10퍼센트 신화 깨기
John McCrone

우리뇌의 10퍼센트만을 사용하고 있다는 "사실"은 잘 알려져 있다. 이것이 창의성을 설파하는 구루들은 항상 침묵하는 90퍼센트를 깨우는 법을 배우라고 역설하는 이유다. 또한 의식은 두뇌회로와 관계되었다기보다 어떤 무형의 영혼 같은 것과 더 밀접한 연관이 있다고 주장하는 사람들이 놓치지 않는 사실이기도 하다.

그렇다면 이 특이한 미신은 어디에서 나왔을까? 적어도 세 가지의 신경과학적 연구가 이 신화를 산출하게 되었다. 그리고 이 글에서는 현대적인 반론을 제시하겠다.

1920년대에 행동주의 심리학자인 칼 래쉴리Karl Lashley는 어떤 실험을 했다. 그는 이 실험에서 미로를 찾도록 쥐들을 훈련시켰고 길 찾기를 기억하는 회색질 부위가 어디인지 알아내기 위해 대뇌피질을 조금씩 잘라냈다. 래쉴리는 어떤 부위를 잘라냈는가가 아니라 얼마만큼 잘라냈는가가 중요하다는 사실을 발견하고 놀랐다. 기억은 두뇌 피질 전반에 균등하게 분배되어 있는 것처럼 보였다.

현재 우리는 기억들은 실제로 피질 영역들에 걸쳐서 분포되어있다고 대답할 수 있다 - 그러나 균등하게가 아니라 계층구조로. 기억의 시각적 측면을 피질의 시각피질에, 후각적인 단서들은 후각영역들에 도달할 것이다. 그리고 해마와 같은 두뇌의 일부분은 기억조직의 스페셜리스트이지만 대부분 기억을 고정하고 회상하는 특정 단계에서만 역할을 수행한다. 더구나 래쉴리의 연구는 대부분의 습관적이거나 반응의 학습된 측면을 수행하는(McCrone 1999) 기저핵과 같은 하층의 두뇌 센터들까지는 잘라내지도 않았다. 이제 우리는 어떤 종류의 정신적 작용은 두뇌의 계층에 의한 공동 작업의 결과라는 것을 안다. 따라서 한 영역의 손상은 수행능력을 완전히 없애는 것이 아니라 저하시킨다는 것을 안다.

당연히 래쉴리는 바보는 아니어서 그의 실험이 단지 두뇌 조직이 기존의 이론들이 인식하고 있는 것보다 훨씬 역동적이고 분산되어 있다고 올바르게 결론지었다. 그러나 거의 두뇌가 없다시피 한 뇌가 여전히 미로를 달리는 잊을 수 없는 이미지는 사람들로 하여금 두뇌피질이 실제로 일을 하기나 하는 건지 의심하게 만들었다.

그 이후 1930년대에 선구적인 캐나다 신경외과의인 윌더 펜필드Wilder Penfiled는 간질 수술을 하는 도중에 그의 환자들의 뇌를 전극으로 검사했다. 수술은 환자들이 의식이 있고 경험하고 있는 것들을 얘기할 수 있는 상태에서 진행되었다. 이 탐색은 언어영역과 같은 중요한 부위까지 자르지 않기 위해 이루어졌다. 펜필드는 어떤 영역에 가해진 충격은 생생한 이미지나 감정충동을 불러일으킨다는 것을 발견했다. 그러나 동시에 그는 반응을 얻을 수 없었던 "침묵하는" 피질의 큰 영역들이 있다는 것에 의문을 가졌다. 이후 펜필드는 물리적 자극과 정신적 반응 사이의 이러한 불명확한 연결은 정신이 존재하기 위해서는 두뇌회로 이상의 더 많은 것들이 있어야 한다고 주장하게 되었다.(Penfield, 1975)

이러한 침묵하는 부위들에 대한 현대적인 견해는 펜필드가 피질의 좀더 미묘한 통합적 부위들을 단순히 너무 원초적인 자극만을 가했다고 본다. 다시 말하자면 두뇌는 분산된 계층구조이기 때문에 일차적인 감각 피질과 같은 저차원 처리 영역들은 전극에 쉽게 반응해서 실제 자극으로 해석하려 하는 반면 고차원적인 영역들은 어떤 구체적인 의미들을 발견하기 위해서는 보다 광범위한 영역으로부터 정보를 들어야 한다.

그럼에도 불구하고 펜필드와 래쉴리의 연구에 대해 신문들의 강렬한 기사들은 피질의 많은 부분들, 우리의 주름잡힌 회색두뇌반구가 신비하게도 사용되지 않거나 적어도 일상생활의 정신기능에 완전히 필요한 것은 아닌 것으로 보인다는 신화를 키우게 되었다. 심지어 아인슈타인은 자신의 성공비결이 이러한 뇌의 깨워지지 않는 부분이라고 농담조로 선언하기까지 했다. 이 유사 사실이 대중적인 전승으로 얼마나 빨리 진입했는지 보여준다. 그러나 현재 반낙태주의자들이 의회 앞에서 태아 감각과 대뇌피질 발달을 주장할 때나 심리학자들이 IQ와 두뇌용적을 연결하는 연구를 비난할 때 여전히 이러한 이야기가 계속되는 것은 영국의 신경과학자 존 로버John Lorber의 연구 때문이다.

