슈퍼 뇌는 가능할까? -(하)
Inner savant within us :우리 안의 서번트를 찾아서
지난 화에서 우리는 영화 속 비범한 기억 능력을 가진 레이가 실존 인물을 바탕으로 만들어진 캐릭터라는 사실과, 그를 포함한 서번트 증후군이라 불리는 사람들의 불균형적인 재능에 대해 알아보았다. 오늘은 과연 그들의 뇌가 일반 사람들의 뇌와 어떻게 다르게 기능하는지에 대해서 좀 더 살펴보고자 한다.
킴 픽의 어마어마한 기억력에 그의 뇌를 궁금해했던 학자들은 그의 동의를 얻어 DTI*를 통해 그의 뇌를 관찰하였다. 그의 머리는 일반적인 사람보다 훨씬 컸으며 아주 특이하게도, 좌뇌와 우뇌를 연결해주는 교량인 뇌량 (corpus callosum, 라틴어로 굳은 몸체라는 뜻)이 존재하지 않았다 [1]. 뇌량은 좌뇌와 우뇌의 정보가 교류하여 상위 정보처리단계로 가게 되는 고속도로 역할을 하는 곳인데 이곳이 선천적으로 존재하지 않았던 킴 픽의 뇌는 오른쪽과 왼쪽이 각각 독립적으로 발전한 것이다. 이는 그가 책의 양 페이지를 펼쳐서 동시에 읽을 수 있는 능력이 있었던 것과도 관련 있어 보이는데, 그는 일반 사람과는 다르게 왼쪽 눈으로 읽은 정보와 오른쪽 눈으로 읽은 정보가 동시에 처리되었기 때문에 양쪽으로 펼친 책을 완전히 ‘읽는데’ 10여 초밖에 걸리지 않았다고 한다. -다만 ‘읽었다’는 부분에 대해서는 좀 논란의 여지가 있을 수 있다. 그는 문자를 글자 그대로 흡수해 머릿속에 저장할 수 있었지만, 그의 의사소통능력으로 미루어보아 그가 읽은 내용을 토대로 행간에 숨겨져 있던 인물의 의도를 알아낸다거나 내용을 완전히 이해하면서 읽었다고 보기는 어렵다- 대신 그의 좌뇌와 우뇌는 많은 연결이 다른 사람과는 완전히 다른 방식으로 형성되어 있었던 것으로 보인다.
*DTI(Diffusion Tensor Imaging): MRI의 일종, 혈류가 아닌 뉴런 내의 물 분자의 흐름을 측정하여 뇌 안의 연결성을 살펴보는데 더 적합한 이미징 방법.
(상) 정상인의 뇌 (하) 킴 픽의 뇌. 뇌량이 없고, 소뇌(cerebellum)가 아주 축소되어있는 걸 볼 수 있다. image from [1]물론 이러한 특징이 다른 모든 서번트 증후군의 사람들에게 나타나는 것은 아니다. 다만 특이하게도 이들에게 공통적으로 나타나는 천재적인 능력이 주로 우뇌가 담당하는 부분의 기능이라는 것은 주목할만하다. 일반적으로 우뇌는 직관적이고 예술적인 부분을 담당하고 좌뇌는 좀 더 추상적이고 상징적이며 고차원적인, 언어로 표현되는 논리적인 능력을 담당하는 것으로 알려져 있다. 인간의 뇌는 다른 동물들과 다르게 성장을 거치면서 점점 비대칭적으로 좌뇌가 발달하여 우뇌를 지배(left brain dominant)하는 양상을 띠는데, 선천적인 서번트 증후군의 환자의 경우 좌뇌가 어떠한 이유로든 기능을 다하지 못하게 되면서 우뇌가 좌뇌를 보충하기 위해 더 과도하게 발달했다고 볼 수도 있을 것이다. 이는 서번트 증후군의 비율상 남자가 현저하게 높은 이유와도 관련이 있어 보인다. (남:여 서번트 증후군의 비율은 대략 4:1의 비율로 남자의 수가 훨씬 높았다 [2].) 산모의 체내에서 태아의 좌뇌는 우뇌보다 훨씬 늦게 발달하게 되는 만큼 다양한 외부 영향에 더 취약할 수 있고 테스토스테론은 이러한 좌뇌의 발달을 늦추는 것으로 알려져 있는데 특히 남아의 경우가 테스토스테론에 훨씬 더 많이 노출되기 때문이다. 이는 좌뇌의 발달장애와 관련된 많은 증상 (난독증, 말 더듬기, 서번트를 비롯한 자폐, 심지어 왼손잡이의 비율)에서 남아가 더 높은 비율을 차지하는 것과도 무관하지 않을 것이다 [2].
