JANGUN



생각의 출현

저자 : 박문호 (2008)


목차

제1부 우주와 생명, 생각은 어디에서 오는가
제2부 인간의 뇌, 생각은 어떻게 만들어지는가
제3부 뇌와 감각, 생각이 인간을 움직이다
제4부 창조하는 뇌, 대칭이 깨어지고 생각이 확장되다

(본 내용은 책에서 뽑은 것이 아니라 강의를 듣고 정리한 것임)

뇌의 본질적 기능은 환경에 적응하는 운동의 생성이다.
우리의 뇌는 크게 세 영역으로 나눌 수 있다. 앞은 운동, 뒤는 감각, 가운데 기억!
감각, 운동 기억 이것이야말로 생명현상을 떠받치는 세 개의 받침대이다.
생명체의 생존을 위해 필요한 모든 것은 존재 바깥에 있다. 생명현상이 지속되려면 밖에 있는 것을 내 안으로 가져와야 한다.
외부의 것을 내 안으로 가져오는 두 가지 메커니즘은 감각-운동 메커니즘이다.  목적 지향성
뇌는 신체 내부와 주위 세계를 연결하고 중계한다.
뇌의 세 영역인 감각, 운동, 기억을 아우르는 하나의 낱말은 지향성이다.
지향성이란 인식 작용은 항상 ‘무엇에 대한‘ 작용이다. 지향성이 바로 의식이다.
지향성은 통일성, 전체성, 목적성의 속성이 있다.
마음은 과학 용어로 의식이다. 의식에 감정, 느낌, 상징, 언어가 포함되어 있다.
생각은 대부분 언어에 의해 진행되는 것이다. 즉, 생각이 주로 언어라는 상징체계로 구성된다.
낮 동안 하는 대부분의 일들은 습관화된 자동적 무의식 행동이다. 동일한 자극이 계속되면 우리는 그 자극을 의식하지 않는다.
자극이 바뀌는 순간은 의식한다. 그래서 움직임은 순간적으로 의식된다.

2003년 WMAP 관측위성과 천문학의 발전으로, 우주 전체를 구성하고 있는 에너지의 73%가 암흑에너지, 23%가 암흑물질로 되어 있다. (96%가 미지임)
4%의 90%는 수소와 헬륨 원자핵임. 나머지 별들이나 인간은은 수소가 타고 남은 재에 불과함.

생명의 역사에서 가장 놀라운 사건은 바로 세포가 생겨난 것이다. 세포는 독립된 하나의 생명체이다.
진핵 세포는 핵막으로 싸인 핵을 가지 세포로, 염색체를 가지고 있고 유사분열을 한다.
우리 몸은 60조 개의 체세포로 되어 있으며, 유전적으로 다 동일하다.
세포들 사이의 커뮤니케이션을 위해서, 즉 세포들이 통일된 행동을 하기 위해서 특별한 세포가 진화되어온 것이 신경세포(neuron)이다.
다세포 동물이 되면서 각각의 단세포들은 자율성을 포기해야 한다. 포기해야만 하나의 동물 시스템이 되고, ‘함께 죽는 메커니즘'이 개발된다.
다세포 동물로 진화하고 신경세포가 출현하는 일련의 과정에서 중요한 현상이 좌우 대칭 생명체가 나타난 것이다.
좌우대칭으로 진화하면서 방향성, 즉 앞과 뒤가 생긴다. 앞쪽으로 감각기관이 모이게 된다.

