독서와 뇌의 양의 되먹임 효과

책 읽는 뇌 - 독서와 뇌, 난독증과 창조성의 은밀한 동거에 관한 이야기
매리언 울프 지음, 이희수 옮김 / 살림 / 2009년 6월

 인간은 동물이기에 태어나 자연히 직립보행하고, 보고, 듣는 등의 생존을 위한 기본 기능이 유전자에 프로그램되어 있다. 물론 언어능력처럼 좀 늦게 얻어지는 것도 있지만 언어를 위한 유전자는 분명히 있으며 이는 이 기능이 선천적이라는 걸 의미한다. 다만 언어구사의 숙달을 위해선 어느정도 후천적인 노력과 기간이 필요한 것은 아무래도 인간의 언어가 큰 공통점은 있지만 하나가 아닌 여러 개이고 역사와 문화 세월에 따라 꾸준히 변화하는 다양한 환경적 요인을 반영한 결과가 아닐지 싶다. 그런데 지금까지 말한 언어능력은 어디까지나 구어의 말하기 듣기능력이다. 또 다른 언어능력인 쓰기와 읽기는 인류가 고작 수천년전에 발명한 문자에 의해서 생겨났다. 즉, 이를 생득적으로 취득할만한 유전적 프로그래밍을 기대하긴 어려운 상황이라는 것이다. 이 때문인지 인간은 물론 다른 무료 기능에 비해 어렵긴 하지만 말하기 능력은 3-4세 무렵이면 거의 완성하는 반면, 글을 읽고 쓰는 능력은 적어도 5세이후에서야 슬슬 발달하기 시작한다. 인간에겐 문자를 읽는 행위, 즉 독서를 위한 선천적 능력은 적어도 없거나 제대로 형성되지 않았다는 것이다. 때문에 인간은 문자의 발명 이후 기존의 다른 뇌의 기능 회로들을 활용하여 문자를 읽는 독서능력을 습독해야 했다. 당연히 이는 어려웠을 것이고 때론 습득을 좀 처럼 하지 못하는 사람들도 당연히 등장했다. 책은 이런 독서에 대한 전제를 갖고 논의를 시작한다.

1. 구어의 한계와 문자의 탄생

 구전전통 시대에 사람들은 내려오는 쓸모있는 지식을 모두 외워야 했다. 그러도보니 전승되는 쓸모있는 지식의 양도 적었고, 사람의 불완전한 기억과 구전이라는 과정속에 와전되기도 일수였다. 또 다른 문제는 구전전통이 기억을 위해 리듬이나 기억구, 공식구, 전략에 의존하다보니 개인의 기억과 메타인지에 상당한 부담을 주었다는 점이다. 우리는 동화책을 읽으며 여러가지 생각을 하게 되지만 말하면서 혹은 정지없이 주어지는 말을 듣고서 여러가지 생각이 들기는 매우 어렵다(그래서 개인적으로 오디오 북은 성공이 어렵다고 본다) 그래서 제대로된 기억 및 창의성의 발현은 상당히 어려웠다. 

 그래서 인간은 기초적인 문자를 만들기 시작했다. 수량을 표시한 물표 같은 것이 그것의 시작인데 초기 문자는 대부분 그림이었다. 아주 사소한 것이라도 이런 식의 실제 물건의 문자라는 기호로의 상징화는 인간의 뇌에서 가장 중요한 특성 두 가지인 특화의 역량을 통해 새로운 연결을 만들어내기 시작했다. 일단 생겨난 문자는 수가 빠르게 늘어나기 시작했고 대대로 인간은 그 사용법을 새로운 세대에 가르침으로써 적응 및 변화를 위한 뇌의 역량에 대한 지식도 전수되었다. 

 상징을 익기 위해서는 두 가지 새로운 연결이 필요한데 하나는 인지-언어적 연결이고 또 하나는 대뇌의 연결이다. 기존에 시각, 언어, 개념화 통로로 형성되어 있던 뇌의 회로들 사이에서 새로운 연결이 발달했고 눈과 특화된 시각 영역 간의 새로운 망막 위상 경로가 새로운 상징체계인 문제에 할당되었다. 즉, 이는 인간에게 독서만을 위한 기존의 유전자나 뇌의 구조는 없고, 기존의 구조를 활용하여 독서기능을 후천적으로 습득해야 함을 의미한다.

