인문학에게 뇌과학을 말하다

 

인문학에게 뇌과학을 말하다

지은이: 크리스 프리스  출판사: 동녘사이언스

뇌의 활동을 영상으로 확인할 수 있는 뇌스캐너의 발달로 최근 뇌과학은 놀라운 결과들을 쏟아내고 있습니다. 인간의 정신 작용을 이해할 수 있다는 뇌과학의 가능성은, 인간이라면 포기할 수 없는 욕망일 것입니다.

뇌과학은 왜 환영받지 못할까

‘인문학’에게 ‘뇌과학’을 말하다! 원제인 <Making Up the Mind>와 비교하면 지극히 도발적인 제목이다. 그러나 인문학과 자연과학 모두로부터 곱지 않은 시선에 시달리고 있는 뇌과학의 현실을 드러내기에는 적절하다. 뇌과학이 ‘인간을 유물적 시각에서 분석해보겠다는 지극히 무모한 시도’라고 인식하는 인문학을 설득시켜야 하는 절박감이 분명하게 느껴진다. 실제로 인문학의 입장에서 뇌과학은 ‘기계적 이성이라는 괴물을 통해 우리의 인간성을 말살하려는’ 황당한 시도임에 틀림이 없다. 화학 실험실에서 흔히 볼 수 있는 하찮은 화학반응이 인간만이 가지고 있는 고귀한 자유 의지와 무한한 상상력의 원천일 수도 있다는 주장은 인문학의 전통과는 쉽게 어울릴 수 있는 것이 아니다.   자연과학의 입장에서도 뇌과학이 그리 탐탁해 보이지 않는다. 너무 말랑말랑하고 주관적이다. 해결하려는 문제부터 애매하다. 도대체 인간의 마음이나 정신을 어떻게 정의할 것인가? 현대 자연과학은 반복적으로 재현 가능하고, 누구나 관찰할 수 있는 보편적인 물리 현상을 객관적으로 분석하는 것이 목표다. 지극히 추상적이고 실체가 불확실한 인간의 마음이나 정신을 자연과학의 분석 대상인 보편적 자연현상으로 규정하기는 쉽지 않다. 더욱이 지극히 주관적일 수 밖에 없는 마음이나 정신을 객관적으로 분석하겠다는 주장 자체가 어불성설(語不成說)일 수도 있다. 인간의 마음과 정신을 이해하기 위해서 과연 무엇을 어떻게 정량화하고 객관화 시키겠다는 말인가?  그럼에도 불구하고 지난 수십 년 동안 뇌과학은 신경생리학과 함께 놀라운 속도로 발전해왔다. 뇌과학의 그런 발전 덕분에 한 세기 전에 등장해서 역시 인문학과 자연과학 사이에서 어설픈 위상을 차지하고 있던 심리학은 인지심리학을 거쳐 인지과학으로 빠르게 자리를 잡아가고 있다. 이제 뇌과학과 인지과학은 불필요한 대립으로 서로의 발목을 잡고 있는 인문학과 자연과학의 조화로운 공존과 공영(共榮)의 가능성을 보여주는 대표적인 성공 사례로 알려지고 있다.

정신세계를 탐구하는 과학이 가능한 이유

인간의 정신세계는 비록 추상적이기는 하지만 자연과학의 전통적인 탐구 대상인 물리 세계만큼이나 현실적이다. 그러나 표본 상자에 들어있는 나비와는 달리 정신 세계는 사람마다 다른 지극히 ‘사적’ 영역이다. 그래서 누구나 함께 경험할 수 있는 객관적이고 공적인 영역인 물리 세계와 확연하게 구분된다. 결국 만에 하나 어느 특정 개인의 정신 세계를 이해할 수 있다고 하더라도 그것으로부터 소위 인간의 정신 세계에 대한 일반적인 추론을 얻을 수는 없을 것이라는 회의적 시각을 극복해야만 한다. 그러나 인간이 제각기 다르지만 우리 모두에게 공통적으로 존재하는 정신의 ‘속성’이 있다는 것이 뇌과학의 대전제다.   뇌과학의 원동력은 기능성 자기공명영상장치(fMRI)와 양전자방사단층촬영장치(PET)다. 우리가 깨어있거나 잠들어 있거나 상관없이 우리 뇌에는 850억 개의 뇌세포(뉴런)들이 끊임없이 정보를 주고 받으면서 엄청난 양의 에너지를 소모한다. 실제로 우리 몸무게의 2%에 불과한 뇌가 소모하는 에너지는 신체가 소모하는 에너지의 20%를 넘는다. 뇌 부위의 활동 정도에 따라 에너지의 소비 패턴이 달라진다. 생리학자들은 한 세기 전부터 뇌 활동과 뇌혈관에 흐르는 혈류 사이에 상관 관계가 있다는 사실을 알고 있었다. 그러나 그런 상관 관계를 정확하게 알아낼 수 있게 된 것은 비교적 최근의 일이었다. 오늘날 뇌과학이 놀라운 결과를 쏟아낼 수 있게 된 것도 fMRI와 PET 같은 기능성 뇌 스캐너가 개발된 덕분이다.

