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‘과학하고 앉아있네’의 여섯 번째 책 『과학하고 앉아있네 6: 김대수의 사랑에 빠진 뇌』는 인류의 영원한 숙제인 ‘사랑’을 다룬다. 카이스트 생명과학과 김대수 교수는 동물행동학과 신경과학을 바탕으로 사랑은 어디에서 왔는지, 사랑의 정체는 무엇인지 알아볼 수 있는 흥미로운 연구 결과들을 소개한다. 동물도 사랑을 하고 때로는 우리도 그것을 느낄 수 있다는 점에서, 동물들의 사례를 살펴보는 것은 ‘사랑’이라는 감정이 어떻게 진화하고 발전했는지 확인할 수 있는 단서가 된다. 또한 최신 신경과학의 성과들은 뇌에서 사랑을 일으키는 ‘사랑회로’가 무엇인지 가늠해볼 수 있게 만들었다. 이 책에서는 여러 재미있는 사례를 통해 사랑이란 무엇인지, 왜 우리는 사랑을 하는지 묻고 답하며 사랑의 정체를 과학적으로 탐구한다.

“동물행동과 신경과학으로 본 사랑의 정체”
2,500만 조회수, 최고 인기 과학 전문 팟캐스트
[과학하고 앉아있네]를 책으로 만난다!

듣는 재미에서 읽는 즐거움으로
더욱 논리적이고 풍부한 지적 경험

몸이 떨리면 사랑을 느낀다?
과학이 밝히는 사랑의 정체
캐나다 캐필라노 계곡은 깎아지는 듯한 지형으로 유명한 곳이다. 이곳에는 튼튼하고 안전한 다리와 흔들리고 위태로운 다리가 있는데, 이 두 다리를 배경으로 실험이 이뤄졌다. 미모의 여자 설문자가 남자 실험자에게 앙케트 설문을 한 뒤 나중에 추가로 알려줄 내용이 있으면 연락해달라며 전화번호를 주었다고 한다. 그러자 위험한 다리에서 설문한 실험자들이 안전한 다리에서 설문한 실험자들보다 8배 더 많이 연락을 했다고 한다. 이 실험의 결론은 다음과 같이 요약할 수 있다. 우리의 뇌는 위험한 곳에 있어서 떨리는 것과 매력적인 이성을 봐서 떨리는 것을 구별하지 못한다. 사랑해서 떨리는 것이 아니라 떨려서 사랑하는 줄 안다는 말이다.
‘과학하고 앉아있네’의 여섯 번째 책 『과학하고 앉아있네 6: 김대수의 사랑에 빠진 뇌』는 인류의 영원한 숙제인 ‘사랑’을 다룬다. 카이스트 생명과학과 김대수 교수는 동물행동학과 신경과학을 바탕으로 사랑은 어디에서 왔는지, 사랑의 정체는 무엇인지 알아볼 수 있는 흥미로운 연구 결과들을 소개한다. 동물도 사랑을 하고 때로는 우리도 그것을 느낄 수 있다는 점에서, 동물들의 사례를 살펴보는 것은 ‘사랑’이라는 감정이 어떻게 진화하고 발전했는지 확인할 수 있는 단서가 된다. 또한 최신 신경과학의 성과들은 뇌에서 사랑을 일으키는 ‘사랑회로’가 무엇인지 가늠해볼 수 있게 만들었다. 이 책에서는 여러 재미있는 사례를 통해 사랑이란 무엇인지, 왜 우리는 사랑을 하는지 묻고 답하며 사랑의 정체를 과학적으로 탐구한다.

