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2007.09.27 14:49

"뇌와 내부세계"를 읽고

엄준호

조회 수 3878 추천 수 0 댓글 1

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뇌와 내부세계

마크 솜즈, 올리버 턴불, 2002(2005역)

신경과학의 비약적인 발전으로 입지가 좁아진 심리학이 새로운 활로를 모색하기 위함인지 아니면 심리학 분야의 확장인지 나로선 판단할 수 없지만 ‘신경심리학’ 이니 ‘신경정신분석학’ 이니 하는 분야가 존재한다. 이 분야에서는 심리학이나 정신분석의 이전 전통과는 달리 정신현상을 좀 더 미시적인 관찰과 좀 더 객관적인 연구 결과들을 사용하여 설명하려 하는 것 같다. 이 책도 이러한 관점에서 정신형상에 대한 설명을 시도하고 있다. 그러나 심리학으로 추측되는 저자들의 학문적 배경 때문인지 많은 노력을 기울이고 있음에도 불구하고 전체적으로 심리학적 관점에 다소 기울어져 있다는 느낌을 받았다. 한편 사소한 문제일지도 모르지만 이 책에는 이상하게도 저자들에 대한 약력소개가 없고 역자에 대한 자세한 약력 소개만이 있다. 나로선 좀 이해하기 어려웠다. 저자들에 대한 예의가 아닌 듯하기 때문이다.

1. 내부세계와 외부세계

뇌는 두 개의 세계에 대한 이미지 또는 지도를 만들어낸다. 하나는 시각, 청각, 신체감각(촉각, 진동감각, 온도감각, 통증감각, 근육-위치감각, 관절-위치감각) 등과 같이 감각기관을 통해 들어오는 정보(신호)를 사용하여 창조된 이미지로 이것은 우리 몸을 둘러싸고 있는 바깥 세계를 재현(표상)한다. 외부세계의 재현은 1차감각피질과 전뇌의 연합피질이 담당한다.다른 하나는 체내의 각종 감지기(조직의 pH, 혈 중 포도당 농도, 체온, 평활근의 수축 상태 등을 감지하는)로부터 오는 신호를 종합하여 만들어내는 신체 상태에 대한 이미지이다. 이것은 우리 몸의 현재 상태 즉 호흡, 소화, 혈압, 체온 등 생존에 직결되는 몸의 내부세계를 재현한다. 그리고 이와 같은 내부세계의 재현에는 대상 피질, 뇌섬엽(insula), SII, 시상하부, 뇌간 피개의 몇몇 핵 등이 중요한 역할을 한다.

그런데 뇌는 이 두 가지 이미지를 왜 만들어낼까? 뇌는 외부세계와 내부세계에 대한 이미지를 만들어서 무엇에 쓸까? 이 질문에 답하기 전에 한 가지 잊지 말아야 할 것은 외부세계와 내부세계에 대한 이미지는 매순간 만들어지지만 우리가 그것 전부를 의식하는 것은 아니라는 사실이다. 외부세계와 내부세계로부터 오는 신호들 중에 우리의 마음으로 들어오는 것은 극히 일부이다. 사실 외부세계와 내부세계를 우리가 비록 의식하지 못한다 할지라도 대체로 살아가는 데에는 지장이 없다. 그런데 여기서 중요한 것은 그럼에도 불구하고 외부세계와 내부세계에 대한 이미지의 일부가 의식의 세계로 넘어온다는 사실이다. 즉 우리가 알게 된다는 것이다. 외부세계에 대한 이미지는 ‘영화의 한 장면’과 같은 형태로 그리고 내부세계에 대한 이미지는 ‘느낌’의 형태로 의식의 세계로 넘어온다. 전자를 의식의 ‘내용’ 그리고 후자를 의식의 ‘상태’라고도 한다. 그런데 대체 외부세계 및 내부세계에 관한 정보가 의식의 세계로 넘어오는 것이 생존에 무슨 도움이라도 되는 것일까?

