이토록 뜻밖의 뇌과학

이토록 뜻밖의 뇌과학

 
리사 팰드먼 배럿ㅣ변지영 옮김ㅣ정재승 감수ㅣ더 퀘스트

 

[Galaxy Note 9]

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뇌는 선천적으로 타고난 것도 후천적으로 만들어지는 것만도 아니며, '양육이 필요한 본성'을 가진 기관이라는 것도 중요한 발견이다.
 
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인간이 '인간'인 이유는 우리만의 거대한 대뇌피질을 가져서가 아니라 보편적 원리에 따라 만들어진 뇌 구조가 전체적으로 다른 방식으로 작동하기 때문이다. 우리 뇌 안에는 파충류의 본성이나 포유류의 본성을 담당하는 원시 뇌는 없다는 사실을 이제 많은 독자가 상식으로 받아들이면 좋겠다.
 

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뇌가 생각을 위한 기관이 아니라 생존을 위해 에너지(신체예산)를 적절히 배분하고 조정하는 기관이라는 주장도 서를 연구하는 그의 관점을 잘 반영하고 있다. 
 

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리사 펠드먼 배럿 교수는 감정이 사회적 구성물임을 강조하는 학자다. 개인의 감정 경험이 개인의 행동들을 통해 능동적으로 구성되며, 우리 스스로를 능동적인 감정 설계자로 규정한다. 이런 감정 경험들이 모이고 사람들 사이의 집단지향성을 통해 사회적 실재로서 현실이 창조된다.
 

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사실 우리가 생각하기 위해 진화했다는 발상은 인간 본성에 대한 엄청난 오해들의 근원이 되어왔다.
 

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주변 환경을 더 잘 감지하는 생물은 살아남아 성장할 가능성이 더 컸다.
 

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당신의 뇌는 생물학적 자원들을 언제 써야 하고 언제 저축해야 하는지 늘 헤아리고 있다.
 

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신체예산에 관한 한 예측은 늘 방응을 앞지른다.
 

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알로스타시스란 몸에서 뭔가 필요할 때 충족시킬 수 있도록 자동으로 예측하고 대비하는 것을 뜻한다.
 

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이 복잡한 신체들은 이제 세포 몇 개만으로는 충분치 않았다. 몸을 효율적으로 운영하려면 수분과 열액, 염분과 산소, 포도당과 코르티솔, 성호르몬과 기타 수많은 자원을 모두 잘 조절할 수 있는 뭔가가 필요했다. 한마디로 그들에게는 지휘본부가 필요했다. 바로 '뇌'다.
 

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이제 처음의 질문으로 돌아가보자. 왜 뇌는 당신의 뇌처럼 진화했는가? 이는 사실 대답하기 불가능한 질문이다. 왜냐하면 진화는 목적을 갖고 일어나는 거이 아니기 때문이다. 진화에는 '왜'가 없다. 하지만 최소한 당신의 뇌에서 가장 중요한 임무가 무엇인지는 말할 수 있다. 뇌의 핵심 임무는 이성이 아니다. 감정도 아니다. 상상도 아니다. 창의성이나 공감도 아니다. 뇌의 가장 중요한 임무는 생존을 위해 에너지가 언제 얼마나 필요할지 예측함으로써 가치 있는 움직임을 효율적으로 해내도록 신체를 제어하는 것, 곧 알로스타시스를 해내는 것이다. · · · 간단히 말해서 당신의 뇌가 하는 가장 중요한 일은 생각하는 것이 아니다. 작은 벌레에서 진화해 아주아주 복잡해진 신체를 운영하는 것이다.
 

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자기 행동을 통제하기 위해 세 가지 내면의 힘 사이에서 일어나는 끝없는 전투다. 첫 번째 힘은 식욕이나 성욕 같은 기본적인 생존 본능으로 이루어져 있다. 두 번째 힘은 기쁨, 화, 두려움 같은 감정으로 이루어져 있다. 플라톤에 따르면 이 본능과 감정은 당신의 행동을 일탈되고 잘못된 방향으로 이끌 수 있는 짐승과도 같은 것이다. 이 혼란에 대응하기 위해 당신은 세 번재 힘인 이성적 사고를 갖게 됐는데, 이것이 본능고 감정이라는 야수에게 고삐를 채워 우리를 더욱 문명화되고 도덕적으로 옳은 길로 인도한다는 것이다.
 

