리드 몬테규(Read Montague) : 5천개의 뇌로부터 배우는 것들

타인. 우리는 모두 타인에게 관심을 가지고 있습니다. 모든 사람들은 타인과 대인관계를 형성하며 다양한 이유로 이런 대인관계에 대해 흥미를 갖죠. 우호적인 관계, 좋지않은 관계 짜증나는 관계, 미묘한 관계까지, 이런 관계 속에서 우리가 나누는 상호작용 그 중에서도 저는 가장 핵심에 초점을 맞추도록 해볼텐데요. 그러니까, 우리 모두가 타인과의 상호작용을 원한다는 사실에 영감을 받아 이 모든 복잡한 내용들을 완전히 해부하려고 합니다. 그리고 단순해보이는 상호작용이라는 행위를 과학적인 연구로 전환하여, 두 사람의 뇌가 동시에 상호작용 할 때의 상황에 대하여 아직은 초기단계에 있지만, 새로운 통찰력으로 바라보고자 합니다.

본격적으로 시작하기 전에, 이런 시도를 가능케 한 두 가지 요인에 대해 얘기해 보겠습니다 일단 첫 번째는 오늘날 우리는 정상적인 두뇌 활동을 안전한 방법으로 들여다 볼 수 있게 되었습니다. 주사 바늘이나 방사능의 사용없이도, 별다른 의학적인 목적이 없더라도, 길을 걷다가 만난 친구들이나 이웃들이 다양한 인지작업을 하는 동안 발생하는 뇌의 활동을 기록할 수 있습니다. 이 때 우리는 '기능적 자기 공명 기록법'이라는 걸 사용해요. 여러분들 모두 한번 쯤은 읽어보거나 들어본 적이 있을 거에요. 두 문장으로 간추리자면, MRI 아시죠? (Magnetic Resonance Imaging : 자기공명영상법) MRI란 자기장과 전파를 사용하여 뇌, 무릎이나 복부의 순간 멈춰진 흑백 스냅샷을 찍는 것입니다. 1990년대에 이 기계를 다른 방식으로 쓸 수 있다는 것이 밝혀져 뇌의 곳곳에서 미세한 혈류의 영상을 독자적으로 촬영하는 것이 가능해졌습니다. 그래서 어떻냐구요? 두뇌가 정상적으로 작용할 수 있게 해주는 뇌 신경에서 일어나는 자잘한 변화들이, 혈류와 매우 밀접하게 연관되어 있다는 거에요. 혈액의 흐름을 읽는 건, 두뇌 활동의 독자적인 표시자를 읽는 것과 같습니다.

그야말로 인지 과학에 혁명을 일으킨 셈이죠. 인지 작업의 예를 아무거나 들어봅시다. 이를 테면 기억, 운동 계획, 시어머니 생각, 짜증내기, 감정적인 반응 등, 끝도 없죠. fMRI 기계에 사람을 들어가게 하고 이런 다양한 이미지를 두뇌 활동과 연결시킵니다. 처음 이것을 시작할 때는 몇몇 측면에서 조잡했습니다. 사실 20년 전에는 아무 것도 알아낼 수 없었습니다. 멀쩡한 사람들에게 이렇게 시험해볼 수 없었죠. 이것이 그야말로 혁명을 일으켰다고 하는 이유입니다. 이것은 우리에게 새로운 실험의 준비 과정을 가능케 하였습니다. 여러분들도 알 듯이, 신경생리학자들은 엄청난 실험 준비를 합니다. 애벌래와 설치류, 그리고 초파리와 같은 것들 말입니다. 그리고 이제, 우리에게는 새로운 실험 대상이 생겼습니다. 인간이죠. 우린 이제 인간을 이용하여 인간의 소프트웨어(내부 감정적측면)를 연구하고, 또 소프트웨어의 견본을 만들죠. 이렇게 일부 생물학적 측정법은 성장하고 있습니다.

