그것은 당신의 두뇌가 작동하는 방식이 아닙니다
두뇌와 자신을 더 잘 이해하려면 이러한 과학적 신화를 잊어버리십시오.
출처 :
https://nautil.us/issue/111/spotlight/that-is-not-how-your-brain-works
이번 특별호에서는 지난 해의 주요 기사를 다시 인쇄합니다. 이 기사는 2021년 3월 "Mind" 호에 온라인에 처음 게재되었습니다.
21세기는 위대한 과학적 발견의 시대입니다. 자동차는 스스로 운전합니다. 치명적인 새로운 바이러스에 대한 백신은 1년도 채 되지 않아 만들어집니다. 최신 화성 탐사선은 외계 생명체의 흔적을 찾고 있습니다. 그러나 우리는 또한 과학적 신화에 둘러싸여 있습니다. 즉, 뉴스 기사에 정기적으로 등장하는 시대에 뒤떨어진 신념입니다.
틀리는 것은 과학 과정의 정상적이고 불가피한 부분입니다. 우리 과학자들은 새로운 도구가 우리의 감각을 확장하고 더 깊이, 광범위하게 또는 정확하게 조사할 수 있을 때까지 우리가 가진 도구로 최선을 다합니다. 시간이 지남에 따라 새로운 발견으로 인해 자연 선택 및 양자 물리학과 같은 세계가 작동하는 방식에 대한 우리의 이해가 크게 수정되었습니다. 그러므로 실패는 발견하고 배울 수 있는 기회입니다.
뇌는 자극과 반응으로 작동하지 않습니다. 모든 뉴런은 항상 다양한 속도로 발화하고 있습니다.
그러나 때로는 오래된 과학적 신념이 지속되고 심지어 우리가 그것을 버릴 충분한 증거가 확보된 후에도 오랫동안 강력하게 옹호됩니다. 신경과학자로서 저는 미디어와 학술 연구 코너에서 뇌에 대한 과학적 신화가 정기적으로 반복되는 것을 봅니다. 그 중 3가지가 특히 교정이 눈에 띈다. 결국, 우리 각자에게는 뇌가 있으므로 귀 사이에 있는 3파운드의 얼룩이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다.
첫 번째 는 인간 두뇌의 특정 부분이 특정한 심리적 역할을 한다는 것 입니다.
이 신화에 따르면 뇌는 퍼즐 조각의 집합체와 같으며 각각은 전용 정신 기능을 가지고 있습니다. 퍼즐 조각 하나는 시각, 다른 하나는 기억, 세 번째 퍼즐은 감정 등입니다. 뇌에 대한 이러한 견해는 골상학이라고 불렸던 19세기에 대중화되었습니다. 그 실무자들은 두개골의 융기를 측정하여 성격을 식별할 수 있다고 믿었습니다. 골상학은 더 나은 데이터로 인해 불신앙을 받았지만 일반적인 아이디어는 결코 완전히 포기되지 않았습니다.
오늘날 우리는 뇌가 전용 심리적 기능을 가진 퍼즐 조각으로 나누어져 있지 않다는 것을 알고 있습니다. 대신, 인간의 뇌는 거대한 뉴런 네트워크입니다. 대부분의 뉴런은 단일 심리적 목적이 아니라 여러 가지 역할을 합니다. 예를 들어, 전대상피질(anterior cingulate cortex)이라고 하는 뇌 영역의 뉴런은 기억, 감정, 의사 결정, 통증, 도덕적 판단, 상상력, 주의력 및 공감에 정기적으로 관여합니다.
도마뱀 뇌: 왜 우리의 본능이 파충류 조상으로부터 물려받은 뇌의 일부에서 유래했다는 이야기가 남아 있습니까? 나쁜 행동이 내면의 짐승에서 비롯된 것이라면 우리는 우리 행동 중 일부에 대한 책임이 덜하기 때문입니다.
