VS 라마찬드란: 문명을 형성해 온 뉴런들

저는 오늘 인간의 뇌에 대해 이야기하고자 합니다. 제가 동료들과 캘리포니아 대학교에서 연구하고 있는 뇌에 대해서요. 이 주제에 대해 잠시만 생각해보세요. 여기에 약 3파운드에 불과한 고깃덩어리가 있습니다. 당신의 손바닥 위에 올려놓을 수 있는 크기 정도죠. 하지만 그것은 광대무변한 성간 우주를 생각할 수 있습니다. 무한함이란 의미에 대해서도 생각할 수 있습니다. 그 자체의 존재가 갖는 의미에 대해, 신의 본성에 대해 질문을 던질 수 있습니다.

그리고 이것은 세계의 그 무엇보다도 놀라운 것입니다. 인간의 존재에 직면해 있는 가장 큰 미스테리는 바로 이 질문입니다. 이 모든 것이 어떻게 이루어지는가? 뇌는 여러분이 아시다시피, 뉴런(신경세포)으로 이루어져 있습니다. 여기, 여러분들이 보고 계신 것이 뉴런입니다. 성인의 뇌는 1000억개의 뉴런으로 이루어져 있습니다. 그리고 각각의 뉴런은 뇌 안의 다른 뉴런들과 1000~10000개 정도의 연결을 이루고 있습니다. 이 정보를 바탕으로, 사람들은 우주에 존재하는 소립자들의 갯수를 초월하는 두뇌 활동의 순열과 조합들을 계산해왔습니다.

여러분이라면 이 뇌를 어떻게 연구하시겠습니까? 한 가지 방법은, 뇌에 상해를 입은 환자들을 관찰하여 어떤 부위를 다쳤을 때 어떤 행동 변화가 일어나는지 연구하는 것입니다. 이것은 제가 지난 번에 TED에서 강연한 내용입니다. 오늘은 조금 다른 연구 방법에 대해 말씀드리고자 합니다. 뇌의 특정 부위들에 전극을 심은 후 뇌 안에 있는 개별적인 신경 세포들의 활성을 기록하는 방법입니다. 뇌 안에 들어있는 신경세포들의 활성을 엿듣는다고 할 수 있죠.

최근에 새로운 발견이 보고되었는데 이탈리아의 파르마에 있던 연구자들인 Giacomo Rissolatti와 그의 동료들이 거울 뉴런이라고 불리는 신경세포들의 모임을 전두엽에서 찾아낸 것입니다. 이 신경세포들의 모임에는 전두엽 내에서 평범한 운동명령뉴런으로 발견되어 50여년 간 그렇게 알려져 있었던 뉴런들이 포함됩니다.♪ 이 운동 명령 뉴런들은 사람들이 어떤 특정한 행동을 할 때 발화합니다. 예를 들어, 제가 손을 뻗어 사과를 쥘 때 제 뇌 앞쪽에 있는 운동명령 뉴런이 발화합니다. 제가 손을 뻗어 어떤 물체를 끌어당기면 다른 뉴런이 발화해서 제가 그 물건을 끌어당길 수 있게 해줍니다. 이 뉴런들은 오래 전에 발견됐을 때부터 운동명령 뉴런이라고 불려왔습니다.

그런데 Rizzolatti가 발견한 것은 이 뉴런들 중 일부가, 아마도 약 20%인 뉴런들이 다른 사람이 어떤 행동을 취하는 것을 제가 볼 때에도 발화한다는 것입니다. 즉, 제가 손을 뻗어 어떤 물체를 움켜쥘 때 발화하는 뉴런이 Joe가 손을 뻗어 어떤 물체를 움켜쥐는 것을 제가 보고 있을 때에도 발화합니다. 이건 정말 놀라운 일입니다. 그 뉴런들이 마치 다른 사람의 관점을 채택하고 있는 것 같기 때문입니다. 그것은 다른 사람들의 행동을 가상현실과 같이 시뮬레이션하고 있다고 생각될 수 있습니다.

