한의학박사 김성훈블로그

[앞쪽형 인간]“나는 누구?”… 자기성찰땐 앞쪽 뇌 활성화

타인에 대한 평가 담당하는 뒤쪽 뇌와 대조

[동아일보]
앞쪽 뇌가 손상된 환자들은 외부 세계에 대한 관심이 많다. 주위 물체를 만지거나 TV나 네온사인 같은 현란한 번쩍거림에 이끌려 다니고, 길거리에서 물건을 주워온다. 반면 자기 자신에 대한 관심은 뚝 떨어진다.

‘나는 누구인가’ ‘나는 어떤 장점과 단점을 가진 사람일까’와 같은 생각은 엄두도 내지 못하며 자신이 병에 걸려 있는지도 모른다. 더 심해지면 자신의 위생관리에도 관심이 떨어져 목욕도 하지 않고 속옷도 잘 갈아입지 않게 된다. ‘자기성찰’ 기능이 앞쪽 뇌에 있음을 말해 주는 대목이다.

기능적 자기공명영상(fMRI)을 이용한 미국의 한 연구는 자기성찰 기능이 앞쪽 뇌에 있음을 증명했다.

화면에 ‘친절하다’ ‘수다스럽다’와 같은 형용사를 비춰주고 한 번은 그 형용사가 자신과 관련이 있는지를 평가하게 했고, 또 한 번은 조지 W 부시 전 대통령과 관련이 있는지 평가하게 했다. 그 결과 자기성찰을 할 때는 앞쪽 뇌가, 타인에 대한 평가를 할 때는 뒤쪽 뇌가 활성화됐다.

자신을 잘 아는 사람은 허황된 길을 가지 않는다. 스스로 어떠해야 하는가 하는 ‘자기다움’을 잘 가꾼다. 실력이 있으면서도 겸손한 사람이 된다. 자기를 성찰하는 사람만큼 향기로운 사람은 없다. 뛰어나고 향기로운 사람이 되려면 철저하게 자신의 능력을 관찰하고 자신의 성격과 마음을 들여다봐야 한다.

자신이 어떤 영화나 책에 이끌리는지, 영화나 책의 어떤 내용에 공감을 하는지를 관찰할 때 자신을 알게 된다. 주변 사람들과의 관계에서 감정이 상하거나 자존심이 상할 때 그 이유를 마음 깊은 곳에서 찾는다면 나를 아는 지름길이 될 수 있다. ‘에니어그램’이나 ‘MBTI’ 같은 성격유형검사도 자신을 아는 도구가 된다.

그러나 자기를 아는 더없이 좋은 방법은 사람을 만날 때마다 자신의 감정이 어떤지를 관찰하는 것이다. 어떤 사람은 시도 때도 없이 남을 헐뜯고 따돌리고 편을 가른다. 그럼에도 불구하고 자기가 얼마나 부정적인지 모른다.

자기 전에 오늘 만난 사람 열 명을 솔직하게 평가해 보자. 열 명 중 아홉 명에 대한 평가가 이래서 나쁘고 저래서 나쁘다면 당신은 90%만큼 부정적인 사람이다. 당신이 부정적이기 때문에 일이 꼬여간다.

반대로 열 명 중 아홉 명에 대한 평가가 이 사람은 이래서 좋고 저 사람은 저래서 좋다면 당신은 90%만큼 긍정적인 사람이다. 긍정적이기 때문에 일이 술술 풀려간다. 남을 헐뜯고 따돌리고 편을 가르는 성향은 학력이 높고 지적능력이 뛰어난 사람이 덜 할 것 같지만 꼭 그렇지도 않다. 뛰어난 리더들이 자기성찰을 하여 앞쪽 뇌를 더 활성화한다면 우리 사회는 얼마나 더 빛날까?

나덕렬 삼성서울병원 신경과 교수
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"독심술, 과학적으로 가능해졌다" 英 인디펜던트, “뇌 영상을 통해 기억을 읽을 수 있는 기술 개발” 2009년 03월 23일(월)

▲ 과학자들은 뇌 속의 해마상융기가 사람의 기억과 사고에 관련돼 있으며 MRI로 그 활동을 볼 수 있다고 주장했다.  사람들이 살면서 경험을 통해 축적된 직접적인 현실 또는 가상의 장소에 관한 기억은 두뇌에 저장되며 스캔을 통해 고스란히 볼 수 있다는 최신 연구결과가 나왔다. 다시 말해서 뇌 속에 있는 기억장치를 볼 수 있으며, 읽을 수도 있다는 이야기다. 독심술(讀心術)이 가능하다는 이야기다. 영국의 인디펜던트는 최근 인터넷판 뉴스 “Scientists able to read people’s minds”라는 제목의 기사에서 “과학자들은 ‘생각을 보는 기계(thought machine)’를 통해 사람의 마음을 읽을 수 있는 기술을 개발했다”고 보도했다. 인디펜던트는 “사람 뇌의 간단한 전기적 활동(electrical activity)을 통해 무엇을 기억하고 있는지를 파악할 수 있는 기술에 한걸음 다가섰다”고 설명했다. 또한 이 신문은 이러한 기술이 엄청난 사회적 파문을 일으킬 것이라는 점도 꼬집었다. 보도에 따르면 영국 런던 유니버시티 칼리지(UCL, University College London) 연구팀은 뇌혈류를 측정하는 뇌 스캐너, 즉 기능성자기공명영상(fMRI)을 이용해 ‘공간에 대한 기억spatial memory)’과 관련된 피실험자들의 뇌 활동을 추적한 결과 이들이 컴퓨터로 합성한 가상현실 공간 속의 어느 지점에 있는지를 정확히 알아맞힐 수 있다는 것. 연구에 참가한 데미스 하사비스(Demis Hassabis) 교수는 “지금 이것은 사람의 마음을 읽는 기술에 대한 조그마한 진전에 불과하다”며 “그러나 뇌의 신경활동을 관찰하면 그 사람에게 물어볼 필요 없이 그가 무엇을 생각하고 있는지를 알아맞출 수가 있다”고 말했다. 그는 “놀랍게도 뇌의 자료를 보는 것만으로 사람들이 어느 지점에 가 있는지를 정확하게 예측할 수 있었다”며 “즉 우리는 그들의 공간기억을 읽을 수 있었으며 이는 기억이 규칙적인 패턴으로 저장되고 있다는 사실을 보여주는 것”이라고 말했다. “윤리적 토론이 중요하다” ▲ 인간의 뇌는 무한한 우주와 더불어 신비에 싸여 있었다.  하사비스 교수는 “현재는 걸음마 단계지만 이러한 연구결과가 암시하는 것은 언젠가 다른 형태의 기억과 사고들을 전부 읽을 수도 있다는 가능성을 연 것”이라며 “아마 범인을 잡고 테러리스트를 색출하는 데 도움이 될 수 있지만 그러나 긴 시간(distant prospect)을 요할 것”이라고 말했다. 그는 “아마도 그런 기술에 접근하려면 10년 또는 더 이상 걸릴 것”이라며 “그러나 그러한 가능성이 열린 것만큼 그에 대비하기 위해 이 문제에 대한 ‘윤리적 토론(ethical discussion)’을 전개하는 것이 유용할 것 같다”고 덧붙였다. UCL의 엘리너 매가이어(Eleanor Maguire) 교수가 이끈 이 연구팀은 방향 찾기와 기억 되살리기, 미래의 일 상상하기 등과 관련, 뇌의 해마상융기(hippocampus)를 집중적으로 관찰한 결과 이른바 ‘위치세포(place cell)’로 알려진 뉴런이 활성화돼 피실험자들이 돌아다닐 때 그들이 어디에 있는지를 알려준다는 사실을 발견했다. 매가이어 교수는 “우리는 해마상융기가 사람들이 기억을 더듬고(navigate), 저장하고(form), 그리고 추억해내는(recollect) 능력에 중요한 역할을 한다는 것을 알게 됐으며 미래에 대한 일을 어떻게 상상하는지도 이해하게 됐다”고 설명했다. “뇌의 해마상융기(hippocampus)가 바로 주인공” 그는 “그러나 수백만 개에 이르는 해마상융기 뉴런들의 활동이 어떠한 기능으로 이어지는지에 대한 것은 여전히 신경과학의 중요한 숙제(fundamental question)로 남아 있다”고 말했다. 뇌 전문가인 매가이어 교수는 이미 런던 시내를 아주 잘 알고 있는 한 택시 운전사를 대상으로 연구한 결과 그의 해마상융기가 다른 사람보다 크고 운전사의 머릿속에 있는 런던 시내에 대한 ‘지식’이 여기에 담겨 있다는 것을 발표해 세간의 주목을 받은 학자다. 스캐너를 통해 마음을 읽는 연구는 이미 수 차례 진행됐다. 생쥐를 이용한 다른 학자들의 기존 실험에서도 해마상융기를 집중 관찰해 수십 개 뉴런의 활동을 측정한 적은 있지만 이 실험에서는 뇌가 기억을 저장하는 패턴에 아무런 규칙성이 나타나지 않았었다. 그러나 이번 연구에서는 수만 개의 뉴런이 관찰됐으며 그 결과 기억이 저장되는 방식에 기능적인 구조, 즉 특정 패턴이 분명 존재한다는 사실이 밝혀진 것이다. 연구진은 이 연구에서 출발, 실제 기억이 뇌세포에 저장되는 방식을 조사하는 많은 추가 연구가 가능할 것이라면서 공간 기억에서 더 나아가 뇌 스캔으로 과거의 기억과 미래의 버전을 보여주는 패턴을 발견하기를 고대하고 있다. 연구팀은 “사람이 기억을 어떻게 저장하는지 이해하는 것은 해마상융기에서 정보가 처리되는 방식과 알츠하이머 병과 같은 질환으로 기억이 손상되는 방식을 이해하는 데 결정적인 중요성을 갖고 있다”고 강조했다. 따라서 뇌 질환 연구에도 도움이 될 수 있다. “뇌 질환 연구에 도움이 될 수 있어” 사람의 마음을 읽는 연구는 최근 몇 년 사이에 점점 기법이 발달되고 있어 한 연구에서는 피실험자들의 두 가지 음료 가운데 어느 것을 좋아하는지 80%의 정확도로 예측할 수 있었다. 또한 한 연구에서는 사람들이 실수를 저지르기 최고 30초 전에 뇌가 비정상적인 활동을 보여주는 것으로 나타나기도 했다. ▲ 영원한 수수께끼로 알려졌던 뇌의 비밀이 하나 둘씩 풀리고 있다. 그러나 이에 따른 윤리적인 문제도 제기되고 있다.  연구진은 이번 연구에서 자발적으로 참여한 자원봉사자들을 대상으로 했다면서 앞으로 법의학 분야에서 실용화되기까지는 최소한 10년은 걸릴 것이라고 말했다. 그러나 이런 연구가 더욱 확대되면 장차 법의학자들이 기능성자기공명영상(fMRI)으로 다른 사람의 기억과 생각을 모두 조사하는 것도 가능하게 될 것이라고 밝혔는데, 이는 윤리와 관련된 폭발적인 논란을 불러일으킬 것으로 보인다. 사람의 마음을 읽는다는 것은 공상과학소설에서나 나올 법한 이야기다. 그러나 이러한 기술이 현실화되면서 뇌 연구에 대해 윤리적 문제가 제기되고 있다. 다른 사람의 기억과 생각을 알아내는 연구가 인간의 고유한 권한을 침해할 수 있다는 주장이다. 따라서 뇌의 연구에 제동을 걸어야 한다는 주장이 일고 있다. 주장 가운데 하나가 바로 뇌 연구가 뇌 세포의 특정지역, 특히 사람의 기억과 관련된 해마상융기 부분에 대해서는 엄격한 룰이 적용돼야 한다는 것이다. “인간성을 침해하는 연구는 아니다” 이에 대해 매가이어 교수는 “이번 연구가 다른 종류의 기억들도 읽을 수 있다는 가능성을 열어준 것은 사실이지만 사람의 뇌를 훤히 들여다 보기 위해서는 여전히 갈 길이 멀다”며 “우리가 진행한 연구가 (인간의 고유권리)를 ‘침해하는(intrusive)’ 연구는 결코 아니다”고 반박했다. 그러나 과학적 연구는 공개적으로 진행되는 것이 아니다. 또한 윤리와 도덕이라는 뚜렷한 감시 통제를 받는 것도 아니다. 과학의 윤리와 도덕을 둘러싸고 복제와 인간 유전자 해독이 커다란 논란을 불러일으킨 것처럼 마음을 읽는 기술도 커다란 논쟁의 도마 위에 오를 것으로 보인다고 인디펜던트는 지적했다. “열 길 물 속은 알아도 한 길 마음 속은 모른다”는 속담은 인간의 모든 비밀이 마음 속에 있음을 의미한다. 그러나 그 한 길 깊이도 안 되는 마음의 비밀이 열릴 날도 그렇게 멀지만은 않은 것 같다. 우리에게 과학이 과연 무엇인지를 다시 곰곰이 생각하게 만든다.

