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거짓말 탐지기와 뇌영상장치를 최초로 발명한 과학자,
안젤소 모소가 밝혀낸 두려움에 관한 모든 것

인간의 몸 구석구석에서 나타나는 두려움의 현상을 관찰하고, 실험하고, 검증해 꼼꼼히 기록한 두려움에 대한 최초의 생리학적 보고서. 두려움에 휩싸였을 때 인간의 뇌, 혈관의 흐름, 심장의 박동, 호흡, 눈과 이마의 표정, 꿈 등등 일련의 특징적인 현상들을 과학적으로 관찰하여 인간의 몸이 어떻게 작동하는지를 밝힌다. 안젤로 모소는 다양한 인체실험을 통해 정신활동을 하는 동안 뇌로 향하는 혈액이 증가한다는 것을 최초로 입증하면서 인간이 느끼는 두려움을 자연선택이론으로 해석한 찰스 다윈의 주장이 잘못된 것임을 밝혀냈다.

국내 최초로 번역 출간된
자연과학의 고전

인간은 왜 태어날 때 우는 것일까? 어린이들은 왜 자주 놀라는 것일까? 흥분하면 왜 호흡이 거칠어지고 땀을 흘릴까? 놀랐을 때는 왜 얼굴이 창백해지거나 빨갛게 달아오르는 것일까? 힘든 노동을 하면 왜 손이 떨리는 것일까? 두려움을 느끼면 왜 소름이 돋고 몸이 떨리는 것일까? 가슴은 왜 두근거리고 다리에 힘이 빠져나가는 것일까? 두려움은 질병과 어떤 관계가 있을까? 과연 두려움은 의지로 극복할 수 있는 것일까?

안젤로 모소는 호기심이 많은 과학자였다. 혈액순환과 근육생리학의 선구자인 그는 이탈리아의 튜린대학에서 25년간 생리학 교수로 재직하면서 자신의 학교를 ‘생리학의 메카’로 널리 알렸다. 철두철미한 실험생리학자로서 인체에 관한 당대의 가설들을 끊임없는 관찰과 실험을 통해 오류를 수정하고 새로운 학설을 정립했다. 또한 열렬한 등산가로서 자신의 생리학 실험실을 알프스산에 개설하고 고산병의 원인을 연구했으며, 노년에는 정치와 고고학에도 관심을 쏟아 이탈리아의 상원의원이 되어 1905년 로마올림픽의 연설자로 참가했다.

이 책에서 저자는 두려움을 느끼는 동안 우리 몸에서 일어나는 모든 현상들을 직접 제작한 기구들을 이용한 구체적인 실험을 통해 과학적으로 증명한다. 무엇보다 당대의 가장 위대한 과학자인 찰스 다윈이 두려움의 현상들을 인간의 의지와 자연선택이론 그리고 환경의 영향으로 해석하고 있는 것을 정면으로 비판한다. 다윈은 자신의 책 《인간과 동물의 감정 표현》에서 몸을 떨거나 얼굴에 홍조가 일어나는 것을 주로 ‘인간의 의지’에 원인이 있다고 강조한다.
“인간을 비롯한 많은 동물들 그리고 대부분의 하등동물들에게 공통적으로 나타나는 떨림은 아무런 도움도 되지 않는다. 떨림은 종종 대단한 손해가 되며, 애초에 의지를 통해 습득될 수 없는 것이었지만 나중에 다른 감정과 결합되어 습관적인 것이 되어 버렸다.”
그러나 저자는 이러한 두려움의 현상들은 ‘인간의 의지’가 아닌 생명유지를 위한 혈액순환의 변화에서 비롯된 것임을 관찰과 실험을 통해 증명한다.
“생명을 유지하려면 장애가 발생한 모든 기관에서 혈관의 확장이 일어나야만 한다. …… 흥분은 뇌의 화학적 과정에 엄청난 에너지를 일으킨다. 세포의 영양공급에 변화가 일어나고 신경조직의 에너지가 보다 급격하게 소모되며 그로 인해 머리와 뇌의 혈관 확장이 보다 풍부한 혈액공급을 통해 신경중추의 활동을 유지하려고 한다.”

