1. 우주의 대칭이 깨어지다
2. 생명의 탄생
- 각각의 세포가 갖는 운동성이 척수를 통해 전기적으로 제어되다가 궁극적으로 대뇌활동으로 통합되고, 중추신경계의 시상과 대뇌피질 사이에서 40Hz의전기적 신호의 주고받음, 즉 신경펄스의 하모니가 일어남. 이러한 시상과 대뇌피질 사이 신경세포들의 40Hz 전기적 작용이 결국 우리가 이야기하는 의식임. 의식의 진화적 뿌리는 단세포성 생명체가 가지는 운동성임. 이나스는 이를 한문장으로 "생명은 진화적으로 내면화된 움직임이다." 라고 요약함.
3. 35억년 전의 지구 생명체
- 20억년 걸려 진핵세포에서 다세포 생명체가 만들어지면서 5억 4천만년 전 캄브리아기 생명의 대폭발을 가져옴. 이 대폭발로 지금 지구상에 있는 수십가지 다양한 동물들이나 식물들의 문이, 수백만의 다양한 생명체 종이 만들어짐. 캄브리아기 대폭발에서 생명체 형태변화과정을 짐작하게 하는 것이 호메오박스라는 유전정보임. 결국 이 호메오박스가 각 생명체의 조상이 되는 여러 종의 체형을 결정하는 유전자가 됨.
4. 운동하는 신경세포
- 학습, 민감화(short term sensitization), 습관화(long term habtuation)은 시냅스가 얼마나 많아지느냐, 적어지느냐에 따라 일어나는 현상임. 학습은 뇌에서 이루어지는 시냅스의 활성변화에 따른 신경세포간의 네트워킹, 즉 신경망의 구성임. 학습전에는 신경세포의 수상돌기 소극(dendritic spine)이 뚜렷하지 않으나 학습후에는 생겨남. 소극의 변화, 시냅스의 형태변화가 바로 학습의 결과이고 기억이고 감정이 됨. 두개의 시냄스가 습관화되면 연접부위가 적은 숫자로 합쳐지며, 입력이 들어갔을 때 출력이 동일하게 됨. 그 결과 한가지 방향으로만 생각하게 됨.
5. 의식으로 가는 길
- 1차의식이라는 것은 언어가 생성되기 전에 형성되는 것으로, 인간이나 개 또는 고양이 정도의 포유동물이 가지는 의식임. 1차의식은 기억된 현재임. 고차의식으로 가면 언어를 매개로 기억이 생성되면서 하나의 장면이 담긴 스냅자신들을 연결하여 드라마를 만든 결과, 우리의 과거, 현재, 미래가 형성되고 그 과정에서 셀프라는 자아의식이 생김. (에덜먼)
- 언어를 매개로 고차의식이 생성되면서 현재가 연속적으로 흘러가 미래와 과거가 생기게 됨. 인간은 매 순간 외부자극을 처리하여 생존에 중요한 정보를 기억에 저장함. 저장된 기억을 불러내어 새로운 입력에 대응할 때 과거라는 의식이 생김. 그리고 과거의 정보가 쌓여 이루어진 상태가 바로 현재임. 현재의 자극입력을 뇌가 처리한다는 것은 과거의 기억을 현재와 대조한다는 것이고, 이는 바로 다음 순간이 어떻게 전개될 것인지 무의식적으로 인식하는 것임.
- 중심열 뒤쪽(후두엽)에서는 감각이 처리되고, 측두엽 안쪽에서는 다중감각 연합을 통해 감각처리과정을 거쳐 신경정보가 통합됨. 통합후 전체적인 외계상이 형성되고, 다중감각영역에서 처리된 통합된 감각정보는 해마에서 공간정보가 더해져서 기억저장과정을 거침. 감각입력에 대응하는 운동출력을 생성하기 위해 연합감각영역에서 신경정보가 전전두엽으로 전달됨. 그리고 전두엽 중 전전두엽에서 비교, 예측, 판단을 하게 됨.
