건강/뇌건강

[스크랩]  교양으로 읽는 뇌과학 - 이케가야 유우지

감효전(甘曉典) 2012. 3. 10. 12:31

 

 

 

 

 교양으로 읽는 뇌과학 - 이케가야 유우지

 

목차

- 들어가는 말

제1장 인간은 뇌를 충분히 활용하지 못하고 있다

1. 강의에 들어가기 앞서 / 2. 뇌에 대하여 어떤 이미지를 가지고 있나? / 3. 인간은 마음과 뇌의 관계를 어떻게 보았을까? /
4. 쥐를 무선 조정한다? / 5. 뇌는 할 수 있지만 컴퓨터는 못 하는 것 / 6. 뇌는 표면적을 늘리려고 주름을 만들었다 /
7. 돌고래는 정말로 머리가 좋을까? / 8. 포유류의 대뇌피질은 6층 구조다 / 9. 뇌는 부위에 따라 역할이 다르다 /
10. 눈으로 본 것을 보았다고 느끼려면? / 11. WHAT 회로와 HOW 회로 / 12. 늘 같은 자리로 팔을 이동시키는 신경세포 /
13. 무선 조종 쥐의 '보수계' / 14. 그래도 여전히 '나'일까? / 15. 염력의 과학- 뉴럴 프라스테틱스 /
16. 눈으로 볼 수 있게 된 의지 / 17. 시각과 청각의 교체연결 / 18. 뇌 지도는 역동적으로 진화한다 /
19. 지나치게 진화한 뇌 / 20. 운동신경 대신 지능을 발달시켰다 / 21. 마음은 어디에 있을까?

제2장 인간은 뇌의 해석에서 벗어날 수 없다
1. 마음은 무엇일까? / 2. 의식과 무의식의 경계에 있는 것은? / 3. 전두엽은 어떻게 마음을 낳을까? /
4. 입체는 한쪽 눈으로도 느낄 수 있다 / 5. 왜 길이가 다르게 보일까? / 6. 풍경이 거칠게 보이지 않는 까닭 /
7. 세계는 뇌 속에서 만들어진다 / 8. 뇌의 시간은 영사기 원리 / 9. '지금'은 늘 과거 /
10. 눈이 생긴 뒤에 세계가 생겼다 / 11. 시신경은 절반만 교차하고 있다 / 12. 눈이 안 보여도 '보인다' /
13. 본다는 행위는 무의식 / 14. 표현을 선택할 수 있는 것이 바로 의식 / 15. 쿼리아는 표현을 선택하지 못한다 /
16. 언어는 의식의 전형 / 17. 표정의 패턴은 세계 공통 / 18. 인간은 언어의 노예 / 19. 베르니케 실어증 /
20. '미러 뉴런'의 놀라움 / 21. 꿀벌의 '8자 춤' / 22. 무의식적으로 말을 하는 것 / 23. 자유의지와 뇌의 명령 /
24. 슬퍼서 눈물이 나는 것은 아니다 / 25. '공포'의 감정이 사라진다면 / 26. 편도체는 대뇌피질의 코치 /
27. 뇌의 구조는 선천적인가 후천적인가

제3장 인간은 애매한 기억만 가지고 있다
1. 애매한 기억이 도움이 된다?! / 2. 좀처럼 기억하지 못하는 뇌 / 3. 언어가 만든 유령 /
4. 기억의 '애매함'은 어디에서 생겨날까? / 5. 신경세포에 전기가 흐른다?! / 6. 신경세포는 증식하면 안 된다 /
7. 암기 자체는 생명의 목적이 될 수 없다 / 8. 세포는 안쪽이 마이너스, 바깥쪽이 플러스 /
9. 신경신호의 실체는 '나트륨이온의 파장' / 10. 신경세포들 사이의 틈새 / 11. 시냅스가 신경전달물질을 다음 세포에 방출한다 /
12. 시냅스야말로 뇌가 불확실한 원인이다 / 13. 나트륨이온은 액셀, 염소이온은 브레이크 /
14. 신경세포는 출구와 입구를 가지고 있다 / 15. '뇌의 애매성'을 미시적으로 보면 /
16. 산산이 분해하면 이해한 것이라고 말할 수 있을까? / 17. 전체적인 질서의 발생- 자지조직화 /
18. 가슴 저리도록 아름다운 매커니즘- 헤브의 버칙 / 19. 미크롸 마크로를 결정한다 / 20. 신경의 활동은 랜덤이 아니다