안젤로 모소는 인간의 뇌, 심장의 박동, 호흡, 떨림 등을 확인하기 위해 창의적인 과학적 측정기구들을 스스로 제작해 활용했다. 외부자극에 의해 뇌의 신경세포가 활동하게 되면 자연스럽게 뇌로 공급되는 혈류가 증가한다는 것을 최초로 측정하여 그래프로 작성했으며, ‘체적변동기록기’와 ‘인체의 혈액순환 저울’을 통해 인간의 육체적, 정신적 활동과 혈류 사이의 관계를 측정했다. 그가 고안해 활용했던 다양한 실험기구들은 오늘날의 거짓말탐지기(Polygraph), 자기공명영상장치(MRI), 양전자단층촬영(PET)으로 발전했다.

이 책의 구성과 내용

이 책은 두려움과 관련되어 드러나는 특징적인 현상들이 인간의 몸에 어떻게 작동하는지를 과학적으로 관찰한다. 전체 16장에 걸쳐 인간의 뇌와 혈관의 흐름, 심장의 박동, 호흡을 비롯하여 떨림과 공포, 그로 인한 얼굴과 눈, 이마의 표정 등등에 대한 일련의 생리학적 특성을 규명한다.
각각의 장에는 모소의 다양한 실험 방법과 과학적 측정 장치들이 어떻게 만들어져 실험되고 있었는지 자세히 설명되어 있다. 특히 뇌에 대해 관심이 많았던 저자는 두개골에 물리적 손상이 발생한 환자들의 뇌를 대상으로 최초로 뇌혈류 측정 기구를 사용함으로써 막연하게 추정하고 있던 뇌의 작용을 과학적으로 연구하는 계기를 만들었다.
그의 실험적 연구는 더욱 진전되어 손과 발 그리고 팔에서 뇌로 흘러가는 혈액을 추적하기 위한 새로운 기구들이 만들어졌다. 5장에는 혈액 순환의 연구를 위한 저울을 직접 제작하여 뇌 혈류의 변화를 확인하는 과정이 소개된다. 연구실을 찾아오는 그의 동료들도 이 저울에 누워 뇌가 쉬고 있을 때와 활동할 때 일어나는 혈액의 변화를 확인하곤 했다. 이 저울에 의하면 ‘차가운 손, 뜨거운 가슴’이라는 속담은 흥분의 결과로 혈액이 팔다리에서 심장으로 물러갈 때 손이 점점 차가워지는 것을 은유적으로 표현한 결과라는 것을 확인하게 된다.
즉 뇌의 작용, 호흡과 맥박, 근육들의 움직임, 손과 발의 혈류 변화 등등에 대해 우리가 알고 있는 신체의 생리학적 오해와 진실을 밝혀준다.
또한 찰스 다윈과 허버트 스펜서의 인간 표정의 기원에 대한 원리에 대해 납득되지 않는 몇 가지 이유를 제시하고 새로운 해답을 찾아가는 관찰과 실험들이 소개된다.
이 책 곳곳에는 과학자로서의 안젤로 모소의 열정과 감성이 그대로 배어 있다. 현재 과학은 무서운 속도로 진화되고 있으나, 그의 과학자로서의 면모는 과학연구를 하는 후배들에게 세기를 뛰어넘는 감동을 전해준다.

“연구실에서 어떤 연구가 어떻게 진행되고 있는지 손쉽게 확인할 수 있게 된다면 앞으로 실험과학을 따르는 사람들이 훨씬 더 늘어날 것이라고 믿는다.
이것은 인내력이 필요한 작업이다. 대자연의 언어를 배우는데 있어 유일한 어려움은 자연을 향해 질문하고 대답하도록 강제할 수 있는 방법을 찾아내는 것이다. 이러한 분투 속에서 비천한 난쟁이족인 우리 인간은 삶의 비밀을 찾아내기 위해 지속적으로 투쟁해왔다. 어두운 그림자 속에서 한줄기 빛을 찾아내는 것은 학자와 예술가의 상상력이었다.”(76쪽)

서문 … 9

Chapter 01 뇌는 어떻게 작동할까 … 29
Chapter 02 반사 행동과 척수의 기능 … 39
Chapter 03 생리학적 뇌의 기능 … 55
Chapter 04 흥분한 뇌 속에서 일어나는 혈액순환 … 69
Chapter 05 창백함과 홍조 … 93
Chapter 06 심장의 박동 … 107
Chapter 07 호흡과 압박감 … 125
Chapter 08 떨림 … 137
Chapter 09 얼굴의 표정 … 157
Chapter 10 이마와 눈의 표정
Chapter 11 고통의 인상학 … 187
Chapter 12 두려움의 특징적인 몇 가지 현상들 … 205
Chapter 13 어린이들의 두려움, 꿈 … 219
Chapter 14 놀람과 공포 … 231
Chapter 15 두려움이 만들어내는 질병들 … 245
Chapter 16 유전과 교육 … 259