감각세포와 운동세포, 이 두 세포 사이를 연결해 주는 신경세포가 출현한다.
생각은, 의식은 진화적으로 내면화된 움직임이다. 움직일 필요가 없을 때 동물은 뇌가 필요 없다.
신경이나 뇌는 한마디로 ‘움직임을 만드는 기관’이다.
‘사고가 바로 운동이다‘. 사고 즉, 생각은 신경세포와 신경세포 사이의 만남에서 일어난다. 만나는 지점을 시냅스라고 한다.
시냅스 연접 부위에서 신경전달물질이 분출되고 그것이 흡수되는 과정, 그 과정들이 모여서 만들어 내는 것이 우리의 의식, 우리의 기억, 우리의 사고 작용이 된다.
신경 시스템이 하는 일은 시각, 청각, 체감각의 다양한 입력을 받아들여서 외부 환경 입력에 맞는 운동 출력을 내보내는 것이다.
출력의 양상은 다섯 가지로 나타난다 : 율동(리듬운동), 무의식적 자율운동, 지향운동, 거시자세운동, 미세운동

생각의 출현을 이해하기 위해서,
1. 신경세포 2. 이온 채널 3. 신경계의 진화 4. 신경계의 발생 5. 감각 입력과 운동 출력 6. 유아기의 뇌 7. 기억과 학습 8. 신경전달물질 9. 감각기관의 진화
10. 운동 출력 11. 감정 12. 작업 기억 13. 주의 집중 14. 1차 의식 15. 언어를 매개로 한 고차 의식 16. 언어의 출현 17. 자폐증 18. 감각질
19. 자아의식 20. 신념 기억과 학습 기억 21. 꿈의 진화 22. 감정과 느낌 23. 무의식적 자동 반응 24. 신경신학 25. 세계상의 출현

뉴런(신경세포)은 본질적으로 하나의 배터리이다.
뇌의 피질에는 160억 개 이상의 신경세포들이 있다.
사고, 기억, 생각 등은 이러한 신경세포와 신경세포가 만나는 시냅스의 3차원 연결 형태를 말한다.
학습, 민감화, 습관화도 이러한 시냅스가 얼마나 많아지느냐, 얼마나 적어지느냐에 따라 일어나는 현상이다.
학습은 뇌에서 이루어지는 시냅스의 활성 변화에 따른 신경세포 간의 네트워킹, 즉 신경망의 구성이라고 볼 수 있다.

1차 의식은 간단히 장면의 생성이라 할 수 있다.
감각 피질에 의해 외부 환경 입력 정보가 전두엽, 두정엽, 측두엽의 가치-범주 기억과 실시간으로 연결되어 회로를 형성한다.
이 신경 연결망 회로가 계속 작동하면 시각, 청각, 체감각이 우리의 욕망에 의해서 규격화된, 우리의 욕망에 의해 규정된 정보가 된다.  ‘지각의 범주화’ (에덜먼)
이 회로가 계속 돌면서 해마에서 형성된 기억과 전두엽, 두정엽, 측두엽과의 상호 연결을 통해 지각 범주화 과정 자체가 다시 범주화된다  ‘개념의 범주화‘
여기서 중요한 것은 신경회로의 전체 순환 과정에서 언어가 배체되어 있다는 것이다.
상징 기호를 매개로 하는 언어가 출현하기 이전에 감각-운동 이미지에 의한 개념이 먼전 생긴다는 것이다. 이 전체 과정을 가리켜 ‘1차 의식의 생성’이라고 한다.

기억이라는 것은 응집력 잇는 연관관계로 맺어진 하나의 장면을 묘사한 그림이다.
인간의 고차의식은 동물들의 1차 의식 작동 상태에서 언어가 더 추가되어 생성된 것이다.
언어를 매개로 하여 고차 의식이 생성되면서 현재가 연속적으로 흘러가 미래와 과거가 생기게 된다.
인간은 매 순간 외부 자극을 처리하여 생존에 중요한 정보를 기억에 저장한다.
저장된 기억을 불러내어 새로운 입력에 대응할 때 과거라는 의식이 생긴다. 그리고 과거의 정보가 쌓여 이루어진 상태가 바로 현재이다.
현재의 자극 입력을 뇌가 처리한다는 것은 과거의 기억을 현재와 대조한다는 것이고, 이는 바로 다음 순간이 어떻게 전개될 것인지 무의식적으로 인식하는 것이다.
즉 미래를 예측한다는 것과 같다.
현재의 시점까지 쌓인 정보를 가지고 아직 오지 않은 미래를 미리 그려볼 수 있는 것이다.
인출되는 과거 기억은 미래의 행동 선택을 위해 미래에 초점이 맞춰져 있다.
우리가 과거, 현재, 미래가 형성되고 그 과정에서 셀프라는 자아의식이 생긴다. (에덜먼)