제4장 인간은 진화 과정을 진화시킨다
1. 신경세포의 결합을 결정하는 프로그램 / 2. 토끼처럼 뛰는 쥐 / 3. 정보를 피드백하는 뇌- 피드백 회로 /
4. 뇌의 정보 처리에는 상한이 있다- 100단계 문제 / 5. 신경에 직접 듣는 약 / 6. 약은 '과학의 도구'였다 /
7. 알츠하이머병은 신경의 질병 / 8. 노인반에서 발견된 맹독 β아미로이드 / 9. β아미로이드는 어디에서 생겨날까? /
10. 프레세니린이 β아미로이드를 낳고 있다 / 11. β아미로이드가 시냅스를 공격한다 /
12. 신경전달물질을 회수해서 전달효율을 떨어뜨린다 / 13. 시냅스야말로 뇌가 불확실한 원인이다 /
13. 알츠하이머병 치료법을 찾고 싶다 / 14. 독으로 독을 다스린다 / 15. 아세틸콜린을 파괴하는 가위를 억제한다 /
16. '심판의 콩' / 17. 인간은 '몸'이 아니라 '환경'을 진화시키고 있다 / 18. 개조 인간 /
19. 지금까지 강의한 내용을 정리해 보자 / 20. 사람의 뇌는 '유연성'을 낳기 위해 발달했다 /
21. 맨 처음 두리안이나 청국장을 먹은 사람은 훌륭하다 / 22. 인간의 뇌가 그렇게 쉽게 파악될까

- 부록: 행렬을 사용한 기억 시뮬레이션


- 후기


- 옮긴이의 말

 

 

책 소개
 
 2002년 일본에서 초판 발행 후 지금까지 꾸준히 베스트셀러로 사랑받고 있는 <해마海馬>의 저자 이케가야 유지가 청소년과 일반인들을 대상으로 쉽고 재미있게 엮어낸 실용과학서. 우리가 뇌에 관하여 가질 수 있는 가장 기초적이고 일반적인 호기심들을 시작으로 뇌지도와 허먼큘러스, 헤브의 법칙 등 온갖 기상천외하고 신기한 뇌 이야기들을 흥미롭게 풀어나가고 있어, '지루하고 어려운 뇌 과학'이라는 통념을 시원하게 날려 버린다.

 

뇌 과학 분야의 전문가적인 시각에서 탈피해 일반인의 요구에 부합하는 일상적이고 폭넓은 주제들과 착시와 맹점, 뇌의 범화, 연상 게임 등 흥미롭고 다양한 테스트 그리고 이해를 돕는 풍부한 비주얼 자료들을 수록하고 있다.


일상적인 궁금증에서 철학적 주제 그리고 의학지식까지 가슴 저리도록 아름다운 뇌의 메커니즘을 만난다!

 

* <해마> 박사가 들려주는 기상천외하고 풍부한 뇌 이야기
컴퓨터와 뇌는 무엇이 다를까? 뇌는 왜 주름을 갖고 있을까? 마음은 무엇일까? 본다는 것, 표정과 감정은 의식일까 무의식일까? 슬퍼서 눈물이 나는 것은 아니다?


2002년 일본에서 초판 발행 후 지금까지 꾸준히 베스트셀러로 사랑받고 있는 <해마海馬>의 저자 이케가야 유지가 청소년과 일반인들을 대상으로 쉽고 재미있게 엮어낸 실용과학서 <교양으로 읽는 뇌과학>이 출간되었다.

해마 관련 연구와 저술 활동을 통해 <해마> 박사로 더 잘 알려진 저자는 우리가 뇌에 관하여 가질 수 있는 가장 기초적이고 일반적인 호기심들을 시작으로 뇌지도와 허먼큘러스, 헤브의 법칙 등 온갖 기상천외하고 신기한 뇌 이야기들을 소강의 형식을 빌려 흥미롭게 풀어나간다.

 

각종 매체를 통해 발표되거나 최근의 연구를 통해 증명된 최신 뇌 과학 지식들은 물론, 의식과 무의식, 자유의지, 마음의 실체 등 다양한 철학적 주제들에까지 과학과 철학, 심리학, 의학의 경계를 넘나들며 뇌와 관련한 다양하고 폭넓은 접근을 시도한다. 때문에 이제까지 ‘특권층을 위한 지루하고 어려운 뇌 과학’이라는 통념을 시원하게 날려 버리고, 재기 넘치고 재미있는 뇌 과학을 접하는 신선한 즐거움을 독자들에게 선사한다.

