뇌를 알면 '변화'가 보인다
게으른 나에 대한 변론
뇌과학을 어설프게 공부하고 관심을 가지면서, 사실 뇌과학이라는 분야는 아직 발전가능성이 많은 , 즉 더 연구될 과제가 많은 분야라는 생각이 들었다.
그럼에도 불구하고 우리가 그동안 스스로를 이토록 게으르다고 질타했던 것에 대하여
혹은 스스로를 구제불능이라고 비난했던 것에 대하여
작게나마 변론해 줄 수 있는 부분이 있지 않을까 생각해 본다.
1. 뇌과학의 편견과 발전에 대하여.
뇌과학의 모든 역사 (맨체스터대학교 생명과학부 교수, 동물학자인 매튜 코브)
뇌과학은 1665년 덴마크 해부학자인 니콜라우스 스테노가 소규모 사상가 모임에서 현대적인 뇌연구법을 처음 제시하면서 뇌에 대한 연구가 화두에 올랐다고 볼 수 있다.
350년 지나도록 학계에서는 스테노가 제시한 바를 따르고 있는데 이것은 ‘뇌를 하나의 기계로 바라봐야 한다’는 주장이다.
이 책에 따르면 인간의 뇌는 항상 역사가 발전하면서 당대 가장 발달한 기계와 대조되는 성향을 보였다.
예를 들면 과거에 시계가 가장 발달했던 때엔 시계와 톱니바퀴가 현재에는 컴퓨터와 데이터들 간의 상관관계를 들며 뇌를 설명하려는 경향이 있는데 이 책은 우리가 갖고 있는 뇌에 대한 생각의 한계와 현재 발달한 기계와의 대치가 뇌라는 기관의 한계를 규정짓고 연구를 발달시키는 것을 방해한다고 말한다.
또한 과거에는 신격화되었던 사람들 -예를 들어 조현병 환자 같은 사람들은 -신과 소통하면서 일반 사람들과 연결해 주는 초월적 존재로 인지 되었다면 현재에는 정신병환자로 분류되어 치료의 대상이 되었다.
이처럼 뇌는 문화발전에 따라, 사회적 요구에 따라 다르게 이해되고 받아들여지는 경향이 있다.
뇌에 대한 편견을 버리는 것부터가 뇌를 알아가는 것의 시작점이다.
2. 인간의 뇌는 생각하기 위해 만들어진 것이 아니다.
이 무슨 당연하지 않은 이야기인가.
이토록 뜻밖의 뇌과학의 저자 ‘리사 팰드먼 베럿’은
5억 5천만 년 전부터 바다에 살던 활유어와 인간의 뇌를 예로 든다.
감각기관이 없는 활유 어는 빛과 변화를 감지하는 세포만 있을 뿐 눈과 귀도 없다.
저자는 이 책에서 인간의 근원으로 올라가면 활유어와 우리를 먼 친척으로 볼 수 있다고 말한다.
여기서 인간의 뇌가 진화한 것에 대한 의문점을 던진다. 활유어에서 인간으로 인간은 상향진보 방식으로 진화했다고 보는 것이 많은 서구인들의 관점. 말하자면 하등동물에서 고등동물로 진화해 피라미드 맨 꼭대기에 있는 어떤 동물이 인간이라고. 하지만 이는 틀렸다.
5억 년 전쯤 과학자들이 부르는 ‘캄브리아기’의 시기가 있었는데 이때 사냥, 곧 잡아먹는 포식 행위가 등장했다. 이로 인해 도망가야 하는 피식자와 잡아야 하는 포식자에게 정교한 움직임이 발달했다. 감각신경과 운동신경이다. 이 감각신경과 운동신경을 활용하는 설명을 금전을 운영하는 예산에 비유하겠다.
이제 뇌는 효과적으로 예산을 운영하는 형태로 발전한다.
신체예산이란 어떤 공격이 나타났을 때 이를 피하기 위한 반응, 혹은 빠르게 공격하기 위한 계산으로 동물들에게 주로 발달되어 있는데 인간이라고 예외일 순 없다.
예측은 늘 반응을 앞지른다. 포식자의 공격에 앞서 움직일 준비를 한 생물들은 포식자가 덮치기를 기다린 생물보다 생존 가능성이 더 크다.
몸을 효율적으로 운영하려면 혈액과 수분, 염분과 산소, 포도당과 코르티솔 같은 자원을 잘 활용할 수 있는 지휘본부, 즉 뇌가 발달하게 되었다고 보고 있다.