시각, 청각, 체감각이 받아들인 감각 정보가 처리되어 인식 작용이 일어난다.
즉, 지각의 범주화가 일어나며 나아가 지각이 범주화되는 과정을 다시 한 번 범주화하는 개념의 범주화가 생긴다.
적절하게 맥락적 상황을 평가해주는 것이 감정이다. 감정이야말로 상황에 적절하게 판단해주는 아주 중요한 정신 작용이다.

망막에 형성된 정지된 2차원 영상을 움직이는 3차원 사물로 보이게 끔 하는 것이 바로 시각 피질의 역할이다.
아무리 조건을 엄격하게 해도 100만 년이면 피부조직에서 카메라 눈으로 진화한다고 함.. – 누가? 근거는?
소리가 언어가 되어 의미를 획득하는 것은 인간의 본질적인 능력이며 놀라운 현상이다…
생각하는 능력은 바로 운동의 내면화로부터 일어나게 된 것이다.
생각이란 언어라는 상징 체계에 의해 매개된 추론, 판단, 예측에 작용하는 의식의 일부분이다.
척수-뇌간 시스템에 의해서 의식의 상태가 정해지면, 시각이나 청각, 촉각, 체감각 피질에 의식의 내용이 채워진다.
이런 것들이 다 모여 그 위에 단계로 가서 느낌이나 기억과 연계해 의식을 만들어낸다.
그래서, 의식을 알려면 각각의 개별 감각에 의해 형성된 환경 자극에 대해 운동 출력으로 반응하는 전 과정을 이해해야 한다.
감각신경세포 : 운동신경세포 : 연합신경세포 = 10 : 1 : 100,000  외부로 운동을 내보낼 때 그만큼 신중하다는 의미임

뇌 신호 처리 방식은 집중화된 센터라기 보다는 서로 연결된 병렬식이다. 그래서 감정이 영향을 받지만 명령을 받지는 않는다.
동물이 움직이려면 방향성이 있어야 한다. 그래서 예측을 해야 한다. 예측은 동물에 있어서 본질적인 능력이다.
가설 부풀리기는 신피질이 만드는 경향인데, 가설을 부풀린다는 것은 신피질이 상상을 한다는 것이다.

느낌의 출발점은 세포 수준의 세 가지 생명 반응이다 : 면역반응, 기본 반사, 대사 조절
면역 반응 : 자기와 비자기를 구분하는 반응.
기본 반사 : 자극이 들어갔을 때 그 자극에 반응
대사 조절 : 끊임없이 물질이 유입되어 에너지를 흡수한 후 배출하며 균형을 잡아준다.
이 생명의 기본 활동 세 가지가 통합되어 표출되는 것이 통증과 쾌락이다.
느낌으로 가는 중간 단계로 쾌락과 통증이 각각 모여서 동기와 충동이 생긴다.
통증인 경우에는 회피하려는 욕구가 생기고, 쾌락인 경우에는 계속하고 싶은 욕구가 생긴다.
통증과 쾌락에 이어 동기가 유발되고 충동적인 행동력이 나오는 것이다. 이러한 것들이 좁은 의미의 정서를 만들어 낸다.
느낌이란 것은 자각하는 것이다. 즉, 의식하는 것이다.
여러 정서적 흐름이 의식의 수준 위로 올라갈 때 우리가 그것을 느낌으로 알아채는 것이다.
느낌은 여러 대뇌피질이 관여하는 의식적인 과정이며, 감정과 충동-동기 그리고 통증-쾌락은 반사회로와 관계된 무의식 과정이라는 것이다.

