한국에서는 신경과학보다 뇌과학이라는 표현이 더 널리 알려져 있다. 마음에 대한 관심이 마음과 가장 긴밀하게 연관된 기관인 뇌로 확장되다 보니 뇌과학이라는 표현이 널리 퍼진 듯하다. 하지 만 신경계는 뇌뿐만 아니라 온몸에 두루 퍼져 있고, 뇌는 온몸에 퍼진 신경계와 긴밀하게 상호작용한다. 뇌과학의 탐구 대상은 뇌 를 포함한 신경계 전체이므로 신경과학이 더 정확한 표현이고, 해 외에서도 이 표현을 더 많이 쓴다.
나는 한국 독자에게 맞추어 ‘뇌과학’이라는 표현을 쓰고 있는데, 최근에는 그래도 ‘신경과학’이라고 했었어야 했나 조금 후회도 된다. 뇌과학이 마음에 대한 모든 것을 알려준다거나 뇌과학으로 마음을 뜻하는 대로 조작할 수 있다는 식으로 포장되는 경우를 더러 보았기 때문이다.
--- p.19, 「뇌과학과 뇌과학자에 대해 자주 받는 질문들」 중에서
생물학과 교수님은 “외우지 않은 지식은 지식이 아니다”라고 하셨다. 인터넷에 자료가 많아도 ‘무엇을, 왜 검색해야겠다’라는 생각이 없으면, 쉽게 찾을 수 있는 자료도 활용하지 못하는 경우를 보면서 교수님이 옳았음을 알게 되었다. 생리학처럼 조금 다른 과목도 있었지만, 대부분의 생물학 과목은 유전자가 복제되어 단백질로 발현되고, 단백질들이 상호작용하는 구체적인 과정과 그 변주에 대한 내용이었다. 한편 수학과 교수님은 학생들이 지난 학기 에 배운 것을 잘 대답하지 못할 때 “이 녀석들, 이해를 안 하고 외우니까 잊어버리지”라고 하셨다. 수학에서 자주 사용되는 변수 ‘x’는 무한히 다채로운 무언가가 될 수 있었고, 똑같은 명제도 과목마다 다양한 방식으로 증명되고 서술될 수 있었다. 나는 수학 시험 전날에는 반드시 일정 시간 이상을 잤고, 생물학 시험 전날에는 밤을 새워서라도 외웠다.
--- p.28, 「세상을 보는 시각을 여는, 질문」 중에서
신경계가 만들어지고 운영되는 데 필요한 에너지가 워낙 비싸기 때문에, 에너지를 절약할 수 있는 온갖 수단이 동원되었다. 신경 네트워크의 구조를 살펴보자. 멀리 떨어진 신경세포들이 소통하지 못하면 정보를 통합하기가 어려워진다. 그렇다고 뇌 속에 있는 모든 신경세포가 연결되면 연결에 필요한 부피가 늘어난다. 그러면 커다란 뇌를 유지하는 데 필요한 에너지도 증가한다. 그래서인지 뇌 속 신경 네트워크에서는 한 신경세포가 다른 모든 신경세포와 연결되어 있지 않다. 대부분의 신경세포가 일부 신경세포들과 연결되고, 몇몇 신경세포가 마당발처럼 유난히 많은 연결을 가지고 있다. 이런 구조를 작은 세상 네트워크라고 한다. 이런 구조를 취하면 멀리 떨어진 신경세포들 간의 신호 전달을 허락하면서도, 신경세포들을 연결하는 데 필요한 부피와 비용을 줄일 수 있다.