이를 이해하기 위해서는 뇌의 기능에 대해 생각해 볼 필요가 있다. 뇌의 기능은 기본적으로 외부상황 또는 체내상태에 적절한 운동(행동, 반응)을 만들어내는 것이다. 즉 뇌는 외부세계와 내부세계를 운동을 통해 연결한다. 보통의 상황에서는 이와 같은 연결이 꼭 의식적일 필요는 없다. 실제로 우리가 하는 행동의 5%만이 의식적이란 연구 보고도 있다. 그러나 상황이 어느 수준이상으로 복잡해지면 무의식적, 자동적 반응만으로는 이를 해결하는데에 한계가 있다. 이때 비로서 의식이 진가를 발휘하게 된다. 그 이유는 의식의 세계에서는 무의식적으로는 불가능한 엄청난 양의 정보의 통합처리가 가능하기 때문이다. 예를 들어 우리는 빛, 소리, 냄새 등으로 구성된 엄청나게 복잡한 외부세계를 하나의 장면으로 한꺼번에 인식하며, 마찬가지 정도로 복잡한 신체 상태를 ‘즐겁다’, ‘괴롭다’ 또는 ‘슬프다’ 등과 같이 축약된 형태로 ‘느낀다’. 더구나 이 두 가지의 엄청난 정보덩어리는 의식의 세계에서 서로 연결된다. 즉 우리는 감각기관을 통해 지각하게 되는 모든 대상과 상황에 대해 약하든 강하든간에 항상 어떤 느낌을 결부시킨다. 이와 같은 결합을 통해 만들어지는 의식이 바로 다마지오가 말한 ‘핵심적 의식’이며 에델만이 말한 ‘1차 의식’이기도 하다.

이와 같이 뇌가 의식의 세계에 던져 넣는 외부세계와 내부세계에 대한 이미지는 특별한 상황에서 그러한 능력을 지닌 생물의 생존가치를 높여준다.   

“...의식은 우리들 주위에서 벌어지고 있는 일에게 투사되는 느낌들로 구성된다. 혹은 다른 식으로 둘러서 말한다면, 의식은 자기-인식이란 이면의 매개에 입각하여 우리들 주위에서 벌어지고 있는 일들의 인식으로 이루어진다.” p131

2. 무의식의 바다에 떠있는 의식의 섬

우리는 무의식의 세계를 지각할 수 없기 때문에 평소에 의식의 세계를 더 중요하고 크게 생각하는 경향이 있다. 그러나 실제로 의식의 세계가 섬이라며 무의식의 세계는 바다와 같을 것이다. 무의식은 의식의 토대이지만 그 일부만이 의식화된다. 기억을 예로 들어보자. 우리는 매순간 지각하는 많은 것들을 기억하며 그것은 무의식적이고 자동적인 운동(반응)에 활용된다. 하지만 우리의 기억들 중 극히 일부만이 때때로 또는 필요에 의해 마음에 떠오르게 된다. 이것은 효율적이기도 하다. 만약 그렇지 않고 모든 기억들이 마음속에 떠오른다면 복잡해서 우리는 어떤 결정도 내리지 못 할 것이다. 감정의 경우도 마찬가지이다. 우리는 변화하는 신체의 내부상태에 대응하는 감정을 매순간 만들어내지만 이 중 극히 일부만을 느끼게 된다. 기억의 경우와 마찬가지로 모든 감정들을 우리가 느끼게 된다면 감정의 과잉속에서 안절부절하며 우리는 적절한 행동을 산출해내지 못하거나 심지어 아무런 행동도 하지 못할 지도 모른다.

나는 앞서 무의식의 세계와 의식의 세계가 서로 구별되어 존재하는 것처럼 이야기했다. 그렇다면 무의식과 의식의 세계를 규정하는 신경학적 실체도 또한 명확히 서로 구분되어 존재하는 것일까? 크릭과 코흐는 의식의 신경상관물(NCC, neuronal correlates of consciousness)을 찾는다고 하지 않았던가? 이런 사고실험을 한번 해보자. 즉 의식에 관여하는 뇌 부위를 하나씩 제거해나가는 것이다. 그렇게 한다면(할 수 있다면) 결과적으로 무의식적이고 자동적으로 움직이는 좀비와 같은 존재가 남을까? 저자들은 ‘아니다’라고 답한다.

‘의식이 완전히 제거된 실제적인 경우에, 우리에게 남겨진 것은 의식적이거나 무의식적인 정신생활의 아무런 증거도 없는 혼수상태의 인간일 뿐이다.’ (p138)

왜 그럴까? 이유는 무의식적 신경활동과 의식적 신경활동에 관하여는 뇌 부위들이 서로 상당부분 중첩되기 때문일 것이다. 의식은 무의식적 신경활동으보부터 떼내기 어려울 정도로 밀접하게 연관되어 있는 것이다. 그럼에도 불구하고 논리상 의식적 신경활동에만 관여하는 의식 고유의 영역이 있을 것이다. 저자들은 전두엽의 복근심측 1/4부분이 바로 이 부위일 것이라고 말한다. 이 부위가 손상되면 의식(마음)의 고유 기능인 억제(금지)기능이 손상되어 “무의식 계통의 특이한 특징들”이 나타난다고 한다. 그리고 그 예로 유명한 ‘피니어스 게이지’ 사례를 들고 있다. (p139-141)

나는 의식과 무의식의 세계를 섬과 바다에 비유했다. 이것은 규모적 측면을 강조하기 위함이었다. 그러나 상호연관성을 상상하기 위해서는 꽃과 뿌리의 비유가 더 적절할 지도 모르겠다. 무의식적 신경활동들은 의식의 탄생에 없어서는 안될 뿌리와 같은 존재이지만 의식은 무의식의 세계에서는 상상하기 어려운 놀랍고 경이로운 고유의 특성을 지니고 있는 것이다.