모든 뉴런이 모든 것을 할 수 있다는 말은 아니지만 대부분의 뉴런은 한 가지 이상을 합니다. 예를 들어, 일차 시각 피질이라고 하는 볼 수 있는 능력과 밀접하게 연결된 뇌 영역은 청각, 촉각 및 움직임에 대한 정보도 전달합니다. 5 사실, 전형적인 시력을 가진 사람들에게 며칠 동안 눈가리개를 하고 점자 읽는 법을 가르친다면, 시각 피질의 뉴런은 촉각에 더 전념하게 됩니다. (눈가리개 없이 하루 정도 지나면 효과가 사라집니다.)
또한 1차 시각 피질은 시각의 모든 측면에 필요한 것은 아닙니다. 과학자들은 오랫동안 한쪽 눈으로 볼 수 있는 능력이 주로 시각 피질에 기인한다고 가정할 때, 왼쪽 뇌의 시각 피질이 심각한 손상을 입으면 오른쪽 눈으로 볼 수 없게 될 것이라고 믿어왔습니다. 반대편에. 그러나 50 년 전보다 대뇌 피질의 실명과 고양이에 대한 연구는 한쪽에 의해 잃어버린 시력의 일부를 복원 할 수 있음을 보여 주었다 절단 고양이의 중뇌에 깊은 연결을. 조금 더 많은 피해를 입히면 고양이가 움직이는 물체를 향하고 접근할 수 있습니다.
아마도 퍼즐 조각 사고의 가장 유명한 예는 "삼위일체 뇌"일 것입니다. 인간의 뇌는 세 가지 층으로 진화했다는 생각입니다. 파충류 조상으로부터 물려받은 도마뱀 뇌로 알려진 가장 깊은 층은 우리의 본능을 수용한다고 합니다. 변연계라고 불리는 중간층에는 고대 포유류로부터 물려받은 감정이 포함되어 있다고 합니다. 그리고 신피질(neocortex)이라고 하는 최상층은 이미 구운 케이크에 아이싱을 입힌 것처럼 인간 고유의 것으로 알려져 있으며, 우리가 야만적인 감정과 본능을 조절할 수 있게 해준다고 합니다.
첫 번째 신화는 인간 두뇌의 특정 부분이 특정한 심리적 역할을 한다는 것입니다.
뇌 진화에 대한 이 매력적인 이야기는 뇌를 검사하는 가장 강력한 도구가 일반 현미경이었던 20세기 중반에 일어났습니다. 그러나 분자 유전학에 대한 현대 연구에 따르면 삼위일체 뇌 개념은 신화라는 것이 밝혀졌습니다. 뇌는 여러 층으로 진화하지 않으며, 모든 포유동물의 뇌(그리고 아마도 모든 척추동물의 뇌도 마찬가지임)는 동일한 종류의 뉴런을 사용하는 단일 제조 계획에서 만들어집니다.
그럼에도 불구하고 삼위일체 두뇌 아이디어는 인간 본성에 대한 매력적인 설명을 제공하기 때문에 엄청난 지속력을 가지고 있습니다. 나쁜 행동이 내면의 짐승에서 비롯된 것이라면 우리는 우리의 행동 중 일부에 대한 책임이 덜합니다. 그리고 유일하게 인간적이고 합리적인 신피질이 그 짐승들을 통제한다면, 우리는 동물의 왕국에서 가장 고도로 진화된 두뇌를 가지고 있습니다. 인간을 위한 야, 그렇지? 그러나 그것은 모두 신화입니다. 실제로, 각 종은 고유하고 효과적으로 환경에 적응하는 뇌를 가지고 있으며 동물의 뇌는 다른 어떤 뇌보다 "더 진화"하지 않습니다.
그렇다면 구획화된 뇌에 대한 신화가 지속되는 이유는 무엇입니까? 한 가지 이유는 뇌 스캐닝 연구가 비싸기 때문입니다. 타협으로, 일반적인 연구에는 가장 강력하고 강력한 뇌 활동을 보여주기에 충분한 스캔만 포함됩니다. 이러한 저조한 연구는 평온해 보이는 뇌에서 활동의 작은 섬을 보여주는 것처럼 보이는 예쁜 그림을 생성합니다. 그러나 그들은 여전히 심리학적으로나 생물학적으로 의미가 있을 수 있는 덜 강력한 다른 활동을 많이 놓치고 있습니다. 대조적으로, 연구가 충분한 힘으로 실행되면 대부분의 뇌에서 활동이 나타납니다.
