책정리

---

뇌 생각의 출현

저자

박문호 지음

출판사

휴머니스트 | 2008-10-27 출간

카테고리

과학

책소개

2004~2008년까지 이어진 저자의 뇌에 관한 5년의 교양 강...

---

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

---

뇌가 나의 마음을 만든다

저자

빌라야누르 라마찬드란 지음

출판사

바다출판사 | 2006-09-01 출간

카테고리

과학

책소개

뇌과학 교양서. 이 책은 세계적인 뇌과학자인 저자가 BBC의 '...

---

1. 뇌속의 환상
- 팔이 절단되면 손에 상응하는 뇌피질의 일부는 아무런 신호를 받지 못함. 이렇게 되면 퇴피질은 감각이 입력되기를 바라며, 얼굴 피부에서 나오는 감각은 인접한, 잃어버린 손에 상응하는 빈 영역을 침공함. 그런 다음 얼굴에서 나오는 신호는 잃어버린 손으로부터 나오는 것처럼 뇌의 상위 중추에 의해 잘못 해석됨. 이런 신호의 특이성은 매우 강제적이기 때문에 얼굴에 얼음조각이나 따뜻함 물을 부어도 환상사지를 차갑게 혹은 따뜻하게 만드는 결과를 초래함. 빅터라는 환자는 자신의 얼굴에 물이 똑똑 떨어지기 시작하자 자신의 환상팔에도 물이 똑똑 떨어지는 것을 느꼈음. 그가 팔을 올리자 물리학 법칙과는 반대로 물방을이 자신의 환상팔을 따라 올라가는 것을 느끼고는 깜짝 놀랐음.
- 모든 의대생들이 배우는 지식 가운데 하나는 뇌 속의 연결고리들이 태아기나 유아기 초기에 형성되며, 일단 한번 형성되고 나면 성인이 되어도 변하는 것은 아무것도 없다는 사실임. 이것이 바로 뇌졸중처럼 신경계가 손상을 입으면 거의 기능이 회복되지 않는 이유임. 또한 우리는 악명높을 정도로 신경관련 질환을 치료하기가 어려운 이유가 바로 그 때문이라고 배웠음. 지켜본 바에 의하면 이런 견해와 모순되며, 심지어 성인의 뇌에도 엄청난 유연성이 존재한다고 생각됨. 그런 뇌의 유연성은 환상사지 환자를 이용한 5분짜리 실험으로 입증할 수 있음. (거울실험)
- 우리가 일반적으로 고통을 하나로 생각하지만 실제로는 다른 기능을 위해 진화되었을지도 모르는, 적어도 두가지 다른 종류의 고통이 있음. 급성통증은 예를 들어 불로부터 반사적으로 탈출하도록 하고, 또한 가시와 같이 유해하거나 통증을 유발하는 물체를 피할 수 있도록 학습하는 방향으로 진화했음. 골절이나 괴저 같은 만성통증은 또 다른 형태임. 만성통증은 반사적으로 팔을 마비시키는 방향으로 진화했음. 따라서 완전히 치료가 될 때까지 추가적인 부상을 방지하며, 휴식을 취할 수 있게 만듬.
- 모든 농담의 공통요소는 급소를 찌르는 말이나 구절처럼 이전 사실들에 대한 완전한 재해석을 필연적으로 수반하는 어떤 기대하지 못한 비틀기를 통해 사람들의 예상을 바꾸는 것임. 분명, 갑작스러운 비틀기 그 자체만으로는 웃음을 자아내기 어려움. 만약 그렇지 않다면 사람들은 패러다임 이동을 낳을 모든 위대한 과학적 발견에, 자신의 이론이 반박당한 사람조차도 박장대소할 것임. 재해석 자체만으로도 충분하지 않음. 웃음의 새로운 모델은 하찮아야 하며 결과도 사소한 것이어야 함.
- 웃음은 '그것은 잘못된 경보다'라고 알려주는 자연의 방식임. 이와같은 주장이 진화론적인 입장에서 유용한 이유는 리드미컬한 스타카토와 같은 웃음소리가 우리의 유전자를 공유하는 친족에게 '이와 같은 상황에 귀중한 자원을 낭비하지 말라. 그것은 잘못된 경보다'라는 사실을 알리기 위해 진화했음. 웃음은 자연이 말해주는 OK신호임.
2. 뇌는 어떻게 세상을 보는가
- 우리 영장류는 고도로 시각적인 생명체임. 우리는 단지 하나의 시각영역, 시각피질을 가지고 있는 것이 아니라 우리 뇌의 뒤쪽에 세상을 볼 수 있게 해주는 30개의 영역이 있음. 왜 하나가 아닌 30개의 영역이 필요한지는 명확하지 않음. 아마도 각 영역이 시각의 상이한 측면에 맞게 특화되어 있는 듯함. 예를 들어 V4라는 영역은 주로 색에 대한 정보를 처리하고 색을 보는 역할을 하는 반면, MT라는 두정엽의 다른 영역은 주로 움직임을 보는 역할을 함. 뇌 양쪽의 V4가 손상되면 대뇌피질성 색맹 혹은 완전색맹이라는 증후군을 낳음. 색맹환자는 흑백영화와 같이 무채식으로 세상을 보게 되지만 신문을 읽고, 사람들의 얼굴을 구분하고 움직이는 방향을 보는 데는 아무 문제가 없음. 반대로 MT가 손상되면 그 환자는 여전히 책을 읽고 색을 볼 수 있지만 무엇이 얼마나 빨리 어느 방향으로 움직이는지는 볼 수 없음.
- 망막에서 보낸 정보는 시신경을 통해서 뇌 속에 존재하는 두개의 시각중추로 전달됨. 그 가운데 하나는 진화론적으로 오래된 경로인데, 뇌줄기에 있는 윗둔덕이라는 구조물을 포함함. 두번째 경로, 즉 새로운 경로는 뇌의 뒤쪽에 있는 시각피질로 감. 새 경로는 일반적으로 시각이라 간주하는 대부분의 활동, 의식적으로 대상을 인식하는 것과 같은 활동을 함. 반면에 옛 경로는 시야에 들어오는 대상의 공간적 위치와 관련이 있어서, 그것을 향해 손을 뻗거나 그쪽으로 눈을 돌리게 함. 옛 경로는 망막의 매우 뾰족한 중심오목(high aciuty central foveal)영역이 대상을 향하도록 함. 그 결과 새 시각경로는 그 대상물을 확인하고, 그것을 먹거나 교배하거나 그것으로부터 도망가거나 그것의 이름을 부르는 것과 같은 적절한 행동을 하도록 지시함.
- 거울뉴런이 인간의 진화과정에 중요한 역할을 했다고 생각됨. 우리 종의 특징 중 하나는 소위 문화라는 것임. 문화는 무엇보다 선생님이나 부모님을 모방하면서 생기는 것이고, 복잡한 기술의 모방은 거울뉴런에 의해 가능함. 5만년 전쯤 어딘가에서 거울뉴런 복합체가 충분할 정도로 복잡해지면서 복잡한 행동을 모방하는 능력이 폭발적으로 진화했으며, 그것이 이번에는 우리를 인간으로 특징지어준 정보의 문화적 전달로 이어졌다고 생각됨. 또한 거울뉴런을 통해 다른 사람의 의도나 행동에 대한 일종의 가상현실 시뮬레이션이 가능해지며, 그러한 가상현실 시뮬레이션은 왜 우리 인간이 타인의 행동을 예측하기 위해 '타인의 마음 이론'을 구축하는 데 능숙한 마키아벨리적 유인원인지 설명해줌. 거울뉴런은 복잡한 사회적 상호작용에 필수적이며, 최근의 몇몇 연구결과에 따르면 자폐아들의 경우 이 체계가 손상된 것으로 나타났는데, 이것이 그들의 극단적인 사회적 부적응을 설명해줄지 모름.
3. 뇌는 어떻게 아름다움을 판단할까
- 예술가들은 시행착오와 시행착오와 통찰력, 천재성을 통해 원시성을 발견해 왔음. 그들은 그와 같은 원시성을 자극하며, 뇌에 3개의 줄무늬(재갈매기 부리)가 있는 긴 막대기와 같은 것을 창조하고 있음. 그 결과로 나온 것이 헨리무어이고 피카소임
- 시각은 주로 사물들을 발견하고 위장을 제거하는 방향으로 진화했음. 여러분이 여러분 주위를 돌아보고 사물을 또렷하게 볼 수 있을 때는 느끼지 못할 것임. 하지만 살랑살랑 흔들거리는 녹색 나뭇잎 사이로 사자를 발견하기 위해 나무 꼭대기로 허둥지둥 뛰어 올라가는 여러분의 조상격인 유인원이라고 생각해보자. 여러분은 나뭇잎 때문에 노란 사자의 산산조각난 모습만을 볼 수 있을 것임. 그러나 뇌의 시각중추는 그 모든 상이한 노란 조각들이 단지 우연히 그렇게 모여 있을 가능성은 없다는 사실을 알고 있음. 그 조각들은 하나의 사물에 속하는 것이어야 함. 우리의 뇌는 그 조각들은 하나의 사물에 속하는 것이어야 함. 우리의 뇌는 그 조각들을 하나로 연결시켜 전체적인 모습을 바탕으로 사라지는 사자라는 결론을 내리고 변연계에 '아하'라는 신호를 보내며, 줄행랑치라고 알림.
- 인간은 왜 예술을 창조했는가?
(1) 사물을 발견하고 주의를 기울여 그것을 인식하기 위해 미학법칙이 진화했지만 그것이 그런 직접적인 목적에 봉사하지 않을 때에도 인공적으로 과도하게 자극될 수 있음. 열량와 영양붐은 전혀 없는 사카린이 과도한 단맛을 내는 것처럼 말이다.
(2) 밀러가 주장하였듯이 예술적 재능이란 눈과 손의 조화에 얼마나 능숙한지를 나타내는 하나의 지표이며 따라서 미래의 반려자를 유혹하는 데 적합한 유전자를 광고하는 수단인지도 모름. 아직 나도 확신을 갖지 못한 아이디어임. 이것만으로는 지표가, 실제 예술이 그런것처럼, 특정한 형태를 취하는 이유를 설명할 수 없음. 무엇보다 심지어 페미니스트가 아니라 어떤 여성도 수를 놓고 뜨개질을 하는 것이 뛰어난 손과 눈을 조화시키는 능력을 요구함에도 남성을 유혹하는 데 효과가 있음을 발견하지 못함. 핵심은 훨씬 직설적인 지표, 예를 들어 남성이 매력을 느끼는 궁술이나 창던지기 능력은 왜 지표로 사용하지 않느냐는 점임
(3) 나는 피카소 작품을 소유하고 있으니 나를 도와서 우리의 유전자를 퍼뜨리자는 이론으로 스티븐 핑커는 사람들은 자신의 재력을 알리기 위한 지위상징으로 예술을 필요로 한다고 주장함
(4) 예술은 가상현실 시뮬레이션의 형태로 진화했을지 모른다는 생각으로 지은이가 선호하는 아이디어임. 여러분이 앞으로 있을 아메리카 들소사냥이나 전투를 시연할 때처럼 여러분이 무언인가를 상상핼 때에도 실제 그것을 수행할 때와 같은 뇌 회로가 활성화됨. 따라서 여러분은 내부 시뮬레이션을 통해 실제 시연에 따르는 에너지 소비나 위험성 없이도 시나리오를 연습할 수 있음.
4. 공감각, 진화하는 우리 마음의 메타포
- 왜 혼선이나 교차활성이 일어날까? 이런 현상이 가족간에 대대로 일어난다는 사실을 통해 하나 또는 여러 유전자 세트가 이 현상과 관련이 있을 것으로 보임. 이런 불량 유전자가 무엇을 하고 있는 것일까? 한가지 가능성은 우리가 태어날 때는 뇌가 과도한 접속상태에 있다는 것임. 태아 시기에는 과도한 접속상태이다가 가지가 쳐져 나가면서 규격화된 성인의 뇌가 되는 것임. 이들 공감각자의 뇌에는 일명 가지치기 유전자가 결여되어 뇌의 영역간 교차활성이 나타나는 것으로 보임. 또는 일부 화학물질의 불균형으로 인해 정상적으로는 느슨하게 연결된 뇌의 인접지역간에 교차활성이 일어나는지도 모름.
- 오랫동안 알려져 왔으면서도 무시되어왔던 공감각에 대한 진기한 사실 가운데 하나는 일반적으로 공감각이 예술가, 시인, 소설가들에게서 7배나 나타난다는 사실임. 예술가, 시인, 그리고 소설가가 공통적으로 지닌 특징은 은유를 구성하는 그들의 기법임. 멕베스가 삶에 대해 "꺼져라, 꺼져, 덧 없는 촛불아"라고 말했던 것처럼, 그들의 뇌는 겉보기에는 아무런 관련이 없는 개념을 연결시키는 것처럼 보임. 그러면 왜 삶을 하나의 초에 비유했을까? 삶이 하나의 긴 흰색의 그 무엇과 같아서일까? 그건 분명 아님. 정신분열증 환자를 제외하고는 은유적 표현을 글자 그대로 받아들이지는 않음. 어떤 면에서 삶은 초와 같은. 삶은 덧없으며, 죽을 수 있으며, 단지 매우 짧은 기간 동안만 빛을 발함. 우리의 뇌는 모든 것을 올바르게 연결시킴. 세익스피어 역시 이것에 관한 대가였음.
- 교차활성이나 과도한 연결 유전자가 뇌의 방추회나 모이랑에 국한되지 않고 뇌 도처에 더욱 확산되어 발현된다고 상상해보자. 우리가 이제까지 보아왔듯이 그 유전자가 방추회에서 발현되면 하위 공감각자가 될 것이고 모이랑/TPO연결점에서 발현된다면 상위 공감각자가 될 것임. 그러나 뇌의 전역에서 그 유전작 발현된다면 뇌 전역에 훨씬 더 과도한 연결성을 지니게 되고, 결국 그 사람은 겉보기에 아무 관련성이 없는 것을 연결시키는 능력인 은유적 경향을 더욱 띠게 될 것임.
- 모이랑은 전략적으로 두정엽(촉각과 자기수용과 관련), 측두엽(청각과 관련), 및 후두엽(시각과 관련) 사이의 교차로에 위치함. 따라서 모이랑은 서로 다른 감각형태가 집중됨으로써 우리 주변의 사물에 대한 추상적이고 자유로운 양상의 표현을 할 수 있도록 전략적으로 위치해 있는 것임. 논리적으로는 톱니모양과 kiki라는 소리는 아무 공통점이 없음. 모양이라는 것은 평행하게 망막을 때리는 광자로 구성되어 있고, 소리는 내이에 있는 청각세포를 때리는 일종의 날카로운 공기의 진동임. 그러나 뇌는 공통된 분모인 톱니 모양의 성질을 끄집어냄. 우리 인간을 뛰어난 존재로 만드는, 우리가 추상화라고 부르는 성질의 처음 출발점이 바로 모이랑임. 왜 이런 능력이 인간에게서 처음으로 발달되었을까? 왜 교차양상 추상화일까? 하등 포유류, 원숭이, 유인원 그리고 인간의 뇌를 비교해보면 TPO연결점과 모이랑이 점차로 확대되는 것을 발견할 수 있는데, 그 발달 정도는 가히 폭발적임. 특히 인간에게 더욱 그러함. 인간에게 이런 능력이 초기에 발달되어 우리가 나무꼭대기에 나뭇가지를 움켜잡고 이 가지에서 저가지로 뛰어다니면서 살아남는데 도움이 되었을 것임. 이런 행동을 수용하기 위해서는 팔과 손가락의 각도를 조절하여 근육과 관절의 수용체에 의해 신호가 전달되는 자기수용 지도와 가지의 시각적 모양의 수평상태(광량자의 수평적 배열)를 일치시킬 필요가 있음. 이것이 바로 모이랑이 점점 더 커진 이유임. 그러나 일단 교차양상 추상화에 관여하는 이런 능력이 발달되자 그 구조는 이번에는 현대 인간을 뛰어나게 만든 추상화의 다른 형태를 위한 탈적응이 되었음. 어떤 구조를 원래 발달된 목적보다는 다른 것을 위해 기능하도록 하는 이런 기회주의적 강탈은 생물학에서 예외적인 일이기보다는 하나의 규칙임. 예를 들어 파충류에서 씹기 위해 발달된 아래턱에 있는 2개의 뼈는 포유류에서 듣는데 사용되는 중이에 있는 작은 뼈로 전환되었음. 그 이유는 단순한데, 이들 뼈들이 적절한 때와 장소에 있었기 때문.
5. 뇌과학-마음의 비밀을 푸는 21세기의 철학
- 나중에는 우리가 언어라고 부르는 메커니즘으로 융화되어 갔으나 처음에는 다른 목적을 위해 진화된 많은 메커니즘들이 우연히 상승작용을 일으켜 결합된 형태가 언어임. 언어가 의사소통이라는 유일한 목적을 위해 단계적으로 진화된 특이적 적응이라고 한 스티븐 핑커의 생각과는 매우 다름.
- 카프그라 증후군 환자들은 자신이 인지하고 있으며 잘 알고 있는 사람, 예를 들어 어머니를 사기꾼이라고 주장함. 이론적으로 설명하면 사고로 뇌의 시각영역과 감정중추, 변연계와 편도 사이의 연결고리가 단절되는 것임. 따라서 환자가 자신의 어머니를 볼때 얼굴을 인식하는 뇌 속의 시각영역은 손상되지 않았기 때문에 그는 그녀가 자신의 어머니처럼 보인다고 말할 수 있음. 그러나 정보를 감정중추로 전달하는 회선이 끊어졌기 때문에 그는 아무런 감정도 느끼지 못함. 따라서 그는 그녀가 사기꾼이라고 믿고 그녀가 사기꾼임을 합리화시키려고 함.
- 자신이 죽었다고 주장하는 코타르 증후군같은 더욱 특이한 질환도 있음. 시각중추만이 감정중추와 단절된 것이 아니라 모든 감각이 감정중추와 단절되어 있다는 점만 제외하면 코타르 증후군은 카프그라 증후군과 유사함. 따라서 세상의 모든 것들이 감정적으로 중요성을 갖지 못함. 어떤 대상이나 사람도, 그 어떤 촉각이나 소리도 감정적 영향을 주지 못함. 환자가 그와 같은 완전한 감정적 고립을 해석할 수 있는 유일한 방법은 자신이 죽었다고 믿는 것임.
- 탐험가 데이비드 리빙스턴은 자신의 팔이 사자의 공격을 받았지만 어떤 아픔도 심지어 두려움도 느끼지 않았음. 그는 마치 멀리서 이 사건을 지켜보고 있는 제3자처럼 그 사건에서 완전히 분리된 것처럼 느꼈음. 똑같은 일이 전투중인 군인이나 성폭행을 당하는 여자에게서도 일어날 수 있음. 이와 같은 끔찍한 긴급상황에서는 전두엽의 앞띠고랑 영역이 완전히 활성화됨. 앞띠고랑 영역의 활성화는 편도와 그 외 변연계의 감정중추를 억제하거나 일시적으로 차단하고 걱정이나 두려움과 같이 잠재적으로 무기력한 감정을 일시적으로 억누름. 그러나 이와 동시에 앞으로 필요하게 될지도 모르는 어떤 적절한 방어적 반응을 준비하기 위해 극단적인 경고와 경계를 형성함. 긴급상황에서 고도로 경계하면서 감정을 차단하는 것은 우리가 해로운 방향으로 가는 것을 막아준다는 점에서 유용함.
- 자아의 특성을 반영한 자아의 5가지 정의
(1) 연속성으로 과거와 현재 그리고 미래로 이어지는 감정을 동반하며 우리의 전체 경험을 모아놓은 실타래에 이어지는 실과 같은 연속적인 감각
(2) 자아의 일체성 및 일관성. 감각적 경험, 기억, 신념과 사고의 다양성에도 불구하고 우리 각자는 한 인간으로서, 통일체로서 우리 스스로를 경함함
(3) 구체적 감각 혹은 주인의식. 우리 자신이 신체에 고정되어 있다고 느낌.
(4) 우리 자신의 행동과 운명을 맡고 있는 자유의지. 자신의 손가락을 움직일 수는 있지만 코나 타인의 손가락을 움직일 수는 없음.
(5) 자아는 그 본성상 반성할 수 있다는 것. 즉 스스로를 인식할 수 있다는 것. 스스로를 인식할 수 업슨 자아란 어법성 모순이 됨.
- 다른 자아를 모델화하지 않고서는 어떤 유기체(혹은 인간)도 당황하는 모습을 나타내는 얼굴 홍조를 드러낼 수 없을 것임. 누군가가 말했듯이 "오로지 인간만이 얼굴을 불힌다. 혹은 그럴 필요가 있다." 얼굴 홍조는 다윈도 흥미롭게 생각하는 주제임. 홍조는 사회적 금기를 위반했다는 무의식의 증표이기 때문에 인간에게서 신뢰성의 징표로 진화했을 수 있음. 남성을 유혹할 때 어떤 여성의 얼굴이 붉어진다면 그것은 이런 의미임. "나는 얼굴이 붉어지지 않고서는 나의 불륜에 대해 당신에게 거짓말을 할 수 없으며, 당신에게 부정한 짓을 할 수도 없어요. 나는 믿을만한 사람입니다. 그러니 나를 통해 당신의 유전자를 퍼뜨리세요." 이것이 옳다면 자폐아는 얼굴을 붉힐 수 없을 것임.

