain’s ability to reassign functions
C. The decline of synaptic growth
D. The inevitability of permanent loss

8. According to paragraph 5, which of the following constrains neuroplasticity?
A. Neuroimaging techniques
B. Cognitive stimulation
C. Myelination patterns
D. Mental rehabilitation

9. The word homeostasis in paragraph 5 refers to:
A. Energy depletion
B. Biological balance
C. Neuronal growth
D. Genetic flexibility

10. According to paragraph 6, which statement best reflects the educational implication of neuroplasticity?
A. Only children can benefit from learning.
B. Adults can continue to acquire skills throughout life.
C. Older adults cannot prevent cognitive decline.
D. Therapy is more effective than education.

11. Which of the following best expresses the author’s main idea?
A. Neuroplasticity is an unlimited capacity of the brain.
B. Neuroplasticity is exaggerated and largely mythical.
C. Neuroplasticity is a fundamental but constrained feature of the brain.
D. Neuroplasticity applies only to injured brains.

12. How is the passage organized?
A. By describing misconceptions and then rejecting them
B. By presenting historical views, evidence, applications, and limits
C. By listing different brain regions and their functions
D. By arguing that neuroscience has been misunderstood entirely

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4. Passage Translation (지문 전체 해석)

인간 두뇌와 신경가소성

인간의 두뇌는 오랫동안 엄청난 복잡성을 지닌 기관으로 여겨져 왔으며, 전통적으로는 초기 성인기에 발달이 끝나면 비교적 고정된 것으로 간주되었다. 20세기 대부분 동안, 신경과학자들은 한 번 손상되거나 소실된 뉴런은 대체될 수 없으며, 뇌의 구조는 대체로 불변이라고 믿었다. 그러나 신경가소성(neuroplasticity) 개념은 이러한 이해를 근본적으로 바꾸어 놓았으며, 뇌가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 잘 변하고 적응할 수 있음을 드러냈다.

본질적으로 신경가소성이란 뇌가 새로운 신경 연결을 형성함으로써 스스로를 재조직할 수 있는 능력을 의미한다. 이 과정은 어린 시절 발달기에만 나타나는 것이 아니라 전 생애에 걸쳐 관찰된다. 예컨대 악기를 배우거나 제2언어를 습득하는 것과 같은 새로운 기술 학습은 수상돌기 성장을 자극하고, 이는 새로운 시냅스 발생을 촉진한다. 이러한 연결은 단순한 중복이 아니라 인지 기능 향상과 적응력을 높이는 데 기여한다.

신경가소성의 핵심 메커니즘 중 하나는 *가지치기(pruning)*이다. 중요한 발달 시기에 뇌는 과도하게 시냅스 연결을 형성하고, 그중 많은 부분은 이후 제거된다. 이는 쇠퇴를 의미하는 것이 아니라 효율성을 의미한다. 사용되지 않거나 비효율적인 경로를 제거함으로써, 뇌는 가장 관련성 높은 네트워크를 강화한다. 이러한 구조적 정련은 아이들이 언어를 놀라울 정도로 쉽게 습득하는 이유를 설명해준다. 반면, 성인도 학습은 가능하지만 이미 확립된 회로를 재구성해야 하므로 더 많은 노력이 필요하다.

신경가소성은 병리적·보상적 영역으로도 확장된다. 뇌졸중이나 외상성 뇌손상을 겪은 환자는 부분적으로 기능을 회복하기도 한다. 이러한 재활은 단순히 물리 치료의 결과가 아니라, 손상되지 않은 영역에 과제를 재할당하는 뇌의 고유한 능력 덕분이기도 하다. 예컨대 한쪽 반구가 손상될 경우, 반대편 영역이 운동 또는 언어 기능을 담당할 수 있으며, 이는 신경가소성의 보상적 차원을 보여준다.

현대 신경영상 기술, 특히 기능적 자기공명영상(fMRI)은 이러한 과정을 전례 없이 깊이 있게 보여주었다. 기술은 개인이 새로운 기술을 습득하거나 손상으로부터 회복할 때 대뇌 피질 활성 패턴이 역동적으로 변하는 것을 드러낸다. 그러나 신경가소성이 무제한적인 것은 아니다. 수초화, 신경전달물질 가용성, 대사적 항상성과 같은 생물학적 제약이 변화의 경계를 설정한다. 또한 만성 통증 이후 나타나는 부적응적 재조직과 같이 과도한 가소성은 오히려 해롭다.

신경가소성의 함의는 깊다. 교육에서는 뇌가 평생 변화할 수 있다는 사실을 인정함으로써 성인 이후에도 기술 습득을 장려하는 접근을 뒷받침한다. 의학에서는 구속 유발 운동치료나 인지 재활처럼 가소성을 활용한 치료가 과거에는 불가능하다고 여겨졌던 환자에게 희망을 제공한다. 심지어 노년층에서도 정신적으로 자극적인 활동에 참여하면 시냅스 중복성과 유연성이 증진되어 인지 저하를 완화할 수 있다.

그럼에도 불구하고 신경가소성이 대중화되면서 과장된 주장도 생겨났다. 뇌가 스스로 회로를 재구성할 수 있는 것은 사실이지만, 그 범위는 무한하지 않다. 구조적·유전적 요인이 한계를 부과하며, 개인마다 가소성의 정도도 다르다. 따라서 균형 잡힌 이해가 필요하다. 신경가소성은 만병통치약도, 무시할 수 있는 사소한 현상도 아닌, 기회와 제약 모두와 상호작용하는 뇌의 근본적 특성이다.

결론적으로, 신경가소성 연구는 인간 두뇌의 안정성과 변화 사이의 역동적 상호작용을 보여준다. 신경 구조의 일부는 견고하지만, 다른 부분은 놀라울 정도로 유연해 학습, 손상, 노화에 적응할 수 있다. 이러한 영속성과 가소성의 이중성은 인간 인지를 이해할 뿐만 아니라 의학, 교육, 공중 보건에서의 실제적 개입에도 중요한 시사점을 제공한다

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5. Answer Key + 모든 보기 해석
1. B – 성인기 이후 대체로 고정되었다
2. B – Flexible (유연한)
3. B – 새로운 시냅스 형성을 촉진
4. B – 관련 있는 연결을 강화
5. C – 아이들이 언어를 더 쉽게 배우는 이유는 가소성 덕분
6. B – Alternative (대체의, 보상적인)
7. B – 뇌가 기능을 재할당할 수 있음을 보여줌
8. C – 수초화 패턴이 신경가소성을 제약
9. B – Biological balance (생물학적 균형, 항상성)
10. B – 성인도 평생 기술을 습득할 수 있다
11. C – 뇌의 근본적이지만 제약이 있는 특징이다
12. B – 역사적 관점 → 증거 → 응용 → 한계 순으로 구성

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