또 다른 이유는 동물 연구가 한 번에 뇌의 작은 부분, 심지어 몇 개의 뉴런에만 초점을 맞추는 경우가 있기 때문입니다. 정확성을 추구하기 위해 그들은 효과를 볼 것으로 예상되는 곳으로 범위를 제한합니다. 연구자들이 대신에 뇌의 모든 뉴런(예: 파리, 벌레, 심지어 생쥐)에 초점을 맞추는 보다 전체적인 접근 방식을 취하면 결과가 전체 뇌 효과처럼 보이는 것을 더 많이 보여줍니다.
시각과 소리에서 기억과 감정에 이르기까지 뇌가 만드는 거의 모든 것이 뇌 전체와 관련됩니다. 모든 뉴런은 동시에 수천 개의 다른 뉴런과 통신합니다. 그런 복잡한 시스템에서 당신이 하거나 경험하는 것은 극히 일부만 부품의 단순한 합으로 추적할 수 있습니다.
두 번째는 당신의 두뇌가 세상의 사건에 반응 한다는 것입니다 .
아마도 당신은 뇌의 일부가 꺼진 상태로 하루를 보낸다고 가정합니다. 그런 다음 주변에서 어떤 일이 발생하고 해당 부품이 켜지고 활동과 함께 "불이 켜집니다".
그러나 뇌는 자극과 반응으로 작동하지 않습니다. 모든 뉴런은 항상 다양한 속도로 발화하고 있습니다. 그들은 무엇을하고 있습니까? 바쁘게 예측을 합니다. 9매 순간 뇌는 사용 가능한 모든 정보(기억, 상황, 신체 상태)를 사용하여 다음 순간에 일어날 일을 추측합니다. 추측이 맞다면 뇌는 한발 앞서 출발합니다. 이미 신체의 다음 행동을 시작하고 보고, 듣고, 느끼는 것을 만들어내고 있습니다. 추측이 틀리면 뇌가 스스로 교정할 수 있고 희망적으로 다음 번에 더 잘 예측하는 법을 배울 수 있습니다. 또는 때로는 추측을 수정하는 데 방해가 되지 않으며 존재하지 않는 것을 보거나 듣거나 의식적으로 의도하지 않은 일을 할 수 있습니다. 이 모든 예측과 수정은 눈 깜짝할 사이에 여러분의 의식 밖에서 이루어집니다.
예측하는 두뇌가 공상과학 소설처럼 들린다면 여기에 간단한 데모가 있습니다. 이 사진은 무엇입니까?
약간의 곡선만 보인다면 당신의 두뇌가 좋은 예측을 하려고 하다가 실패하고 있는 것입니다. 이 사진을 과거의 유사한 사진과 일치시킬 수 없습니다. (과학자들은 이 상태를 "경험적 실명"이라고 부릅니다.) 실명을 치료하려면
lisafeldmanbarrett.com/nautilus
를 방문 하여 설명을 읽은 다음 여기로 돌아와서 그림을 다시 보십시오. 갑자기, 당신의 두뇌는 그림의 의미를 만들 수 있습니다. 설명은 뇌에 새로운 정보를 제공하여 과거에 유사한 경험을 떠올리게 했으며 뇌는 이러한 경험을 사용하여 보고 싶은 것에 대한 더 나은 예측을 시작했습니다. 당신의 두뇌는 모호하고 구불구불한 선을 의미 있는 인식으로 변형시켰습니다. (이 사진을 다시는 의미 없는 것으로 보지 않을 것입니다.)