김형근 편집위원 | hgkim54@naver.com 저작권자 2009.03.23 ⓒ ScienceTimes

발달에서의 고유수용성 감각

고유수용성 감각, 촉각, 전정 감각은 출생 시부터 만7세가 될 때까지 아동의 정상적인 감각운동(sensorimotor) 발달을 위해 필수적인 감각들이다.

신생아는

근육과 관절에 있는 고유수용성 감각을 통해 외부 환경에 적응하는 법을 배우며,

이후 근육과 관절은 젓가락을 어떻게 사용하는지,

정글짐을 어떻게 올라가야하는지 등에 대한 감각을 뇌에 전달한다.

그러므로 신생아는 성인과 같은 기술을 발달시키기 위하여 많은 움직임을 통해 감각과 운동을 연습하고 조직화시켜야 한다(김경미 등, 2006).

유아는

생후 초기 몇 개월 동안은 자연스럽게 나타나는 움직임을 만들어내고,

자신의 팔과 다리를 밖으로 밀어내는 놀이를 하며,

엎드려 있을 때는 교대적으로 기어가는 형태를 보이면서 점차적으로 신체 움직임을 잘 조직화하기 시작한다.

이러한 움직임은 고유수용성 감각과 전정감각이 움직임을 생산해내도록 신경계를 자극하기 때문에 가능한 것이며,

유아의 내적 동기는 감각과 움직임을 조직화하도록 돕는 역할을 한다(Ayres, 1979).

생후 2~3개월이 되면

아동은 엎드린 자세에서 목 근육을 사용하여 머리를 들고 유지하는 것을 배운 다음

상체와 팔로 지지하여 가슴을 바닥에서 들어올리기 위해 근육을 사용한다.

또한 생후 4개월에서 6개월이 되면 아동은

큰 움직임(big movements) 패턴을 만들어내며,

자신의 손을 보고 만지는 시각과 촉각, 고유수용성 감각을 통해 손이 공간에서 어디에 위치하는지에 대한 인식을 발달시킨다(Ayres, 1979).

아동은 시각과 결합하여 손을 정확하게 사용하는 방법을 배우기 위하여

촉각 및 근육과 관절 감각을 필요로 하며,

이러한 고유수용성 감각은 당겨져 늘어난 근육이나 인대로부터의 정보를 뇌에 전달하여 힘을 어느 정도 주어야 하는지 결정하는 역할을 한다(김경미, 지석연, 노종수, 2003).

생후 9개월에서 12개월쯤 아동은

오랫동안 기어 다닐 수 있고 주위 환경을 탐색할 수 있게 된다.

이때 몸무게와 중력의 당김으로부터 지지하고 있는 뼈와 체간과 머리를 지탱해주는 근육으로부터 오는 고유수용성 감각과 전정 감각은 신경계를 자극하게 된다.

이러한 감각들은 아동이 신체의 양측을 협응하는데 도움을 주고

운동계획(motor planning)을 어떻게 하는지 가르쳐주며,

시지각(visual perception)을 발달시키는데 도움을 준다(김경미 등, 2006).

아동은 2세경이 되면

다양하게 움직이는 활동들을 통해 신체로부터 수많은 고유수용성 감각입력을 제공받고,

다른 신체 부위들을 어떻게 움직이는지,

어떻게 상호작용 하는지에 대한 내적 감각 지도(picture)를 형성하게 된다.

이 내적 감각 지도는 신체지각(body perception)이라고 하며,

이후 신체도식(body scheme)과

운동계획(motor planning)의 발달에도 중요한 영향을 미친다(Ayres, 1979).

3세에서 7세 사이의 아동은

신체를 다양하게 움직일 수 있는 달리기, 점프하기, 한발로 뛰기, 구르기, 레슬링 하기, 기어오르기 등과 같은 활동에 즐겁게 참여한다.

또한 나이프, 포크, 삽, 통, 바늘과 실, 가위, 크레용, 펜과 종이, 신발끈, 지퍼, 단추 등 단순한 도구들을 사용하는 법을 배운다.

이러한 활동들은 성장하는 동안 뇌에 저장되어온 모든 감각 정보들을 요구하며,

고유수용성 감각 및 다른 감각들의 통합이 잘 이루어질 때 가능하다.

8세부터 청소년기까지는

근육과 관절에서 오는 감각들이 보다 잘 통합되어지며,

연속적인 행동(projected action sequence)을 훌륭히 계획할 수 있게 된다(Ayres, 1979).

그리고 성숙한 감각운동 능력을 지니며,

다른 사람들과의 관계를 통해 사회성이 향상되고,

높은 지적 기능이 발달하기 시작한다.

고유수용성 감각의 정의

고유수용성 감각이란

뼈, 인대, 관절, 근육에 있는 수용기로부터 유발되는 정보이며(Ayres, 1972),

운동 행위와 감정적 상태에 영향을 줌으로써

감각통합에서 중요한 역할을 담당한다.

고유수용성 감각에 대한 정의는 다양한데 어떤 연구자는 전정감각(vestibular)을 포함하기도 하고, 또 다른 연구자는 구심성(afferent) 관절감각과 운동감각(kinesthetic), 촉각을 포함하기도 한다(Roley, Blanche, Schaaf, 2001).

Charles Bell경은 고유수용성 감각을 여섯 번째 감각이라고 명명하며,

1. 수동적이며 능동적인 움직임에 의한 등척성 수축(isometric contraction)과
2. 근육 수축 동안 발생되는 힘에 대한 지각,
3. 골격근에 의해 움직여지는 신체 일부분의 움직임
4. 그리고 정적인 자세를 지각하는 감각이라고 정의하였다(McCloskey, 1988).

Sherrington(1906)은 유기체가 능동적인 움직임에 스스로 참여할 때 활성화되는 것으로서 고유수용성 감각 수용기를 묘사하였다.

많은 연구자들은 고유수용성 감각계를

• 근방추, 골지건 기관의 수용기에 의해 보조받는다고 여기며,
• 관절낭의 수용기는 의식적인 인식(awareness)이나
• 운동감각(kinesthesia)을 이끄는 감각 정보의 원천이라고 보았다.

초기 연구자들은 근방추가 근육 감각에 가장 주요한 기여 인자라고 가정하였으며 잠재의식(subconscious)수준의 운동조절에 영향을 미친다고 여겼다(Sherrington, 1906).

또한 초기에는 운동감각(kinesthesia)은 고유수용성 감각과 다르게 구별되며, 무의식이 아닌 의식적인 수준의 감각이라고 보았으며, 운동감각의 입력은 내측섬유띠신경계(dorsal column medial lemniscal system; DCML)를 통하여 피질의 체성감각 영역으로 정보가 전달된다고 믿었다. 운동감각에 대한 여러 정의가 있는데 Oxedine(1968)은 운동감각을 자의적으로 운동하는 동안 신체의 여러 부분들의 위치를 의식적으로 아는 것이라고 정의하였다. 또 유정무, 고흥환, 최인범(1982)과 정민화(1986)는 운동감각을 공간에서의 신체위치, 중량, 저항, 평형 및 신체 협응에 필요한 신체적 변별기능의 기초로서 근육의 운동과 노력에 대한 자각으로 운동기능의 향상을 위해 필요한 감각이라고 보았다. 이재신과 김경미(1997)는 운동감각을 관절 움직임의 방향과 몸으로부터 벗어난 정도를 인식하는 것이라 하였다.

몇몇 연구자들은 근육의 고유수용성 감각 정보가 운동감각을 보조한다고 여기기도 하며, 다른 연구자들은 수용기와 신경로가 혼합된 정보를 전달하므로 고유수용성 감각과 운동감각을 명확히 구분하는 것을 불가능하다고 결론짓기도 한다(Matthews, 1988; Roll & Gilhodes, 1995; Roll, Gilhodes, Roll, & Velay, 1989).

따라서 임상가들은 고유수용성 감각과 운동감각에 대한 연구가 기능적으로 정확하게 구분되지 않았으므로 두 가지 감각을 하나의 고유수용성 감각에 속한다고 여겼다(Fisher, 1991; Fredericks, 1996). 결론적으로 고유수용성 감각이란 용어는 피부의 기형과 관절낭과 인대에서 유발되는 관절의 움직임에 대한 모든 근육의 길이와 긴장도의 능동적이며 수동적인 변화를 포함한다고 볼 수 있다(Fredericks, 1996).

감각통합치료는

• 아동의 신경학적 요구에 맞게 조절된 감각경험들을 다양하게 제공해 줌으로써
• 정상적인 신경운동 발달을 경험할 수 있도록 하며,
• 적응 반응을 계획하고 조직화하여
• 의미 있는 활동들을 통해
• 중추신경계 처리능력을 향상시키는 치료이다(Fisher, Murray, & Bundy, 1991).

감각통합치료는 약 30년 전 Jean Ayres 박사에 의해 처음 시작되었으며, 훈련된 작업치료사에 의해 증상에 따른 행동을 치료하기 위해 사용되었다(Ayres, 1972).

감각통합이론은

• 옷 입기나 먹기 능력의 결여,
• 중요한 소리에 집중하는 것의 어려움,
• 사물을 과도하게 만지는 행동,
• 발달 지연,
• 학습의 어려움과 같은 일상적인 기능에 어려움을 보이는 전학령기와 학령기 아동을 치료하기 위해 제안되었다.

감각통합치료는 아동 자신의 신경계를 재조직화하기 위해 목표지향적인 방법을 통해 다양한 경험을 제공하는데 중점을 둔다.

아동은 감각통합 활동을 통해

1. 조절된 감각을 입력받게 되고
2. 이것으로 의미 있는 활동이 촉진되어
3. 결과적으로 적응 행동이 나타나게 된다.

감각통합치료는 여러 감각들을 사용하지만

1. 특히 촉각,
2. 전정 감각,
3. 고유수용성 감각을 중점적으로 많이 사용하는데

그 이유는 생의 초기에 아동이 환경과 상호작용 하기 위한 가장 기초적이며 원시적인 감각들이기 때문이다(Ayres, 1979).

치료 시에는 이러한 감각들을 적절하고 안전하게 제공하는 것이 필요하며, 일상에서 쉽게 접할 수 있는 도구들을 다양한 방법으로 응용하여 사용하는 것이 중요하다(이미희, 2005).

치료 도구들은 그 자체로 한 종류의 감각자극만을 제공하는 것이 아니라, 동시에 여러 종류의 자극도 입력하게 된다. 또한 같은 놀이기구를 사용하더라도 타는 자세나 자극의 방향, 강도, 빠르기에 따라 치료적인 효과가 달라질 수 있다.

감각통합치료 활동에는 대표적으로

• 브러싱 프로그램과
• 관절압박(Cool, 1990),
• 담요 말이,
• 여러 가지 다양한 종류의 그네 타기,
• 치료용 공으로 압박하기,
• 트램폴린에서 점프하기,
• 스쿠터 보드타기 등이 있다(Sheda & Ralston, 1997).

이러한 활동은 전정 및 고유수용성 감각, 촉각 등의 자극입력을 함께 제공하며, 자기 자극과 진정시키는 효과를 통해 결과적으로 신경계를 조직화하게 된다.

이와 같이 감각들은 각각 분리되어 일하는 것이 아니라

1. 신체적으로 자신이 누구이고,
2. 어디에 있는지,
3. 주변에서 어떠한 일들이 진행되는지 복합적인 그림을 완성하기 위하여
4. 여러 감각들과 함께 일한다(김태연, 이미희, 2005).

그러나 모든 아동들에게 일률적으로 촉각, 전정 및 고유수용성 감각을 항상 제공해야만 하는 것은 아니다. 감각통합치료는 아동의 신경학적 증상에 따라 감각입력 조절 및 적응반응이 나타나도록 개별적인 치료를 고안하여 시행해야 하기 때문이다. 따라서 아동의 신경학적 요구를 평가하고 적응반응 수준을 분석하여 도움을 줄 수 있는 감각자극 및 환경을 준비하여야 한다(김인선, 2005).

아동이 감각조절에 문제가 있어 감각방어 증상이 나타난다면 이를 치료하기 위해 심부압박과 고유수용성 감각 활동을 제공한다.

또한 촉각구별의 어려움이 있다면 촉각구별을 증진시킬 수 있도록

콩 속에서 사탕이나 작은 장난감 찾기,

모래 위에 손가락으로 그림 그리기 등의 활동을 할 수 있으며,

전정 및 고유수용성 감각을 제공하기 위해서는

엎드린 자세에서 고리 끼우기,

줄잡고 경사로 오르기 등의 활동을 시행할 수 있다.

이와 같이 감각통합치료는 촉각, 전정, 고유수용성 감각 등을 사용하지만 감각별로 각각 그에 따른 역할이 다르다는 것을 알 수 있다.

감각통합치료에서 풍부한 고유수용성 감각자극은 치료 시 중요한 요소로서, 최근에는 다양한 장애아동에게 고유수용성 감각자극을 사용하는 것에 대한 관심이 증가하고 있으며, 그 잠재적인 이점과 사용에 대한 연구가 주류를 이루고 있다(Kranowitz, 1998; Miller, Goldson, & Hanft, 1998).