한편 이러한 관점은 뇌졸중이나 좌반구 손상으로 인해 생긴 후천적인 서번트 증후군의 환자의 경우를 설명하기 어렵다. 해외토픽 뉴스감에 가깝게 흔하지 않은 내용이지만, 어느 날 갑자기 뇌를 다친 사람이 그전까지 취미로조차 가까이하지 않았던 예술성 높은 그림을 그리게 되거나, 계산 능력이 뛰어나게 발달하거나, 음악적 능력이 발현하여 늦은 나이에 데뷔한 얘기를 한 번쯤 들어본 적이 있는지? 이런 얘기를 들으면 마치 우리 뇌 안엔 이미 그런 기능이 잠재되어 있다가 외부적 요인에 의해 좌뇌의 통제가 사라지는 순간 우뇌의 능력이 순간 발현되는 것처럼 보이기도 한다. 그럼 일반적인 사람에게서 열심히 우뇌를 지배하고 있는 우리의 좌뇌가 그 역할을 잠시 멈추면 어떻게 될까? 이것과 관련하여 필자가 아주 인상 깊게 봤던 TED talk이 하나 있다. 하버드 뇌과학자인 질 테일러가 뇌졸중을 겪었던 당시를 설명하는 영상이다.* 그녀는 머릿속에 얼음물을 마신 듯 쨍한 통증을 몇 번 겪고 나서 바닥에 쓰러졌는데, 그러고 나서는 유포리아 (정신적 행복이 고양된 상태)를 느끼며 자신의 몸과 주변 환경이 하나를 이루는 듯한 황홀한 경험을 했다고 한다. 그러다 잠시 후에 그녀의 표현에 따르면 '좌뇌'가 말을 걸면서 "일어나, 얼른 911에 전화해"라는 이성적 순간이 찾아왔는데, 조금 있으니 다시 정신적 고양감에 늘어져서 주변 공간과 자신이 섞여서 분간이 안 되는 경험을 반복하다가 겨우 정신을 차리고 911을 불러 병원을 갔고, 아래 그림처럼 좌뇌에 뇌졸중이 왔다는 것을 알게 된다. 그녀 자신이 뇌를 연구하는 사람이었기에 더 자세한 설명이 가능한 것일 수 있겠지만, 이 이상한 경험담은 좌뇌가 제 역할(이성적으로 우리가 해야 할 일을 결정하고 명령을 내리는)을 못할 때의 우뇌가 세상을 인지하는 방식을 짧게나마 보여준다.