좋습니다. 그렇다면 이러한 실험의 한가지 예를 보여드리죠. 그것은 바로 가치판단의 영역에 있습니다. 아시다시피, 가치 판단이란 그저 여러분이 생각하는 것과 다를게 없습니다. 만약 여러분이 두 회사를 서로 비교하여 가치를 판단한다면, 여러분은 어느 쪽이 더 가치가 큰지 알아내고 싶어하죠. 수천 년전, 인간의 사고 방식은 가치 판단의 핵심을 찾아냈습니다. 만약 오렌지와 바람막이를 비교해보고 싶다면, 어떻게 하시겠습니까? 아마도, 여러분은 오렌지와 바람막이를 비교할 수 없을 것입니다. 그들은 비융합적입니다. 그들은 서로에게 섞일 수 없죠, 그래서 대신, 두 가지를 통용 가능한 현금 단위로 전환하고 그 단위를 적용시켜 가치를 판단하죠. 뇌도 그와 같은 일을 해야 하는 거고, 이제 우리는 가치 판단에 관련된 뇌의 시스템을 이해하고, 또 발견해내기 시작했습니다. 그리고 그 시스템 중 하나는 세포가 뇌간에 위치해있고 몸의 다른 부분으로 화학적 도파민을 전달하는 신경 전달 물질계를 포함하고 있습니다. 깊게 들어가지는 않겠지만 이것은 중요한 발견이자 이제 우리는 이런 것에 대해 상당히 많이 알고 있어요. 우리가 알고 있는 것이 비록 작은 부분일지라도 그것들이 파킨슨 병에 걸리면 잃게 되고 어떠한 약물 남용에 의해서든 파괴될수 있는 신경세포라는 점에서 중요합니다. 과다한 약물이 몸에 들어오게 되면 그것은 여러분들이 세상을 판단하는 방식을 바꿔버립니다. 약물을 선택할 때, 관련된 표시를 판단하는 기준을 바꾸고, 다른 모든 것을 배제한 채로 판단하게 만들죠.

그렇지만 여기에 핵심이 있습니다. 이러한 신경 세포들은 그야말로 추상적인 개념에 가치를 매기는 과정에도 관여합니다. 여기 우리가 다양한 이유로 인해 가치를 매기는 것들이 있습니다. 우리의 뇌는 행동에 대한 강력한 권한을 가지고 있고, 적어도 그것들은 일부는 도파민과 연관되있습니다. 우리는 생각, 단순히 생각이라는 것 때문에 생존을 위한 본능을 거부할 수 있습니다. 다른 종들은 그렇게 하지 못하죠. 1997년, "천국의 문(Heaven's Gate)이라는 종교 집단의 광신도들이 집단 자살을 했습니다. 그 당시에 눈으로 관찰됐던 "헤일-밥(Hale-Bopp)"이라는 혜성의 꼬리에 그들을 다음 세상으로 데려가려하는 우주선이 숨어 있다는 믿음에 근거해서 그렇게 한겁니다. 끔찍하게 비극적인 사건이었죠. 그들 중 삼 분의 이 이상이 학사 학위를 가지고 있었습니다. 하지만 핵심은 그들이 생존 본능을 부정할 수 있었다는 것이죠. 생존을 위해 주어진 바로 그 시스템을 이용해서 말입니다. 엄청난 자기 조정 능력이죠.

제가 아직 말하지 않은 부분이 있는데 앞으로 할 소소할 얘기들은 그것을 중심으로 진행될 것입니다. 바로 다른 사람들에 대한 것이죠. 이러한 가치 평가 시스템은 다른 이들과의 상호작용에 대한 가치 판단을 할 때 재현됩니다. 말하자면, 약물에 중독되게 하고 파킨슨병에 걸렸을 때 마비를 불러 일으키고 다양한 정신병의 원인이 되는 바로 이 도파민 시스템이 다른 이들과의 상호작용을 판단하고 다른 이와 상호작용 할 때 하는 행동에 가치를 부여하기 위해 사용되는 것입니다.

한 가지 예를 들어보겠습니다. 여러분이 전혀 신경쓰지 않는 영역에서 이런 엄청난 프로세싱 능력을 발휘하는거죠.

예를 들어 봅시다. 자, 여기 한 아기가 있습니다. 생후 삼 개월 된 아이입니다. 아직 기저귀에 대변을 누고 미적분도 못하죠. 이 아이는 저와 관계가 있죠. 아마 누군가는 이 아기가 크린에 나온걸 정말 기뻐할겁니다. 이 아기의 한 쪽 눈을 가린다고 해도 여전히 당신은 다른 한 쪽 눈을 통해 그 안의 무언가를 볼 수 있을 겁니다. 전 한 쪽 눈에서 호기심을 보게되고, 아마 다른 한 쪽 눈에서는 약간의 놀라움을 보게 되겠지요.

여기에 한 커플이 있습니다. 그들은 찰나를 함께 하고 있죠. 우리가 실험은 해봤습니다. 이 프레임을 작은 조각들로 나누어도 사람들은 여전히 그들이 찰나를 함께 하고 있다는 것을 알 수 있습니다. 그들은 마치 병렬적으로 그것을 공유하고 있는 것입니다. 장면의 구성요소들도 우리와 소통을 하지만, 여러분은 사람들의 표정에서 바로 읽을 수가 있죠. 그들의 표정을 평소의 표정과 비교하면 미묘한 신호를 읽을 수가 있습니다.

여기 다른 커플이 있습니다. 남자는 우리를 쳐다보고 있고 여자는 명백하게 그를 사랑스러운 눈길로 쳐다보고 있죠.

