지능의 신경과학

지능은 양육보다 천성의 산물이다!

신경영상학으로 뒷받침하는 지능의 천성-양육 논쟁

지능이란 무엇일까? 왜 어떤 사람은 여느 사람보다 더 똑똑할까? 지능에 관한 천성(유전자)-양육(환경) 논쟁은 여전히 진행 중이고, 어쩌면 결론이 없을지도 모른다. 그럼에도 이 책은 심리측정학, 정량유전학, 분자유전학, 신경영상학에서 밝혀낸 최신 연구 결과를 바탕으로 답을 찾으려 노력한다. 신경과학의 과제는 지능에 요구되는 두뇌의 프로세스를 확인하고, 그것들이 어떻게 발달하는지 발견하는 데 있다. 왜 이것이 중요할까? 모든 지능 연구의 궁극적 목적은 지능을 향상시키는 것이고, 학생의 지능 활용을 극대화하는 방법을 찾는 게 교육의 목표이기 때문이다.

우리는 지능에 대해 모두 나름대로 정의를 내리고 있고, 각 개인의 지능 차이가 학문적 성공과 인생의 성취에 어떤 영향을 미치는지와 관련해 모두 의견이 다르다. 아울러 지능이 어떻게 발달하는지에 대해서도 서로 상충하거나 모순적인 생각들이 난무한다.

저자는 대학에서 심리학이나 신경과학을 전공하는 학생, 교육자, 공공 정책 입안자 그리고 왜 지능이 중요한지에 관심을 갖는 모든 이를 위해 이 책을 썼다. 독자들이 그다지 특별한 배경을 갖고 있지 않다는 걸 전제로 썼지만, 한편으로 이 책은 언론에서 마구잡이로 떠드는 것보다 훨씬 더 심층적인 내용을 담고 있다. 저자는 지능의 과학에 대해 일반 독자가 이해할 수 있는 수준에서 설명하려 전력을 기울였다고 말한다. 이 책의 처음과 끝을 관통하는 관점은 지능이 유전적이든 아니든, 환경의 영향을 받든 그렇지 않든 완전한 생물학적 현상이라는 것이다. 아울러 이와 관련한 생물학은 뇌에서 일어난다.

이 책은 저자가 40여 년 동안 지적 능력(mental ability) 검사와 신경영상학적 기술을 이용해 지능 연구에 매진한 경험을 바탕으로 하며, 어떤 연구를 포함할지에 따른 결정은 순전히 과학적 증거의 무게에 바탕을 두었다면서 “어떤 주제든 앞으로 그 증거의 무게가 변한다면 나는 당연히 마음을 바꿀 테고, 여러분도 그렇게 따라줄 것을 부탁드린다”고 당부한다.

지능과 관련해 환경의 영향이 크다고 생각하는 이들에게 이 책에서 제시하는 새로운 신경과학적 사실은 받아들이기 어려울 수 있다. 새로운 정보가 이전의 믿음과 충돌할 때, 우선 새 정보를 부정하는 게 사람들의 일반적 반응이기 때문이다. 하지만 저자가 거듭 강조하는 세 가지 원칙을 염두에 두고 이 책을 읽는다면 새로운 깨달음을 얻을 것이다. 첫째, 두뇌에 관해서라면 그 어떤 이야기도 간단하지 않다. 둘째, 지능과 두뇌에 관한 한 그 어떤 연구도 확정적인 것은 없다. 셋째, 서로 상충하고 일관적이지 않은 발견들을 가려내고 설득력 있는 증거의 무게를 얻을 때까지는 몇 년이 걸릴 수도 있다.

이 책은 지능에 관한 최신 신경과학 연구의 진전에, 특히 유전학과 신경영상학적 방법을 기반으로 수행한 연구에 초점을 맞추어 설명한다. 확실한 증거를 갖고 답해야 할 의문은 여전히 많다. 중요한 미해결 과제 중에는 다음과 같은 것들이 있다. 유아기의 뇌 발달 메커니즘에 대해 더 많은 이해가 필요한 부분은 무엇인가? 그런 두뇌 발달은 성인의 지능과 어떤 관련성을 갖는가? g-인자를 비롯한 여러 지능 요소에서 개인적 차이를 설명하는 특정 뇌 구조와 기능 네트워크가 존재하는가? 그런 네트워크에는 성별의 차이가 있는가? 어떤 후성유전학적 요인이 지능에 영향을 미치는가? 또한 유전자 기능을 기반으로 신경 회로, 뉴런, 시냅스의 단계까지 시간적·공간적 해상도를 낮출 수 있는 새로운 방법과 기술을 필요로 하는 더 큰 질문도 있다. 가장 중요한 질문은 그렇게 해서 얻은 지능 연구의 결과를 교육 문제 해결과 공공 정책 수립에 어떻게 활용할지, 특히 현대 사회에서 성공에 꼭 필요한 정신적 능력이 결여된 사람들을 위해 어떻게 이용할지 그 해답을 구하는 일일 것이다.

저자는 ‘빈 서판’이라는 가정을 토대로 지난 50년간 시도된 실패한 교육 및 공공 정책에 주목한다. 이제 신경과학이 나서서 그런 실패한 정책을 개선하고 새로운 정책적 대안을 제시해야 할 시기에 이르렀다고 생각한다. 그러면서 독자들은 아직 이런 제안에 동의하지 않을 수도 있을 테지만, 이 책을 처음 집어 들었을 때 지능에 대해 과연 어떤 생각을 하고 있었는지 되짚어보고 지금의 생각과 비교해보라고 권고한다. 그러면서 설령 저자의 주장에 동의한다 해도, “이 책에서 제시하는 신경과학 분야의 대표적 연구 결과들을 다시 한번 살펴보라. 아울러 그런 성과들이 갖는 의미를 비판적으로 생각해보기 바란다. 여러분에게 던지는 나의 진정한 도전은 여러분이 지금까지 내가 언급한 것에서 약한 고리와 허점을 찾아내고, 그걸 수정하거나 아예 거짓으로 만들어버리는 데 있다”고 말한다.