어떤 측면에서 이 거울 뉴런들이 중요한 의미를 가질까요? 한 가지 확실한 것은 거울뉴런이 흉내나 모방과 같은 일들에 연관돼 있을 것이라는 점입니다. 어떤 복잡한 행동을 따라한다는 것은 두뇌가 다른 사람의 관점을 채택한다는 것을 의미하며, 그 점에서 모방과 흉내는 매우 중요한 행위입니다. 왜 이것이 중요할까요? 다음 슬라이드를 봅시다. 당신은 어떻게 모방을 합니까? 왜 모방이 중요합니까? 거울뉴런들과 모방, 흉내.

이제 문화와, 인간 문화의 현상들을 살펴봅시다. 만일 당신이 [75,000]~100,000년 전으로 돌아가서 인간의 진화과정을 보게 된다면 75,000년 전에 매우 중요한 일이 일어났다는 것을 알 수 있을 것입니다. 바로 인간만의 독특한 기술들이 다양하게 등장해서 매우 빠르게 발전하고 확산된 것입니다. 도구를 사용하는 것이나 불이나 은신처, 언어를 사용하는 것, 다른 사람의 마음을 읽고 다른 사람의 행동을 해석하는 기술들 등입니다. 이 모든 것은 상대적으로 매우 빠르게 일어났습니다.

인간의 뇌가 현재의 크기를 갖게 된 것은 30만 년 또는 40만 년 전임에도 불구하고 이런 일들은 10만 년 전에 이르러서야 매우 매우 빠르게 일어났습니다. 여기에 제가 주장하고자 하는 것은 정교한 거울 뉴런 체계의 갑작스런 발전이 일어났고, 이 체계가 타인의 행동을 흉내내고 모방할 수 있게 해 주었을 것이라는 점입니다. 무리의 한 사람이 불을 사용하는 것이나 특별한 형태의 도구를 사용하는 것을 우연히 발견했을 것이고, 이것은 사람들을 통해 빠르고 수평적으로 퍼져나가고 또 다음 세대를 향해 수직적으로 전달되었을 것입니다.

이러한 확산은 라마르크식 진화 특성을 갖습니다. 다윈식 진화가 아닙니다. 다윈식 진화는 매우 느려서 수백, 수천년이 걸립니다. 북극곰이 털코트를 진화시키는 데에는 수천 세대, 아마 10만 년 정도가 걸릴 것입니다. 사람의 경우, 한 명의 어린 아이는 자신의 부모가 북극곰을 죽이고 가죽을 벗겨 옷을 해 입는 것을 보고 한 번에 그 과정을 배울 수 있습니다. 북극곰이 10만 년에 걸쳐 획득한 것을 어린이는 5분 또는 10분 안에 배울 수 있는 것입니다. 그리고 이것은 한 번 습득되고 나면 사람들을 거쳐 기하급수적으로 퍼져 나갑니다.

이것이 바로 기반입니다. 복잡한 기술을 모방하는 것은 우리가 문화라고 부르는 것이자 문명의 기반입니다. 거울 뉴런에는 앞서 이야기한 거울 뉴런과는 꽤 다르게 작용하는 것들도 있습니다. 앞서 언급한 것들이 거울 뉴런들이 행동과 관련된 것인 데 반해 접촉에 반응하는 거울 뉴런들도 있습니다. 다시 말해, 누군가가 제 손을 만지면 뇌에서 감각을 관장하는 부분 중 체감각 영역에 있는 뉴런들이 발화합니다. 하지만 그 뉴런들은 다른 사람이 같은 접촉을 경험하는 것을 제가 보게 될 때에도 발화합니다. 다른 사람이 경험하는 접촉을 공감하는 것입니다.

따라서 그 중 대부분은 제가 몸의 다른 부위가 만져지고 있어도 발화할 것입니다. 다른 부위는 서로 다른 뉴런들이 담당합니다. 하지만 그들 중 일부는 누군가 제가 보고 있는 어떤 사람을 만질 때 그에 대응되는 신체 부위가 만져진 것처럼 발화합니다. 따라서, 다시 한 번 당신이 공감에 관여하는 뉴런들을 가지고 있음을 다시 확인할 수 있습니다. 이제 다음의 질문을 해 봅시다: 제가 단순히 다른 사람이 접촉을 경험하는 것을 보고 있다면 왜 제가 보는 것만으로는 실제로 접촉을 경험하는 것과 혼동하지 않을까요? 다시 말해, 저는 공감만 할 뿐, 타인이 느끼는 접촉을 그대로 느끼는 것이 아닙니다. 이것은 당신이 피부에 수용기들을 가지고 있기 때문입니다. 접촉과 고통을 느끼는 수용기들이 당신의 뇌에 실제 접촉이 아니니 걱정하지 말라는 신호를 보냅니다. 결국 당신은 다른 사람의 접촉을 공감할 뿐 자신의 경험으로 혼동하지는 않습니다. 그러지 못한다면 당신은 매우 혼란스러울 것입니다.

