박문호 박사의 뇌 과학 공부

대한민국에 뇌공(뇌공부) 열풍을 불러온 박문호 박사의 10년 뇌과학 공부 집대성
 구조를 이해하면 기능이 보인다! 뇌의 작동 메커니즘을 보여주는 일러스트 240컷 수록

‘박문호의 자연과학 세상’의 뇌과학 강의, 서울대, KAIST, 불교 TV, YTN 사이언스 등의 강연과 저술을 통해 대한민국에 뇌공부 열풍을 불러온 박문호 박사의 뇌과학 공부 완결판! 지난 4년간의 강의 내용을 바탕으로, 뇌의 구조와 기능에 대한 한층 깊어진 내용을 선보인다. 뇌 기능의 해부학적 메커니즘을 상세히 설명하고 이를 어떻게 그려가며 숙달할 것인가를 안내할 뿐 아니라, 뇌과학 공부 방법론에서 의식과 기억에 관한 철학적 수준의 논의까지, 그야말로 뇌 공부의 모든 것을 밀도 있게 담았다. 복잡한 뇌의 작용을 직관적으로 이해할 수 있도록 색상, 음영의 정도와 지시선 하나까지 수정해가며 만든 240컷의 올컬러 일러스트가 눈길을 사로잡는다.

박문호 박사의 뇌과학 공부 완결판
 우주 현상으로서 생명과 생각의 출현을 추적 정리한 《뇌, 생각의 출현》(2008년), 뇌의 기능과 작용을 바탕으로 인간의 의식과 행동을 탐구한 내용을 600여 장의 그림에 담은 《그림으로 읽는 뇌과학의 모든 것》(2013년)에 이어, 《박문호 박사의 뇌과학 공부》가 출간됨으로써 박문호의 ‘뇌과학’ 3부작이 완결되었다. 《뇌, 생각의 출현》에서는 뇌과학에 대한 전반적인 설명을 담았고 《그림으로 읽는 뇌과학의 모든 것》에서는 인간 뇌의 발생, 진화, 운동, 감정, 기억, 의식을 다루었다면, 이 책에서는 최근의 뇌과학 연구 성과를 광범위하게 조사, 반영하면서, 뇌 작용을 감각, 지각, 기억, 꿈 중심으로 설명했다.
특히 대뇌피질 작용의 핵심이라 할, 감각입력이 처리되어 지각이 형성되는 과정, 해마에서 일화기억이 만들어지는 과정을 상세히 정리했고, 기억과 꿈에 대해서도 많은 지면을 할애해 신경학적으로 자세하게 풀이했다. 그 내용에서는 해외 저널의 논문들을 두루 참고하여 최신 뇌과학의 연구 성과를 반영했다. 이 책의 40퍼센트가량은 지금껏 우리말로 된 뇌과학 책에서는 볼 수 없었던 내용이다.
책에서 가장 공들인 부분은 단연 240컷의 일러스트다. 그림 한 장 한 장마다 인간의 뇌가 작동하는 방식이 고스란히 담겨 있는데, 저자가 3년에 걸쳐 직접 뇌의 구조와 신경계의 흐름을 노트와 수첩에 거듭 고쳐 그리는 과정을 통해, 복잡한 내용을 한눈에 들어오도록 독창적으로 도식화해 정리해낸 것들이 상당수다. 색상, 음영의 정도와 지시선 하나까지 수정하느라 컴퓨터로 그림을 그려내는 작업에만 꼬박 1년이란 시간이 필요했다. 그림만으로도 뇌과학을 공부하는 이들에게는 소장가치가 충분한 책이라고 감히 자부한다.