6. 신경전달물질의 대이동
7. 시냅스 막, 생각이 시작되다
8. 뇌의 발생과 뇌의 구조
9. 뇌, 상상하는 기계가 되다
10. 척수, 세밀한 감각에서 정교한 운동까지
11. 각성과 수면의 뇌간 시스템
12. 소뇌, 운동계획에서 실행까지
- 우리 뇌 활동의 95퍼센트는 의식되지 않음. 무의식 속에서 계산되며, 의식수준으로 올라오는 인식작용은 5퍼센트에 불과. 의식되지 않는 뇌 활동 중 큰 비중을 차지하는 것이 소뇌에서 하는 계산임. 근육의 신경섬유들이 매 순간 움직일때마다 일어나는 위치감각이나 촉각같은 정보들, 뇌가 운동할 때 참고해야할 정보를 철저하계 계산하여 소뇌에서 제공함. 그리고 근육의 긴장도를 조절함. 우리가 굴곡진 지표면에 대해서 신속하고 정교한 운동을 할수 있는 것은 우리 몸 전체가 항상 지표면에 대해서 균형을 유지할 수 있기 때문. 연속적인 동작이 가능한 것도 놀라울 정도로 균형을 유지하는 소뇌가 바탕이 됨
13. 보다, 시각과 뇌
- 청각이나 체감각, 촉각 같은 감각과 시각은 근본적으로 다름. 청각이나 촉각은 방향성이 있는 감각임. 발신자가 있고 그걸 받는 수신자가 있음. 분명히 누가 이야기를 했고 누가 건드린 것임. 시각이라는 것이 다른 감각하고 근본적으로 다른 것은 발신자가 없고, 모든 동물이 그 영향권에서 벗어날 수 없다는 것. 빛에 대해서 백일하에 드러난 상황에 대해서 대처하기 위해 나온 것이 바로 위장임. 동물 시스템에서 위장이라는 것은 시각의 발달과 함께 진화해온 생존전략임.
14. 듣다, 생각과 뇌
- 전정계란 운동신경망에게 운동성의 성질들에 대한 정보를 주는 평형기관임. 내가 똑바로 헤엄치고 있을까, 아니면 거꾸로 헤엄치고 있을까? 전정계는 동물이 지구 중력에 수직으로 운동하는 관성적 결과와 같이 자신의 몸보다 더 큰 좌표계를 고려하여 상하좌우를 생각해서 자신의 운동성을 조직하도록 도움. 이러한 성질은 본질적 진동성과 전기적 결합을 통해 신경축을 타고 올라가 대뇌화 중인 뇌 안으로 들어감. 그래서 우리가 새로이 가지게 된 것은 무엇인가? 생각하는 능력, 그것은 바로 운동의 내면화로부터 일어나게 된 것임. (꿈꾸는 기계의 진화, 이나스)
- 생각이란 무엇인가? 언어라는 상징체계에 의해 매개된 추론, 판단, 예측에 작용하는 의식을 일부분임. 의식은 어디에서 왔느냐? 척수-뇌간 시스템에 의해서 의식의 상태가 정해지면, 시각이나 청각, 촉각, 체감각 피질에 의식의 내용이 채워짐. 이런 것들이 다 모여 그 위의 단계로 가서 느낌이나 기억과 연계해 의식을 만들어냄. 그래서 의식을 알려면 각각의 개별감각에 의해 형성된 환경자극에 대해 운동출력으로 반응하는 전과정을 이해해야 함.
15. 느끼다, 감정의 뇌1
- 감각신경세포, 운동신경세포, 연합신경세포의 비율은 10 : 1 : 10만 정도임. 열개의 감각에 대해 하나의 운동이 나가고, 감각입력과 운동출력 사이에서 10만개나 되는 연합신경세포들이 작용함. 정교한 예측이나 판단, 비교 같은 많은 계산후에 운동출력을 내보냄. 그만큼 우리의 운동은 의식할 수 없지만 많은 계산을 거쳐 일어남. 뇌 활동의 중간처리단계는 무의식적이며 처리결과만 의식수준으로 올라간다는 것이 뇌 작동의 주요 특징임.
