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