'대뇌피질'에 해당되는 글 4건

  1. 2011.07.04 머리 크면 똑똑할까? (1)
  2. 2010.08.30 모나리자의 미소는 과학이다
  3. 2010.07.12 동물도 자살을 한다? (1)
  4. 2010.05.31 당신의 뇌가 지지하는 후보는? (1)

머리 크면 똑똑할까?

“난 내 머리 무게가 궁금해~.”

머리 큰 걸로 유명한 개그맨, 컬투 김태균이 자신의 머리를 체중계에 올렸다. 7.8kg! 앞서 머리 무게를 쟀던 정찬우보다 0.8kg이 더 나갔다. 보통 사람들의 머리 무게가 4kg 정도라는 점을 생각하면 놀라운 수치다. 2011년 6월 13일에 방송된 SBS 토크쇼 ‘안녕하세요’는 이 장면으로 화제를 모았다.

이 장면을 보다 문득 한 가지 궁금증이 생겼다. 머리 크기가 지능과 상관이 있을지에 대한 것이다. 둘째가라면 서러울 컬투의 입담과 재치도 혹시 남들보다 크고 무거운 머리에서 나오는 것은 아닐까?

사실 인류의 진화 과정을 살펴보면 ‘뇌가 클수록 머리가 좋을 것’이라고 생각하게 된다. 원시 인류에 비해 현생 인류의 평균 뇌 용량은 2~3배 커졌기 때문이다. 400만년 전에 살던 오스트랄로피테쿠스의 뇌 용량은 380~450cc인데, 이후에 나타난 호모 하빌리스의 뇌 용량은 530~800cc로 커졌다. 완전히 직립 보행한 호모 에렉투스의 뇌 용량은 900~1,100cc이고 20만년~5만년 전에 살았던 호모 사피엔스의 뇌 용량은 1,300~1,600cc였다.

19세기 미국의 자연인류학자 사무엘 조지 모턴(Samuel George Morton)은 아예 ‘두개골이 클수록 지능이 좋다’는 가설을 세우고 연구했다. 그는 전 세계에서 모은 인종별 두개골 약 1,000개의 크기를 쟀다. 그는 작은 겨자씨를 두개골에 가득 채운 다음 그것을 실린더에 부어 부피를 측정했다. 하지만 겨자씨의 크기가 모두 일정하지 않다는 점을 알게 되면서 지름 0.125인치의 납으로 된 탄환으로 부피를 쟀다.

모턴의 연구 결과 두개골 크기는 백인이 가장 크고 흑인이 가장 작았다. 아메리카 인디언은 두 인종의 중간이었다. 모턴은 이를 이용해 ‘뇌가 큰 백인종이 지능도 가장 높다’라는 주장을 폈다. 물론 그의 연구결과는 과학적 인종주의라는 비판을 받았고 과학자의 주관이 연구에 개입된 사례로 남겨졌다.

하지만 2011년 6월 과학저널 ‘플로스 바이올로지(PLoS Biology)’에 실린 논문은 모턴의 연구를 옹호하고 나섰다. 적어도 모턴이 연구결과를 조작하지는 않았다는 점이다. 미국 펜실베니아대 연구팀이 모턴이 사용한 두개골을 다시 측정한 결과 모턴의 측량이 대부분 정확했던 것이다. 물론 그렇다고 ‘두개골이 클수록 지능도 높다’는 주장까지 옳다고 할 수는 없다.

● 뇌 용량보다 중요한 건 ‘대뇌피질’

천재 과학자 아인슈타인의 뇌는 일반인보다 작았다고 알려졌다. 또 프랑스의 문학비평가인 아나톨 프랑스의 뇌 용량은 1,000cc인데 비해 영국의 시인 조지 고든 바이런의 뇌 용량은 2,230cc였다. 두 사람은 모두 문학 천재로 불리지만 두개골 용량이 현저히 다른 것이다. 또 2004년 10월 인도네시아 플로레스 섬에서 발견된 ‘난쟁이 인간’의 화석도 뇌가 클수록 지능이 높다는 생각에 반론을 제기한다.

