EBS 위대한 수업(운명의 뇌과학)제1강~3강 요약정리
위대한 서른다섯 번째 강연 '운명의 뇌과학'
과학 커뮤니케이터 한나크리츨로우
신경과학자
케임브리지 대학 연구원
2014년 영국 왕립 과학위원회 선정 '대표적인 과학 커뮤니케이터'
2019년 네이처 선정 '케임브리지 대학의 떠오르는 스타 생물학자'
대표 저서 <운명의 과학>
제1강 자유 의지의 탄생
■ 현재의 나는 어떻게 형성되었을까
- 내가 내리는 결정, 내가 가진 습관, 나의 신념, 정체성은 어떻게 만들어졌을까
· 우리는 뇌를 통해 우리의 행동들이 이미 정해전 거라는 걸 알 수 있다
· 뇌는 과거의 경험과 지식 위에 새 정보를 덮어 씌운다
· 우리는 경험을 통해 주변의 일을 해석하고 반응한다
· 뇌에는 약 860억 개의 신경 세포가 있다(지구 전체 인구의 약 14.5배)
신경 세포들은 평균 약 1만 개의 서로 다른 세포와 연결되어 복잡한 회로판을 만든다
이온이 신경 세포 안팎을 통과하면 외부의 정보를 이해하게 하고 몸을 어떻게 움직이는지 지시하며
세계와 상호작용하도록 한다
· 전기 충격 패널 실험
· 몇 세기 전 땅이나 바다, 하늘뿐 아니라 몸의 신경과 근육도 지도로 만들었다
· 뇌의 지도를 이용하면 초소형 전기 장치를 뇌 안에 이식할 수도 있다
우울증 환자, 마약 중독자, 강박 장애 환자의 뇌에 삽입
· 우리는 이제 유전자 지도도 만들 수 있다
개개인의 몸과 뇌를 만드는 32억 개의 DNA 염기 서열을 알게 되었다
인간 행동이 유전자의 영향을 받는다는 걸 알 수 있다
· 대부분의 유전자는 자궁에 있을 때 뇌를 어떻게 형성할지 결정한다
· 태아의 뇌에는 어떤 해부학적 특징이 존재한다
(자폐증, ADHD를 일으키는 유전자들과 관련된 특징)
- 우리의 삶과 운명을 대대로 전하는 방법은 무엇이 있을까
· 후성 유전학(epigenetics)
: DNA의 염기 서열의 변화 없이 유전자 기능의 변화가 다음 세대로 이어지는 현상을 연구하는 학문
· 조부모의 생식세포 내 DNA 모양이 변하면서 DNA에 그 경험이 청사진으로 남은 것
코드 자체가 아닌 코드 형태로 효소들이 원래와 다른 유전자에 결합할 수 있었다는 것
후손 쥐의 신경 회로가 바뀌어 두려움을 담당하는 편도체에 신호를 보내게 된 것
→ 외상 기억은 후손에게 전달될 수 있다
· 미국 남북전쟁 포로 후손들의 40대 중반 사망률은 11% 더 높았다
(미국 남북 전쟁 트라우마 세대 간 전염_전미경제연구소(2018))
· 홀로코스트 생존자 후손들도 후성적으로 변화한 유전자를 물려받았는데 스트레스 반응을 담당하는
코르티솔 수치와 관련된 유전자였다
(홀로코스트 생존자 자녀에게서 관찰된 트라우마의 후성유전학적 지문_사이언스 데일리(2016))
· 부모님에게 물려받은 것들이 우리의 미래를 결정하는 건 아니다
타고난 운명의 일부는 다행히 바꿀 수 있다
☞ 운명을 거스르도록 어떻게 행동을 바꿀 수 있을까?