질 테일러의 뇌출혈 위치. 좌반구에 출혈이 있었음을 알 수 있다. (image from Jill Tayor's TedTalk)* My stroke of insight (Jill Bolte Taylor | TED2008)
그러면 우리 안에도 그런 능력이 있지만, 그러한 우뇌의 잠재적인 능력을 발현시키기 위해서는 좌뇌를 비롯한 다른 중요한 부분의 기능을 잃어야만 하는 것일까? Treffert는 어렸을 때부터 말하는 문장의 철자를 완전히 뒤집어서 말할 수 있는 연습을 하다가 타의 추종을 불허하게 빨리 거꾸로 말하는 사람의 예를 들면서 (예를 들면 How are you? 를 듣는 순간, Uoy Era Woh?로 바꿔 말하는 등의) 어렸을 때부터 의미 없어 보이는 어떤 것을 꾸준히 연습함으로써 이것이 ‘습관 기억’이 되어 버린 경우에 우리도 충분히 특정 부분에서 비범한 능력을 가지는 경우도 있다고 말한다. 다만 대부분의 사람들은 어린 시절에 몰두했던 그런 능력을 잃게 되는데, 대부분은 자라면서 흥미를 잃게 되거나 그런 행동을 어른이 되어서까지 유지하기엔 의미 없는 것들도 많기 때문이다 [3]. 대부분 서번트의 특별한 능력을 말할 때 간과하는 부분은 그들이 어렸을 때부터도 뛰어난 재능을 가졌던 것도 사실이지만, 자신만의 세계에 몰두하여 계속 그것에 계속 시간을 들이며 반복하는 그들의 성향 또한 이러한 습관 기억을 강화할 수 있다는 점이다.
한 편, Snyder와 Mitchell은 우리 모두에게 여전히 잠재적인 능력이 있지만 일반적으로는 접근하기가 어려운 것이라는 가설을 지지한다. 잠재되어있는 능력을 이끌어 내기 위해서는 두뇌 피질의 억제나 양 반구의 불균형이 일어나야 하기 때문에 일반인은 자신이 의도하는 대로 의식적으로 접근할 수가 없다는 것이다. 그들은 저주파의 rTMS*를 통해 실험 자원자들의 좌뇌의 전측두엽 (anterial temporal lobe)의 일시적 억제가 우뇌 담당인 능력인 그리기, 숫자 관련 테스트들, 교정 등의 업무를 외우기, 창의적 그리기 등의 능력이 향상됨을 보였다 [4]. 다만 모든 사람들이 그렇지는 못했다. rTMS를 이용한 다른 비슷한 연구에서는 17명의 참가자들 중 오로지 5명이 서번트 스킬 테스트에서 향상된 능력을 보였던 것이다 [5]. 이는 비슷한 양상의 신경정신학적 장애를 가진 사람들이 모두 서번트 증상을 가지고 있지 않은 것과 비슷한 원리이다. 또는 모든 사람들이 운동선수나 음악가가 될 재능을 가지고 있지 않듯, 선천적 재능이 차지하는 부분이 존재하기 때문이다.
Treffert는 이를 종합하여 우리 모두에겐 '내적 서번트(inner savant)'가 있을 수 있는 가능성이 있으며 그 요소들로 (1) 잠재된 우뇌의 능력 , (2) 유전자 기억, (3) 묻힌 자전적 기억을 들고 있다. 후천적 서번트 증후군의 사례들은 중추신경계의 특정 부분의 병이나 사고 등으로 이 세 요소 모두 접근이 가능하다는 것을 보여준다 [3]. Edwards는 개개인이 좌뇌의 논리적이고 효율성을 우선시하는 모드 (L-mode)에서 우뇌의 기능을 활성화시키는 (R-mode) 트레이닝을 한다면 스스로보다 발전된 창조성과 앞으로의 '큰 그림'을 그리는데 도움을 줄 것이라고 설명하는데 [6], 이런 내용을 바탕으로 우리가 중추 신경계의 특정 부분의 기능을 잃지 않고도 의식적 노력을 통해 우리 안의 서번트에 접근할 수 있는 가능성이 여전히 존재함을 보여준다.(R-mode를 활성시키는 예로 그녀는 '그림 그리는 것'을 배우는 법을 예로 들었다.)
