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인간 뇌의 비밀을 깨는 위대한 시도!

당신의 행동을 지배하는 뇌의 두 얼굴『명령하는 뇌, 착각하는 뇌』. 이 책은 우리가 지금껏 착각하고 있던 뇌에 대한 불편한 진실을 파헤친다. 뇌과학을 기반으로 예술과 언어, 아름다움과 공감각에 대한 본질적인 이유를 밝히고, 뇌에 대한 다양한 접근법을 제시하고 있다. 모두 9장으로 구성하여 인간 뇌의 변화에 대한 경이로운 능력에 초점을 맞춰 많은 사지절단환자들이 경험한 의사수족증으로 자신의 초기 실험을 그려보고, 감각정보, 특히 시각정보를 뇌가 어떻게 처리하는지 설명한다. 이와 함께 감각의 기묘한 혼합인 공감각을 살펴보고, 거울신경이라 불리는 특별한 세포를 알아본다. 또 미에 대한 인류의 독특한 감수성과 자기성찰의 진화 과정 등을 자세하게 정리하여 보여준다. 공황장애, 자폐증, 외계인손증후근, 사지절단장애호증 등의 원인이 뇌와 긴밀하게 연관되어 있다는 사실을 이야기하는 등 미지의 세계인 뇌 과학 분야에 대한 새로운 관점을 제공해준다.

“인간은 영혼을 가진 원숭이인가? 신이 보낸 천사인가?”
리처드 도킨스가 극찬한 뇌과학 분야의 개척자,
라마찬드란 박사의 금세기 최고의 역작!

‘인간은 신의 창조물인가? 진화한 원숭이인가?’라는 화두는 공허하고 진부하게 느껴질 정도로 과학계와 종교계의 오랜 논쟁거리였다. 그런데 여기에 인간은 짐승이라는 육체 속에 갇힌 천사라고 주장하는 과학자가 나타났다. 그는 ‘도대체 왜 인간이 특별한가?’라는 질문에 대한 답을 내리기 위해 오랜 시간 동안 철학적 사색과 과학적 탐구를 해왔다.
신경과학계의 마르코 폴로, 이 책의 저자인 V.S. 라마찬드란을 수식하는 말이다. 그는 미국의 <뉴스위크>지가 선정한 ‘우리가 주목해야 할 100인’에 선정될 정도로 뇌과학 분야에서 혁신적인 성과를 이룬 과학자이자 의사이며 철학박사이다. 그가 이번에는 인간과 우주, 뇌와 정신의 궁극적인 기원으로 돌아가기 위한 노력의 결과물을 내놓았다.
이 책에서는 다른 뇌과학 도서에 나오는 방대한 연구자료, 복잡한 도표, 어려운 과학 용어를 찾아보기 힘들다. 즉, 정형화된 과학적 지식이 담겨 있지 않다는 것이다. 게다가 저자의 넘치는 과학적 호기심을 해결하기 위한 첫 번째 시도는 모두 추측과 상상에서 시작한다. 그것은 대부분이 다른 과학자가 경험하지 못한 미지의 영역이기 때문이다. 자칫 무모해 보이는 그의 상상은 확실한 근거에 기반을 두었고, 그의 집요한 추론은 진실에 한 걸음씩 다가가며 발전했다.
그가 이 책에서 말하고자 하는 것은, 인간은 정말로 특별하다는 점이다. 그의 주장에 따르면 우리의 뇌는 원숭이의 그것과 달리 엄청난 진화를 거듭했고, 그 결과 어떤 종도 따라올 수 없는 지적 능력을 갖게 되었다. 그의 인간에 대한 뜨거운 애정은, 진화를 통해 특별한 한계를 뛰어넘은 뇌의 비밀을 깨기 위한 위대한 시도로 이어지고 있다.

