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행동과 생각을 지배하는 내 몸 속의 우주를 만나다!
뇌과학의 방대한 세계로 입문!

뇌 과학이 궁금하지만 너무 방대해서 발을 뗄 엄두를 못 내는 사람들에게 길을 안내해주는 뇌 과학 입문서이다. 과학 전문기자인 저자가 오랫동안 관련 분야를 취재하며 쌓은 지식을 비전공자도 알기 쉽게 정리했다. 책을 꼭 처음부터 끝까지 읽을 필요는 없다. 뇌 과학을 가볍게 맛볼 수 있는 ‘관광 코스’부터, 뇌 과학의 이모저모를 자세히 알고 싶은 ‘학자 코스’까지 여러 가지의 읽는 방법이 준비되어 있다. 친절한 안내를 따라 몸속의 우주, 뇌로 탐험을 떠나 보자.

뇌 과학이 미래에 대한 답을 알려주는 건 아니지만 어디서부터 시작하면 좋을지 출발선을 알려줄 수는 있다. 뇌라는 거대한 우주로 향하는 사람에게 이 책은 작은 길잡이가 되어줄 것이다.

카이스트 이광형 총장, 세계뇌신경과학총회 정성진 사무총장 추천!

기초 지식부터 최신 연구까지 담아냈다
‘이해할 수 있는’ 뇌 과학 입문서

우리의 행동과 생각은 어디에서 비롯되는 걸까? 심장에 마음이 있다고 믿던 시절도 있었지만, 2021년에 그런 대답을 하는 사람은 거의 없을 것이다. 이제 우리는 우리의 뇌가 우리가 생각하고 행동하고 느끼는 모든 것, 나라는 존재의 원천이라는 것을 안다. 하지만 그 역할에 비해 우리는 뇌에 대해 거의 아는 것이 없다.
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아는 것이 많지 않다고 해서 알 필요도 없는 것은 아니다. 뇌를 모방해 만든 인공지능이 사람을 압도할 정도로 발전하는 중이고 뇌의 새로운 면면이 실시간으로 밝혀지는 시대다. 『뇌 우주 탐험』은 뇌 과학이 궁금하지만 너무 방대해서 발을 뗄 엄두를 못 내는 사람들에게 길을 안내해주는 뇌 과학 입문서이다. 과학 전문기자인 저자가 오랫동안 관련 분야를 취재하며 쌓은 지식을 비전공자도 알기 쉽게 정리했다. 책을 꼭 처음부터 끝까지 읽을 필요는 없다. 뇌 과학을 가볍게 맛볼 수 있는 ‘관광 코스’부터, 뇌 과학의 이모저모를 자세히 알고 싶은 ‘학자 코스’까지 여러 가지의 읽는 방법이 준비되어 있다. 친절한 안내를 따라 몸속의 우주, 뇌로 탐험을 떠나 보자.

1.4킬로그램, 야구공 만한 회색 젤리 덩어리
우리가 보고 듣고 느끼는 세상은 뇌에서 ‘만들어진다’

일반적인 뇌 과학 교양서가 사례 중심이라면, 『뇌 우주 탐험』은 뇌 과학의 기본인 뇌 자체에 더 초점을 맞추고 다방면에서 뇌를 살펴본다. 진화론과 발생학의 관점에서 뇌의 기원 및 탄생을 이야기하고, 뇌 연구의 첫 단추인 뇌 지도가 어떤 과정을 거쳐 발전해왔는지도 상세하게 다룬다. 죽은 사람을 해부할 때만 겨우 뇌의 생김새를 파악할 수 있었던 때부터 살아 있는 사람의 뇌를 실시간으로 스캔해서 관찰할 수 있는 첨단 기기가 개발된 오늘날에 이르기까지 인류가 뇌를 탐구해온 역사는 유구하다.

뇌의 발달 과정과 연구방법론의 변화를 살펴본 다음에는 실제로 뇌의 어떤 부분이 어떤 역할을 하는지, 살아 있는 사람의 뇌는 어떻게 기능하는지 알아본다. 저자는 다양한 비유를 통해 신경세포와 같은 미시적 범위에서부터 뇌 전체를 아우르는 거시적 범위까지 이해하기 쉽게 설명한다. 책을 읽다 보면 뇌 과학이 처음인 사람도 뇌의 모습이 자연스럽게 머릿속에 그려질 것이다.

