해마에 대하여 <기억하는 뇌, 망각하는 뇌> 서가명강 25

기억하는 뇌, 망각하는 뇌 - 뇌인지과학이 밝힌 인류 생존의 열쇠 ㅣ 서가명강 시리즈 25
이인아 지음 / 21세기북스 / 2022년 7월

뇌인지과학이 밝힌 인류 생존의 열쇠

기억이 우리를 가장 인간답게 한다

인공지능에 대한 언급이 많아지면서 인간의 '뇌' 와의 비교도 많아진 것 같다. '지능' 하면 '뇌' 같달까. 하지만 인간과 AI를 구분해주는 것은 '지능'이 될 수 없다. AI가 처리하는 데이터의 양을 인간의 뇌는 담을 수 없기 때문이다. AI에겐 데이터가 인간에겐 '기억'인것 같지만 이또한 그렇지 않다. 기억은 데이터가 아니라 뇌가 재해석해 낸 결과물이기 때문이다. 저자가 책에서 자주 언급한 영화 <메멘토>에 이런 대사가 나온다. "기억은 기록이 아니라 해석이다" 그래서 기억은 인간을 가장 인간답게 해줄 수 있는 요소가 될 수 있다. 그 핵심인 뇌의 '해마'에 대해 저자가 풀어주는 내용을 읽다보면 깨닫게 될 것이다. '기억이 인간을 가장 인간답게' 해준다는 것을.

경험한 것은 모두 뇌에 변화를 일으킨다. 그리고 그 변화는 기억되며 미래의 행동에 영향을 준다. 이것이 뇌의 학습과 기억의 핵심이다. 경험하지 않으면 뇌는 학습을 하지 않을까? 그건 불가능할 것이다. 왜냐하면 아무 일도 하지 않고 집에서 멍하게 누워 있는 것도 일종의 경험이기 때문이다. 따라서 생존해 있는 한 경험을 멈춘다는 것은 상상하기 힘들고, 경험하는 뇌는 자동으로 학습한다. (p. 25)

살아있는 한 뇌는 끊임없이 학습한다. 여기서 학습은 단순하게 공부한다는 것과는 다르다. 좀더 포괄적인 개념이고 자연스런 과정이 '학습'이다. 나는 생각한다 고로 나는 존재한다 식으로 표현하자면 나는 생존한다 고로 뇌는 학습한다 랄까.

몸의 팔, 다리, 신체 일부 혹은 전체를 움직여서 새로운 동작을 배우는 학습ㅇ르 '절차적 학습', 그런 학습을 통해 기억되는 내용을 '절차적 기억'이라고 한다. (p. 40)

얼마전에 AI에게 불안해하는 인간을 위해 인간만의 장점을 다른 프레임으로 상기시켜주기 위해 몸의 기억력 을 강조한 책을 읽은 적이 있다. 그땐 그렇구나 하며 읽었는데 이 책을 읽으며 보니 몸의 기억 이라는 것 또한 결국은 뇌의 기억이었다. 신체의 반응을 처리하는 것이 결국 뇌이기 때문이다. AI에 상응하는 인체의 장기를 뇌로 단순화 시켰을때 뇌가 아닌 다른 부분에 초점을 두는 시도가 나름 의미있다고 여겼었는데 그게 결국은 뇌의 기억이었다니, 결국 전제가 잘못되었음을 알아야 했다. AI 가 곧 인간의 뇌 가 아니라는 것 말이다.

학습의 주된 목적은 과거의 경험을 기억하기 위해서이지만, 동시에 미래를 대비하기 위해서이기도 한 것이다. 인간의 이러한 경험적 미래 대비 능력과 생존 능력은 현재의 인공지능 기술이 흉내 내기 어려운 능력이다. (p. 51) 뇌는 지금의 가장 뛰어난 인공지능과는 비교도 안 될 만큼 애매한 정보를 처리하고 이에 대응하는 능력이 탁월하다. 아마도 이는 오랜 진화를 통한 학습 시스템의 진화와 더불어 생존에 대한 뚜렷한 목표 의식이 시스템에 탑재되어 있기 때문일 것이다. (p. 59) 지금의 인공지능이 탑재된 고성능 컴퓨터는 전기 먹는 하마라고 봐도 될 정도로 자원을 비효율적으로 낭비하면서 성능을 내기에 높은 점수를 주기 어렵다. (중략) 이동할 필요도 없고 잠을 잘 필요도 없고 오로지 바둑이라는 게임만을 위해 그 엄청난 자원을 쓴 알파고를 상대로 1.5킬로그램 정도의 무게를 가진 인간의 뇌 하나가 홀로 그토록 선전했다는 것 자체를 오히려 경이롭게 여겨야 한다. (p. 93)

알파고의 등장에 위협을 느꼈을 사람들이 많았을지 모르겠다. 나는 그게 그리 와닿지 않았었지만... 여하튼 그 이후로 AI에 대한 관심이 급증했으니 파급력이 대단한 사건이긴 했다. 그러나 인간의 뇌에 대해 알면 알수록 인간은 AI라던가 인공지능이라던가 여하튼 미래의 지능에 대해 그리 위협감을 느끼지 않아도 될 것 같다. 적어도 AI가 한가지 기능을 위해 엄청난 자원을 소모시켜야 하는 한은 말이다.