“무엇이 인간을 인간답게 만드는가?”
- 존재에 대한 철학적 질문과 과학적인 탐구

빅토르는 사고로 한쪽 팔이 절단되는 고통을 경험했다. 그런데 얼마 후 팔이 사라진 자리에서 통증이 느껴졌다. 심지어는 가렵기까지 했다. 마치 잘려나간 부위에 보이지 않는 유령의 팔이 돋아난 것 같았다. 그를 연구하던 라마찬드란 박사는 마침내 얼굴의 어떤 부위와 유령의 팔이 보이지 않는 신경으로 연결되어 있다는 사실을 알게 되었다. 빅토르의 눈을 가리고 뺨에 물을 한 방울 떨어트리자 물방울이 흐르는 느낌이 유령의 팔로 선명하게 전달되었다. 오랜 연구 끝에 박사는 그의 얼굴에 유령의 팔 지도를 완성했다.
이어서 라마찬드란 박사는 빅토르의 온전한 팔을 거울로 만든 상자에 갖다대도록 했다. 상자 입구에 한쪽 팔을 갖다대면 반대쪽 거울에 비치도록 설계되었다. 거울을 본 빅토르는 자신의 양쪽 팔이 온전한 것처럼 느껴졌다. 실제로 이 단순한 실험은 팔다리가 잘려나가 극심한 불안과 고통에 시달리는 환자들에게 심리적인 안정과 실제로 고통이 경감되는 듯한 착각을 불러일으켰다. 최신식의 수술 장비와 값비싼 치료비가 아닌, 거울 하나로 고통을 줄여주는 이 치료법은 의료계를 경악하게 만들었다. 이 실험은 저자의 초기실험이라고 일컬어진다.
그는 뇌 스캐너와 유전자 순서기와 같은 최첨단 기계보다 면봉과 거울을 선호한다고 당당하게 밝힌다. 그리고 과학이란 ‘왜’라는 의문이 중요하며 방법론이 앞서서는 안 된다고 주장하는 아날로그 과학자다. 저자는 뛰어난 관찰력과 상식을 벗어난 실험으로 인간의 자아와 육체가 어떻게 상호작용 하는지에 대해 탐구해 왔다. 마치 이것은 ‘우리는 어떻게 이 세상을 인식하는가?’, ‘정신과 육신 간의 관계는 무엇인가?’, ‘무엇이 우리의 성적性的 정체성을 결정하는가?’ 등에 대한 해답을 찾기 위해 떠나는 지적 여행과도 같다.

“당신이 보는 빨강색은 어떤 색인가?”
- 사고와 행동을 ‘명령하는 뇌’의 두 얼굴

어떤 이는 숫자 2를 보면 빨강색을 연상한다. 또 어떤 이는 피아노의 특정 코드를 들으면 항상 같은 장면을 떠올린다. 이들은 세상을 평범하지 않은 방식으로 경험한다. 색깔을 듣고, 맛을 보며, 소리를 시각적으로 표현한다. 저자는 이와 같이 특별한 방법으로 감각을 받아들이는 능력을 공감각이라고 부른다. 이 별난 현상은 인간의 마음 중 가장 알기 어려운 측면을 보여준다. 바로 상상력과 창조력이다. 저자는 공감각이 인간의 고차원적인 사고과정에 대한 비밀의 문을 여는 열쇠라고 말한다. 열쇠를 찾기 위해, 즉 무엇이 인간을 인간으로 만드는지를 밝혀내기 위해 저자가 행한 수많은 연구 사례와 기발한 실험이 이 책에 담겨 있다.
또한 이 책에는 인간 진화에 커다란 영향을 미친 것으로 추측되는 ‘거울신경’이 등장한다. 우리는 텔레비전에서 맛있는 음식이 나오면 입에 침이 고이고, 영화 속 연인의 애정표현을 보면 심장박동이 빨라진다. 당연하게 느껴졌던 이러한 현상이 거울신경이라는 뇌 속 특정 뉴런이 활동하기 때문이라는 사실을 밝히고, 인간 고유의 특성이 여기에서 비롯된다고 주장한다. 저자는 거울신경과 언어와 관련된 뇌의 주요 영역에 대한 많은 의문들을 하나씩 풀어간다. 다른 학자들의 주장을 소개하기도, 때론 반박하기도 한다. 자신이 생각한 새로운 이론을 설명하기도 한다. 하나의 관점만 강조하는 것이 아니라, 다양한 각도에서 생각을 하도록 유도하는 것이다. 이 책은 각 장마다 그동안 갖고 있던 질문을 생각의 바다에 모두 던져놓고 그물처럼 하나씩 끌어올리는 방식으로 구성되어 있다.