기억과 꿈의 신비를 알아가는 놀라운 여정
 뇌의 구조와 감각, 지각을 다루는 전반부에 이어, 후반부에서는 기억과 꿈을 집중적으로 다룬다. 기억이란 무엇이며, 어떻게 생성되고 강화 혹은 소멸되는지, 기억이 인간 행동에 어떤 영향을 끼치는지를 세밀하게 설명한다. 장기기억, 단기기억, 일화기억, 의미기억, 절차기억, 서술기억, 암묵기억… 여러 측면에서 다양하게 분류되는 각각의 기억들은 무엇을 가리키고 어떤 특성을 지니는가? 쉽게, 오래 기억할 수 있는 방법은 무엇인가? 꿈에서 유독 무언가에 쫓기는 내용이 많은 까닭은 무엇인가? 기억과 꿈의 미스터리는 뇌의 구조와 기능을 이해할 때 상당 부분 해소된다.
몇 가지만 예를 들어보자. 꿈에서 산수 계산과 논리적 사고를 동시에 할 수 없는 이유, 꿈에는 논리적 내용이 거의 없는 이유도 기억과 관계된다. 꿈을 꿀 때는 작업기억을 담당하는 배외측전전두엽이 거의 작동하지 않기 때문이다. 꿈에서 맥락이 이어지는 이야기 대신 짧은 에피소드가 전개되는 까닭은 렘수면 시 대뇌피질의 장거리 연결이 단절되고 주로 국부적 신경회로만 활성화되기 때문이다. 25분 정도 지속되는 렘수면 동안에는 5개 정도의 꿈이 전개될 수 있는데, 원인과 결과가 맥락에 맞게 연결되는 것은 하나의 꿈 이야기 속의 몇 개 장면 이내에서만 가능하고, 다른 이야기로 전환되면 직전의 꿈과 맥락 없는 장면이 나타난다(416쪽).
스마트폰의 비밀번호나 현관문의 전자자물쇠 번호가 잘 생각나지는 않아도 손가락은 그 번호를 순서대로 누를 수 있는 이유는, 의식되지는 않지만 언제나 운동출력으로 인출될 수 있는 절차기억의 특성 때문이다. 말하자면 숫자 자체를 기억한다기보다는 첫 숫자를 누르는 동작이 다음 숫자를 누르는 동작을 순서에 맞게 불러오기 때문이다. 비밀번호를 기억하는 것이 아니라 비밀번호를 누르는 손가락의 근육 운동 순서가 기억되었기에, 아무리 피곤한 상태에서도 순서화된 손가락 운동으로 문을 열 수 있다(403쪽).
신념기억은 주로 종교와 정서적 체험에서 형성되는데, 신념에 반대되는 증거가 제시되어도 쉽게 변하지 않는 기억이어서, 새로운 학습에 방해가 될 수 있다. 신념기억이 너무 강하면 인지부조화 현상이 생긴다. 반면에 학습 기억은 새로운 증거를 발견하면 기존의 생각을 바꾼다. 절차기억과 신념기억, 학습기억의 상대적 비율은 나이에 따라 변하는데, 청소년기에는 학습기억이 우세하지만, 어른이 되어서 계속 새로운 학습을 하지 않으면 변화하지 않는 신념기억의 비율이 높아져서 융통성 없는 고지식한 사람이 된다(320쪽).

뇌 구조 그림 10장과 뇌 용어 100개를 기억하라
 일반인이 뇌를 이해하기란 대단히 어렵다. 일단 시상, 해마, 편도와 같은 것은 물론이거니와 내측전뇌다발, 대뇌각, 시상수질선조, 내측섬유띠, 삼차신경섬유띠와 같은 난해한 용어들이 수두룩해, 기가 질려버리고 만다. 저자는 뇌과학 공부를 새로운 언어를 배운다 여기는 것이 효과적이라고 강조한다. 마치 알파벳을 익히고 단어를 외우는 것처럼, 이해해야 한다는 부담 없이 용어에 익숙해지면 뇌 공부에 깊숙이 들어갈 수 있다는 것이다.

“용어는 곧장 기억한다. 그림을 반복해서 보고 본문을 읽는다. 알고 싶은 부분을 먼저 보고 점차로 모르는 부분을 공부한다. 책에 나오는 그림을 먼저 노트에 그려보고 본문을 읽으면 대부분 이해할 수 있다.
그림, 그림, 그림을 그려보는 훈련이 뇌 공부의 지름길이다”(6-7쪽).

구조를 알지 않고 뇌의 기능과 작동 방식을 이해하는 것은 불가능하다는 판단에서 저자는 유독 뇌의 구조를 그려볼 것을 강조한다. 이 책에서 특히 유용한 점 중 하나는, 뇌과학의 핵심적인 내용을 담은 10장의 프레임 그림을 통해 뇌를 입체적으로 이해할 수 있는 길을 열어준다는 것이다. 커버 뒷면에도 인쇄된 이 10장의 그림에 익숙해지면 다른 그림과 설명들도 어렵지 않게 이해할 수 있다. 이는 저자가 실제로 서로 성격이 다른 학습모임들을 통해 비교 검증한 바다. 뇌의 핵심구조 그림 10개는 ‘박문호의 자연과학 세상’ 회원 27명이 3개월의 훈련으로 모두 기억해서, 학습기억 발표 모임에서 5시간 동안 기억을 바탕으로 큰 종이에 그려내기도 했다.