키가 1m로 작은 이 화석에는 ‘호모 플로레시엔시스’라는 이름이 붙여졌다. 그가 생존했던 시기는 2만 5,000여년 전으로 추정돼 현생 인류인 호모 사피엔스가 살던 시기와 겹친다. 가장 놀라운 사실은 그의 두개골이 무척 작다는 점이다. 두개골 크기로 짐작한 뇌 용량은 400cc 정도. 하지만 주변에 정교한 화살촉과 돌칼이 함께 발견돼 지능은 호모 사피엔스 수준으로 똑똑했을 것으로 보인다.

그렇다면 지능과 관계있는 것은 무엇일까. 호모 플로레시엔시스를 연구한 과학자들은 ‘대뇌피질’에 주목했다. 대뇌피질은 대뇌 표면의 회백질로 이루어진 부분인데 화석의 주인공은 이 부분이 호모 사피엔스와 비슷했기 때문이다. 언어를 이해하는 영역으로 알려진 ‘측두엽(대뇌피질 옆부분)’이 크고 학습과 판단 등을 담당하는 ‘전두엽(대뇌피질 앞부분)’이 많이 접혀있었다. 호모 플로레시엔시스의 뇌는 침팬지의 뇌와 비슷한 용량이지만 지능은 훨씬 발달했다고 볼 수 있는 것이다.

대뇌피질 두께와 지능지수(IQ)에 관한 연구결과도 있다. 미국 국립정신건강연구소가 어린이 307명을 대상으로 대뇌피질의 발달 과정을 조사했다. 지능지수가 평균보다 높은 아이들은 7살 정도까지 대뇌피질이 매우 얇았고 12살이 되면서 급속도로 두꺼워지는 경향을 보였다. 반면 지능지수가 평균 정도인 아이들은 처음부터 대뇌피질이 두꺼운 편이었다. 얇은 대뇌피질이 두꺼워지는 과정에서 지능지수가 점차 발달한다는 이야기다.

● 인간의 뇌는 작아지는 중…효율의 논리

최근에는 인간의 뇌 크기가 줄어들었다는 연구결과가 자주 나오고 있다. 영국 케임브리지대 진화 전문가인 마르타 라르 박사팀은 인류의 체구와 뇌 크기가 선사시대보다 점점 작아지고 있다고 2011년 6월 영국 왕립협회에 발표했다.

이에 따르면 1만년 전 80∼85kg이었던 인간의 몸무게가 현재 평균 70∼79kg으로 줄었고 두뇌 용량도 크로마뇽인은 1,500cc였지만 현대인은 1,350cc로 작아졌다. 150cc정도 줄어든 두뇌 용량, 혹시 인류의 뇌가 퇴보하고 있는 것은 아닐까?

라르 박사는 이 의문에 대해 ‘뇌 크기가 줄어드는 것도 진화의 일부분으로 봐야 한다’고 답한다. 인간의 뇌가 에너지 사용을 줄이고 더 효율적으로 쓰도록 바뀌었다는 것이다. 인류의 문명이 발달하고 분업화되면서 직접 고민하고 생각하는 활동이 줄었다는 게 현재 연구자들의 분석이다.

인류의 진화에서 체형이 직립에 적합하게 바뀌고 뇌 용량이 커진 점이 가장 큰 특징이다. 결국 뇌 용량이 인류 진화의 원동력이라는 이야기도 나온다. 하지만 뇌 크기만으로 지능을 얘기할 수는 없다. 뇌 크기가 지능이나 뇌의 복잡성과 비례한다고 볼 수 없기 때문이다.

아직 사람의 뇌 크기와 지능의 관계를 속 시원히 밝힌 연구결과는 나오지 않았다. 하지만 뇌 크기가 지능과 비례한다는 생각은 일단 접어두자. 오랜 세월 동안 멋진 문명을 이룬 인류의 지능이 단순히 뇌 크기에 따라 결정된다는 것도 사실 이상하지 않은가.