사랑과 번식 욕구는 다르다? 길을 잘 찾는 남자 친구는 의심해야 한다?
신경과학에서 찾은 사랑을 만드는 회로
사랑, 특히 이성 간의 사랑은 종족을 번식하려는 욕구와 다르지 않다고 생각하기 쉽다. 하지만 사랑과 번식은 다르다. 뉴마니아 파필레이터라는 곤충은, 암컷이 잠깐 일어난 틈에 수컷이 정자를 뿌려놓으면 그 위에 암컷이 앉아 짝짓기를 한다. 여러 동물이 그런 방식으로 사랑이라는 감정 없이 나름대로 훌륭하게(?) 번식하고 있다. 하지만 인간을 포함한 여러 동물은 ‘사랑’이라는 감정을 느끼며 구애를 하고 삶을 함께한다.
이런 차이를 신경과학의 성과들을 근거로 분석해볼 수도 있다. 초원 들쥐는 암수가 함께 생활하고 새끼도 같이 키운다. 그런데 그와 거의 똑같은 목초지 들쥐는 혼자 생활한다. 이들을 비교하면서 흥미로운 차이를 발견했는데, 초원 들쥐에게는 복부 대뇌피질에서 바소프레신 수용체가 많이 발현되는 반면 목초지 들쥐에게서는 그렇지 않았다는 것이다. 바소프레신 수용체가 쥐의 성향을 결정한다는 가설을 증명하기 위해 바람을 피우는 들쥐에게 바소프레신 수용체의 유전자를 넣어주었더니, 그 들쥐가 가정적으로 변하는 것을 확인할 수 있었다. ‘가정적으로 만드는 유전자’를 발견한 것이다.
바람기를 만드는 요인을 간접적으로 추론해볼 수도 있다. 가정적인 들쥐의 경우에는 암컷과 수컷 사이에 공간학습능력의 차이가 거의 없다. 그런데 바람을 피우는 수컷 들쥐는 암컷 들쥐보다 공간학습능력이 월등하게 뛰어났다. 어느 암컷이 어디에 있는지 알아야 바람을 피울 수 있기 때문일까? 이런 사례들은 우리가 막연하게 알고 있던 감정적이고 심리적인 성향들이 신경과학적 기반을 가지고 있다는 사실을 일깨운다.

유쾌한 과학자 김대수 교수와 함께 만나는 신경과학 최전선의 연구 성과들
김대수 교수는 대학원생 시절 국내 최초로 생쥐 줄기세포(H3) 생산에 성공하고 《네이처》에 논문을 게재한 저명한 과학자다. 최근에도 김대수 교수는 카이스트에서 교수로 재직하며 굵직한 연구 프로젝트를 담당하며 선도적인 역할을 하고 있다.
이렇게 화려한 커리어를 지닌 과학자이지만, 이 책에서 드러나는 김대수 교수의 모습은 친근하다 못해 약간 우습기도 하다. 쥐를 잡아준 덕에 짜장면을 얻어먹고 그 길로 동물과 함께 살아야겠다고 다짐한 에피소드나, 나중에 애견숍을 할 예정이라서 애견 미용에 도전한다는 너스레는 그의 괴짜 같은 측면을 잘 보여준다. 그의 입담은 이 책에서 다루는 주제가 골치 아픈 학술적 이론이 아니라 우리 주변에서 벌어지는 일상적인 현상임을 상기시킴으로써 과학이 우리 생활과 연결되어 있음을 보여준다. 김대수 교수는 tvN에서 방영되는 [어쩌다 어른]에도 출연해서 특유의 입담과 재치 있는 강연으로 좋은 반응을 얻었는데, 이 책에서도 그러한 매력을 느낄 수 있을 것이다.
또한 그는 쉽고 재미있게 이야기를 푸는 데 그치는 것이 아니라, 의식의 정체를 고민하고 뇌과학이 내포한 환원주의적 관점을 경계하는 등 최전선에서 활약하는 과학자의 진솔한 모습을 보여준다. 자연의 비밀을 아는 사람이 아니라 그것을 찾아가는 사람이라는 의미에서, 과학자 김대수 교수가 보여주는 태도 또한 독자들이 눈여겨봐야 할 대목이다. 이렇게 과학자와 대중의 소통을 유도한다는 점이 ‘과학하고 앉아있네’ 시리즈의 진정한 가치가 아닐까?

