뇌 인간의 지도

▣ 출판사서평

20세기 뇌과학의 역사를 다시 쓴
마이클 S. 가자니가의 마지막 결론
“우리의 뇌는 공존을 위해 진화했다”

추천사

그의 삶이 곧 인류가 인간 정신을 이해하기 위해 탐구한 역사다.
-정재승(KAIST 바이오및뇌공학과 교수)

이 위대한 과학자의 삶을 통해 ‘인간의 얼굴’을 가진 과학과 만날 수 있을 것이다.
_스티븐 핑커(《빈 서판》 저자. 하버드대학교 심리학과 교수)

우리 정신을 구성하는 양쪽 뇌가 어떻게 기능하는지를 놓고 괴짜 신경과학자들이 해답을 찾기 위해 고군분투한 과정을 쉽고 재미있게 이야기해준다._코난 오브라이언(토크쇼 〈코난〉의 진행자)

과학, 역사, 인간의 뇌, 그리고 ‘인간의 마음’에 관심 있는 모든 이들이 반드시 읽어야 할 책이다._에릭 캐플란(《빅뱅이론》 공동제작자 및 작가)

새로운 연구 분야를 개척한 위대한 과학자의 삶을 흥미진진한 모험담처럼 세련되게 풀었다.
_대니얼 레비틴(《뇌의 왈츠》, 《정리하는 뇌》 저자)

가자니가는 인지신경과학 분야를 혼자 힘으로 세운 과정을 회고함으로써 우리들에게 그의 평생이 담긴 연구 성과와 그 연구에 담긴 심오한 철학적 의미를 전한다._에밀리오 비지(메사추세츠공과대학 교수)

인간의 뇌에서 여전히 갈피가 잡히지 않는 미지의 땅, 분리뇌 분야에서 희귀하지만 중요한 연구 성과를 이룩한 천재의 이야기._톰 울프(저널리스트. 《허영의 불꽃》 저자)

두 개의 머리는 분명 하나보다 낫고, 우리는 하나의 두개골 안에 둘 모두를 가지고 있다.
_앨런 알다(배우이자 작가. Future of Life Institute 자문위원)

“알파고는 예수나 히틀러가 될 수 있는가?”
인간을 들여다본 과학자 마이클 가자니가의 자서전

“인공지능은 과연 어디까지 발전할 수 있을까?” 알파고의 위력을 지켜본 많은 사람들이 품었던 질문이다. 뇌 작동원리의 비밀이 밝혀진다면, 인공지능은 인간 육체의 유한성을 뛰어넘는 ‘불멸의 존재’가 되거나 인간을 전일적으로 통제하고 지배하는 ‘권력의 도구’가 될 것처럼 보였다. 인공지능이 과연 인간을 구원해줄지, 아니면 무소불위의 지배자가 될지를 두고 끝없는 논쟁이 벌어졌다.

뇌과학자들은 이런 논쟁을 어떻게 바라보고 있을까? 인지신경과학의 창시자 마이클 가자니가는 인공지능에 대한 막연하고 과장된 논의를 ‘과학적으로’ 비판한다. 좌뇌와 우뇌가 서로 마주보고 협력한다는 사실을 밝혀낸 그는 뇌도, 인간도 단순한 ‘기계’가 아니라고 말한다. 2008년 한국에서 열린 〈월드 사이언스 포럼〉에서도 그는 ‘인간의 주인이 뇌’라는 기존 뇌과학의 신화를 통렬하게 반박한다. 인간은 ‘뇌’라는 중앙통제장치가 조종하는 기계가 아니며, 더불어 살아가는 사회 속에서 복합적인 상호 작용을 거치면서 발전하는 동물이다. 사회적인 맥락을 제거시키고 ‘천상의 과학’으로 신화화된 뇌과학은 다시 ‘인간의 과학’으로 정의되어야 할 필요가 있다.