---

두뇌 실험실

저자

빌라야누르 라마찬드란, 샌드라 블레이크스리 지음

출판사

바다출판사 | 2007-01-18 출간

카테고리

과학

책소개

“두뇌의 입장에서 보면 다 이해됩니다” 겉으로는 멀쩡해 보이는 ...

---

- 거짓된 사실은 과학의 진보에 매우 유해하다. 왜냐하면 이들은 매우 오래 지속되기 때문이다. 그러나 거짓된 가설은 전혀 무해하다. 모든 사람들이 그것의 거짓을 증명하는 유익한 즐거움을 누릴 수 있기 때문이다. 그리고 그 목적이 달성되고 나면, 오류로 향하는 길이 봉쇄되는 동시에 보통은 진리로 향하는 길이 열린다. (다윈)
1. 두뇌속의 유령들
- 뉴런들이 시냅스라 부르는 곳에서 다른 뉴런들과 접촉하고 있음. 각 뉴런은 수천에서 수만에 이르는 시냅스를 통해 다른 뉴런들과 접촉함. 시냅스는 액을 분비해 자극하고, 다른 시냅스는 액을 분비해 흥분을 가라앉히는 엄청나게 복잡한 과정이 진행됨. 모래 한알 크기의 두뇌조각에는 10만개 정도의 시냅스가 들어 있으며, 이들 모두는 서로에게 말을 하고 있음. 이 숫자를 기초로 두뇌의 가능한 상태의 수(이론적으로 가능한 활동들을 서로 결합하거나 변환시킬 수 있는 숫자)는 우주를 구성하는 미립자의 총 개수를 넘어섬. 이런 복잡성을 가정할 때 두뇌의 기능을 이해하려면 어디서 시작해야 할까? 물론 그 기능을 이해하려면 신경계의 구조를 이해하는 것이 핵심임.
2. 갑작스러운 신체의 상실을 두뇌는 어떻게 극복하는가?
3. 최초의 성공적인 환상사지 절단 수술
- 존이 그의 환상팔을 움직이려고 하면 두뇌의 앞쪽 영역은 명령을 내려보냄. 두뇌는 이 부위는 팔이 없다는 것을 모르기 때문. 물론 존이라는 사람은 의문의 여지 없이 그 사실을 알고 있음. 그런데 두정엽이 이 명령을 계속 감시하고 있으므로, 이 명령을 동작으로 느끼게 됨. 이것이 환상팔에 의해 수행되는 환상동작임. 따라서 환상사지 경험은 최소한 두개의 출처에서 나오는 신호에 의존하는 것처럼 보임. 첫째가 리매핑임. 얼굴과 팔쭉지에서 오는 감각입력이 손에 대응하는 두뇌 영역을 활성화시킨다는 것을 기억할 것. 둘째, 운동중추가 매번 없어진 팔에 신호를 보낼 때마다, 명령에 대한 정보는 동시에 우리의 신체상을 갖고 있는 두정엽으로 보내짐. 이 두곳에서 오는 정보가 하나로 수렴되는 바로 그 시점에 역동적이고 생동적인 환상팔에 대한 상이 생겨남. 그리고 이 상은 팔의 움직임에 따라 게속적으로 갱신됨. 실제 팔의 경우에는 세번째 정보출처가 있음. 관절, 인대, 근육방추에서 오는 신경자극이 그것임. 물론 환상팔에는 이들 조직과 거기서 나오는 신호가 없음. 이상하기 하지만, 이런 사실이 팔이 움직인다고 두뇌가 잘못 생각하는 것을 막아주지는 않음. 최소한 절단후 처음 몇달 혹은 몇년간은 그러함.
- 학습된 마비는 더욱 광범위한 현상일 수 있음. 가령, 이는 뇌졸중에 의해 실제 팔다리가 마비된 사람에게도 일어날 수 있음. 사람들은 뇌졸중 후에 왜 팔을 사용하지 못하게 되는가? 두뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히면, 두뇌 앞쪽에서 척수로 뻗어 있는 신경섬유에 산소공급이 끊기고 손상이 일어남. 그 결과 팔이 마비됨. 그런데 뇌졸중의 초기단계에 두뇌가 부풀어 오르면서 일부 신경이 죽음. 또 다른 일부 신경들은 말하자면 일시적 실신상태에 빠져 연락이 단절된 상태에 놓이게 됨. 이 기간 동안에 팔은 움직이지 않으며, 두뇌는 팔이 움직이지 않는다는 시각적 피드백을 받게 됨. 환자의 두뇌는 부기가 가라앉은 다음에도 일종의 학습된 마비에 빠질 가능성이 있음.
- 거울 실험은 필립의 오른편 두정엽에 서로 상반된 신호가 주어졌을 때, 그의 마음이 일종의 부정에 호소했음을 암시함. 시각적 피드백은 그의 팔이 다시 움직이고 있다고 말하고, 그의 근육은 거기에 팔이 없다고 말함. 곤경에 빠진 두뇌가 이 기이한 감각적 갈등을 해소하는 유일한 길은 다음과 같이 말하는 것임. '아예 팔을 없애버려라. 팔은 존재하지 않는다.' 그리고 이와 함께 그의 팔꿈치에 있던 통증도 사라지는 엄청난 보너스를 받게 됨.
- 평생 당신은 당신의 자아가 안정적이고 영속적인 하나의 신체에 정박해 있다고 가정해 왔음. 최소한 죽기전까지는 그럴 것이라 생각함. 신체에 대한 자아의 충성은 일종의 공리처럼 여겨짐. 따라서 여기에 의문을 품거나 찬찬히 생각해 본적은 없을 것이다. 신체상은 겉으로 영속적인 것으로 보이지만, 실제로는 간단한 속임수에 의해 크게 뒤바뀔 수 있는 일시적인 만든 내적 구성물에 불과함. 당신의 신체상은 후손들에게 당신의 유전자를 성공적으로 물려주기 위해 일시적으로 만들어 놓은 껍질에 불과함.
4. 두뇌는 어떻게 세상을 보는가?
- 두뇌는 우리가 사는 세계가 무질서하거나 혼돈스럽지 않다는 사실을 이용함. 말하자면 세계는 지속적인 물리적 성질을 가짐. 진화의 과정을 거쳐서, 그리고 부분적으로는 어릴 적 학습의 결과로서, 이들 지속적 성질은 세계에 관한 가정이나 숨겨져 있는 지식의 형태로 두뇌의 시각영역에 통합되어 있음. 이들은 지각의 애매성을 제거하기 위해 이용됨. 가령, 표범의 점과 같이 조화를 이루면서 함께 움직이는 일군의 점들은 대개 하나의 대상에 속하는 것임. 그러므로 일군의 점이 함께 움직이는 것을 보면, 시각체계는 이것들이 우연히 함께 움직이는 것이 아니라 아마도 하나의 대상일 것이라는 합리적 추론을 하게 됨. 그리고 바로 이것이 우리가 보는 것임. 시각과학의 아버지라고 할 수 있는 독일의 물리학자 헤르만 폰 헬름홀츠는 지각을 무의식적인 추리라고 했음.
- 1차시각피질에서 표시된 것을 바라보는 조그마한 사람은 존재하지 않음. 대신 이 지도는 잉여적이고 쓸모없는 정보들을 대량으로 폐기하고, 가장자리와 같은 시각 이미지의 특정 속성을 강조하는 일종의 분류/편집 사무실과 같은 역할을 담당함. (이것이 만화가들이 윤곽이나 가장자리를 묘사하는 몇개의 간단한 선을 이용해 생생한 그림을 그릴 수 있는 이유임. 만화가는 우리의 시각체계가 전문화되어 있는 바로 그 일을 모방하고 있음.) 이렇게 편집된 정보는 30개 정도르 추정되는 두뇌속의 여러 시각 영역으로 중계됨. 이들 각 영역은 시각적인 세계의 완전하거나 부분적인 지도를 받게 됨. 분류사무실이나 중계라는 표현이 그렇게 적절한 것은 아님. 이들 전반부의 영역들은 매우 복잡한 이미지 분석을 수행하며, 상위시각 영역에서 대량의 피드백을 투사받음.
5. 스스로를 이해하려는 두뇌의 모험
6. 두뇌는 어떻게 왼쪽과 오른쪽을 구분하는가
- 우리가 어떤 시각적인 장면을 쳐다볼때, 이미지가 망막의 수용체를 자극하고 일련의 복잡한 사건의 연쇄를 일으키면, 이것들이 모여 최종적으로 세계에 대한 지각이 이루어짐. 눈에서 오는 메시지는 먼저 시각피질이라는 두뇌 두편의 영역으로 보내짐. 거기서 두정엽의 어떻게 경로와 측두엽의 무엇 경로라는 두개의 경로를 따라 중계됨. 측두엽은 개별적인 대상을 인식하고 이름을 붙이는 일에 관계하며, 대상들에 대해 적절한 감정으로 반응하게 함. 두정엽은 외부세계의 공간적 배치를 분간하는 일에 관계하며, 공간속을 움직이거나 대상을 향해 손을 뻗게 하고 날아오는 것을 피하거나 내가 어디에 위치하는지를 알게 함. 특히 오른쪽 두정엽이 손상된 무시환자에게서 발견되는 여러 특이한 증세들은, 측두엽과 두정엽의 노동분업을 통해 거의 대부분을 설명할 수 있음. 만일 혼자서 돌아다닌다면, 공간의 왼쪽과 거기서 일어나는 모든 일에 주의를 기울이지 않을 것임. 심지어 그는 왼쪽에 있는 대상에 부딪히거나 울퉁불퉁한 바닥에 걸려 넘어지기도 할 것임.
- 우리는 좌반구가 언어의 다양한 측면에 전문화되어 있음을 알고 있음. 반면에 우반구는 감정이나 전면적이고 전체론적인 감각처리에 전문화되어 있음. 시각의 전체론적인 성격에 대한 우반구의 역할을 감안하면, 우반구는 왼쪽과 오른쪽의 전체 시야를 통괄하는 폭넓은 주목의 탐조등을 가지고 있어야 함. 아마도 좌반구는 언어와 같은 다른 것들을 처리하느라 매우 바쁠 것임. 이런 이색적 배분의 결과, 좌반구가 손상을 입으면, 탐조등을 상실하지만, 우반구가 그것을 상쇄해줌. 우반구의 탐조등은 전체 세계를 비추기 때문. 하지만 우반구가 손상을 입으면 전체적인 탐조등을 상실하고, 좌반구의 탐조등은 그것을 보완해 줄 수 없음. 좌반구의 탐조등은 단지 오른쪽에 국한되어 있기 때문. 이는 무시가 왜 우반구에 손상을 입은 환자에게만 발견되는지 설명해줌.
7. 왜 두뇌는 변명에 익숙해졌을까