고유수용성 감각은

1. 신체의 위치와
2. 사지의 위치에 대한 정보와
3. 운동에 관한 정보를 제공해주므로
4. 신체도식과 운동계획의 발달에 중요한 역할을 하며,
5. 각성 조절과 흥분 감소, 진정시키는데 도움을 주어
6. 정서적 안정에도 영향을 준다(Kranowitz, 2003).

따라서 고유수용성 감각에 대한 감각통합과 발달 내에서의 효과를 정확하게 인식하고, 임상에서 적용한다면 다양한 장애아동들을 치료하는데 있어 강력한 감각방식(sensory modality)이 될 것이라고 예측할 수 있다.

한편 지금까지 상상하지 못했던 ‘뇌 과학적 차별’이 일어날 가능성도 커진다. 검증되지 않은 방법으로 측정한 뇌 반응 때문에 취업 기회를 뺏기거나 범죄를 저지르기 쉬운 뇌를 가진 사람으로 분류돼 감시를 받을 수도 있다. 설령 검증받은 뇌 반응이라도 그것만을 바탕으로 인간을 판단하는 것은 심각한 혼란과 비판을 낳을 것이다.

뇌 과학을 어떤 방향으로 활용할지는 전적으로 우리 선택에 달려 있다. 첫 번째 발걸음은 우리의 뇌를 잘 아는 것이다.

김학진 고려대 심리학과 교수

'다름·실패'에 대한 관용이 창의성 토대 창의성 확대와 과학교육 강화 방안 2009년 01월 23일(금)

과학창의 칼럼 40년 전통의 한국과학문화재단이 2008년 9월 한국과학창의재단으로 재탄생했다. 과학문화 창달이라는 기존의 기능에 창의인재 육성이 더해져 과학에 대한 국가의 교육 및 문화 활동을 총괄 지원하는 기관으로 탈바꿈한 것이다. 이제 2009년 본격적인 활동을 앞두고 있는 한국과학창의재단의 기대와 역할과 관련하여, 과학교육의 세계적 이슈인 동시에 우리 사회가 극복해야 할 문제인 창의성 교육, 교과 간 소통, 학교 과학과 외부 세계의 연계 등에 대해 살펴보자. 창의성의 사회적 차원과 보편성 제고 창의성에 대해 흔히 유창성, 융통성, 독창성, 과제 집착력, 자기 신뢰감 등을 그 구성 요소로 말한다. 창의성에 대한 이러한 개념화는 특히 영재교육을 중심으로 주로 언급된다. 즉창의성을 영재들의 개인적 특성으로 보고, 이러한 특성을 갖는 개인을 어떻게 선발하고 교육할 것인가에 초점을 맞추는 경우이다. 그런데 이러한 창의성은 그것을 포용할 수 있는 사회적 토대가 마련될 때 비로소 발현 가능하다. 여기서 사회적 토대란 ‘다름’과 ‘실패’에 대한 사회적 관용이다. 문제는 우리의 교 육이 이러한 ‘다름’과 ‘실패’를 좀처럼 허용하지 않는 데 있다. 수능시험을 비롯하여 학교의 많은 평가는 여전히 5지 선택형 문항에 의존한다. 5개의 선택지 중에는 예외 없이 단 하나의 유일한 정답이 존재하는 형식이다. 진정한 과학기술의 탐구에서 정답이 알려져 있거나 단 하나의 유일한 정답이 존재하는 경우가 어디 있는가. 대부분의 탐구는 실패로 끝나게 되고, 그 실패는 새로운 창의적 도전의 출발이 된다. 그래서 창의성에는 사회적 차원의 관용이 필수적이다. 또한 창의성은 영재를 포함한 모든 학생의 보편적 교육을 목표로 추구되어야 한다. 창의성은 미래 시민이 공통적으로 갖추어야 하는 소양이기 때문이다. 현재 우리나라에서는 과학영재학교, 과학고등학교, 대학 부설 과학영재교육센터, 교육청 영재교육원 등을 통해 창의성을 강조하는 다양한 영재교육 프로그램을 제공하고 있다. 하지만 우리 사회가 영재아의 과학교육의 효율성에 집중하는 동안, 절대 다수의 일반 학생을 위한 과학교육은 그 수준과 질에 있어서 크게 뒷걸음질치고 있다. 물리Ⅱ 등 어려운 과학 과목의 선택을 회피하고, 언어/수학/외국어, 세 도구 과목에 치중한 수능시험 및 논술고사의 비중 때문에 과학과 공학에 관심 있는 학생들도 도구 과목에만 매달린다. 비중도 높지 않고 쉬운 선다형 지필검사를 위해 많은 노력과 시간을 투자할 필요가 없기 때문이다. 이러한 관점에서 볼 때, 2007년 개정된 과학교육 과정에 도입된 ‘자유탐구’는 보다 적극적으로 확대하고 실천할 필요가 있다. 또 이를 위한 다양한 교육 자료와 효과적인 평가 방안들을 개발해야 한다. 대학에서는 모집 단위별로 필요한 과학과목들을 먼저 이수하도록 하거나 논술고사로 부과할 수 있을 것이다. 획일성에 기초한 통제와 행정의 효율성에 대한 유혹을 뿌리치고, 엉뚱한 발상과 연속된 실패에도 포기하지 않는 도전을 높이 평가할 수 있어야 한다. 창의성을 모든 학생이 도달해야 할 보편적 교육 목표로서 그리고 다름과 실패를 포용하는 사회적 차원을 갖는 것으로서 인식하고 실천할 수 있도록 하는 한국과학창의재단의 역할이 기대된다. 교과의 벽을 뛰어넘는 소통과 융합 우리나라의 교육과정은 10개의 기본 교과를 규정하고, 여기에는 수학, 과학, 기술·가정이 포함되어 있다. 교육과정은 국가 교육의 근간으로서 교과서 집필, 학생 평가, 학교 운영, 교사 정책 등 거의 모든 학교 교육 활동의 기준이 된다. 그래서 수학·과학 분야의 교육과정 및 교과서 업무가 한국과학창의재단으로 이관되는 것은 대단히 중요한 의미를 갖는다. 하지만 교육과정상의 교과 구분은 하나의 절대적 장벽으로 작용하는 경우가 많다. 학생들로서는 모두 배워야 하는 과목들이지만, 교육과정 개발이나 교과서 집필 과정에서 개념의 연계성이나 계열성을 고민하고 교과의 벽을 뛰어넘고자 하는 소통은 거의 이루어지지 않는다. 수학에서 배우는 개념은 과학에서 배우는 원리의 기초가 되고, 과학의 원리는 다시 기술 교과 내용 이해의 출발점이 된다. 거꾸로 기술 교과 내용은 과학적 원리의 적용 대상이고, 수학적 개념은 이러한 과학적 원리와 현상을 통해 더 잘 설명될 수 있다. 교과 간에 존재하는 높은 벽은 국가적 수준에서 볼 때 대단히 불합리하고 비효율적이다. 교육과정 및 교과서 정책의 기능을 포괄하는 한국과학창의재단의 출범은 이러한 교과의 장벽을 넘어 소통하고 융합할 수 있는 제도적 기반이 될 것이다. 타 교과 전문가 및 일반인이 함께 참여하는 교육과정 및 교과서 개발, 교과 간 연계성을 탐색하고 이를 통합하기 위한 과제 및 교육 자료의 개발, 나아가 이공계 논술 및 과학 글쓰기 등 과학기술과 인문사회 분야를 연계하는 교육 및 개발 활동의 지원 등은 한국과학창의재단에 주어지는 또 다른 고유 기능이 될 것이다. 학교 과학과 외부 세계의 연계 지난 정부까지 학교 과학교육은 교육인적자원부에서, 과학문화는 과학기술부에서 담당해왔다. 이들 부처가 통합되어 교육과학기술부가 만들어지고, 이 두 기능을 총괄하는 기관으로서 한국과학창의재단이 출범하였다. 한국과학창의재단은 학교 과학과 사회 속의 과학문화를 연결하는 중요한 제도적 연결고리가 된 것이다. 기존의 과학교육 사업이 학교의 교육과정과 교과서 및 교사 교육을 중심으로 이루어져 왔지만, 과학문화와 평생교육이 보편화된 현대 사회에서 이러한 학교 중심의 전통적인 과학교육은 더 이상 고립되어 추진될 수 없다. 과학관과 연구소 등 학교 밖의 다양한 비형식 교육 자원과 지역의 산업체 및 문화 행사 등과의 연계가 점점 더 중요해지고 있다. 특히 이미 현대 사회의 모든 측면에서 경험할 수 있는 최신 과학의 내용을 학교 교육의 범주로 끌어들여야 하고, 이의 효율적인 실천을 위해 학·연·산의 파트너십을 활성화할 필요가 있다. 또한 통상 고전 과학의 내용을 전통적인 방식으로 전달하던 교사 연수도 보다 현대적이고 효율적인 과학기술의 내용과 방식으로 보강해야 할 것이다. 과학창의센터를 중심으로 한국과학창의재단은 과학교육의 새로운 리소스 개발 및 축적 그리고 이를 활용한 다양한 교육·연수 프로그램을 개발 운영할 수 있을 것이다. 지금까지 과학교육의 혁신과 관련하여 한국과학창의재단에 특별히 기대되는 역할에 대해 살펴보았다. 이를 성공적으로 수행하기 위해서는 무엇보다도 관련 전문 인력의 확보 및 지속적인 전문성 축적이 중요하다. 사업의 단순 집행이나 예산 배분 기능을 넘어 과학교육과 문화에 있어 진정한 국가적 중심으로 발전하기 위해서는, 한국과학창의재단이 국내외의 관련 기관들을 연계하는 네트워크의 중심에 서고 또 이를 뒷받침할 수 있는 독자적인 기초 조사 연구 및 정보 창고로서의 기능을 충실히 수행할 수 있어야 할 것이다. 2009년 새해에도 한국과학창의재단이 비약적으로 발전하기를 기대한다.

송진웅 서울대학교 사범대학 부학장 저작권자 2009.01.23 ⓒ ScienceTimes

우리 교육은 학생들의 창의성을 키워주고 있는가 사회 전체가 독특한 시도를 용인하는 분위기 갖추어야

2009년 03월 02일(월)