격정의 생리학을 다룬 가장 중요한 최초의 책은 데카르트가 집필했다. 학문의 위대한 복원자로서 비범한 지성의 힘으로 지식의 모든 분야를 아울렀던 그는 수학자, 물리학자 그리고 생리학자였다. 그의 책은 당대의 학계에서 보편적 학문이었던 아리스토텔레스 철학이 전혀 해결하지 못하고 있던 생명에 관한 문제들 중의 한 가지를 증명하는 명성을 누렸다.(15쪽)

얼굴의 홍조가 청정함과 순수함의 이상적인 징표라는 것은 전혀 본질적인 내용이 아니다. 이것은 고귀함의 상징으로 인간에게 주어진 것이 아닐뿐더러 심장의 동요를 반영하는 거울도 아닌 것이다. 신체적인 기능에 의해 필요하게 된 것이며, 의지가 만들어 내거나 억제할 수 있는 것도 아니다. 그것은 단순히 우리들의 몸이라는 생명 기계의 구조에 의해 그리고 모든 동물의 모든 기관에 있는 혈관의 활동에 의해 일어난 것일 뿐이다.(24쪽)

흥분은 뇌의 화학적 과정에 엄청난 에너지를 일으킨다. 세포의 영양공급에 변화가 일어나고 신경조직의 에너지가 보다 급격하게 소모되며 그로 인해 머리와 뇌의 혈관 확장이 보다 풍부한 혈액공급을 통해 신경중추의 활동을 유지하려고 한다.(27쪽)

뇌가 내 눈앞에서 뛰고 있을 때, 그 안에서 생각들이 소용돌이치고 있을 때, 잠이 들어 있을 때 생리학 연구의 가장 정확한 방법으로 뇌의 기능들을 면밀히 조사했지만 그 정신적인 과정의 본질은 여전히 미스터리로 남아 있다.(88쪽)

두려움의 특징인 창백함은 혈관의 수축에서 발생한다. 심리적인 모든 표현들 중에서 가장 우아한 수줍음을 드러내는 아름다운 홍조는 혈관의 확장일 뿐이다.(94쪽)

이 기구를 통해 최소한의 흥분에도 혈액이 머리로 몰려간다는 것이 증명되었다. 하지만 이것으로 만족할 수는 없었다. 이 현상을 더 정밀하게 분석하고 싶었다. 특별한 모든 경우를 연구하여 손과 발 그리고 팔에서 뇌로 흘러가는 혈액을 추적하기 위해 새로운 기구들을 만들고 싶었다.(104쪽)

시인들의 언어와 일반 대중의 상상 속에서 심장은 언제나 열정과 감성의 중심으로 남아 있다. 두려움을 느끼거나 인생의 결정적인 순간에 심장이 가슴 벽을 두드리는 것을 느끼게 되고, 수축하는 힘이 우렁찬 소리를 내며 귀와 머릿속에서 울려 퍼지기 때문이다.
심장은 혈관들의 중심부에 위치해 있는 압상 펌프일 뿐이어서, 그곳에 있는 밸브의 작용과 근육의 수축에 의해 혈액순환을 지속시켜 혈액이 신체의 모든 부분으로 움직이도록 한다. 이러한 조절 없이는 생명 유지는 불가능하게 된다.(108쪽)

우리 몸은 그렇게 만들어져 있어 의지가 개입되지 않아도 필요하다고 요구되는 것은 자동으로 변화시킨다. 두려움으로 인한 심장의 박동은 몸이 에너지를 최대한으로 끌어올리고 신경중추에서 혈액순환을 증가시킬 때마다 언제든 우리가 알아차리게 되는 사실을 과장하는 것이다. 심장은 자신을 위해서가 아니라 단지 전투, 공격, 방어 그리고 일제사격의 도구인 뇌와 근육을 위해 작동한다.(119쪽)

생존 경쟁에서 동물들이 자신을 지키는 가장 유용한 능력을 완벽하게 갖추고 있다는 것이 사실이라면 그리고 여러 세대에 걸쳐 종들의 보존에 해가 되는 기질들을 모두 버렸다면 왜 몸을 떠는 것일까? 오히려 그와는 반대로 위험과 마주친 결정적인 순간에 벌벌 떨면서 몸이 마비되어 저항도 못하고, 최소한의 힘도 쓰지 못하는 이유는 무엇일까?(138쪽)