인간에게는 정례화, 표준화되어 있지 않은 갑작스런 자극에 끊임없이 반응해야 한다는 것이 생물학적으로 매우 중요하다.
불확실한 입력에 대응하기 위해 느낌이란 고차적 뇌 기능이 진화해온 것이다.
이는 예기치 않은 입력에 대해 기존의 기억을 다양하게 조합하여 새롭고 독특한 출력을 만들어내는 것이다.
입력에 대해 새롭고 독특한 출력이 바로 창의성이다. 기억에 축적된 학습량으로 위기에 대처한다는 것이다.

복잡계는 내부를 구성하는 여러 하위 시스템 사이에서 다양하게 상호작용하는데, 전체로 봤을 때 벡터 합이 거의 제로에 가깝기 때문에 목적지향적일 수 없다.
복잡계는 목적과는 관계가 없는 시스템으로 일정한 방향으로 나아가지 못한다.
복합계는 많은 하위 시스템으로 되어 있지만, 일정한 목적 지향적 시스템이다.
사회에서 가장 중요한 문제가 ‘어디로 나아갈 것인가'이다. 즉, ‘비전’이라는 것이다.
인간 사회는 점점 복잡해지는데, 우리는 내부에 있으니까 어디로 나아가야 할 지 보이지 않는다.

지각이 하는 일의 바탕이 되는 것은 예측, 즉 쓸모를 염두에 두고 아직 일어나지 않은 사건을 기대하는 것이다.
예측이야말로 반사와 전혀 다르게 본질적으로 목표 지향적인 뇌 기능의 핵심이다.
생각은 의식이 극히 일부분이며, 언어가 매개된 구체적인 추론, 판단, 예측 영역에 작용하는 것이다.
감각-운동 이미지에 이르는 신경세포의 연결망이 초래한 가장 놀라운 현상이 바로 의식이다.
의식은 외의 산물이다. 그리고 신경과학적으로 접근해야된다. (신경과학자)
우리의 마음이란 무엇인가, 그것은 정확하게 어떤 것인가?
의식이라는 체험은 아직 잘 모른다. 알 수 없는 영역이다. (신비주의파)
미세소관의 양자역학적 바이브레이션이 의식의 가장 밑바탕에 깔려 있는 메커니즘이다. (양자신비파)
명상파, 인문-민속심리파, 인공지능주의자, 인지학파, 탄소중심주의자, 창조적 계층 구조파

1차 의식 : 응집력 있는 장면이 생각나는 것, 외부 환경을 감각 입력 신호로 받아들여 하나의 인과로 연결된 장면을 구성할 수 있는 능력
고차 의식 : 1차 의식 + 시간, 장면들이 연속적으로 흐르게 된다. 스냅 사진들을 연결해서 하나의 드라마를 만드는 것이다. 내면의 흐름은 장면의 연속이 계속되는 것이다.
의식의 상태 : 말이 가능한 상태. 말을 듣고 말을 하고 말을 통해서 커뮤니케이션할 수 있는 상태,
언어를 매개로 여러 장면들이 인과적으로 연계된, 즉 맥락을 갖는 단일한 내적 이미지의 흐름이 생성되는 것. : 의식의 핵심
생각의 출현 단계
- 사상-피질계의 진화
- 가치-범주 기억 발달 (가치 : 욕구, 욕망에 의해서 추진되는 도파민 시스템) – 뇌간-변연계(쾌락계, 추구)
- 시상-피질계와 뇌간-변연계의 진화적 연결

인간의 의식이 시간상으로 흐를 수 있는 이유는, ‘뇌의 채워 넣기‘ 기능이다.
불연속적이고 튀는 순간에도 우리 뇌가 스스로 전후 맥락을 참고하여 자극 입력이 중단된 부분을 가능성 높은 정보로 계속 채워 넣는 것


