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Jun 26. 2022
(22) 보는 존재, 인간
하윤의 Resolution
백 번 듣는 것보다, 한 번 보는 것이 낫다.
百聞不如一見
-고사성어 중
눈이 귀보다 믿음직하다.
Auribus oculi fideliores sunt
-라틴어 격언
하나님이 이르시되 빛이 있으라 하시니 빛이 있었고 빛이 하나님이 보시기에 좋았더라¹
-창세기, 1장 3-4 절
소중한 감각, 시각
이전 글에서도 다루었지만, 인간의 감각을 우리는 흔히 다섯 개로 나눈다². 이 중, 가장 소중한 감각은 무엇인가? 다르게 묻는다면, 하나의 감각만을 느낄 수 있게 된다면 당신은 무엇을 선택할 것인가?
아마 여러분은 시각을 선택할 것이다. 대부분의 사람들이 그러한 선택을 내린다(80퍼센트 가량, Hutmacher, 2019, Front Psychol.). 우리의 옛 속담에도 ‘몸이 천냥이면 눈이 구백냥’ 이라는 말이 있지 않은가. 인간은 시각에 크게 의존하는 동물임을 우리는 너무나 잘 알고 있다. 이것은 신경과학 교과서에서도 다루어진다. 에릭 켄달의 기념비적인 교과서를 살펴보면, 시각 파트에서는 ‘인간의 세상에 대한 지각과 기억은 대부분 시각에 의존한다’ 는 문장을 찾을 수 있다.
시각의 처리 과정
시각은, 우리가 너무나 잘 알고 있듯이 빛을 느끼는 것이다(그 간단한 생리학에 대해서는 2번 글에서 다루었으니 넘어간다). 전자기파의 일종인 가시광선이 우리 망막의 색소를 통해 전기 신호로 전환되고, 이 전기 신호는 시각 신경을 통하여 이동한다. 망막에서 뻗어 나오는 시각 신경은 우리 뇌 바닥면을 따라 깊숙히 들어오고, 뇌 중앙의 시상하부 아래에서 서로 교차하며(optic chiasm³) 뇌 중앙의 ‘정보 허브’ 인 시상의 외측 슬상핵(LGN) 이라는 핵을 거친다. 이후, 우리 뇌의 뒷부분에 위치하는 시각 피질로 전달되어 이것이 ‘의식적인 시각’을 만들어 낸다(그림 1,2).
그림 1. 인간의 시각 처리 체계. 각 안구의 좌측 시야는 좌반구애서, 우측 시야는 우반구에서 처리된다. 가운데의 시신경이 교차하는 X자 구조물이 바로 optic chiasm이다.
그림 2. 시각 피질은 두 가지 경로를 통해 시각 정보를 처리한다고 알려져 있다. 아래쪽은 물체가 무엇인지를 파악하고, 윗쪽은 물체의 위치나 이동에 대해 파악한다.잠깐, 의식적인 시각이라니 이게 무슨 말인가? 비의식적인 시각도 있다는 말인가? 그렇다. 우리는 뇌 뒤의 시각 피질이 손상되면 의식적으로는 아무 것도 느끼지 못하지만, 외부의 시각 자극에 대해 우리는 무의식적으로 반응한다. 예시로, 실험 동물의 시각 피질을 제거하면 이 동물은 시각은 잃어버리지만, 무의식적으로 움직이는 물체를 쫒아 고개를 돌린다. 또한 빛이 가해지면 동공은 여전히 수축하고, 앞에 갑작스럽게 물체가 나타나거나 밝은 빛에 눈을 질끈 감는 등의 반사들도 남아 있다.
이러한 경우에 환자에게 ‘왜 눈을 감았어요?’ 라고 묻는다면 모른다고 대답할 것이다. 우리의 의식이 처리한 일이 아니기 때문이다⁴ . 또한 앞이 보이지 않는다고 보고하는 환자들에게 ‘이걸 잡아 보세요’ 라며 시각 자극을 제시하면, 그들은 ‘보지 못하지만’ 물체로 올바르게 손을 뻗는다! 또한 무작위로 배치한 장애물들을 잘 통과한다. 그럼에도 환자들은 ‘그저 운’ 이라고 생각한다. 이러한 현상을 맹시 blindsight 라고 부른다. 눈 먼+시각 이니 정말 역설적인 단어이지만, 실제로 이러한 현상은 존재한다. 이것은 앞서 설명한 시각 피질로 전달되는 것 외에도, 상구 superior colliculus 라고 부르는 곳으로 지나가는 병렬 신경 회로가 존재하기 때문이다.