- 좌반구는 말하는 소리를 실제로 만들어내는 일뿐만 아니라 말에 구문구조를 부과하는 일, 그리고 의미론과 연관된 대부분의 일에 특화되어 있음. 의미론은 의미의 파악과 관련된 것임. 반면에 우반구는 말하는 것을 통제하지는 않지만, 언어의 더욱 미묘한 측면인 은유, 상징, 애매성 등에 관계함. 이들은 초등학교에서 부적절할 정도로 과도하게 강조되고 있는 기술들임. 하지만 이들은 시, 신화, 드라마 등을 통해 문명이 진보하기 위해서는 필수적인 요소들임. 좌반구는 인간의 가장 고차적 특징인 언어의 창고이며, 생각의 대부분과 말하는 것의 전부를 수행하고 있음. 따라서 우리는 이를 주 반구 혹은 지배적 반구라고 함. 미안한 이야기지만 벙어리인 우반구는 거기에 대해서 아무런 이의도 제기할 수 없을 것임. 또 다른 특화는 시각 및 감정과 관계된 것임. 우반구는 시각의 전체적 측면과 관련되어 있음. 가령, 우반구는 시각의 전체적인 특성과 관련되어 있음. 가령 나무들을 보고 거기서 숲을 보는 것이나, 격한 상황에서 얼굴 표정을 읽으면서 적절한 감정으로 반응하는 것 등이 이와 관련되어 이음. 따라서 우반구에 뇌졸중을 일으킨 환자는 곤경에 대해서도 마치 축복을 받은 듯이 무심하며 가벼운 행복감을 느끼기도 함. 감정을 다루는 우뇌가 없을 경우에 그들은 자신이 상실한 것의 중요성이나 그 정도를 파악하지 못함. 이런 점은 자신의 마비 사실을 알고 있는 환자에게도 적용됨
- 우리가 깨어 있는 순간 두뇌는 일련의 혼란스러운 감각입력들로 넘쳐남. 이 모든 것은 우리의 정합적인 관점으로 통합되어야 함. 우리의 관점은 저장된 기억이 우리 자신이나 세계에 대해 이미 참이라고 말해주는 것들에 입각해 있음. 정합적인 행위를 하기 위해서, 두뇌는 세부적인 것들로 넘쳐나는 이런 입력들을 걸러내고, 그것들을 안정적이며 내적으로 일관된 믿음체계 속으로 통합하는 방법을 가지고 있어야 함. 주어진 증거에 비추어서 앞뒤가 맞는 이야기를 구성해야 하는 것임. 새로운 정보가 들어올 때마다 우리는 세계에 관해서 이미 존재하는 우리의 견해애 그것을 말끔하게 이어 붙임. 이런 일은 주로 좌반구에서 일어남. 그런데 이야기가 잘 들어맞지 않는 뭔가가 들어왔다고 가정하자. 이를 어떻게 처리할 것인가? 한가지 가능한 선택은 모든 대본을 찢어버리고 처음부터 다시 시작하는 것임. 자신과 세계에 대한 새로운 모형을 만들기 위해 이야기의 내용을 완전히 뒤바꾸는 것임. 그런데 위협이 되는 모든 정보들에 대해 이런 식으로 대응한다면 우리의 행동은 이내 혼란에 빠지고 불안정해질 것임. 대신에 우리의 좌반구가 선택한 것은 안정성을 유지하기 위해 비정상적으로 보이는 것을 무시하거나, 현존하는 구조에 맞게끔 왜곡해 변형하는 것임.
- 상황을 극복해가는 두 반구의 전략은 근본적으로 다름. 좌뇌의 역할은 믿음체계나 모형을 형성하고, 새로운 경험을 그 믿음체계에 덧붙이는 것임. 현재의 모형에 들어맞지 않는 새로운 정보에 직면하면 좌뇌는 현상황을 유지하기 위해 프로이드 식의 부정이나 억압, 작화증 등의 방어기제에 의존. 우뇌의 전략은 악마의 대변자 역할을 하면서, 현 상황에 의문을 제기하고 총체적인 정합성을 모색함. 비정상적인 정보가 어느 정도 쌓여 일정한 임계점에 도달하면, 우뇌는 전체모형을 완전히 수정하고 다시 시작할 시간이라는 결정을 내림. 좌뇌가 항상 원래의 방식을 고수하려 하는 반면에, 우뇌는 비정상에 대한 반응으로 쿤 식의 패러다임의 전환을 강제함.
- 프로이트의 가장 값진 공헌은 의식적 마음은 단지 겉치레일뿐이며, 두뇌에서 실제로 진행되는 일의 90퍼센트는 우리가 전혀 모른다는 점을 발견한 것임. 심리적 방어에 대해서도 프로이트가 옳았음. 초조함을 숨기는 웃음이나 합리화의 실재성에 대해서 그 누가 의심할 수 있겠는가? 놀랍게도 우리는 항상 이런 속임수를 사용하면서도 그것을 모르고 있음. 만일 누군가가 지적하면우리는 그것을 부정하려 함. 다른 사람이 속임수를 쓰는 것을 보고 있으면, 그것은 웃음이 나올 정도로 명백하게 보이며 때로는 당황스러울 정도임. 극작가나 소설가들은 이 모든 것을 너무나 잘 알고 있었음. 그러나 우리의 심리적 삶을 형성하는데 심리적 방어기제의 중추적 역할을 지적한 것은 프로이트의 공헌임. 하지만 불행하게도 이를 설명하기 위해 그가 구축한 이론체계는 너무 막연하거나 전혀 시험해 볼 수 없는 것이었음. 그는 인간의 상태를 설명하기 위해 불명료한 용어나 성에 대한 강박에 너무 자주 의존했음. 게다가 자신의 이론을 유효화할 수 있는 어떤 실험도 하지 않았음. 그런데 우리는 이런 메카니즘이 부정환자들을 통해 바로 눈앞에서 전개되는 것을 목격할 수 있었음. 우리는 지그문트 프로이트와 안나 프로이트가 묘사했던 자기기만의 다양한 목록을 만들어내고, 각각의 분명하고 강화된 사례들을 확인할 수 있었음. 나는 그 목록들을 살펴보고 심리적 방어기제의 실재성과 그것이 인간본성에서 담당하는 중추적 역할에 대해 처음으로 확신하게 되었음.
8. 진짜 나는 누구인가?
- 우리가 위협적이거나 성적으로 매력적인 얼굴로 인해 감정적으로 고양되었다고 하자. 이 경우 얼굴 인식 영역에서 출발하는 정보는 변연계를 거쳐 시상하부에 있는 조그만 세포 덩어리로 간다. 시상하부는 자동신경계의 명령중추임. 시상하부에서는 심장, 근육, 그리고 두뇌의 다른 영역에 이르는 신경섬유가 뻗어 있음. 이는 특정 얼굴에 반응해 적절한 신체적 행동을 취하도록 함. 우리가 싸우거나 도망치거나 짝짓기를 할 때면, 혈압이 올라가고 세포에 더 많은 산소를 공급하기 위하여 심장박동이 빨라짐. 그와 동시에 우리는 땀을 흘리기 시작함. 이는 근육에 쌓인 열을 분산시킬뿐만 아니라, 땀에 젖은 손바닥은 나뭇가지, 무기 혹은 상대방의 목을 더 잘 쥐기 위함임. 실험자의 입장에서, 땀에 젖은 손바닥은 위협적이 얼굴에 대한 감정적 반응의 가장 중요한 특징임. 우리는 상대방에 대해 내가 어떻게 느끼는지 손이 땀으로 젖는 것을 통해 무심코 드러냄. 우리는 손바닥에 전극을 달아 피부의 전기저항을 기록함으로써 이런 반응을 손쉽게 측정할 수 있음. 전기피부반응 혹은 GSR이라고 부르는 이 간단한 절차는 그 유명한 거짓말 탐지기의 근거가 됨.
9. 두뇌는 왜 신을 보았다고 믿는가
- 변연계의 출력은 주로 감정의 경험이나 표현에 연동되어 있음. 감정적 경험은 변연계와 전두엽을 오고가는 연결을 통해 조절됨. 우리가 내면적으로 느끼는 풍부한 감정은 많은 부분 이들 연결에 의존함. 반면에 감정이 외적으로 표현되기 위해서는 촘촘히 결집되어 있는 작은 세포덩어리인 시상하부가 필요함. 시상하부는 그 스스로 중요한 세개의 출력을 담당하는 통제중추임. 첫째, 시상하부 핵은 호르몬 신호와 신경신호를 뇌하수체로 보냄. 뇌하수체는 종종 내분비 오케스트라의 지휘자로 묘사됨. 이 체계를 통해 방출된 호르몬은 인간 신체의 거의 모든 부분에 영향을 미침. 둘째, 시상하부는 눈물이나 침, 땀의 생산, 혈압이나 심장박동, 체온, 호흡, 방광기능, 배변 등의 다양한 생장 및 신체 기능을 통제하는 자율신경계에 명령을 보냄. 시상하부는 이 오래된 보조신경체계의 두뇌라고 할 수 있음. 세번째 출력은 기억술에서 네개의 F라고 부르는 fighting, fleeting, feeding, sexual behavior의 실제 행동을 구동함. 간단히 말해서, 시상하부는 절박한 긴급상황에서 신체의 준비과정을 돕고 때로 유전자의 계승을 도와주는 신체의 생존중추임
- 정상적인 인구군에서 천재나 특출한 재능을 가진 사람이 간헐적으로 나타나는 것을 설명하고, 특히 진화에서 그런 능력이 어떻게 처음으로 생겨났는가 하는 성가신 문제에 대답할 수 있음. 두뇌가 어떤 일정한 크기에 도달하면, 자연선택을 통해 선택된 것은 아니지만 전혀 새롭고 예측할 수 없는 특징이나 성질이 출현할 수 있음. 혹은 창던지기, 말하기, 이동 같은 좀더 명백한 적응상의 이유 때문에 두뇌가 더 커져야 했는지도 모름. 이를 달성하는 가장 간단한 방법은 성장과 관련한 한두가지 호르몬이나 형태형성 유전자를 증가시키는 것임. 형태형성 유전자는 유기체 발달에서 크기나 형태를 변형시키는 유전자임. 호로몬이나 형태형성 유전자에 입각한 급성장은 다른 부위는 그대로 두면서 특정 부위의 크기만을 선택적으로 증가시킬 수 없음. 따라서 그 부수적인 결과로 두뇌가 전체적으로 커지게 됨. 모이랑이 엄청나게 커지면 그에 동반에 수학능력이 수십배, 수백배로 향상됨. 이 논증은 매우 일반적인 능력을 먼저 발달시키고 그 다음에 그것을 특수한 일에 활용한다는 우리의 일반적 믿음과는 상당히 다름.
10. 인간은 짐승인가, 천사인가
11. 사라진 쌍둥이를 찾아라
12. 자아는 두뇌의 어디에 존재하는가

---

스피노자의 뇌

저자

안토니오 다마지오 지음

출판사

사이언스북스 | 2007-05-07 출간

카테고리

과학

책소개

기쁨, 슬픔, 질투, 두려움 등 우리 곁에 늘 존재하고 있는 각...

