EBS 위대한 수업(운명의 뇌과학)제4강~5강 요약정리

EBS 위대한 수업(운명의 뇌과학) 제4강~5강 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>

 

제4강 가족의 뇌

 

 

■ 가족의 유전 정보

 

  - 가족은 신경 과학자에게 비슷한 뇌를 연구할 기회를 준다

    · 가족은 많은 유전 물질을 공유하고 있다

    · 부모의 정자와 난자가 만나 배아를 형성하고 부모의 생식 세포가 결합해 DNA에 생물학적 데이터를 새긴다

      이를 통해 다른 세대로 복잡한 특징을 전달

    · 최근 유전학자들은 유전 정보를 빠르게 해독하게 됐고 인간 행동의 대부분이 유전에 기반한다는 걸 알게 되었다

    · 가족은 대부분 비슷한 환경에서 자라 공통된 경험을 하기 때문에 체형도 뇌의 구조, 사고방식도 비슷하다

    · 신경 가소성(우리의 경험을 통해 뇌가 스스로 신경회로를 바꾸는 능력) 현상을 통해 알 수 있듯이 

      우리의 미래와 인지 방식에 영향을 미친다

    · 가족은 살아 있는 연구 자료와 같아서 개인의 관점이 어떻게 생기는지 관찰할 수 있다

    · 가족을 통해 서로 다른 뇌가 어떻게 협력하고 갈등이 발생하고 이를 해결하는지 이해할 수 있다

 

  - 지능의 유전

    · 지능의 유전율은 약 55%로 추정된다

    · 지능과 연관된 대다수의 유전자는 태아의 신경 세포 결합에 영향을 미치고 성인이 될 때까지 가소성과 기능을 유지

    · 어릴 때 IQ 테스트로 측정한 지능을 통해 지능 발달을 예측할 수 있다

      지능은 평생에 걸쳐 거의 변하지 않기 때문이다

    · 이안 디어리(에든버러 대학 심리학 교수, 정신과 의사)

      : 9년 전, 이안 디어리는 1923년생들의 데이터를 살펴보았다

      : 11세 때의 시험 결과는 80여 년 후의 시험 결과를 예측했다

    · 지능은 하나의 요인으로 구성돼 있다

      어떤 인지 능력이 뛰어나면 다른 인지 능력도 높다는 것(일반 지능 G인자)

    · 손 캐럴(1916~2003) 미국 심리학자 : 460개의 지능 관련 데이터를 검토하여 G인자를 발견

    · IQ 테스트로 측정한 인지 능력은 평생 꾸준히 유지된다

    · 결정 지능(삶의 경험과 지식이 축적된 결정체), 유동 지능(습득한 지식을 합리적으로 적용하는 능력)

      유동 지능은 30대 후반에 정점을 이루고 서서히 쇠퇴    

      나이가 들수록 지혜는 늘어나지만 두뇌 유연성과 사고의 속도는 감퇴한다

      나이 든 사람들은 정보를 다르게 받아들인다

        → 이미 알고 있는 지식을 기반으로 새로 들어오는 정보를 분류(외부 신호를 입력하는 비중을 줄임)

    · 신체 감각이 쇠퇴하여 외부 자극을 다 믿을 수 없고 비중을 줄여야 높은 두뇌 능력을 발휘할 수 있다

    · 청소년기는 신경이 발달하는 시기로 10세~25세까지 뇌의 가소성과 유연성이 최고조에 달한다

      이 시기에는 뇌에 거대한 신경 수초가 형성된다

      신경 수초의 지방층이 신경 세포를 감싸 길을 포장하고 전기 신호는 그 길을 지나 빠르게 정보를 처리한다

      사용하지 않는 신경 연결은 제거

    · 청소년기는 유동 지능과 결정 지능이 동시에 발달하는 시기로 창의력과 문제 해결 능력이 높아진다

    · 아동의 신경 세포는 빠르게 연결되어 놀라운 속도로 학습하게 한다

    · 평생에 걸친 두뇌 변화는 다양한 연령대의 중요성을 보여준다

    · 훌륭한 팀은 나이 많은 사람의 폭넓은 지식과 경험을 활용하고 젊은 사람의 창의성과 문제 해결 능력을 활용할 것

    · 신경 과학자들은 부모가 아이와 눈을 맞추고 대화할 때 서로의 뇌파가 동기화되어 하나의 슈퍼 브레인이 되고

      함께 세상을 바라볼 수 있다는 사실을 발견했다

    · 뇌파 동기화는 학습력과 기억력을 증진시킨다

    · 가족뿐 아니라 상대방의 눈을 바라보거나 함께 무언가를 하는 것으로도 두뇌 동기화가 이뤄져 집단 지성을 형성

    · 할머니들은 손주가 미소를 지으면 기쁨을 느꼈고 울고 있으면 슬픔과 고통을 느꼈다

      자기 자식보다 더 손주들의 감정에 깊이 동화된 것

    · 손주들과 많은 시간을 보내는 조부모들은 인지력 감퇴율이 낮다

      손주들과의 감정 교류가 치매 가능성을 낮춰주기도 한다

    · 핵가족의 경우 어린 시절에는 가족들과 삶의 환경을 많이 공유하는데 삶의 환경은 뇌의 가소성에 영향을 미친다

      가족들의 뇌의 회로는 비슷해진다

    · 가족들은 뇌의 구조와 사고방식이 비슷해

      반향실 효과(특정한 정보에 갇혀 새로운 정보를 받아들이지 못하는 현상)를 만들기도 한다

 

  - 크리스 프리스(심리학자, 유니버시티 칼리지 런던 신경영상센터 명예교수)

