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품목정보
| 발행일 | 2017년 05월 01일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 280쪽 | 373g | 145*210*13mm |
| ISBN13 | 9791187336792 |
| ISBN10 | 1187336793 |
놀라운 피부
: 생각하고 맛보고 감각하는 제3의 뇌
덴다 미츠히로 저 / 김은영 역
|
동아엠앤비
|
2017년 05월 01일
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- 자연과학 top100 2주
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저자 : 덴다 미츠히로
1960년 효고현 고베시 출생. 주식회사 시세이도 리서치센터 주임 연구원. 국립연구개발법인 과학기술진흥기구 CREST 연구원. 교토대 공학부 공업화학과 졸업. 동대학원 공학연구과 분자공학전공 석사 과정 수료. 94년 교토대 공학박사 학위 취득. 캘리포니아대 샌프란시스코 캠퍼스 연구원을 역임, 2009년부터 현직에 재직 중.
저서로 『피부는 생각한다』(이와나미 과학 라이브러리), 『현명한 피부 - 사고하는 최대의 ‘장기’』(치쿠마신쇼), 『제3의 뇌 ~ 피부로부터 생각하는 생명, 마음, 세계』(아사히출판사), 『피부감각과 인간의 마음』(신쵸센쇼)가 있다.
저서로 『피부는 생각한다』(이와나미 과학 라이브러리), 『현명한 피부 - 사고하는 최대의 ‘장기’』(치쿠마신쇼), 『제3의 뇌 ~ 피부로부터 생각하는 생명, 마음, 세계』(아사히출판사), 『피부감각과 인간의 마음』(신쵸센쇼)가 있다.
역자 : 김은영
서울대학교 자연과학부에서 지구시스템과학을 전공하고 동대학원에서 고생물학을 공부했으며, 현재 격주간 과학 만화 잡지 《어린이과학동아》에서 과학을 쉽고 재미있게 전달하기 위해 노력하고 있다. 옮긴 책으로는 『과학 없는 과학』, 『세상을 바꾼 수학』, 『지식이 번쩍! Creativity Book』, 『진짜 진짜 재미있는 과학그림책』, 『노래하는 곤충도감』이 있으며, 『과학 실험을 도와줘! 미션키트맨』 등을 집필했다.
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짚신벌레는 하나의 세포로 이루어진 생명체, 즉 단세포 생물입니다. 물론 뇌는 없습니다. 세포막과 그 위에 가느다란 털 같은 섬모가 있을 뿐입니다. 그러나 장애물을 만나면 피합니다. 자신의 생명에 관계된 고온, 저온, 극단적인 산성, 염기성 물로부터 도망갑니다. 그리고 먹이가 되는 세균을 발견하면 가까이 다가가 잡아먹을 수 있습니다. 이런 여러 가지 판단과 행동은 모두 짚신벌레의 ‘피부’에 해당하는 세포막으로부터 비롯된 기능입니다. 짚신벌레의 선두, 쉽게 말해서 머리에 ‘부딪히는 자극’이 발생하면 세포막 안쪽과 바깥쪽의 전위차가 사라지고(신경 과학에서 흥분에 해당하는 ‘탈분극’이라 는 현상), 반대로 꼬리 부분을 자극하면 안쪽의 전위차가 커집니다(신경 과학에서의 ‘과분극’). 그리고 선두가 무언가에 부딪혀 탈분극이 됐을 경우, 섬모 막에 있는 ‘칼슘 나트륨 채널’이라는 칼슘 이온만을 통과시키는 구멍을 통해 칼슘이 흘러들어갑니다. 그 결과로 섬모의 움직임이 빨라지는 탓에 헤엄치는 속도 역시 빨라집니다. 이런 작용 덕분에 짚신벌레가 물속에서 무언가에 부딪혔을 때 그것을 피할 수 있다는 것이 오사카대학 나카오카 야스오中岡保夫 박사의 설명입니다.
또한 온도에 대해서도 선두부에서는 온도가 높아지면 탈분극이 일어나고, 꼬리 부분에서는 반대로 온도가 내려가면 탈분극이 일어납니다. 이 때문에 장소에 따라 섬모의 움직임이 바뀌고 그 결과 짚신벌레는 자신에게 ‘쾌적한’ 온도가 유지되는 장소로 이동할 수 있다고 합니다.
물의 산성, 염기성, 먹이가 되는 세균의 존재가 일으키는 화학적인 자극도 수용체에서 감지해 이에 따라 섬모를 움직이기 시작합니다.
이들 수용체가 받아들인 정보를 집중 처리하는 뇌 같은 조직은 그 어디에도 없습니다. 모든 자극을 받아들인 각 부위가 반응해서 움직이는 것뿐입니다. 그럼에도 불구하고 짚신벌레는 ‘판단’하고, 자신의 생명 유지에 맞는 ‘행동’을 취하는 것입니다.
……
1950년대 미국의 바덴 신경과학연구소에서 일하던 그레이 월터W. Grey Walter 박사는 ‘거북이’라는 별명의 로봇을 만들었습니다. 이 거북 로봇은 빛을 감지하는 센서와 접촉을 감지하는 센서, 그리고 방향을 바꾸기 위한 모터(키 모터)와 움직이기 위한 모터(구동 모터)로만 이루어져 있습니다. 빛을 감지하면 키 모터가 정지합니다. 무언가와 접촉하면 빛 센서가 일단 정지하고, 키 모터와 구동 모터가 움직이고 멈추는 것을 빠른 속도로 반복합니다. 딱 이렇게만 이루어져 있습니다. 그러나 이 거북 로봇은 생물체와 같은 행동을 보여 주었습니다.