예측하고 수정하는 것이 불확실한 세상에서 끊임없이 대응하는 것보다 시스템을 운영하는 더 효율적인 방법입니다. 이것은 야구 경기를 볼 때마다 분명합니다. 투수가 홈 플레이트를 향해 시속 96마일의 속도로 공을 던졌을 때 타자는 공이 가까이 오기를 기다리고 의식적으로 보고 스윙을 준비하고 실행할 시간이 충분하지 않습니다. 대신 타자의 뇌는 풍부한 경험을 바탕으로 공의 미래 위치를 자동으로 예측하고, 그 예측을 바탕으로 스윙을 하여 공을 칠 희망을 가질 수 있도록 한다. 예측하는 두뇌가 없다면 우리가 알고 있는 스포츠는 불가능할 것입니다.
이 모든 것이 당신에게 무엇을 의미합니까? 당신은 단순한 자극-반응 유기체가 아닙니다. 오늘의 경험은 두뇌가 내일 자동으로 실행하는 행동에 영향을 미칩니다.
세 번째 신화는 심혈관 질환과 같은 신체의 질병 과 우울증과 같은 정신의 질병 사이에 명확한 구분선 이 있다는 것 입니다. 몸과 마음이 분리되어 있다는 생각은 17세기 철학자 르네 데카르트에 의해 대중화되었으며(데카르트적 이원론으로 알려짐) 의학 분야를 포함하여 오늘날에도 여전히 유효합니다. 그러나 신경 과학자들은 신체를 제어하는 동일한 뇌 네트워크가 정신을 생성하는 데에도 관여한다는 것을 발견했습니다. 제가 앞서 언급한 전방 대상 피질(anterior cingulate cortex)이 좋은 예입니다. 신경 세포는 내가 나열한 모든 심리적 기능에 참여할 뿐만 아니라 장기, 호르몬 및 면역 체계를 조절하여 생명을 유지하고 건강하게 유지합니다.
분자 유전학에 대한 현대 연구에 따르면 삼위일체 뇌 아이디어는 신화라는 것이 밝혀졌습니다.
모든 정신적 경험에는 물리적 원인이 있으며 신체의 물리적 변화는 종종 예측하는 두뇌 덕분에 정신적 결과를 낳습니다. 매 순간 뇌는 외부 세계의 감각 데이터와 마찬가지로 신체 내부 활동의 회오리 바람을 의미합니다. 그 의미는 다른 형태를 취할 수 있습니다. 뇌가 신체적 불편으로 의미하는 가슴 조임 현상이 있는 경우 심장 전문의를 방문할 가능성이 높습니다. 그러나 두뇌가 고통과 같은 불편함을 의미한다면 정신과 의사와 시간을 예약할 가능성이 더 큽니다. 여기서 뇌는 두 가지 다른 물리적 감각을 구별하려고 하지 않는다는 점에 유의하십시오. 그것들은 거의 동일하며 잘못된 예측은 당신의 생명을 앗아갈 수 있습니다. 개인적으로 어머니가 중병에 걸렸을 때 불안으로 오진된 친구가 3명 있는데 그 중 2명이 사망했습니다.
질병에 관해서는 육체적 정신적 경계가 다공성입니다. 우울증은 일반적으로 정신 질환으로 분류되지만 심혈관 질환만큼 대사성 질환이며, 그 자체로 심각한 기분 관련 증상이 있습니다. 이 두 질병은 너무 자주 함께 발생하여 일부 의학 연구자들은 하나가 다른 질병을 유발할 수 있다고 믿습니다. 그 관점은 데카르트의 이원론에 깊이 빠져 있습니다. 우울증과 심혈관 질환은 모두 신진 대사 문제와 관련이 있는 것으로 알려져 있으므로 근본적인 원인을 공유한다는 것도 똑같이 그럴듯합니다.
마음과 몸의 관계에 대해 생각할 때 마음은 뇌에만 있고 몸은 분리되어 있다는 신화에 빠져들고 싶을 것입니다. 그러나 내부적으로는 두뇌가 몸의 시스템을 조절하는 동안 마음을 생성합니다. 즉, 몸의 조절 자체가 마음의 일부입니다.