새로운 것을 학습하면 신경 세포는 새롭게 연결되고 그걸 반복하면 연결은 단단해지고
기억으로 남는다, 그 기억을 계속 되새기면 뇌 속 전기 신호의 기본 경로가 된다
학습은 습관이 되고 새로운 연결을 만드는 단백질들이 신경 세포를 따라 이동하며 새로운 사고방식을 만든다
· 과거의 기억 때문에 진실을 보지 못할 때도 있다
우리의 정체성은 경험이 기반을 두고 있어서 이미 그려진 생각의 지도를 바꾸는 건 쉽지 않다
생각의 기반이 견고하다면 새로운 지도를 그리기 위해선 대공사가 필요하다
· 변화의 가능성도 있지만 우리 삶은 조상이 물려준 것을 강화하는 방향으로 나아간다
- 우리가 내리는 결정들이 뇌의 메커니즘 덕분이라고 단순하게 바라보는 것도 아름다울 수 있다고 생각한다
외부의 정보가 뇌에서 처리되어 우리가 행동하는 것
- 대부분은 인간이 자유 의지를 가졌다고 생각하고 싶어 하며 생물학적 결정론을 좋아하지 않는다
· 유전자가 열등하다며 학살하는 역사가 반복되는 건 끔찍한 일
하지만 분열이 심해지는 이 시대에는 개개인의 차별성을 인정하는 게 도움이 될지 모른다
우리가 모두 다르다는 걸 인정하는 것
- 사회가 다양한 사고방식을 받아들여야 인류가 생존할 수 있다
제2강 군중의 지혜
■ 뇌는 어떻게 작동하고 우리는 어떻게 결정을 내릴까
- 우리 뇌의 무게는 약 1.5kg으로 총체질량의 겨우 2%를 차지한다
· 우리의 기억을 담고 있고 감정과 상호작용을 한다
· 뇌에는 약 860억 개의 신경 세포들이 있는데 86조 번 연결되어 정교한 회로판을 만들고
시속 190km의 전기 신호를 보내 우리 몸을 통제한다
· 전기 신호들이 또 다른 화학적 신호들과 결합해서 뇌는 외부의 신호를 처리하고 세상과 상호작용하는 법을 지시한다
· 하나의 신경 세포는 극소량의 전류를 만들지만 뇌 전체가 생산하는 에너지는 20와트이다
- 우리 몸에는 부모님이 물려준 32억 쌍의 DNA와 약 2만 개의 유전자가 있다
· 우리 몸을 구성하는 유전자들의 약 1/3은 뇌에서 발현된다
· 사람들이 가진 각기 다른 유전자 세트는 저마다 다른 행동을 하도록 만든다
· 자폐증의 유전율은 약 90%로 추정되지만 유전적 변이가 비율의 차이를 만든다
많은 IT 기업은 자폐증 환자 프로그램을 적극적으로 운영한다
→ 집중력과 논리력 분석력이 뛰어남, 정서적 공감 능력이 뛰어나진 않지만 감정에 휘말릴 일도 적음
· 우리는 모두 장점과 단점을 지니고 있다(개인의 DNA 및 뇌 연결성과 연관)
· 다양한 생각과 행동을 하는 개인들이 하나의 그룹으로 모였을 때 막강한 두뇌의 힘을 발휘할 수 있다
- 개인은 어떻게 만들어지는가
· 유전자뿐 아니라 환경으로부터 배우기도 하고 사고방식을 바꿀 수도 있다
· 신경 가소성은 개인의 의식과 관점을 형성하는 기반이 된다
♣ 신경 가소성(neuroplasticity) : 우리의 경험을 통해 뇌가 스스로 신경회로를 바꾸는 능력
· 환경에서 무언가를 배울 때마다 뇌 안에서 새로운 연결들이 생기고 빨리 달릴 수 있는 길을 만든다
전기 신호가 그 길을 우선적으로 달리면서 우리의 생각, 행동을 결정짓는 습관이 생겨난다
· 선천적 유전과 후천적 환경이 어떻게 뇌의 지도를 만드는지가 신경 과학의 흥미로운 연구 분야이다
· 서로 다른 뇌 구조가 인지적 다양성을 낳는다
· 유전자, 경험, 뇌의 지도가 다른 사람들을 나의 주변에 두면 더 나은 생각의 방식이 형성된다
다른 뇌를 가진 사람들이 팀을 이루면 현실을 더 정확하게 판단한다
- 훌륭한 팀은 어떻게 구성될까
· 비슷한 사람만 모이면 편향은 증폭될 것이다, 서로 다른 경험을 한 사람들이 모여야 한다
· 다른 배경을 가진 사람들이 모이면 각기 다른 뇌의 능력을 발휘한다
· 서로 다른 아이디어와 사고방식을 통해 집단 지능을 한층 더 끌어올린다
< 2차 세계대전 때 에니그마 암호 해독 팀 >
· 케임브리지 대학 출신의 수학자 앨런 튜닝, 신문의 십자말풀이를 풀어낸 일반 시민 스탠리 세즈윅,
독일 로맨스 소설을 즐겨 읽는 메이비스베티 등 다양한 팀원으로 구성