스낵 사이언스, 언제 어디서든 쉽고 재미있게 읽는 유쾌한 과학 토크
2015년 1월에 스낵 사이언스 시리즈 1, 2권이 동시에 출간되었다. 『과학하고 앉아있네 1: 이정모의 공룡과 자연사』는 서대문자연사박물관 이정모 관장이 공룡에 대한 숨겨진 이야기, 공룡의 멸종과 인류의 출현에 대한 이야기 등으로 푸근한 입담을 과시한다. 『과학하고 앉아있네 2: 이명현의 외계인과 UFO』는 한국 세티(SETI) 이명현 위원장이 외계 지적 생명체와 탐사, 그리고 신비한 우주에 대한 재미있는 이야기를 소개한다. 3권 『과학하고 앉아있네 3: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기』에 이어 출간된 『과학하고 앉아있네 4: 김상욱의 양자역학 더 찔러보기』는 부산대 물리교육과 김상욱 교수가 가볍게 접근하는 양자역학 이야기에서 한 단계 더 나아가 심오한 양자역학의 세계를 깊이 있게 파헤친다. 『과학하고 앉아있네 5: 윤성철의 별의 마지막 모습, 초신성』은 서울대 물리천문학부 윤성철 교수가 우주 팽창의 비밀을 알려준 초신성에 대한 흥미진진한 이야기를 펼친다. 『과학하고 앉아있네 6: 김대수의 사랑에 빠진 뇌』는 동물행동학과 신경과학의 연구 성과를 바탕으로 인간의 사랑을 탐구하며, 『과학하고 앉아있네 7: K박사의 태양계 탐사하기』는 우리가 속해 있는 태양계의 이모저모를 살펴본다.
“시간과 장소에 구애받지 않고 즐길 수 있는 스낵처럼, 출퇴근 시간이나 점심시간에 10분 내외로 간편하게 문화생활을 즐기는 라이프스타일 또는 문화 트렌드”를 말하는 ‘스낵 컬처(Snack Culture)’. ‘과학하고 앉아있네’ 시리즈는 이 같은 ‘스낵 사이언스(Snack Science)’를 표방한다. 즉, ‘지금-여기’의 과학적 이슈와 주제를 골라, 우리 모두의 폭넓은 공감을 추구하고자 한다. 과학을 즐기고 소비하는 목적은 단순히 학술적 접근이나 상세하게 파헤치며 지식을 쌓는 것에 있지 않다. 이 시리즈는 오히려 그와 반대로, 대중의 눈높이와 함께하며 쉽고 재미있고 가볍게 읽는 책이라고 할 수 있다. 화장실에 갈 때, 출퇴근길 지하철이나 버스 안에서, 팟캐스트 방송을 재미있게 듣고 나서 그 내용을 다시 읽거나 골라 읽고 싶을 때 언제든지 볼 수 있는 책이다.
스낵 사이언스 ‘과학하고 앉아있네’ 시리즈는 가벼운 분량이라 읽을 때 부담감이 없다. 진행자 원종우의 재치 있는 입담과 대담자로 출연하는 각 분야 과학자들의 전문적이면서도 재미있는 토크가 책을 통해 술술 읽힌다. 방송에서 나온 대담을 그대로 글로 옮겨 과학적인 내용에 대한 부담감도 줄어든다. 진지하고 심각한 과학 이야기가 아닌 가볍고 편한 과학 이야기를 언제 이렇게 읽을 수 있을까? 책은 가벼운 분량이지만 그 주제와 내용은 결코 가볍지 않고, 해당 주제에 꼭 필요한 부분을 집약하여 담아내고 있기에 더욱 의미가 크다. 또한 유명한 과학자와 과학 관계자들을 이 시리즈를 통해 다양하게 만나볼 수 있다. 바로 ‘듣는 재미를 읽는 즐거움으로 승화’시킨 시리즈라고 할 수 있다.

