1.4킬로그램의 우주, 뇌

정재승, 정용, 김대수 KAIST 교수 국가 대표 뇌 과학자들이 밝히는 ‘뇌’의 모든 것! “식당에서 7개로 구성된 모듬 초밥 한 접시를 주문했다고 가정해 보겠습니다. 여러분은 예전에 초밥을 먹은 적이 있어서 각각의 맛을 잘 알고, 각각의 초밥에 적절한 수준의 선호를 가지고 있습니다. 그렇다면 여러분은 앞에 놓인 7개의 초밥 중에서 어떤 것부터 드시겠습니까? 왜 그걸 고르셨나요?” -정재승 KAIST 바이오및뇌공학과 교수, 본문에서 정재승 KAIST 바이오및뇌공학과 교수가 주도한 초밥 실험이 최근 국내외 언론과 SNS상에서 화제가 되었다. 초밥이라는 음식을 이용해 인간의 의사 결정 과정을 보여 주는 이 연구 결과는 국제 학술지 《플로스원(PLos one)》에 발표된 지 한 달여 만에 조회 수가 8,500회를 넘어섰고 해외 언론에 뒤이어 국내 언론에서도 보도되었다. 인간을 ‘합리적 의사 결정자’로서 그려 오던 기존의 경제학에 경종을 울리며, 실제 우리 뇌에서 선택과 판단이 내려지는 과정을 들여다봄으로써 뇌뿐만 아니라 우리 인간에 대한 이해도 새롭게 하고 있는 뇌 과학의 현주소를 단적으로 보여 주는 예가 바로 이 ‘초밥 실험’이다. 이제 뇌 과학은 단지 물리적 실체로서의 뇌를 연구하는 것을 넘어 인간의 사고와 행동 전반에 걸쳐, 우리 일상 속의 사소한 행동과 선택에까지 주요한 시사점을 던져 주고 있다. 또한 발전하고 있는 최첨단 영상 기술에 힘입어, 유전학과 생리학 등 과학뿐만 아니라 경제학, 경영학, 심리학, 건축, 디자인 등의 담장 너머 학문과 최전선에서 만남으로써 21세기 융합 과학으로서의 면모를 제대로 보여 주고 있다. 인류의 미래를 바꿀 최첨단 과학 이슈를 한국과학기술원(KAIST)이 자랑하는 석학들에게 직접 듣는 「KAIST 명강」은 최근 급격한 발전을 보이며 과학계를 넘어 우리 사회 전체에 큰 화두가 되고 있는 ‘뇌’를 주제로 선정, 정재승(KAIST 바이오및뇌공학과), 정용(KAIST 바이오및뇌공학과), 김대수(KAIST 생명과학과) 교수가 참여한 『1.4킬로그램의 우주, 뇌』를 두 번째 책으로 출간했다. 「KAIST 명강」은 정보 통신 기술과 생명 공학의 발달로 지식 정보 사회로 진입하고 있는 이때, 일반인을 위한 과학 기술 교양 강좌가 필요하다는 판단 아래 ㈜사이언스북스가 대한민국 과학 기술의 요람 KAIST의 출판부(KAIST PRESS)와 공동으로 기획한 단행본 시리즈이다. KAIST 우수 강의상에 빛나는 명강사인 정하웅, 김동섭, 이해웅 교수의 강연을 담아 2013년 출간된 제1권 『구글 신은 모든 것을 알고 있다』는 출간 즉시 과학 분야 베스트셀러에 진입하였으며 한국 에너지관리공단 선정 ‘정부 3.0’ 교육 도서를 비롯하여 여러 기관에서 우수 도서로 선정된 바 있다. 21세기를 좌우할 정보학의 세계를 네트워크 과학, 생물 정보학, 양자 정보학이라는 창을 통해 들여다보았던 『구글 신은 모든 것을 알고 있다』에 이어, 카이스트 명강 두 번째 책 『1.4킬로그램의 우주, 뇌』에서는 한국 뇌 과학계를 선도하며 융합 과학의 최전선에서 활발히 연구하고 있는 정재승, 정용, 김대수 세 교수와 함께 인간이 생각하고 느끼고 행동하는 모든 것이 이루어지는 무대인 뇌 과학의 현장을 꼼꼼히 살펴보는 시간을 갖는다. 뇌를 연구하는 학자들은 항상 열정에 사로잡혀 있습니다. ‘인간이란 무엇인가?’ ‘과연 우리는 어떤 존재인가?’ 같이 평생 마음속에서 떠나지 않는 질문에 우리 뇌가 해답의 실마리를 제공해 주리라고 믿기 때문에, 고민하다가도 늘 책상 앞으로 돌아오곤 합니다. 