뇌의 신비한 미스터리 > 미스테리

“너 자신을 알라”라는 소크라테스의 격언을 과학적 의미로 바꾸면 “너의 뇌를 알라”로 바꿀 수 있다. 뇌에 관해 아는 것이 별로 없었기 때문에 최근까지 이런 일은 불가능했다. 또한 뇌에 관한 지식은 우리의 생활과는 관계없는 것처럼 여겨졌다. 그러나 과거 20년 동안에 밝혀진 뇌에 관한 지식은 지난 200년 동안에 이루어진 지식을 훨씬 능가한다. 뇌 연구학자의 70%이상이 현재 생존하고 있을 정도로 뇌 연구는 최근에 들어와서 급속한 발전을 하는 신생학문이다. 인간이 도전 해야 하는 미래과학연구의 마지막 프론티어가 되고 있는 것이다. 우리들은 사고, 감정, 기억, 인식, 마음의 표현, 공부 등과 같은 친숙한 과정들이 뇌 없이는 결코 일어날 수 없다는 사실을 인식하게 되었다. 뇌는 인간 실체를 표현하는 유일한 기관이며 모든 창조물들은 뇌에 의해서만 정체성을 나타낼 수 있다. 뇌는 창조물과 창조물, 인간과 인간에 따라 다르다. 뇌의 차이에 의해서 지능, 이성, 적성, 감성 등이 다르다. 즉 '나는 뇌이며 뇌가 나'인 것이다. 또한 '뇌가 공부하는 주체'이다.

20세기 최대의 천재인 아인슈타인은 '과학의 천재', '두정엽의 천재'라 불리고 있다. 입체 공간적 과학적 사고 기능을 하는 두정엽(마루엽)이 보통사람보다 15%이상 크고 잘 발달되어 있기 때문이다. 3살 때 처음 말문을 연 아인슈타인이 우리나라에서 강제적 조기 교육을 받았다면 범재나 둔재로 전략하여 인생의 낙오자가 되었을지도 모른다.

따라서 뇌 발달을 최적으로 시킬 수 있는 교육을 실시 해야 한다. 그러기 위해서는 뇌를 알고 교육 시키는 일이 아주 중요하다. 자라는 우리 아이들의 뇌는 한꺼번에 모든 부위가 같이 발달하는 것이 아니라 나이에 따라서 부위별로 발달하는 속도가 다르다. 아이들의 뇌는 아직도 뇌의 각 부위가 성숙되어 있지 않아 회로가 엉성하고 가늘게 연결되어 있다. 모든 뇌 부위가 다 성숙되어 회로가 치밀하게 잘 만들어진 어른의 뇌처럼 가르쳐 주기만 하면 어떤 내용이라도 모두 잘 받아들일 수 있는 것이 아니다. 이를 착각하여 아무 내용이나 무차별적으로 강제적으로 조기교육을 시키고 있다. 초등학교 학생들이 고등학생들이 보는 수학정석을 공부하고 있다는 것은 큰 문제가 아닐 수 없다.

아인슈타인, 1879~1955

뇌의 신경 회로인 뉴런

가느다란 전선에 과도한 전류를 흘려 보내면 과부하 때문에 불이 일어나게 된다. 마찬가지로 신경세포 사이의 회로가 가늘게 연결되어 있는데도 과도한 조기 교육을 시키게 되면 과잉학습장애증후군과 같은 스트레스 증세가 나타나 뇌 발달에 큰 장애를 일으키게 된다. 최근 연구를 통해 뇌 부위별 최적의 발달시기가 언제쯤인가를 알 수 있게 되었다. 뇌 발달시기에 맞는 '적기교육'을 시행하여야만 효율적인 학습이 이루어진다. 즉, 뇌 기반 교육(Brain Based Learning)을 시행해야 한다. 그래서 우리나라에 만연하고 있는 개인의 적성과 감정을 고려하지 않는 무모한 '선행교육', '강제교육'을 없애야 한다. 초등학교부터 시작되는 대학입시 준비 교육을 하루 빨리 개선하는 것이 명실 공히 선진국으로 도약하는 길이다.