---

1. 느낌 속으로
- 스피노자는 "사랑이란 다름 아니라 외부의 원인에 대한 관념에 동반하는 즐거운 상태, 기쁨일 뿐이다"라고 했음. 그는 느낌이라는 절차를 정서의 원인이 되는 대상의 개념을 떠올리는 절차와 명확하게 구분했음. 기쁨과 기쁨을 일으키는 대상은 별개라는 것임. 물론 기쁨과 슬픔은 결국에는 그과 같은 느낌을 일으키는 대상과 함께 우리의 마음에 들어옴. 그러나 이들은 애초에, 우리 몸안에서 서로 분리되어 있는 작업이었음. 스피노자는 현대과학이 입중해낸 기능적 배열을 설명했음. 즉 살아 있는 생물은 서로 다른 사물과 사건에 정서적으로 반응하는 능력을 갖추도록 설계되어 있으며, 느낌의 패턴이 이 반응을 뒤따르고, 쾌락과 통증 및 그 변이체들이 느낌의 필수요소라는 것임. 스피노자는 또한 감정(affect)의 힘은 매우 강력해서 해로운 감정(비합리적 정념)을 극복하는 것은 오로지 이보다 더 강력한 긍정적인 감정, 즉 이성이 촉발한 감정을 통해서만 가능하다고 주장했음. 감정은 오직 그보다 더 강력한 상반된 감정으로만 억제되거나 중화될 수 있음. 다시 말해서 스피노자는 부정적 정서와 싸울때 그보다 더욱 강한 정서, 이성과 지적 노력을 통해 만들어진 긍정적 정서를 가지고 맞서 싸우라고 우리에게 권고한 것임. 그의 생각의 핵심은 순수한 이성 자체가 아니라 이성으로 유도된 정서가 동반될 때 열정을 억누르는 것이 가능하다는 것임. 이것은 결코 쉽게 성취할 수 있는 것이 아님. 그러나 스피노자는 쉬운 것에는 별 가치를 두지 않았음.
2. 욕구와 정서
- 수많은 연기자들이 연기를 할 때 이른바 정서적 기억을 이용함. 어떤 경우에는 연기자는 공공연히 기억이 이끄는 대로 연기를 하고, 어떤 경우에는 기억이 그의 연기에 포착하기 어려운 형태로 스며들어서 그로 하여금 특정 방식으로 행동하도록 함. 무엇이든 세심하게 관찰했던 스피노자는 이점도 그냥 넘어가지 않았음. 그는 "사람은 현재의 사물의 이미지만큼이나 과거나 미래의 사물의 이미지를 통해 쾌락과 고통의 감정을 느낀다."라고 에티카에 적고 있음.
- 정서적으로 유효한 자극은 매우 빠르게, 선택적인 주의력이 작용하기 전에 인지될 수 있음. 후두엽과 두정엽의 손상은 시각장애영역(자극이 무시되어 감지되지 않는 시각영역)을 발생시킴. 그런데 정서적으로 유효한 자극(예를 들어 화난 얼굴이나 행복한 얼굴)은 이 시각 장애 또는 무시의 벽을 뚫고 들어가서 인지됨. 정서촉발기구는 정상적인 감각처리통로(정상상태에서는 인지적 평가 절차를 이끌어내지만 시각적 장애 또는 무시현상 때문에 무력화된 통로)를 우회하기 때문에 이 자극을 포착할 수 있는 것임. 이 우회라는 생물학적 배치의 가치는 분명하게 드러남. 개인이 주의를 기울이든 기울이지 않든 간에 정서적으로 유효한 자극은 감지될 수 있음. 그리고 그 다음에 주의 또는 적절한 사고가 그 자극으로 유도될 수 있음.
- 정상적인 상황에서는 정서가 일어난 후 느낌 및 관련된 생각에 자리를 내주는 속도가 너무나도 빠르기 때문에 이 현상의 적절한 순서를 분석하는 것이 어려움. 보통 정서의 원인이 되는 생각이 마음에 떠오르고, 그것이 정서를 유발하고, 느낌을 만들어내고, 동시에 정서와 관련된 생각을 불러일으키며, 이번에는 그 생각이 정서적 상태를 증폭시킴. 마음에 떠오른 생각은 심지어 추가적인 정서를 일으키는 독립적인 자극으로 작용하기도 함. 그리하여 진행중인 정서적 상태를 더욱 강렬하게 만드는 것임. 정서가 증폭되면 느낌도 증폭됨. 그리고 주의가 다른 곳으로 전환되거나 이성이 작용할 때까지 이 순환과정은 계속되는 것임. 이러한 일련이 현상들(정서를 유발하는 생각, 정서적 행동, 느낌이라는 마음의 현상, 느낌과 일치하는 생각)이 완전히 진행되고 있는 동안에 우리가 자기 관찰을 통해서 어떤 것이 먼저 나타나는지 알아낸다는 것은 무척 어려운 일임.
- 진화는 정서와 느낌이라는 뇌기구를 순차적으로 조립한 듯함. 첫번째가 어떤 사물이나 상황에 부딪혔을 때 그 사물이나 사건에 대한 반응을 만들어내는 기구, 즉 정서의 기구임. 두번째는 반응에 대한, 또는 반응의 결과인 생명체의 상태에 대한 뇌의 지도, 그리고 뒤를 이어 심상을 생성해 내는 기구, 즉 느낌이라는 기구임. 첫번째 도구인 정서는 생물로 하여금 삶에 이바지하거나 삶을 위협하는 수많은 상황돌(삶에 이로운 또는 삶에 해로운 상황, 그리고 삶에 이로운 또는 해로운 결과)에 대하여 효과적이기는 하지만 별로 창의적이지 못한 방법으로 대처하도록 함. 두번째 도구인 느낌은 이롭거나 해로운 상황에 대한 심적 경계를 발하고 주의 및 기억에 지속적인 영향을 줌으로써 정서의 영향을 연장시킴. 과거에 대한 기억, 상상, 추론 등의 풍요로운 조합 덕택에 느낌은 궁극적으로 통찰을 낳고 새롭고 독특한 반응을 만들어 낼 가능성에 도달하도록 함. 새로운 도구가 추가될 때 종종 볼 수 있는 것처럼 자연은 정서의 기구를 시작점으로 해서 몇몇 새로운 요소들을 땜질해 붙여 나갔음. 시작점은 정서임. 그런데 정서의 시작점은 행위(action)임.
3. 느낌
- 느낌은 신체의 특정 상태에 대한 지각인 동시에 사고의 특정방식, 그리고 특정 주제를 가진 생각에 대한 지각임.
- 느낌을 갖기 위한 조건
(1) 느낌을 가질 수 있는 개체는 신체뿐만 아니라 신체 내부를 표상할 수단을 가진 생명체여야 함.
(2) 신경계는 신체 구조 및 신체의 상태를 지도로 나타낼 수 있어야 함. 또한 그 지도에 나타난 신경패턴을 심적 패턴 또는 심상으로 전환시킬 수 있어야 함. 이러한 절차가 없다면 신경계는 느낌의 기질인 신체변화의 지도를 작성할 수는 있지만 우리가 느낌이라고 하는 개념에는 도달할 수 없을 것임
(3) 전통적 의미에서의 느낌이 생겨나려면 느낌의 내용이 주체에게 알려져야 함. 다시 말해서 의식이 필요함
(4) 느낌의 첫번째 기능을 형성하는 뇌의 지도는 바로 이 뇌의 다른 부분의 명령에 따라 실행되는 신체상태의 패턴을 보여주는 것임. 다시 말해 느낌을 가진 생물의 뇌는 정서나 욕구를가지고 어떤 사건이나 사물에 반응하면서 그에 해당되는 느낌을 환기시키는 신체상태를 만들어 내는 것임. 따라서 느낄 수 있는 생물의 뇌는 이중역할을 하는 셈. 신체지도를 제공하기 위해서는 확실히 뇌가 필요함. 그런데 그 이전에 특정 정서적 신체상태, 궁극적으로 지도화되어 느낌을 생성할 신체상태를 명령하고 실행하기 위해서도 뇌가 필요함
- 진화과정에서 왜 느낌이라는 것이 생성되었을까? 느낌이 생겨난 것은 신체상태를 표상하는 뇌의 지도가 존재했기 때문. 이와 같은 지도가 생길 수 있었던 것은 뇌의 신체조절을 위해 신체상태의 지도가 필요했기 때문임. 신체조절이란 정서적 반응이 전개되기 동안에 신체상태에 수정을 가하는 것을 말함. 이것은 느낌이 단순히 신체, 그리고 신체를 표상할 수 있는 뇌의 존재에 의존하는 것이 아니라 뇌의 생명 조절기구의 존재, 정서나 욕구와 같은 반응을 일으키는 메커니즘의 존재에 의존한다는 것을 의미. 이와 같은 정서를 관장하는 뇌의 장치가 이미 존재하고 있지 않다면, 느낌에는 아무것도 흥미로울 것이 없음. 다시한번 강조하건대, 출발점에는 정서 및 정서를 떠받치고 있는 요소들이 있음. 느낌은 수동적 절차가 아님.
- 자연무통증 : 우리의 뇌가 통증을 느끼도록 하는 신체신호를 걸러낸다는 사실에서 거짓 신체지도의 좋은 예를 찾아볼 수 있음. 뇌는 중심적 신체지도에서 통증을 경험하도록 만드는 활동패턴을 효과적으로 제거함. 이와 같은 거짓 표상이 진화과정에서 우세하게 된 사실에 대하여 우리는 설득력 있는 이유를 찾을 수 있음. 위험을 마주하고 도망치려고 할 때, 위험의 원인으로부터 비롯된 통증(예를 들어 맹수에게 물린 아픔)이나 도망치는 과정에서 비롯된 통증(예를 들어 격렬한 달리기 또는 장애물 때문에 다쳐서 생긴 아픔)을 느끼지 않는 쪽이 더 도움이 됨.
- 감정이입 : 뇌는 내부적으로 특정 정서적 신체상태를 모방할 수 있음. 공감이라는 정서를 감정이입이라는 느낌으로 전환시키는 절차에서 그 예를 찾아볼 수 있음. 예를 들어 누군가가 끔찍한 사고를 당해 심한 부상을 입었다는 이야기를 들었다고 생각해보자. 그 순간 여러분은 어쩌면 쿡쿡 쑤시는 아픔을 느낄지도 모름. 같은 종류의 느낌은 모방신체고리라고 불렀던 다양한 메커니즘을 통해 생성되는 것으로 추정됨. 이 메커니즘은 진행중인 신체지도의 신속한 변형을 구성하는 뇌의 내부자극과 관련되어 있음. 예를 들어 전전두엽/전운동(premotor) 피질과 같은특정 뇌의 영역이 뇌의 체성감각영역에 직접 신호를 보냄으로써 이와 같은 메커니즘이 이루어짐. 최근 이러한 기능을 담당하는 신경세포의 존재와 그 위치가 확인되었음.
- 뇌의 우반구에 위치한 오른쪽 체성감각피질, 즉 뇌섬엽, SII, SI영역은 뇌가 가장 높은 수준의 통합된 신체상태지도를 완성하는 곳임. 이 영역이 없다면 뇌가 다른 신체상태를 효과적으로 모방하는 것이 불가능함. 그런데 좌반구의 해당영역이 동일한 기능을 가지고 있지 않다는 점은 매우 중요한 생리학적 의미를 가짐. 왼쪽 체성 감각 복합체에 손상을 입은 환자들은 감정이입 과제를 정상적으로 수행했음. 이것은 또한 오른쪽 체성감각 피질이 신체지도를 통합하는데 우위를 차지하고 있다는 사실을 뒷받침하는 또하나의 발견임. 또한 이 영역의 손상이 일관적으로 정서 및 느낌의 결핍이나 질병인식 불능증(anosognosia : 신체의 결손을 자각하고 지각하는 능력이 결여된 상태. 일반적으로 뇌 우반구의 손상에 수반되는 증상으로 한쪽의 마비를 수반하지만 다른 뇌 병변에 따라서도 일어날 수 있음.)과 무시증후군(neglect : 기본적인 감각장애나 운동장애가 없는 상태에서 뇌 병변 반대쪽에 의미 있는 자극을 제시했을 때 이 자극을 감지하지 못하거나 반응을 하지 않는 증상)과 같은 증상을 일으키는 이유임. 우뇌와 좌뇌의 체성감각피질의 기능이 불균형한 것은 왼쪽의 체성감각 피질이 언어기능에 주로 관여하기 때문인 것으로 보임.
- 화학물질이 체성감각 지도의 패턴을 변화시키는 방법에는 세가지 서로 다른 메커니즘이 있는데, 이들은 따로따로 또는 연합해서 효과를 발휘함. 첫째, 신체로부터의 신호전달에 개입. 둘째, 신체지도 내에 특정 활동유형을 만들어냄. 셋째, 신체 상태자체를 변화시킴. 약물의 교묘한 책략은 이 모든 메커니즘에 영향을 미칠 수 있음.
