뇌 기능에 대한 ‘오해’

 

파충류 신화 등 비과학적 이론들 대중 속에서 확산

 

불과 수년 전까지만 해도 뇌에 대한 오해가 팽배하고 있었다.

 

남자들은 우뇌가, 여자들은 좌뇌가 발달했다는 주장이 대표적인 경우다. 그러나 이 주장은 2015년 미국립과학원회보(PNAS)에 연구 결과로 웃음거리가 됐다.

 

남녀 1,400여 명의 성인 뇌를 f-MRI로 촬영한 결과 성별에 따라 큰 차이를 발견하지 못했으며, 대부분의 남녀가 서로 간의 특성을 공유하고 있었다. 이처럼 잘못된 오해가 해명되고 있는데도 불구하고 아직까지 뇌와 관련된 잘못된 내용이 전해지고 있다.

신경과학자들은 좌뇌가 논리적이고 우뇌는 창의적이라는 주장 등 그동안 대중 사이에 잘못 전해진 뇌와 관련된 비과학적인 오해들을 해소하기를 기대하고 있다. ⓒ게티 이미지

 

 

사람의 뇌 진화, 파충류와 관련 없어

사람의 뇌에 선사시대 파충류의 속성이 잔존하고 있으며, 좌뇌는 논리적이고 우뇌는 창의적이라는 주장 등을 말한다.

과거 천동설과 마찬가지로 신경과학 분야에서는 아직 오래전부터 내려온 뇌에 대한 신화가 이어지고 있다. 그중 일부는 일부 서적과 미디어를 통해 지지를 받으면서 인기를 끌고 있다.

미국 노스이스턴대학의 심리학자인 리사 펠드먼 배럿(Lisa Feldman-Barrett) 교수는 최근 BBC 과학잡지인 ‘사이언스 포커스’를 통해 대중들 사이에서 아직도 이어지고 있는 매우 비과학적인 뇌 신화를 지목하고 있다.

일반적으로 널리 받아들여지고 있는 첫 번째 오해는 사람의 머릿속에 선사시대 지구를 지배했던 파충류의 속성이 남아 있다는 것이다.

이런 오해가 시작된 것은 고대 그리스로 거슬러 올라간다. 당시 과학자들은 사람의 뇌와 다른 동물의 뇌를 (눈으로) 비교해 뇌 기능을 이해하려고 시도하고 있었다. 그리고 동물과의 유사점을 찾아냈는데 이런 관행이 지금까지 이어지고 있다는 것.

그러나 최근 신경과학은 모든 포유류, 더 나아가 모든 척추동물의 뇌가 공통적인 메커니즘을 보인다는 사실을 밝히고 있다. 신경과학자들은 아직 많은 사람이 사람과 파충류를 연관 짓는데 대해 큰 우려를 표명하고 있다.

우뇌는 논리적이고 오른쪽은 창의적이라는 주장 역시 잘못된 신화 중의 하나다.

신경과학자들은 두뇌의 어떤 부분도 예술적 노력, 수학적 추론 또는 기타 심리적 기능에만 전념하지 않는다고 설명하고 있다.

거의 모든 행동과 경험들이 뇌 전체에 분포된 뉴런에 의해 계산되고 있다는 것. 실제로 뇌의 한 부분인 대뇌피질은 두 개의 반구로 구성돼 있지만 둘 다 뇌의 나머지 부분을 구성하는 많은 피질 아랫부분과 복잡하게 연결돼 있다.

따라서 왼쪽 반구의 일부 뉴런이 컴퓨터 엔지니어를 만들고 오른쪽에 있는 일부 뉴런이 시인을 만든다는 주장은 말이 억지에 불과하다.

뇌는 반응하지 않고 끊임없이 예측

코르티솔(cortisol)은 ‘스트레스 호르몬’이고 세로토닌(serotonin)은 ‘행복 호르몬’이라고 이분화하는 것 역시 잘못된 신화 중의 하나다.

실제로 코르티솔은 스트레스에 상관없이 뇌가 필요로 할 때 혈류의 포도당량을 증가시켜 세포에 빠른 에너지를 제공한다. 코르티솔이 스트레스가 가해진 가운데 분비될 수 있지만 그렇다고 해서 ‘스트레스 호르몬’이라고 하는 것은 매우 비과학적인 것이다.