과학창의 칼럼 과거에 볼 수 없는 것을 새롭게 만들어내거나, 남과 다르게 생각해서 특이한 일을 이루는 것을 창의적인 능력이라고 한다. 하지만 창의성은 단순히 새롭고 다른 생각이 아니라 그 생각을 표현하고 실행에 옮길 수 있어야 한다. 그러면 우리의 교육은 과연 이러한 창의성을 키워주고 있는 교육인가? 만약 그렇지 못하다면 과연 우리 사회가 해결해야 할 잘못된 교육 풍토와 체제는 무엇인지 되짚어본다. 최근 들어와서 ‘창의(創意)’라는 말이 과학과 교육을 토론하는 마당에 많이 등장하고 있다. 앞으로 교육의 목표는 창의적 인재를 양성하는 것이 되어야 한다든가, 우리나라 과학기술이 한 단계 도약하려면 세계적 수준의 창의적 과학자들이 많이 배출되어야 한다든가 하는 말이 자주 들린다. ▲ 오세정 서울대학교 물리천문학부 교수  물론 ‘창의’를 강조하는 추세는 사회의 발전 단계와 밀접한 관계가 있다. 과거 산업화 시대에는 규격화된 상품을 대량 생산할 수 있는 능력이 중요했고, 이를 달성하기 위해서는 표준화된 지식과 기술을 보유한 인력 양성이 중요해졌다. 그러기에 교과 과정도 표준화되어 있어 모든 학생들이 비슷한 내용으로 배웠고, 학생 능력의 평가 기준 또한 얼마나 많은 표준화된 지식을 기억하고 있느냐에 맞춰져 있었던 것이다. 그러나 21세기에 들어오면서 펼쳐진 지식기반사회에서 필요한 인재는 과거 산업사회가 필요로 하던 인재와는 다른 모습일 것이다. 즉 지식기반사회를 이끌어갈 인재는 정형화된 지식을 많이 아는 사람이 아니라 남이 못 보는 면을 보고, 새로운 아이디어를 낼 수 있는 사람인 것이다. 이제 인터넷으로 검색하면 바로 나올 수 있는 지식을 많이 기억하고 있는 것은 중요한 것이 아니고, 그러한 지식들을 남과 다르게 해석하고 조합하는 사고 능력이 더욱 중요한 시대가 된 것이다. 아마도 이와 같은 능력을 가진 사람들을 포괄적으로 ‘창의적 인재’, ‘창의적 과학자’라고 부르는 것 같다. 그래서 창의적 인재나 창의적 과학자가 의미하는 바가 무엇인지 정확히 짚어보고, 이러한 인재를 키우려면 어떠한 과정이나 여건 마련이 필요한지 살펴볼 필요가 있다. ‘창의(創意)’란 단어를 국어사전에서 찾아보면 “지금까지 없었던 일을 새로 생각해내는 것”이라고 나온다. 즉 과거에 볼 수 없었던 것을 새롭게 만들어내거나, 남과 다르게 생각해서 특이한 일을 이루는 것을 창의적인 능력이라고 하는 것이다. 대학입시 위주 교육이 창의성 말살 여기서 중요한 핵심은 ‘새롭고’ ‘다르다’는 말일 것이다. 옛날부터 전통적으로 내려오던 것을 무비판적으로 받아들이는 것이 아니라, 과거와 다르게 생각하고 사물의 새로운 의미를 찾는 자세를 지녀야 창의성을 발휘할 수 있는 것이다. 그렇지만 남과 다른 생각을 한다고 해서 바로 창의적 인재가 되는 것은 아니다. 그 생각을 표현하고 실행에 옮길 수 있어야 진정으로 사회에 도움이 되는 창의적 인재로 발전하는 것이다. 그렇게 되려면 인재 본인뿐만 아니라 사회 전체가 독특한 생각, 과거와 다른 시도를 용인하고 인정해 주는 태도를 갖추는 것이 필요하다. 그래야 오랫동안의 통념과 다른 아이디어가 쉽게 표출되고 새로운 시도가 만발하여 사회 전체에 창의성이 꽃 피우게 될 것이다. 이런 점에서 우리 사회는 아직도 너무나 경직되어 있고 전통에 얽매어 있어서 타인의 독특한 생각이나 실패한 시도를 용인하는 문화가 덜 발달된 것이 아닌가 우려된다. 오로지 ‘정답 맞히기’가 유일한 목적인 고등학교에서의 대학입시 위주 교육은 학생들의 창의성을 말살하는 역할을 하고 있는 것으로 보인다. 수학과 과학 교육을 보면 이러한 우려가 현실로 나타나고 있다. 필자의 경험에 의하면 취학 전이거나 초등학교에 재학 중인 학생들의 과학에 대한 흥미는 어느 나라와 비교해도 뒤지지 않는다. 하지만 이러한 선천적인 흥미는 학교 교육을 받으면서 북돋아지고 계발되는 것이 아니라 오히려 파괴되고 말살되는 듯이 보인다. 학년이 올라갈수록 학생들의 과학적인 상상력과 호기심을 소중하게 키워주기보다 그 싹을 자르고 대신 그 자리에 죽어 있는 책 속의 지식을 주입하고 있는 것이다. 이렇게 되는 가장 큰 이유는 물론 정답만을 찾는 맹목적인 교육의 탓이다. 무릇 창조적인 탐구란 본인이 가진 의문을 스스로 해소해가는 과정이 중요하고 혹시 그 과정에서 실수하고 틀리더라도 그 과정 자체가 소중한 것인데, 오로지 정답을 이해하고 결과를 외우는 것이 교육의 목적처럼 되어 있으니 창조적인 탐구 능력 개발은 뒷전으로 밀리고 마는 것이다. 과학적 창조성은 네트워크 사고가 핵심 한국의 교육이 학생들의 창의성, 천재성을 계발하는 데 걸림돌이 되는 면은 이것 말고도 또 있다. 첫째로 너무 일찍 문과와 이과를 구분하여 각 분야의 좁은 교과과정을 학생들에게 강요하는 일이다. 과학적 창조성은 서로 완전히 다른 영역에서 빌려온 요소들을 조합하는 네트워크 사고가 핵심이다. 따라서 이공계를 전공하는 학생들도 인문 사회적인 지혜에 노출되고, 물리학을 전공하고자 하는 학생도 생명과학에 대한 기본 지식을 갖추어야 후에 다양하고 유연한 사고를 할 수 있는데, 우리나라 학생들은 고등학교 때부터 교과과정과 대학입시 과목을 선택하면서 폭넓게 배울 기회를 놓치고 있다. 둘째로 객관식, 단답형 위주의 수능 시험으로 인하여 학생들이 깊고 오래 생각하는 습관을 익히지 못하고 있다. 뉴턴과 아인슈타인의 창조성을 연구했던 홍성욱, 이상욱(<뉴턴과 아인슈타인>의 저자) 등은 이들이 뛰어난 업적을 낼 수 있었던 이유는 초인적 지능 때문이라기보다 세밀한 관찰력, 탁월한 종합 능력, 그리고 한 가지 문제에 집중해 끈기 있게 연구할 수 있는 능력 때문이라고 결론 내리고 있다. 실제로 과학적으로 중요한 업적을 내기 위해서는 오랜 기간 그 문제를 고민하고 노력하는 끈기가 필요한 것이다. 이제는 창의성이 중요함을 말로만 강조하지 말고, 과연 뉴턴이나 아인슈타인이 우리나라에 태어났을 때 현재의 교육 제도에서도 천재성을 발휘할 수 있었을지 진지하게 고민해보아야 할 시점이라고 생각한다. 그리고 문제가 있다고 생각되면, 과감하게 행동에 옮겨야 할 것이다. 국제적으로 창의적인인재를 양성하고 유치하는 치열한 경쟁이 벌어진 마당에 우리에게 결코 시간이 많은 것은 아니기 때문이다

오세정 서울대학교 물리·천문학부 교수 저작권자 2009.03.02 ⓒ ScienceTimes

창의적인 인재 육성은 국가의 미래 우수한 인재가 유일한 자원

2009년 03월 20일(금)

▲ 창의적인 인재 육성은 이제 전 세계적인 과제이다.  과학창의 칼럼 사회와 역사는 끊임없는 혁신에 의해 발전해왔고, 그 혁신은 창의적인 인재에 의해 이루어졌다는 것은 누구나 알고 있는 사실이다. 산업사는 인간이 풍요롭고 편안하게 살기 위한 도구 발명과 이 과정에서 일어난 과학기술의 창조적 혁신에 의해 발전해왔다. 지금 사회는 더욱 다원화되고 있고 앞으로 더욱 빠르고 폭넓게 변화할 것으로 기대된다. 따라서 미래에 뭘 먹고살 것인지, 일자리 창출은 어떻게 할 것인지 알기가 어렵기 때문에, 창의적인 인재들을 많이 배출해 이들이 미래의 변화를 빠르게 따라갈 수 있도록 해야 한다. 그런 의미에서 창의적인 인재 육성은 오늘날 우리나라뿐 아니라 전 세계적인 과제라 할 수 있다. 역사와 사회를 혁신한 창의적인 인물 제고 필요 시대와 관점에 따라 창의성에 대한 정의가 조금씩 다른 것이 사실이다. 따라서 창의성에 대해 보다 잘 알기 위해서는 무수한 성공과 실패에 대해 기록한 역사를 돌아볼 필요가 있다. 역사의 흐름 속에서 창의성을 발휘해 사회를 발전시킨 사람들을 보면 공부를 많이 했거나 지식이 많다기보다는 호기심이 많고 꿈이 큰 사람들이었음을 알 수 있다. 20세기 IT 부문에서 자수성가한 3대 부호인 빌 게이츠, 마이클 델, 오라클의 래리 엘리슨은 모두 대학을 중퇴했으며, 과거 과학혁명, 산업혁명 등 세상을 혁신한 사람들도 공부를 많이 하지 못했지만 매우 창의적인 인물이었다. 창의적인 인재들은 호기심과 상상력이 많고, 꿈을 꾸고 그 꿈을 이루어보겠다는 열정과 집념을 갖고 있으며, 끊임없이 생각하고 고민하면서 그 꿈을 실현한 사람들이다. 따라서 창의적인 인재육성은 곧 ‘미래’를 혁신하고 또 하나의 새로운 역사를 만들어낼 수 있는 지름길이며 유일한 방법이라 할 수 있다. 창의적인 인재 양성을 위한 제언 우리나라의 인재 양성 시스템은 서열 중심의 사회에서 극심한 경쟁만 중시해왔고, 사물과 현상의 이해보다는 결과만을 중시하는 교육 위주였다. 그 결과 ‘왜?’라는 질문보다는 ‘답’만을 요구하는 상황을 초래했고 ‘빨리빨리’ 문화까지 팽배해 있는 실정이다. 이는 과거 우리나라의 눈부신 발전에 기여했지만, 미래를 책임질 창의적인 인재의 양성에는 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 이제는 우리의 교육제도, 정책, 그리고 방법이 창의적인 인재를 키우는 데 적합한지 되돌아봐야 할 때다. 창의적인 인재 양성을 위해서는 첫째, 호기심을 유발할 수 있는 교육이 필요하다. 우리나라 초·중·고등학교 학생들의 평균 학업 능력은 매년 국제 테스트에서 최상위를 기록하는 등 매우 높은 수준이지만 흥미와 즐거움으로 배움에 임하는 정도와 도전의식, 실패에 대한 내성은 다른 국가 학생들에 비해 많이 부족한 것이 현실이다. 현대에 와서 얼마나 많은 지식을 암기하느냐 하는 것은 의미가 없어졌다. 얼마나 새로운 것을 창조해낼 수 있는 기반이 있는 인재인지가 중요해진 세상이다. 이러한 창의적인 인재를 육성하기 위해서는 창의적인 도전에 따른 실패를 용인하고 흥미와 즐거움으로 스스로를 동기부여할 수 있는 환경이 필요하다. 학생들 스스로가 흥미를 가지고 스스로 꿈을 키울 수 있도록 새로운 것에 자유롭게 도전할 수 있는 교육환경 조성, 교수법 개발에 대한 고민이 필요하다는 것이다. ▲ 인문·사회과학·예술 등 다양한 분야를 통해 사고와 시야를 넓히는 교육을 해야 한다.  둘째, 인문·사회과학·예술 등 다양한 분야를 통해 사고와 시야를 넓히는 교육을 해야 한다. 오늘날 우리 사회는 과학기술 혁신을 토대로 한 물질문명 사회로 발전해가고 있다. 이러한 과학기술의 혁신을 통해 사회를 진보시키려는 궁극적인 목적은 인간이 더 풍요롭고 편안하고 안전하게 살도록 하는 것이다. 따라서 인간의 행복과 직결되는 역할을 담당하는 과학기술자에게 창의성은 필수요소이며, 이러한 창의성은 인간 생활 전반에 걸친 넓은 시야와 이해를 수반해야만 가능하다. 1938년 설립 이후 7명의 노벨 물리학상 수상자를 배출한 미국 브롱크스 과학고등학교는 물리, 화학, 지구과학, 생물학 등 기초과학뿐만 아니라 인문학, 역사, 예술 등의 교육과정을 강화하여 다방면에 걸쳐 지식을 쌓을 수 있게 했다. 이처럼 창의성은 상상력과 깊이 있는 사고력에서 출발하며 문학, 역사, 철학, 예술에 대한 폭넓은 이해를 통해 이루어진다. 셋째는 교육 체계와 방법의 혁신이다. 사회를 혁신하고 진화시키는 사람은 1~2%의 극소수의 영재 내지는 천재적인 인재들이다. 이러한 영재는 평준화와 평등주의 속에서는 양성할 수 없기 때문에 전국적으로 5개의 영재고등학교를 설립해 1년에 1천 명의 영재를 길러내기를 제안한다. 또한 10여 개의 영재중학교도 건립해야 한다. 다양한 영재교육 체계 갖춰야  선진국들의 경우 이미 다양한 영재교육 체계를 갖추고 있다. 예를 들어 이스라엘은 1973년부터 교육부에 영재교육 전담부서를 설치하고 초등학교 3학년부터 전국 상위 3% 이내의 학생을 선발, 이들을 대상으로 의무적인 영재 교육을 실시하는 등 영재를 체계적으로 육성하고 있다. 러시아 모스크바대학 부설 과학고등학교도 학생 350명에 지도교수 200명이 1.5대1 또는 1대1로 교육해 고등학교 3년 과정을 영재교육을 실시해 대학에 진학시키고 있다. 이러한 상황에서 모든 학생들에게 동일한 잣대와 기준으로 가르치는 평준화 교육은 한계가 있다. 영재들이 가진 다양한 천재성과 창의성을 지속적으로 키우기 위해서는 영재교육 전문기관을 다변화함으로써, 체계적으로 ‘사회를 이끌어갈 리더’양성에 힘써야 할 것이다. 또한 영재들이 자신들의 능력을 쉽게 발휘할 수 있는 학교 내 풍토를 만들기 위한 노력과 다양한 교수법, 관리 기법 등이 필요하다. 천연자원이 부족하고 지정학적 환경이 열악한 우리나라가 가진 유일한 자원은 우수한 인재밖에 없다. 따라서 급변하는 패러다임 변화 속에 일류 국가가 되기 위해서는 이러한 변화를 주도할 수 있는 창의적 인재를 많이 양성하는 데 최선을 다해야 할 것이다.