16. 예측하다, 감정의 뇌2
- 자기와 비자기를 구분하는 면역반응, 자극이 들어갔을 때 그 자극에 반응하는 기본반사의 여러 회로들, 끊임없이 물질이 유입되어 에너지를 흡수한 후 배출하며 균형을 잡아주는 대사조절, 이것이 생명의 기본활동 세가지임. 다마지오의 이론에 따르면 이 생명의 기본활동 세가지가 통합되어 표출되는것이 통증과 쾌락임. 고통과 통증은 미묘하게 다름. 여기서 중요한 것은 고통에 대뇌피질이 관여한다는 것. 통증은 있는데 고통이 사라지는 경우가 있음. 톤증은 생물학적으로 근본적인 임펄스적 현상임. 톤증의 대부분은 준비없이 갑자기 찾아옴. 우리 몸에 어떤 항상성이 있는데 조절할 수 없는 입력이 들어가면 통증으로 느낌. 통증은 즉각적 반응이라는 점에서 대뇌피질에서 오랫동안 지속되는 고통과는 다름.
17. 움직인다는 것, 뇌와 운동
18. 의식한다는 것, 뇌와 의식
- 에덜먼에 따르면 의식의 출현은 생각의 출현과 같음. 에덜먼은 의식의 출현에는 세가지 조건이 바탕이 된다고 함. 첫째, 새로운 피질 시스템의 진화. 시상과 신피질이 발달해야 함. 둘째, 가치-범주 기억이 발달해야 함. 다시 말하면 가치에 물든 기억, 가치에 의해서 범주화된 기억시스템이 형성되어야 함. 세째, 첫번째 조건과 두번째 조건이 연결되어야 함. 외부 자극을 처리하기 위해 급격히 진화한 시상-피질 시스템과 본능을 처리하는 내부 항상계인 뇌간-변연 시스템(가치에 물든 범주기억)이 연결되면서 세가 모든 조건이 만족해야 에덜먼의 이야기처럼 장면이 출현함.
- 동물들의 뇌 프로세스는 포인트 투 포인트, 즉 점대점 방식임. 외부환경자극과 반응이 일대일로 연결되어 있음. 기억된 현재들만이 매 순간 행동의 참조점이 됨. 강렬한 현재성이 바로 동물들, 특히 야생동물의 가장 중요한 특징임. 시간이 흘러가지 않고 정지해 있는 단순하면서도 절박한 현재성임. 현재라는 압제에 묶여 있는 상태임. 인간의 경우에는 하나의 감각입력이 뇌의 기억망을 자극하여 하나의 장면을 생성함. 의식이 주의집중의 대상을 바꾸어갈 때마다 내면에서 장면들이 생성됨. 많은 기억의 덩어리들이 얽혀있는 복합적 고차 의식들의 장면들임. 이때 한가지 생각에서 다른 생각으로 이동하면서 계속 다른 장면들이 이어짐. 의미 있는 맥락으로 연결됨. 기억된 현재밖에 없는 1차의식의 동물들과 언어를 매개로 하여 시간상으로 흐르는 고차의식의 인간, 인간은 다른 동물들과 이 점에서 큰 차이가 있음.