뇌 또는 인공지능이 예수나 히틀러를 만들어낸다는 관점을 넘어서 어떤 사회적 조건 속에서 그러한 인물들이 등장하였는지를 세심히 들여다봐야 한다. 마이클 가자니가가 자신의 삶과 연구를 집대성한 자서전 《뇌, 인간의 지도》는 그러한 통찰을 바탕으로 쓰였다. 50년에 걸쳐 ‘뇌’라는 한 길을 파내려간 인생이 담긴 《뇌, 인간의 지도》는 한 천재가 오롯이 홀로 이뤄낸 ‘과학업적 편력기’에 그치지 않는다. 그의 삶을 통해 엿보는 20세기 뇌과학의 역사는 동료 과학자들과 정치인들, 분리뇌 환자에 이르기까지 다양한 사람들과의 왁자지껄한 갈등 및 소통과 협력으로 이루어지는 ‘사회적 과정’이었다. 그가 보여준 ‘과학적 삶’이란 알파고가 만들어낸 디지털 기술의 매끄러운 성과가 아니라 사람들과의 관계가 빚어낸 울퉁불퉁한 우여곡절이자 생기 넘치는 ‘인간의 얼굴’ 그 자체였다.

“좌뇌형 인간.우뇌형 인간은 없다.
한 인간에게 협력하는 두 정신이 있을 뿐”

1967년 좌뇌와 우뇌가 각각 고유한 역할과 기능을 가지고 있다는 가자니가의 ‘분리뇌 이론’이 발표되자 많은 사람들이 이를 흥미롭게 받아들였다. 가자니가는 순전히 인간의 인지능력을 탐구한 결과로서 이 이론을 발표하였으나 보다 실용적인 목적으로 뇌를 활용하고 싶은 사람들이 점점 말을 만들어내기 시작했다. 우리에게도 익숙한 ‘좌뇌형.우뇌형 인간’이라는 담론은 마치 혈액형으로 성격을 따지듯이 인간의 사고방식을 논리적.분석적인 좌뇌 유형과 창조적.직관적인 우뇌 유형으로 나눌 수 있다고 설명한다. 그러나 가자니가는 이런 유형화된 틀에 인간을 끼워 맞추는 생각이 위험하다고 지적한다. 좌뇌형.우뇌형 인간이 따로 존재하는 것이 아니라, 한 인간에게는 좌뇌와 우뇌라는 두 개의 정신이 존재하며, 이 마주보고 있는 두 뇌가 어떻게 독립적으로 작동하면서도 서로 협력할 수 있는지를 파악하는 것이 중요하다.

이런 분리뇌 이론을 발견하기까지 가자니가는 끊임없는 실험과 실패, 도전의 과정을 겪는다. 쥐와 고양이, 토끼와 원숭이 등 동물들의 뇌와 신경망을 연구하고 분리뇌 환자들의 뇌를 들여다보면서 직접 그들과 대화하고 협력하는 과정에 이르기까지, 그는 당장 눈에 띠는 성과나 업적을 달성하기 위한 제한된 연구가 아니라 순전히 과학적 물음 그 자체에 직면하고 기존의 패러다임에 도전하는 모습을 보여준다. 무엇보다 관찰의 대상으로만 여겨지던 분리뇌 환자들을 스스로 말하고 사고할 수 있는 ‘주체’로 내세움으로써 질문의 방식을 바꾸고 뇌 연구의 새로운 지평을 열었다는 점이 생생하게 부각된다.

가자니가는 좌뇌와 우뇌의 일차적인 반응만을 파악하느라 애썼던 기존의 질문에서 벗어나 분리뇌 환자들의 생각과 의도가 무엇인지를 되물었다. 그동안 많은 과학자들은 한쪽 뇌 혹은 반대쪽 뇌에 자극을 주고 “무엇이 보였나요?”라고 물었으나 가자니가는 이렇게 물었다. “방금 왜 그런 행동을 했나요?” 그저 질문을 바꾸었을 뿐인데 연구의 물꼬가 새롭게 트이고 뇌과학 역사의 방향이 전환되었다. 좌뇌와 우뇌는 어떻게 다르고 이런저런 기능을 가지고 있다는 설명과 더불어 인간이 “왜” 그런 생각과 행동을 하는지를 이해하기 위한 정신 탐구의 영역이 열렸다. 뇌의 조직과 기능을 이해하는 ‘신경과학’과 인간의 정신과 행동을 이해하는 ‘인지과학’의 결합을 추구하는 가자니가의 거대한 여정이 시작된 것이다.