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삼위일체의 뇌 가설은 과학을 통틀어 가장 성공적이었으며 가장 널리 퍼진 오류중 하나다.
 

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당신의 뇌는 쥐나 도마뱀의 뇌보다 더 진화한 것이 아니라 그저 다르게 진화한 것이다.
 

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따라서 합리적 행동이란 주어진 상황에서 신체예산을 잘 투자하는 것을 뜻한다.
 

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복접성만으로 이러한 능력이 우리에게 주어지는 것은 아니다. 다른 많은 동물도 복잡한 두뇌를 가지고 있으니가. 그러나 복잡성은 이러한 능력의 결정적 요소이며 인간의 뇌는 복잡성을 풍부하게 가지고 있다.
 

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복잡성이 높은 뇌는 더 많은 것을 기억할 수 있다. 뇌는 컴퓨터에 파일을 저장하는 식으로 기억을 저장하는 게 아니라 전기와 소용돌이치는 화학물질을 사용해 필요할 대마다 재구성한다. 우리는 이 과정을 '기억'이라고 부르지만 사실은 모아서 '조합'하는 것이다.
 

책을 읽는다는 것은 책을 읽고 내용을 흡수해서 자신의 삶으로 끌어들이는 행위다. 허나 요즘 사람들은 그냥 책만 읽는다. 활자만 눈으로 훑는다는 뜻이다. 책을 읽는 행위가 교양 있는 사람처럼 보일지 몰라도 그렇게 읽으면 책을 읽는 의미는 없다. 
난 책을 읽어도 내용을 기억하지 못한다. 그래서 한 문장만이라도 기억해서 그걸 내 삶으로 끌어들여 적용시키면서 살기로 결심했다. 생각보다 성공적이다. 그래서 내 삶의 방식을 필요로 하는 사람이 있을지도 모르니 이렇게 내가 읽는 책의 중요한 부분을 올려본다.

 
 
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인간의 두뇌는 지구상에서 가장 복잡한 두뇌일 수는 있지만 복잡도가 높은 유일한 두뇌는 아니다. 지적 행동은 뇌구조가 다른 여러 종에서 이미 수차례 나타났다. 복잡한 뇌가 몸 전체에 분포해 있는 문어가 한 예다. 문어는 퍼즐을 풀수 있고 수족관 수조를 탈출할 수도 있다. 새들도 복잡하 뇌를 가질 수 있다. 어떤 새는 신경세포가 대뇌피질로 조직화되어 있지 않은데도 간단한 도구를 사용할 수 있고 약가느이 언어 능력도 있다. 고도로 복잡한 인간의 뇌가 진화의 정점은 아니라는 사실을 잘 기억해두라. 우리 뇌는 다만 우리가 거주하는 환경에 잘 적응했을 뿐이다.
 

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비유는 잘못된 지식을 제공할 수 있으니 주의해서 사용해야 한다.
 

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과학자들은 신경전달물질을 통해 뇌와 의사소통하는 장내 미생물들을 발견해내기에 이르렀다.
 

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인간의 뇌는 약 25년에 걸쳐 주요 배선이 마무리되고 나서야 온전한 구조와 기능을 가진 성인의 뇌가 된다.
 

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인간 배아는 성인의 뇌에 필요한 신경세포의 두배를 생성하므로 아기의 신경세포들은 성인 뇌에 있는 신경 세포들보다 훨씬 더 무성하다. 처음에는 사용하지 않는 연결들도 도움이 된다. 뇌가 다양한 환경에 맞춰 세부조정할 수 있도록 해주기 때문이다.
 

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일반적으로 아이들은 양육자가 곁에서 맴돌면서 모든 욕구를 채워주는 것보다 스스로 학습할 기회를 만들어줄 때 자신의 신체예산을 더 잘 관리한다.
 

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예를 들어 충분히 잠을 자지 못해 피곤하거나 기력이 부족할 때 배가 고픈 것으로 느껴(배고 고파서 기력이 부족했던 적도 있으므로) 간식을 먹으면 기운이 날 것이라 생각하기도 한다.
 