- 이완, 온기, 마비된 느낌, 마취된 듯한 기분, 통증이 없는 느낌, 오르가즘의 분출, 활력 등의 효과를 나타낸 각각의 약물이 화학적으로 서로 다르고 우리 뇌의 서로 다른 화학작용 시스템에 작용한다는 사실을 고려해 볼때, 각 약물의 효과들이 가장 큰 줄기라고 할 수 있는 핵심적 특징을 서로 공유한다는 사실이 훨씬 더 인상적임. 이 모든 물질은 체내에서 생성된 물질과 마찬가지로 뇌 기관을 점유함으로써 효과를 발휘함. 예를 들어 코카인과 암페타민은 도파민 시스템에 작용. 그런데 현재 유행하는 암페타민의 변종인 엑스터시는 세로토닌 시스템에 작용. 이전에 언급한 것처럼 헤로인과 다른 아편계 물질들은 뮤 및 델타 아편계 수용체에 작용함. 알콜은 GABA-A수용체와 NMDA글루타메이트 수용체를 통해서 작용함. 여기에서 중요한 점은 앞서 다양한 자연적 느낌에 대한 기능적 영상 연구에서 묘사되었던 체성감각 영역이 엑스터시, 헤로인, 코카인, 마리화나 등을 복용했거나 이러한 물질을 갈망할 때 비롯되는 느낌을 경험할 때 역시 관여하는 것으로 나타났다는 점임. 즉 대상피질이나 뇌섬엽이 주로 관여함. 이 서로 다른 물질들이 작용하는 수용체의 해부학적 분포 역시 서로 다르고 패턴 역시 각각의 약물에 따라서 다르게 나타남. 그러나 약물들이 생성하는 느낌에는 서로 공통점이 있음. 아니, 상당히 유사함. 따라서 어떤 방법으로든지 약물의 작용단계 중 어느 한단계에서 서로 다른 분자들이 서로 비슷한 체성감각영역의 활동을 형성하도록 하는 것으로 보임. 다시 말해 느낌의 효과는 공유된 신경부위의 변화에 기인하며, 그러한 변화는 서로 다른 물질이 야기하는 서로 다른 일련의 시스템 변화 때문에 일어남. 분자와 수용체 수준에서의 이야기만으로는 그 효과를 설명하기에 충분하지 못함.
- 느낌은 최적의 운영상태에서 생존하기 위해 끊임없이 수정되는 절차속에 있는 생명상태의 복합적 표상에 기반을 두고 있음. 표상의 범위는 생명체의 수많은 구성요소들로부터 생명체 전체 수준에 이름. 느낌이 일어나는 방식은 다음 요소들과 관련이 있음
(1) 복잡한 뇌를 가진 다세포 생물의 생명절차의 상세한 설계
(2) 생명절차의 운영
(3) 특정 생명상태가 자동적으로 만들어내는 수정반응 및 생명체가 뇌 지도에 특정대상이나 상황이 나타날 경우에 보이는 획득된 반응
(4) 내부 또는 외부의 원인에 따라서 조절반응일 일어날 때 생명절차의 흐름이 더욱 효율적이고 방해받지 않으며, 쉽게 이루어지거나 그 반대의 상태가 된다는 사실
(5) 이와 같은 구조와 절차가 지도화되는 신경매개체의 특성
4. 느낌, 그 이후
- 생물의 내부를 탐색하는 심적 감지기이자 진행중인 생명활동을 증가하는 목격자라고 할 수 있음. 느낌은 또한 우리의 파수꾼이라고도 할 수 있음. 느낌은 덧없고 제한된 우리의 의식적 자아로 하여금 짧은 기간 동안의 우리 생명의 상태가 어떠한지를 알 수 있도록 해줌. 느낌은 균형과 조화 또는 불균형과 부조화의 심적 현시(manifestation)임. 느낌은 바깥세상의 조화나 부조화를 나타낸다기 보다는 우리 몸 깊은 곳의 조화나 부조화를 나타냄. 기쁨과 슬픔 및 다른 감정들은 우리를 최적의 상태로 생존할 수 있도록 이끌어주는 절차에서 갖게 되는, 우리 신체에 대한 개념이라고 할 수 있음. 약물이나 우울증 때문에 그 충실성이 훼손되는 경우를 제외하고 기쁨과 슬픔은 생명절차의 상태를 드러내 줌.
- 정상적인 의사결정 잘차는 두가지 상호보완적 경로를 이용. 반응을 필요로 하는 상황에 직면했을 때 한 경로는 상황자체, 선택가능한 행동, 그 행동이 가져올 미래의 결과와 관련된 이미지를 촉발함. 그러면 추론전략이 그 지식을 기반으로 해서 의사결정을 만들어냄. 다른 경로 역시 동시에 작동되면서 이전의 유사한 상황에서의 정서적 경험을 촉발시킴. 그러면 정서적으로 관련된 사실들이 은밀하게 또는 공개적으로 환기되고 이것은 표상되는 미래의 결과에 주의를 기울이도록 하거나 추론전략에 개입함으로써 의사결정 절차에 영향을 미침. 이따금씩 이 경로가 직접 결론에 이르도록 하기도 함. 직감 또는 육감이 즉각적 반응을 일으키는 경우임. 각각의 경로가 따로따로 사용되거나 함께 사용되는 정도는 개인의 발달, 상황의 본질, 기타 여건에 따라 달라짐. 대니얼 카네먼과 아모스 트베스키가 70년대에 내놓은 흥미로운 의사결정 패턴은 아마 이 경로가 관여한 것으로 보임.
- 인간 이외의 종의 경우에도 역시 집단 내에서 협력하는 동물이 있는가하면 그렇지 못한 동물도 있음. 이것은 정의로운 행동이 단지 인간의 전유물이라고 생각하는 사람에게는 반갑지 않은 이야기일지도 모름. 코페르니쿠스가 우리 인간은 우주의 중심이 아니라고 말하고, 다윈이 실은 인간의 기원이 보잘것 없다고 말하고, 프로이트가 인간은 자신의 행동에 대한 완전한 주인이 아니라고 말한 것으로 모자라다는 듯, 윤리의 세계에서마저도 우리의 선임자가 있어서 그들에게 물려받은 것이라는 사실을 인정해야 하는 것임. 그러나 인간의 윤리적 행동에는 인간을 다른 동물과 구분시켜 줄 복잡하고 정교한 특성이 있음. 윤리적 규칙은 그 규칙을 알고 있는 정상적인 개인들에게 적용되는 독특한 인간으로서의 의무를 창조해 냈음. 규율을 성문화하는 것오 오로지 인간의 특성이고, 상황에 대한 맥락을 구성하는 것 역시 인간의 특성임. 우리는 인간조건에 대한 깊은 이해가 우리에게 독특한 존엄성을 부여한다는 개념을 가지고 우리 인간의 생물학적, 심리학적 구성의 일부는 인간 이전의 기원을 가지고 있다는 깨달음을 받아들일 수 있음.
- 사회적 관습이나 윤리적 규칙은 부분적으로는 기본적인 항상성 기구가 사회 및 문화의 수준으로 확장된 것이라고 볼 수 있음. 규칙의 적용으로 얻어지는 결과는 대사조절이나 욕구와 같은 기본적인 항상성 도구의 실행 결과와 같은 것, 즉 생존과 안녕을 보능하는 삶의 균형임. 그런데 확장은 여기서 멈추지 않음. 그것은 사회적 집단을 포함하는 더욱 광범위한 조직적 수준으로 확대됨. 민주국가를 통치하는 헌법, 그 헌법과 조화를 이루는 법률, 법률을 적용하는 사법체계 등이 모두 항상성 도구임. 이들은 이들의 모델이라고 할 수 있는 다른 층의 항상성 조절 메커니즘, 즉 욕구/욕망, 정서/감정, 이 둘의 의식적 조절과 마치 탯줄로 연결되듯이 연결되어 있음. 20세기에 새로 만들어진, 아직 초보단계의 국제기구들, 예컨대 세계 보건기구, 유네스코, 욕을 먹고 있는 국제연합도 마찬가지임. 이 모든 제도와 기관들은 거시차원에서 항상성을 추구하고자 하는 경향의 일부임. 그런데 이러한 수단은 때로는 좋은 결과를 성취하기도 하지만 이 국제기구들은 수많은 문제점에 봉착했음. 또한 각 기구의 정책은 새로 나타나는 과학적 증거를 도외시하면서 불완전한 인간관에 근거를 두고 있음. 그러나 비록 불완전하고 나약하다고 하더라도 이들의 존재는 진보의 표시이고 희망의 등불임.
5. 몸과 뇌, 마음
- 심신문제의 답에 도달하기 위해서는 하다못해 부분적이 해답이나마 얻기 위해서는 관점의 전환이 필요함. 그 답에 다가가기 위해서 마음이 협의의 몸 안에 존재하는 뇌에서 발생하는 것이며 마음과 몸은 서로 상호작용한다는 사실을 이해할 필요가 있음. 이와 더불어 뇌의 매개로 마음은 뇌를 제외한 몸 위에 자리잡고 있으며, 진화과정에서 마음이 발달할 수 있었던 것은 마음이 그 몸의 유지에 도움을 주었기 때문이라는 사실, 그리고 마음은 몸의 다른 부분을 구성하는 살아 있는 조직과 같은 특성을 공유하는 생물학적 조직(신경세포)으로부터 발생한다는 사실을 받아들여야 함. 관점의 변화 그 자체가 문제의 해답을 가져다주지는 않음. 그러나 관점의 변화 없이는 결코 해답에 접근할 수 없을 것임.
- 뇌는 빈서판으로 출발하지 않음. 우리 존재가 탄생하는 그날부터 뇌에는 우리의 몸이 어떻게 관리되어야 하는지, 즉 생명작용은 어떻게 운영되고 외부환경의 다양한 사건들은 어떻게 처리되어야 할지에 대한 지식이 스며들어 있음. 탄생시점부터 수많은 지도화가 일어나는 장소와 신경의 연결부위가 존재함. 예를 드어 우리는 갓 태어난 원숭이의 대뇌피질에 특정배열의 선들을 감지할 수 있는 신경세포가 존재한다는 사실을 알고 있음. 간단히 말해 뇌는 처음부터 선천적인 지식과 자동화된 방식을 가지고 있으며 몸에 대한 수많은 관념이 미리 결정되어 있음. 그 결과로 몸에서 들어오는 많은 신호들이 과념이 되며, 그것이 뇌에 의해 매개되는 것임. 뇌는 몸이 어떤 상태를 취하고 어떤 방식으로 행동할지 명령을 내리고, 몸에 대한 관념은 그러한 몸의 상태나 행동방식에 기초를 두고 있음.
- 관념에 대한 관념이라는 개념은 여로모로 매우 중요함. 예를 들어 이 개념은 관계를 나타내고 기호를 창조할 수 있게 해 줌. 뿐만 아니라 자아에 대한 관념이 탄생할 길을 열어줌. 나는 가장 기본적인 종류의 자아는 바로 관념, 이차적 관념이라고 주장해 왔음. 왜 이차적 관념일까? 왜냐하면 이차적 관념은 두가지 일차적 관념에 기초하고 있기 때문. 그 두가지 일차적 관념중 하나는 우리가 지각하는 대상에 대한 관념이고, 또 하나는 그 대상에 대한 지각을 통해 변용되는 우리의 몸에 대한 관념임. 자아라는 이차적 관념은 이 두가지 다른 관념들, 즉 지각된 대상과 그 지각을 통해 변용된 몸간의 관계에 대한 관념임.
6. 스피노자를 방문하다
7. 거기 누구인가
- 스피노자의 시스템에도 신이 존재하고 있지만 그 신은 인간의 형상을 한 선견지명을 가진 신이 아님. 스피노자의 신은 우리의 감각이 지각하는 모든 것의 근원이며 스스로 존재하며 영원하고 무한한 실체임. 쉽게 말해서 그 신은 바로 자연이며 살아 있는 생물에 가장 명확하게 구현되어 있음. 이러한 개념은 종종 인용되는 스피노자의 경구 '신은 즉 자연'이라는 말에 함축되어 있음. 스피노자의 신은 성경에 묘사된 방식으로 우리에게 그 모습을 드러내지 않음. 또한 우리는 스피노자의 신에게 기도를 드릴 수 없음. 한편 우리는 스피노자의 신을 두려워할 필요도 없음. 이 신은 결코 우리에게 벌을 내려주지 않을 것이기 때문. 또한 이 신에게 보상을 바라고 애를 쓸 필요도 없음. 아무것도 되돌아오지 않을 것이기 때문. 두려워해야 할 대상이 있다면 그것은 바로 우리의 행동임. 만일 여러분이 다른 사람들에게 좋지 않은 행동을 한다면 그것으로써 바로 그 자리에서 여러분이 여러분 스스로에게 벌을 주는 셈이며 내면의 평화와 행복을 성취할 기회를 부정하는 셈임. 한편 여러분이 다른 사람들을 사랑한다면, 그 순간 여러분은 내면의 평화와 행복에 도달할 기회를 갖게 되는 것임. 따라서 우리는 신을 기쁘게 하기 위해 노력할 것이 아니라 신의 본성에 맞도록 행동하도록 노력해야 할 것임. 우리가 신의 본성에 따라 행동한다면 그 결과로 일종의 행복을 얻을 것이며, 또한 일종의 구원을 성취할 수 있을 것임. 자 이제 스피노자의 구원이라 다름 아니라 바로 그러한 행복이 쌓여서 이루어낸 건강한 마음의 상태임.
- 스피노자의 철학은 비록 그 시대에는 용인되지 못했지만 20세기에 들어서 다시 발견되고 다시 제기되었음. 예를 들어 아인슈타인은 인도신과 종교에 대해서 스피노자와 같은 생각을 품었음. 그는 순진한 사람들의 신은 사람들이 그의 보살피을 갈구하고 그의 벌을 두려워하는 존재라고 묘사했음. "신에 대한 감정은 아이가 아버지에게 갖는 것과 같은 느낌이 승화된 형태로서 비록 경외가 곁들여져 있다고 하나 어느정도 사적인 관계를 형성하게 된다." 아인슈타인은 자신의 종교적 느낌(즉, 좀더 심오한 과학적 정신을 지닌 사람들의 종교적 느낌)에 대해 다음과 같이 묘사함. "그러한 느낌은 탁월한 지성을 드러내는 자연법칙의 조화에 대한 환희에 찬 놀라움이라는 형태로 나타남. 그에 비하여 인간의 체계적 사고와 활동은 그저 자연법칙에 대한 보잘것 없는 그림자에 지나지 않음."