“나의 오른팔은 어머니의 것입니다!”
- 진실을 ‘착각하는 뇌’의 거짓말

이 책은 자아에 대한 철학적이며 과학적인 견해를 담고 있다. 프로이트는 인간의 정신이 기억과 반응, 자극, 동기, 욕구의 가마솥인 무의식에 지배된다고 말했다. 이 책은 프로이트의 주장에 따라 자아가 경이로울 정도로 강력한 네트워크에 연결되어 있는 뇌의 작은 한 덩어리에서 생성되는 것이라고 전제한다. 그리고 자기표현에 장애를 가진 환자를 연구하고 실험함으로써 평범한 인간의 뇌에서 자아에 대한 의식이 어떻게 생겨나는지를 설명한다.
또한 통일성, 지속성, 전형, 프라이버시, 사회적 수용, 자유의지, 자기인식 등 일곱 가지 관념이 자아를 지탱하는 다리이며, 그중 하나가 무너졌을 때 어떤 증상이 나타나는지를 말해준다.
뇌졸중으로 한쪽 팔이 마비된 환자가 있다. 그는 자신의 질병을 부정한다. 자신이 다쳤다는 사실도, 더 이상 마비된 팔로 자신의 얼굴을 만질 수 없다는 것도 모두 부정한다. 또 어떤 환자는 자신의 오른팔이 원래 어머니의 것이라고 우긴다. 저자는 이런 환자를 무수히 만나왔다고 고백한다. 그리고 이 특별해 보이는 환자들의 증상이 우리가 습관적으로 행하는 합리화와 일상적인 부정과 별 차이가 없다고 말한다.
저자는 이 환자들의 사례를 통해서 사실 이들의 뇌와 평범한 사람들의 뇌의 차이가 크지 않다는 것을 말하고자 한다. 우리가 언제나 합리화를 하고 있으며 믿고 싶지 않은 사실에 대해서는 완벽하게 부정하는 것처럼 말이다.

숨길 수 없는 뇌,
은밀하고 치명적인 비밀의 문을 열다!

이 책은 인간 의식에 대한 진실과 오해, 뇌에 대한 해부학적인 기초 지식을 알려주는 것으로 시작한다. 1장에서는 사지절단환자와 고통불감증환자를 예로 들면서 인간 뇌의 경이로운 능력을 설명한다. 또한 거짓말과 미소와 같은 인간의 감정이 어떻게 진화의 과정을 거쳤는지에 대해 이야기를 나눈다. 2장에서는 뇌가 시각정보를 어떻게 처리하는지 설명한다. 3장에서는 공감각에 대해 설명한다. 이것은 일부 사람들이 특별한 뇌 회로 때문에 경험하는 흥미로운 현상이다. 저자는 여기에서 인간이 창조적인 존재가 될 수 있었던 실마리를 찾는다. 4장에서는 거울신경이라고 불리는 특별한 세포를 알아본다. 또한 정교하고 성숙한 문화를 이루는 데 일조한 진화의 열쇠를 찾는 과정이 펼쳐진다. 5장에서는 거울신경의 시스템에 문제가 생겼을 때 발생되는 증상을 탐구한다. 6장은 거울신경과 언어의 상관관계를, 7장과 8장에서는 미美에 대한 인류의 특별한 감수성, 즉 미학의 법칙을 다룬다. 마지막으로 자각에 대해 이야기한다. 자신의 존재나 신체 일부를 부정하거나, 혹은 정신이 육체를 이탈한 사람들의 원인을 찾고 뇌와 정신의 연결 통로를 탐구한다.
이 책은 뇌과학을 기반으로 하여 예술과 언어, 아름다움과 공감각에 대한 본질적인 이유를 밝혀내고, 뇌에 대한 다양한 접근법을 보여준다. 더불어 인체에 나타나는 극단적인 증상, 예를 들어 공황장애, 자폐증, 외계인손증후근, 사지절단애호증 등의 원인이 뇌와 긴밀하게 연관되어 있다는 것을 알려준다. 그는 시종일관 유머감각이 묻어 있는 문체와 기발한 상상실험으로 독서의 즐거움을 제공하며 잠자고 있던 우리의 지적 호기심을 자극한다. 저자가 서문에서 고백했듯이 이 책은 오랜 시간 고민하고 연구한 결과물이며, 미지의 세계인 뇌과학 분야에 새로운 관점을 제공했다는 점에서 최고의 역작이라 부를 만하다.

