지나치게 정보가 많으면 뇌가 효율적으로 기능할 수 없게 된다

<지나치게 정보가 많으면 뇌가 효율적으로 기능할 수 없게 된다>

『아이브레인 iBrain』(2010, 출판사 知와 사랑) 중에서


우리 뇌는 약 1.4kg의 무게로 두개골 속에 잘 보존되어 있으며, 어림잡아 수백억 개의 신경세포인 뉴런으로 치밀하게 구성된 복잡한 세포조직체이다.
이런 수백억 개의 세포들은 이들을 통제하는 중심축을 갖고 있는데, 이 중심축의 가장 외피층이 피질로 알려진 회백질grey matter로 구성되어 있다.
각 뉴런은 축색돌기로 연결되어 뇌의 백질white matter을 구성하며, 수상돌기에 연결되어 뉴런이 시냅스synapes를 통해 다른 뉴런과 정보를 주고받는 커뮤니케이션을 가능하게 한다.

인간의 뇌가 현재의 시점까지 진화하는 데 수백만 년이 걸렸다.
뇌의 회백질과 백질은 기억, 사고, 이성적 판단, 감각, 그리고 근육의 움직임을 관할한다.
뇌에서 뉴런의 연결망은 우리가 경험하고 행동하는 모든 것, 즉 사랑에 빠지거나 소설을 읽거나 땅콩을 먹거나 이를 닦거나 첫사랑의 기억을 회상하는 것 등을 관장한다.

뇌에 신경망이 만들어지는 과정은 어릴 때부터 시작되어 일생 동안 계속된다.
이 같은 신경망 혹은 신경회로는 뇌가 수용하는 데이터를 조직적으로 구성하는 틀을 제공한다.
신생아의 뇌는 새로운 정보를 저장할 수 있는 여유 공간이 많은 하드 드라이브와 베이직 프로그램이 내장된 새 컴퓨터라고 말할 수 있다.
점점 더 많은 데이터가 컴퓨터의 메모리로 들어오면, 메모리는 그 정보들을 접속시키는 최단 경로를 개발한다.
이메일, 워드 프로세서, 그리고 검색엔진 프로그램은 사용자의 선호도와 반복적인 키워드 학습을 통해 몇 번 키보드를 두드려 단어나 문장을 완성하는 최단 거리나 여러 개의 명령어를 묶어서 하나의 키 입력 동작으로 만드는 매크로macro를 개발한다.
젊고 유연한 뇌가 정보를 접속시키는 최단 경로를 개발함으로써 새로운 신경회로가 만들어지는 것이다.

우리가 생각하고 느끼고 움직이려면 뉴런이 다른 세포나 뉴런들과 커뮤니케이션을 해야 한다.
뉴런은 성정하면서 많은 가지, 즉 수상돌기로 갈라지고 인접한 뇌세포의 기다란 연결망인 축색돌기와 접속되어 신호를 받아들인다.
뇌에 있는 수많은 세포들의 연결인 시냅스는 영유아기에 절정에 이른다.
두 살이 되었을 때 뇌의 전두엽에서 시냅스 연결이 가장 활발하게 되는데, 이때 유아의 뇌는 성인의 뇌와 무게가 비슷해진다.
사춘기가 되면 이 시냅스들은 약 60% 정도로 추려져서 성인기를 준비하게 된다.
이것이 신경회로의 연결가능성이 불필요하게 많아지는 걸 막고, 뇌가 필요한 것을 선택적으로 발전시키며, 소량의 정보를 받아들여 스스로를 보호하도록 진화적으로 발전해간 결과이다.
지나치게 정보가 많으면 뇌가 효율적으로 기능할 수 없게 된다.

뇌에 대한 연구결과는 환경이 뇌의 기능과 형태의 형성에 영향을 미치고, 이들 간의 상호작용은 우리의 뇌 기능과 형태가 더 이상 변화될 수 없을 때까지 지속됨을 보여준다.
이처럼 뇌는 환경적 자극과 반응의 조화 속에서 발달한다.

유전자는 뇌 발달에 일부분을 담당하고, 인지능력과 특성을 부모로부터 물려받는다.
그런 까닭에 어떤 가계의 가족 구성원들에게 음악적, 수학적, 혹은 예술적 능력이 여러 세대에 걸쳐서 나타나는 것이다.
유전적 요인은 미세한 개성적 특징에도 결정적인 영향을 미친다.
출생시 헤어졌다가 어른이 되어 다시 만난 일란성 쌍둥이가 서로 비슷한 취향과 취미를 갖고 있음을 알게 되는 경우가 많다.

그러나 한 인간의 개체를 구성하는 유전자의 총체로서 게놈genome이 혼자서 모든 걸 좌우하지는 못한다.
2만 개 정도로 추산되는 인간 게놈은 인간의 뇌에서 발달된 수억의 시냅스들과 비교하면 그다지 많은 것이 아니다.
그러므로 유전코드 내의 정보량은 외부환경으로부터의 추가적인 투입이 없다면 수십억 개의 복잡한 신경망을 구성하는 데 불충분하다. 결론적으로 말하면, 우리에게 매일 주어지는 자극이 우리 뇌의 동향에 결정적인 역할을 한다.

찰스 다윈Charles Darwin은 뇌와 육체가 자연선택에 의해 어떻게 진화되는지를 설명했다.
자연선택은 유전자와 환경 사이의 복잡한 상호작용이지만, “유리한 변이는 보존되고 해로운 변이는 거부된다”는 것이다.
유전자는 모든 생물의 청사진인 DNA로 만들어진다.
유전자가 우리가 누구인지를 결정한다.
유전자는 한 세대에서 다음 세대로 전해지지만, 종종 후손의 유전자는 변이를 겪고 결함을 갖는다.
결함은 어떤 환경에서 후손에게 우성으로 나타나 육체적이고 정신적인 속성을 변화시키기도 한다.
다윈의 적자생존의 원칙은 우성인자를 갖고 있던 개체가 어떻게 살아남고, 변영하며, 그들의 DNA를 다음 세대로 전달할 수 있었는지를 설명해준다.
이런 유전적 변이는 오랜 시간 동안 발달해온 종들의 엄청난 다양성을 설명하는 데 도움이 된다.