---

뇌의 왈츠: 세상에서 가장 아름다운 강박

저자

대니얼 J. 레비틴 지음

출판사

마티 | 2008-03-10 출간

카테고리

과학

책소개

록커에서 프로듀서로, 그리고 세계 최고 신경과학자로대니얼 레비틴...

---

- 음악이 타고난 능력을 지닌 소수의 사람들만이 할 수 있는 전문분야라는 생각은 서구 사회에서 산업화 과정이 시작되면서 생겨난 문화적 편견. 음악천재에 대한 신화도 테크닉을 과도하게 중시하는 문화적 풍토의 소산일뿐, 음악에서 가장 중요한 정서적 표현력은 모든 사람에게 내재되어 있는 보편적 능력임.

- 음악을 이해하는 우리의 능력은 경헙 덕분이며, 우리가 새로운 음악을 듣고 이미 아는 음악을 들을 때마다 학습하고 재조정하는 신경구조 덕분임. 우리의 뇌는 우리 문화권의 언어를 말하는 법을 배우듯이 우리 문화권의 음악에 특유한 음악문법을 배움. 촘스키는 모든 사람이 세계의 어떤 언어도 이해할 수 있는 능력을 본질적으로 타고나며, 구체적 언어를 경험하면 복잡하게 얽힌 신경회로가 네트워크 모양을 갖추고 자라고 결국 가지치기를 한다고 주장. 이것이 그가 현대 언어학과 심리학에 기여한 바임. 태어나기 전에 우리의 뇌는 앞으로 어떤 언어를 접하게 될지 모르지만, 세계의 모든 언어들이 기본적인 몇몇 원칙을 공유하도록 뇌와 자연언어가 상호진화해왔기 때문에, 신경이 발달하는 임계시기에 어떤 언어라도 접하면 어려움 없이 받아들일 수 있는 것임. 마찬가지로 우리 모두에게는 세계의 어떤 음악도 배울 수 있는 본능적 능력이 있음.

- 다중흔적 기억모델에 따르면 모든 경험은 잠재적으로 기억속에 각인됨. 뇌는 창고 같은 것이 아니므로 기억이 특정한 곳에 각인되는 것이 아니라 뉴런 집단에서 새겨짐. 그래서 이들 뉴런집단이 적절한 값에 맞춰지고 특정한 방식으로 배열되면 기억이 인출되어 마음의 극장에서 재상영 됨. 우리가 원하는 것을 다시 불러오는 데 장애가 있다면, 그것은 기억속에 저장되지 않아서가 아니라 기억에 접근해서 신경회로를 올바르게 배열하는 적절한 단서를 찾지 못했기 때문. 우리가 기억에 가까이 접근할수록 인출/상기 회로가 더욱 쉽게 얻어짐. 이론적으로는 적절한 단서만 있다면 과거의 어떤 경험에도 접근할 수 있음

- 기억이론은 유일무이한 단서가 기얻을 불러오는 데 가장 효과적이라고 함. 어떤 단서가 여러 사건이나 맥락에 함께 연결되어 있을수록 그만큼 특정 기억을 효과적으로 불러오지 못함. 어떤 노래가 당신 인생의 특정 시기와 관련됨에도 그때의 기억을 효과적으로 인출하지 못하는 것은 그런 이유에서임.

---

퀀텀 브레인

저자

제프리 새티노버 지음

출판사

시스테마 | 2010-12-17 출간

카테고리

과학

책소개

뇌과학이 물리학을 만났다! [퀀텀 브레인]은 뇌과학의 개념들을 ...

---

- 망막은 애당초 눈을 이루는 부품이 아니라 네번째 두뇌의 일부가 눈 속으로 뻗어 나온 물리적 돌출부임. 그러므로 망막은 그저 빛을 받아 들이는데 그치지 않고 다른 두뇌 조직처럼 시각 데이터를 지능적으로 처리해 내도록 되어 있음. 망막은 엄청나게 강력하고 정교하며 복잡한 패턴을 식별하고 분류하는 장치임. 생각하는 기계라는 표현을 써도 좋다면 망막은 터무니 없을만큼 섬세한 생각하는 기계임.

- 천재적 자질을 지닌 이들은 몇시간이고 집중하면서 온갖 기상천외한 가능성을 흥겹게 탐색하곤 함. 그런 이들은 먼저 그렇게 놀고 난 뒤에야 비로소 합리적인 하향식 논리나 증거에 따른 판단 쪽으로 돌아섬. 엉뚱한 가설 가운데 거짓으로 밝혀진 쪽은 그때에야 비로소 버리고, 옳다고 드러난 가설은 가다듬고 다시 정리함. 파인먼은 수학자 스리니바사 라마누잔과 파인먼 자신의 천재성에 대해 설명해달라고 차람들이 조르자 이렇게 이야기 했음. "어떤 능력이라기 보다는 즐겁게 놀고 싶어 하는 욕구 입니다. 저는 늘 즐겁게 놀았습니다. 저는 그냥 놀았을 뿐이에요. 어린 아이처럼 말입니다. 다만 가지고 논 장난감이 좀 달랐지요."

- 조증을 앓는 사람들 가운데 사실 몹시 창조적인 사람이 유난히 많지만, 그 점에는 한가지 함정이 있음. 연상 관계가 점점 더 멀리까지 뻗어가다 보면 지나치게 멀어졌을 때는 버릴 줄 아는 바로 그 판단력이 망가짐. 그런 지경에 이르면 만사가 모두 하나같이 소중해 보이는 바람에 싫은 것도 없게 되어 버림. 영감을 받은 상태란 무척 경이로운 느낌이어서, 그 느낌이 더 클수록 그런 상태를 벗어나고 싶지 않게 됨. 그리고 그런 상태를 잊어야 한다는 판단을 내릴 능력은 그만큼 더 줄어듬. 조증은 점덤 더 부풀어 오르는 경향이 있는데, 그러다 보니 자꾸만 점점 더 빠르게 부풀어 오르기 십상임. 반면 리튬을 투여하면 판단력은 나아지지만, 대신 영감을 받은 상태의 들뜬 느낌은 덜해짐. 조증을 앓기 쉬운 창조적인 이들은 판단력을 보전한 채 영감에 들뜬 상태를 누려보고자 약물조절에 공을 들이며 여러해를 헛되이 흘려보내곤 함.

- 인간은 기계이다. 두뇌 스스로 수행하는 발달과 조직화 과정은 온전히 기계적으로 일어난다. 인간의 존재와 능력을 설명하는 데에는 지능이라고는 찾아 볼 수 없는 물질끼리 주고받는 국소적 상호작용의 자연적 잠재능력만으로도 충분하다. 바깥으로부터의 개입, 의도, 설계, 하향식 프로그래밍 따위는 깡그리 없어도 된다. 인간과 인간존재를 이루는 요소는 모두 그저 기계적 필연이었을 뿐이다. 인간이 생겨나기까지의 과정에서 선택이 끼어들 여지는 없었다. 인간이 취하는 행동에 다른 선택의 여지 따위는 없고, 가지 않은 길이란 그저 갈 수 없는 길일 뿐이다. 인간이 자신의 대안이라 할 수 있는 형상을 만들어내지 말아야 할 까닭은 어디에도 없다. 왜냐하면 인간이 단순한 기계적 존재라는 주장을 부정할 수 있을 만한 요소가 인간에게는 하나도 없기 때문이다. 그런 때가 오면 인간은 마침내 생명이라는 게임의 승자가 되는 셈이다. 어쩌면 패자가 되는 셈일까?

---

명령하는 뇌 착각하는 뇌

저자

V. S. 라마찬드란 지음

출판사

알키 | 2012-04-16 출간

카테고리

과학

책소개

당신의 행동을 지배하는 뇌의 두 얼굴 명령하는 뇌, 착각하는 뇌...