추천사

지금껏 사지 절단된 환자에게 진통제가 아닌 거울을 처방한 의사는 단 한 명도 없었다. 그의 놀라운 탐험정신은 아무도 발견하지 못한 미지의 세계인 뇌를 개척하는 성과를 이뤄냈다. 아마도 그는 최초로 뇌의 지도를 완성한 위대한 과학자로 역사에 기록될 것이다.
_리처드 도킨스 《이기적인 유전자 저자》

라마찬드란 박사는 뇌과학을 기반으로 하여 공감각과 언어, 그리고 예술의 본질을 밝혀내고 뇌 공부의 다양한 접근법을 보여준다. 그의 관찰력은 인간의 뇌 활동을 바라보는 새로운 창문을 제공해 줄 것이다.
_ 박문호 《뇌, 생각의 출현》저자

복잡미묘한 인간의 뇌를 이토록 흥미진진하게 풀어낼 수 있는 사람은 내가 알기론 이 세상에서 라마찬드란 박사가 유일하다. 그는 뇌의 언어를 해독하는 신비로운 능력을 갖고 있는 것 같다.
_ 올리버 색스 《아내를 모자로 착각한 남자》저자

그의 상상실험은 단순하면서도 독창적이다. 그는 음악을 그리고, 미술을 듣고, 아름다움을 숫자로 표현하는 예술가들이 미치지 않았다는 사실을 밝혀냈다. 그의 상상은 매력적이며, 이론은 허점을 찾을 수 없이 완벽하다.
_ 프란시스 크릭 노벨 생리 의학상 수상자

머리말
책장을 열면서 “짧고 가볍게 떠나는 뇌 여행”

1장 유령의 팔과 플라스틱 뇌 - 뇌의 생물학적인 기능
2장 보는 것과 아는 것 - 시각의 유혹
3장 화려한 색깔과 요염한 여자 - 공감각의 오해
4장 문명을 형성한 신경 - 거울신경의 진실
5장 스티븐은 어디에 있는가? - 자폐증의 수수께끼
6장 지껄임의 파워 - 언어의 진화
7장 아름다운 뇌 - 미학의 출현
8장 예술적인 뇌 - 우주의 법칙
9장 영혼을 가진 원숭이 - 자기성찰의 진화

글을 마치면서 “뇌와 우주, 시작에 대한 질문은 영원히 함께할 것이다”

나는 빅토르라는 환자를 대상으로 거의 한달 내내 집중적인 실험을 했다. 그는 3주 전에 왼쪽 팔꿈치 아래 절단수술을 받았다. 우선 나는 그가 신경학적으로는 전혀 문제가 없는 것을 확인했다. 즉, 그의 뇌는 손상을 입지 않았고 지적능력도 정상이었다. 뭔가 짚이는 것이 있어서 그의 눈을 가리고 면봉으로 몸 여러 곳을 건드리면서 어디에서 어떤 느낌을 받았는지 물어보았다. 내가 그의 얼굴 왼쪽 부분을 만질 때까지 그의 답변은 정상적이었다. 그런데 이상한 일이 일어났다.
“선생님, 제 가상의 손에서 그게 느껴져요. 지금 제 엄지손가락을 만지네요.”
나는 무릎 망치를 이용하여 그의 턱 아랫부분을 톡톡 쳤다.
“이건 어때요?”
그가 대답했다.
“뭔가 날카로운 게 새끼손가락에서 손바닥을 가로질러 움직여요.”
이 과정을 반복함으로써 나는 그의 얼굴에 잃어버린 손에 대한 전체 지도가 있다는 사실을 알았다.
- 41~42쪽, ‘1장 유령의 팔과 플라스틱 뇌’ 중에서