글 : 박태진 과학칼럼니스트

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1년치 아르바이트 수입을 몽땅 털어서 떠난 유럽 배낭여행. 여기가 유럽이라고 생각하니 땀이 수돗물처럼 콸콸 쏟아져도, 뱃속에 들어간 게 팍팍한 바게트뿐이라도 발걸음이 가볍다. 오늘 정수와 기석은 파리의 루브르 박물관을 찾았다. 기석은 내심 박물관은 지겹다는 생각이었지만, 정수는 ‘루브르!’를 외치며 아침부터 설레는 눈치다.

“이 방은 대기실인가, 그림은 없고 사람만 가득 있네.”
기석이 두리번거리자, 정수가 기석의 팔을 잡아끌며 속삭인다.
“여긴 모나리자의 방이라고. 이 루브르에서도 혼자 방 하나를 차지하고 있는 대단한 그림이지.”
인파가 지나기를 기다리고 기다려 드디어 그림 가까이에 다가선 정수와 기석. 기석은 한숨이 먼저 나왔다.
“휴우~, 고작 이거 보려고 이렇게 기다렸다는 거야. 이렇게 작은 그림이었어? 책으로 보는 게 훨씬 낫겠다. 그리고 모나리자의 미소는 도대체 어디 있냐? 완전히 심드렁한 표정이네, 뭐가 신비롭다는 건지. 직접 보니 왜 다들 ‘모나리자, 모나리자’ 하는지 더 모르겠다.”
정수는 모나리자를 정면에 놓고 투덜거리는 기석을 끌어 그림이 옆에서 보이는 자리로 옮겼다.

“이 자리에서 다시 한번 봐. 미소를 짓고 있는지 아닌지 말이야.”
“앞에서 보나 옆에서 보나 뭔 차이가 있겠냐.”
마지못해 다시 그림을 본 기석은 깜짝 놀라고 말았다. 아니, 조금 전에는 분명히 무덤덤한 표정이었는데, 어찌된 일인지 그림 속 여자가 슬그머니 웃는 얼굴로 보인다.
“에헤, 이쪽에서 보니까 약간 웃는 것도 같긴 하네. 조명 때문인가?
정수가 싱긋 웃으며 말한다.
“이게 바로 우리 같은 물리학도들이 모나리자를 직접 봐야 하는 이유지. 너도 이제부터라도 미술에 관심을 좀 가지렴.”
기석은 정수의 말이 아리송하기만 하다.

다빈치는 르네상스 시대의 화가로 널리 알려져 있지만 실상 그의 본업은 과학자에 가까웠다. 그러니 다빈치의 미술 작품이 과학자들의 연구대상으로 자주 오르내리는 것도 어쩌면 당연한 일이다. 과학자들은 다빈치의 작품 중에서도 특히 모나리자에 담긴 비밀을 풀기 위해 고군분투해왔다.

모나리자의 실제 모델은 누구인가? 혹시 다빈치 자신은 아닌가? 모나리자는 미완성인가? 모나리자는 웃고 있는 것인가 아닌가? 미소처럼 보이는 것은 무엇 때문인가? 뿌옇게 보이는 스푸마토 기법은 어떻게 그려진 것인가? 이처럼 모나리자에 대한 궁금증은 셀 수 없이 많다. 모나리자의 비밀은 근래 들어 과학의 힘으로 상당수 그 베일이 벗겨지고 있다.

애초에 모나리자는 과학적 연구의 결과물이기도 하다. 다빈치는 해부학 연구에 매진했으며, 특히 눈을 이해하기 위해 힘썼다. 다빈치는 안구를 정교하게 해부하기 위해 삶은 달걀에서 형성되는 글루타민산염으로 안구를 고정시키는 기술을 개발하기도 했다. 오늘날에도 다빈치의 방식과 유사하게 안구 해부에 앞서서 파라핀 같은 응고물로 안구를 고정시키는 방법이 사용되고 있다.

