책소개(빅 브레인)

 

빅 브레인

 

저자 : 게리 린치 (Gary Lynch)는 캘리포니아대학교 얼바인 캠퍼스(University of California, Irvine)에서 재직 중인 정신의학 교수다.

저자 : 리처드 그레인저 (Richad Granger)는 다트머스대학교(Dartmouth College)의 컴퓨터과학, 심리학, 뇌과학 분야에서 W. H. 누콤 특훈교수로 재직 중이다.

역자 : 문희경

 

목차

0 1 ─ 인간보다 더 큰 뇌 보스콥인은 누구인가? 큰 뇌가 좋은가? 언어는 특별한 능력인가? 보스콥인이 인간보다 더 똑똑했을까? 보스콥인은 어디로 사라졌을까? 가장 큰 뇌 | 뇌의 크기와 능력 | 뇌와 언어 | 인간보다 뛰어난 두뇌 | 잊혀진 보스콥인 | 책의 개요

 

02 ─ 기계의 마음 어떻게 뇌를 컴퓨터로 이해할 수 있을까? 뇌와 컴퓨터의 차이는 무엇인가? 컴퓨터를 뇌처럼 만들 수 있을까? 학습하는 뇌 | 뇌 회로 VS 컴퓨터 회로 | 폰 노이만의 뇌 구조

 

03 ─ 유전자와 뇌 우리는 어떻게 진화했을까? 진화는 유전자에 어떤 영향을 주는가? 유전자의 규칙과 기준이 진화의 정도를 얼마나 제약하는가? 인간을 만드는 작은 차이 | 유전자 청사진 | 유전자 만들기 | 우연히 커진 뇌

 

04 ─ 뇌의 출현 뇌는 어떤 구조일까? 뇌는 어디서 시작했을까? 뇌가 팽창하면서 어떻게 변했을까? 최초의 뇌 | 뇌의 팽창

 

 05 ─ 포유류의 뇌 피질 회로는 무엇이며 다른 회로와 어떻게 다른가? 학습이 일어나는 동안 피질 연결이 어떻게 변할까? 뉴런과 신경망 | 시냅스와 학습 06 ─ 후각에서 인지까지 다른 1차 뇌 회로는 무엇인가? 1차 뇌 회로와 피질은 어떻게 상호작용하는가? 피질에서 행동까지 | 신피질의 발생

 

07 ─ 생각하는 뇌 뇌 구조는 크기에 따라 어떻게 변하는가? 늘어난 연합피질은 어떻게 제어하는가? 사고의 확장 | 뇌 속의 경쟁

 

 08 ─ 생각의 도구 포유류의 뇌 작용에서 나타나는 기본 과정은 무엇인가? 정신 단계로서의 기본 과정을 어떻게 이해할 수 있는가? 뇌의 기본 과정은 인간의 사고에 관해 무엇을 말해주는가? 뇌가 커지면서 나타나는 새로운 기능은 무엇인가? 피질회로 | 범주의 배열 | 뇌 영역 사이의 정보 전달 | 뇌 영상 | 일반론에서 특수론까지 | 기억의 구성 | 상위 인식 구축하기 | 도서관과 미로 | 뇌의 문법

 

09 ─ 뇌의 개인적 차이 사람마다 뇌가 어떻게 다른가? 행동의 차이로 드러나는 뇌의 차이로는 어떤 것이 있는가? 뇌는 경험에 따라 어떻게 바뀌는가? 뇌 경로 | 뇌의 연결과 능력의 차이 | 유전과 환경

 

1 0 ─ 종이란 무엇인가? 다양한 종에 속한 개체는 어떻게 다른가? 독립적이고 이종교배 가능한‘유전자 풀’이란 무엇인가? 이런 사실은 인종이라는 개념에 어떤 영향을 미치는가? 인류의 분류 | 인종 우월성의 오류 | 인...종과 유전자 풀

 

 1 1 ─ 큰 뇌의 기원 뇌가 커지면서 어떻게 변하는가? 호미니드의 뇌는 어땠을까? 뇌의 진화 과정에 영향을 미친 적응요인은 무엇인가? 유인원의 뇌 크기 | ‘ 사람과’의 뇌 크기 | 큰 아기 | 지능에 관하여

 

1 2 ─ 거대한 뇌 보스콥인은 누구인가? 어떻게 발견되고 어떻게 우리의 기억에서 사라졌을까? 미래의 인간 | 잊혀진 거대한 뇌 | 거대한 뇌 속으로 | 거대한 뇌와 지능

 

1 3 ─ 인간에 가까운 그들 큰 뇌에 공통으로 포함되는 요소는 무엇일까? 인간 뇌의 고유한 특징은 무엇인가? 인간 이외에 큰 뇌를 지닌 동물도 높은 지능과 언어능력을 갖출 수 있을까? 과학에 관하여 | 인간 뇌의 차별성 | 양적 변화와 질적 변화 | 뇌 발달에서 인지 발달까지 | 인지에서 언어까지 | 학습곡선 | 말하기에서 쓰기까지

 

 1 4 ─ 인간보다 우월한 그들 뇌가 크다는 건 어떤 의미인가? 우리의 뇌는 어떻게 우리를 인간으로 만드는가? 앞으로 인간의 뇌는 어떻게 변할까? 뇌와 슈퍼뇌 | 새로운 경로, 새로운 인간 | 인간으로 가는 마지막 길목 | 변하기 쉬운 뇌 | 인간을 넘어선 단계

 

 뇌의 크기가 개인의 지능과 아무런 상관관계가 없음에는 의심의 여지가 없다.