윤종용 한국공학한림원 회장 저작권자 2009.03.20 ⓒ ScienceTimes

탁란을 바라본 세종의 시각 이야기 과학 실록 (44) 2009년 03월 12일(목)

이야기과학실록 궁중에 과학관인 흠경각을 설치하여 시각과 방위, 계절을 살필 수 있는 과학기구를 비치하게 한 세종대왕은 그 명성만큼이나 과학기술 업적도 많이 남긴 ‘과학대왕’이다. 그런데 1445년(세종 27년) 6월 7일 전 현감 장효생이 세종에게 이상한 사실을 보고했다. 자신의 집 처마에 딱새라는 작은 새가 집어 지어 새끼를 쳤는데, 크기가 산비둘기만 하므로 이상히 여겨 노끈으로 매달아 날아가지 못하게 해놓았다는 것이다. 이에 세종은 내시를 시켜 어떻게 된 연유인지 살펴보게 했다. 하지만 세종은 과학대왕답게 상당히 과학적인 시각으로 그 사건을 바라보았다. ▲ 과밀한 서식지에 사는 재갈매기 간에는 먹이를 위한 카니발리즘이 일어나기도 한다  예전에도 작은 새가 큰 새를 낳았다거나 뱁새가 독수리를 낳았다는 등의 말을 들었지만, 세종 자신이 생각하기엔 다른 새의 알을 까서 기른 것인지 혹은 사람이 다른 새끼를 가지고서는 작은 새의 새끼라고 하는지 도무지 알 수 없다고 믿었다. 그에 대한 하나의 예로서 세종은 조선 사람이 중국 북경에 가서 천자의 좌우에 서 있는 두 마리의 개를 본 이야기를 털어놓았다. 그 사람이 중국인에게 듣기로는 천자의 좌우에 있는 개들은 서쪽 지방의 독수리가 낳은 개로서 천자에게 바쳐졌다는 것. 하지만 중국 사신이 왔을 때 세종이 직접 확인해본 결과, “독수리가 어찌 개를 낳을 리 있겠습니까. 독수리가 강아지를 잡아서 자기 새끼들에게 먹이고자 했는데 다행히 개가 살았던 것입니다”라고 대답했다는 것이다. 즉, 독수리가 낳은 개라는 소문의 진위를 확인해 보니 독수리가 새끼들에게 먹이기 위해 낚아채 온 강아지가 죽지 않고 독수리 새끼들과 함께 자라서 큰 개가 되었다는 이야기다. 이런 일로 미루어 볼 때 장효생이 보고한 딱새의 비둘기만한 새끼는 필히 어떤 이유가 있을 것이라고 생각했다. 독수리가 잡아온 개를 살려둔 까닭 그러나 장효생이 말한 딱새의 새끼를 직접 본 신하는 단정코 다른 새가 낳은 것이 아니라고 세종에게 보고했다. 그럼 중국 천자가 기르는 개의 경우 왜 독수리가 먹이로 잡아다가 그렇게 새끼들과 함께 개를 애지중지 키우게 된 것일까. 이에 대한 해답은 북해 멤머트섬에 서식하는 재갈매기에 대한 과학자들의 연구결과에서 얻을 수 있다. 1만 마리 이상의 재갈매기들이 새끼를 낳고 부화시키는 멤머트섬은 번식철이 되면 온통 아수라장으로 변한다. 과밀한 서식지에서 서로 새끼들을 먹여 살리려 경쟁하다 보니 둥지 영역 싸움은 물론 심지어 동족을 죽여서 먹이로 삼는 카니발리즘까지 성행하기도 한다. 과학자들은 다른 둥지에서 새끼를 낚아채 자기 새끼들에게로 날아간 재갈매기 유괴범 한 마리를 관찰할 수 있었다. ▲ 재갈매기의 경우 새끼를 기르는 둥지 가까이서는 남의 새끼를 죽이지 않는다  잡혀온 새끼는 다행히도 유괴범의 둥지에 도착할 때까지 살아 있어서, 그 둥지 속에서 유괴범 새끼들에게 둘러싸여 슬픈 울음소리를 냈다. 그런데 그때 놀라운 일이 벌어졌다. 유괴범 재갈매기가 그 새끼를 쪼아 죽여서 자기 새끼들에게 먹이로 주지 않고, 그냥 놔두었던 것이다. 그리고는 자기 새끼들과 함께 키우기 시작했다. 즉, 독수리의 경우처럼 먹이로 잡아와서는 죽이지 않고 도리어 자기 자식으로 입양해버린 것이다. 맹금류에게 어미를 잃고 고아가 된 재갈매기 새끼의 사례를 살펴보면 그에 대한 이유가 좀 더 명확해진다. 멤머트섬에서 재갈매기 한 가족이 차지할 수 있는 둥지 영역은 2평방미터 남짓하다. 따라서 어미를 잃은 새끼들은 다른 재갈매기에 의해 그 둥지에서 쫓겨나는 것은 물론 목숨도 부지할 수 없게 된다. 어미를 잃고 둥지에서 쫓겨난 세 마리의 재갈매기 새끼 중 한 마리는 이웃집 재갈매기 어미의 공격으로 죽고, 다른 한 마리는 놀라서 어디론가 총총히 사라져 버렸다. 그런데 마지막으로 남은 새끼 한 마리는 아주 영리한 행동을 취했다. 덤불 속에 몸을 숨기고 있다가 형제를 죽인 바로 그 이웃 갈매기가 새끼를 품으러 가자 살며시 뒤로 다가간 것이다. 이를 눈치 챈 이웃 갈매기는 곧 날카로운 울음소리를 내며 위협했지만, 새끼는 그대로 달려서 둥지 앞까지 접근했다. 그러자 방금 전까지만 해도 그의 형제를 물어 죽였던 재갈매기가 다정하게 날개짓을 하며 그 새끼를 둥지 속으로 불러들이고는 자기 새끼들과 함께 품어주는 것이 아닌가. 이웃 재갈매기의 그 같은 행동의 비밀은 바로 모성애였다. 새끼를 기르는 재갈매기들은 자신의 새끼들이 보고 있는 둥지 가까이서는 남의 새끼를 공격하거나 죽이지 않기 때문이다. 입양에 집착하는 타조 재갈매기의 경우 모성애 때문에 어쩔 수 없이 남의 새끼를 입양하지만, 애당초부터 계획적으로 그런 일을 저지르는 동물도 있다. 타조는 서열이 제일 높은 우두머리 암컷이 알을 낳으면 다른 암컷들에게도 자신의 둥지에 알을 낳게 하고서는 혼자서 자기 알과 다른 타조의 알을 모두 품는다. ▲ 우두머리 암컷 타조는 남의 새끼를 입양해 키우는 습성이 있다  또 새끼가 태어난 후에도 새끼를 거느린 다른 타조 어미를 만나면 싸워서 그 새끼들을 빼앗아 자신이 키운다. 타조의 이런 집착적인 입양 행위는 ‘희석효과’라는 가설로써 설명되곤 한다. 다른 암컷들에게 자신의 둥지에 알을 놓게 한 우두머리 암컷은 자신의 알은 가운데 놓고 다른 알은 가장자리로 빙 둘러서 배열한다. 그렇게 해 놓으면 외부의 침입자가 와서 알을 훔쳐도 자신의 알은 그에 대한 위험이 상당히 줄어들기 때문이다. 또 새끼를 키울 때도 빼앗아온 남의 새끼들은 뒤쪽이나 가장자리에 세우고 돌아다닌다. 그러면 맹수들의 공격에서 자기 새끼들이 화를 당할 확률이 그만큼 낮아진다. 즉, 자기 새끼들이 위험에 부딪칠 확률이 다른 새끼들로 인해 낮아지는 희석효과를 노린 행위이다. 그러나 새끼들이 많으면 많을수록 포식동물의 눈에 띌 확률이 높아지므로, 우두머리 암컷 타조의 집착적인 입양에 대한 정확한 이유는 아직 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 새들이 남의 둥지에 알을 낳는 습성을 일컬어 ‘탁란(托卵)’ 또는 ‘번식기생’이라고 한다. 갈매기들이 한 번에 낳을 수 있는 알의 수는 보통 3개인데, 종종 5~6개의 알을 품고 있는 개체를 볼 수 있다. 그것은 나머지 2~3개의 알이 탁란이라는 의미이다. 둥지를 마련하기 힘들거나 새끼를 키우기엔 아직 미숙한 암컷 갈매기들이 종종 이런 탁란을 하곤 한다. 한편 같은 종끼리 알을 맡기는 종내 탁란 이외에 생판 모르는 다른 종에게 탁란하는 새도 있다. 그 대표적인 새가 뻐꾸기이다. 그런데 조선왕조실록을 보면 뻐꾸기가 이와는 전혀 다른 이미지로 그려지고 있음을 알 수 있다. (하편에서 계속)

이성규 기자 | 2noel@paran.com 저작권자 2009.03.12 ⓒ ScienceTimes

뻐꾸기의 자식 사랑을 본받으소서! 탁란을 바라본 세종의 시각 (하) 2009년 03월 19일(목)