세상은 뇌의 활동으로 만들어진다

뇌과학에서는 정신 세계와 물리 세계를 구분하는 과정에서 뇌의 역할을 주목한다. 우리는 오감(五感)을 통해 물리 세계와 접촉한다. 그러나 우리가 감각기관만으로 물리 세계와 접촉할 수 있는 것은 아니다. 오감을 통해 얻어진 정보는 반드시 뇌를 거쳐야만 우리의 정신 세계로 인식이 된다. 우리와 물리 세계의 접촉은 뇌에 의해서 완성된다. 심지어 우리는 뇌를 통하지 않으면 우리 자신의 신체와도 직접적으로 접촉할 수가 없다. 그럼에도 불구하고 우리가 물리 세계와 접촉하고 있다는 생각은 뇌가 만들어낸 착각이다. 또한 정신 세계에서 일어나는 모든 정신활동도 뇌의 활동에서 비롯되거나 좌우된다. 결국 우리는 뇌가 만들어 낸 세상에서 일상을 살아가야 하고, 뇌과학은 그런 과정을 구체적으로 분석하려는 시도다.  놀랍게도 뇌는 정직하지 않다. 뇌가 알지 못하는 일을 아는 척하는 경우도 있고, 뇌가 알면서도 우리에게 말을 해 주지 않는 경우도 있다. 심지어 의도적으로 우리에게 거짓말을 하는 경우도 있다. 청력이나 시력에 문제가 생겼는데도 생생한 환청과 환시를 경험한다. 우리가 일상적으로 경험하는 꿈이나 착시도 그런 경우에 해당한다. 신체 부위가 손상되었을 때 느끼는 환상이나 고통도 그렇다. 뇌 손상이 생긴 경우에서 그런 사실이 확인된다. 그런데 뇌가 멀쩡하고 완벽하게 정상적인 경우에도 그런 일이 벌어진다.

진실한 인문을 풀어낼 뇌과학의 과제

실제로 우리가 감각 기관을 통해 받아들인 정보는 지극히 조잡한 수준이다. 그런데도 우리는 뇌를 통해 물리 세계에 대해 극도로 구체적인 추론을 한다. 그런 추론이 반드시 진실이라는 보장은 어디에도 없다는 뜻이다. 더욱이 우리가 뇌를 통해 추론한 결론을 바탕으로 우리 스스로가 통제하는 것으로 믿어왔던 우리의 행위와 행동도 사실은 뇌에서 결정되는 것이다. 심지어 우리가 그렇게 자랑스럽게 여기는 자유의지의 정체도 불확실해진다. 쉽게 인정하고 싶지는 않을 수도 있지만 뇌과학을 통해 분명하게 확인되고 있는 과학적 진실이다. 그렇다고 실망할 필요는 없다. 우리의 뛰어난 창조성도 뇌의 그런 활동에서 비롯되는 것이기 때문이다.  결국 우리의 정신과 문화도 그런 뇌가 만들어 낸 착각을 기반으로 만들어질 수 밖에 없다. 우리 자신과 남의 행동에서 얻은 경험이 뇌 속에 축적되고, 사전 경험으로 형성된 기대가 우리의 물리 세계와 정신 세계에 대한 지식을 만들어내게 된다. 그런 뜻에서 우리의 정신 세계에 대한 접촉도 물리 세계에 대한 접촉만큼이나 간접적인 것이다. 심지어 뇌의 그런 활동을 통해 다른 사람의 정신에 대한 지식을 만들어내기도 하고, 인류의 문화도 그런 과정에서 만들어지게 된다. 결국 우리는 우리의 창조적인 뇌를 통해 언제나 다른 사람의 마음을 읽어내고, 앞으로 무슨 일이 일어날 것인지를 예측한다. 다만 뇌는 그런 예측을 만들어내는 구체적이고 복잡한 과정을 우리에게 애써 숨겨왔을 뿐이다. 뇌과학이 그런 과정을 낱낱이 밝혀낼 수 있을 것인지는 두고 볼 일이다.

글: 이덕환 (서강대학교 화학/과학커뮤니케이션)

크리스 프리스

크리스 프리스는 영국의 손꼽히는 신경심리학자로 케임브리지에서 공부했고, 런던 대학에서 심리학으로 박사학위를 받았다. 현재 런던 대학의 웰컴 재단 신경영상센터에서 명예교수로 재직하고 있으며, 덴마크 아르후스 대학에서도 닐스 보어 객원교수로 프로젝트에 참여한 바 있다. 초기에 자폐증과 정신분열증의 신경심리학 연구로 주목을 받았고, 이후 기능영상연구소에서 뇌영상 기술을 이용하여 인간의 인지 능력을 연구하면서 세계적인 명성을 얻었다.

뇌과학, 해답일까 함정일까?

• 

  두뇌 실험실 빌라야누르 라마찬드

• 

  브레인 스토리 수전 그린필드

• 

  뇌과학의 함정 알바 노에