하지만 인간과 다른 동물의 지능을 비교할 때 뇌의 크기만큼 확실한 잣대는 없다. 가령 사람과 가장 가까운 유인원인 침팬지 뇌의 용량은 400cc이다.

 

사람과 침팬지는 유전자를 98.4% 공유한 사촌 뻘임에도 불구하고 사람의 뇌가 침팬지의 뇌보다 3배 이상 큰 셈이다. 인류의 진화 과정에서 뇌의 크기는 무서운 속도로 확대되었다. 유인원과 인류의 중간에 위치한 동물은 오스트랄로피테쿠스이다.

 

450만년 전에 아프리카에 살았던 오스트랄로피테쿠스는 뇌의 용량이 450cc에 불과했다. 200만년 전에 출현한 호모 하빌리스(기술이 뛰어난 인류)는 650cc의 뇌 덕분에 돌도끼와 같은 도구를 제작할 줄 알았다.

 

호모 하빌리스의 뒤를 이어 150만년 전에서 50만 년 전까지 100만 년 동안 생존한 호모 에렉투스(직립인류)의 뇌용량은 1,000cc로 호모 하빌리스와 호모 사피엔스(현생인류)의 중간 정도이다. 20만 년 전부터 지구의 주인이 된 현생인류에 이르기까지 뇌의 크기는 오스트랄로피테쿠스 450cc, 호모 하빌리스 650cc, 호모 에렉투스 1,000cc, 호모 사피엔스 1,350cc로 확대되었다. 말하자면 인류는 뇌가 확대되는 4단계를 거쳐 진화되었다.

 

큰 뇌는 인류를 만물의 영장으로 만든 진화의 상징으로 여겨지게 된 것이다. (5-6쪽) 인간은 어떻게 뇌를 얻었을까? 또 어떻게 비할 데 없이 뛰어난 능력을 얻었을까? 이는 여러 학문에서 제기하는 질문이다.

 

생물학에서는 신장에서 췌장까지 다양한 장기를 연구한다. 하지만 뇌는 생물학적 현상뿐 아니라 정신 현상을 만들어내는 독특한 기관이다. 신경과학에서는 뇌를 연구한다. 하지만 뇌는 유전, 진화, 발달의 과정에서 부호화되고 조직된다.

심리학에서는 마음을 연구한다. 하지만 마음은 뇌뿐 아니라, 환경, 학습능력, 문화적 배경이라는 틀에서 형성된다. 다양한 과학적 연구에서 어마어마한 양의 연구 결과와 자료를 내놓았다. 다행히 계산과학의 발달로, 다양한 분야에서 발견된 자료를 통합하여 일관성 있고 검증 가능한 가설을 세울 수 있다. 뇌라는 기관을 움직이는 작동 원리를 알아낼 수 있다는 뜻이다.

 

 이 책에서 우리는 과학의 여러 분야를 아우르며 수백만 년 전에 어떻게 우리 조상들의 뇌가 점점 커지기 시작했고, 뇌의 기능은 어떻게 변화했으며, 지금의 인간에 이르기까지 어떤 과정을 거쳤는지 알아보고자 한다.

 

이 문제의 답을 찾으면 인간의 뇌가 무엇을 할 수 있고 무엇을 할 수 없는지 알아낼 수 있을 것이다. 인간은 거미줄 같은 도로망을 짜고 자동차를 만들고 발전소를 세우면서도, 여전히 계획을 세우면서 예상치 못한 결과에 부딪혀 좌절한다. 또 세계에 관한 과학적 사실을 발견하고 기계와 전기와 의학분야를 정복해나가지만, 이는 결코 쉽게 이루어지는 일은 아니며, 한 단계 발전을 이룩하는 데 수십 년이 걸리기도 한다.

 

인간 사회는 복잡한 경제조직과 정치조직을 발달시켜왔지만, 정작 인간은 스스로 만든 조직...을 제대로 이해하고 통제하지 못할 때가 많다. 인간이 어떻게 지구의 주인으로 군림할 수 있었는지 이해하려면, 인간의 한계를 알고 정신의 힘을 제약하는 요인을 알며 제약을 뛰어넘는 방법도 알아야 한다. (14-15쪽)

   

천재 뇌과학자들의 상식을 뒤집는 도발적인 통찰 인간의 뇌는 어디로부터 무엇을 향해 나아가는가! 미국의 인류학자인 로렌 아이슬리는 1958년 펴낸 저서 ‘거대한 여행’에서 호미니스(hominid, 사람 및 사람 비슷한 동물을 통틀어 명칭) 중 하나인 보스콥인에 대해 다음과 같이 묘사하였다.