 

* 과잉 진화한 뇌는 ‘썩히는 보물’과도 같다
저자는 이 책에서 현대 뇌 과학의 중요한 과제는 다름 아닌 모든 포유류에게 공통적으로 나타나는 6층 구조의 대뇌피질에 대한 해명이라고 강조한다. 왜냐하면 6층 구조의 뇌 표면적을 늘리는 것이 바로 진화의 핵심이기 때문이다. 6층 구조를 지닌 뇌는 신체의 각 부위에 따라 기능별로 전문화되어 있으며, 타고난 신체와 환경에 따라 바뀌는 ‘자기 조직적’ 특성을 갖고 있다.

 

때문에 뇌의 크기만을 놓고 볼 때, 돌고래나 코끼리의 뇌가 인간에 비해 고성능이지만, 돌고래의 신체가 인간의 신체만큼 뛰어나지 못하기 때문에 ‘돌머리’에 지나지 않는다. 하지만 유감스럽게도 ‘인간의 신체’ 또한 뇌의 타고난 우수한 잠재력에 견줄 만큼 충분히 발달되어 있지 못하다. 즉, 인간의 뇌는 팔, 다리 두 개와 손가락, 발가락 열 개 뿐인 성능이 형편없는 하드웨어에 탑재된 썩히는 보물과도 마찬가지다.


결국 뇌는 진화에 필요한 최소한의 진화가 아니라 환경에 적응하는 데 필요한 것 이상으로 지나치게 진화해 버려서 잠재된 능력을 제대로 활용하지 못하고 있다는 것이다. 이처럼 언뜻 생각하기에 뇌는 지나치게 진화해 버렸지만, 한편으로는 언젠가 얘기치 않은 환경을 만났을 때 여유롭게 대응할 수 있도록 일종의 ‘여유’를 갖고 있다고 해석할 수도 있다. 즉 뇌의 과잉 진화란, 새로운 환경을 만나거나 진화 혹은 기형 등으로 신체 자체가 갑자기 변화한다고 해도 충분히 적응해 나갈 수 있는 안전장치를 갖추고 있다는 뜻이기도 하다.

 

* 마음은 인두가 만들어낸다 - 의식과 무의식의 경계선
마음은 뇌가 만들어낸다. 즉, 뇌가 없으면 마음도 존재하지 않는다. 하지만 뇌를 전체적으로 제어하고 있는 것이 몸이라는 점을 생각할 때, 결국 몸과 마음은 밀접하게 관련되어 있다.


뇌의 해석방식은 전형적으로 귀납법을 따르며, 공통된 규칙을 찾아내 일반화하는 뇌의 ‘범화’ 작용은 ‘귀납법’과 같은 의미로 볼 수 있다. ‘범화’에 능하기 위해선 무엇보다 추상적 사고가 필요하며, 이러한 추상적 사고를 가능케 하는 핵심요소로 ‘언어’를 꼽을 수 있다.

 

인간이 다른 동물과 달리 인두咽頭를 가지고 자유자재로 언어를 구사할 수 있다는 사실은 뇌에 아주 큰 영향을 미치게 되었다. 왜냐하면 언어는 커뮤니케이션 수단일 뿐만 아니라 추상적 사고를 하는데 필요한 도구이기도 하기 때문이다. 이른바 ‘마음’을 낳는 것이 ‘언어’라 할 수 있으며, 더 극단적으로 말하자면 ‘마음은 인두가 만들어낸다’고도 할 수 있다.

‘베르니케 실어증’이란 바로 이러한 추상적 사고를 담당하는 뇌의 베르니케 영역에 손상을 입게 됨으로써 발생하는 언어장애로, 제대로 된 문장을 만들지 못하고 전위적인 상징시 같은 언어를 사용하게 된다. 이 증세를 갖는 환자의 특징은 구체적인 질문에는 대답할 수 있지만, 조금만 추상적인 사고를 요하는 질문에는 전혀 대답할 수 없다.