---

- 거울신경과 그 기능의 이해가 얼마나 중요한지를 과장해서 말하기는 어려움. 사회적 학습, 모방, 그리고 문화전승의 사고방식과 기능이 그 핵심일지 모름. 우리가 말이라고 부르는 소리집합도 거기에 포함될 것임. 과도하게 발전하는 거울신경 시스템에 의해, 진화는 실제로 문화를 새로운 유전자로 변화시켰음. 인간은 문화로 무장하여 여러 새 환경에 적응할 수 있었고, 이전에는 접근 불가능이었거나 독디 있는 음식을 찾아내는 방법을 한두세대 만에 생각할 수 있게 됨. 그러한 적응은 수백 수천세대를 거치는 것이 아닌 유전자 진화를 통해 얻었을 것임. 그래서 문화는 뇌가 더 나은 거울신경 시스템과 모방학습 시스템을 선택하도록 진화를 압박하는 새로운 힘이 됨. 결과적으로 우리는 자시의 마음을 들여다보고 전체 우주가 그 속에 비춰지는 것을 알았던 유인원인 호모 사피엔스가 되었음. 굴러내리면서 스스로 커지는 눈덩이 효과중 하나였던 것.
- 팔이 절단되면 신체에서 팔은 더 이상 존재하지 않으나, 뇌에는 여전히 팔의 지도가 존재. 이 지도의 할 일은, 즉 존재이유는 팔을 표현하는 것. 팔은 없어졌지만 뇌의 지도는 특별히 할 일도 없이 계속 일을 함. 뇌 지도는 계속 팔을 표시함. 매일매일 매순간 이 지도의 존재는 살과 피가 붙어 있는 팔이 잘린 뒤에도 감각이 유지되는 의사수족증 현상을 설명. 얼굴에서 일어나는 접촉감각을 가상의 팔 탓이라고 하는 이 기이한 현상을 어떻게 설명할 것인가? 외톨이가 된 지도는 계속하여 없어진 손과 팔을 나타냄. 그러나 실제로 어떤 접촉 압력을 받는 것은 아님. 그것은 죽은 채널에 귀를 기울이는 것이고, 감각신호를 애타게 기다리는 것임. 이 현상에 대한 두가지 가능성이 있음. 첫번째는 얼굴 피부에서 뇌 속의 얼굴지도까지 떠도는 감각입력이, 없어진 손에 부합하는 빈 영역을 적극적으로 침범함. 보통 얼굴피질에 주사되는, 얼굴 피부로부터 나오는 신경섬유는 팔 지도에 기어오르는 수천가지 신경덩굴손의 싹을 틔움. 그런 다음 강력하고 새로운 시냅스를 형성. 이 혼선의 결과로, 얼굴에 적용된 감각신호는 얼굴지도를 활성화시킬 뿐만 아니라 통상 그렇듯이 피질 속의 손 지도도 활성화시킴. 더 높은 뇌 영역을 향해 손! 이라고 외치며 말이다. 그 결과 환작 자신의 얼굴을 만질때마다 가상의 손이 접촉을 느낀다는 것. 두번째 가능성은 절단되기 이전부터 얼굴로부터의 감각입력이 마치 행동에 들어갈 준비가 된 예비부대처럼 얼굴에 전달될 뿐만 아니라 부분적으로 손 영역을 잠식한다는 것. 그러나 이 비정상적인 연결은 보통 말이 없음. 아마도 비정상적인 연결들이 끊임없이 방해를 받거나, 손 그자체로부터 정상행동 기준에 가깝게 옅어졌을 것임. 절단수술을 할 때 이러한 통상적으로 침묵의 시냅스의 정체가 드러남으로써 얼굴을 만지는 것이 뇌 속의 손영역 세포를 활성화함. 그것이 결국 환자가 없어진 손에서 일어나는 것과 같은 감각을 경험하게 됨.
- 보통 통증은 한가지라고 생각하지만 기능적 관점에서 보면 적어도 두가지임. 뜨거운 화로에 무심코 손이 닿았을 때 악 하고 소리를 지르는 극성 통증과 오랜시간 지속되고 재발하는 손바닥 골절과 같은 만성통증이 있음. 이 두가지는 통증이라는 점에서 같기는 하지만, 생물학적 기능과 진화학적 기원은 서로 다름. 극성통증은 화로에 닿은 손을 잽싸게 빼게 하여 심한 손상을 방지. 만성 통증은 골절된 손을 고정시켜 치유하는 동안 재부상을 방지.
- 80년대에 만연했던 낡은 시각은 뇌가 전문화된 모듈로 구성되어 있는데 태어나면서부터 특정한 일을 수행하도록 고정되어 있다는 것. 90년대에 들어서자 뇌에 대한 고정적 시각은 훨씬 더 역동적 모습으로 대체. 뇌의 모듈은 격리되어서 일을 수행하지 않음. 모듈가 수 많은 앞뒤 상호작용이 우리가 이전에 추측한 것보다 훨씬 더 많이 존재. 한 모듈의 작용의 벼화는 말하자면 손상이 성숙 또는 학습과 삶의 경험으로부터 그 모듈과 연결된 다른 많은 모듈의 작용에 중대한 변화를 가져올 수 있음. 놀라운 것은 하나의 모듈은 다른 하나의 기능을 인수할 수 있다는 점. 뇌의 배선은 태아기의 유전적 청사진에 따라 융통성 없이 정해지는 것이 아니라 무척 유동적임. 유아기와 소년기에만 그런 것이 아니고 성인이 되어서도 그러한 특성을 유지.
- 유사한 특징을 그룹화 또는 분리하는 능력은 아마도 일상에서 위장에 속아 넘어가지 않고, 숨겨진 무엇을 찾아내기 위해 진화한 것으로 보임
- 뇌는 중요한 무엇인가가 더 있는지 없는지 알아보기 위해 할 수 있는 낮은 차원의 특징들을 함께 모아 그룹하려는 성향이 있음.
- 회사 대표가 각 임무를 사무실별, 개인별로 할당하는 것처럼 뇌도 각각의 일을 각각이 영역으로 나눔. 처리과정은 망막에서 온 신경신호가 뇌 뒤쪽 영역으로 움직일 때 시작. 뇌 뒤쪽은 이미지를 색이나 움직임, 형태, 깊이와 같이 서로 다른 간단한 속성별로 분류하는 곳임. 그런 뒤 분리된 특징에 대한 정보는 나뉘어져 측두엽과 두정엽에 있는 대여섯 개의 멀리 떨어진 영역에 분배됨. 예를 들어, 움직이는 목표물의 방향에 관한 정보는 두정엽에 있는 V5로 감. 색 정보는 측두엽에 있는 V4로 주로 전달됨. 이러한 분업에 대한 이유를 알아내는 것은 그리 어렵지 않음. 파장(색) 정보를 추출하기 위해 필요로 하는 연산작업은 운동정보를 추출하는 데 필요한 연산작업과는 상이함. 만일 경제적인 회로와 쉽게 연산할 수 있는 별개의 신경조직이 있고, 업무별 분리된 영역이 있다면 이런 일은 아주 쉽게 할 수 있을 것임
- 숫자-색 공감각은 전문화된 뇌 영역간의 혼선 때문에 생기는 현상. 뇌에서 색과 숫자를 처리하는 방추상회와 인접한 각회 둘다 모두 아주 가까이 있다는 뇌 해부학적 측면 때문.
- 아마도 공감각 소유자들은 약간의 비정상적 연결 때문에 생긴 돌연변이가 정상적으로 잘 분리된 인접한 뇌 사이에 잠복하는 것 같다.
- 몇몇 공감각 소유자들은 다른 공감각 소유자들에 비해 더 많은 뇌 영역에서 돌연변이 유전작 발현. 그러면 돌연변이가 얼마나 정확하게 혼선이 생기게 할까? 정상적인 뇌는 명료하게 묘사한 영역들이 한 묶음으로 만들어져 태어나지 않음. 태아의 뇌는 초기에 밀도가 아주 높게 과도한 연결이 만들어지지만 발달됨에 따라 제거돔. 제거작업이 확대되는 이유는 아마도 인접한 영역간에 누수(신호확산)을 피하기 위함으로 보임
- 최근 조사에 따르면 시인, 소설가, 그리고 예술가의 3분의 1이 두가지 이상의 공감각을 경험한다고 함. 보수적으로 계산하면 6분의 1정도임. 예술가들이 보통사람보다 더 생생하게 상상하고, 은유적 언어로 자신을 표현하는 경향이 많기 때문일까? 아니면 그들이 단지 공감각 경험을 가졌다는 사실을 덜 거리낌 없이 받아들이는 것인가? 아니면 예술가에게는 공감각 소유자라는 것이 섹시하기 때문에 단순히 그렇다고 주장하는 것일까? 만일 발생빈도가 높다면 왜 그럴까? 시인과 소설가들의 공통점은 비유에 능하다는 점. 마치 그들의 뇌는 겉으로 보기에는 무관해 보이는 영역간의 연결이 보통의 우리보다 더 잘 설정되어 있는 것으로 보임
- 말의 달인 뇌의 과도한 연결은 더 넓은 소용돌이를 만든다는 것을 의미. 이는 더 큰 영역들이 중첩되고 부수적으로 비유쪽의 성향이 더 높게 나타남. 이는 공감각이 일반적으로 창의적인 사람한테서 더 높게 나타난다는 사실을 설명할 수 있을 것임. 이러한 생각은 우리를 원점으로 되돌림. 공감각이 예술가 사이에서는 더 일반적이다. 왜냐하면 그들은 비유적인 생각을 하니까라고 말하는 대신에, 그들은 우리들보다 비유에 능하다. 왜냐하면 그들은 공감각 소유자들이니까 라고 말하는 것이 더 나을 것임.
- 해부학 덕에 우리는 뇌 영역들 간에 발전되 교차-활성화를 유도한느 유전자의 역할을 살펴보았음. 이 유전자들은 인간이 하나의 종으로서 창의성을 갖게함으로써 많은 이점을 누리도록 한 것으로 보임. 교차활성 유전자들의 어떤 흔치 않은 변종들이나 조합들이 공감각이라는 양성 부작용을 만들지 않았을까 함. 양성에 대한 부분을 서둘러 강조하고자 한다. 공감각은 겸상적혈구 빈혈증이나 정신병처럼 해롭지 않음. 사실 대부분의 공감각 소유자들은 자신들의 능력을 즐기는 것으로 보임. 고칠 가능성이 있는데도 그렇게 하지 않는 경향도 있음.
- 아메바 같은 그림위의 부드러운 곡선과 등고선 같은 기복은 부바 음의 부드러운 기복을 흉내냄. 부-바 음을 낼 때 부드럽게 말리거나 풀리는 혀와 뇌의 청각센터에서 묘사되는 것과 비슷. 반대로 키-키라는 음의 날카로운 파도모양와 팔레트 위의 혓바닥 같이 생긴 날카로운 굴곡은 갑자기 삐죽삐쭉한 시각적 모양으로 변하는 것처럼 보임.
- 거울신경은 여러분으로 하여금 타인의 입술과 혀의 운동을 흉내낼 수 있게 함. 이것 하나하나가 구두발성 진화의 기초를 제공했을 것으로 보임. 일단 타인의 의도를 읽는 능력과 발성을 흉내내는 이러한 능력이 자리잡으면 여러분은 언어가 진화하도록 한 수많은 기본적 사건 중 두개에 시동을 건 셈
- 하나의 차원을 다른 차원으로 지도화하는 능력은 거울신경의 역할 중 하나임. 그래서 이 신경이 하부두정엽 근처에 그렇게 광범하게 많이 퍼져 있는 것은 놀라운 일이 아님. 인간의 뇌에 있는 이러한 영역이 불균형적으로 넓고, 구분되어 있다는 사실은 진화의 도약이 있었다는 것을 시사함.
- 모방하는 재주라는 관점에서 보면 우리에게 가장 근접하는 유인원은 침팬지가 아니라 오랑우탄임. 오랑우탄은 자물쇠를 열 줄 알고, 노를 저을 줄도 암. 일단 녀석이 다른 누군가가 그렇게 하는 것을 본 뒤의 일이다. 또 녀석들은 고등 유인원 중에서 나무에서 생활을 가장 많이 하고, 물건을 집을 줄 암. 녀석들의 뇌는 아마도 새끼들로 하여금 어미가 하는 것을 보게 하여 시행착오를 겪지 않고 숲 생활의 어려움을 극복하게 하는 법을 배우게 하는 거울신경으로 꽉 찬 상태일 것임.
- 비록 거울신경 시스템이 다른 사람의 행동과 의도에 대한 모델을 마음속에 만들도록 애초에 진화되었지만 인간은 더욱 진화한 것으로 보임. 자신의 마음을 그 자신 속에 그리고 또 그리기 위해서임. 마음 이론은 친구와 이방인, 적들이 마음에 무엇을 품고 있는지를 직감적으로 알아내는 데 유용. 더욱이 호모 사피엔스의 고유한 사례로서 마음의 통찰력을 극적으로 높여 주는 것일수도 있음. 이는 아마도 단지 수십만년 전에 우리가 겪은 지적 전환기에 발생했고, 그때가 자각이 완전해지는 태동기였을 것임.
- 포유류의 턱은 하악골이라는 하나의 뼈로 되어 있음. 반면 파충류 조상들의 턱은 3개임. 이유는 포유류와는 달리 파충류는 자주 엄청난 크기의 먹이를 삼켜야 했기 때문. 그러나 턱은 오직 삼키는 역할을 하는데 사용되었을 뿐 씹는 용도는 아니었음. 그리고 파충류는 신진대사, 소위 소화능력이 한참 느리기 때문에 삼킨 음식이 소화되려면 몇주씩 걸렸음. 이런 종류의 식사에는 크고 유연한 다중경첩의 턱이 필요. 그러나 파충류가 신진대사 작용이 활발한 포유류로 진화. 따라서 생존하기에 좋은 신진대사 전략은 적은 양의 식사를 자주해 빨리 소화시키는 것이었음. 파충류는 땅 가까이에서 네 다리를 제멋대로 벌려 엎드리고서 목과 머리를 땅에 대고 킁킁대면서 먹이를 찾음. 땅에 댄 세개의 턱뼈는 동시에 근처에 있는 다른 동물들이 내는 발자국 소리를 귀 근처로 전송하는 역할을 함. 뼈 전도라고 하는 이것은 포유류가 사용하는 공기전도와는 상반되는 내용임. 포유류로 진화하면서 파충류는 스스로 네다리를 벌리고 걷는 자세에서 땅에 수직으로 걷는 자세로 바뀜. 이런 과정에서 세개의 뼈 가운데 두개가 점차적으로 가운데 귀로 변함. 씹는 기능은 포기하고 소리를 듣기 위해 공기전도 역할만 하도록 진화. 그러나 이러한 기능의 변화가 가능했던 것은 이미 전략적으로 자리를 잡고 있었기 때문. 즉 적절한 시간에 적절한 장소에 맞춘 것. 그리고 땅에서 전송되는 소리의 진동을 듣는 긴ㅇ이 이미 시작된 것임. 기능상에 있어서 이러한 근본적인 변화로 인해 부차적 진화가 이루어졌음. 다시 말해서 턱이 음식을 씹기에 훨씬 더 강력하고 유용한 하나의 뼈로 된 것임.
- 그릇된 사실은 오래 지속될 가능성이 있기 때문에 과학 발전에 있어 매우 위험하다. 그러나 근거가 뒷받침되기만 한다면 잘못된 시각은 거의 해롭지 않다. 왜냐하면 사람들은 오류를 증명하면서 유익한 즐거움을 느끼기 때문이다. 증명이 끝나면 오류로 가는 길은 폐쇄되고 동시에 진리로 가는 길이 열린다. (인간의 유래, 찰스 다윈)
- 진화의 초창기에 뇌는 아주 제한된 수의 반응만을 이끌어낼 수 있는, 외부 개체에 대한 일차 감각 표현을 만들어내는 능력을 발달시킴. 예를 들어 쥐의 뇌는 고양이에 대해 반사적으로 피해야 할, 털 많고 움직이는 물체라는 일차 표현만을 갖고 있음. 그러나 인간의 뇌는 점차 진화하면서 이차 뇌가 나타남. 정확히 말하면 신경연결 체계인데 이는 어떤 의미에서는 기존의 뇌에 기생충 같은 존재였움. 이 이차뇌는 일차죄에서 전달 받은 정보들을 관리하여 더 정교한 반응을 만들어냄. 그래서 언어와 상징적 사고를 포함하여 폭넓은 레퍼토리에 사용되로고 했음. 이것이 쥐에게는 단순히 털 많은 적으로 인지되는 대상인 고양이가, 인간에게는 포유류이며 포식동물, 애완동물, 개와 쥐의 적이자, 귀와 수염과 긴 꼬리가 있고 우는 동물로 나타나는 이유임.
- 감각을 통해 도달하는 정보는 보통 이미 존재하는 기억들과 어우러져 여러분 자신과 세상에 대한 신념체계를 만들어냄. 내적으로 일관된 신념체계는 주로 좌측반구에 의해 만들어짐. 만약 여러분의 전체적인 신념체계에 만지 않는 비정상적인 작은 정보가 있다면, 좌측반구는 행동의 안정감과 자아의 일관성을 지키기 위해 차이점들과 변칙들을 바로잡으로 할 것임. 마음속으로 이야기를 지어내는 작화증이라는 행위과정에서 좌측반구는 가끔 자신의 전반적 시각이나 조화를 지키기 위해 정보를 조작하기도 함. 프로이트 주의자는 좌측반구가 자아파괴를 피하기 위해, 혹은 심리학자들이 언급하는 자아의 여러 내적인 측면 간 부조화인 인지 불협화음을 줄이기 위해 이런 행동을 한다고 말할지 모름. 그런 비연결은 작화, 부인, 그리고 정신의학에서 보여주는 망상들을 일으킴. 다시 말해, 프로이트의 방어학설은 주로 좌측반구에서 유래. 그러나 정통 프로이트 주의와 달리 그것들은 자아보호가 아니라 행동을 안정시키고 일관성과 여러분 삶의 이야기를 도입하기 위해 진화한 것.