‘과학하고 앉아있네’는 무엇? 과학과 대중의 고품격 컬래버레이션
‘과학’이라고 하면 막연히 어렵고 딱딱하고 일반적인 대중들과는 거리감이 있다고 생각하기 쉽다. 실제로 과학에 관심이 있어 무언가를 소비하려고 해도, 그 ‘막연한 어려움’ 때문에 선뜻 다가서기 어렵다. 하지만 그런 대중에게 성큼 다가가 과학은 어렵고 딱딱하기만 한 것은 아님을 몸소 느끼게 해주며, 과학을 함께 즐길 수 있도록 하는 책이 바로 ‘과학하고 앉아있네’ 시리즈이다.
이 시리즈는 동명의 과학전문 팟캐스트 방송을 책으로 엮은 것이다. 팟캐스트 [과학하고 앉아있네]는 과학 전반에 걸쳐 다방면으로 일하는 ‘과학과 사람들’이 만든 프로그램으로, 2013년 5월부터 대학로 벙커1에서 과학 토크쇼를 시작하여, 현재까지도 매주 공개 토크쇼를 진행 중이다. 과학 강의나 강연 등 다양한 프로그램과 이벤트를 통해 과학을 해석하고 의미를 부여하며 “과학과 인문학의 만남”을 이야기하는 것이 바로 ‘과학하고 앉아있네’의 주제라고 할 수 있다. 현재 ‘과학하고 앉아있네’는 팟캐스트에서 조회수 약 2,500만을 기록하며, 최고 인기 과학 팟캐스트로 자리매김했다.
‘과학하고 앉아있네’ 시리즈는 과학이 어렵고 딱딱한 것이 아니라는 인식을 대중들에게 널리 퍼뜨리는 데 앞장서면서, 대중들과 함께 재미있는 과학 이야기를 나누는 고품격 컬래버레이션(collaboration)을 추구한다. 다양한 과학자 및 과학 관계자들을 공개적으로 만나볼 수 있는 장을 마련하며, 그들과 함께하는 유쾌한 과학 토크쇼를 접하는 자리는 과학을 좋아하는 사람들에게 사막의 오아시스와 같은 기쁨과 즐거움으로 다가올 것이다.

1. 동물을 위해 살기로 결심한 소년
2. 번식과 사랑은 다르다?
3. 남성의 뇌와 여성의 뇌
4. 정이 만드는 신경회로
5. 신경과학으로 본 사랑의 정체
6. 연결된 신경망과 패턴완성, 사랑의 연상작용
7. 사랑회로를 자극하면 사랑이 생긴다?
8. 사랑은 분노를 잠재운다
9. 집중력과 동기부여
10. 뇌과학의 관점에서 자유의지는 존재할까?
11. 뇌의 놀라운 적응력
12. 뇌는 우리의 행동을 결정할까?
13. 느낌과 무의식, 네트워크에서 의식으로
14. 의식, 최후의 수수께끼

물속에 사는 뉴마니아 파필레이터라고 하는 벌레를 아시나요? 얘는 제가 아는 한 가장 낭만적이지 않은 사랑을 하는 동물이에요. 일단 눈이 없어서 앞이 안 보입니다. 수컷이 접근을 해서 앞다리를 암컷 앞에서 흔들어서 물의 파동을 만듭니다. 그럼 암컷이 진동을 느끼고, ‘아 먹이가 왔구나’라고 생각하겠죠. 그래서 먹이를 사냥하려고 벌떡 일어나요. 일어나면 수컷이 엉덩이 밑에다가 정액을 뿌려놓는데, 암컷은 ‘어, 어디 갔지. 없네’ 그러고 다시 앉아요. 그러면 교미가 끝나는 거예요.
이들은 사랑이라는 감정 없이도 번식을 잘하고 있습니다. 먹이 먹으려고 일어났다가, 잡으려고 일어났다가 앉았는데 임신이 된 거죠.
/ 18쪽