즉 뇌는 생존을 위해 에너지가 얼마나 필요할지 예측하면서 가치 있는 움직임을 효율적으로 해내도록 신체를 제어하는 것이 목적으로 발전했다.
우리는 우리의 뇌가 생각하기 위해 있다고 생각하지만, 사실 신체예산을 잘 관리해서 당신을 살아있게 한다는 뇌의 핵심임무가 낳은 결과물이다. 눈앞의 일을 마치기 위해 밤늦게까지 커피를 마시며 앉아 있을 때 내일 갚을 에너지를 오늘 빌려 써야 하기도 한다. 또 무언가 배우기 위해 지속적인 투자를 할 때는 궁극적으로 생존과 번영에 도움이 되는 일을 하기 위해 장기적으로 예산을 운영하기도 한다.
3. 뇌의 가소성과 추가증 과정
우울증에 관련된 뇌에 대해 저술한 우울할 땐 뇌과학 -저자 앨릭스 코브에 의하면 우울증의 메커니즘은 ‘생각’을 담당하는 전두피질과 ‘감정’을 담당하는 변연계 사이의 의사소통 문제라고 이야기한다.
1) 전전두피질 -이마 바로 뒤에 위치한 뇌의 앞 3분의 1 표면 전체
-계획회로와 의사결정 회로/ 가장 최근에 진화했으며 인간의 뇌에서 가장 큰 부분
-우울한 상태일 때 나타나는 죄의식 ,걱정, 수치심, 명료한 사고의 어려움,우유부단의 주범
- 안쪽 자아/ 바깥 쪽 외부세계
- 때문에 전전두피질 안쪽은 자아에 초점을 맞춘 감정적 부분
-안쪽 전전두피질은 감정을 생각하고 변연계는 감정을 느낀다.
2) 변연계
-뇌의 깊은 곳에 위치한 아주 오래된 (1억년전 초기 포유류에게도 변연계가 있었다.)부분
-변연계는
1. 시상하부-다양한 호르몬을 조절해 신체의 스트레스 반응을 통제(시상하부를 안정시키는 것이 스트레스 관리에 도움)
2. 해마- 단기기억을 장기 기억으로 바꾸는 역할/맥락의존적 기억법-맥락 중심으로 기억하는 방법(대학교 캠퍼스에 가면 옛날일이 잘떠오르는 예)
3. 편도체-시상하부와 긴밀하게 연결, 감정적인 변연계 중심역할/우울증 환자는 편도체 반응성이 높아져 있어서 이 반응을 떨어뜨리는 것이 목적.
4. 전방대상피질 -주의 집중, 통제-어디에 집중하는가.
전방대상피질은 전전두피질과 밀접한 연관 -고통 회로의 중심. 잘못되어 가는 일을 곱씹어 생각하는 경향.
뇌 신경계는 수많은 클러스터들의 연결로 이루어져 있으며 이의 지름길인 허브가 존재한다.
신경세포와의 관계
신경세포간의 틈새- 시냅스(끊겨있는 부분) 화학 물질로 전달
뇌의 신경물질은 계속 죽고 태어나는 것을 반복
-이 때 더 많이 쓰이는 신경세포는 강해지고, 그렇지 않은 것은 약화된다.
우리의 한 신경세포는 하나가 용도를 상실했을 때 다른 감각을 위한 용도로 대치될 수 있다. -시각을 차단하고 점자를 가르치면 촉각에 더 집중하게 되는 것
따라서 한 신경세포가 특정 기능에 더 기여할 수 있지만 어떤 신경세포도 하나의 기능만 갖지는 않는다.
또 손을 뻗는 한가지의 동작을 할 때에도 매번 같은 신경세포가 움직이는 것이 아니라 다른 신경세포들의 조합에 의해 움직인다
- 이것을 축증이라고 한다.
이러한 뇌의 복잡성을 바탕으로 뇌는 끊임없이 재구성 되고 있다.
현재 많은 연구를 통해 뇌는 단순이 뇌에서 그치는 것이 아니라 뇌와 의사소통 하는 장내 미생물을 발견하기에 이르렀다.
4. 뇌의 행동 예측과 오류
1970년 남부 아프리카 의 로디지아 군부대에서 복무했던 한 남자의 이야기.
자신의 의지와 관계없이 군대에 징집되어 게릴라를 색출해 내라는 명령을 받음.
