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이 책은 우리 시대 가장 탁월한 신경철학자 중 한 명인 ‘폴 처칠랜드’가 철학자의 관점에서 인지과학을 서술한 뇌과학 철학 저술서의 효시라고 할 수 있다. 뇌가 어떻게 정보를 처리하고 세상을 받아들이며, 인지적 사고를 하는지 명료하게 설명하고 있다. 신경생물학에서 인공지능, 뇌질환 연구까지 뇌인지과학 전 분야를 두루 다루고 있다는 점에서 뇌인지과학의 지형도를 그리고 뇌 공학을 철학적 이해하고자 하는 독자를 위한 유익한 책이다.

뇌가 어떻게 작동하는가? 뇌의 어떤 작용이 우리로 하여금 자신을 생각하고, 느끼며, 꿈꾸게 하는가? 그리고 뇌가 우리를 어떻게 자기-의식적 사람이도록 하는가? 이런 여러 질문에 대해, 우리는 신경과학(neuroscience)과 최근 인공신경망(artificial neural network) 연구로부터 통일된 대답을 얻을 수 있다. 비록 대략적으로 옳다고 하더라도, 그러한 대답은 우리가 순수 이론 영역을 넘어 훨씬 먼 곳으로 나아가게 해준다. 따라서 이 책의 목표는 다음 두 가지이다. 첫째, 그러한 과학 발달을 일반인 수준에서 선명히 그려지도록 이해하는 것이다. 둘째, 이런 이해에서 우리 모두 궁금해하는 철학적, 사회적, 개인적 결말이 무엇일지 탐색해보려는 것이다.

Ⅰ부 작은 컴퓨터라 말할, 생물학적 뇌
1. 서론
- 새롭게 투명해진 뇌
- 뇌가 세계의 ‘일반적 특징’을 어떻게 표상하는지
- 뇌가 세계의 ‘일시적 특징’을 어떻게 표상하는지
- 뇌와 TV 화면의 비교
- 뇌의 계산: 패턴 변환
- 이성의 교활함: 병렬분산처리
- 속도와 능력
- 기능 지속성
- 더욱 생생한 인지 능력을 향하여
- 이론과 실험: 역사적 유사 사례
- 우리 자아 개념의 거울을 재구성하기
- 이 책의 목표
2. 감각 표상: 벡터 코딩의 놀라운 역량
- 맛 코딩
- 색상 코딩
- 냄새 코딩
- 얼굴 코딩
3. 벡터 처리: 어떻게 작동하며, 왜 필수적인지
- 얼굴은 어디에 그리고 어떻게 코딩되는가?
- 단순한 패턴 재인
- 얼굴 재인
- 그물망 학습: 반복적 시냅스 조정
- 학습된 그물망의 성능
- 내적 코딩 및 분산된 표상
- 범주의 출현
- 귀납추론, 그물망 양식
4. 인공신경망: 뇌의 일부를 모방하기
- 3차원 입체 시각에 들어서기
- 입체 시각의 신경해부학
- 입체 시각이 어떻게 작동하는지
- 세계에 대한 시각의 폭을 확대하기
- 퓨전넷(Fusion.net): 입체 시각 그물망
- 잠수함의 비책: 음파 지각 그물망
- 넷토크(NETtalk): 소리 내어 읽어주는 그물망
- 출력 말단의 벡터 코딩: 감각-운동 조절
5. 재귀적 그물망: 시간의 정복
- 행동의 시간 차원
- 인과적 과정을 재인하기
- 애매한 특징과 재귀적 변조
- 재인, 이론적 이해, 그리고 과학적 발전
6. 사회적 세계의 신경 표상
- 사회적 공간
- 엠파스(EMPATH): 인간 감정 재인을 위한 그물망
- 사회적 특징과 여러 원형적 시퀀스
- 뇌에 ‘사회적 영역’이 있는가?
- 인간의 언어 역량
- 문법을 식별하는 재귀적 그물망
- 도덕적 지각과 도덕적 이해
7. 곤경에 처한 뇌: 인지기능장애와 정신질환
- 진단 기술: 투명해진 뇌
- CAT 스캔
- PET 스캔
- MRI 스캔
- 운동신경장애와 운동기능장애
- 지각 및 인지 기능장애
- 기분장애와 정서기능장애
- 사회적 기능장애
- 치료: 대화적 개입 대비 화학적 및 외과적 개입

Ⅱ부 결말 탐색해보기: 철학적, 과학적, 사회적, 개인적

8. 의식의 수수께끼
- 역사적 유사 사례
- 의식이 뇌의 과정인가?: 라이프니츠의 관점
- 1인칭 관점의 접근 불가한 내용: 네이글의 박쥐
- 다시 감각질로: 잭슨의 신경과학자
- 환원 불가한 정신: 설의 이중적 입장
- 의식의 내용과 특성: 예비적 검토
- 의식을 신경계산 용어로 재구성하기
9. 전자기계가 의식을 가질 수 있을까?
- 튜링 테스트와 재미난 이야기
- 튜링 테스트의 결함, 그리고 실제 이론의 필요성
- 인공 뇌 만들기
- 기계 지능에 대한 몇 가지 원리적 반대
10. 언어, 과학, 정치, 그리고 예술
- 지능의 차이: 개인들 사이에, 그리고 종들 사이에
- 언어는 인간만의 고유한 특징인가?
- 데닛의 언어 중심 의식 이론에 대한 비판
- 사고와 의식에서 언어의 역할
- 이론과학, 창의성, 그리고 외형적 모습 너머
- 도덕과 정치 영역에서의 인지적 발전
- 신경 표상과 다양한 예술 형태
11. 신경기술과 인간의 삶
- 의료 쟁점: 정신과 및 신경과 치료
- 의료 쟁점: 진단 및 치료를 위한 신경망
- 법률적 쟁점: 자아의 탄생과 죽음
- 법률적 쟁점: 사회병리학과 교정 정책
- 더 강력해진 과학: 신경망을 연구에 활용하기
- 우리의 자아 개념에 대한 충격