인간의 뇌는 소우주라 불릴 정도로 복잡하여 신비의 베일에 깊게 쌓여있다. 미래에는 우주의 신비를 밝히는 연구와 소우주인 뇌의 신비를 밝히는 연구가 과학 연구의 핵심을 이루리라 생각한다. 복잡한 뇌기능 연구를 위해서는 고전적으로 사용되던 의학, 생명과학 뿐만 아니라 심리학 등의 인문사회과학과 공학 등의 상호 연계 연구, 즉 융합 연구가 필수적이다.

최근 유전자를 연구하는 분자생물학과 공학기술의 발전으로 인간 개인 유전자의 전체 염기서열과 뇌기능 유전자와 뇌 질환 관련 유전자를 포함한 유전자 특성이 상당부분 알려졌다. 성격이나 행동, 질병예측이 어느 정도 가능하게 되었다. 또한 자기공명촬영기법(MRI)과 양전자방출단층촬영술(PET)의 발전으로 신비한 뇌 기능을 직접 볼 수 있는 뇌 영상시대가 다가오고 있다. 앞으로 우리가 이야기하거나 감정표현을 하면서 자기 뇌의 활동을 모니터를 통해 볼 수 있게 될 날이 올 것이다. 예를 들어 우울증이 있을 때 신경전달물질계의 이상이 나타나게 되는데, 이를 영상으로 확실히 알 수 있다면 자살을 상당 부분 막을 수도 있게 될 것이다.

또한 줄기세포를 다른 사람의 뇌에 이식하여 오랫동안 생존하면서 기능을 유지하게 하는 기술도 혁명적으로 진보하여 뇌질환 치료에 크게 이바지하게 될 것이다. 기억과 같은 뇌기능을 향상시킬 수 있는 방법도 개발되어 영화에서나 볼 수 있는 일도 현실에서 가능하게 될 것이다. 언젠가는 인간의 두뇌를 닮은 ‘인조 뇌’나 ‘신경컴퓨터’를 제조할 수 있게 될 것이다. 이런 인조로봇은 제한적이나마 사고능력을 갖게 되어 복잡한 환경에 적응하여 어느 정도 자율적 행동이 가능하게 될 것이다.

이런 로봇이나 신경컴퓨터의 등장으로 우리 생활은 혁명적으로 변화하게 될 것이다. 영화 ‘터미네이터’의 주인공은 실제 주지사를 하고 있다. 만일 앞으로 인조인간이 대통령선거에 출마한다면 우리는 어떻게 할 것인가? 인간의 정체성 및 윤리에 크나큰 혼란이 일어날 수 있기 때문에 지금부터 슬기롭게 대처해야 될 것이다.

미래 뇌 과학 연구를 더욱 촉진하기 위하여 미국은 ‘뇌연구 10년(Decade of Brain)’법안, EU에서는 ‘유럽 뇌 연구 10년’ 법안, G7 국가는 공동으로 인간 프론티어 과학 프로그램(Human Frontier Science Program)을 제정하였다. 일본 또한 뇌의 세기(Century of the Brain)를 선언하여 뇌과학 연구에 집중 투자하고 있다. 일본 정부에서는 향후 20년 동안 뇌 연구에 30조원(2조엔, 180억달러) 즉 매년 1조5천억 원이 넘는 연구비를 투자하는 놀랍고도 야심 찬 계획을 세우고 있다. 우리 정부에서도 뇌 연구의 중요성을 인식하여 1998년도에 세계 최초의 구체적인 법인 ‘뇌연구촉진법’을 제정ㆍ공

주지사가 된 '터미네이터'

포하여 지난 10년간 뇌 연구에 많은 투자를 하였다. 또한 2008년부터 시작되는 ‘2단계 뇌 연구 촉진 계획’을 세우고 국가적인 뇌 연구원 설립계획을 세워 새로운 미래사회를 위한 도약을 준비하고 있다. 무한 경쟁 시대에서의 국가적 생존, 더 나아가 선진국 진입의 국가적 목표들을 달성하는데 뇌 과학 연구의 발전은 필수적이다. 뇌의 연구는 인류에게 남겨진 최후의 도전 과제가 되고 있다.