· 1943년 독일군의 암호를 해독할 수 있는 시스템을 개발
· 독일의 패전에 큰 영향을 줬다고 평가
· 여섯 명의 경제학자의 경제 예측의 정확도가 한 명이 예측한 것보다 15% 더 높다는 연구 결과도 있다
· 구글이나 위키피디아 배심원 제도와 민주주의를 봐도 집단 의사 결정은 사회를 발전시킨다
· 다양성이 있는 팀은 성공할 가능성이 크다
· 원활한 의사소통을 위해 노력해야 한다 → 편향을 줄이고 집단 지성을 높일 수 있다
· 반향실 효과로 인한 갈등으로 의사소통이 중단되지 않는다
♣ 반향실 효과(echo chamber effect) : 특정한 정보에 갇혀 새로운 정보를 받아들이지 못하는 현상
· 효과적인 소통을 위해 지배적인 관계는 피해야 한다
· 아마존 창업자 제프 베이조스는 회의를 시작할 때 팀원들이 관련 서류를 읽고 생각할 시간을 준다
회의가 시작되면 직급이 높은 사람이 마지막에 말한다
· 하급 관리직이 팀을 이끌 경우 성공 가능성이 더 크다고 한다(표현의 자유가 더 많으므로)
· '브레인 라이팅'도 있다
(익명으로 종이에 아이디어를 적는 건데 브레인스토밍보다 더 많고 질 높은 아이디어가 나온다)
· 어떤 사람들은 직감적으로 군중의 지혜를 이용하고 적은 정보로도 현명한 결정을 내린다
· 월스트리트 트레이더 존 코츠는 뛰어난 트레이더에 대해서 생각했다
금융 트레이더들은 거래할 때 직감이 중요하다(여러 가능성 중 느낌이 오는 걸 선택)
존 코츠는 18명의 트레이더와 소규모 연구를 통해 그들이 자기 몸의 신호를 잘 읽어낸다는 걸 발견함
→ 내부 수용 감각이 뛰어남, 심박수로 측정 가능
→ 내부 수용 감각 능력 차이가 금융 시장에서 오래 살아남을지 예측할 수 있게 했다
2016년 후반에 경제 위기가 왔을 때 트레이더들은 의식도 못한 채 생리적 신호로 경제 위기를 예측했다
· 직감을 계발하는 법
: 우선 조용한 곳에 앉아 눈을 감고 심장 박동에 귀를 기울인다
그런 다음 1분간 심장 박동을 세 본다(만약 세는 게 힘들다면 팔 벌려 뛰기를 한 뒤에 세 보라)
이런 연습을 통해 직감을 키우고 우리 몸에 저장된 정보를 이용하는 능력을 키울 수 있다
· 여럿이 모였을 대 더 뛰어난 인지 능력이 발휘된다(다른 사람들과 의사소통을 잘하는 게 핵심)
- 사람의 뇌는 20와트의 전력을 생산하고 지구 전체 인구를 합치면 1초마다 1,550억 와트의 에너지를 만든다
· 타인의 뇌 안에 들어가 경험과 감정, 생각을 공유할 수 있다면 갈등과 편견 없이 혁신과 평화를 얻을 수 있을 것이다
제3강 도덕적 마음
■ 우리가 내린 결정들과 사람들의 관계가 우리 삶에 미치는 영향
- 인류는 경이로운 발전을 이룩했지만 약 1만 년 동안 전쟁으로 수억 명의 사람들이 사망했고
매년 약 80만 명이 스스로 목숨을 끊는다
- 통계적으로 보면 우리 자신이 우리에게 더 치명적인 존재라는 것
- 권력자라고 상상하는 것만으로도 타인의 생각과 감정을 이해하는 능력이 감소한다
반대로 자아 중심성은 증가한다
· 눈을 감고 자신이 권력자라고 상상해보자, 그다음 검지로 이마 위에 알파벳 e를 써보자
눈을 뜨고 e를 어느 방향으로 그렸는지 확인해보자
· 리더들은 때때로 어려운 결정을 내려야 한다
타인의 감정에 휘둘리지 않는 게 좋겠지만 타인을 아예 무시하면 의사 결정에 오류가 생길 수 있다
- 우리의 결정은 뇌에서 비롯되므로 뇌의 작동 방식을 알아보면 더 좋은 의사 결정을 하는 방법을 알 수 있다
· 최근 기술의 발달로 신경 세포의 작동 방식을 볼 수 있다
· 태아의 뇌를 통해 사고방식의 토대가 어떻게 결정되는지 알 수 있다
· 우리의 뇌는 생물학적 공통점도 있지만 개별성도 있다
· 뇌의 '측좌핵'은 도파민을 분비해 쾌락과 감각적 만족을 제공한다
성관계, 약물 남용 및 충동구매에 영향을 미친다
· 측좌핵은 우리 조상의 생존에 중요한 역할을 했다
생존을 위해 먹을 것을 찾고 사냥과 성관계를 할 동기를 준다
· 즉각적 만족 회로가 다른 회로들을 압도하기도 한다