이야기과학실록 1407년(태종 7년) 5월 22일 형조 우참의 안노생 등이 올린 상소문에는 다음과 같은 문구가 들어 있었다. “조부와 자손은 실로 한 기운의 나눔이니 뻐꾸기의 마음을 본받는다면 어찌 자손의 송사(訟事)가 있겠습니까?” 내용인즉, 뻐꾸기를 본받는다면 집안 자손의 다툼이 일어나지 않을 것이라는 말이다. 또한 1449년(세종 31년) 5월 28일 군자 판관 조휘가 올린 상소문에도 비슷한 의미의 문구가 들어 있다. “아비가 비록 사랑하는 것이 고르지 못하여 혹시 뻐꾸기만 못하다 하더라도 박숭경으로서는 마땅히 순하게 그 뜻을 받아서 형제 간에 화합하고 모자 간에 처음같이 하는 것이 그의 직분인데, 도리어 앞뒤를 생각지 않고 분을 품고 성을 내어 말과 낯빛이 흥분되어서 모자가 서로 해치기까지 하였음은 강상(綱常)을 무너뜨리고 어지럽힌 것이니 추방하여도 가하고 죽여도 가합니다.” ▲ 뱁새는 인가 주변에서 흔히 볼 수 있는 작은 새다  왜 이들은 부모와 자식 간의 사랑을 하필이면 뻐꾸기에 비유하여 표현했을까? 그것은 당시 사람들이 뻐꾸기를 공평하고 현명하게 자식 사랑을 실천하는 영리한 새로 인식했기 때문이다. 즉, 뻐꾸기는 새끼에게 먹이를 먹일 때 아침에는 위에서부터 아래로, 저녁에는 아래에서부터 위로 먹여서 똑같이 부족함 없이 키운다는 데서 나온 말이다. 하지만 요즘에는 뻐꾸기에 대한 인식에 그와는 매우 다르다. 한때 ‘뻐꾸기 엄마’라는 유행어가 나돈 적이 있다. 이는 새로 태어나는 아이들의 병역면제 혜택이나 시민권 획득 등을 위해 해외까지 가서 아이를 낳는 원정출산모들을 일컫는 말이다. 조국을 두고 남의 나라에서 출산하는 것이 뻐꾸기와 비슷하다 해서 만들어진 유행어였다. 뱁새 주위를 맴도는 스토커 왜 이런 유행어가 만들어졌는지는 뻐꾸기의 알 낳기 행태를 유심히 관찰해보면 고개가 끄덕여질 것이다. 뻐꾸기는 알을 낳을 때가 되면 풀숲에 둥지를 마련하는 뱁새 주위를 맴돌며 눈치를 본다. 뱁새는 인가 주변에서 흔히 볼 수 있는 작은 새로서, 정식 이름은 붉은머리오목눈이다. 뱁새는 덤불 속에 지은 둥지에 청색 알을 3~5개 정도 낳는데, 그때부터 스토커처럼 뱁새 주위를 맴돌던 뻐꾸기의 행동이 개시된다. 뻐꾸기는 먼저 뱁새가 자리를 비운 사이 둥지로 날아와 알을 확인하고는 그 중 하나를 훔쳐간다. 그리고 얼마쯤 시간이 흐른 뒤 다시 날아와 뱁새 둥지에다 자기 알을 낳는다. 그리고는 다시 뱁새 알 하나를 훔쳐 가지고는 훌쩍 날아가 버린다. 뻐꾸기 알은 뱁새 알보다 두세 배쯤 크기가 큰 데도 둥지로 돌아온 뱁새는 그대로 알을 품어준다. 뻐꾸기는 12~15개의 알을 낳는데, 그럼 나머지 알을 어떻게 하는 걸까. 걱정할 필요는 없다. 뱁새의 행동영역은 반경 700n에 불과하지만 뻐꾸기의 행동영역은 반경 3㎞에 이른다. 즉, 뻐꾸기 영역 내에는 뱁새 둥지가 10여 개 정도 있다. 따라서 뻐꾸기는 한 둥지에 하나씩만 몰래 탁란을 해도 충분히 알을 다 낳을 수 있다. 뱁새보다 조금 늦게 낳았지만 뻐꾸기 알은 뱁새 알보다 2~3일 먼저 부화한다. 그러면 뱁새 어미는 알 껍질을 먹어 치운 다음 새끼를 품어서 젖은 몸을 말려준다. 하지만 이때부터 참혹한 일이 벌어진다. 모전자전이라 했던가. 아니, 뻐꾸기 새끼는 남의 둥지에 알을 몰래 맡긴 어미보다 한 술 더 떠서 태어나자마자 희한한 일을 저지른다. 눈도 뜨지 못한 뻐꾸기 새끼는 아직 태어나지 않은 뱁새 알을 둥지 밖으로 가차 없이 밀어내 버린다. 보이지 않으니, 차가운 것이 닿는 느낌만 있으면 무조건 밀어내는 본능적인 행동인 것이다. ▲ 뻐꾸기 새끼는 태어나자마자 다른 알들을 둥지 밖으로 밀어낸다  둥지가 너무 깊어서 아무리 뻐꾸기라 해도 알을 밖으로 밀어내기란 쉽지 않다. 그러면 뱁새 새끼가 태어난 후에도 뻐꾸기 새끼는 계속해서 자기보다 훨씬 작은 몸집의 뱁새 새끼들을 둥지 밖으로 밀어내 버린다. 자신 외에 한 마리도 남지 않을 때까지…. 심지어 뱁새 어미가 먹이를 주며 자신을 지켜보고 있는 상황에서도 그런 살육 행위는 계속된다. 덩치가 큰 뻐꾸기 새끼로서는 뱁새 새끼 5마리가 먹는 먹이를 독차지해야 살아남을 수 있기 때문이다. 혼자 남겨진 뻐꾸기 새끼는 성장하면서도 끊임없이 계모인 뱁새를 속인다. 보통 새의 새끼는 ‘삐약...삐약...삐약’하며 단속적으로 울지만, 뻐꾸기 새끼는 ‘삐약, 삐약, 삐약’하며 연속적으로 울어서 뱁새 새끼들의 전체 울음소리를 흉내 낸다. 그래야만 뱁새가 여러 마리의 새끼가 있는 것으로 착각해 먹이를 자주 물어다준다. 기생조와 숙주새 간의 군비 경쟁 하지만 뱁새도 영 바보는 아니다. 처음에는 뻐꾸기 새끼를 아무 의심없이 받아들이지만 그 같은 일이 몇 번 반복되면 스스로 방어 대책을 세우게 된다. 뻐꾸기 알을 가려내 버린다든다 혹은 둥지를 옮기기도 한다. 호주의 조류학자가 관찰한 바에 의하면 뻐꾸기 알을 양자로 삼은 굴뚝새의 경우 울음소리 등을 통해 자기 새끼가 아니라는 것을 알고는 뻐꾸기 새끼를 굶겨 죽이기도 하는 것으로 드러났다. 또 우리나라의 뱁새는 흰색 알을 낳아서 청색의 뻐꾸기 알과 구분하는 개체도 있다. 그러나 이에 대한 뻐꾸기들의 대응 또한 만만치 않다. 굴뚝새의 둥지에서 태어난 호주의 뻐꾸기 새끼들은 먹이를 달라고 외치는 굴뚝새 새끼들의 울음소리를 똑같이 흉내내기 시작했다. 또 최근에 알려진 바에 의하면 우리나라 일부 뻐꾸기들이 흰색에 가까운 알을 낳아 흰색 알을 낳는 뱁새를 깜쪽같이 속인다는 것이다. 냉전시대의 강대국들처럼 탁란을 하는 기생조와 남의 새끼를 기르는 숙주새 간에 끊임없는 군비경쟁이 이루어지고 있는 셈이다. 이처럼 군비 경쟁이 계속 이루어지다 보면 언젠가는 결국 터지고 만다. 자신의 알을 내다버린 숙주새의 둥지를 발견하면 뻐꾸기는 그 둥지 자체를 파괴해버린다. 피해를 당한 새가 다른 곳에 새로 둥지를 만들면 또 다시 찾아가 부숴버리는 경우도 있다. 또한 자신의 알보다 숙주새의 새끼들이 먼저 태어날 경우 뻐꾸기는 그 새끼들을 무자비하게 죽여버린다. 숙주새가 새로 알을 낳으면 다시 탁란하기 위한 속셈이다. 미국 연구팀이 남의 둥지에 알을 낳는 갈색머리 찌르레기를 관찰한 결과, 이런 무자비한 보복 행위가 그대로 드러났다. 휘파람새는 갈색머리 찌르레기의 탁란을 비교적 순순히 받아들이는 편이다. 그런데 연구팀이 휘파람새의 둥지에서 찌르레기 알을 치우자 그것을 눈치챈 찌르레기가 둥지를 쑥대밭으로 만들어놓았다는 것. ▲ 자신보다 몸집이 훨씬 커져 버린 뻐꾸기 새끼에게 먹이를 주고 있는 뱁새 어미  둥지가 없어진 휘파람새는 어쩔 수 없이 새 둥지를 지어서 알을 낳는다. 그러면 분탕질을 한 찌르레기가 다시 와서 거기다 탁란을 하는 것으로 드러났다. 탁란을 하는 기생조들의 이 같은 무자비한 보복 행위를 일컬어 ‘마피아가설’이라고 한다. 위협을 하고 상대가 말을 듣지 않으면 보복을 일삼는 마피아와 흡사하기 때문이다. 그럼 왜 뻐꾸기는 자기 새끼를 직접 키우지 않고 남에다 맡기는 것일까. 알고 보면 남모르는 속사정이 있다. 탁란의 애초 시작은 둥지를 만들고 새끼를 키우는 것보다 남에게 맡기는 것이 훨씬 생존에 유리하다는 것을 경험을 통해 알았기 때문이다. 하지만 이런 일을 되풀이하다 보니 뻐꾸기는 특이한 구조로 진화하게 됐다. 부리가 날카롭고 몸이 평평한 뻐꾸기는 가슴의 가로줄무늬와 다리를 덮은 털이 맹금류를 닮았다. 그러나 날렵하지 못한 비행실력은 맹금류와 비교할 바가 못 된다. 또한 다리 근육이 발달하지 않아 둥지 만들기가 어렵고 알을 품는 능력도 결핍되어 있다. 오랜 마피아 생활을 거치면서 이제는 자신이 직접 새끼를 키울 수도 없는 신세가 되어 버린 것이다. 딱새가 산비둘기만한 새끼를 낳았다는 장효생의 보고를 미덥지 못해 한 세종이 만약 이런 사실을 알았더라면 조휘가 올린 상소문에 대해 토를 달았을지 모른다. 뻐꾸기는 결코 자식 사랑의 본보기로 삼을 수 있는 동물이 아니라고 말이다.

이성규 기자 | 2noel@paran.com 저작권자 2009.03.19 ⓒ ScienceTimes

“논리만 내세우면 창의성은 메말라” ‘Creative Think’ 설립자가 제안하는 ‘창의성을 위한 도약’ ③ 2009년 03월 18일(수)

창의성의 현장을 가다 창의력 개발 자문회사 ‘Creative Think’를 설립한 로저 폰 오흐(Roger von Oech)는 창의력을 발휘하려면 창의력을 방해하는 고정관념에서 탈피해야 한다고 역설한다. 그 중 하나가 너무나 논리적인 것만을 따진다는 것이다. 둘째, 비논리적인 것은 쓸모 없다는 생각이다. That’s Not Logical! 그러나 최상의 아이디어는 창의적인 관념적 사고와 실천의 조화에서 나온다는 것을 기억해야 한다. 논리적인 것만이 최고가 아니다. ▲ 창의력은 다양한 사고를 인정할 때 발휘된다. 답은 오직 하나라는 논리 속에서는 꽃 필 수 없다.  어떤 사람들은 다른 사람들이 자신의 아이디어를 비논리적이라고 비난할 것이 두려워 창의적인 사고를 아예 하지 않는다. 하지만 실제적으로 논리란 아이디어를 실행에 옮기는 실행 단계에서만 필요한 것이다. 실행 단계 이전의 아이디어 제시 단계에서 논리성에만 매달리게 되면 창의적인 프로세스가 진행될 수 없다. 최상의 아이디어는 개념 단계에서의 창의적이고 자유로운 사고와 실용 단계에서의 논리적이고 합리적인 사고가 조화를 이루면서 가능해진다. 새로운 아이디어 개발에는 두 가지 측면이 있다. 첫 번째는 새로운 아이디어의 생성이라는 창의적 측면이다. 기존의 규칙에서 무시해도 되거나 가치가 없는 규칙을 찾아내게 된다. 그러한 규칙들로 인해 제한될 수 있는 제약에서 벗어나 자유로운 아이디어를 제시하게 된다. 두 번째는 아이디어의 평가 및 사용측면이 있다. 아이디어는 그 필요조건을 충족시키고 실행에 옮길 수 있는 것이어야 한다. 두 가지 측면이 모두 중요하며, 나름대로의 장단점을 갖고 있다. 프로젝트 수행에 있어 각 측면이 부각되는 부분이 서로 다르다. 창의적 측면을 부각시켜야 하는 시점에서 그 효용 가치를 논하게 되면 이미 성과가 알려져 있는 솔루션으로 아이디어의 범위가 제한될 수 있다. 마찬가지로 실용 단계에서 모호성이 남아 있게 되면 단지 아이디어 단계에서 끝날 뿐 실질적인 가치를 발휘할 수 없게 된다. 논리만 앞세우면 창의성은 메말라       우리가 살고 있는 사회시스템(특히 교육 시스템)은 일반적으로 논리적 사고가 중요시 되며 그 힘에 의해 움직여진다. 비논리적이거나 창의적인 사고는 무시되는 경우가 많다. 그러나 논리만을 앞세우면 창의성은 메마르게 된다. 글을 쓰거나 말을 할 때 보면 비유법(metaphor)이라는 것이 있다. 이 비유법은 창의적인 사고를 장려하는 데 아주 효과적인 방법 중 하나이다. 비유를 통해 전혀 다른 개념을 대입해봄으로써 그 유사성 또는 차이점을 발견할 수 있게 되고 결과적으로 새로운 아이디어로 연결시킬 수 있게 된다. 사람들은 새로운 개념을 기존에 알려져 있던 일반적인 개념과 비교함으로써 인식하는 경향이 있다. 예를 들어 원래 자동차는 ‘말 없이 달리는 마차(horseless carriage)’, 기차는 ‘철마(iron horse)’로 불렸다. “metaphor를 많이 사용하라” ▲ 로저 폰 오흐는 창의력 개발 자문회사 Creative Think를 설립한 이 분야의 세계적 전문가로 통한다.  비유는 일종의 ‘정신적인 지도(mental map)’라고 할 수 있다. 즉, 새로운 것을 이해하기 위해 조금이라도 관련성 있다고 생각되는 기존의 개념들을 찾아 그 연관성을 바탕으로 길을 찾아가는 것이다. 실제로 비유를 사용하면 복잡한 프로세스 또는 아이디어를 쉽게 이해할 수 있다. 비유는 창의적인 사고에 있어 훌륭한 도구이다. 어떤 도전 과제에 대해 비유를 시도하는 것만으로도 올바른 출발점에 설 수 있다. 표면적으로는 아무런 관련이 없어 보이는 여러 요소 또는 개념을 연관시키고 비유해 봄으로써 전혀 새로운 것을 상상 속에 만들어낼 수 있다. 주변 사람들이 사용하는 비유에 관심을 기울이는 것도 중요하다. 다른 비유를 사용함으로써 전체적인 이미지에 어떠한 변화가 일어나는지도 고려해보아야 한다. 비유를 통해 만들어낸 새로운 아이디어를 기존의 규칙 또는 개념과 비교해 보는 것도 중요하지만 그런 과정에서 창의성이 기존 사고 기준으로 다시 제약되는 일이 없도록 해야 한다. 스티브 잡스, “컴퓨터는 21세기의 자전거” 이와 관련 애플 컴퓨터 설립자인 전설적인 기업가 스티브 잡스(Steve Jobs)의 경험담을 들어 보는 것도 좋은 일이다. 창의성 개발에 비유가 얼마나 중요한지를 생생하게 알려주는 사례라고 할 수 있다. “몇 년 전 나는 인간을 포함해 지구상에 있는 다양한 종(種)들은 효과적인 방법으로 이동(운동)한다는 책을 읽은 바가 있다. 이 책은 A에서 B라는 지점으로 이동할 때 과연 어떤 종들이 가장 적은 에너지로 가장 큰 효과를 얻느냐에 대한 연구다. 남아메리카 독수리 콘도르(condor)가 가장 효과적인 이동을 하는 것으로 나타났다. 그런데 누군가 자전거를 타고 가는 사람에 대해 한 연구도 있었다. 자전거를 타면 사람은 이동하는 데 있어서 콘도르보다 무려 두 배나 에너지를 절감할 수 있었다! 이는 ‘도구제작자(tool maker)’인 인간의 능력이 얼마나 대단한지를 입증하는 사례다. 인간이 자전거를 만들었다는 것은 곧 선천적인 능력을 극대화시킬 수 있는 도구를 창조한 셈이다. 그게 바로 내가 자전거와 컴퓨터를 자주 비교하는 이유 가운데 하나다. 컴퓨터는 21세기 자전거다. 왜냐하면 컴퓨터는 인간의 타고난 고유한 지능을 극대화시키는 도구이기 때문이다.” “세상을 두 가지만으로 나누지 말라” ▲ 나이를 먹으면서 창의력이 점차 사라진다는 지적이 많다. '어린이처럼 생각하라'는 창의력 개발에 중요한 모토다.  다시 말해서 항상 이것과 저것을 비교하는 노력 속에서 창의적인 아이디어가 생길 수 있다는 것이다. 오직 하나의 논리, 하나의 정답만을 강요하는 시스템에서 창의력은 꽃필 수 없다는 것을 상기할 필요가 있다. 그래서 유명한 경제학자 케네스 보울딩(Kenneth Boulding)은 이렇게 말한다. “There are two kinds of people in this world; 세상에는 모든 것을 두 그룹으로 나누는 사람과 그렇지 않는 사람이 있다.” 옳고 그름, 선과 악, 흑과 백 등 확연히 구분하는 사고체계나 교육제도에서 창의성은 자라지 못한다. 창의성도 모든 생물체가 서로 조화롭게 살아가는 하나의 생태계의 움직임처럼 다양하고 자유로운 토양에서 자랄 수 있다. 로저 폰 오흐는 사람의 마음을 이렇게 비유한다. “I believe that the mind is not only a computer that processes information, it’s also a museum that sores experiences, a device that encodes holograms, a playground that in which to play, a muscle to be strengthened, a workshop in which to construct thoughts, a debating opponent to be won over, a cat to be stroked, a funhouse to be explored. There are a lot of right ways to model the mind all depending on what you think is important. 사람의 마음은 정보를 전달하는 컴퓨터와 같고, 또한 경험이 축적된 박물관, 홀로그램을 푸는 장치, 뛰어 노는 운동장, 힘이 잔뜩 실린 응축된 근육, 생각을 만들어 내는 일터, 이겨야만 될 언쟁(言爭)의 대상, 한 대 맞아야 할 고양이, 파헤쳐야 할 유령의 집이나 다름 없다. 따라서 당신이 중요하다고 생각하는 것에 따라 마음을 정해야 할 올바른 방법들은 아주 많다.” (계속)

김형근 편집위원 | hgkim54@naver.com 저작권자 2009.03.18 ⓒ ScienceTimes

머릿속 ‘내비게이션’ 처음으로 그렸다

‘세계 뇌 주간’ 맞은 이춘길 한국뇌학회장

“사이코패스, 정상인보다 전두엽 부피 작아”

“뇌를 알면 사람이 보입니다.”

