고급스러운 뇌 과학 이야기.

뇌 과학의 모든 역사 - 인간의 가장 깊은 비밀, 뇌를 이해하기 위한 눈부신 시도들
매튜 코브 지음, 이한나 옮김 / 심심 / 2021년 9월

인류가 탄생한 이래로 인간의 뇌는 점점 더 발달했고 그것에 의해 문명이 생기고 지구를 지배할 종이 되어갔다. 대체 인간의 뇌는 다른 동물과 어떤 차이점이 있기에 그렇게 발달을 했을까? 아마 인류 역사의 초기 시대부터 그런 의문이 들었을 것이다. 인간의 뇌는 무엇으로 만들어져 있고 어떻게 작동을 하게 되는지 궁금했을 것이다. 그러나 오랜 세월 동안 그 의문에 답을 하기는 쉽지 않았다. 뇌 구조 자체를 몰랐기 때문에 어떠한 추정도 불가능했기 때문이다.

그러나 수세기에 걸쳐서 천천히 알아갔던 뇌에 관한 지식이 바탕이 되어서 드디어 근대적인 뇌과학의 길에 들어서게 되었으니 그것이 1665년 덴마크의 해부학자 니콜라우스 스테노가 강연을 한 이 비공식적인 모임이 시초라고 할 수 있다. 여기의 모임이 프랑스 과학 아카데미의 시초이자 현대적인 뇌 연구법이 처음으로 제시된 순간이라고 한다. 스테노는 뇌를 하나의 기계로 바라보며 각 영역을 뜯어보아야 뇌에 대해서 알 수 있을 것이라고 주장했고 이것이 이후로 뇌과학의 시금석이 되었다. 

처음에 뇌는 그 속을 알 수가 없었기에 마음이 곧 심장이라고 생각했다. 마음이 아픈건 심장이 아픈거니깐 그렇게 생각할 수도 있었겠다. 아리스토텔레스는 생각의 근원이 심장에 있다고 했고 뇌는 크게 중요시하지 않았다. 이러면서 여러 철학적인 사유들이 나타나게 된 것이다. 그러던 것이 해부를 통해서 뇌와 신경계에 대해서 알아가게 되었고 여러 실험을 통해서 뇌의 중요성이 점점 더해가게 되었다.

르네상스와 과학 혁명은 의학적인 발달을 가져오게 되었고 뇌 과학은 더 진전하게 되었다. 1630년데 데카르트는 동물의 몸이 기계처럼 작동하고 여기에 뇌가 핵심 역할을 수행한다고 여겼고 동물 기제라는 개념을 제시했다. 인간이 다른 동물과 구별이 되는 것은 작은 구조물인 송과선이 있다는 것을 주장했다. 이것이 다른 동물들에게도 발견이 되어서 그의 주장은 빛을 바랬지만 심장이 아닌 뇌에 대한 지식을 알아가는데 중요한 단서를 주었다고 볼 수 있다.

18세기에는 동물 전기 실험을 통해서 뇌 신호에 대한 연구가 진행되었고 많은 것을 알게 되었다. 뇌는 수 많은 신경계로 이어져 있고 각각의 신호에 대한 역할이 다르고 그것이 손상이 될 때 예기치 않은 결과가 나타난다는 것도 알게 되었다. 전기 자극에 의해서 여러 감각이 달라진 수 있음을 잘 이야기하고 있다.

19세기에 와서 뇌 과학은 더 크게 발전이 된다. 이때 이룩한 가장 위대한 과학적 업적 중 하나는 모든 유기체가 세포로 구성되어 있으며 세포는 오직 다른 세포를 통해서만 생성될 수 있으므로 생명체의 자연 발생이 불가능하다는 사실을 밝힌 세포 이론의 수립이다. 생물을 이루는 기본 입자를 찾아낸 것인데 이것에서 소구체 및 섬유들이 신경세포의 일부라는 사실과 함께 뇌도 세포로 구성되어 있다는 것을 알게 된 것이다. 

1950년대에 만성 측두엽 뇌전증 증세를 완화시키려고 수 많은 뇌 수술이 진행이 되었다. 뇌전증을 고치기 위해서 였지만 지금에서 보면 끔찍한 실수였다. 1950년에 시행된 헨리 몰레이슨의 뇌엽절리술은 기억에 극심한 손상이 오게 했다. 뇌의 여러 부분은 연결되어 있고 각 신경에서 하는일이 다르기에 한쪽이 손상이 오면 결과로 나타나는 것은 예상을 못하는 경우가 많았다. 수 많은 신경계 지도를 다 알지 못하는 상황에서 벌어진 일이었다. 요즘에는 상상도 못하겠지만 당시에도 그것에 대한 윤리적인 문제가 대두 되었다고 한다. 

선사 시대부터 인간의 가장 큰 지적인 호기심중의 하나였던 뇌는 그렇게 시간이 흐르고 불과 수 백 년 사이에 많은 발전이 있어왔다. 현미경이나 컴퓨터 단층 촬영 기기 같은 세밀한 기계의 등장은 뇌를 더 자세하게 관찰할 수 있는 도구가 되었다. 하지만 전보다 많이 알게 되었다고 해도 인간의 뇌는 모르는 부분이 훨씬 많다. 신이 존재하는 이유로 인간의 뇌를 들 정도로 인간 뇌는 상상을 초월하는 영역이라는 생각이 든다.

책은 뇌 과학이 어떻게 발전해왔는지 주요 인물들의 주장을 이야기하면서 여러 뇌 이론에 대해서 설명하고 있다. 어느 정도 생물학적인 해석 능력이 있다면 읽기에 어렵지 않게 잘 쓰여졌고 번역도 좋다. 뇌에 대한 여러가지 관점의 지식을 종합적으로 알아갈 수 있는 책이라는 생각이 든다.

마음의 본질은 무엇일까. 인간이 선사 시대부터 오랫동안 갖고 온 이 의문점은 아직 명확히 답을 하지 못한다. 뇌는 전기적 신호의 단순한 복합체인가. 그렇다면 마음도 그냥 허상일 뿐일까. 기술이 발달한 현대에서도 아직 뇌는 모르는 부분이 더 많다. 책은 뇌 과학의 역사를 말함과 동시에 앞으로 뇌 과학이 나아가야 할 방향을 분명히 이야기 한다. 언젠가는 좀 더 의미 있는 많은 과학적인 발견을 하지 않을까. 근래 보기 드문 고급스럽고 수준 높은 과학책이었다.