눈의 해부학적인 구조를 파악하는 것과 더불어 빛의 성질을 파악하는 일에도 힘썼다. 본다는 것은 눈, 즉 생물학적인 부분과 빛이라는 광학이 결합되는 일이기 때문이다. 다빈치는 원근법의 원리를 연구했고, 명암의 미묘한 차이와 빛의 분산을 이해하기 위해 다면체의 각 면에 내리쬐는 빛을 관찰하고 기록을 남겼다. 이 관찰과 연구의 결과물 중 하나가 모나리자로 대표되는 다빈치의 초상화인 것이다.

앞서 기석이 말한 것처럼 어떨 때 모나리자는 웃기는커녕 무섭게 느껴질 정도로 무표정해 보인다. 하지만 다시 보면 웃는 듯도 보인다. 모나리자는 정말 웃고 있는 것인가? 우리는 무엇을 보고 모나리자가 웃고 있다고 느끼는 것인가?

미국 하버드 의대의 신경과학자 마가렛 리빙스톤은 2000년 모나리자의 미소는 주변에서 볼 때가 정중앙에서보다 미소가 선명하게 보인다는 연구결과를 밝혔다. 2005년에는 망막에서 대뇌피질의 후두엽에 있는 시각령까지 이르는 경로에 무작위로 끼어드는 노이즈가 미소의 발견 여부를 결정한다는 연구결과도 나왔다.

최근 스페인의 신경과학자 루이스 마르티네즈 오테로와 디에고 알론소 파블로의 연구에 의하면 그림의 크기와 명도, 위치 등 시각 경로의 조건에 따라 미소가 보이거나 보이지 않게 된다. 이는 눈이 복합적인 신호를 뇌에 보내기 때문이다. 망막의 세포들은 사물의 크기, 명도, 위치 정보를 코드화해 각각 다르게 분류된 정보를 뇌에 전달한다. 이 때문에 조건의 변화에 따라 미소를 보거나 볼 수 없는 경우가 생긴다는 것이다. 같은 연구에서 빛도 영향을 준다는 사실이 밝혀졌다. 흰 화면을 30초간 보여준 뒤 모나리자를 보여준 경우와, 검은 화면을 보여준 경우를 비교하자 흰 화면을 본 쪽이 미소를 더 잘 포착했다.

모나리자는 그림의 왼쪽 입술은 일자로 다물고 있는데 반해 오른쪽 입술은 입 꼬리가 살짝 올라가 웃는 입 모양을 하고 있다. 한성대 미디어디자인학부 지상현 교수에 의하면 보통 오른손잡이들은 우뇌를 이용해 왼쪽 얼굴을 중심으로 전체 표정을 인식하기 때문에 모나리자는 무표정한 듯하면서 순간적으로 웃는 표정으로 보이게 된다. 만일 모나리자의 그림을 합성해 좌우를 바꾸거나, 좌우 모두를 웃는 쪽, 무표정한 쪽으로 합성해 새로운 이미지를 만들면 어떨까? 좌우 입술 모양을 바꿔 왼쪽 입술의 입 꼬리가 올라가도록 만들 경우 웃는 표정이 더 우세해지지만 신비감은 떨어지게 된다고 한다.

모나리자 미소의 비밀은 절묘하게 배치된 입술 모양에만 있지 않다. 다빈치가 사용한 안개처럼 뿌옇게 보이는 스푸마토 기법은 그림의 윤곽선을 희미하게 만든다. 최근 프랑스박물관연구복원센터와 그르노블 유럽가속방사광설비 학자들이 X선 형광분광기를 통해 모나리자를 분석한 결과 스푸마토 기법, 즉 안개와 같이 흐릿한 느낌을 표현하기 위해 다빈치는 여러 번의 덧칠을 했는데, 한 번 덧칠된 막의 두께는 머리카락의 절반 가량인 40마이크로미터 이하이며, 최대 30겹까지 칠했다고 한다.