 

“먼 미래에 죽어가는 지구의 황량한 도시를 배회하는 가련한 표정의 어린아이 같은 사람들 말이다. 하지만 두개골은 미래에서 타임머신을 타고 날아와 오늘 우리 앞에 나타난 것이 아니다. 까마득한 옛날에 죽은 자의 유골이다. 이 두개골은 현대인의 풍자화처럼 보인다.

 

원시성 때문이 아니라 놀랍게도 자신의 시대를 넘어서 현대성을 표출하기 때문이다. 이들의 존재는 사실 신비에 싸인 예언이자 경고이다. 우리가 막연하게 미래의 인간을 상상하던 순간에, 그들은 이미 지구상에 태어나서 살다가 사라졌기 때문이다.” 지금까지 우리는 인간을 독보적인 존재로 여겨왔다. 큰 뇌와 언어능력, 그리고 높은 지능 덕분에 지구상 모든 동물 위에 군림하고 있기 때문이다.

 

우리는 같은 종 사이에서 뇌의 크기의 작은 차이가 지능과는 무관하다는 사실을 과학을 통해 증명해왔으나, 이에 반해 다른 종들과 비교했을 때 인간이 몸에 비해 가장 큰 뇌의 용량을 가지고 있음을 밝혀내어 독보적인 인간의 지능을 증명하곤 했다. 유전자를 98.4% 공유한 침팬치의 뇌조차도 인간의 뇌보다 3배 이상 작아 이에 대해 반론을 제기할 여지가 거의 없었다.

그러나 놀랍게도 여기서 현대인의 뇌가 진화의 결정체라는 오랜 믿음에 대해 정면으로 반박하는 증거가 나타났다. 약 1만 년 전 아프리카 평원을 누비고 다녔던 호미니드 중 하나인 보스콥인의 뇌가 인간보다 30퍼센트나 컸다는 사실이 발견된 것이다.

그렇다면 우리는 여기서 왜 인간보다 뛰어난 지능을 지녔던 그들이 진화의 마지막 승자가 되지 못했는지에 대한 의문을 제기할 수 밖에 없다.

‘빅 브레인(게리 린치?리처드 그레인저 지음, 문희경 옮김, 21세기북스 출간)’은 이에 대한 과학적 해답을 제시한다. 보스콥인들의 지능과 문화, 환경 등을 인간과 비교하면서 어떻게 조상들의 뇌가 커지기 시작했고, 뇌 기능은 어떻게 변화했으며, 지금의 인간에 이르기까지 어떤 과정을 거쳤는지 밝혀나간다. 아울러 현생인류보다 큰 두개골을 가지고 있던 보스콥인의 뇌를 재현하면서 당시 보스콥인보다 낮은 지능을 가졌던 인간이 어떻게 진화의 최종 승자로 남을 수 있었는지를 보여준다. 우리는 지금까지 원시인부터 현대인까지 인간이 비교적 직선적으로 진화해왔다고 믿어왔다. 그러나 이 책에서는 인류가 처음부터 실패를 거듭하고 막다른 길에 부딪히면서 뚜렷한 목표도 없이 배회하다가 갑작스러운 도약을 통해 발전했다는 과학적 추론을 제시한다.

 즉 현생인류가 나오게 된 중요한 전환점이 있었던 것이다. 이에 대해 신경과학 분야에서 논문이 가장 많이 인용되고 있는 천재과학자 게리 린치와 리처드 그레인저는 현생인류가 출현하기 이미 오래 전...에 지구상에 살다가 사라진 보스콥인을 연구의 출발점으로 삼는다. 그리고 이를 통해 인간의 뇌가 무엇을 할 수 있고, 할 수 없는지를 알아가면서 정신의 힘을 제약하는 요인을 파악하고 그것을 뛰어넘는 방법을 찾아내고자 한다.

 

우리는 그들의 상식을 뛰어넘는 놀라운 통찰력과, 역사, 과학, 인공지능, 기억, 언어, 신경과학 등 여러 분야를 아우르는 최신 이론을 통해 제시하는 인간 지능의 미래에 감탄할 수 밖에 없을 것이다. 역사, 과학, 인공지능, 기억, 언어 신경과학까지 분야를 넘나들며 뇌의 비밀을 풀어내 이 책은 두개골, 유전자, 뇌, 인간과 침팬지의 마음에 관한 지식, 더 나아가 로봇과 같은 인공지능의 마음에 관한 지식을 활용하여 보스콥인의 뇌 구조를 그려보고 그들의 마음을 추측한다. 뿐만 아니라 이를 통해 인간의 뇌와 능력에 관해 아직 밝혀지지 않은 놀라운 사실을 소개한다.