그는 어느날 게릴라 무리를 발견하고 사격할 준비를 하는데.
동료가 쏘지 말라는 말에 다시보니 그것은 어린 아이와 소떼를 몰고가는 장면. 총기로 보였던 것은 어린아이가 소떼를 몰고 가기 위해 쓴 막대기였다고.
과거 과학자들은 뇌와 시각의 관계가 카메라처럼 작동하여 시각 정보를 감지해 마음속에 사진 같은 이미지를 구상한다고 믿었다. 하지만 이는 틀린 발상이고 독자적으로 뇌와 시각간에 종합하는 메커니즘이 존재하고 이에 오류가 발생할 수 있다.
이러한 예는 우리가 추상적인 미술 작품을 볼 때 나타난다.
의미를 알 수 없는 그림을 보고 의미를 찾아내려고 하는 것.
뇌는 끊임없이 예측한다. 또한 여러 가지 경험을 구상하여 전체 프로세스를 예측하는 방식으로 이루어진다.
예측에 대한 또다른 예시.
목이 굉장히 말랐을 때 물 한잔 마셨던 경험.
마지막 한방울 까지 마시고 몇초 이내 갈증이 줄어들었던 예.
하지만 물이 혈류에 실제로 도달하려면 20분 정도가 걸린다고. 그렇다면 어떻게 갈증을 해소할 수 있었을 까. 뇌안에서 일어나는 예측 시스템 때문에 그러하다.
이렇게 뇌는 나 자신과 끊임없이 대화하면서 예측하는 시스템을 반복하고 있다.
그래서 뇌는 먼저 예측을 내놓고 당신의 감각과 끊임없이 대조하는 작업을 하고 있다.
그리고 뇌는 많은 부분 인식하기 전에 행동들을 개시하도록 배선되어 있다.
또한 과거 경험에서 얻은 정보를 추가해 그 느낌이 무엇을 의미하는지 추측한다.
예를들어 충분히 잠을 자지 못해 피곤하거나 기력이 없다고 느껴지는데 뇌가 배고픈 것으로 느껴 간식을 먹으면 기운이 날 것이라고 예측하여 행동하는 것. 이것이 과체중의 원인이 되기도 한다.
뇌는 과거 경험을 통해 행동을 예측하고 준비한다.
이 메커니즘을 알게 되면 당신이 흥분했을 때의 행동은 바꾸지 못하더라도 흥분하기 전에 당신의 예측을 바꿀 수 있는 기회가 있다.
예를 들어 수험생들이라고 가정했을 때 시험을 볼 때 두근거리는 것이 꼭 불안을 의미하지 않는다는 것을 알 수 있다.
학생들은 자신의 신체감각 즉 두근거림, 식은땀 같은 반응들이 불안감이 아닌 왕성한 투지라고 이해할 수 있고, 이렇게 할 때 시험을 더 잘보는 경향을 갖고 있다고.
인간의 뇌는 전체 예산을 (에너지)를 어떻게 관리할 것인가의 프로세스를 갖고 있고 이를 위해 예측을 하면서 대비하며, 스스로와 끊임없는 대화를 나누고 있다.
이 과정을 이해하면 내가 나를 무엇에 노출시킬 것인가 선택할 수 있다.
#우리가 긴장되거나 흥분할 때 행동을 제어할 수 없지만 그 전에 행동을 제어해 컨트롤 할 수 있다.
정동
-몸에서 일어나는 일반적인 느낌 . 정동은 감정이 아니다.
정동에는 크게 유쾌한 것과 불쾌한 것, 활성화 된 것 비 활성화 된 것 네가지가 있다.
우리 몸은 예측 프로그램과 함께 작용한다.
정동은 당신이 어떻게 하고 있느냐의 바로미터이다.
느낌적으로 하고 싶지 않다거나 쌔하다고 느끼는 것도 일종의 빠른 뇌의 예측이다.
하지만 정동은 그리 정확하지 않다.
스마트 워치처럼 포도당이 떨어지고 있으니 초콜렛을 더 먹으라고 한다거나, 어젯밤에 잠을 충분히 자지 않아서 도파민이 부족하다고 신호를 보내거나 하지 않는다.
정동은 단순히 기분이 좋지 않다로 나타나기 때문에 당신의 뇌는 당신을 살리기 위해 무엇을 할지 예측하는 시스템이다.