올 상반기에 출범하는 한국뇌연구협의회 초대 회장을 맡은 이춘길 서울대 심리학과 교수. 그는 “뇌 연구는 인간을 이해하는 기본”이라며 “뇌 과학과 국민을 연결하는 다리 역할을 하겠다”고 말했다. 김미옥 동아일보 기자

[동아일보]
“1984년부터 매일 일기를 쓰듯 아이디어를 공책에 적어 왔습니다. 요즘은 매일 50개 정도의 아이디어를 기록합니다.”

12일 오후 7시 서울 성북구 안암동 고려대 인촌기념관 2층 회의실.

일본에서 ‘아이디어 마라톤’이라는 개념을 만들어 화제를 모은 히구치 다케오(통口健夫·63) 아이디어 마라톤 연구소 이사가 강연석에서 마이크를 잡았다.

아이디어 마라톤 발상법이란 하루도 빠짐없이 아이디어를 떠올리고, 그중에 우수한 것들은 직접 실행하는 것을 의미한다.

고려대 초청으로 한국을 방문해 이날 강연을 한 히구치 이사는 일본의 미쓰이물산에서 20년 이상 해외영업을 담당한 ‘종합상사맨’이었다.

“새로운 아이디어가 없으면 치열한 국제 경쟁에서 뒤질 수밖에 없었기 때문에 새 아이디어를 내려고 고민하고 또 고민했습니다. 그러다보니 아이디어 마라톤 발상법을 터득하게 됐습니다.”

그는 “브레인스토밍은 갑자기 아이디어를 짜내지만 아이디어 마라톤은 꾸준히 아이디어를 생각하고 기록하는 것”이라며 “아이디어 마라톤이 몸에 익으면 회의 때 ‘아이디어 있어?’라는 한마디에 곧바로 아이디어를 내놓을 수 있다”고 설명했다.

실제 그는 자신이 메모한 공책을 꺼내 참석자들에게 보여줬다. 왼쪽에 아이디어 일련번호가 있었고 가운데에는 삽화와 함께 각종 아이디어들이 적혀 있었다. 우수한 아이디어 옆에는 호랑나비 스티커가 붙어 있었다.

12일 현재까지 그는 공책 361권에 29만8100개 아이디어를 적었다고 한다.

그 아이디어를 바탕으로 지금까지 출판한 서적도 48권. 연간 서너 권씩 새 책을 쓴다. 일부 아이디어는 상품화되기도 했다.

히구치 이사를 초빙해 강의를 마련한 정창덕 고려대 컴퓨터정보학과 교수는 “창의성이야말로 한국의 경쟁력을 높여 줄 수 있는 가장 중요한 요소”라며 “특히 요즘처럼 세계적 불황일 때 창의적인 아이디어가 회사를 살리는 원동력이 된다”고 말했다.

박형준 동아일보 기자 lovesong@donga.com

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스스로 학습하는 오감 인지 컴퓨터가 온다 13일 금요일에 과학터치, 인지정보처리기술 강연 2009년 03월 17일(화)

융합기술이 미래의 성장 동력으로 자리 잡은 지 오래다. 그 중에서도 최첨단 융합기술중 하나인 인지정보처리 기술은 융합신산업 및 새로운 시장의 개척과 함께, 이를 통해 21세기 인간중심의 지식경제 사회 구축에 기여할 것으로 기대된다. 지난 13일 대전 교육과학연구원에서 진행된 ‘금요일에 과학터치’ 강연에서 서울대학교 장병탁 교수는 ‘오감기반 인지컴퓨터와 나노바이오지능 기술’이라는 내용의 강연을 진행했다. 인간의 인지구조에 대한 이해에 바탕을 둔 인지컴퓨터와 인지정보처리 기술 등 다소 어려운 내용의 강연이었지만, 최신 융합기술의 흥미로운 만남은 많은 관심을 끌기에 충분했다. ▲ 기존 컴퓨터가 주로 정확한 수치 계산이나 대용량 데이터 관리를 잘 수행하는데 반해 오감인지컴퓨터는 센서기반 지각(Perception) 능력과 연상 메모리 기반 사고(Thinking) 능력을 이용해 안정된 의사 결정(Decision Making)을 잘 수행할 수 있다.  스스로 학습하는 오감 인지 컴퓨터 오감 인지 컴퓨터(Multisensory Cognitive Computers)는 다양한 센서를 통해 외부 환경과 연결돼 있는 신개념 컴퓨터로 인간의 감각과 인지 정보를 실시간에 처리할 수 있다. 기존 컴퓨터가 주로 정확한 수치 계산이나 대용량 데이터 관리를 잘 수행하는 데 반해 센서 기반 지각(Perception) 능력과 연상 메모리 기반 사고(Thinking) 능력을 이용해 안정된 의사 결정(Decision Making)을 잘 수행해 차세대 지능 컴퓨터(Next-Generation Intelligent Computer)라고 불리기도 한다. 놀라운 것은 기존의 컴퓨터가 프로그래밍을 통해 모든 세세한 작업 절차를 지시 받은 대로 수행하는 것과 달리 인지 컴퓨터는 경험으로부터 학습(Learning)하고, 자기조직화(Self-Organization) 과정을 통해 변화하는 환경에 스스로 적응(Adaptation)할 수 있는 특성이 있다는 점이다. 나노 수준에서의 정보처리 기작 모방 ▲ 최근 뇌인지과학, 시스템 신경과학 및 분자생물학의 발달로 인간의 뇌에서의 정보처리 기작과 원리가 나노 수준에서까지 밝혀지고 있다.  나노바이오지능 기술은 바이오분자 네트워크(Biomolecular Networks) 수준에서의 정보처리 원리를 이해하고, 이를 모사함으로써 지능적인 시스템을 개발하려는 새로운 시도이다. 최근 뇌인지과학, 시스템 신경과학 및 분자생물학의 발달로 인간의 뇌에서의 정보처리 기작과 원리가 시냅스(Synapse) 및 바이오분자(Biomolecules) 즉 나노 수준에서까지 밝혀지고 있다. 특히 뇌의 전기화학적인 정보처리(Electrochemical Information Processing) 특성에 기반한 학습과 기억(Learning and Memory) 능력을 모사함으로써 기존의 폰 노이만 컴퓨터 구조와는 근본적으로 다른 새로운 계산 모델(Unconventional Computation Models)을 창출할 수 있으며, 이는 특히 인간의 감각에 기반한 감성 및 인지 정보처리를 잘 수행할 수 있을 것으로 기대된다. 장 교수는 두 가지 최신기술에 대해 설명한 후, 이 두 가지 연구의 융합에 대해 본격적인 설명을 시작했다. 장 교수에 따르면 최근 센서기술의 발달과 유비쿼터스 정보환경의 대두로 인간과 기계 간 상호작용(Human-Computer Interaction)의 중요성이 더욱 커짐에 따라 다양한 감각이 융합된 정보를 효율적으로 처리하는 기술이 요구되고 있다. 장 교수는 “이와 함께 현재까지의 인공지능 기술 한계를 극복하기 위해 인간 뇌의 생물학적 정보처리 기작과 원리에 기초한 새로운 방식의 컴퓨터가 필요하다는 점도 중요한 부분”이라고 덧붙였다. ▲ 인지정보처리기술은 로보틱스, 엔터테인먼트, 혼합현실 등의 많은 분야에 적용될 수 있다.  장 교수는 연구진과 함께 바이오시스템 분석을 위한 기계학습 연구(과기부 국가지정연구실 사업)와 바이오칩 개발을 위한 DNA 컴퓨팅 연구(산자부 차세대신기술 연구개발사업)를 수행해 오던 중, 이 두 가지 연구를 결합하는 DNA 분자기반의 새로운 기계 학습 기술을 개발하게 됐다. 또한 그 과정에서 이 기술이 인간의 연상기억과 인지정보 처리에 유용함도 발견했다. 장 교수는 “뇌에서의 기억과 학습도 신경전달물질과 같은 분자들의 반응에 의한 화학적인 정보처리에 기반을 두고 있으며, 이를 모사한 분자자기조립기술을 이용해 새로운 계산 모델에 기반한 혁신적인 인지 정보처리 기술을 개발할 수 있다”고 말했다. 로보틱스, 재활치료 등 많은 분야에 응용 미국과 유럽 및 일본 등의 기술 선진국에서는 이미 인지과학 연구가 국가적인 차원에서 지원이 이루어지고 있고, 최근 국내 기업체들에서도 오감 인지 정보처리 기술에 대한 수요가 급증하고 있다. 장 교수에 따르면 인간의 인지구조에 대한 이해에 바탕을 둔 인지컴퓨터의 개발은 기계의 지능을 향상시킬 뿐만 아니라 인간-기계 간의 상호작용을 원활히 하고 궁극적으로 인간의 인지능력을 향상하는 데 활용할 수 있다. 장 교수는 “로보틱스, 엔터테인먼트, 혼합현실, 가전, 교육, 재활치료 등의 많은 분야에 적용되어 우리의 삶을 더욱 풍요롭게 만들어 줄 것"이라고 말했다.

김청한 기자 | chkim@kofac.or.kr 저작권자 2009.03.17 ⓒ ScienceTimes

인류의 진화는 사람이 하나의 구분된 종으로 나타나게 되는 과정과 발전 또는 진화 과정이다. 이러한 변화와 발전의 형성은 넓은 자연 과학적 방법론을 사용하여 기술하며 이해된다. 인류의 진화에 대한 연구는 수많은 학문을 포괄하는데 그 중 핵심적인 것은 유물 인류학과 유전학이다. 인류 진화에서 "인간"이라는 용어는 사람속(Homo)을 의미하나 인류의 진화에 대한 연구는 일반적으로 진화 단계상 존재하였던 오스트랄로피테쿠스 등의 타 사람과를 포함한다. 그러나 주된 관심사는 대게 호모 에릭투스와 같은 사람속의 생물들의 진화에 대한 것이다.

현생 인류의 분류학상 학명은 “호모 사피엔스”(Homo sapiens)이다. 가장 오래된 현생 인류의 화석은 13만 년 전에 아프리카에 살았던 사람의 화석이다.^[1]

영장류 가운데 인간과 가장 가까운 유사성을 보이는 종은 보노보와 침팬지로 이들은 대략 6백 50만 년 전 경에 각기 다른 속으로 분화하였을 것으로 추정된다. 보노보와 침팬지, 인간의 DNA 염기 서열은 95%가 일치한다.^[2] 생물학적으로도 이들과 인간 사이에는 많은 유사성이 있다. 이들은 모두 집단을 이루어 생활하며 생활에서 상호 커뮤니케이션을 중요시한다. 보노보는 모계 사회를 이루며 침팬지는 부계 사회를 이룬다.