여기 또 커플이 있네요. (웃음) 제 생각에 왼쪽 아이한테서 사랑과 존경을 찾긴 좀 힘들군요.(웃음) 사실 저는 옆에 아이가 아이의 누나라는 걸 알고있고, 남자아이가 이렇게 말하는 것 같죠. "카메라가 있으니까 포즈를 취하긴 하는데, 끝나고 나면 누나가 내 사탕을 뺏고 날 때리겠지" (웃음) 제가 이걸 보여드린 걸 알면 엄청 화낼거에요.

자 그럼, 이건 뭘 의미할까요? 이것은 우리가 어떤 문제에 대해 엄청난 양의 처리 능력을 가지고 있음을 의미합니다. 이것은 우리 뇌 깊숙히 도파민 시스템에 침투해 섹스, 음식, 소금을 원하게 만들죠. 이것들이 여러분을 살아있게 만드는 겁니다. 이것이 파이를 주기도 하고 초능력이라고 불리는 힘을 주기도 하죠.

그럼 우리는 이것을 어떻게 받아들이고 사회적 상호작용을 단계적으로 구성하여 과학적 연구로 전환할 수 있을까요? 바로 게임을 통해서죠. 경제학 게임 말입니다. 어떻게 하느냐 하면, 우리는 두 개의 영역으로 해볼 겁니다. 한 영역은 실험 경제학라고 불리웁니다. 다른 하나는 행동 경제학이죠. 이 경제학적 게임들을 이용하여 우리의 목적에 맞게 바꾸는 겁니다. 바로 최후 통첩 게임이라는 건데요, 빨간색으로 표시된 사람이 100달러를 가지고 있고 파란색 사람과 나누려고 합니다. 예를 들어, 빨간색 사람은 70달러를 가지길 원하니 30달러를 주고 싶어하죠. 그래서 70:30으로 나누자고 합니다. 권한은 파란색 사람에게 넘어가고, "받아들입니다" 라고 하면 그는 30달러를 받습니다. 아니면 파란색 사람은 "거절합니다"라고 말하고 둘 다 돈을 못받는 거죠. 이해가시죠? 경제학자들이 말하는 합리적인 선택은 0달러를 제안하지 않는 이상 모두 받아들이는 것입니다. 사람들은 보통 어떻게 할까요? 사람들은 80:20으로 분배할 때에도 관심이 없습니다. 80:20이 되면 제안을 받아들일지 말지 동전을 던져 결정하는 거죠. 왜 그런걸까요? 왜냐하면 화가 나기 때문이죠. 그 제안이 불공평하니까 화가 나는 겁니다. 이런 게임은 제 연구실 뿐 아니라 전 세계적으로 이루어지고 있습니다. 이는 게임이 실험하는 것들에 대한 사례가 됩니다. 흥미로운 것은, 이런 게임이 상당한 일련의 인지적 장치를 요구한다는 겁니다. 여러분은 게임을 할 때 타인에 대한 적절한 모델이 있어야 하죠. 여러분은 또 여러분이 무엇을 했는지도 기억해야 합니다. 순간 그런 결정을 내릴 수 있어야 하구요. 또 타인의 반응을 살펴서 모델을 수정할 수도 있어야 합니다. 또 흥미로운 것 한가지는 여러분이 여러 수를 내다 보아야 한다는 거죠. 무슨 말이냐면, 다른 사람이 여러분에 대해 어떻게 예상할지를 생각해야 한다는 겁니다. 다른 사람이 여러분에 대해 생각하는 이미지를 관리하기 위해 신호를 보내야 하죠. 면접에서 처럼요. 책상의 반대편에 앉아서 여러분에 대해 어떤 첫 인상을 가지고 있는 사람들에게 책상 너머로 신호를 보내 여러분이 원하는 이미지로 바꾸도록 하는 거죠. 우린 이런 행동을 스스로도 알아차리지 못할 만큼 잘합니다. 이런 종류의 실험으로 밝혀내는거죠.

이런 실험에서 우리는 사람들이 사회적 교류에 있어서 카나리아 같은 존재라는 것을 알게 됩니다. 카나리아는 광산에서 바이오센서와 같은 역할을 하죠. 메탄이나 일산화탄소가 생성되거나 산소가 부족하게 되면, 카나리아는 사람보다 먼저 기절합니다. 조기 위험경고 시스템 같은 겁니다. 문제가 생겼으니 광산에서 빨리 나가라고 말하는 거죠. 사람들은 게임을 시작하면, 이렇게 직설적이고 단계적인 상호 작용 실험 속에서 단지 숫자를 주고 받는 것 뿐인데도 굉장히 민감하게 반응합니다. 그래서 우리는 이걸 잘 이용해야 한다는 것을 깨닫고 수많은 사람들에게 시험했습니다. 대략 5~6천명 정도를 대상으로 했죠. 생물학적 조사가 되기 위해서는 그보다 훨씬 더 많은 숫자가 필요하죠. 어쨌든, 패턴이 형성되고, 우린 그 패턴을 찾아내서, 수학적 모델로 바꾸죠. 그리고 수학적 모델을 이용하여 새로운 영감을 얻어냅니다. 그러면 어떻게 될까요? 어떻게 되냐하면, 이건 정말 훌륭한 행동에 관한 척도가 됩니다. 경제학 게임이 최선의 선택을 알려주는 거죠. 우리는 게임을 하는 중에 그런 걸 계산합니다. 그래서 행동을 분할해 이용할 수 있도록 말이죠.