방에 광원이 있으면 거북 로봇은 빛을 향해 달려갑니다. 어떤 이유로 진로가 바뀌어도, 한동안 이곳저곳을 둘러본 뒤 다시 광원을 발견하고 달려갑니다. 방 안에 있는 장애물에 부딪히면 거북 로봇은 그 장애물을 피해 전진하든가, 장애물을 밀어 버렸습니다.
거북 로봇을 발명한 월터 박사는 이 로봇을 ‘유사 생명’, ‘학습하는 기계’라고 불렀습니다.
……
각양각색의 놋쇠나 금속 타악기를 합주하는 ‘가믈란gamelan’이 라는 인도네시아의 민속음악이 있습니다. 오하시 박사팀은 발리 섬에서 가믈란을 연주하던 연주자가 트랜스(황홀) 상태에 빠지는 모습을 목격하고, 그 원인이 귀에는 들리지 않은 음파의 영향이라는 사실을 발견했습니다. 그런데 라이브 연주 때는 트랜스 상태가 되더라도, CD에 녹음된 연주로는 트랜스 상태가 되지 않은 겁니다.
일반 CD에는 주파수 2만㎐까지의 소리만 녹음됩니다. 하지만 가믈란 라이브 음원을 해석해 보면 사실은 10만㎐ 이상의 소리까지 섞여 있지요. 이 라이브 음원을 들을 경우 뇌파나 혈중 호르몬 수치에 변화가 생깁니다. 또한 연구팀은 피험자의 머리부터 아래까지 소리가 통하지 않는 물질을 씌우고, 다시 한 번 가믈란의 라이브 연주를 듣게 했습니다. 그러자 놀랍게도 생리 현상을 포함한 모든 영향이 사라져 버렸습니다. 이 결과로부터 오하시 박사팀은, 고주파수의 소리가 귀가 아닌 몸 표면에서 수용된다는 가설을 세우게 됐습니다.
또한 온도에 대해서도 선두부에서는 온도가 높아지면 탈분극이 일어나고, 꼬리 부분에서는 반대로 온도가 내려가면 탈분극이 일어납니다. 이 때문에 장소에 따라 섬모의 움직임이 바뀌고 그 결과 짚신벌레는 자신에게 ‘쾌적한’ 온도가 유지되는 장소로 이동할 수 있다고 합니다.
물의 산성, 염기성, 먹이가 되는 세균의 존재가 일으키는 화학적인 자극도 수용체에서 감지해 이에 따라 섬모를 움직이기 시작합니다.
이들 수용체가 받아들인 정보를 집중 처리하는 뇌 같은 조직은 그 어디에도 없습니다. 모든 자극을 받아들인 각 부위가 반응해서 움직이는 것뿐입니다. 그럼에도 불구하고 짚신벌레는 ‘판단’하고, 자신의 생명 유지에 맞는 ‘행동’을 취하는 것입니다.
……
1950년대 미국의 바덴 신경과학연구소에서 일하던 그레이 월터W. Grey Walter 박사는 ‘거북이’라는 별명의 로봇을 만들었습니다. 이 거북 로봇은 빛을 감지하는 센서와 접촉을 감지하는 센서, 그리고 방향을 바꾸기 위한 모터(키 모터)와 움직이기 위한 모터(구동 모터)로만 이루어져 있습니다. 빛을 감지하면 키 모터가 정지합니다. 무언가와 접촉하면 빛 센서가 일단 정지하고, 키 모터와 구동 모터가 움직이고 멈추는 것을 빠른 속도로 반복합니다. 딱 이렇게만 이루어져 있습니다. 그러나 이 거북 로봇은 생물체와 같은 행동을 보여 주었습니다.
방에 광원이 있으면 거북 로봇은 빛을 향해 달려갑니다. 어떤 이유로 진로가 바뀌어도, 한동안 이곳저곳을 둘러본 뒤 다시 광원을 발견하고 달려갑니다. 방 안에 있는 장애물에 부딪히면 거북 로봇은 그 장애물을 피해 전진하든가, 장애물을 밀어 버렸습니다.
거북 로봇을 발명한 월터 박사는 이 로봇을 ‘유사 생명’, ‘학습하는 기계’라고 불렀습니다.
……
각양각색의 놋쇠나 금속 타악기를 합주하는 ‘가믈란gamelan’이 라는 인도네시아의 민속음악이 있습니다. 오하시 박사팀은 발리 섬에서 가믈란을 연주하던 연주자가 트랜스(황홀) 상태에 빠지는 모습을 목격하고, 그 원인이 귀에는 들리지 않은 음파의 영향이라는 사실을 발견했습니다. 그런데 라이브 연주 때는 트랜스 상태가 되더라도, CD에 녹음된 연주로는 트랜스 상태가 되지 않은 겁니다.
일반 CD에는 주파수 2만㎐까지의 소리만 녹음됩니다. 하지만 가믈란 라이브 음원을 해석해 보면 사실은 10만㎐ 이상의 소리까지 섞여 있지요. 이 라이브 음원을 들을 경우 뇌파나 혈중 호르몬 수치에 변화가 생깁니다. 또한 연구팀은 피험자의 머리부터 아래까지 소리가 통하지 않는 물질을 씌우고, 다시 한 번 가믈란의 라이브 연주를 듣게 했습니다. 그러자 놀랍게도 생리 현상을 포함한 모든 영향이 사라져 버렸습니다. 이 결과로부터 오하시 박사팀은, 고주파수의 소리가 귀가 아닌 몸 표면에서 수용된다는 가설을 세우게 됐습니다.
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