여기에는 피드백 신호가 관여합니다. 타인의 접촉을 자신의 경험으로 혼동하지 못하도록 거울 뉴런의 신호를 거부하도록 하는 것입니다. 하지만 당신이 제 팔을 제거한다면- 단순히 제 팔을 마취하기만 해도 됩니다. 당신이 제 팔에 주사를 놔서 제 팔신경얼기를 마취시켰다고 합시다. 제 팔은 마비되고 아무 감각적 신호가 들어오지 않습니다. 이런 상황에서 제가 누군가 당신을 만지는 것을 본다면 저는 누군가가 절 만지고 있는 것으로 느낍니다. 다시 말해, 당신은 당신과 다른 사람들 사이에 있는 방어벽을 없앤 것입니다. 저는 그래서 그것들을 간디 뉴런 또는 공감 뉴런이라고 부릅니다. (웃음)

이것은 추상적이고 은유적인 감각이 아닙니다. 당신을 다른 사람으로부터 분리하는 것은, 당신의 피부입니다. 피부를 제거하면, 당신은 당신 마음속에서 다른 사람의 접촉감을 느낍니다. 당신이 당신과 다른 사람들 사이의 방어벽을 없앤 것입니다. 이제 우리는 동양 철학 대부분의 기반을 볼 수 있습니다. 바로 완벽히 독립적인 자아는 존재하지 않는다는 것입니다. 다른 사람들과 세계를 (객관적으로) 관찰하면서 완벽히 타인과 동떨어진 자아란 있을 수 없습니다. 당신은 인터넷이나 페이스북을 통해 다른 사람들과 연결되는 것이 아니라 당신의 뉴런들에 의해 문자 그대로, 연결되어 있습니다. 이 공간을 둘러싸는 뉴런들의 전체적인 연결 고리들이 존재하고 서로 소통하고 있습니다. 그리고 다른 사람의 의식과 당신의 의식은 명확히 구별되어 있지 않습니다.

이것은 말장난 철학같은 것이 아닙니다. 기초 신경 과학에 대한 우리의 이해로부터 출발한 것입니다. 환상사지(유령사지, 환각지) 환자를 생각해 봅시다. 만일 당신의 팔이 사라지고 대신 환상 팔을 갖게 되었는데, 누군가 만져지는 것을 당신이 보았다면 당신은 환상 팔에서 그 접촉을 느낍니다. 더 놀라운 일은, 당신이 당신의 환상사지에서 고통을 느낄 때, 타인의 손을 쥐어짜거나 주물러서 환상사지에 느껴지고 있는 고통을 없앨 수 있다는 점입니다. 마치 뉴런들이 타인의 팔이 주물러지는 것을 보는 것만으로도 고통에서 벗어나게 되는 것으로 보입니다.

이제 마지막 슬라이드입니다. 아주 오랜 시간동안 사람들은 과학과 인간성을 매우 구별되는 것으로 생각해왔습니다. C.P. Snow는 두가지 문화에 대해 말했습니다: 과학을 한 손에, 인간성을 다른 한 손에 놓는다면 그 둘은 결코 만날 수 없을 것이다. 제가 이야기하고 있는 거울 뉴런 시스템은 그 두 면을 서로 마주보게 합니다. 당신이 의식이나 자아 표상과 같은 쟁점들에 대해 다시 생각해볼 수 있게 만들어 줍니다. 당신을 타인으로부터 분리해주고 당신이 타인에 공감할 수 있게 해주며 나아가 문화와 문명을 발전시킬 수 있게 해주는, 사람만의 독특한 특징들을 말입니다. 감사합니다. (박수)