우리의 뇌는 어떻게든 특정 과제를 별로 에너지를 쓰지 않고 자율적이고 무의식적으로 시스템이 알아서 할 수 있는 상태로 만들기 위해 노력한다. 매번 의식적으로 엄청난 에너지를 써가며 살 수는 없기 때문이다. (p. 125) 뇌인지과학적 연구를 통해 지금까지 밝혀진 바에 따르면, 뇌는 다시 기억을 꺼내는 과정에서 앞의 그림 속 깨진 접시의 빈 곳을 그럴듯하게 메꾸는 전략을 취함으로써 마치 모든 것을 기억하고 있다고 착각하게 만든다. 즉 없는 정보를 현재 있는 정보를 바탕으로 '유추'해낸다. 뇌의 신경망은 이처럼 '빈 곳 채워 넣기'를 너무도 자연스럽게 하므로 우리는 거의 이를 느끼지 못한다. (p. 157~158)

즉 인간의 기억은 뇌에 의해 리메이크 된 것이다. '우리의 기억은 사진처럼 찍은 상태 그대로 다시 꺼내 보는 것이 아니라 꺼낼 때 다시 퍼즐처럼 짜맞춰서 재구성해야만 의미가 있는 그런 정보이다. (p. 158)' 저자가 책속에서 자주 언급한 영화인 <메멘토> 속 대사를 다시한번 쓰지 않을 수 없겠다. "기억은 기록이 아니라 해석이다" 따라서 AI와 근본적으로 다른 것이 인간의 뇌 인 것이다. AI의 데이터는 사진 같다면 인간의 기억은 불완전한 부분을 자의적으로 메꿔 재구성해 낸 결과물이다. 그러면 인간의 기억이 인공지능의 기록보다 모자란 것인가? 결코 그렇지가 않다.

아주 많이 제한되고 통제된 환경에서 정확히 규정된 문제를 푸는 일에 특화되어 있을 뿐이다. 어떤 시나리오가 전개될 지 모르는 현실 세계에 내다 놓으면 지금의 인공지능은 세살짜리 아이보다도 못한 지능을 보이고 적응력이 없다는 것이 문제의 핵심이다. (p. 216) 학습에 사용된 빅 데이터가 인터넷 자료이다 보니 인간의 편향된 사고방식을 학습했다고 한다. 자주 나타나고 공통으로 나타나는 것을 진리처럼 무작위로 기계적으로 학습해서는 안된다는 것이다. (p. 222) 여기서 말하고자 하는 핵심은, 뇌의 학습과 기억의 원리를 완벽하게 아는 것은 이를 공학적 기술로 구현하는 데 필수적이지만, 완전한 기억을 소유하는 것과는 다른 문제라는 것이다. (p. 232)

문제아이를 보면 우리는 그 부모의 됨됨이를 탓하게 되곤 한다. 육아와 교육의 기준에 따라 아이는 성인으로서 갖춰야 할 자질을 달리 갖게 되기 때문이다. 하지만 각 가정마다 나름의 규칙이 다르기에 사회는 항상 다종다양한 인간들로 구성되기 마련이다. 그런데 AI는 인간이 주는 데이터에 따라 다른 판단을 내리는 존재다. 그 데이터의 편향성을 어떻게 없앨 수 있을까? 한 가정 내에서도 구성원마다 목소리가 다르고 한 마을 한 도시 한 나라의 의견을 하나로 모으는 것이 얼마나 힘든데 전지구적 기준으로 AI에게 기준을 줄 수 있을까? 데이터가 아무리 쌓여도 AI는 인간의 기억과는 다른 방식의 계산만 도출해 낼 수 있을 뿐이다. 그저 기록만을 제시할 수 있을 뿐이다. 완벽한 기록.

부디 이 책의 내용이 일반인들에게 뇌의 학습과 기억에 대한 기본적인 지식과 그 의미를 조금이라도 더 잘 전달했으면 하는 바람이다. 무엇보다도 '뇌는 우리에게 완전한 기억을 제공한다' 라는 평범한 진리를 공유했으면 한다. 완전하다는 것은 완벽하다는 것과는 다른 말이다. 우리가 생명체로 살아가면서 생존하고 삶을 영위하는 데 모자라지도 않고 넘치지도 않는 균형 잡힌 상태를 이야기 한다. (p. 239)

AI가 아무리 완벽해져도 인간의 고유하면서 완전한 기억과 같은 결과를 내놓을 수는 없을 것 같다. 그렇기에 AI는 다 똑같아도 인간은 제각각 다 다를 수밖에 없을 것 같다. 그러니 과학과 기술이 아무리 발달해도 결국 인간을 먼저 이해해야 한다는 것을 새삼 깨달아야 하지 않을까.

생물학적 '뇌' 와 인문심리학적 '마음'을 결합한 뇌인지과학에서의 '기억'에 대해 알려준 유익한 책이었다. 역시 서가명강 시리즈는 참 유용하고 재밌다.