피부, 제3의 뇌를 선언하다

뇌란 무엇일까요? 너무 뻔한 질문이지만, 한 번 더 생각해 봅시다. 해부학적으로 보면 매우 간단합니다. 사람의 경우, 머릿속 두개골 안에 있는 주름투성이 두부 같은 물체가 뇌입니다.
기능은 어떨까요? 우선 뇌는 생각하는 장기(臟器)입니다. 구체적으로 신체 여기저기에서 시각, 청각, 미각, 후각과 같은 감각 정보를 받아들이고 인식하는 장치입니다. 이러한 정보들을 근거로 여러 가지 결단을 내리고 그것을 행동으로 옮기는 방법을 강구합니다. 그리고 신체의 각 부위에 실행으로 옮기기 위한 명령을 내립니다. 요즘 대부분의 사람들은 뇌에 마음이 있다고 믿습니다. 마음이라는 것도 정의하기 애매한 부분이라서 논하기 시작하면 철학적인 경향을 띠어 길어지므로 일단은 간단하게 정의하겠습니다. 마음은 기분이나 감정, 또는 그러한 느낌을 가진 정신현상입니다...
피부 표면에는 물을 통과시키지 않는 각질층 방어막이 있습니다. 이것은 셀로판테이프로 몇 번 떼어내면 파괴되고 기름을 녹이는 아세톤에도 쉽게 녹아내립니다. 그러나 약간의 상처에도 불구하고 자연히 치유되듯이 피부의 각질층 방어막은 파괴되어도 자연스럽게 되돌아옵니다.
논문의 내용은 다음과 같았습니다. 각질층 방어막를 파괴한 후, 우선 물을 통과시키지 않는 라텍스 고무막으로 피부를 덮습니다. 그러자 방어막 기능이 전혀 되돌아오지 않았습니다. 다음으로 수증기는 통과시키지만 한패인 물방울은 통과시키지 못하는 고어텍스라는 소재를 방어막 파괴 후의 피부에 덮습니다. 그러자 이번에는 방어막 기능이 제대로 회복되었습니다(G. Grubauer, 1989).
논문의 저자인 캘리포니아대학 샌프란시스코校 피부과학교실 연구자는 ‘피부 방어막를 유지하는 기구는 항상 피부의 수분 증산량을 모니터하여 방어막 기능을 일정하게 유지한다’ 고 결론지었습니다. 피부의 각질층 방어막는 자신의 상태를 언제나 체크하고 데미지를 받으면 자동적으로 회복시킵니다. 그런데 고무막으로 덮으면 이미 방어막이 회복되었구나, 하고 피부가 속아버리는 것입니다.
이 보고에 내가 감동한 이유는 이렇습니다. 나는 대학에서 화학열역학을 공부했습니다. 열린 상태에서의 ‘자기조직화’라는 개념에 끌렸기 때문입니다. 닫힌 장소 안에서는 형태가 있는 것은 모두 파괴된다는 엔트로피 법칙이 성립합니다. 그러나 살아있는 것을 보면 목숨이 붙어 있는 동안은 항상 그 복잡한 모양을 유지합니다. 자신의 복제까지 합니다.
닫힌계에서 성립하는 엔트로피 법칙은 열린계, 즉 에너지나 정보가 출입할 수 있는 계에서는 성립하지 않습니다. 에너지의 흐름 중에는 높은 질서 구조가 저절로 형성되는 일이 있습니다. 이것이 자기조직화 현상입니다. 생명은 자기조직화 계에 해당합니다. 주위로부터 먹을 것과 산소, 열을 거두어들이고, 한편으로 배설하고 정보를 발신하며 기능과 구조를 살아있는 한 유지합니다. ‘생명’의 성립에 흥미를 느껴 화학열역학 공부를 한 나는 문지르면 때가 되는 피부에도, ‘자신의 상태를 모니터하고 그 상태가 파괴되면 파괴 상태를 고려하여 원래대로 되돌리는 힘이 있다’는 것에서 생명의 본질을 보는 기분이었습니다.
이 분야의 연구에 몸을 던지자고 결의했습니다. 곧이어 미국으로 건너가 그 논문을 쓴 일라이어스(P. M. Elias) 교수, 파인골드(K. R. Feingold) 교수와 연구할 기회도 얻었습니다. 일본에 되돌아오고 나서도 다양한 실험을 했습니다. 주요 연구의 축은 피부 방어막였지만 환경 습도, 멘탈 스트레스, 후각 자극, 전기, 온도, 호르몬, 결국에는 빛에 이르기까지 점차 범위를 넓혔습니다.
한편으로 피부 시스템 연구도 진행하여 각질층 방어막를 만드는 표피세포가 실은 방어막를 형성할 뿐만 아니라 환경변화를 모니터하는 센서기능도 하며, 그렇게 얻은 정보를 처리하는 기능까지 있다는 것도 알았습니다. 게다가 그 정보는 신경이나 면역계, 순화기계, 내분비계 등 다양한 온몸의 시스템과 나아가서 우리들 마음에까지 영향을 미칠 가능성도 드러났습니다.
여기서 나는 ‘피부는 「제3의 뇌」다’ 라고 선언합니다. 거손 박사가 소화기계에서 찾아낸 사실은 피부, 그중에서도 방어막를 만드는 표피에도 전부 들어맞기 때문입니다. 뿐만 아니라 이미 설명했듯이 소화기와 뇌에도 없는 환경인자 센서기능도 잇달아 발견되었습니다...