정교하게 제작된 뿌연 윤곽선은 시신경에 혼란을 부른다. 우리 눈의 망막 뒤쪽 시신경에는 간상세포와 원추세포가 연결되어 있는데, 원추세포는 색깔과 정지한 사물을, 간상세포는 명암과 운동하는 물체를 인식한다. 서울대 물리천문학부 유재준 교수는 동물적 감각에 더 가까운 역할은 간상세포가 한다며, 다빈치가 윤곽선을 희마하게 표현하는 방식이 간상세포를 자극해 다양한 반응을 유도한다고 밝혔다.

모나리자는 어느 순간, 어떤 사람에게는 인자한 미소지만 동시에 섬뜩하고 무서운 느낌으로 다가가기도 한다. 과학은 그러한 느낌이 우연이 아니라 과학적인 근거를 가진 것임을 알려주고 있다. 그렇다면 다빈치는 이 모든 것을 계획하고 의도해 모나리자를 그렸을까? 모나리자에 숨겨진 비밀들이 밝혀질수록 레오나르도 다빈치의 천재성에 대한 감탄도 커져만 간다.

글 : 이소영 과학칼럼니스트
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2010년 6월 30일 또 한 명의 연예인 박용하가 스스로 목숨을 끊었다. 2010년 3월 배우 최진영이 목숨을 끊은 지 3개월 만의 일이라 세상은 또 자살에 관한 이야기로 떠들썩해졌다. 대체 사람들은 왜 자살을 하는 것일까?

사람이 자살하는 이유로 꼽히는 것은 잘 발달한 대뇌다. 대뇌피질이 창조적이고 조직적이며 모든 신경을 통제하는 중추기능이지만 취약점도 가지고 있다. 엄청난 자극에 의해 흐트러진 질서는 좀처럼 돌이키기 힘들거나 영구적으로 못 쓰게 돼버리는 것이다. 그래서 사람들은 비정상적인 행동(우울증, 폭력)을 보이기도 하고, 아노미(anomie)에 빠지면 자살을 선택하기도 한다.

사람만큼 대뇌가 발달하지 못한 동물들도 자살을 한다. 물론 정신적인 충격을 받고 자살하는 경우는 드물다. 하지만 자살의 의미가 ‘스스로를 죽이는 행위’라고 할 때 동물들도 자살을 할 수 있다는 증거들은 얼마든지 있다. 아래 몇 가지가 좋은 예이다.

● 고래의 자살(Stranding)

스트랜딩(Stranding), 고래가 해안가로 밀려와 바다로 돌아가지 못하고 죽는 현상을 일컫는다. 고래는 물 밖에 나오면 호흡하기 곤란해지므로 질식하거나 몸무게에 내장 등이 눌려 죽게 된다. 장소는 조금씩 다르지만 해마다 세계 곳곳에서 벌어지고 있는 기이한 자연 현상 중 하나다. 이런 현상을 두고 학자들은 지구온난화와 먹이의 고갈, 해양오염 심지어 어군탐지기나 군함에서 쏘는 초음파의 영향이라고까지 말한다. 또 일부 병리학자들은 죽은 고래를 해부해 보고 위장병이나 전염병을 의심하기도 한다.

하지만 어떤 이들은 고래의 떼죽음을 우울증 같은 정신적 이유로 본다. 고래의 상대적 지능이 높고, 바다로 돌려보내도 다시 해안으로 돌아온다는 것들이 근거다. 돌고래처럼 삶에 충실하고 낭만적인 동물들이 일부러 얕은 곳에 밀려온다는 것은 그 자체만으로 자살하는 것과 거의 진배없는 행동이다.