저는 독자들이 이 책을 펼치는 순간 대학 시절로 돌아가 좁은 강의실에서 열정으로 가득한 강의를 듣는 학생이 되기를, 그래서 일상으로 녹초가 되어 버린 우리 사회와 24시간 앞만 보며 달려가는 이 한반도가 학구열에 불타오르는 ‘KAIST 캠퍼스’가 되기를, 질문과 토론이 뜨겁게 오가는 ‘KAIST 강의실’이 되기를 진심으로 기원합니다. ―정재승 KAIST 바이오및뇌공학과 교수, 본문에서 뇌를 지배하는 자가 세상을 지배한다! 2013년 4월, 미국의 버락 오바마 대통령은 ‘BRAIN(Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies, 혁신적인 신경 과학 발전을 통한 두뇌 연구) 계획’을 발표했다. 첫해 예산만 1억 달러(1000억 원)가 책정된 이 거대과학 연구는 인간 두뇌 활동의 모든 경로를 지도로 만들어 그 작동 원리를 밝히는 것을 골자로 한다. 뇌의 비밀을 향한 경쟁에 뛰어든 주자는 미국 외에도 중국, 독일, 인도를 비롯한 세계의 강대국에서 구글과 아마존 같은 IT 기업에 이르기까지 다양하다. 지금, 세계는 뇌 과학에 주목하고 있다. 사람의 생각, 감정과 기능을 담당하며 인간이 만들어 내는 모든 창조물의 근원인 뇌는 그 복잡성 때문에 인간과 가장 가까이 있으면서도 가장 이해하기 어려운 존재로 남아 있었다. 그러나 최근 두개골을 열지 않고도 그 안을 들여다보는 뇌 영상, 뇌의 활동을 빛으로 조절하는 광 유전학 같은 첨단 기술의 발전으로 뇌 과학은 유전자에 이어 IT, 생명 과학, 의학, 정치학, 경제학 등 모든 분야와 융합하는 학문으로 새로이 떠올랐다. 학생의 성적과 집중력을 향상시키기 위해 뇌 연구의 성과를 활용하는 뇌 기반 교육(brain-based education), 인지 기능을 좋게 하는 약품으로 마치 성형 수술처럼 사람의 운동, 정신 작용과 감정을 개선하는 미용 신경학(cosmetic neurology), 유권자의 뇌 속을 관찰하여 선거 운동에 반영하는 신경 정치학(neuropolitics) 등 뇌 과학에서 태동한 새로운 분야들은 정보화 혁명에 이어 다가올 ‘신경 혁명(Neuro Revolution)’의 미래를 우리에게 예고하고 있다. 『1.4킬로그램의 우주, 뇌』에서는 신경 혁명의 시대, 인간과 관련된 모든 문제의 열쇠이자 과학계에 남은 마지막 블루오션인 뇌를 ‘복잡계 과학으로 뇌를 연구하는’ 물리학자 정재승 교수(KAIST 바이오및뇌공학과), ‘뇌를 연구하며 고치는’ 신경과 전문의 정용 교수(KAIST 바이오및뇌공학과), ‘뇌를 통해 행동의 비밀을 푸는’ 유전학자 김대수 교수(KAIST 생명과학과)로부터 배우는 시간을 가졌다. 한국 뇌 과학계를 선도하며 융합 과학의 최전선에서 활발히 연구하고 있는 3명의 교수가 21세기를 뜨겁게 달군 뇌 과학의 최신 화두를 오롯이 담은 이 책은 뇌뿐만 아니라 우리 인간 존재에 관심을 가진 사람이라면 누구나 읽어야 할 우리 시대 단 하나의 ‘뇌 과학’책이다. 자신의 분야에서 최고의 자리에 오른 대가들이 들려주는 연구 성과를 담은 이 책을 통해 과학 기술 지식에 관심과 흥미를 갖고 있던 대학생과 일반인들은 이 시대에 필요한 과학 교양을, 장차 테크노크라트(과학 지식이나 전문 기술을 보유함으로써 사회 또는 조직의 의사 결정에 중요한 영향력을 행사하는 사람)로의 도약을 준비하고 있는 사람들에게는 미래의 현장에서 유용하게 사용될 정보를 얻을 수 있을 것이다. ‘작지만 큰 우주’ 뇌 속으로 떠나는 여행 뇌는 성인의 몸무게에서 차지하는 비중이 2퍼센트밖에 되지 않는, 주먹 2개 정도 크기의 작은 기관인 동시에 100억 개의 신경 세포가 100조 개의 시냅스를 형성하며 얽힌 ‘우주에서 제일 복잡한’ 시스템이다. 또한 뇌는 긴 진화 과정을 통해 만들어져 인간의 역사, 행동, 언어, 기억에 관한 모든 정보가 담긴 판도라의 상자이기도 하다. 『1.4킬로그램의 우주, 뇌』는 뇌 과학의 가장 기본이 되는 뇌의 구조와 기능에 대해 먼저 정용 교수에게 배우고, 이렇게 만들어진 뇌에서 인간의 일상을 지배하는 각종 선택과 의사 결정이 어떻게 내려지는지를 정재승 교수에게, 그리고 생명체에게 있어 가장 중요한 생존과 번식의 방정식을 뇌가 어떻게 푸는지를 김대수 교수에게 들어 봄으로써 우리 뇌의 모든 것, 그리고 최신 뇌