 문자가 발달하며 인간의 시각체계에 의해 기본적인 인식이 쉬운 그림 문제체제에서 수메르인의 쐐기문자같은 세련된 형태의 표의, 추상문자가 등장한다. 표의 문자체계는 단어가 음성을 전달하지 않는다. 이런 한계 때문에 향후 수메르 쐐기문자엔 구어의 음절의 일부를 표상하기도 한다. 이런 표의음절문자법은 그림문자에 비해 뇌에 상당한 부하를 주었는데 무려 수백개에 이르는 수메르 쐐기문자를 해독하기 위해 인간 뇌의 시각 부위와 시각연합부위에 훨씬 더 많은 경로가 형성되었을 것으로 추정된다. 그리고 표의음절문자의 개념적 요구 때문에 어쩔 수 없이 더 많은 인지체계가 개입하게 되고 결국 후두엽의 시각 영역과 측두엽의 언어 영역과 전두엽에 대한 연결이 훨씬더 많이 필요하게 되었다. 즉, 뇌가 변하게 된 것이다. 

 한자나 수메르 쐐기문가 같은 표의음절문자체계에 대응해 더욱 효율적인 형태음소적 문자체계인 알파벳이 등장한다. 형태음소적 문자체계는 스펠링 안에 형태소(의미의 단위)와 음소(음성의 단위)가 모두 표상되는 체계다. 알파벳에는 3대 기준이 있는데 우선 20-30개 정도로 한정된 수의 문자를 갖고, 해당 언어의 최소 음성단위를 전달 할 수 있는 포괄적 문자집합이어야 하며, 음소와 시작적 기호 및 글자가 완벽히 대응되어야 한다는 것이다. 알파벳은 이런 음성과 문자가 일치한다는 효율성으로 인해 독서로 인한 뇌의 인지 부하를 크게 덜어 혁신적 사고를 촉진하게 되었고 초보독서가가 글을 쉽게 배운다는 기여를 하였다. 

2. 독서하는 사람의 뇌와 인간의 독서발달과정과 독서교육

 문자체계에 따라 다소 다르긴 하지만 독서를 할때 공통적으로 작동하는 인간의 뇌 부위가 있다. 후두측두영역으로 어떤 문자를 읽던 인간을 유창한 시각 전문자로 만들어준다. 다음은 브로카 영역을 포함한 전두부로 단어 안에 포함된 음소와 단어의 의미라는 두 가지 분야를 해결한다. 마지막은 상위측두엽과 하위 두정엽에 걸쳐 분포하는 다기능적 부위로 다양한 음성과 의미 요소들을 처리하므로 특히, 알파벳과 음절 문자체계에서 이 부위가 중요하다. 정리하면 인간 뇌의 보편적 독서시스템은 전두엽, 측두-두정엽, 후두엽을 연결한 4대 뇌엽중 엄선된 일부분이 된다. 

 인간은 문자를 사용하게 되면서 말로 표현된 단어와 발음으로 표현되지 않는 생각을 문자화하려는 행위를 통해 생각을 만들게 되고 그 과정에서 생각 자체도 변화하게 된다. 그리고 인간은 생각을 전달하기 위해 문자언어를 차츰 더 정확하게 사용하면서 추상적인 생각을 하고 혁신적인 아이디어 개발 역량이 촉진된다. 그리고 알파벳은 그 효율성으로 인해 이런 혁신적 사고를 더욱 촉진하게 되었는데 그리스 알파벳이 보급된 시기 문학, 예술, 철학, 연극, 과학이 심오하게 발달한 것은 이로 인함인지도 모른다. 

 독서를 위한 아이들의 언어발달은 4가지 요소를 필요로 한다. 의미론적 발달은 아이의 어휘발달을 통해 단어의 의미에 대한 이해를 증가시키는 것이고 통사론적 발달은 아이가 언어에 있는 문법관계를 터득하여 복잡한 책속의 언어문장을 이해하는 것이다. 형태론적 발달은 아이가 의미의 최소단위를 알고 사용법을 깨우치는 것이고 화용론적 발달은 자연스러운 문맥속에서 언어의 사회문화적 규칙을 인식하고 사용하는 것이다. 