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대신 당신이 목이 말랐을 때 물 한 잔 마셨던 경험을 떠올려보라. 마지막 한 방울까지 마시고 나서 몇 초 이내에 갈증이 줄어들었을 것이다. 이 현상은 당연하게 보일 수 있지만 실제로 물이 혈류에 도달하려면 20분 정도가 걸린다. 그러니 물을 마시고 몇 초 만에 갈증을 해소할 수는 없을 것이다. 그렇다면 무엇이 당신의 갈증을 해소했을까? 바로 예측이다. 뇌는 마시고 삼키는 행위들을 계획하고 실행하는 동시에 물을 마시면 느끼게 되는 결과를 예상해서 수분이 혈액에 직접 영향을 끼치기 훨씬 전에 갈증을 덜 느끼게 한다.
 

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뇌는 정확성을 위해서가 아니라 우리를 살리기 위해 배선되어 있다. 당신의 뇌가 정확하게 예측했다면 그 뇌는 당신의 혀닐을 만들다. 예측이 틀렸을 때도 뇌는 마찬가지로 현실을 만들어내며, 바라건대 그 실수를 통해 배운다.
 

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오늘 배우는 모든 것은 내일 다르게 예측하도록 뇌에 씨를 뿌려줄 것이다.
 

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당신이 흥분했을 때의 행동을 바꾸지는 못하더라도 흥분하기 전에 당신의 예측을 바꿀 기회가 충분히 있다는 것이다. 반복 연습을 통해 당신은 특정 자동 행동을 다른 행동보다 더 많이 일어나게 만들 수 있고, 당신이 생각하는 것보다 미래의 행동과 경험들을 더 많이 제어할 수 있다.
 

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협력하는 능력은 인간이 지구상의 거의 모든 서식지를 식민지로 만들고, 박테리아 정도를 제외하면 다른 어떤 동물들보다 더 많은 기후대에서 살아남아 번성하도록 해주었다.

 
 

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우리 뇌는 새로운 경험을 한 뒤 배선을 변화시킨다는 사실을 기억하자.
 

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친밀했던 누군가를 이별이나 죽음으로 잃고 자신의 일부를 잃은 것처럼 느낀 적이 있는가? 그렇게 느꼈다면 당신이 실제로 자신의 일부를 잃었기 때문이다. 당신은 실제로 신체 시스템의 균형을 유지하는 원천을 잃은 것이다. 시인 앨프리드 테니슨은 유명한 말을 남겼다. "아무도 사랑하지 않는 것보다 사랑하고 잃는 것이 낫다." 신경과학 용어로 말하자면, 이별을 하면 당신은 괴로워서 죽을 것처럼 느낄 수 있지만 외로움은 당신의 죽음을 실레조 앞당길 수 있다.
 

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어쩌다 경험하는 스트레스는 운동과 같을 수 있다. 신체예산에서 잠시 일출한 다음 곧바로 채워넣으면 당신은 더 강하고 더 나은 사람이 된다.

 
 

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아이 열 명이 동시에 올라가 뛰어도 괜찮던 침대가 열한 번째 아이가 올라가는 순간 푹 하고 무너져내릴 수 있다.
 

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연구에 따르면 사람들이 당신을 모욕한다 해도 한 번이나 두 번, 심지어 스무 번째까지도 당신의 뇌에 해를 끼치지 않는다. 그러나 몇 달간 지속적으로 언어폭력에 노출되어 신체예산이 계속해서 인출되는 환경에 살고 있다면 말은 실제로 뇌에 물리적 손상을 일으킬 수 있다.
 

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신경계에 가장 좋은 것은 다른 사람이다. 신경계에 가장 나쁜 것도 다른 사람이다.
 

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때로는 다른 사람들이 불쾌해하거나 싫어하는 말을 할 필요가 있다. 민주주의에서 반드시 필요한 일이다. 그러나 이러한 상황에서 단지 말하기만을 원하는가, 아니면 누군가가 당신의 이야기를 듣기를 원하는가? 만약 후자라면 당신의 의견이 어떻게 효과적으로 전달되고 있는지 신경 써야 한다.
 

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사람은 대개 다른 사람들이 재배한 식재료를 먹는다. 많은 사람이 누군가가 지은 집에서 산다. 우리 신경계는 다른 사람들의 보살핌을 받는다. 우리 뇌는 다른 사람들의 뇌와 비밀리에 함께 작동한다. 숨겨진 협력이 우리를 건강하게 해준다. 따라서 우리가 서로를 어떻게 대하는가 하는 것은 아주 실질적인 의미에서, 그리고 뇌의 배선 측면에서 매우 중요하다.
 