3. 21세기의 프로이드

저자들은 분명 심리학과 정신분석의 전통이 무너지는 것에 대해 안타까와 하고 있음이 저서 곳곳에서 느껴진다. 특히 꿈 이론 부분에서 그러하다. 저자들도 언급하고 있지만 꿈에 대한 프로이드식 해석은 사실 1976년 미국정신분석학회 학술대회에서 있었던 홉슨의 발표에 의해 큰 타격을 받았다. 프로이드에게 꿈은 무의식의 마음을 이해하는 핵심이며 꿈이 겉으로 보기에는 비논리적이고 기괴하지만 그 잠재 내용은 전혀 비논리적이지도 기괴하지도 않은 동기부여된 충동과 관련되어 있다. 따라서 꿈은 조심스럽게 해석되어야 하는 것이다. 반면 홉슨에 따르면 꿈은 렘수면 중에 일어나는 뇌간의 활성화가 원인이 되며 ‘동기적으로 중립적’이다. 즉 뇌간의 활성화에 이어 활성화된 전뇌는 아래로부터 무작위적으로 자극되어 올라온 무의미한 의식적 재현들(기억, 생각, 느낌들)을 통합시켜서 그럴듯한 이야기를 만들어보려고 서투르게 시도하는데 이 과정에서 꿈이 만들어지는 것이다(전뇌가 이러한 시도를 하는 이유는 그것이 바로 전뇌의 기능이기 때문). 따라서 홉슨에게 꿈의 해석은 필요치 않은 것이다. 홉슨은 심지어 꿈을 해석하는 것은 과학이 아니라 종교라고 강하게 비판한다. 그러나 저자들은 여전히 프로이드의 이론에 집착하고 있다.

‘...이런 지식은 대체로 프로이드의 정신분석적 꿈이론과 일치하는데, 그의 이론이 직접적으로 입증되었다고 말하기가 부적절할지라도 그렇다.’ p276

분명 프로이드 시대에 접할 수 있었던 뇌과학 또는 신경생물학 지식은 보잘 것 없는 것이었다. 따라서 이런 빈약한 토대 위에서 꿈과 같은 신경학적 현상을 설명하는 데에는 한계가 있었을 것이다. 프로이드의 유명한 저서인 ‘꿈의 해석’이 출간된 것은 지금으로부터 100년도 더 지난 일이다. 프로이드식 연구가 어떤 장치가 보여주는 특성을 이해하기 위해 그 장치를 흔들어보는 수준이라면 현대 뇌과학 연구는 그 장치를 세밀하게 분해하여 구성요소들을 파악하고 장치 구성요소들의 움직임을 장치가 온전하게 작동하는 상태에서 세부적으로 파악할 수 있는 수준에서 연구되고 있다. 당연히 이해 수준에 차이가 날 수 밖에 없는 것이다. 따라서 꿈이든 무엇이든간에 프로이드 시대의 이해에 매달리려 하거나 머물려하는 것은 분명 어리석고 하찮은 일이다. 새로운 지식을 바탕으로 과거의 지식을 비판하고 수정하며 앞으로 나아가는 것은 당연한 작업이며 그것이 바로 과학의 본성이다. 

그러나 물론 시대를 앞서가는 통찰력을 보인 선인들도 있었음을 잊지 말아야 한다. 과거의 지식을 비판적으로 바라보되 그것에 숨겨져 있을 지도 모르는 ‘통찰의 진주’도 놓치지 말아야 한다는 것이다. 쉬운 일은 아니다. 이것과 관련하여 나는 이런 생각을 가지고 있다. 즉 모든 과학 이론은 하나의 ‘모델’이라는 것이다. 그것은 현상을 설명하고 이해하는데 매우 유용하다. 그러나 잊지 말아야 할 것은 ‘모델’은 ‘메타포’에 불과하다는 사실이다. ‘메타포’를 사용하여 어떤 현상을 이해했으면 이제는 빨리 그 ‘메타포’를 버려야 한다. 이것을 붙들고 있으면 더 앞으로 나아갈 수 없다.