뇌를 알면 미래가 보인다
내일을 위해 알아야 할 뇌 과학 이야기

뇌 과학은 그 자체로도 흥미롭지만 다른 분야와 쉽게 연결되어 활용 범위도 무궁무진하다. 오늘날 뇌 과학의 중요성이 커지고 많은 관심을 받는 것도 그 때문이다. 의료계에서는 뇌 뇌에 생기는 질병을 비롯해 다양한 질병을 어떻게 치료할 수 있을지 단서를 찾아내는 연구가 한창이다. 뇌로 직접 정보를 다운로드 받고, 반대로 뇌의 전기신호를 통해 컴퓨터 프로그램을 작동시키는 건 더 이상 SF 속 이야기가 아니다. 세계 각국은 뇌의 비밀을 파헤쳐 세계의 패러다임을 선도하기 위해 치열하게 경쟁 중이다. 이미 뇌 과학과 관련된 최신 기술을 적용한 상품으로 시장에서 성공을 거둔 기업도 있다.

빠르게 변하는 세상 속에서 뇌를 공부한다는 것은 나 자신의 존재가 무엇인지 알아가는 것이고, 더 나아가 그렇게 파악한 우리 존재가 어떻게 바뀌어갈지 미래를 가늠해보는 것이다. 뇌 과학이 미래에 대한 답을 알려주는 건 아니지만 어디서부터 시작하면 좋을지 출발선을 알려줄 수는 있다. 뇌라는 거대한 우주로 향하는 사람에게 이 책은 작은 길잡이가 되어줄 것이다.

이광형(KAIST 총장)
뇌 과학은 인공지능과 함께 우리를 미래로 인도한다. 이 책은 우리가 원하는 미래로 가기 위한 안내서가 될 것이다.

정성진(세계뇌신경과학총회 사무총장)
뇌 과학은 신경과학 등 생물학 전공자들만이 다루는 학문에서 마음의 과학으로, 인지과학 분야에서는 철학·심리학·법학 등 인문사회학을 비롯해 공학적 응용과 인공지능AI까지 아우르는 통합적인 학문 영역으로 확산되고 있다. 그래서 뇌 과학은 과거의 단편적 이해 수준을 벗어나 오랜 과학적 지식과 경험을 토대로 통합적 사고와 미래 전망에 대한 통찰력이 가장 필요한 분야로 손꼽히고 있다. 저자는 30여 년간 과학 저널리스트 겸 과학 커뮤니케이터로 활동하면서 축적한 본인만의 노하우를 발휘하여 일반인들이 누구나 궁금해하고 공감하는 실증적 사례를 제시함과 동시에, 미래에 대한 상상력을 발휘할 수 있도록 지식을 풀어낸 실사구시實事求是의 뇌 과학 서적을 집필하였다. 한 줄 한 줄 글을 읽으며 저자가 얼마나 많은 논문과 참고서적을 읽었는지, 그리고 국내외 다수의 전문가들과 토론하며 얻은 성과를 저자만의 독특한 창의력과 상상력을 바탕으로 창작하였는지, 또 글 쓰는 기쁨과 함께 매일 불면의 고통을 견뎠는지 새삼 느껴진다. 거시적 뇌에서부터 미시적 신경세포의 구석구석에 이르기까지 마치 구글 어스로 보는 네비게이션처럼 뇌 지도를 통한 ‘공간여행’을, 또 태아부터 노년기까지 우리 뇌의 발달-성장-노화-퇴화를 따라가는 ‘시간여행’을, 그리고 기초 뇌 과학부터 뇌 의과학, 뇌 공학과 AI 같은 ‘미래과학 여행’까지 x-y-z 축의 3차원으로 뇌에 관한 첨단 지식을 안내했다. 이와 동시에 우리 일상에서 일어날 수 있는 법률적, 사회적 문제까지 저자는 포괄적이고 융합적인 뇌 과학을 소개하고 있다. 책을 펼치는 순간 머릿속에 그림이 그려질 만큼 뇌에 대해 역동적이고 세밀하게 표현돼 있어 과학의 대중화에 관심이 있는 뇌 과학자뿐 아니라 다양한 분야의 과학자들도 참고할 만한 과학 대중서라 할 수 있겠다. 우주 생성의 신비를 밝히는 중성미자(뉴트리노)처럼, 우리에겐 ‘뉴트리노(저자의 필명)’가 뇌 우주를 탐험할 때 안내자로서 역할을 충분히 해줄 것으로 기대된다. 이 책으로 아직은 미지의 세계인 뇌 우주의 신비를 설레는 마음으로 경험하게 되길 바란다.