하지만 이렇게 ‘의식’의 전형인 언어도 다양한 표현을 선택할 수 있는 자유가 있음에도 불구하고 일상에서는 대개 무의식적으로 사용되고 있다. 인간의 가장 고도한 상징기능(의식)을 낳는 원천으로 여겨지는 ‘언어’ 또한 대부분 의식적이지 않다면, 다른 인간 행동의 대부분은 더 더욱 반사이거나 무의식이라 할 수 있다.

 

* 맨 처음 두리안이나 청국장을 먹은 인간은 훌륭하다 - 인간 뇌의 유연성
인간의 추상적 사고는 눈앞에 있는 많은 사물들의 숨은 규칙을 뽑아내는 데 중요하며, 이는 생존을 위한 지혜이기도 하다. 그 과정에서 기억은 아주 애매하고 쉽게 착각을 하며, 더구나 좀처럼 기억하지 못한다.

 

하지만 이 애매함과 학습 지체는 오히려 완벽한 기억력에 비해 응용을 위해 더 큰 도움이 된다. 기억해야 할 정보를 쓸모 있게 보존하기 위해 뇌는 사물을 일반화하는 범화 작용을 하며, 그 범화를 위해 정보를 천천히 그리고 애매하게 축적해 나간다. 이러한 뇌의 애매함 덕분에 유연성이 생길 수 있으며, 바로 그 유연성을 강화하기 위해 인간의 뇌는 발달했다.


이 책은 뇌 과학 분야의 전문가적인 시각에서 탈피해 일반인의 요구에 부합하는 일상적이고 폭넓은 주제들과 착시와 맹점, 뇌의 범화, 연상 게임 등 흥미롭고 다양한 테스트 그리고 이해를 돕는 풍부한 비주얼 자료들을 통해 한창 호기심이 왕성하고 문제의식이 싹트는 시기인 청소년에게까지 친근하게 다가설 수 있는 교양 학문으로서 뇌 과학을 소개하고 있다. 때문에 책을 읽는 내내 풍부한 영감을 느끼고 지적 호기심을 자극받게 되며, 바로 이 점이 이 책이 지닌 커다란 매력이다.

 

저자는 미래에 기초과학이 가장 많은 시간과 노력을 쏟아 부어야 할 분야로서 ‘우주’와 함께 ‘뇌’를 꼽으며, 독자들로 하여금 이 미지의 영역에 함께 매료되기를 기꺼이 청한다. 

 

<리뷰>

▲ 대뇌피질의 신경세포
ⓒ2005 은행나무

옆 사진 속의 물체는 과연 무엇일까? 식물 같아 보이기도 하고, 뭔가 화성에 있음직한 구조물 같기도 하다.

정답은 바로 신경세포이다. 사진에서 튀어나와 보이는 부분이 세포체이고, 줄기처럼 생긴 것은 세포체에서 뻗어나간 신경선유이다.

이게 뇌랑 무슨 상관일까? 이 세포체는 바로 (동물의) 뇌에서 끄집어 내어 샤알레에서 배양시킨 하나의 신경 세포체이다. 우리 뇌의 대뇌피질에는 이런 신경 세포체가 자그마치 140억개나 들어 있다고 한다.

 

그리고 각각의 세포체에서는 10000개에서 30000개의 신경선유가 뻗어 나와 다른 세포체와 켜고 끄는 형태의 전기 신호 형식으로 정보 교환을 수행하고, 이런 정보 교환을 통해 우리는 숨을 쉬고, 보고, 느끼고, 읽고 쓰고 할 수가 있다고 한다.

이 정도쯤이야 생물 시간에 충분히 배웠어 하는 사람이 있을지도 모르겠다. 하지만 이 책 <교양으로 읽는 뇌과학>에는 더욱 놀랄만한, 그리고 재미있는 내용들이 가득하다. 전두엽이니, 해마니 하는 나름대로 귀에 친숙한 용어에서부터, 무선 조종 생쥐나, 생각만으로도 물건을 조종하는 원숭이, 알츠하이머 병을 유발한다는 β-아미로이드와 이와 관련된 각종 전문적인 용어에 이르기까지, 이 책은 뇌에 대한 기본적인 상식부터 시작해서, 최근에 네이처니 사이언스니 하는 학술잡지에 실렸던 최신의 발표까지를 포함해서 뇌에 대한 고급상식과 정보로 가득하다.