과학은 두뇌와 마찬가지로 예측과 수정을 통해 작동합니다. 과학자들은 자신의 지식을 사용하여 세상이 작동하는 방식에 대한 가설을 세웁니다. 그런 다음 그들은 세상을 관찰하고 그들의 관찰은 가설을 테스트하는 데 사용하는 증거가 됩니다. 가설이 증거를 예측하지 못한 경우 필요에 따라 업데이트합니다. 우리 모두는 팬데믹 기간 동안 이 프로세스가 작동하는 것을 보았습니다. 먼저 COVID-19가 표면에 퍼진다는 소식을 듣고 모두가 퓨렐과 클로록스 물티슈를 구매하기 위해 서둘렀습니다. 나중에 우리는 바이러스가 주로 공기를 통해 전염되고 초점이 환기와 마스크로 옮겨졌다는 것을 알게 되었습니다. 이러한 종류의 변화는 과학의 정상적인 부분입니다. 우리는 배운 것에 적응합니다. 그러나 때로는 가설이 너무 강해서 변화에 저항합니다. 그들은 증거가 아니라 이념에 의해 유지됩니다. 그들은 과학적 신화가 됩니다.
Lisa Feldman Barrett( @LFeldmanBarrett )은 노스이스턴 대학의 심리학 교수이자 뇌에 관한 7가지 교훈 의 저자입니다 .
참고문헌
1. Firestein, S. 실패: 과학이 성공한 이유 Oxford University Press, Oxford, UK (2015).
2. Uttal, WR The New Phrenology MIT Press, Cambridge, MA(2001).
3. Sporns, O. Networks of the Brain MIT Press, Cambridge, MA(2010).
4. Anderson, ML After Phrenology MIT Press, Cambridge, MA(2014).
5. Liang, M., Mouraux, A., Hu, L., & Lannetti, GD 1차 감각 피질은 각 감각에 대한 구별 가능한 공간적 활동 패턴을 포함합니다. Nature Communications 4 , 1979(2013).
6. Merabet, LB, et al. 촉각을 위한 초기 시각 피질의 신속하고 가역적인 모집. 플로스 원 3 , e3046(2008).
7. Gonzalez-Castillo, J., et al. 대규모 평균화 및 모델 없는 분석을 사용하여 밝혀진 간단한 작업으로 전체 두뇌, 시간 고정 활성화. 국립과학원 회보 109 , 5487-5492(2012).
8. Kaplan, HS & Zummer, M. 뇌 전반에 걸친 지속적인 행동 표현: 보편적 원칙? 신경 생물학의 현재 의견 64 , 60-69(2020).
9. Hutchinson, JB & Barrett, LF 예측의 힘: 심리학 연구의 새로운 패러다임. 심리학 과학의 현재 방향 28 , 280-291 (2019).
10. Kleckner, IR, et al. 인간의 알로스타시스와 인터셉션을 지원하는 대규모 뇌 시스템에 대한 증거. 자연 인간 행동 1 , 0069(2017).
11. Martin, R., et al. 심근경색 환자의 질병에 대한 상식 모델의 성별 격차. 건강 심리학 23 , 345-353 (2004).
12. Pan, LA, et al. 신경 대사 장애: 치료 불응성 우울증 및 자살 행동이 있는 환자의 잠재적으로 치료 가능한 이상. American Journal of Psychiatry 174 , 42-50 (2016); Shao, L., et al. 정신 장애에 미토콘드리아 관여. 의학 연보 40 , 281-295(2008).
13. Tune, JD, Goodwill, AG, Sassoon, DJ, & Mather, KJ 대사 증후군의 심혈관 결과. 대사 증후군에 대한 심층 검토 183 , 57-70(2017).
출처 :
https://nautil.us/issue/111/spotlight/that-is-not-how-your-brain-works
'여기는 과학실 > 최신 과학기술 이야기' 카테고리의 다른 글
우주 쓰레기가 달 뒷면에 충돌하여 거대한 분화구를 일으킬 예정 (0) | 2022.03.05 |
---|---|
크리스퍼 유전자 가위로 편집된 토마토는 진정에 도움이 됩니다. (0) | 2021.12.31 |