멋진 것이 하나 있는데요, 6~7년 전 쯤에 텍사스 휴스턴에 팀을 하나 구성했습니다. 지금은 버지니아와 런던에 있죠. 우리는 마그네틱 공명 이미지 장치를 인터넷과 연결하는 연결하는 장치를 만들었습니다. 한번에 여섯개 정도의 장치를 연결해봤지만, 두 개에만 집중을 해봅시다. 이 소프트웨어는 세계 어디에 있는 장치와도 연결되어 동시 작동합니다. 우리는 장치들을 연결해서, 이런 단계적인 사회적 상호작용을 살펴봅니다. 상호작용을 하는 양쪽 뇌를 모두 엿듣는거죠. 그러면 처음으로 우리는 개개인의 평균을 살펴보거나 각각 컴퓨터를 하게 하거나, 추론을 하려고 애쓸 필요가 없어지죠. 우리는 한번에 두 사람을 살펴볼 수 있습니다. 우리는 한 사람이 다른 사람과 상호작용 하는 법을 살피고, 그 숫자를 늘려서, 정상적 인지의 범위에 있는 새로운 통찰을 얻을 수 있게 되는거죠. 더 중요한 것은, 우리가 정신 질환이 있거나 뇌손상을 입은 사람들에게도 이런 방법을 적용하여 조사해 볼 수 있다는 겁니다. 그래서 실험을 시작했는데, 몇 가지 초기단계의 대단한 발견을 했습니다. 앞으론 더 큰 발전이 있겠죠. 이는 새로운 수학적 언어로 재정의를 하는 겁니다. 우리가 정신질환에 대해 가진 일반적인 생각과 반대되는거죠. 사람들을 상호작용에 있어서 카나리아 같이 활용하여, 질환을 특징짓는 것입니다. 건강한 사람이 우울증이 있거나 질환이 있는 사람이나 자폐증이 있는 사람, 또는 주의력 결핍 장애가 있는 사람들과 어떻게 상호작용 하는가를 살펴서 바이오센서처럼 이용하는거죠. 그리고는 컴퓨터 프로그램을 이용해 그 사람을 모델화하면 척도를 얻는 겁니다.

아직은 초기 단계입니다. 세계 곳곳에 연구 장소를 구축하고 있죠. 보시는 것들은 저희와 함께 작업하는 곳들입니다. 허브는 아이러니하게도 버지니아의 로어노크입니다. 런던에 허브가 하나 더 있고, 다른 곳들도 준비 중입니다. 어느 단계가 되면 데이터를 보낼 수 있기를 바라고 있습니다. 다른 나라에서도 이런 기술이 가능하게 하는 것은 좀 복잡한 문제입니다. 그렇지만 우리는 인간을 흥미로운 존재로 만드는 작은 부분에 대해 연구중이고, 이런 일들에 관심이 있는 분들이나 앞으로 나아가야 할 방향성에 대해 조언을 주실 분들을 초대합니다.

마무리 하면서 한 가지 말씀을 더 드리겠습니다. 인지 연구의 흥미로운 점은 우리는 어떤 점에서 한계가 있다는 것 입니다. 우리는 이제 상호작용하는 뇌들을 동시다발적으로 관찰할 수 있는 도구가 있습니다. 중요한 사실은, 혼자 있을 때도 우리는 상당한 사회적 존재라는 겁니다. 우리는 다른 사람들과 독립적으로 세상을 살아가는 고독한 존재가 아닙니다. 사실, 우리의 정신은 타인들에게 의존하고 있으며, 우리는 타인들 안에서 표현됩니다. 우리가 누구인가에 대한 개념은 다른 사람들과 상호작용하기 전까지는 알수 없는거죠. 우리의 친구 혹은 적 또는 전혀 상관없는 사람들과 말입니다. 이것이 바로, 통찰력을 활용하여 무엇이 우리를 인간답게 만드는가에 대해 살펴보고, 정신질환에 대해서도 새로운 이해을 얻고자하는 첫 걸음 입니다. 들어주셔서 감사합니다. (박수) (박수)