    : 우리가 어떻게 세계관을 공유하는지 연구, 두 사람이 감각 정보를 공유할 때 어떤 일이 일어나는가   

    : 과제 수행 능력이 뛰어난 개인의 결정보다 공동으로 내린 결정의 민감도가 30% 정도 더 높았다

      두 사람이 자유롭게 토론할 수 있을 때만 발생했다

    · 대가족은 다양한 연령대의 인지 능력을 합쳐 훌륭한 그룹을 만들 수 있고 의사소통 능력을 키울 수 있어

      오류를 깨닫게 해 준다

    · 가족은 유전자와 환경 경험을 공유하기 때문에 의사소통 기술을 발전시키고 서로의 장점을 배우는 법을

      익힐 수 있다

    · 타인에게서 배우는 능력은 인간의 생존에도 중요하다 

      → 집단 지성을 높여 번영할 수 있게 한다

 

 

 

 

제5강 뇌의 미래

 

■ 뇌를 이해하게 되면서 벌어지는 놀라운 일들

 

  - 새로운 치료법은 오랜 고통에 시달린 이들에게 위안을 준다

    · 파킨슨 병, 심각한 우울증과 약물 중독 등(증상을 차단하는 동시에 쾌락 회로의 스위치를 켠다)

    · 절단 환자와 마비 환자, 시각 장애, 정각 장애인들

    · 인공 시냅스와 하드 드라이브를 신경망으로 연결하는 아이디어도 나왔다

      (알츠하이머 환자의 기억력을 증진할 수 있다)

 

  - 새로운 기술로 우리의 두뇌 능력 증진을 위해 사용될지도 모른다

    · 신경 임플란트, BCI, 인공지능은 실현 가능성이 크다

    · 뇌와 기계, 개인과 집단의 경계는 모호해질 것

  - 새로운 기술로 인한 부작용

    · 환자들의 인공 장치 중독 : 전기 자극 버튼을 눌러 쾌락을 강박적으로 추구

      → 인간의 뇌는 중독되기 쉽게 진화되었다

    · 인공 장치의 남용을 막기 위해 통제권을 의료진에게 넘겨야 했다

 

  - 새로운 기술과 관련한 실험들

    · 리처드 로슈(메이누스 대학 심리학 교수)의 실험

      : 폐쇄 회로 시스템을 만들어 세 사람의 뇌를 연결하고 감정 상태를 전기 신호로만 전달했다     

EEG 신호는 다른 감각 형태로 바뀌어 두 번째 사람에게 전달되었다

      : 그들의 알파파가 증가했고 뇌파 신호가 전달되었다(세 사람은 하나가 되어 편안한 기분을 누림)

 

    · 네덜란드 델프트 대학의 케렌 란셀(미디어 아티스트), 헤르만 마트(미디어 아티스트) 부부

      : 키스를 해체해서 보여줌

      : 이것을 확장해 '공감 생태학' 프로젝트를 진행 → 인간과 식물의 의사소통을 탐구

        커플의 반응으로 만든 교향곡을 식물들에게 들려주고 식물의 이산화탄소 소비량을 악보로 변환

        인간과 식물의 의사소통이 어우러진 오케스트라를 만들어냈다

 

    · 쥐들의 신경 과학 실험

      : 쥐들에게 단기 기억 과제를 수행하게 하고 기억을 만드는 영역 속 신경 세포들의 활동 패턴을 관찰

      : 과제를 성공적으로 수행한 쥐에게서 전기 패턴을 추출

        기억 과제를 수행해 본 적 없는 수여자 쥐에게 공여자 쥐의 전기 패턴을 전달

        뇌 자극을 통해 공여자 쥐의 해마 전기 패턴을 전달하자 수여자 쥐의 수행 능력이 향상했다

          → 다른 쥐의 기억에 영향을 받은 것

    · 언어나 모방, 유전자가 아닌 전기적 자극을 통해 기억, 즉 수행 능력이 전달된 것

    · 뇌를 클라우드에 업로드하고 융합하는 시대로 나아갔다는 것

 

    · 미겔 니코렐리스(듀크 대학교 의공학과 교수)

      : 원숭이에게 과제를 주고 뇌파를 포착해 두뇌 지도를 만들었다

        기어를 움직여 컴퓨터 화면의 물체를 조종하는 과제

        이들의 뇌가 서로 연결되어 뇌의 기능이 하나로 통합되면서 하나의 유기적이고 생물학적인 컴퓨터를 형성

      : 원숭이 한 마리보다 합심한 두뇌망의 성적이 더 좋았다

      : 미겔은 이 실험을 통해 수백만의 두뇌가 협업할 수 있다고 생각했다

        하나의 컴퓨터가 답할 수 없는 여러 문제를 처리할 수 있을 것

    · '멀티 브레인 시스템'같은 컴퓨터는 인간 지능이나 컴퓨터의 한계를 뛰어넘는 문제 해결에 사용할 수 있다

 

  - 인공 지능과 뇌의 공생에 관한 쟁점들

    · 신경 신호를 통제해 타인을 조종할 수 있는가?

    · 두뇌 융합이 인지 능력과 도덕성에 어떤 영향을 미치는가?

    · 사생활 보호 문제와 해킹의 위험성

    · 뇌를 연결하고 정보를 전달하는 행위 자체가 주체성과 정체성에 관한 심오한 질문을 재기한다

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     https://home.ebs.co.kr/greatminds/index

 

위대한 수업

 

70원의 기적 EBS에서 전 세계 최고의 지성을 한 자리에 만날 수 있는 프로그램을 기획했다.

 

방송시간 EBS1TV 월~금 23:35~23:55                        EBS2TV 월~금 22:00~22:20(재방)

                        토     09:30~11:00(종합)                            토      22:15~23:45(종합)

                        월~금 15:05~15:25(재방)