“과학자의 삶은 과학 그 이상이어야 한다.”
연구실을 뛰쳐나와 사람과 만난 괴짜 과학자

마이클 가자니가는 분과 학문을 뛰어넘어 ‘인지’와 ‘신경’의 만남을 이루기 위한 학회나 모임을 여는 데 애써왔다. 항상 의자에 앉아 있느라 엉덩이가 무거운 과학자들을 끌어 모으기 위해 그는 묘책을 생각해낸다. 바로 학교의 지원을 받아 아주 값싸게 여행패키지를 구입하고 과학자들에게 전화하는 것이었다. 열 명에게 전화했는데 10분만에 “좋다”는 응답이 왔다. 바르셀로나, 쿠사다시, 베니스, 파리 등을 오갔던 과학자들의 재기발랄한 여행기가 펼쳐지고, 스티븐 핑커나 스티븐 제이 굴드와 같이 우리에게도 익숙한 과학 명사들이 화려한 언변으로 청중을 휘어잡는 모습 또한 생생하게 포착된다.

가자니가는 과학자로서의 삶이 항상 과학으로만 채워지는 것은 아니라고 말한다. 그는 항상 지금과는 다른 삶의 방식을 추구했으며 이에 따라 정치라는 영역에도 관심을 기울여왔다. 그는 윌리엄 버클리 주니어와 같은 뛰어난 보수 논객을 절친한 친구로 두면서도, 유명 코미디언이자 진보 논객이었던 스티브 알렌과도 좋은 친구로 지내면서 둘 사이의 격렬한 토론의 장을 마련하기도 했다. 그는 과학이란 가치중립적이기 때문에 기술적인 논의로만 한정지어야 한다는 세간의 일부 견해를 불식시키며, 과학자가 지닐 수 있는 편향을 솔직하게 인정하고 과감한 정치적 행보를 선보였다.

마치 분리된 뇌가 서로 협력하지 않고는 살아갈 수 없듯이, 가자니가는 끈질긴 협업과 소통의 과정을 통해 인지과학과 신경과학을 연결시켰다. 그의 유머러스한 재치와 기발한 통찰은 주변에 끊임없이 사람들을 불러 모았다. 동시에 그는 과학자라고 하면 으레 갖는 편견, 즉 연구실 안에만 틀어박혀 자신의 연구 분야에만 천착한다는 기존의 과학자 상에서도 확실히 벗어났다. 또한 분리뇌 환자들과 친근히 교감을 나누었던 이야기를 특별하게 다루면서 그는 여느 과학자들의 관조적인 삶의 태도와도 다른 모습을 보여주었다. 이제 그는 더 큰 질문을 향해 한 걸음 더 성큼 내딛는다.

‘철학자가 된 과학자’가 던지는 묵직한 메시지
“우리의 뇌는 공존을 위해 진화했다!”

2007년, 가자니가는 철학가의 삶에서 가장 명예로운 일이라 일컬어지는 기포드 강연의 연사로 초청받는다. 이 강연을 준비하면서 그는 ‘인간의 의미’와 ‘신경과학의 미래’와 같은 묵직한 주제들을 다루게 된다. 무려 2년여에 걸친 준비 끝에 펼쳐진 강연에서 그는 뇌의 작동원리를 다음과 같이 아주 간명하게 설명한다. “인간의 뇌는 어떤 중앙처리장치의 일관된 통제 아래서 작동하는 것이 아니라 복잡한 모듈(국소처리장치)로 구성되어 있다. 이는 마치 오케스트라와 같이 다양한 악기들이 서로 협력하며 음악을 만들어내는 것에 비유할 수 있다. 지휘자는 단지 눈짓과 표정으로 단원들에게 신호를 보낼 뿐, 실제로 악기를 연주하는 이들은 마음껏 자신의 개성과 능력을 공통의 곡조와 리듬 속에서 발휘하는 것이다.”

이는 뇌에서 정보가 선형적으로 흐른다는 오래된 시각에 정면으로 맞서는 것이었다. 앞에서도 이야기하였듯이 인간은 알파고와 같은 인공지능과는 다른 것이다. 다방면으로 뻗어 있는 신경망들끼리의 복잡한 상호작용 속에서 작동하는 뇌의 구조는 중앙에서 정보를 일괄적으로 처리하는 알파고의 시스템과 확연히 다르다. 가자니가는 이러한 뇌의 작동원리가 인간 사회의 시스템과도 맞물린다고 설명한다. 인간이 태어날 때부터 갖추고 있는 뇌는 타인과 사회를 인식함으로서 비로소 활동을 개시한다. 따라서 뇌가 인간을 지배하고 통제하는 것이 아니라 인간의 상호 협력과 공존의 조건 하에서만 뇌가 작동할 수 있는 것이다.

