책정리

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꿈꾸는 기계의 진화

저자

로돌포 R. 이나스 지음

출판사

북센스 | 2007-04-30 출간

카테고리

과학

책소개

뇌과학 이야기. 이 책은 뇌과학 연구의 세계적인 석학인 저자가 ...

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- 마음 혹은 마음상태라는 것은 활발하게 움직이는 생물들이 원시적인 것에서 고도로 진화된 것으로 발달하는 과정을 통해 뇌 안에 생겨난 진화의 산물임. 마음은 이렇게 생겨난 것이므로 진심으로 마음을 위한 과학적 기초를 연구하려면 엄정한 진화적 관점을 가져야 함
1장 마음의 기원
- 마음 혹은 마음상태란 자기자각을 포함해서 감각운동 이미지가 발생하는 전역적인 뇌기능 상태임. 감각운동 이미지란 행동을 일으키는 하나의 구별되는 기능상태를 만들어 내는데 관련되는 모든 감각입력의 결합을 가리킴
- 유기체가 당면한 환경으로부터 얻은 실시간의 감각정보와 내부에서 만들어진 감각운동 이미지를 기능적으로 비교하는 것을 지각이라고 함. 지각이 하는 일의 바탕이 되는 것은 예측, 즉 쓸모를 염두에 두고 아직 일어나지 않은 사건을 기대하는 것임. 예측이야말로 반사와 전혀 다르게 본질적으로 목표지향적인 뇌기능의 핵심임.
- 뇌기능은 비디오카세트 안에 들어있는 테이프와 유사함. 자세히 들여다보아도 자기부호 안에 새겨진 영화의 세부사항들에 대한 단서는 얻지 못함. 단지 외부세계의 표상만이 있을 뿐임. 그안에 있는 좌표계가 감각기관과 운동공장(모든 근육과 관절의 집합이나 그에 해당하는 것)의 역동적 요소들을 사용해서 입력(감각사건)을 적절한 출력(운동반응)으로 변환시키는 것임. 이러한 감각-운동 변환이야말로 뇌기능의 핵심임
2장 예측하는 뇌
- 뇌가 예측을 수행하는 이유 : 행동적 수준에서 활발하게 움직이는 모든 생물은 외부세계와 의미 있는 방식으로 상호작용하기 위해 예측능력을 가져야 함. 지능과 활발한 운동을 통해서 외부세계와 빠르게 상호작용하지 않는다면 그 생물의 삶은 필연적으로 지금보다 더 위험해질 것임. 에너지를 보존하여 운동조절의 엄청난 부담을 덜기 위해서임. 운동은 그것이 실해오디는 동안에는 원활하고 연속적으로 보이지만 사실은 연속적이지 않음.
3장 움직임과 생각의 출현
4장 신경세포의 진화
- 뉴런 혹은 신경세포는 진핵세포의 놀라운 전문화를 성립시키는 요소임. 전문화는 세포의 집합체가 하는 자연적 계산을 진화시켰음. 일단 진화되자 신경세포는 모든 동물 형태의 뇌에서 중심구조가 되었음. 즉, 정보를 전달하는 장치이자 내부세계를 건축하고 후원하고 기억하는 장치가 되었음. 외부실재를 모방하는 뉴런들로 구성된 내부세계는 외부세계로부터 그것의 작동원리를 훔쳐 인지의 결과를 다시 외부세계로 주입함. 뉴런은 항상 커져만가는 감각운동 변환의 복잡성을 수용하고 조정하기 위해 존재하게 됨.
5장 눈의 진화
- 뇌는 그 본성과 작용에 있어 근본적으로 닫혀 있음. 어떤 감각으로도 뇌는 직접 관찰할 수 없음. 뇌는 보이지도 소리를 내지도 콩닥거리지도 않으며, 부풀었다 줄어들어다 하지도 않고, 맞아도 아픔을 느끼지 못함. 뿐만 아니라 뇌는 우리가 다른 사람의 아픔을 공감하거나 경외심을 가지고 우주를 관찰할 때처럼 육체에 정박하지 않고 먼 곳에 있는 것처럼 보임. 우리가 뇌라고 부르는 이 닫힌 유기계는 감각의 성질에 의해 제한되지 않는다는 이점이 있음. 깨어 있는 상태는 감각이 인도하고 형성하는 꿈과 같은 상태인 반면 일상적인 꿈은 감각과 전혀 관련이 없음. 뇌는 세상의 풍부함을 받아들이기 위해 감각을 사용하지만 감각에 의해 제한되지는 않음. 털끝만큼의 감각입력없이도 일을 할 수 있음. 뇌의 본성과 하는 일은 신경계를 나머지 우주와는 아주 다른 유형의 존재로 만듬. 반복해서 말했듯이 뇌는 실재 묘사기임. 그 계가 닫혀 있음. 따라서 아주 다르다는 말의 의미는 그게 모든 것을 표현하는 또 다른 방식이어야 한다는 것임. 다시 말해서 뇌 활동은 다른 모든 것을 위한 은유임. 원하든 원치 않든 간에 인간은 기본적으로 현실세계의 가상모형을 건설하는 꿈꾸는 기계임. 그것이 아마도 700그램의 질량과 14와트의 어둠침침한 전력만을 가지고 우리가 할 수 있는 최선일 것임.