추천의 말
들어가며

Chapter1 뇌 우주를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서
1. 출발하기 전에
2. 뇌 우주, 어디까지 가봤니
3. 뇌 우주에 관한 몇 가지 사전 정보

Chapter2 우주 지도
1. 완벽한 뇌 지도를 찾아서
2. 뇌 우주 지도를 그리는 방법
3. 미래의 뇌 지도를 향하여

Chapter3 무너진 우주
1. 우주 대붕괴
2. 뉴런의 일생
3. 뉴런 말고 글리아!
4. 뇌 우주의 다른 붕괴 현장들

Chapter4 천연우주와 인공우주
1. 뇌와 컴퓨터, 그 조심스러운 접근
2. 머릿소글 해킹하라, 뇌공학의 등장
3. 우주의 미래

Chapter5 우주의 지배자
1. 마음을 찾아가는 여행
2. 감각과 기억
3. 창조적인 시나리오 작가
4. 노래하는 뇌

Chapter6 우주 헌장
1. 뇌 과학의 윤리
2. 사회적 뇌

나가며
용어 해설
뇌 과학 추천도서

15p
바깥 우주여행이 우리의 시공간을 확장하는 외곽 탐험이라면, 안쪽 우주여행은 생명과 지성의 밑바닥을 파헤치는 동굴 탐험이다. 인간이 인공지능과 인공 생명을 만들어내는 정보기술 혁명, 생명기술 혁명의 초입에 접어들면서 뇌 우주 탐험은 더욱 중요해졌다. 인공지능과 자연지능, 인공 생명과 천연 생명. 이 둘 사이를 잇는 새로운 길을 찾아야 하니까 그렇다. ‘안다’, ‘살아 있다’는 것이 무엇인지 우리는 새로운 정의를 내려야 한다. 하지만 어찌 보면 큰 우주와 작은 우주를 탐험하는 것은 같은 일일지도 모른다. 물질에서 마음을 발견하려는 영원한 길 찾기, 이 넓은 세상에서 나를 찾아가는 여행이라는 점에서 말이다.

47p
마음이 작동하는 원리는 AI가 목표에 가장 가까운 최근삿값을 찾아내 문제를 해결하거나 미래 전망 소견을 제시하는 과정과 상당히 비슷하다. 앞서 말했듯 인공지능은 자연지능을 더 정교하게 모방하고, 자연지능은 인공지능의 강점을 지원받아 서로 상승 작용을 일으키며 발전해가고 있다.

209p
뇌는 현재의 뇌-과거의 뇌-미래의 뇌로 진화해왔다고 앞서 ‘삼위일체의 뇌’에서 설명했다. 마음도 지금 들어오는 현재정보를 즉시 처리한 후, 그 일부를 기억으로 저장하며, 이 과거정보와 현재정보를 버무려 미래 예측으로 재가공한다. 그리고 개체의 생존과 재생산에 기여한 우수한 예측은 다시 과거의 경험으로 보존하고 이를 현재정보와 비교하는 과정을 끝없이 되풀이한다. 현재-과거-미래로 이어지는 마음의 시간적 재형성, 수정, 업그레이드 과정이 곧 우리의 삶이다.

216p
다른 말로 표현하면, 시각 시스템은 망막에 맺힌 2차원의 불완전한 패턴을 논리적으로 일관되고 안정된 3차원의 외부 세계 해석으로 변환하는 장치다. 우리는 같은 대상을 보고 다르게 해석하는 것이다. 그 결과, 같은 세상을 본다고 착각하면서 실제로는 서로 다른 세상을 보고 있을지도 모른다.

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