· 공동체의 가치와 미래에 대한 사고를 하도록 하는 전전두엽과 편도체, 해마를 연결하는 회로도 있는데
다양한 회로가 균형을 이뤄야 한다
· 즉각적 만족 회로도 중요하지만 잘 통제해야 한다(끝없는 자극을 바라기 때문)
긍정적인 의사 결정을 내리도록 편도체, 해마와 연결된 회로를 강화해야 한다
· 뇌는 끊임없이 새로운 연결을 맺고 강화한다
신경 가소성(우리의 경험을 통해 뇌가 스스로 신경회로를 바꾸는 능력) 변화에 적응하는 능력을 강화시킨다
이를 통해 긍정적인 습관을 만들고 즉각적 만족 회로를 통제할 수 있다
· 우리의 선택, 습관 형성과 관련된 생물학적 연구 결과를 보면 어떻게 하면 긍정적인 사고방식을 만들어 내면서도
즉각적 쾌락의 유혹에서 벗어날 수 있는지 알 수 있다
<두 가지 의사결정 방식>
1. 빠르고 자동적이며 환경의 영향을 받는 방식
상황이 복잡하고 압력이 있을 경우 선택 → 빠르지만 최적의 결정을 내리지 못할 수도 있다
2. 느리지만 많은 생각을 하도록 하는 방식
· 옳은 선택을 할 수 있는 환경을 만들면 아무리 다급해도 좀 더 올바른 의사 결정을 할 수 있다고 한다
· 스위스의 한 연구에서는 운전자들에게 2주간 전기 자전거를 타도록 했는데
그 결과 1년 동안 자동차 사용량이 감소한 것을 확인했다
· 옳은 선택을 하도록 강요하는 건 소용이 없다
· 공포와 불안은 스트레스와 코르디솔의 수치를 높이고 뇌의 연결성을 감소시켜
새로운 사고방식을 어렵게 만든다
· 공포는 전대상피질의 활성을 줄이고 편도체 활성을 강화하기 때문에 의사 결정을 가로막고
문제 해결을 어렵게 만든다
♣ 코르티솔(cortisol) : 급성 스트레스에 반응해 분비되는 스테로이드 호르몬
· 권력은 미주 신경을 비활성화시킨다
미주 신경은 복부에서 뇌, 심장으로 이어진 섬유질 다발이다
· 수많은 정보가 우리 뇌로 들어가지만 우리가 인지하는 건 극히 일부분이며
나머지는 우리 몸에 저장된다
· 결정적으로 권력은 정보를 효과적으로 처리, 통합하는 뇌의 능력을 약화시키고
타인의 신호와 지혜를 인지하는 능력도 떨어뜨린다
· 권력은 거울 신경 세포의 활동도 약화시켜 타인을 이해하고 공감하는 능력을 떨어뜨린다
· 다행히 거울 신경 세포를 훈련할 수 있다
자원봉사를 하고 책을 통해 다른 사람의 삶을 접하고 그들이 처한 상황을 상상하다 보면
거울 신경 세포를 강화할 수 있다
· 우리는 군중의 부정적인 영향력과 비도덕적 행동의 전염력이 의사 결정을 방해한다는 걸 유념해야 한다
· 프란체스카 지노(하버드 경영 대학원 교수)는 실험을 통해 집단 안에 부정행위자를 두면
그를 따라 할 확률이 높다는 걸 발견했다
· 우리는 타인과의 상호 작용으로 그 사람의 가치관을 배운다
특정 상황에 대한 나만의 가치관이 있더라도 타인과 의사소통을 하다 보면 가치관이 변화하기도 한다
공감과 이타주의를 높이는 방향으로 작동하기도 하지만 무관심과 범죄 행위 공모로 이어질 수도 있다
· 몰리 크로켓(예일대 심리학과 교수), 레이 돌런(유니버시티 칼리지 런던 정신 의학과 교수)의 실험에서
비도덕적 결정이 우리의 가치관을 변화시킨다는 것을 발견
비도덕적 결정으로 인한 보상과 죄책감의 괴리를 해소하기 위해 뇌는 선조체의 민감도를 높이고
보상과 동기 부여 신경 회로를 자극해 개인의 이익을 우선하게 만든다
· 새로운 가치관은 그룹 내에 전파될 수 있어 잘못된 집단의식은 쉽게 발생할 수 있다
- 인간은 모방과 순응을 통해 행동하는 법을 배운다
· 사회에서 인정받는 사람들이 부정적인 행동을 해도 된다고 용인하면 다른 이들도 따라 할 가능성이 크다
· 인간은 의식적이든 무의식적이든 주변 사람들의 감정에 동화한다
· 긍정적인 감정과 윤리 의식도 전염될 수 있다(공감과 이타주의를 강화시킬 수 있다)
· 우리는 긍정적인 행동을 인지하고 모방해야 한다
나뿐만이 아닌 모두의 올바른 의사 결정에 도움이 될 것
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