--- p.78~79, 「뇌가 컴퓨터보다 효율이 높은 이유는?」 중에서
미국에서 약리학 수업을 들을 때의 일이다. 교수님은 신약 개발 과정을 설명하면서, 임상실험에서 후보 약물의 효과가 플라시보(placebo) 효과보다 좋아야 한다고 하셨다. 플라시보 효과란, 의학적 처치 자체가 아닌, 의학적 처치에 대한 환자의 믿음이 환자의 몸에 치료 효과를 일으키는 현상을 말한다. 임상실험을 할 때는 실험 참여자를 임의로 두 집단으로 나누어 한쪽 집단에는 후보 약물을 주고, 다른 한쪽에는 효과가 없는 가짜 약물을 준다. 이 외에 모든 조건을 동일하게 했는데도 두 집단에서 병의 경과가 다르면, 이 차이는 후보 약물의 덕분이라고 볼 수 있기 때문이다. 그런데 신기하게도, 가짜 약물을 처방한 집단에서도 증상이 일부 개선되는 현상이 자주 나타난다. 약을 개발하는 입장에서는 어떻게 든 플라시보 효과를 줄이는 실험을 고안하고, 플라시보 효과보다 월등하게 뛰어난 신약을 개발해야 한다.
환자 입장에서 수업을 듣던 내게는 이상하게 들렸다. 환자 입장에서야 약물로든 플라시보 효과로든 낫기만 하면 그만이기 때문이다. 심지어 플라시보 효과는 공짜가 아닌가! 그래서 교수님께 플라시보 효과를 왜 치료에 이용하지 않느냐고 질문했다. 교수님은 너무나 당연한 것을 태연하게 묻는 동양인 학생에게 어떻게 설명하면 좋을지 조금 난감하다는 표정을 짓더니 최선을 다해 설명해주셨다. 환자를 속일 수 없다는 것이 요지였다.
--- p.82~83, 「몸과 마음, 생명이라는 하나의 불꽃이 만들어낸 두 개의 그림자」 중에서
만일에 국내 연구진이 이 연구를 수행했다면, “국내 연구진이 세계 최초로 자폐증의 치료법 발견”이라는 기사가 나왔을지도 모르겠다. 그런데 가만히 돌이켜보면, 그동안 이런 제목의 기사가 많았던 것에 비해서는 치료법이 아직 나오지 않은 질병들(예: 치매 등)이 제법 많다. 이는 이와 같은 연구 결과가 사람에게 적용되려면 무수한 추가 연구가 필요하기 때문이다. 예를 들어서 락토바실루스 루테리가 뇌의 다른 영역, 다른 행동, 다른 생리작용에 부정적인 영향을 주지는 않을지, 이 연구에 포함되지 않은 다른 자폐 범주성 장애에도 효과가 있을지, 오랜 기간 투여해도 괜찮을지, 생쥐가 아닌 사람에게도 효과가 있을지 등을 살펴보아야 한다. 이런 과정에는 대개 10년이 넘는 시간이 걸리고, 많은 후보 약물(또는 치료법)이 사람에게 유용하지 않다고 판명되어 낙오한다.
--- p.122, 「장내 미생물과 사회성」 중에서
읽고 김이 샜을지도 모르겠다. 대부분의 사람들이 남자의 뇌, 여자의 뇌라고 했을 때 궁금해하는 것은 뇌의 부피라든가, 이름조차 낯선 어떤 단백질의 발현 따위가 아니기 때문이다. 대개는 ‘남성의 뇌가 크니까 남성의 머리가 더 좋다는 의미냐, 남녀가 어학 능력이나 수학 능력에서 차이가 있다는 것이냐’와 같은 능력이나, ‘여성이 더 감정적이고 남성이 더 이성적이라는 것이냐’와 같은 성격의 차이를 궁금해한다. 이런 차이가 태어날 때부터 생물학적으로 결정되어 있는 게 아닐지 확인하고 싶어 하는 경우도 많다.
주로 사회적인 편견과 관련된 이 항목들은, 남녀 간에 차이가 없거나 경미하여 논의하는 것이 무의미하다고 밝혀졌다. 1990년부터 2007년 사이에 이뤄진 242개의 연구의 데이터(무려 120만 명의 아동과 성인을 대상으로 한)를 분석한 메타 연구에 따르면 남녀의 수학 능력에는 차이가 없다고 한다. 다른 메타 연구들도 수학 능력뿐만 아니라, 언어 능력, 공격성, 리더쉽, 인성, 도덕적 추론 등 많은 부분에서 남녀 간에 차이가 없거나 작다는 사실을 확인했다.
--- p.256 「여자의 뇌, 남자의 뇌 따윈 없어」 중에서