21세기에 사는 우리도 더 나아가기 위해서는 하루 빨리 ‘프로이드식 메타포’를 버려야 하지 않을까?

4. 에피소드 하나

마지막으로 이 책을 읽는 과정에서 나로서는 무척 재미있었던 에피소드 하나를 언급하고자 한다. 처음에 책을 읽기로 마음먹고 목차를 대충 훍어보는데 제1장의 한 소단원의 제목이 눈에 들어왔다. ‘묶기문제’.

순간적으로 나는 흥분했다. 내가 전에 진화과정에서 신경망 출현의 중요성을 설명하기 위하여 ‘묶기’라는 개념을 사용했던 것이 생각났기 때문이다. 뇌과학의 대가가 저서에서 내가 생각해낸 용어와 같은 용어를 사용하고 있다니! 우선 이 부분부터 읽어보지 않을 수 없었다.

책에서 말하는 ‘묶기문제(binding problem)’란 이런 것이었다. 즉 뇌의 특수화된 별개의 영역들에 의해 만들어지는 지각요소들이 어떻게 하나로 묶여 우리가 하나의 통합된 경험(장면)을 인식하게 되는가? 하는 것이었다.

이 문제와 관련한 나의 설명은 이런 것이다. 묶일 수 있는 요소들의 양이 일정 수준이상으로 늘어나고 실제 물리적으로 묶일 수 있는 수단이 마련된다면 ‘묶기’를 통한 통합된 경험(장면)의 출현은 적응과정의 필연적이고 자연스러운 산물이라는 것이었다.

한편 이 문제와 관련하여 저자들이 소개한 설명은 3가지였다. 첫 번째는 통합된 경험(장면)을 만들어내는 물리적 실체로서 ‘연합피질’과 ‘전전두엽’ 등과 같은 상위의 구조가 존재한다는 것이다. 두 번째 설명은 ‘40 헤르츠 가설’이라고도 불리는 것인데 통합을 위한 상위의 구조가 있는 것이 아니라 관련된 뉴런들이 40 헤르츠의 리듬으로 동시에 점화되는 각각의 짧은 순간들이 통일된 의식의 단위를 이룬다는 주장이다. 그리고 (저자들이 선호하는) 마지막 설명은 신체 내부상태에 대해 만들어지는 이미지가 ‘그릇’과 같은 역할을 하여 관련된 지각요소들을 하나의 틀에 묶는다는 것이다.   

나의 주장은 아직 피상적인 수준이고 저자들과 같은 용어를 사용한 것처럼 보인 것도 사실 역자가 ‘binding'을 ’묶기‘라고 번역한 우연의 결과였지만 나에게는 순간적으로 책 내용에 몰입할 수 있는 유쾌한 경험이었다.

끝으로

이 책은 내게 약간은 편향된 시각인 것으로 다가왔지만 어차피 누군가가 말하고 있는 사실이란 누군가의 해석일 뿐이라는 것을 염두해 둔다면 내가 알아서 받아들이면 그 뿐이니 큰 흠은 아닌 것도 같다. 이것을 제외한다면 사실 이 책은 많은 장점들을 지니고 있었다. 우선 잘 정리되어 있었고 첫 장은 이 책을 이해하는데 필요한 기본적인 개념들과 용어들이 잘 설명되어 있어 나 같은 초보자에게는 큰 도움이 되었다. 2장도 마음과 관련한 큰 주제들이 간략하게 잘 소개되어 있어 도움이 되었다. 그러나 무엇보다도 책을 읽으면서 이 책에서 가장 좋았던 부분은 어떤 내용을 설명할 때 이것과 관련된 뇌 부위를 그림으로 표시해 주고 있는 것이었다. 이것은 지금 내가 읽고 있는 내용이 뇌의 어느 부위에 대한 것인가를 머릿속에 그리도록 하여 주의를 집중시키도록 해 주었을 뿐만 아니라 다른 내용과의 연관성도 그릴수 있도록 도와주었다. 참 좋은 방식이라는 인상을 받았다. 다만 그림이 흑백으로만 처리되어 구조들의 정확한 경계를 알아볼 수 없었던 것은 큰 아쉬움으로 남았다.

(다음 독서계획: 우리 독서모임의 회원들에게 공개적으로 약속한 바와 같이 이제 여러 책들의 내용을 토대로 실질적인 신경생물학적 연구 결과들을 정리해 볼 생각이다. 즉 정신현상-관련된 뇌부위-신경생물학적 설명-참고문헌 식으로...그리고 이 작업이 끝난 후에는 뇌과학을 공부하기로 마음먹은 후 읽기 시작한 모든 책들을 다시 읽을 계획이다.)