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인간의 본성은 하나가 아니라 다수로 존재한다. 당신의 마음은 당신의 뇌와 몸간의 거래로부터 생겨난다. 그리고 당신의 뇌와 몸은 물리적 세계에 몰두하는 동시에 사회적 세계를 구축하는 다른 몸에 든 뇌들에 둘러싸여 있다.

 
 

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곧 인간의 본성이 단 하나뿐이라면 재난이 닥쳤을 때 우리는 멸종할 수 있다. 고맙게도 우리 종족은 하나의 문화권 안에서 또는 다양한 문화에 걸쳐 여러 종류의 마음을 가진 덕분에 멸종할 가능성이 작다. 이러한 변이는 우리종의 진화능력을 보존해준다.
 

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모든 사람이 모방 없이 모든 것을 스스로 알아내야만 했다면 인간이라는 종은 이미 멸종했을 것이다.
 

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추상화를 사용하면 와인 한 병, 꽃다발, 금시계처럼 전혀 비슷하지 않은 것들을 보면서 이들은 모두 '성취해낸 것을 축하하는 선물들'로 이해할 수 있다. 뇌는 이러한 물건들에서 물리적 차이를 압축해내고, 이 프로세스를 거치면서 우리는 그 물건들에 유사한 기능이 있음을 이해한다.
 

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작가 린다 배리의 명언처럼 "우리가 판타지 세계를 만드는 것은 현실을 회피하기 위해서가 아니라 현실에 머무르기 위해서다."
 

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사회적 현실은 인간 두뇌들의 앙상블에서 나오는 초능력이다.
 

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과학에 관한 글쓰기에서 가장 어려운 것은 무엇을 뺄지 결정하는 것이다.
 

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이 세포들은 감광성이어서 빛과 어둠의 총체적인 변화를 감지할 수 있으므로 그림지가 드리우면 활유어는 멀리 달아난다. 안점의 세포들은 척추동물의 망막과 일부 유전자를 공유하지만, 활유어는 눈이 없으며 볼 수 없다.
 

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알로스타시스는 끊임없이 변화하는 환경으로부터의 입력자극을 예상하고 대처하는 하나의 프로세스다.
 

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쥐는 일차체성감각피질이 하나의 영역으로 되어 있어서 모든 재료를 하나의 냄비에 넣고 조리하는 것과 같다. 반면 네 영역으로 나뉘어 있는 인간의 경우에는 냄비 네 개에 각각 다른 재료들을 넣고 조리하는 것과 같다.
 

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두 동물은 동일한 유전자를 가질 수 있지만 그 유전자들이 다르게 기능하거나 다른 구조를 생성할 수 있다. 그리고 심지어 같은 동물 안에서도 유전자 네트워크는 발달 단계에 따라 다른 유전 활동을 수행할 수 있다.
 

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선수가 열두 명에서 열다섯 명 정도 되지만 한 번에 다섯 명만 경기에 참가하는 농구팀을 생각해보라. 선수들은 경기에 들어갔다 나왔다 하지만 우리는 코트에 있는 사람들을 모두 같은 팀으로 본다. 이와 마찬가지로 서브네트워크를 만든 질제 신경세포들이 들어오고 나가더라도 하나의 서브네트워크는 그대로 유지된다.
 

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MBTI를 비롯한 여러 가지 성격 검사들은 '오늘의 운세'만큼이나 과학적 타당성이 없다.
 

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빈곤에 대한 사람들의 사회적 태도는 사회적 현실에 해당하는데, 이는 뇌 발달이라는 물리적 현실에 영향을 끼쳐서 어린뇌들이 성장하여 빈곤층 성인이 될 가능성을 높인다.
 

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한편 뇌는 압축이 아닌 다른 방법으로도 추상화를 해낼 수 있는 것으로 추정된다. 왜냐하면 개들처럼 거대한 뇌가 없거나 벌들처럼 대뇌피질이 없는 동물도 두 가지 사물을 기능에 따라 유사한 것으로 취급할 수 있기 때문이다. 다시 말해 개나 벌의 뇌도 어느 정도까지는 추상화를 할 수 있다.
 

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한 분야의 최전선에서 활약하는 세계적인 학자의 글을 읽는 것은 언제나 짜릿한 일이다.