가자니가는 “인간은 뇌를 어떻게 이해해야 하는가”라는 질문에 이렇게 대답한다. “우리의 뇌는 공존을 원하고 이를 위해 진화해왔다.” 공존과 협력! 그가 《왜 인간인가》, 《뇌로부터의 자유》에 이어 자신의 삶과 과학의 역사를 정리하면서 마지막으로 전하고 싶었던 메시지이다. 뇌를 이해하고 싶다면, 그리고 인간이 앞으로 걸어가야 할 길에 대해 알고 싶다면 이 위대한 ‘인문학적 과학자’의 통찰을 놓치지 말아야 할 것이다.

▣ 작가 소개

저 : 마이클 가자니가
인지신경과학이라는 2세대 인지과학 분야를 개척한 세계적인 뇌과학자이자 심리학자. 인지신경과학도들의 ‘교과서’인 《인지신경과학Cognitive Neuroscience》의 저자이기도 하다. 분리뇌 연구로 좌우뇌가 어떻게 소통하는지를 밝히는 데 관심이 많으며, 뇌의 사회적, 법적, 철학적 함의를 연구하는 신경윤리학으로도 활동의 폭을 넓히고 있다. 나아가 인간의 정체성과 공존에 대해 깊은 울림이 있는 문제를 제기한 사상가이기도 하다. 1961년 다트머스대학교를 졸업하고 1964년 캘리포니아공과대학에서 심리학 박사학위를 취득했으며, 세계적인 생물학자이자 심리학자인 로저 스페리에게 수학했다. 다트머스대학교 심리학과 교수와 인지신경과학센터 소장, 미국 심리학회장, 미국 대통령 생명윤리자문위원회 위원을 지냈으며, 뇌과학자들을 양성하기 위해 캘리포니아 데이브스대학교와 다트머스대학교에서 인지신경과학센터를 설립하기도 했다. 지금은 캘리포니아대학교 산타바바라 캠퍼스에서 SAGE 정신연구소 소장으로 재직하며 인간의 정신에 대한 연구를 이어나가고 있다. 마이클 가자니가는 자신의 연구를 전문적인 영역에만 가두지 않고 대중들에게 쉽고 친절하게 소개하고자 많은 노력을 기울였으며, 이러한 취지에서 그의 연구 성과는 〈뇌와 정신The Brain and The Mind〉이라는 TV 다큐멘터리 시리즈로 제작되기도 했다. 2008년에는 우리나라에서 열린 〈월드 사이언스 포럼〉에 초청되어 뇌과학과 사회의 관계에 대해 강연했다. 50여 종의 저서 가운데 《왜 인간인가?Human》와 《뇌로부터의 자유Who''s in Charge?》, 《뇌는 윤리적인가The Ethical Brain》가 국내에 번역되어 있다.

역 : 박인균
건국대학교 영어영문학과를 졸업했다. 현재 전문 번역가로 활동하며 LPT 온라인 번역 교육 사이트(www.lpt.co.kr)를 운영하고 있다. 옮긴 책으로는 세계적인 뇌신경과학자이자 인지신경과학의 창시자인 마이클 가자니가의 《왜 인간인가?》와《뇌로부터의 자유》를 비롯해, 미국에서 가장 영향력 있는 교사로 꼽히는 레이프 에스퀴스의 저서 《에스퀴스 선생님의 위대한 수업》과《아이 머리에 불을 댕겨라》, 이 외에도 《가위바위보》《검은 혁명가 맬컴 엑스》《오리진》《착각의 심리학》《거짓말의 심리학》《그들은 왜 뻔뻔한가》 등이 있다.

▣ 주요 목차

목차 소개
추천의 글 - 삶이 곧 인지신경과학의 역사인 과학자를 소개하며 - 정재승
들어가기에 앞서 - ‘과학의 인간적인 얼굴’을 보여준 과학자를 소개하며 - 스티븐 핑커
들어가는 글 - ‘과학’은 단수가 아니다