세로토닌이 기분, 식욕, 수면 조절 등에 영향을 미치지만 그렇다고 해서 ‘행복 호르몬’이라고 규정지을 수 없다.

코르티솔처럼 많은 기능을 지니고 있는데 신체에서 생성되는 지방의 양을 조절하고 있으며, 뇌 속에서는 에너지를 추적하는데 도움을 주고 있다. 다른 뉴런이 생각, 감정, 인식 등을 생성할 때 그 정보를 앞뒤로 전달해주는 역할도 해주고 있다.

뇌 기능과 관련해 많은 사람이 ‘눈이 보고, 귀가 듣고, 피부가 느낀다’는 표현을 하고 있다. 그러나 이 역시 잘못된 신화 중의 하나다.

사람의 모든 감각은 감각기관에 의해 감지되는 것이 아니라 뇌에서 계산된다. 눈으로는 볼 수 있는 것이 아니라 뇌세포 속에서 망막에서 나오는 감각 데이터를 조합해 이를 기반으로 무엇을 볼 수 있다.

사람의 뇌가 ‘세상에서 일어나는 사건들에 끊임없이 반응한다’는 주장 역시 잘못된 신화에 근거한 것이다.

이런 오해가 발생하는 것은 얼굴을 붉히고,  주사 바늘에 고통을 호소하는 등 즉각적인 반응을 보이기 때문이다. 그러나 뇌의 뉴런은 세상 사건들을 즉각적으로 느낄 만큼 그처럼 한가로운 일상을 보내지 않고 있다.

대신 뇌는 다음 순간에 일어날 일을 끊임없이 추측하고 그 추측을 외부 세계와 신체 내부에서 수신하는 감각 데이터와 비교하고 있다. 이러한 추측과 비교 결과는 사람의 행동과 경험을 축적하는 씨앗이 되고 있다.

어떤 상황이 닥치면 뇌는 행동과 경험을 떠올리기 시작한다.

그리고 점쟁이처럼 어떻게 될지, 어떻게 행동해야 할지 등을 예측한다. 또한 ‘학습’이라고 알려진 프로세스를 조정해나갈 수 있다. 이 예측 드라마가 너무 빠르고 쉽게 반응하고 있기 때문에 뇌가 즉각적인 반응을 하는 것처럼 착각할 수 있다.

기억을 저장하기보다 ‘조립’에 가까워

타인의 행동을 거울처럼 따라 하는 ‘거울 뉴런(Mirror Neuron)’이 공감을 만드는 특별한 세포라는 오해가 있다.

매 순간 뇌는 심박수 조절, 장 수축, 호르몬 분출, 팔 올리기 등 신체의 일부를 움직이라는 조용한 명령을 내리고 있다. 이러한 명령의 사본이 감각 시스템으로 전송되어 움직일 때 보고 듣고 느끼는 것을 예측한다.

신경과학자들은 이 명령 과정이 다른 사람의 행동 등을 인식하는 능력의 중요한 부분이라는 사실을 밝혀내고 있다. 이 뉴런을 사용하면 다른 사람이 공중에서 손가락을 흔드는 것을 보고 인사하는 것으로 이해할 수 있다. 공감 거울이 아니라 뇌 예측 과정의 정상적인 부분이다.

‘두뇌는 기억을 저장한다’는 주장이 있다. 이 역시 뇌에 대한 잘못된 신화 중의 하나다.

뇌는 컴퓨터가 파일을 저장하는 것처럼 기억을 저장하지 않고 필요할 때 전체를 검색한다. 다르게 설명하면 뇌는 전기와 소용돌이치는 화학물질로 필요에 따라 사람의 기억을 재구성하고 있다.

이 과정을 ‘기억’이라고 하지만 실제로는 ‘조립’에 더 가깝다. 또한 메모리가 조립될 때마다 다른 뉴런으로 만들어질 수 있다. 그러나 이 추억은 잘못 조립될 가능성이 매우 크다.

DNA 증거에 의해 전복된 유죄 판결에 대한 한 연구에서 피고인의 70%가 목격자 증언에 근거하여 유죄 판결을 받았다는 연구 결과가 있다. 나머지 30%는 잘못된 증언을 했다는 것인데 이런 오류성을 말해주고 있다.