연애가 막 시작이 되면 뇌에서 옥시토신, 바소프레신 같은 호르몬들이 증가하고, 이들 호르몬은 신경회로의 활성을 변화시켜 배우자에 대한 친밀감을 증가시킵니다. 실제로 쥐들에게 옥시토신을 주사하면 서로 사회적인 친밀도가 높아져요. 그렇게 초창기의 어떤 애착, 초창기에 가까워지려는 뜨거운 감정들은 옥시토신과 바소프레신에 의해 조절이 됩니다. 그 다음에는 ‘NGF’라고 하는 물질이 증가하는데요, 신경회로 자체가 바뀌는 크고도 영구적인 변화를 만들어냅니다. 사귄 지 오랜 시간이 지나도 끈끈한 연결이 뇌에 형성되는 거죠. 이런 연결이 바로 우리가 말하는 ‘정’이 아닌가 생각해볼 수 있습니다. 정이 들면 비록 심장이 뜨겁게 뛰지는 않아도 항상 같이 있고 싶고 떨어져 있으면 괜히 불안하고 그런 거죠.
/ 38-39쪽

가정적인 들쥐에서는 이 ‘바소프레신 수용체’가 많이 발현이 되고, 혼자 사는 생쥐 중에는 바소프레신 생쥐가 없습니다. 바소프레신 수용체가 ‘애착을 형성하는 데, 가정적으로 만드는 데 중요하다’라는 가설을 세울 수 있겠죠. 이 가설을 증명하기 위해 이번에는 바람피우는 들쥐에다가 바소프레신 수용체 유전자를 넣어주었어요. 그랬더니 바람기 있던 쥐가 갑자기 가정적으로 변했어요. 자기 암컷을 핥아주고 옆에서 새끼도 보는 가정적인 남편으로 바뀌었죠.
/ 45-46쪽

또 전측대상피질, 그 교감하는 부위를 실제로 자극을 해보거나 그런 활성화를 측정해봤어요. 실제로 정상 생쥐에서는 친한 생쥐를 보면, 친한 생쥐가 고통받는 걸 보면 교감하는 반응이 나타납니다. 친구가 고통받는 걸 보면 같이 공포를 느끼고요. 그 감정을 공유하는 거죠. 그래서 공포반응이 굉장히 증가되는 건데 전측대상피질을 억제해봤어요. 억제했더니 공포반응이 안 나타나요. 교감이 안 되는 거죠. 그리고 이런 교감이 나타나는 현상을 보니까 남남 생쥐보다는 부부 생쥐, 친구 생쥐가 훨씬 더 교감이 잘되는 것을 알 수가 있습니다. 사회적 관계, 서로 끈끈한 줄로 연결된 생물학적인 의의는 나하고 연결된 사람들의 모든 경험을 내 것으로 만들 수 있다는 거예요.
/ 81쪽

그리고 뇌량을 자르게 되면, 예를 들면 오른쪽 시각피질에 들어가는 신호 같은 경우에는 뇌가 뭘 보긴 봤는데 말로 표현을 못 하게 되는 거예요. 시각 정보로 사과가 들어왔는데, 그 정보는 분명히 ‘시각피질’에 있습니다. 이 정보가 뇌량을 통해 언어영역으로 넘어가서 이건 사과라고 얘기를 해야 되는데, 이 사람은 사과를 본 사실은 분명히 있는데 말을 못 하는 거예요. 이게 사과라고. 나중에 사과 그림을 보여주고 이게 뭐냐고 하면 자기가 봤다고 그래요. 그런데 보여주면서 이게 뭐냐고 물으면 대답을 못 하는 경우도 많이 있고.
/ 103-104쪽