왜, 빛인가?
차치하고, 이러한 시각에 우리는 왜 의존할까? 그것은 많은 정보를, 빠르게 전달하기 때문이다. 우리의 다른 감각들은 시각만큼 정밀하고 예민하지 못하다. 아예 물리적으로 닿아야 하는 미각이나 촉각은 말할 것도 없으며, 후각은 대략적인 방향과 거리를 알려 주지만 당연히 정확치 못하다. 화학적 분자의 확산이니, 거리가 조금만 떨어져도 느끼지 못하는 경우도 허다하다. 청각도 마찬가지다. 소리는 그 파장이 크니, 쉽게 회절하게 되고 물체의 위치를 특정하기 어렵다. 간단히 생각해 보자. 눈을 감고 박수 소리만 들으면서 술래를 잡는 놀이를 생각해 보면, 청각을 통한 물체의 거리나 위치 파악이 얼마나 어려울지 이해할 수 있다⁵. 반대로 빛은 아주 세밀한 디테일까지 보여줄 수 있고, 멀리 떨어져 있어도 상관없이 정보를 전달할 수 있다. 그러니 시각이 진화 과정에서 아주 유용한 도구로 선택되었다는 것은 납득하기 쉽다.
그림 3. 인간의 시각 피질. 후두엽에 위치하는 시각 피질은 전체 피질 면적 중 넓은 영역을 차지하고 있다.이를 잘 대변하듯, 인간 뇌에서 시각 정보를 받아들이는 V1과 V2지역을 합하면 전체 피질 넓이의 20% 를 차지하며(그림 3), 원숭이 연구에 따르면 피질의 55% 가 시각 처리에 직, 간접적으로 관여한다. 그뿐 아니라, 머리에 위치한 여러 기능들(표정 짓기, 눈 움직이기, 시각과 후각, 촉각 정보 전달하기...) 을 담당하는 12쌍의 뇌신경 중 무려 4개가 눈과 관련되어 있다(시각신경(II)은 시각 정보를 전달하며 동안신경(III), 활차신경(IV), 외전신경(VI) 은 각자 눈의 움직임에 관여한다, 그림 4)! 신체는 필요 이상으로는 배정하지 않는 자린고비 원칙을 따름에도 이렇게나 많은 비율을 시각 처리에 배정한다는 것은, 그만큼 시각이 중요한 감각 양상임을 시사한다.
그림 4. 우리의 몸은 척수에서 나오는 31쌍의 척수신경이 조절하지만, 목 위쪽은 뇌에서 바로 기원하는 12쌍의 얼굴신경이 조절한다. 이 중 4개가 눈에 할당되어 있다.시각적 동물, 인간
그러나 사실, 포유류 중에서는 인간(을 비롯한 영장류) 가 독특한 편에 속한다. 대부분의 포유류는 시각이 그렇게 좋지 않고, 특히나 색각이 뛰어나지 않다. 이것은 포유류가 중생대에 수궁류로 갈라진 이후, 공룡들과 함께 살아가던 작은 야행성 동물들로부터 진화해왔기 때문이다(사실, 아직도 포유류의 65% 가량은 야행성이다,(그림 5)).
이들은 주로 밤에 활동하였으므로, 다양한 색각을 발달시킬 필요가 없었다. 그래서 개, 고양이, 쥐, 소를 비롯한 비인간 포유동물들은 색을 훨씬 덜 다채롭게 느낀다(그림 6). 반면, 영장류는 주로 나무 열매 등을 주식으로 섭취하였는데, 그에 따라 열매의 색을 명확히 구분하는 데에 선택압이 있었고 그에 따라 돌연변이로 생겨난 새로운 수용체를 통해 3색각을 얻었으며, 이는 인간(을 비롯한 마카크, 오랑우탄, 고릴라 등의 구세계원숭이류)에게 화려한 색채를 선사했다⁶.