▲ 책표지
ⓒ2005 은행나무

이런 고급상식을 전하려면 필연적으로 책이 어려워지게 마련인데, 이 책은 전혀 그렇지 않다는 점이 돋보인다. 왜냐하면 이 책의 후기에서 밝혔듯이 이 책은 중고생 여덟 명을 뽑아, 대화형태로 강의를 한 내용을 발췌한 것이기 때문이다. 따라서 젊은 뇌 과학도인 저자가 어린 학생들에게 자신의 전문 분야에 대해서 가급적 알기 쉽게 설명하고 있기 때문에 – 참고로 일러스트도 필요한 부분에 꼭 등장한다 – 책 제목 그대로 교양 서적에 가깝다.

처음에는 자연스럽게, 뇌가 무엇일까? 뇌와 컴퓨터의 차이나, 뇌의 부위에 따른 역할, 의식과 무의식에 대한 고찰 등, 비교적 일반적인 주제를 이끌어내 자연스럽게 강연을 이어 나가면서, 점차적으로 편도체나 해마의 역할이나, 신경세포의 정보 전달 메커니즘, 시각 정보, 기억, 알츠하이머 병의 원인과 해결책에 대한 최근 연구 내용 등에 이르기까지 이어진다.

“내가 바로 ‘지금’을 살고 있다고 믿지? 하지만 그것은 허구이고, ‘지금’이라고 느끼는 이 순간은 0.5초 전의 세계인 것이다. 즉 인간은 늘 과거에 살고 있는 셈이야”

“사람의 눈이, 라디오파나, 적외선 등을 볼 수 있다면 세상은 어떻게 바뀌어 보일까? 물질세계로서의 세계는 인간 이전에 존재하겠지만, 인간이 인식하는 세계는 인간이 제멋대로 그렇게 보고 있을 뿐이라는 것이지. 뇌가 세계를 보고 있다기보다는 뇌가 인간에게 고유한 세계를 만들어내고 있다고 하는 편이 옳겠다.”

이 책에서는 역설적 혹은 철학적으로 들리는 위와 같은 문장들을 자주 만나곤 한다. 하지만 위와 같은 문장에는 반드시 과학적인 설명이 전후에 소개된다. 또한 맹점 테스트나, 그림을 이용한 자기 테스트 등을 통하다 보면, 자연스레 '정말로 그렇구나' 하면서 책에 몰입하게 되는 것도 이 책의 장점이다.

-100만개의 신경 섬유로 연결된(100만 화소짜리) 눈을 통해 보이는 세상이 왜 울퉁불퉁하지 않는 것일까?
-과연 두 눈으로 보지 않으면 입체감을 느끼지 못할까?
-착시 현상은 도대체 왜 일어나는 것일까?
-편도체가 무엇이길래, 편도체를 제거한 원숭이는 개에게도 달려들고, 뱀을 먹으려고 덤비는 것일까?
-왜 기억은 애매한 경우가 많을까?

이 책에서 나오는 위와 같은 여러가지 주제들을 접하고 그 설명을 듣다 보면 과연 우리가 뇌를 사용하는 걸까? 뇌가 우리를 사용하는 걸까? 하는 생각이 들 정도로 뇌가 자기 멋대로라는 생각마저 들지만, 어느새 우리 머리 속에 있는 뇌의 기능과 가치에 대해 새로운 이해를 쌓게 된다.

“나는 뇌를 이해하려고 한다는 것이 애초에 오만하고 어리석은 도전이 아닌가, 라고 느끼기 시작했다. 왜냐하면 뇌를 이해하는 것도 우리 뇌를 통해서 하는 것이잖아. 뇌가 간단한 실험으로 해명될 정도로 단순한 것이라면, 그런 수준의 뇌를 사용해서 이런 복잡한 사고를 할 수가 없겠지. 인간은 이렇게 멋진 존재인데, 그 뇌가 그렇게 쉽게 파악될 리가 있겠어? 뇌 과학자란 사람은 그런 모순을 느끼면서도 여전히 꿈꾸기를 포기하지 않는 낭만주의자인 셈이지”라고 얘기하면서 뇌에 대한 연구를 멈추지 않는 젊은 낭만주의 뇌 과학자와 함께, 우리 머리 속에서 도대체 어떤 일이 벌어지고 있는지 가벼운 산책을 떠나보자.

 - 오마이뉴스 김민성(bonspike) 기자

 

 

 

 

 

출처 : 성공최면심리 행복한 마음여행
글쓴이 : 마음코치 원글보기
메모 :