신경 조절 물질인 노르아드레날린과 세로토닌이 거의 분출되지 않는 상태에서 아세틸콜린이 두드러지게 나와 강력한 연상 작용을 일으켜 시각 연합 연역에 기억된 다양하고 오래된 기억들이 자유로이 인출되는 상황이다.
이때 배외측 전전두엽이 활성화 되지 않음으로써 인출된 기억들이 시간과 공간상에 의미 있게 조합되지 않는다. 기괴하고 반성적 사고가 없다.
주로 시각 이미지이고 해마와 편도, 전대상회가 강력하게 동작하여 과잉 감정으로 분출된다.
 매일 밤 일어나는 일시적인 정신분열 상태 (앨런 홉슨)

앤드류 뉴버그에 따르면, 우리 뇌 전체를 총괄하는 네 가지 연합 영역이 존재 : 주의 연합, 정위(orientation) 연합, 시각 연합, 언어개념 연합 영역
우뇌는 공간 지각하고 관계가 있음  주의 연합 영역, 정위 연합 영역  초월 현상
오른쪽 두정엽은 공간 지각을 만들어 주는데, 수입로를 차단하면 공간 지삭이 사라짐. 즉, 공간의 경계가 사라진다.
 동시에 우리 몸 왼쪽에서 올라가는 신호인 자아감이 사라진다. 내 몸에서 올라가는 신경 자극이 없으면, 내 몸이 존재감이 사라진다.
 공간하고 시간은 연결되어 있으므로, 결국 시간과 공간이 사라짐.
초월 명상 상태 : 뇌 과학적으로 말하면 마음에서 생각이 사라지고 언어가 사라지고 감각이 제거된 상태이다. 순수한 인식 상태
불교의 교의인 삼법인 (제행무상, 제법무아, 열반적정)의 제법무아 : 세상의 모든 사물은 인연으로 생긴 것이며 변하지 않는 참다운 자아는 실재하지 않는다.
 양쪽 두정엽에서 자극이 차단되어 공간/시간/자아가 사라지고 유일하게 순수한 인식 상태
: 뇌 활동에서 ‘마음'과 같은 의미인 ‘의식'에는 ‘의식의 상태'와 ‘의식의 내용'이 있다. 초월 상태는 바로 의식의 내용 없이 의식의 상태만 또렷한 현상임.

창의성이라는 것은 문화 속에서 상징 영역을 변화시키는 과정이다. 상징 영역을 변화시킨다는 것은?
새로운 개념에 해당하는 용어를 만들었다고 했을 때, 서로 무관해 보였던 많은 인간 활동들 각각이 통섭이란 관점에서 서로 상호작용하여 더 포괄적이고 생성력 있는 개념으로 범주화되는 것이다.
인간의 기본적인 생체 활동(면역 반응, 기본 반사, 대사 조절)  통증, 쾌락(쾌감) (회피와 접근 반응)  충동과 동기 (욕구)  정서, 감정(기본정서, 사회적 정서, 배경정서)
창의성은 우리 좀 전체가 만들어내는 것이다. 그것이 뇌 전체 피질에서 발현되기는 하지만 뿌리를 추적해보면 몸에서 일어나고 있는 작용을 벗어나지 않는다.
느낌 : 비자동적인 확장된 항상성 시스템, 다양한 감각 입력을 통합하여 대규모의 정보들을 적시에 통합할 수 있다.
 불확실성에 대처 (불확실한 입력 정보에 대처하기 위해서 느낌이 진화되어 온 것이다.)
의식 상태가 된다는 것은 많은 뇌 신경 자료를 쓰는 것이다. 즉, 대뇌피질 영역의 많은 부분을 사용하는 것이다.
느낌은 체감각과 일차적으로 관련되며, 체감각 연합 영역, 뇌섬엽 구조를 통해 우리 몸에서 올라가는 항상성 시스템의 정보가 실시간으로 모니터링되고 있다.
이때 올라가는 불확실한 충동, 어떤 낌새 같은 정보들이 모여서 느낌의 옷을 입는 순간 대뇌피질이 작동하여 의식화되는 것이다.
창의성의 세계 = 느낌의 세계
감정은 기억은 거의 동일한 뇌 회로를 사용하고 있다. 그래서 감정과 기억을 서로를 강화해주며, 어떤 감정은 기억 인출에 도움을 준다.
 감정이 풍부한 사람이 기억력이 좋다. 좋은 학습자..
느낌의 차원, 의식의 차원에서는 뇌 전체에 있는 기억 정보들을 사용한다.
의식 상태에서 불확실한 입력이 초래한 문제를 해결하기 위해 과거의 기억을 다양하고 새롭게 연결하여 상상과 추론을 한 결과 새롭고 독특한 출력을 만들어 내다.
 그런 외의 능력을 창의성이라고 한다.
느낌은 왠지, 무언지로 표출되는 세계고 창의력하고 곧장 연결되며 많은 뇌 자원을 쓴다.
모기 겐이치로 "창조성의 비밀 : 번뜩이는 생각들은 도대체 어디서 오는 걸까?"
: 창의성의 전제 조건은 공부의 양이다. 충분한 학습량이 있어야 번뜩임이 일어난다. 창의적인 사람은 감정이 풍부해야 한다. ‘양’이 임계치를 넘는 순간 ‘질’로 바뀐다.