5. 뇌의 예측 매커니즘에 따른 우리의 행동 변화
우리는 생각해서 행동하는 것이 아니라, 그 행동을 함으로써 이렇게 생각했다고 뇌를 믿게 만들 수 있다.
참고저서 우울할 땐 뇌과학의 앨릭스 코브는
이 시스템을 바이오피드백이라고 말한다. 이는 몸이 하는 일에 따라 뇌의 활동이 달라지는 것을 말한다.
예를 들어 긴장되는 상황에서 자세를 당당하게 함으로써 내가 자신있다고 느껴지게 만드는 예.
요가나 명상을 함으로써 스트레칭, 호흡등을 관리해 내가 스트레스가 낮다고 생각하게 만드는 행동.
일부러 미소를 띠우거나 웃는 행동을 함으로써 내가 정말 행복하다고 느끼게 만드는 것들.
그래서 우울하다고 느끼거나 내 행동변화를 만들기 어렵다고 느낄 때에는 그것을 반복적으로 고려하고 고민하는 것 보다 먼저 행동으로 하는 것이 의미가 있다.
앞서 말했듯 우리 뇌는 우리가 생각하기 위해 있는 기관이 아니며, 뇌는 생존을 위해 예측 시스템을 돌리고 에너지를 효율적으로 활용하는 것에 초점을 두고 행동한다.
때문에 내가 목표로 하는 것을 작은 것으로 쪼개서 작게 성취하는 경험을 통해 변화를 줄 수 있다.
또한 뇌는 고민할 때 보다 결단할 때 스트레스 지수가 낮아 지는 경향을 갖고 있다.
내가 목표로 하는 것을 ‘이것을 하기로 했다고 결단했다’고 스스로 판단하면 그것이 효과를 가져온다.
메타인지?
우리나라 유명한 뇌과학자 정재승 박사의 강연중 메타인지 테스트 스무개 단어 기억하기 실험이 있었다.
과학자, 마스크, 문어, 배드민턴 , 소방차, 인형 , 사자, 국회의사당, 변호사, 당근,
사랑, 택시, 어린이, 정사각형, 주식, 원숭이, 포도,해바라기, 이순신,독일
이 중 내가 기억할 것이라고 생각하는 단어의 개수
내가 실제로 기억하는 단어의 개수
메타인지는 내가 실제로 기억할 것이라고 예상하는 숫자와 실제로 기억하는 숫자가 얼마나 일치하는가
즉, 내가 얼마나 알고있는지를 정확히 알고 있는 능력이다.
메타인지-자기객관화
자신이 아는 것과 자신이 모르는 것을 정확히 파악하는 능력
이를 정확하게 아는 것이 학습 효율성 일의 효율성을 늘려줌과 동시에 이것은 자존감과도 깊은 연관이 되어있다.
자신을 스스로 객관적으로 아는 것이 내가 성취하고자 하는 목표를 정확하게 하고
이 계획을 세부적으로 쪼갬으로써 성취하는 경험을 늘려주어 자존감을 확장시킬 수 있다.
자신이 학습 또는 일하는데 얼마나 걸릴지 알고 세부 계획을 설정하면 성취할 때 훨씬 효율적이고
이러한 성취 경험들이 쌓여 자신의 자존감도 올라가는 효과가 있다는 것이다.
마지막으로 마인드셋에 대해 이야기하고 마치겠다.
마인드셋
고정 마인드셋-자신이 잘하는 것만 하는 것 즉 자신이 잘할 것이라고 생각하는 것만 하는 것이다. 이는 자신을 우물 안에 가둬두고 성장가능성을 지연시키며 스스로를 한계에 가두게 된다.
성장 마인드셋- 못할 것이라 예상되지만 여러번의 시도 끝에 발전하는 것. 이것이 더 자신을 발전시키고 이뤄냈을 때 만족도가 높다고. 사실 못할 것이라 생각했던 일을 성취하면 우리의 성취감에도 큰 자신감을 줄 수 있다. 이러한 내적 힘은 스스로를 성장시키고 '나는 도전하면 뭐든 할 수 있다'는 마인드를 갖게 한다.
뇌는 궁극적으로 우리가 생존에 편한 쪽으로 셋팅이 되어 있지만 어떠한 형태로 뇌를 속일 수 있으며 메타인지를 통해 나를 명확히 아는 것이 중요하지만 스스로의 성장을 위해서 성장 마인드셋이 중요하다.
나를 정확히 알고 내 한계를 앎에도 도전하는 것.
인생과 크게 다르지 않다.