● 북극 레밍(Lemming)의 집단이주 현상

동물들 자살이야기가 나올 때 대표적으로 거론 되는 동물이 레밍이다. 일명 ‘나그네쥐’라고도 불리는 레밍은 먹이 환경이 좋아 개체수가 너무 늘어나면 일부 그룹이 새로운 터전을 찾아 이동을 시작한다. 거의 맹목적으로 선두를 따라가는 이런 동물 떼는 선두가 방향을 잘못 잡아 바다나 호수로 안내하면 그대로 빠져죽게 된다. 아마도 수명이 짧은 이 설치류들에게 물에 대한 두려움이란 걸 원초적으로 각인시키기엔 진화의 시간이 너무 짧았던 모양이다.

그렇다고 이들의 행동을 자살로 봐줄 순 없다. 더 좋은 곳에 살려고 이주하다가, 모르고 아니면 관성으로 전진하는 떼에 밀려서 어쩔 수 없이 죽는 것이지 삶을 스스로 포기 한 행동은 아니기 때문이다. 그 와중에도 뒤에 남겨진 조금의 숫자는 살아남아 새 터전을 찾아간다고 한다.

이와 유사한 집단행동에서 자살로 볼 수 있는 사례가 있는데 ‘누’의 경우가 그렇다. 건기에 아프리카 사바나에선 풀과 물을 찾아가는 초식동물의 대이동이 시작 되는데, 이동 중 맨 앞에 서는 우두머리 ‘누’가 맨 먼저 악어 밥이 되거나 거센 물살에 휘말려 죽으면 ‘반면교사(反面敎師)’로 뒤에 있는 것들이 살아남는다. 동물들의 세계에서 우두머리는 먼저 희생할 줄 아는 동물을 지칭하기도 하는데 그런 면에서 보자면 이들이야말로 집단을 위한 자살을 선택했다 할 수 있을 것이다.

● 침팬지의 자살

성숙한 침팬지의 겨우 보통 IQ 70정도의 지능을 가진다고 한다. 하지만 이것도 인간에 빗댄 수치지 그들의 본능과 학습을 합쳐보면 개체나 무리에 따라 훨씬 더 합리적인 행동이 나올 수 있다. 그렇다면 의도적인 자살도 가능하지 않을까.

‘침팬지의 어머니’로 불리는 동물학자 ‘제인구달’의 침팬지 관찰 예에서 어미 ‘플루’의 죽음에 충격을 받아 죽은 아들 ‘플린트’의 이야기가 자살의 사례로 자주 회자된다. 하지만 이것은 침팬지가 지능이 높아서라기보다는 어미를 잃은 새끼동물들이 통상적으로 보여주는 일종의 ‘부모상실증후군’이다.

야생에서 독립하기 전의 새끼에게는 어미 곁에 붙어 있는 것이 삶의 법칙이고 불문율이다. 어미의 부재는 곧 죽음을 의미한다. 쉽게 인간과 친해질 수 있는 침팬지의 특성상 그냥 관찰이 아니라 적극적으로 개입해서 이 새끼를 살려보려 했다면 상황은 분명 달라졌을 것이다.

죽음에 대한 옛날 인디언들의 생각은 일종의 선택이었다. 자신이 어느 정도 힘이 빠지고 공동체에서 더 이상 역할이 없다고 판단되면 스스로 죽음을 맞이하러 간다. 그저 벌판에 나가 조금 앉아 있으면 그대로 죽음이 찾아 들었고 그 자신은 동물들을 통해서 다시 대지로 돌아가는 방식이었다.

일부 고승들도 이런 종류의 죽음을 택한다고 한다. 동물들도 이 방식으로 죽음을 맞이하기도 한다. 만일 많은 동물들이 제멋대로 그 자리에서 죽는다면 사바나는 온통 해골무더기로 가득 차있을 것이다. 하지만 동물들은 죽음이 가까이 오는 것을 알고 무리를 벗어나 스스로 잡혀 먹히던지, 코끼리 같은 경우는 무덤자리(집단 무덤은 아니다)를 찾아가기도 한다.

이런 예들을 통해 동물들은 죽음에 대해 스스로 선택할 정도의 의지를 가지고 있는 걸 엿볼 수 있다. 만일 사고라면 뭍으로 올라온 고래를 다시 돌려보내는 것은 굉장히 중요하지만 혹시 그들의 자유로운 죽음으로의 선택을 인위적으로 방해하는 일은 아닌지 생각해 볼 일이다.

