2020. 3. 13. 13:01ㆍ과학
미치오 카쿠는 <초공간>, <평행우주>, <마음의 미래> 등의 저자로, 이론물리학, 뇌과학에 일반인이 그나마 쉽게(?) 접근하게 해준 과학자이다.
우리는 과연 어디서 왔을까, 우리가 인지하는 공간과 시간이란 과연 무엇인가, 우리는 어떤 존재인가?
우리가 가지고 있는 세상에 대한 근원적인 질문들을
과거에는 종교와 철학이 설명해주었다면,
최근에는 물리학의 발전으로 많은 부분이 밝혀지고 있다고 생각한다.
칼세이건의 <코스모스>로 촉발된 호기심이 미치오 카쿠로 넘어가고 있었는데,
유튜브에도 이 분의 뇌과학과 관련한 동영상이 있어서.. 아래에 그 내용을 정리함..
"우리 우주에는 두가지 위대한 과학적인 미스터리가 있다."
첫번째는 이 우주 자체의 근원에 관한 것,
두번째는 지능의 근원이다.
우리의 어깨 위에 있는 두뇌는 자연이 창조한, 우리가 알고 있는 우주에서 가장 복잡한 물체이다.
우리는 지능을 가진 생명이 존재할 가능성이 있는 행성을 찾기 위해서 가장 가까운 별에 가려면 24 트릴리언 마일을 가야 한다.
또한 우리의 두뇌는 고작 20~30 와츠의 전력을 소비하면서, 그 어떤 거대한 수퍼컴퓨터 보다 뛰어난 계산 능력을 보여준다.
"두뇌는 어떻게 연결되어 있는 것일까?"
두뇌의 각 부위들을 자세히 살펴보면 이해 안되는 부분이 참 많다.
예를 들면, 시각 정보를 처리하는 부위는 두뇌의 가장 뒤쪽에 위치해 있다.
왜 우리의 두뇌는 이렇게 만들어졌나?
그저 아무 의미 없는 진화상의 사고였나?
미치오 카쿠는 물리학자이다.
물리학자들은 이해되지 않는 것을 대할 때, 가장 먼저 머리 속 상상 혹은 컴퓨터 속 가상 공간에 그것의 모형을 만든다.
그리고 재생 버튼을 누르고, 시간 순으로 변하는 모습을 관찰한다.
이 방법은, 아이작 뉴턴이 중력 이론을 생각해낸 방법이며, 아인슈타인이 상대성 이론을 생각한 방법이다.
미치오 카쿠는 이 방법으로 인간의 두뇌와 진화에 관해 연구하였고, 그 결론은..
<'의식(consciousness)'이란 어떤 모형을 만들기 위해 필요한 피드백 루프의 갯수에 따라, 특정 공간에서 나의 위치와 다른 생물과의 관계, 그리고 시간과의 관계를 인지하는 능력이다.>
예를 들어, 온도계의 경우 한가지 의식은 있다. 주변의 온도를 감지하는 의식
또 다른 예, 꽃의 경우에는 아마도 열가지 정도의 의식을 가지고 있을 것이다. 주변의 온도, 날씨, 습도, 중력이 어디로 향하는지 알아야 하기 때문이다.
다음부터는 1단계 의식이다.
'파충류의 뇌(reptilian brain)'
우리 두뇌의 뒷부분, 가장 오래된 고대의 원시적인 부위로서, 균형과 영토 보호 본능, 그리고 교미를 관장한다.
그리고 이 두뇌의 제일 뒤쪽 부위는 지금의 파충류에게서도 찾아볼 수 있다.
파충류들은 특정 공간에서 본인들의 위치를 인지하는 능력이 뛰어나다.
왜냐하면 먹이감을 잡기위해 달려들어야 하기 때문이다.
어릴 적에 과학 박물관에 가서 뱀을 관찰해보면, 뱀은 고개를 돌려 나를 쳐다본다.
"뱀들은 무슨 생각을 하고 있는걸까?"
뱀 : "이 인간이 내 점심식사인가?"
그 다음은 2단계 의식,
'포유류의 뇌(mammalian brain, limbic system)'
두뇌의 중심부에서 부터 앞으로 뻗어있고, 감정과 사회적 계급의 인지를 담당한다.
한 집단에서 자신의 사회적 위치를 이해한다.
드디어 인간으로서 우리가 속해 있는 단계, 3단계 의식
'호모 사피엔스의 뇌(neocortex, prefrontal cortex)'
이성적인 생각을 하는 부위이다.
우리는 미래에 일어날 일을 시뮬레이션 할 수 있다.
다른 동물들은 할 수 없다고 알려져 있는 능력이다.
동물들은 동면을 계획하지 않는다. 내일의 일을 계획하지 않는다. 내일이라는 개념이 없다.
하지만 인간의 두뇌는 미래를 생각할 수 있다.
우리의 두뇌는 예측하는 기계이다.
즉, 우리가 파충류로 부터 영장류, 인간의 전전두엽(prefrontal cortex)까지 두뇌의 진화를 살펴보면,
우리는 공간에서 위치를 자각하는 것에서(파충류),
감정이 생기고 동족을 존중하게 되고(원숭이),
마지막으로 미래를 시뮬레이션 할 수 있는 인간의 의식으로 진화했다는 것을 깨달을 수 있다.
'과학' 카테고리의 다른 글
알콜과 비타민 결핍, 그리고 치매 (0) | 2020.04.17 |
---|---|
크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위란 무엇인가? (1) | 2020.04.10 |
빛의 비밀 : 다섯번째 차원에서 일어나는 진동 (0) | 2020.04.03 |
2200년 전 지구의 둘레를 잰 방법(feat. 에라토스테네스) (0) | 2020.03.27 |
카오스 브레인 오디세이 1편 리뷰 (0) | 2020.03.20 |