물론 누구나 서번트가 될 수는 없다. IQ와 마찬가지로 모든 재능은 가우시안 벨 커브에 가까울 것이고, 그러므로 그 능력이 잠재되어있다 나타나더라도 상위 레벨에 속할 확률이 높다고는 할 수는 없다. 그러나 비록 노력 끝에 접근한 그 능력이 다른 사람들보다 상대적이고 천재적인 능력이 아니더라도, 우리가 좌뇌의 논리적 잔소리(?)를 잠시 뒤로하고 나 자신의 감정을 들여다보는데 집중하며 훈련을 계속한다면 각자 자신의 최상의 버전의 균형 잡힌 ‘슈퍼 뇌’를 가질 수 있을 가능성은 여전히 충분히 존재할 것이다. 그리고 그 순간은 서번트들의 달력 계산처럼 빠른 달력 계산을 하기 위해 한참을 연습하다가 갑자기 가능하게 된 어떤 사람[7]처럼 당신도 놀랄만한 갑작스러운 '아하' 모먼트로 찾아올지 모른다.
* rTMS: repetitive transmagnetic stimulation, 비침습적으로 두피의 표면에 약한 자기장을 걸어 뇌의 특정부위를 자극시키거나 억제하는 방법. 해당 영역의 뉴런의 활동은 저주파일 때는 억제되고 고주파일 때는 자극되는 것으로 알려져 있다.
[1] Treffert DA, Christensen DD, Inside the Mind of a Savant, Sci Am, 2005, 293(6):108–113. JSTOR, www.jstor.org/stable/26061264.
[2] Treffert DA, Rebedew DL, The Savant Syndrome Registry: A Preliminary Report, WMJ. 2015 Aug;114(4):158-62.
[3] Treffert DA, Isands of GENIUS, 2004, Jessica Kingsley Publishers
[4] Snyder A, Explaining and Inducing Savant Skills, Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2009; 364(1522):1399-1405.
[5] Young RL, Ridding MC, Morrell TL. Switching Skills on By Turning Off Part of the Brain, Neurocase, 2004;10(3):215-222.
[6] Edwards B., The New Drawing of the Right Side of the Brain, 1999, Jeremy P.Tarcher/Putnam
[7] Rimland B, Inside the Mind of the Autistic Savant, Phchology Today, 1978; 12(3):68-80, 1978
그 외 참고자료 및 뒷 이야기
일반 사람들을 위한 뇌에 대한 얘기를 오래전부터 하고 싶었는데, 처음엔 팟캐스트의 형식을 생각했다가 설명만 하면서 이끌어가기엔 방송이 다소 지루해질 수 있고, 이미지를 보여줄 수 없어 포맷이 맞지 않겠다는 생각이 들었습니다. 미디엄을 블로그로 정하고 첫 화는 예전부터 관심을 가졌던 서번트 증후군에 관한 얘기로 시작하고 싶었어요. 글 시작에 나온 <레인맨>을 보고 제가 가져왔던 질문이기도 했거니와 실제 저의 연구 토픽과는 (아주!) 다르지만 독자들이 좀 더 호기심을 가질만한 내용이기도 하기 때문입니다. 앞으로도 (항상은 어렵겠지만) 대부분의 에피소드는 영화에 나오는 소재와 연관 지어 다뤄나갈 생각입니다. 또한 브런치에서는 글을 작성하는데 각주를 달 수가 없게 되어있어서 참고문헌과 별개로 부득이하게 중간중간 각주를 정리하고 가는 방식을 택했습니다. 양해 부탁드립니다.
이 포스트는 올리버 색스 Oliver sacks의 'Musicophyilia'와 서번트 증후군 연구의 권위자인 대롤드 트레퍼트 Darold A. Treffert의 'Islands of genius'과 위의 참고문헌들을 바탕으로 쓰였습니다. 또한 다음의 사례들은 Island of genius에서 소개된 이름을 바탕으로 구글에서 검색한 결과를 요약한 것입니다. 각각 링크를 누르시면 유튜브에서 관련 다큐멘터리 클립 혹은 관련 자료를 보실 수 있습니다. 혹시 검색해 보시고 싶으신 분들을 위해 영어 이름으로 표시하였습니다.
