연말에 송년모임들이 바쁘다. 또 미처 마무리하지 못한 일들을 끝내기 위해서 바쁜 사람들도 있다. 이 모든 것을 결정하고 해결하는 것이 우리의 두뇌의 역할이다. 그만큼 두뇌는 우주에서 가장 복잡한 대상이다.
우리 두뇌에는 수천억 개의 신경세포인 뉴런이 있고, 그보다 10배 많은 세호가 뉴런들이 수행하는 계산을 돕고 있다. 뉴런은 수상돌기와 축색돌기로 알려진 나무처럼 생긴 돌기들이 여기저기 뻗어져 나가면서 시냅스라는 작은 조직에서 서로 연결되며 마무리된다.
대부분의 학습과 지능의 발달이 이런 두뇌 세포들의 시냅스 연결들이 약화되거나 강화되는 과정을 거쳐 일어난다. 수천억의 뉴런 하나하나는 다른 뉴런들과 적게는 하나에서 많게는 만 개에 이르는 시냅스 연결을 유지한다.
두뇌에서 발견되는 연결 패턴의 수는 대략 4경 가지에 이르며, 연결 상태는 전기적 신호가 화학적 신호로 변형되었다가 다시 전기적 신호가 되는 공간, 시냅스 사이의 작은 공간에서 일어난다. 이곳은 아스히핀에서 프로작까지 향정신성 약물의 활동처이다.
시냅스의 배열의 변화도 중요하지만, 기능의 변화도 세상을 머릿속에 재현하는 두뇌 능력의 이면에서 작동하는 주요 과정이다. 하나의 시냅스가 10단계의 연결 강도를 가졌다고 치더라도 뇌의 전기화학적 배열이 10의 1조 제곱 개가 된다.
최근에는 해마다 시냅스 틈으로 정보를 전달하는 신경전달물질이 50개 이상씩 발견되고 있으며, 이제는 물리적으로 단순히 '연결 강도'라는 배열 용어로만 두뇌에서 무엇이 일어나는지 제대로 설명할 수 없다는 의미다.
뇌는 우리가 지각하고 생각하고 행동하는 모든 것에 반응할 뿐만 아니라 매 순간 연결 패턴을 바꾸고 있다. 이런 역동적인 복잡성이 바로 우리 본성이 고정적인 것이 아닐 수 있다고 걱정하는 많은 사람들에게 해결책을 제시할 수 있다.
두뇌는 너무 복잡하지만, 그만큼 더 유연해서 주어진 요인이 두뇌 상태에 어떤 영향을 미칠지는 전반적인 상황 외에는 예측하기 어렵다. 두뇌는 그만큼 기계적이기보다 오히려 더 생태적인 체계에 가까워 서로 경쟁하는 과정을 평생 반복하며 겪어간다.
시냅스라는 연결조직이 단순히 방대한 의사소통의 조직 이상이며, 서로 경쟁하며 외부 세상의 피드백을 갈망한다. 두뇌가 어떻게 주어진 유전자를 발현할 것인지는 열대 정글이 30년 후에 어덯게 될지 만큼이나 예측하기 힘들다.
장기적으로 어떤 종이 살아남을지 정확하게 예측하기 힘들뿐만 아니라 거의 불가능하다. 각각의 모든 사건들이 힘의 균형을 흔들고, 이어지는 사건을 바꿀 힘을 지니게 되기 때문이다. 약육강식의 자연 생태계의 구성원들이 서로 어떻게 상호작용을 하는냐에 달려 있다.
두뇌처럼 복잡한 체계의 미래는 우리 자신에게 달려 있다. 그렇게 때문에 두뇌에 대해 배워야 하고, 우리는 자유의지를 가지고 있으며, 우리 행동이 사건에 영향을 미치기 때문이다. 우리 두뇌는 상당히 예측하기 힘든 방식으로 발달한다.
우리가 세운 목표뿐만 아니라 운동, 수면, 식단, 친구, 활동들도 유전자 만큼이나 우리 삶을 바꿀 힘을 지녔으며, 그런 자기 인식이 우리가 앞으로 우리 삶에서 만들어가야 할 첫 걸음이다. 두뇌를 무시하는 것은 거의 모든 심리적 장애의 원인이 된다.
오늘도 흥겹고 건강하고 행복한 하루 만들어 가시길 빕니다. 이동윤 드림 |
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