글 : 과학향기 편집부

※ 과학향기 제397호 ‘슬프고 미스테리한 동물의 선택(2006년 1월 23일자)’에서 일부 내용을 발췌했음을 알려드립니다.
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2010년 6월 2일 제5회 전국동시지방선거가 치러진다. 각 지역의 대표가 되겠다고 나선 후보자들은 TV 토론, 선거 유세 등을 통해 자신을 알리는 중이다. 되도록 많은 사람들을 만나며 더 좋은 삶을 살게 해주겠다고 약속하면서 말이다. 하지만 대부분의 유권자는 후보자의 약속을 꼼꼼히 따져가며 후보자를 선택하는 것 같지 않다. 대체 유권자들은 무엇을 보고 투표하는 것일까? 2000년과 2004년 미국 대선을 분석한 연구결과를 보면 그 답이 조금은 보인다.

2000년 당시 앨 고어 후보는 논리적이고 이성적인 정책을 내세웠다. 부시 전 대통령을 반박하는 데도 같은 전략이었다. 가령 부시의 의료민영화를 반박하면서 ‘이 계획대로라면 18%의 의료보험비가 47%로 올라가는 결과를 초래한다’는 식으로 구체적인 수치까지 제시했다. 하지만 미국의 유권자들은 ‘고어가 우리와 같은 보통 사람이 아니라 냉담한 정책전문가이며, 그에게 사람들은 통계 수치에 불과 하다’는 부시의 반격에 넘어갔다.

‘감성의 정치학(The Political Brain)’을 쓴 미국 애머리대의 드루 웨스턴(Drew Westen) 교수는 이는 ‘정치적인 뇌’의 특성 때문이라고 설명했다. 그에 따르면 정치적 뇌는 수치나 사실이 아니라 감정에 반응한다. 따라서 고어는 ‘부시의 계획에 따르면 의료보험료가 약 3배 오르므로 우리 부모를 힘들게 할 것’이라며 감성에 호소했어야 승리할 수 있었다는 이야기다. 우리 뇌는 어떻게 구성돼 있고, 정치적인 판단에는 어느 부분을 사용하기에 이런 결과가 나온다는 것일까?

인간의 뇌는 크게 3개의 층으로 이뤄져 있다. 흔히 파충류의 뇌, 포유류의 뇌, 인간의 뇌로 불리는 것이 그것이다.

가장 안쪽에 자리 잡은 파충류의 뇌는 뇌간(뇌줄기)과 소뇌로 이뤄져 있다. 이 부분은 척추 속의 신경인 척수가 약 5억 년 전에 윗부분으로 확대 팽창되면서 형성됐다. 주로 호흡이나 심장 박동, 혈압 조절 등의 생명체의 기본 기능을 담당한다.

이를 둘러싸고 있는 부분이 포유류의 뇌인데, 이는 위아래로 정보를 전달하는 역할을 하며 감정 기능을 담당한다. 포유류가 꼬리를 흔들며 애정을 나타내거나 겁에 질려 울부짖거나 움츠리는 등의 감정적 행동을 하는 이유도 이 부분이 발달했기 때문이다. 인간 뇌의 변연계 부분에서 이런 감정이 일어난다. 우리는 출생 직후부터 5세 사이에 주로 어머니와의 관계를 통해서 따뜻한 정과 사랑, 강한 유대감을 얻는데 이를 통해 변연계를 발달시킨다. 덕분에 우리 뇌는 가족을 돌보고 공동체 이익을 추구하도록 발달된다.

포유류의 뇌를 둘러싸고 있는 부위는 대뇌피질부가 있는 인간의 뇌다. 이는 세 부분의 뇌 중 가장 나중에 진화한 것으로 이성과 추상적 사고 등을 관장한다. 인간이 학습하고 기억할 수 있는 능력은 모두 이 부분이 발달했기 때문에 가능하다. 오늘날 우리가 문명을 이루고 과학을 발전시키고 있는 것도 모두 인간의 뇌 덕분이라고 할 수 있다.