 독서를 위해서는 시각적으로 표상화된 추상적 문자-상징의 이름을 인출할 수 있는 능력이 필요하며 다양한 정보원과 시각과 청각, 언어 및 개념 영역을 연결하고 통합하는 뇌의 능력도 필요하다. 이처럼 독서를 위한 뇌의 기능이 기존 영역을 새롭게 연결해야하기에 독서에는 오랜 시간이 필요하며 이로 인해 독서교육에는 생물학적 시간표가 고려되어야 한다. 

 사람은 5세가 되기 전 감각 및 운동부위가 모두 수초화가 되는데 각뇌와 같이 시각, 언어 및 청각 정보를 빠른 속도로 통합시키는 능력의 기반이 되는 주요 부위들은 대부분 5세 이후에도 수초화가 마무리 되지 않는다. 일부 남자아이들은 이 수초화의 속도가 더욱 느린데 그래서 남자아이의 독서능력발달이 여자아이에 비해 전반적으로 떨어지는것인지 모른다. 하여튼 이로 인해 4-5세 이전 독서를 가르치는 것은 경솔한 일이고 오히려 역효과를 낼수 있다. 그래서 우리나라의 경우 초등학교 입학 이후에 문자해득 교육이 시작된다.

 독서의 단계로 저자는 입문단계의 예비 독서가, 초보독서가, 해독하는 독서가, 유창한 독서가, 숙련된 독서가로 나눈다. 예비 독서가는 문자가 언어의 음성과 연결되어 있다는 개념 정도를 갖고 있고, 규모가 큰 단위를 듣고 그것을 분절하는 방법 정도를 하는 예비단계다. 초보독서가와 해독하는 독서가는 문자와 대응하는 음성을 알고 이를 읽어내는 수준이다. 이 시기엔 언어에 대한 지식이 상당히 늘어나있고 추론 능력도 있지만 이제 막 독해하기 시작한 수준이다. 때문에 어른들은 이 시기 아이가 독서를 유창하게 하는 것을 보고 이해했다고 생각할 수 있으나 이제 막 독해하는 수준에 불과하다. 유창한 독서가는 가장 긴 발달 시기로 초등3-4년 정도의 나이에 도달한다. 문자를 읽는 것이 거의 자동화된 시기로 해독에 시간이 거의 필요하지 않아 추론과 통찰에 사용하는 시간이 늘어난다. 아이가 어릴적엔 독서를 위해 좌뇌와 우뇌가 시각 영역의 많은 대뇌피질과 시각영역의 상측두부위와 하두정엽, 전두엽에 이르는 많은 부위를 이용해야해 느리고 효율이 떨어진다. 하지만 유창한 독서가에 이르면 뇌가 독서를 할 때 양뇌가 아닌 특화된 좌뇌의 경로만을 이용하므로 인지적 부하가 적어져 텍스트의 의미와 이해를 위한 활성화를 위해서 양뇌를 활용한다. 즉, 혁신적 사고와 깊은 이해가 가능해지는 것이다. 숙련된 독서가는 이를 넘어서 독서를 학습하는 뇌가 완전히 완성되고 학습하기 위해 독서를 하는 단계가 된다. 

3. 난독증

 난독증은 문자를 읽지 못하는 증상이다. 난독증은 연구가 상당히 어려운 편인데 언급한 것처럼 독서는 생득적인 과정이 아니기에 기능을 습득하기 위해서는 뇌가 상당히 복잡하게 변화해야한다. 따라서 연구가 어렵다. 또한 그러기에 관련 연구분야가 너무 많아져 통합된 연구가 어렵고, 난독증을 앓는 사람이 단순히 전반적인 지적 기능이 떨어지는 저기능상태가 아닌 다른 분야의 상당한 강점과 약점이 혼재된 상태라는 점이다. 

 이런 난독증의 원인으로는 우선 언어 또는 시각적 기저구조에 유전적인 발달성 장애가 있는 것, 혹은 주어진 특화 작업 그룹 내에서 표상을 인출하지 못하거나 회로에 구조가 연결되지 못하거나 혹은 둘다인 경우다. 세 번재로는 이 구조들 사이에서 회로가 연결되지 못하게 하는 방해물이 존할 가능성. 마지막은 특정문자체계에서 기존에 사용되는 회로와는 전혀 다른 회로가 재편성 되는 경우다. 실제 난독증은 한 문자체계에선 없지만 다른 문자체계에선 나타나는 경우가 있다. 