1970년대에 로버는 이분척추증spina bifida을 가진 아이들을 치료하는 셰필드 아동 병원의 세계적으로 앞서가는 척추 외과팀의 일원이었다. 이 병의 흔한 합병증은 뇌의 가운데에 있으면서 뇌척수액으로 가득 찬 뇌실이 확장되어 피질이 두개골 방향으로 으깨어지는 뇌수종hydrocephalus이다. 뇌수종은 환자들에게 정신적으로 심각하게 장애를 남기거나 심지어는 사망하게 한다. 로버는 뇌척수액을 빼내어 압력을 감소시키기 위해 션트(플라스틱 밸브.경로를 바꾸거나 흘려보내는 장치)를 삽입하고 있었다.

로버를 놀라게 한 것은 환자들 중 일부는 어떤 정신지체의 외부적인 징후도 나타나지 않았지만 엑스레이는 뇌의 "전체를 차지한" 뇌실을 보여주었다는 것이다. 뇌실은 너무나 부풀어 올라서 두개골 안쪽에는 어떤 피질도 찾아보기 힘들 정도였다. 가장 축복받은 사례는 IQ 126에 수학 우등상을 탄 셰필드 대학의 26세 학생이었다. 대뇌피질이 종이 얇기로 분명하게 뭉개졌다는 것, 정상일 때의 4 또는 5 센티미터가 간신히 밀리미터 정도로 감소했다는 것이었다. 로버는 그 환자의 전체 뇌는 정상적인 성인의 1500그램에 비해 겨우 100그램에 지나지 않는다고 평가했다.

개나 원숭이보다 나을 것도 없는 정도의 두뇌를 가지고 우등학생이라니! 로버가 학회에서 자신의 발견을 이야기할 때 이렇게 의문을 던진 것도 당연하다: "뇌가 진짜 필요불가한가?" 기사에 실렸을 때 사이언스 지에서도 똑같은 의문이 헤드라인으로 나왔다.(Lewin 1980) 그 엑스레이 사진은 많은 사람들에게 만약 뇌조직의 막에 지나지 않게 줄어들었는데도 여전히 기능한다면 매우 크고 복잡한 인간두뇌를 발전시키기 위해 수백만년의 조심스런 진화는 무슨 소용이냐는 의문을 던져주었다.

로버의 주장은 공개적으로 철회된 적이 없다. 그리고 1996년에 사망한 로버는 자신의 이야기를 철저하게 고수해서 500건의 CT 검사에서 척수수준만 간신히 남을 정도의 뇌수종 환자들이 정상적인 삶을 살아간다고 주장했다.(Lorber,1981) 따라서 이 이야기를 규명하기 위해서는 약간의 탐정작업이 필요하다.

로버의 동료들과 동시대 인물들에 따르면 그가 자신의 사례에서 뇌손실의 정도를 매우 과장했다는 것이 밝혀졌다. 어떤 소식통은 다음과 같이 말했다. "만약 진짜로 피질층이 수 밀리미터 정도로 압축되었다면 엑스레이에 보이지도 않았을 겁니다." 또다른 이는 MRI같은 최신 기술로 뇌검사를 한다면 완만성 뇌수종으로 늘어나긴 했지만 실제적인 뇌 무게에서는 별로 감소하지 않은 것을 보여줄 것이라고 덧붙인다. 그는 뇌 구조는 가능한 공간에 적응한다고 말한다. "전체적으로 뒤틀리긴 했지만 피질과 그 연결은 여전히 존재합니다."

또한 뇌수종으로 고통 받고 있는 이들은 표준 인지 검사에서는 나타나지 않는 많은 미묘한 증상들을 가지고 있다고 보고 되었다. 그들은 기본적인 읽기와 산수, IQ 테스트 같은 문제들은 잘 하지만 주의집중, 공간 상상, 일반 운동의 공동작업, 뇌를 가로지르는 긴 영역의 통합 연결에 의존하는 다른 기술들에 곤란을 겪는다.  이 사실은 모든 피질 처리 영역들은 있지만 백색질(대뇌반구 중심의 많은 부분을 차지하고 있는 풍부한 절연체로 된 연결부위들)은 형태를 잃어버린 뇌사진과 들어맞는다.

따라서 로버의 연구결과는 충격적이지만 과장된 것이다. 그리고 지난 십년간의 뇌영상의 부상은 마침내 10퍼센트 뇌에 대한 오래된 신화에 종언을 고하게 되었다. 사고활동(증가된 대사활동으로 밝아진 것으로 표현되는 영역들)을 실제로 포착한 최초의 두뇌 영상연구로부터 얻어진 가장 중요한 교훈은 아주 하찮은 정신반응에도 활동 패턴들이 광범위하게 퍼져있었다는 것이다. 어떤 영역도 침묵하지 않았다. 단지 순간적으로 반응을 형성하는데 상대적으로 활동적이냐 비활동적이냐 일뿐.

래쉴리가 깨달았듯 두뇌는 단순한 기구가 아니라 우리가 그 유연한 이치를 겨우 이해하기 시작한 복잡한 기관이다. 기능의 위치추정 뿐 아니라 전영역의 연결까지 고려한 새로운 종류의 인과적 사고가 두뇌모델에 필요하다.(McCrone 2004) 당신의 영역에서는 특별한 노력이 필요 없다고 확실할 수도 있지만, 당신은 실제로는 모든 시간동안 당신의 뇌 전체를 사용하고 있다.

출처 : http://sci-con.org/2004/09/exploding-the-10-percent-myth/

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