웨스턴 교수에 따르면, 대부분의 사람들이 이성적인 판단을 할 것이라고 예상되는 선거에서 영향을 발휘하는 것은 인간의 뇌인 대뇌피질부가 아니라 감정을 관장하는 포유류의 뇌, 변연계다. 사람들은 이성적이고 논리적으로 자신을 설득하는 후보가 아니라 자신의 마음을 움직이는 후보를 선택한다는 말이다.

그가 2004년 미국 대선 기간에 했던 실험은 이 내용을 뒷받침한다. 그는 당시 존 케리 후보를 지지하던 사람 15명과 조지 부시 전 대통령을 지지하던 사람 15명에게 두 후보의 모순된 공약을 보여줬다. 그 뒤 그 내용에 모순이 있는지 찾아보라고 주문하며 그들의 뇌를 자기공명영상장치(fMRI)로 관찰했다.

실험 결과 참가자들은 자신이 지지하지 않는 후보자의 결함은 쉽게 파악했지만, 지지하는 후보의 모순은 파악하지 못했다. 이때 뇌 영상은 감정을 관장하는 부분만 적극적으로 활성화돼 있었다. 결국 정치적인 판단을 내릴 때 사용하는 뇌는 이성을 관장하는 대뇌피질 부분이 아니었던 것이다. 이런 내용을 근거로 웨스턴 교수는 “유권자의 표를 얻기 위해서는 감정에 호소해야 하며, 그들이 공감해야 이길 수 있다”고 주장했다.

미국의 정신분석학자 클로테르 라파이유(Clotaire Rapaille)는 자기 책, ‘컬처코드(Culture Code)’에서 선거에서 중요한 것은 파충류의 뇌라고 주장한다. 인간에게는 올바로 이해하는 것이나 좋은 감정을 느끼는 것보다 ‘살아남는 것’이 훨씬 더 중요하고, 그 부분을 지배하는 것이 바로 생존과 관계있는 파충류의 뇌이기 때문이다.

파충류의 뇌는 생존에 유리한 선택을 하도록 설계돼 있는데, 이것이 ‘문화’라는 게 라파이유의 생각이다. 문화는 인류가 세대를 이어가는데 필요한 생존수단 중 하나기 때문에 각 문화가 생존을 위해 어떤 대표자를 원하는지 알고, 그에 따른 모습을 보여주면 득표할 수 있다는 것이다.

예를 들어 미국인들은 신대륙으로 건너와 새로운 문화를 개척했다. 이 과정에서 그들에게 중요했던 것은 어려움을 이길 수 있는 용기와 강한 생존 본능을 가진 지도자였다. 결국 미국인들은 이성적으로 공약을 따지기보다는 자신들의 무의식에 각인된 지도자와 가까운 후보를 선택하게 됐다. 고어와 캐리는 모두 이런 모습과 거리가 멀었기 때문에 부시에게 패했다는 게 라파이유의 설명이다. 결국 중요한 것은 유권자의 무의식에 각인된 ‘대표자의 모습’이라는 것이다.

결국 선거를 할 때 우리 뇌는 인간의 뇌인 대뇌피질을 거의 사용하지 않는다. 웨스턴 교수의 말처럼 감정으로 후보를 선택하거나, 라파이유의 주장처럼 무의식 속에 각인된 대표자와 맞는 사람을 선택할 가능성이 높다. 합리적인 선거 결과를 기대할 수 없는 이유다. 그렇지만 대뇌피질도 우리가 사용하고자 마음만 먹으면 쓸 수 있는 뇌의 한 부분이다. 이번 선거에는 포유류의 뇌나 파충류의 뇌 대신 인간의 뇌를 사용해보는 것은 어떨까?

글 : 박태진 과학칼럼니스트
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