19. 꿈꾸다, 뇌와 꿈
- 꿈은 신경조절물질인 노르아드레날린과 세로토닌이 거의 분출되지 않는 상태에서 아세틸콜린이 두드러지게 나와 강력한 연상작용을 일으켜 시각 연합영역에 기억된 다양하고 오래된 기억들이 자유로이 인출되는 상황임. 이때 배외측전전두엽이 활성화되지 않음으로써 인출된 기억들이 시간과 공간상에 의미있게 조합되지 않음. 그래서 아주 기괴하고 반성적 사고라는 것이 없음
- 꿈은 왜 강력한 감각운동적 특성을 지니고 있는 것일까? 배외측전전두엽이 동작하지 않는 상태에서 대뇌기저핵과 소뇌가 활동할 경우 대뇌기저핵의 운동성이 마음껏 발휘됨
- 꿈속에서는 왜 자기반성이 나타나지 않는가? 인간의 사고과정은 대부분 은유를 사용하는 언어체계와 관련됨. 깨어있는 동안의 생각이란 주로 언어로 구성되어 있어서 우리는 많은 시간동안 내면의 언어형태로 생각을 만듬. 그러나 꿈속에서는 언어를 거의 사용하지 않아서 인과적으로 연계된 생각, 즉 반성적 사고가 나타나지 않음
- 꿈은 왜 그렇게 자주 잊히는 것일까? 꿈은 본질적으로, 진화적으로 잊혀야 함. 꿈을 꾸고 난후 짧은 순간에 기억이 떠오를 때도 있지만 아주 희미하게 사라져버림. 그럴 수 밖에 없는 것이 깨어 있는 동안에 꿈이 계속 기억되면 이 영상이 바깥에서 들어온 입력인지 나의 내부에서 만들어진 영상인지 구별이 안됨. 꿈이라는 내부신호와 현재의 환경입력 사이에서 구분을 못하는 상태가 되어버림. 이러한 상태가 정신분열증이며, 생존에 위협이 됨.
20. 현실너머를 깨닫다, 뇌와 초월의식
21. 창조적으로 생각하다, 뇌와 창의성
- 감정과 기억은 대부분 동일한 회로를 사용함. 그래서 감정과 기억은 서로를 강화해주며, 어떤 감정은 기억인출에 도움을 줌. 감정이 풍부한 사람이 기억력이 탁월함. 그리고 기억력이 탁월한 사람은 좋은 학습자가 됨.
- 느낌의 세계는 진화적으로 봤을 때 불완전한 환경에 적응하기 위해 개발되었음. 이 느낌이 인간에게서 창의성으로 표출됨. 불확실한 상황에 대처하기 위해서는 인류가 지금까지 가지고 있지 않았던 것을 만들어내야 함. 이때 표출되는 것이 의식수준에서 과거의 기억과 지금의 상상과 미래를 향한 추론을 한순간에 강력하게 통합하고 방대한 정보량을 처리하여 말 그대로 구원투수로 나타나는 것이 바로 창의성임. 이러한 창의성이 느낌에 의해 강력하게 표출되는 것이 바로 예술의 세계임.
- 창의성이 뛰어난 사람이 되려면 임계치에 해당하는 10년 이상의 정보를 모으고, 모은 정보를 편집해야 함. 정보와 정보를 변형시키고 새로운 정보와 정보를 연결시키는 정보의 편집이 바로 창의성을 키우는 과정임. 쌓인 정보에서 편집이 일어나고 새로운 정보가 더해지는 과정에서 새로운 문제에 대한 해답을 내는 것, 이것이 바로 창의성임.(창조성의 비밀)
22. 대칭이 깨어진 세계에서
- 일단 생식세포와 체세포로 된 생명주기를 갖고 있으면 불멸성은 생식세포에게 양도됨. 이것은 체세포에게 생식체를만들 의무를 면제하고 생식체를 전달하는 전략에만 집중할 수 있게 함. 그리고 생식체를 만들어야 하는 압박에서 자유로워진 다세포 진핵생물은 상상도 할 수 없는 온갖 복잡한 구조를 만들었음. 신체기관들은 생식세포의 전달을 책임지기 위해 최선을 다하고 죽게 되어 있음. 우리의 뇌도. 따라서 우리의 정신은 나머지 체세포와 함께 죽게 되어 있음. 이때 우리는 인간 존재의 핵심적인 아이러니의 하나에 도달함. 즉 지각력 있는 우리의 뇌는 자기 죽음의 전망에 대한 깊은 실망과 슬픔, 두려움을 느낄 수 있는 유일한 기관임. 그러나 우리의 존재는 바로 생식세포와 체세포를 분리하기로 결정하고 죽음을 발명했기 때문에 가능하게 된 것임. (구디너프, 자연의 신성한 깊이 : 존재의 기원과 의미에 대한 명상적 에세이)
23. 뷰티풀 마이크로코스모스
24. 자발적 대칭파괴로 생각이 진화하다
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