저자는 우리 대다수가 공유할 것으로 여기는 비밀스러운 소원을 갖고 있다면서, “내가 40년 또는 50년 후의 미래로 이동해 그동안 무슨 일이 일어났는지 되짚어보는 것”이라고 고백한다. 그때 우리는 새롭게 무엇을 알게 되었을까? 특정한 지능 유전자를 발견했을까? 그것들은 어떻게 작동할까? 유전공학을 활용해서, 아니면 어떤 약물이나 다른 경험을 활용해서 지능을 극적으로 향상시키게 되었을까? 어린 시절이나 청소년기의 두뇌 발달이 지능에 어떤 영향을 미칠 수 있을까? 모든 종류의 인지, 특히 지능을 시뮬레이션할 수 있는 현실적인 가상 인간 두뇌가 만들어졌을까? 그런 인공 지능은 시뮬레이션에서 남성과 여성을 구별하지 않을까? 가장 지능적인 기계는 얼마나 똑똑해졌을까? 우리는 네트워크와 회로, 뉴런과 시냅스의 구조 및 기능에서 지능의 실체를 볼 수 있을까? 지능 연구는 교육과 기타 사회 분야의 제반 문제를 해결하는 데 어떻게 활용될까? 지능에 대해 신경과학에 기반한 새로운 정의가 내려졌을까? 크로노메트릭스 검사, 뇌 영상화, 다유전자 점수 등이 지능을 평가하는 새로운 표준으로 정착했을까? 뇌 지문은 무엇을 예측하며 어떻게 활용되고 있을까? 지능을 연구하는 데 사용되는 새로운 신경과학적 연구 도구와 방법에는 어떤 것이 있을까?

저자는 이 책에서 제기한 내용들이 심하게 잘못되었다는 사실을 뒤늦게 깨닫는다고 해도 이런 질문들에 대한 해답을 알게 된다면 한없이 기쁠 것 같다며 과학자로서의 희망으로 이 책을 마무리한다.

지은이 : 리처드 J. 하이어 (Richard J. Haier)

미국 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스(UC Irvine) 명예 교수이다. 존스 홉킨스 대학교에서 심리학 박사 학위를 받았으며, 1988년 이래 지능 연구를 위한 신경영상학 활용 분야를 개척하는 데 크게 이바지했다. 미국 국립과학재단, 국립과학아카데미, 미국 방위고등연구계획국, 유럽분자생물학기구, 콜드스프링하버 연구소 등이 후원하는 각종 학회와 전문가 모임에서 강연해왔다. 2013년에는 미국의 저명한 교육 콘텐츠 ‘위대한 강좌(The Great Courses)’를 위해 〈지적인 뇌(The Intelligent Brain)〉라는 영상 강의를 제작했다. 2016년 국제지능연구학회 회장을 역임했으며, 2020년에는 동 학회로부터 평생공로상을 받았다. 저명한 학술지 〈인텔리전스(Intelligence)〉의 편집장으로 오랜 기간 봉사했다. 《케임브리지 지능 및 인지 과학 핸드북(The Cambridge Handbook of Intelligence and Cognitive Science)》의 공동 편집자이고, 《인간 지능의 과학(The Science of Human Intelligence)》의 공동 저자이다.

옮긴이 : 홍욱희

서울대학교 사범대학 생물학과를 졸업하고, KAIST에서 생물공학 석사 학위를 받은 뒤 KIST에서 환경공학부 연구원으로 재직했다. 미국 미시간 대학교(앤아버)에서 환경보건학 박사 학위를 취득하고 동 대학교 박사후연구원을 거쳐, 한국전력공사 전력연구원에서 책임 연구원으로 일했다. 1999년 세민환경연구소를 설립해 독립적인 환경연구가로 활동하다 2015년 은퇴했다. 현재 세민수면건강센터를 운영하고 있다. 지은 책으로 《너의 삶에 담긴 지구》 《위기의 환경주의 오류의 환경정책》 《3조원의 환경논쟁 새만금》 《21세기 국가수자원정책》 《생물학의 시대》 등이 있다. 《가이아》 《마이크로코스모스》 《기후변화의 정치학》 《20세기 환경의 역사》《다윈 이후》 《회의적 환경주의자》 등 과학·환경 관련 책을 우리말로 옮겼다.

초판 서문

2판 서문

감사의 글(초판)

감사의 글(2판)

1 지능에 대해 우리는 얼마나 알고 있을까: 이제까지 연구에서 얻은 통찰과 지혜

2 지능은 양육보다 천성의 산물: 유전학이 지능 연구에 제기한 충격

3 살아 있는 두뇌 속 들여다보기: 신경영상학이 지능 연구의 게임 체인저가 되다

4 두뇌 회백질의 50가지 그림자: 한 장의 두뇌 영상에 지능의 모든 것이 담겨 있다

5 위대한 성배를 찾아서: 신경과학은 지능을 얼마나 향상시킬 수 있을까

6 신경과학 이후의 지능 연구, 다음 단계는?

용어 설명

참고문헌

옮긴이의 글

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