 난독증을 예측하는 강력한 도구는 두 가지인데 하나는 네이밍 스피드, 그리고 다른 하나는 음소인지 프로세스다. 음소인지 프로세스는 문자의 음소부분을 인지하느냐는 테스트로 주로 형태음성문자체계에서의 난독증은 대부분 이 테스트에서 문제를 드러낸다. 네이밍 스피드는 물체를 보고 그것의 이름을 말하는 것으로 독서능력이 문자를 보고 그것을 시각적으로 인식하고 청각적으로 연결해 그 소리를 말하는 것이기에 이 부분에 문제가 있으면 거의 난독증으로 연결된다. 놀랍게도 독서를 습득한 사람은 문자를 보고 말하는 속도가 물체를 보고 말하는 속도보다 빠른데 문자의 경우 독서를 통해 인출이 자동화 된 반면 물체는 그 갯수가 너무 많아 어느 정도의 패턴은 있지만 완전한 자동화는 불가능하기 때문이다. 

 독서하는 뇌는 초기 양쪽 뇌를 모두 복잡하게 사용하다 숙련되면 언어의 해독에 좌놔편향 시스템을 사용하고 이후 의미의 깊이 있는 해석과 창의적 과정 및 감정을 느끼는 부분에 양뇌를 활성화한다. 하지만 난독증의 뇌는 독서시 경로가 완전히 달랐다. 좌뇌 편향적 시스템이 아니라 오히려 양뇌를 모두 사용하는 우뇌편향적 시스템을 사용했기 때문이다. 이로 인해 비효율성이 발생해 문자해독에 너무 많은 시간이 걸리고 이로 인해 대부분의 난독증 사람은 유창한 독서가나 숙련된 독서가로 성장하지 못하게 된다. 

 그렇다면 인간 진화과정에서 이렇게 불리한 난독증은 왜 남아 있는 것일까? 이는 난독증 사람 상당수가 다른 분야에서 보통 이상의 재능을 가진 것과 관련한다. 이들은 우뇌 편향으로 공간인지나, 창의성, 예술부분에서 상당한 강점을 가지고 있으며 이러한 특징은 오늘날 사회에서도 그렇지만 과거 문맹사회에서는 상당한 사회적 생산성이었을 것이다.(가우디, 조니댑, 에디슨 등이 난독증이었다.) 때문에 적합도가 떨어질 일이 없다. 또한 독서 기능은 아주 최근에 생겨난 유전자 수준에 반영된 수준의 기능이 아니라는 것이다. 때문에 난독증은 이런 면에서 역설적으로 뇌가 독서에 적합한 회로를 타고나지 않았음을 보여주는 가장 확실한 증거가 되기도 한다.

 이처럼 문자의 발명과 독서의 시작은 인간 개인을 기억의 부담뿐만 아니라 시간에게서도 해방시켰다. 자동화 능력을 통해 초기 해독시간을 줄여 문자화된 생각을 보다 깊이 분석할수 있도록 인지적 시간과 이를 위한 물리적 피질공간이 더 많이 할당되었고 이는 문명을 발달시킨 혁신적 사고를 촉발시켰다. 독서를 하면 뇌에서 일어나는 기초적인 연산 능력의 재배열이 일어나고 이는 새로운 사고의 신경세포적 기초가 된다. 즉, 독서를 하기 위해 뇌가 만들어낸 새로운 회로와 경로들이 남다른 혁신적 사고의 물리적 기초로 작용하게 되는 것이다. 독서의 효과는 이 뿐만이 아니다. 문자의 진화는 인간의 지적 능력 중 매우 중요한 문서화 체계화 ,분류, 조직화, 언어의 내면화, 자신과 타인에 대한 의식, 의식 자체에 대한 의식등이 발현하는 인지적 발판을 제공했다. 문자의 발명을 통한 독서가 인간의 뇌를 바꾸고 이 바뀐 뇌가 다시 독서를 바꾸어 문명을 발달시키는 양의 되먹임 효과가 어쩌면 인류 역사일지도 모르겠다.