- Kim Peek- The real rain man : 킴픽의 생전에 그와 그의 아버지의 캘리포니아 여행을 따라가며 그에 대해 자세히 소개한 다큐멘터리. 그가 어느 정도는 사람들과 소통하고 특별한 재능을 세상에 알리게 된 건 아버지 Fran의 헌신적인 보살핌을 빼고 설명할 수 없습니다. 안타깝게도 킴 픽의 사망 후 2년 후 그의 아버지도 돌아가셨다고 합니다. 슬프지만 하늘에서도 부자가 영원히 같이 편히 쉬기를 바랍니다.
- David Savage : 어렸을 때부터 피아노에 뛰어난 재능을 보여 밴드와 함께 정기적으로 공연을 하는 재즈 피아니스트로 활동하고 있습니다. 자신의 이름으로 된 유튜브 채널을 운영하고 있습니다. 무표정한듯한 얼굴과 다르게 그의 연주는 아주 아름답고 훌륭합니다. 마음이 지칠 때 그의 또 다른 연주곡 < like someone in love>를 들어보면 어떨까요.
- Daniel Tammet : Pi를 소수점 아래 22514까지 외워 유럽 신기록을 세웠다고 합니다. 10,000까지는 모든 숫자를 다른 색과 질감으로 느끼기 때문에 매일이 다른 색을 갖고 있다고 하고 번개처럼 빠른 계산과 다양한 언어를 사용하는 것으로도 유명합니다. 데이비드 레터맨 쇼를 비롯한 많은 미디어에 나왔습니다. 그가 쓴 책도 세권이나 나와있으니 관심 있으신 분들은 읽어보시는 것도 좋겠습니다.
- Franco Maganani : 후천적 서번트 증후군. 전혀 그림을 그리지 않으며 살다가 어느 날 고열과 환각, 발작 등을 겪은 후 자신이 18살 때 떠난 고향 마을을 아주 정확한 기억력으로 그리기 시작했다고 합니다. 이를 통해 트레퍼트 박사는 우리 모두에게도 태어난 이후부터의 어마어마한 ‘기억’이 존재하고 있지만 일반적으로는 접근되지 않는 채로 잠재되어있다가, 특별한 사고 등을 통하여 뇌의 특정 영역에 영향을 미치면 이것이 드러나는 것일 수 있다는 이야기를 하고 있습니다.
이외에도 savant syndrome을 검색하면 구글과 유튜브에 무수히 많은 케이스의 사람들과 다큐멘터리를 볼 수 있습니다. 그들의 재능도, 서번트가 된 원인도 제각각 다르지만 인간의 뇌가 해낼 수 있는 일들이 어디까지인지를 보는 것은 뇌과학적인 측면에서 상당히 흥미롭습니다. 다만, (이 블로그에서는 앞으로 사회적 담론은 최대한 배제하고 쓸 생각입니다만) 서번트 증후군을 비롯한 다른 모든 신경정신학적 장애에 대한 관심이 그들을 '우리와 다른 존재'로 이질화시키는데 쓰인다거나 흥밋거리로 소비되지 않도록 쓰는 저도 항상 주의하려고 합니다. 여러분도 읽으시면서 이러한 장애가 단지 주양육자/보호자의 희생과 사랑으로만 해결되는 것이 아니며 우리가 사회적 보호 시스템을 어떻게 운영해야 하는지에 대해 한 번쯤 생각해보는 계기로 삼으셔도 좋을 것 같습니다. 마지막으로 트레퍼트 박사의 서번트 증후군 센터를 소개합니다. 비슷한 증상과 관련된 문의와 자주 묻는 질문, 후원을 할 수 있습니다. http://www.agnesian.com/services/treffert-center