편도체는 당신이 무엇을 보든지 간에 과거에 저장된 기억과 정서적인 의미를 판단하는 번연계 시스템 안의 또 다른 구조들과 함께 작업을 한다. 저것은 친구인가, 적인가, 동료인가? 음식인가, 물인가, 위험인가? 또는 일상적인 일인가? 만일 그것이 중요치 않다면-통나무, 한 조각 천, 바스락거리는 바람소리 등과 같이-별 감흥이 일어나지 않고 보통 그것을 무시한다. 그러나 그것이 의미가 있다면 뭔가를 금방 느낀다. 만일 그것이 강렬한 느낌이면 편도체 신호는 시상하부로 쏟아져 내린다. 이것이 호르몬 방출을 조절할 뿐만 아니라 자율 신경계를 활성화하여 적절한 행동을 하도록 준비하게 한다. 먹이 주기, 싸우기, 도망가기, 또는 구애하기 등이 그렇다.
이런 자율반응은 심장 박동, 빠르고 얕은 호흡, 땀 분비의 증가와 같은 심리학적으로 강한 감정적인 신호 전부를 포함한다. 인간의 편도체는 전두엽으로부터의 독특한 입력 정보를 받는다. 이것이 원시적 정서인 '4F' 칵테일에 미묘한 향을 더한다. 그래서 분노와 피로, 두려움뿐만 아니라 칭찬과 자부심, 조심, 존경, 아량, 기타 자율 반응류의 감정도 느낀다.
- 99쪽, 2장 ‘보는 것과 아는 것’ 중에서

거미는 쭉 뻗은 거미줄의 탄성을 설명할 수 있는 후크의 법칙에 대한 지식을 아는가? 거미는 이에 관해 감각적으로 알고 있는 것이 틀림없다. 그렇지 않다면 거미줄 망을 허물어져버릴 것이기 때문이다. 거미의 뇌는 후크의 법칙에 대해 노골적이라기보다 암묵적인 지식을 갖고 있다고 말하는 것이 더 정확할까? 거미가 비록 이 법칙을 아는 것처럼 행동하지만(망의 존재가 이것을 증명한다), 거미의 뇌는(뇌가 분명히 있다) 여기에 대한 분명한 표현이 없다. 녀석은 망을 짜는 것 말고는 어떤 다른 목적으로 그 법칙을 이용할 줄을 모른다. 다시 말해서 고정된 운동 순서에 따라 망을 짤 뿐이다. 물리학 교과서에서 배우고 이해한 후크의 법칙을 의식적으로 발전시키는 엔지니어에게 이것은 맞지 않는 얘기다. 인간은 법칙을 사용하는 데 제약을 두지 않는다. 인간은 그것을 무한히 응용할 수 있을 정도로 개방적이며 융통성이 있다. 거미와 달리 인간은 마음속에 후크의 법칙에 대해 명확하게 표현할 능력이 있다. 세상에 있는 지식의 대부분은 이 두 가지의 극단적인 경우다. 다시 말해서 후크에 법칙에 대해 아무 생각이 없는 거미의 지식과 물리학자의 추상적인 지식이다.
- 286~287쪽, 6장 ‘지껄임의 파워’ 중에서

인간은 시각적인 형상화에 능하다. 뇌는 이런 능력을 진화시켜 내부의 지적인 이미지를 만든다. 또한 세상의 모델을 만들어 앞으로 다가올 일을 대비한다. 현실 세계에서 위험에 빠지거나 벌칙을 받는 일이 없도록 말이다. 하버드대학교의 심리학자 스티브 코슬린이 뇌 영상법 연구를 통해 이에 대한 힌트를 주었다.
뇌는 장면을 상상하기 위해, 실제로 물체를 볼 때와 같은 뇌 영역을 사용하는 것을 보여준다. 그러나 진화가 증명해왔듯이 그렇게 내부적으로 만들어진 표현은 절대로 실제 같은 진짜는 될 수 없다. 이것은 유전자 일부의 현명한 자제력의 부분이다. 만약 세상의 내부 모델이 완벽한 대체품이라면, 배고픔을 느낄 대마다 그저 만찬에서 음식을 먹는 것을 상상하기만 된다. 그러면 여러분은 진짜 음식을 찾아야 할 동기가 없어질 것이고 아마도 곧 굶주림으로 죽게 될 것이다.
- 380~381쪽, ‘8장 예술적인 뇌’ 중에서