---

뇌과학과 학습혁명

저자

테리 도일 지음

출판사

돋을새김 | 2013-04-08 출간

카테고리

인문

책소개

우리 교실에서는 누가 공부를 가장 많이 할까?대부분의 사람들은 ...

---

- 요즘에는 다중작업자라는 말이 마치 명예의 상징처럼 들림. 이는 마치 뇌력의 슈퍼맨이라고 부르는 것과 마찬가지이기 때문. 다만 한가지 문제점은 주의집중이 요구되는 뇌활동에서는 다중작업이 불가능하다는 것. 주의가 학습에 중요하다는 사실에 비추어볼 때 이것은 매우 중요한 발견임. 다중작업은 기억의 작동방식에 대해 과학자들이 기존에 알고 있는 모든 사실과 어긋남. 영상을 이용한 연구결과를 보면, 기억작업과 주의를 산만하게 만드는 자극은 뇌의 서로 다른 부위에 연결되어 있으며, 이 뇌 영역들은 서로 경쟁함. 뇌는 우리를 열심히 속여 한번에 한가지 이상이 일을 할 수 있다고 생각하도록 만듬. 그러나 우리는 동시에 여러가지 일을 할 수 없음. 두가지 일을 한꺼번에 하는 듯하지만, 실제로 뇌는 다른 일을 하는 동안 한가지 일을 일시적으로 멈춤.
- 2010년 국립약물남용연구원은 41명의 피실험자를 대상으로 플라시보 통제를 하고 이중맹검법으로 실시한 연구에서 니코틴이 소근육 운동기능, 단기기억의 정확성, 일정한 주의력, 작업기억, 기타 기초적 인지능력에 유의미한 긍정적 영향을 미친다고 보고. 여기서 개선효과란 뇌기능의 향상과 유리한 인지효과를 의미. 이는 니코틴이 신경전달물질인 아세틸콜린 뇌수용체에 묶여 있기 때문. 아세틸콜린은 피질회로에서 핵심적이 역할을 함. 한편 이 연구는 흡연이 건망증과 여러가지 다른 건강상의 위험과 연관이 있다고 경고. 이 논문을 쓸 당시에 껌이나 파스형태로 니코틴을 사용하는 연구는 완성되지 않았음.
- 명상은 주의력을 통제하고 외부세계에서 들어오는 감각신호를 처리하는 뇌 영역을 두껍게 만듬. 명상은 뇌구조를 바꾸어 기민성과 주의력을 향상시키고 뇌가 정보를 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 것을 알려졌는데, 이는 고등지능과 연관된 특성임. 명상이 뇌에 미치는 긍정적 영향이 신경과학 연구에서만 나타나는 것이 아님. 보건학같은 다른 학문의 연구에서도 명상이 스트레스 수준을 낮춰주는 등 긍정적 효과를 내는 것으로 나타남.
- 동작과 진전을 혼동하지 말라. 흔들목마는 계속 움직이지만, 조금도 앞으로 나아가지 못한다. (알프레드 몬타퍼트)
- 전통적인 미국문화에서는 이해하기 어려운 것 중 하나가, 특히 젊은이들이 멍청해보이느니 차라리 게을러 보이는 게 낫다고 생각하는 문화임. 그래서 학생들은 교실에서 경쟁할 때 노력해서 성공했다고 하기 보다는 타고난 능력으로 성공한 것처럼 보이고 싶어함. 다시 말해 학생들은 만약 내가 그것을 공부해야 항다면, 나는 그만큼 똑똑하지 못하다는 소리라고 생각하는 경향이 있음.
- 학생들의 마인드셋을 바꿀 수 있는지에 대한 몇가지 구체적 제안들
(1) 학생들의 지능을 칭찬하지 말고, 노력과 공부전략을 칭찬하라.
(2) 학생들에게 그들의 뇌를 성장시킬 수 있다고 말해주어라
(3) 학생들이 성과가 좋지 않을 때는 노력을 더 하고 개선된 전략을 사용하게 만드는 피드백에 초점을 맞춰라
(4) 학생들에게 도전에 직면하는 능력은 실제 기량이나 역량의 문제가 아니라 도전에 응하는 그들의 마인드셋에 달려있다는 사실을 말해주어라
(5) 현재의 성과는 단순히 현재의 기술과 노력이 반영된 것일 뿐 지능이나 가치를 대변하는 것은 아니라는 사실을 인식시켜라
(6) 학생들의 고정된 믿음이 틀렸다는 증거를 제시하고, 성공적으로 과목을 학습하기 위해 필요한 공부기술과 학습기법을 가르쳐주어라
- 회상은 학문의 세계에서 잃어버린 학습기능이 되어버렸음. 우리는 모든 교과내용을 다루느라 너무 바빠서 인류가 깨우친 가장 중요한 장기기억을 위한 방법 중 하나인 회상에 슬 잠깐의 시간조차 내지 못하고 있음. 존 듀이가 <우리는 어떻게 사고하는가: 회상적 사고의 교육과정에 대한 관계의 재정립>에서 회상에 관해 쓴 이후, 교사들은 회상이 기존 지식과의 새로운 연결을 만들고, 정보를 좀 더 잘 기억할 수 있게 함으로써 이해를 증진시킨다는 것을 알고 있음.
- 냄새를 관장하는 뇌 영역(이상피질)은 기억과 감정을 다루는 부위 바로 옆에 있음. 이로 인해 우리의 기억은 본능적으로 냄새와 밀접한 관련을 맺음. 냄새는 경험을 둘러싼 감정이 떠오르게 할 수 있고, 그런 감정을 상기시켜줄 수도 있으며 심지어 재생할 수도 있음. 이러한 냄새와 감정의 연계에 착안해 냄새를 이용하여 기억력을 개선시킬 수 있음을 보여주는 연구도 증가. 로즈메리 향이나 라벤더 향이 나는 교실에서 공부를 한 학생들은 그 냄새를 다시 맡았을 때 훨씬 더 많은 정보를 기억할 수 있음. 핵심은 냄새를 학습과정에 조화시킬 필요가 있다는 점. 예를 들면, 역겨운 냄새는 정보의 회상을 방해할지도 모르는 여러가지 감정적 기억을 불러일으킬 수 있음. 학생들은 그들이 좋아하고 그들이 공부하고 있는 것과 긍정적으로 연관시킬 수 있는 냄새를 원함. 2010년에 메이 오 르윈, 모린 모린, 아다드나 크리슈나 등의 연구자들은 냄새는 어느정도 시간이 흐른 뒤에 구술정보의 기억을 증짐시켜주고, 정보검색의 단서로 이용하면 그림을 보고 기억을 떠올리게 하는데도 도움이 된다는 것을 발견했음. 2007년 과학저절에 발표된 한 하버드 대 논문에서는 장미향기에 흠뻑 노출된 상태에서 공부한 사람들이 잠을 자고 난 후에 그 냄새를 다시 맡지 않았는데도 학습자료를 더 잘 기억할 수 있었다고 밝힘. 냄새는 장기기억을 형성하는 책임을 맡고 있는 뇌부위인 해마로 정보가 이전하는 것을 강화시킴.
- 인간은 능동적으로 심상을 만들어내면서 한번에 한 통로에서 제한된 양의 정보만 처리할 수 있음. 멀티미디어 학습 인지이론은 뇌는 단어, 그림 및 청각정보가 멀티미디어로 표현된 것을 따로따로 해석하지 않고, 오히려 이들 요소들이 통합된 논리적 심상을 만들어내기 위해 역동적으로 선택하고 조직화한다는 것을 보여줌.
- 하버드 대 심리학자 존 레이티는 <뇌 사용 설명서>에서 인간의 뇌를 패턴 탐색장치라고 묘사. 그는 뇌는 전체 개념을 서로 연관시키고 그들간의 유사성, 차이점, 관계 등을 찾는다고 했음. 자료에서 특정 패턴을 발견하여 질병 치료제를 개발한 의학연구원에 관한 기사를 읽거나, 소비자의 소비패턴을 발견하여 새로운 마케팅 전략이나 제품을 개발한 경제학자에 대한 이야기들을 들을 때 우리는 패턴의 중요성을 깨달음. 패턴은 성공적인 학습의 중요한 열쇠임. 인간은 인지과정을 통해 패턴, 관계 및 연관성을 구축하고 수정해나감으로써 개념, 기술요인, 사람, 경험들 간의 연관관계를 능동적으로 창조해냄. 우리 뇌의 패턴은 지속적으로 변함. 새로운 것을 배울 때마다 추가적 패턴을 만들고 이전에 구축된 패턴을 수정함. 우리의 뇌는 스스로 삶을 제어하지 못한다고 느낄 때 자제력을 갖게 하는 패턴을 만들어낼 정도로, 우리 뇌 작동에서 패턴은 상당한 역할을 차지.
- 학습자료에서 패턴을 인식하게 되면 그저 겉만 핥는 것이 아니라 그것을 검토하고, 탐색하고, 이해할 수 있는 비밀의 문이 열림. 이 개념은 체스 게임을 배우는 것을 예를 들어 설명할 수 있음. 우선은 게임의 기본 구조, 즉 말들의 이름과 이동방법 그리고 규칙만 배워도 체스를 할 수 있음. 그러나 어떤 말을 움직이고 어떤 말은 움직이지 말아야 할지를 판단하기 위한 게임 패턴을 모르기 때문에, 사실은 체스 게임을 어떻게 할지 모른다고 보아야 함. 네덜란드의 체스대가이지 심리학자인 드 그루트는 대가들이 어떻게 패턴을 이용하는 지에 관한 글을 썼음. 그는 대가들의 특별한 능력은 현재-과거-미래의 체스판 모습 사이에 의미 있는 연결관계를 만들어내는 능력과 관련이 있다고 보았음. 그들은 수만판의 게임 패턴을 연구했고 5만개 이상의 체스판을 기억하기 때문에 그렇게 할 수 있다는 것. 그러면서 그는 더 나아지기 위해서는 더욱 더 많이 의미 있는 패턴을 공부해야 한다고 했음.
- 하버드대 심리학자 대니얼 샥터는 <기억의 일곱가지 죄악>에서 기억을 망각하는 세가지 기본적 이유를 밝힘
(1) 저지현상 : 정보가 저장되기는 하지만 접근할 수 없다. 전형적인 예는 시험이다. 분명히 공부를 해서 정보를 알고는 있지만, 시험에 대한 불안이 정보의 재생을 방해한다.
(2) 귀속착오 : 잘못된 상황이나 정보원에 기억이 귀속됨. 예를 들면, 이런 현상은 학생이 전공영역에서 몇가지 유사한 과목을 수강할 때 일어남. 비슷비슷한 정보들로 인해 어떤 과목, 어떤 수업 또는 어떤 교재에서 나온 것인지를 판단하기 어렵다.
(3) 일시성 : 시간의 경과에 따라 기억이 사라짐. 수업 내용의 65%는 1시간 이내에 사라짐. 이는 단기기억과 장기기억 모두에 해당. 09년 연구에서 다바치와 스타레지나는 만약 새로운 것을 배우고 난 후에 휴식하지 않으면 학습에 손실이 클 거라고 주장. 학생들은 수업을 연달아 들으면서 기억과 경험을 통합하는 뇌의 능력을 저해하고 있는지도 모름. 뇌 영상을 통해 연구자들은 휴식시간 동안 낮잠을 자는 것이 기억에 도움이 된다는 점을 알아냄. 휴식을 취한 피실험자들의 뇌에서 훨씬 더 많은 연결 생성 활동이 일어났고, 그들은 얼굴-사물 사진쌍을 더 잘 기억해 냈음.
- 카페인과 설탕을 같이 먹으면 주의력, 학습력, 기억력 등이 좋아짐. 즉 카페인과 글루코스를 결합하면 주의력과 학습에 긍정적 영향을 주며 구술기억을 통합하는 데도 효과가 있음. 이 물질들을 각각 따로 섭취했을 때는 어떤 효과도 나타나지 않음. 이 연구결과에서 가장 중요한 것은 두가지 물질을 혼합했을 때 지속적 주의력과 작업기억, 이 두가지 기능을 담당하고 있는 뇌 영역의 효율성이 증가되어 인지기능이 개선되었다는 점. 이 두가지 물질 사이에 분명히 시너지 효과가 있는 듯함.
- 고고학자인 리처드 랭햄은 수십만년 전에 남자들은 하루에 10~20킬로를 걸어다녔고, 여자들은 그 절반을 걸어다녔다고 함. 우리의 뇌는 걸어다니는 동안 발달했음. 아니, 우리의 뇌는 인간이 집 밖에서 계속 동작을 하는 동안 생존문제를 해결하기 위해 발달했다고 말하는 것이 맞을 것임.
- BDNF와 학습향상 3단계 : BDNF는 뇌의 시냅스 근처에 있는 저장소에 모여 있다가 혈액이 펌프질을 할 때 분비되는 단백질임. BDNF는 새로운 뉴런을 생성하고 기존 뉴런을 보호하고 시냅스의 가소성을 촉진하는데, 이 시냅스 가소성은 일반적으로 학습과 기억의 토대가 됨.
(1) 운동은 학습에 매우 중요한 세가지 신경화학물질인 세로토닌, 도파민, 노르에피네프린의 생성을 증가시킴. 이 신경화학물질들은 뇌의 각성상태, 집중력, 학습에 동기화되는 능력, 학습에 대한 긍정적 태도형성(기분전환)에 도움이 되며, 인내심과 자제력을 높이는 데도 도움을 줌
(2) 운동은 신경세포들의 결합을 도와 세포가 새로운 정보를 입력할 수 있는 기반을 마련해줌. 운동은 새로운 시냅스의 생성을 자극하는 데, 시냅스의 용량과 효율성은 우수한 지능의 토대가 됨.
(3) 운동은 또한 신경발생이라 불리는 과정을 통해 해마의 줄기세포에서 새로운 신경세포의 발달을 촉진.