미토콘드리아는 스스로 호흡할 수 없는 세포에게 ATP를 공급하기 때문에, 또는 광합성 장치를 갖추지 않은 세포에게 탄수화물이나 산소를 마련해주기 때문에붙들려서 노예가 된 생물체로 인정되고 있다.
동물 세포 내에 무수히 많은 미토콘드리아는 식물의 엽록체가 만들어낸 포도당 즉, 글루코스를 산화시켜서 ATP를 만든다.
엽록체의 광합성과 미토콘드리아의 호흡작용, 두 원핵 생명체의 작용이야말로 우리 생명 시스템을 떠 받치고 있는 두 개의 기둥이다.
생명현상은 단독 주인공의 공연이 아니라 DNA와 ATP 합성 효소라는 공동 주연이 펼치는 한바탕의 세포의 춤이다

기본 입자와 상호작용의 표준 모델에서 아직 발견되지 않은 입자가 힉스(Higgs) 보존이다. 힉스 보존은 태초의 완벽한 대칭을 깨뜨려주는 촉진자를 말한다.
우주를 이해하는 데 중요한 다섯가지 방정식
- 뉴턴의 힘의 방정식
- 슈뢰딩거 방정식
- 디락 방정식
- 양-밀 방정식 (대칭 원리)
- 아인슈타인의 중력장 방정식

인간의 생각이라는 것도 대칭과 대칭의 붕괴를 끊임없이 일으키며 계속 움직여 간다.
생각의 대칭과 대칭 붕괴를 일으키는 가장 큰 원동력은 바로 학습이다.
인간의 기억은 크게 세 가지로 분류 : 절차 기억, 신념 기억, 학습 기억
학습 기억의 특징은 끊임없이 에러를 수정하는 것이다.
학습 부재형의 완고한 인간은 자기가 알고 있는 몇 가지 고정된 신념 체계가 생각의 유연성을 막고 있는 사람임. 예) 종교나 정치적 도그마에 빠진 사람들
융통성, 판단력, 비전이 탁월한 학습 주도형 인간이 되려면 어떻게 해야 하나?
- 지식의 수준을 높여야 한다
- 질문을 품어서 성장시켜야 한다 : ‘도를 깨치기 위해서는 의심 덩어리가 커야 하고, 강렬한 내적 에너지가 있어야 한다’
질문의 힘으로 대상을 보기 시작하며 결국 그 질문이 스스로 답을 찾는다.
- 학문에 미쳐야 한다 : 각 분야를 조망할 만큼 학습해야 된다. (보통 5년~10년 )
- 학습의 균형을 잡아야 한다 (자연과학 : 인문학 = 7 : 3)
- 목표량이 중요하다. 임계치를 넘어서면 양은 질로 바뀐다. 정보가 서로 링크되면서 정보들 사이에서 변화가 일어난다.