“뇌 작용은 인간 그 자체다. 뇌가 변화하면 자신이 바뀐다. 기억이 생겨나서 과거에서 현재로 이어지는 시간의식이 출현하고, 개인의 자아와 인간 문화가 시작된다. 경험된 기억을 바탕으로 사물과 사건을 분류하면서 언어와 의미가 출현한다. 뇌 공부는 인간과 인간이 생성한 모든 현상을 이해하는 출발점이다. 아이가 걸음을 배우고, 말을 배우는 과정은 학습이 아닌 훈련이다. 학습은 알았다는 느낌이 중요하지만 훈련은 동작을 할 수 있느냐가 핵심이다. 아이는 비틀거리는 걸음에서 수없이 주저앉지만 계속해서 일어나서 걷기를 시도한다. 뇌 구조에 익숙해지는 지름길은 걷기를 배우는 아이처럼 그냥 뇌 구조를 반복해서 노트에 그리는 것이다”(4쪽).

뇌를 아는 것은 나를 아는 것이다. 뇌를 알면 내가 변한다. 진지하게 뇌를 공부하고자 하는 독자들에게 이 책이 좋은 길잡이가 되어줄 것이다.

저 : 박문호

 경북대학교 전자공학과를 졸업하고, 미국 텍사스 A&M대학교에 유학해 전자공학 석사와 박사 학위를 받았다. 이후 한국전자통신연구원ETRI에서 재직하면서 미세유체 제어소자, 바이오센서, 생체계측 시스템 등을 연구했다. 그러면서도 자연과학의 세계관을 통합적으로 이해하고 싶다는 열망을 버리지 못해, 30여 년간 방대한 양의 자연과학서를 두루 섭렵하면서 삶의 근원을 캐는 공부에 매진했다. 그렇게 얻은 지식과 통합적 안목으로 인해, 그는 이제 오히려 천문학과 물리학, 뇌 과학 분야의 전문가로 통한다. ‘연구공간 수유+너머’, 삼성경제연구원, 서울대, KAIST, 불교 TV, YTN 사이언스 등에서 우주와 자연, 뇌를 주제로 강연해 큰 반향을 일으켰다.
2008년, 우주 현상으로서 생명과 생각의 출현을 추적 정리해 펴낸 《뇌, 생각의 출현》은 그해 〈경향신문〉, 〈문화일보〉, 〈조선일보〉, 〈중앙일보〉, 〈한국경제신문〉, 예스24, 알라딘, 인문사회과학출판인협의회 등에서 ‘올해의 책’에 선정되었고, 이듬해 ‘SERI 선정 CEO 여름휴가 필독서’로 꼽히기도 했다. 2013년에는 뇌의 기능과 작용을 바탕으로 인간의 의식과 행동을 탐구한 내용을 600여 장의 그림에 담아 《그림으로 읽는 뇌과학의 모든 것》을 펴냈고, 이 책으로 ‘한국과학기술도서상 저술상’을 받았다. 2015년에는 미래창조과학부와 한국과학창의재단이 수여하는 대한민국과학문화상을 수상하기도 했다. 과학을 말랑말랑한 언어로 풀어 대중화하기보다는 엄밀한 과학을 가르쳐서 대중들의 과학 수준을 높이는 것이 시급하다고 판단, ‘대중의 과학화’를 모토로 시민학습모임을 만들어 10년째 이끌어오고 있다.
이 책에서는 지난 4년간의 강의 내용을 바탕으로, 뇌의 구조와 기능에 대한 한층 깊어진 내용을 선보인다. 뇌 기능의 해부학적 메커니즘을 상세히 설명하고 이를 어떻게 그려가며 숙달할 것인가를 안내할 뿐 아니라, 뇌과학 공부 방법론에서 의식과 기억에 관한 철학적 수준의 논의까지, 그야말로 뇌 공부의 모든 것을 밀도 있게 담았다. 색상, 음영의 정도와 지시선 하나까지 수정해가며 공들여 만든 240컷의 일러스트를 제시하면서 뇌 작용을 감각, 지각, 기억, 꿈 중심으로 설명했다. 처음에는 이해하기 쉽지 않은 대목도 있지만, 굳이 이러한 형식의 글쓰기를 택한 것은 단행본 중심의 독서보다는 철저히 검증된 지식이 집대성된 교과서 중심의 학습이 더 필요하다는 신념의 결과다. 책의 곳곳에 들어 있는 펜화는 모두 저자가 직접 반복해 그린 그림인데, 이 그림들을 토대로 본문의 일러스트가 탄생했다. 특히 본문과 커버 뒷면에 수록된 뇌의 핵심구조 10개는 ‘박문호의 자연과학 세상’ 회원 27명이 3개월의 훈련으로 모두 기억해서, 학습기억 발표 모임에서 5시간 동안 기억을 바탕으로 큰 종이에 그려내기도 했다.
얼마 전 오랜 시간 몸담은 한국전자통신연구원을 나와서, 대중들과 더 본격적으로 과학을 공부, 탐사하고, 소통하는 여정에 올랐다.