6장 나, 소용돌이(vortex)
- 잘때는 왜 듣지 못할까? 신호가 일정한 처리단계까지만 도달하고 그 이후로는 뇌가 무시하기 때문. 수면상태에서는 내부맥락이 우세해서 뇌가 감각입력을 내부맥락 안으로 통합시키지 않음. 잠자는 동안 뇌의 내부맥락은 아주 큰 소리를 제외한 어떤 청각정보에도 중요성을 부여하지 않음. 그러나 깨어 있는 동안 내부맥락은 청각자극을 중요하게 여김.
7장 고정행위패턴(FAP), 뇌의 자동 모듈
8장 감정, 행위의 전주곡
- 위협을 느낀 새가 날아야 할때, 날개의 힘을 만들어 내기 위해서는 가슴 근육이 동시에 빠르게 활성화 되기 직전에 반드시 가슴 근육으로 향한 혈류가 급속도로 증가해야 함. 국부적 순환에서 이러한 증가가 없으면 근육은 증가된 수축력을 유지하는 데 필요한 산소를 얻지 못하고 새는 공중에 뜨지 못함. 새의 경우와 마찬가지로 심장 출력과 호흡활동에도 그에 대응하는 증가가 일어남. 그러므로 운동 FAP를 성공적으로 생성하기 위해서는 신체기능을 조화로운 방식으로 조절하고 활성화하는 일이 따른다는 것을 알 수 있음. 시상하부는 이 모든 성분의 생성을 조절하는 스위치임. 시상하부가 없으면 반응의 운동성분이나 인지성분, 즉 의식성분이나 감정성분을 유발할 수가 없음. 새의 경우 시상하부는 공포와 같은 감정상태에 대한 적절한 반응으로 새가 날기 위해 필요한 생리학적 운동 FAP를 연결해주는 역할을 함
9장 학습과 기억
- 인간은 세계가 준 요구조건에 적응하기 위해 신경계 기능을 촉진하는 법을 배움. 외부세계의 세부사항은 '당장 무슨 일이 일어나고 있는가'하는 온라인의 영역, 즉 개체발생의 영역인 것처럼 보일지 모르지만, 세부사항의 중요성은 종족발생적으로 미리 설정된 그 유기체의 특성들에 의해 결정됨. 어떤 동물이 풀을 소화하지 않고서 살아남고 싶다면, 그 동물은 다른 동물을 사냥하는 법을 배워야 함. 육식동물의 사냥습득기술은 이렇게 요구된 학습의 훌륭한 사례가 됨.
10장 감각질, 감각의 결합이 만든 보고(寶庫)
11장 추상적 사고와 언어
- 언어는 추상이나 추상적 사고에서 태어나는 게 틀림없다. 다시 말해서 신경계의 추상성을 일으키는 과정은 이른바 언어, 특히 운율적 언어 보다 앞서 생겨났다. 우리는 운율을 순간적인 내부상태의 외부적 표현으로 정의했다. 내부상태는 이 외부적 표현을 거쳐 다른 동물에게 의미를 전달한다. 감정이든 의도든 그러한 내부상태는 외부세계에서는 존재하지 않으므로 당연히 추상이다. 그러한 내부상태가 같은 것을 의미하게 된 방식은 모방을 통해 진화되었다. 모방은 같은 행동의 공통성을 제공함으로써 다른 동물의 내부상태와 지각되는 행동간의 연상을 일으킨다. 나느 이렇게 느낄때 이것을 한다. 지금 네가 하는 행동을 할 때 가졌던 느낌이겠구나. 그러므로 무한히 긴 시행착오의 시간을 거쳐 유기체간에 의미가 진화된다. 모방은 두가지 중요한 방식으로 일어났고, 유형은 다를지 몰라도 둘다 내적 추상을 반영한다. '이 소리가 들린다. 일치할 때까지 이 소리를 낸다.'와 같이 복제하는 방법으로서의 모방이 있고, 넙치가 하듯이 자신을 추상해서 다른 동물이 보는 시각적 패턴 안으로 집어넣는 외삽이 있다. 포괄적으로 말해서 모방에 의해 공통성의 단계가 설정되면 그것을 기준으로 외삽의 미묘한 차이가 생기고, 그 차이를 구분하는 것으로 의미 있는 의사소통이 이루어진다고 할 수 있다.
12장 집단 마음