Part1 인간에게 뇌란 무엇인가?
CHAPTER 01 과학으로 뛰어들다
로저 스페리와의 첫 만남 / 나의 뿌리, 나의 아버지 / 좌뇌와 우뇌를 분리하면 무슨 일이 벌어질까? / 분리뇌 연구에 뛰어들다 / 과학자에게도 ‘정치’가 필요하다 / 뇌 연구를 함께했던 동료들
CHAPTER 02 분리된 정신을 발견하다
대담한 의사와 적극적인 환자 / 지금의 과학에서 그때를 돌아보다 / 분리뇌 연구의 시초 / 매력적인 스페리 박사 / 두 선배의 라이벌 의식 / 분리뇌 환자의 시각과 촉각 / 영상으로 소개하다: 좌뇌·우뇌 구분의 시작 / 뇌를 바라보는 패러다임이 변화하다 / 오해를 받다
CHAPTER 03 뇌가 보내는 신호를 찾다
뇌의 단서는 어디에나 있다 / 목표에 도달하기 위한 양쪽 뇌의 협력 / 우뇌의 기능에 대한 새로운 사례 / 둥지를 떠나 뇌량의 기능을 밝히다 / 나만의 연구실을 찾아서 / 프리맥의 기발한 질문 / 스티브 알렌과의 피크닉 / 생애 첫 학제 간 포럼을 기획하다

Part2 인간 정신은 분리되어 있는가?
CHAPTER 04 뇌의 모듈 작용을 탐구하다
뉴욕으로 건너가다 / 페스팅어와 인지부조화 이론 / 동기부여와 관련한 실험 / 신경학 병동으로 발을 내딛다 / ‘두 개의 정신’에 도전장을 내밀다 / 저널리즘 소동을 일으키다 / 트레일러 실험실에서 다시 움직이다 / 뭔가 대단한 시작일 거라 착각하다 / 새로운 환자, 새로운 발견, 새로운 통찰 / 우뇌, 말하는 법을 배우다
CHAPTER 05 기술의 발전으로 뇌에 한걸음 더 다가가다
환자에게 배우고 무의식에 접근하다 / 제프리와 ‘친구’가 되다 / 밴을 구입해 여행하다 / 잠든 토끼에서 진짜 사람으로 / 시각장애인도 볼 수 있을까? / 조지 밀러와 인지신경과학의 탄생 / 인지와 신경의 만남을 추진하다 / 주의 작용 연구를 심화시키다 / 뇌 영상 기술이 뇌 분리 수술을 확인해주다 / 책을 쓴다는 것, 산에 오른다는 것 / 다시 나아가다
CHAPTER 06 분리뇌의 특징이 더 선명해지다
다트머스대학교로 옮겨오다 / 뇌, 진화와 만나다 / 과학전문잡지를 출간하다 / 양쪽 뇌는 정보를 교환하는가, 협동하는가? / 주의 체계 파헤치기 / 더욱 선명해진 분리뇌의 특징 / 뇌문과 스위스 연결고리 / 일부만 분리된 뇌, 반만 분리된 정신 / 좌뇌만이 명령에 미소 짓는다 / 데이비스 캠퍼스의 유혹

Part3 인간의 뇌는 왜 서로 협력하도록 진화했는가?
CHAPTER 07 뇌가 혼자가 아니듯 인간도 혼자가 아니다
천릿길도 한 걸음부터, 일단 시작할 것 / 뇌 신경 활동의 흐름을 캐다 / 오랜 부부처럼 서로 협력하는 뇌 / 세포에서 일처리까지, 좌뇌와 우뇌의 차이 / 털빙이 밝혀낸 뇌 활동 패턴 / 인지신경과학 여름 학회를 조직하다
CHAPTER 08 뇌 연구 성과를 축적하다
해석자의 또 다른 특징 / 큰 과학, 작은 대학 / 과학적 오류 정정하기 / 관습을 앞지르다 / 젊은 과학자들에게는 자유가 필요하다 / 대통령 생명윤리 위원회에 참여하다 / 윤리, 배아, 정치, 과학윤리를 고민하다 / 다시 다트머스대학교로 나아가다

Part4 인간은 뇌를 어떻게 이해해야 하는가?
CHAPTER 09 계층과 역학, 새로운 관점을 찾아서
기포드 강연을 준비하다 / 한눈에 보는 뇌의 원리 / 모듈 방식 이해하기 / 신경외과병동의 사례연구 / 창발과 그 의미에 관한 소소한 이야기 / 발생인가 대체인가? / 배움에는 나이가 없다 / 정신·뇌 연결망, 계층화, 그리고 뇌 / 계층화가 유용한 개념인 이유 / 긴장을 풀고

마치는 글 - 시작과 끝이 없는, 여전히 진행 중인 대화
감사의 글

못 다한 이야기 1 - 1981년 노벨 생리의학상
못 다한 이야기 2 - 조지 밀러와의 대담
참고문헌 사진 출처·영상 출처