현생 인류의 이주 경로

현생 인류는 아프리카에서 발원하여 세계 각 곳으로 이주한 것으로 추정되고 있다. 왼쪽의 그림은 DNA 염기 서열의 변화로 유추한 인류의 이동 경로이다.^[3] 사람의 진화 기간은 지질시대로 보아 홍적세에 해당하며 이 기간 동안 지구에는 4~6 차례의 빙하기와 간빙기가 번갈아 나타났다. 현생 인류는 후기 홍적세로 불리는 약 15만 년 전에 출현 한 것으로 추정된다. 이들은 순록, 매머드, 야생마, 오록스, 곰 등을 사냥했다. 그러나 언제 어느 때고 사냥한 것은 아니었고,^[4] 식물을 채집하기도 하였다.^[5] 그들은 여름에는 천막을 쳤고, 겨울에는 오두막을 혹은 붙박이 집을 짓기도 했다.^[4] 이들은 기원전 10만 년경에 지구를 점령하면서 그 수가 증가하였으며, 예술과 성사(聖事), 종교 등 일련의 놀라운 발명을 하기 시작하였다.^[5]

후기 홍적세의 마지막 빙하기가 끝난 약 1만 년 전경 현생 인류의 인구는 약 1만 명 이하로 추정되고 있다. 그 결과 현생 인류는 매우 협소한 유전자 풀을 지니게 되었다.

1만 년 전 인류의 역사 단계는 신석기 시대로 불린다. 이 즈음의 인류는 불을 다루고 도구를 만들었으며 정착하여 농사를 짓거나 목축을 하기 시작하였다. 그것의 당연한 귀결인 사유재산과 위계질서, 불평등 등이 생겨났다. 이러한 인류의 문화는 주변의 환경을 변화시켰을 뿐 아니라 인류 자신의 진화에도 영향을 주었다.^[6][5]

- 진 카퍼 지음, 이순주 역

- 극적인 새로운 과학적 증거를 통해 인간의 뇌에 작용하는 식품과 보조식품의 신비를 파헤쳤다.

1) 뇌의 능력을 최대한으로 활용할 수 있는지

2) 기억력을 강화시킬 수 있는지

3) 우울한 기분을 향상시킬 수 있는지

4) IQ와 창의력을 높일 수 있는지

5) 정신적 노화를 방지하고 역전시킬 수 있는지

- 21세기는 새로운 뇌의 시대이다. 어떻게 하면 과학적으로 뇌기능을 향상시킬 수 있느냐에 관심이 고조되고 있다. 뇌세포가 다른 어떤 세포보다 영양소와 뇌 기능을 좌우하는 식이성 화학물질에 더 민감하다는 사실을 알아야 한다.

- 뇌에도 영양소 보충이 필요하다. [영양 신경과학]은 아직 초기 단계지만 급속도로 발전하고 있다.

- 뇌를 컴퓨터에 비유하는 것은 어제의 과학이다. 뇌는 계속 변화하고 성장한다.

- 어른의 뇌도 새로운 뇌세포를 만들 수 있다.

- 무엇을 먹느냐에 따라 뇌기능이 달라진다.

과거에는 식품이 뇌에 즉각적인 영향을 주지 않는다고 생각했다. 뇌혈액 관문이 혈액 속의 영양소를 구분하여 통과시킨다는 것은 착오였다. 새로운 실험은 포도당이나 지방과 같은 영양소가 뇌기능에 즉각적인 영향을 줄 수 있다는 사실을 보여준다.

- 비타민을 장기적으로 복용하면 뇌세포에도 강력한 항산화효과를 낸다.

- 지금까지 50 여 가지가 발견된 신경전달물질은 뇌의 신경망을 통해 세포 하나하나를 통과하면서 우리의 생각과 느낌을 전달하는 생화학적인 도로를 만든다.

- 신경전달물질은 뇌의 생화학적인 충전물로 기억력, 창의력, 지능의 본질이다.

- 신경전달물질은 우리가 먹는 식품에 의해 영향을 받게 된다.

세로토닌은 기분을 좋게 하는데 이 것을 합성하려면 트립토판이 필요하다.

아세틸콜린의 합성에는 콜린이 필요

도파민 합성에는 티로신이 필요

- 노화에 의해 뇌세포가 파괴된다는 것은 잘못된 학설이다.

- 뇌에 관한 새로운 지식은 불과 6 ~ 7년 전에 나온 것이어서 대부분의 사람들은 과거의 오류를 그대로 믿고 있다. 1) 유년기가 지나면 뇌의 성장과 변화가 멈춘다 2) 20 세가 넘으면 뇌세포를 차츰 잃게 되어 정신능력이 저하 한다 는 생각은 틀린 것이다.

- 뇌세포는 나이와 상관없이 수지상돌기와 시냅스를 만들 수 있다. 신경세포가 많으면 뇌세포의 수가 적더라도 뇌세포 수가 많은 것보다도 나은 정신능력을 가질 수 있다.

- 나이가 들수록 뇌의 영양공급이 더 필요하다.

- 신경세포들이 하루에 수천개씩 죽어 없어지며 나이들면 기억력이 감퇴하고 지적능력이 저하된다는 학설은 잘못되었다. 노화한 뇌에서도 대뇌피질에서의 신경세포 손상은 미미하다. 노화한 뇌는 에너지 부족과 기능쇠퇴를 경험하고 있을 뿐이다.

- 신경세포가 없어지는 것이 아니고 세포의 회로가 덜 효율적으로 작동한다는 것이다. 즉, 전선과 파이프의 기능과 효율성이 떨어진다는 것이다.

- 나이가 들면서 뇌의 크기나 신경세포가 얼마나 손상되었느냐가 중요한 것이 아니라 뇌의 배선을 어떻게 보존하고 기력을 회복시키느냐 하는 것이다.

- 노화와 뇌에 관한 이론은 대부분 과학적인 사실이 아니라 속설에 바탕을 두고 있다.

- 나이가 들면 정보처리 능력은 떨어져도 통찰력은 강해진다. 노화한 뇌에서도 새로운 신경세포가 생성된다. 단기적인 기억력은 떨어지지만 [결정화]된 지능인 넓은 기억창고와 언어능력과 판단력이 발달된다.

- 건강한 뇌는 일년에 겨우 0.2% 정도 줄어든다. 20 ~ 70 세 사이에 평균 10% 줄어들 뿐이다. - 미 국립 노화연구소, 스탠리 스티브 박사-

- 기억력 감퇴 현상은 신경세포의 파괴가 아니라 둔화 때문에 생긴다. 뇌의 정보처리능력, 즉, 정보를 저장하고 기억하고 처리하는데 시간이 더 많이 걸린다.

- 노화한 뇌에서도 새로운 신경세포가 생길 수 있다.

- 나이가 들면 뇌세포의 미토콘드리아가 에너지를 생산하는 능력이 떨어진다. 고혈압이나 혈액공급의 감소가 뇌 수축과 정신기능 감퇴의 원인이 될 수 있다.

캘리포니아대학의 노화 및 건강문제 연구원들이 65세 이상의 노인 5888명을 대상으로 한 7년간의 표준테스트 연구에서는 70%가 기억력, 정신력의 감퇴가 없었다. 다만, 뚜렷한 인식기능 손상은 동맥경화증, 당뇨병 등의 질병과 특별한 유전인자를 가진 사람들에게만 나타났다.

- 미토콘드리아는 에너지를 만들기 위해 산소를 연소시킬 때 산소라디칼을 생성시키며, 이것이 신경세포를 공격해서 수지상돌기를 수축시키고 시냅스를 손상시키고 메시지 전달능력을 떨어뜨린다.

- 노화에서 비롯되는 뇌손상을 예방하고 역전시키는 좋은 방법은 뇌에 항산화제를 많이 공급하여 라디칼의 공격을 막는 것이다. 항산화제에 의하여 동물의 기억력 상실을 방지하거나 역전시킬 수 있다.

- 일시적인 스트레스는 뇌 기능에 도움이 되지만 지속적인 스트레스는 뇌 기능을 손상시킨다. 계속적인 스트레스로 과다한 당질코르티코이드의 수치가 높은 수치를 보이면 신경세포의 수지상돌기가 수축되어 메시지 전달력에 손상이 생긴다.

- 성호르몬인 에스트로겐 복용은 나이든 여성의 기억력을 재생시킨다.

- 운동은 뇌에 활력을 준다.

- 인스턴트 식품은 뇌에 혼란을 가져온다. 뇌는 진화적인 기억을 바탕으로 4만년전에 풍부했던 음식을 갈망하지만 우리는 40년 전에도 존재하지 않았던 음식을 먹고 있다. 이로 인해서 우리 뇌 안에서 일으키는 영양결핍현상은 심각하다.

- 구석기시대에는 오메가-3와 오메가-6 지방산의 비율은 1;1 내지 1;4 정도 였는데, 지금은 15;1 이상이다. 오메가-3 비율이 지나치게 높으면 뇌가 기능장애를 일으킨다.

- 포화지방은 기억력을 떨어뜨린다. 야생동물의 고기에는 지방이 4.3% 밖에 없었던 데 비하여 현대인이 먹는 육류에는 25 ~ 30%나 들어있다.

- 과일이나 채소는 수백만년동안 우리의 주식이었지만, 곡류가 주식이 된건 불과 천년밖에 되지 않았다. 특히 밀은 많은 사람들에게 경미한 알레르기 반응을 일으켜 두통, 우울증, 관절염, 위장장애를 일으키는데, 이것은 밀이 유전적으로 우리와 잘 맞지 않는다는 걸 암시한다.

- 유제품은 우리의 유전자에 맞지않은 단백질과 포화지방을 많이 가지고 있어서 신체기능을 저하시킬 수 있다. 우유, 버터, 치즈와 같은 유제품을 제한해야 한다.

- 오메가-3 지방과 오메가-6 지방을 균형있게 섭취해야 한다.

- 오메가-6 지방만 섭취하면 뇌에 염증을 일으킬 수 있다.

- 생선지방(오메가-3)은 지적능력을 높여주고 뇌세포막을 부드럽게 해주며 공격성이 줄어든다.

- DHA 성분은 주의력과 집중력 향상에 좋다.

- 정신분열증은 뇌 세포의 비정상적인 지방 때문에 생긴다.

- 오메가-3 보조식품은 주의력 결핍장애를 개선한다.

- 혈당은 기억력의 열쇠이며 노화한 뇌일수록 포도당이 더 필요하다. 그러나 혈당치가 높으면 뇌혈관에 이상이 생긴다.

- 크롬은 뇌를 강화한다.

- 항산화제는 뇌 건강에 필수

- 카로티노이드는 뇌를 보호하고 강하게 한다.

- 토마토의 라이코펜, 초콜릿과 차의 폴리페놀, 적포도주 등은 뇌질환과 치매를 예방한다.

- 적게 먹어야 건강하고 오래산다.

- 카페인은 정신기능에 좋지만 많이 마시면 해가 된다. 카페인 중독은 불안감을 조성하고 혈압상승을 일으킨다.

- 비타민 보조식품은 뇌기능을 향상시킨다.

- 엽산이 부족하면 기억력이 덜어지고 뇌졸중이 올 수 있으며, 엽산섭취는 노인성 치매, 우울증 치료에 좋다.

- 비타민 B6는 손상된 기억력을 회복시킨다.

- 비타민 B2는 노인성치매에 좋다.

- 정신병 치료에 효과있는 티아민과 기억력 치료에 좋은 니아신

- 비타민E는

1) 노인성치매에 좋다.

2) 뇌의 손상을 억제하고 뇌를 보호한다.

3) 뇌졸중을 예방한다.

- 비타민C는

1) 뇌를 젊게 한다.

2) IQ를 높여준다.

3) 뇌졸중을 예방한다.

- 뇌 기능을 증진시키는 셀레늄

- 리포산은

1) 노인의 기억력 감퇴를 회복시킨다.

2) 뇌졸중 손상을 줄이고 회복을 도와준다.

3) 당뇨병 환자의 신경세포를 보호한다.

- 기억력 회복을 도와주는 포스파티딜세린

- 기억력 감퇴를 도와주는 콜린

- 혈관이 건강해야 뇌가 건강하다.

- 기적의 뇌를 만드는 주요 전략

1) 종합비타민을 복용하자.

2) 항산화 비타민을 복용하자.

3) 나쁜 지방섭취를 피하자.

4) 오메가-3 지방을 섭취하자.

5) 뇌 기능을 향상 시키는 보조식품을 섭취하자.

6) 혈당을 적절히 유지

7) 칼로리 제한과 적정 체중 유지

8) 새로운 일을 하고, 배움으로써 뇌를 자극하자.

- 석기시대인들은 과일과 채소를 통해 매일 7,000 mg의 칼륨과 600 mg의 나트륨을 섭취했는데, 현대인은 2,500 mg의 칼륨과 4,000 mg의 나트륨을 섭취하고 있다. 이로 인하여 고혈압과 뇌졸중을 일으킨다.

- 석기시대인들은 현대인보다 1.5 ~ 5 배나 더 많은 무기질과 비타민을 섭취했다.

- 뇌가 바라는 영양소를 섭취하는 10 가지 방법

1) 과일과 채소 많이 먹어야 한다.

2) 지방이 없는 고기를 먹어야 한다.

3) 소금 간을 하지 않은 다양한 콩류를 먹어야 한다.

4) 호두와 아몬드 등의 견과류를 먹어야 한다.

5) 지방이 많은 생선 (연어, 정어리, 고등어, 청어)이나 조개를 먹어야 한다.

6) 오메가-6지방(옥수수 기름 등), 경화 식물성기름, 전이지방산을 제한해야 한다.

7) 당분과 나트륨을 제한해야 한다.

8) 가공식품을 제한해야 한다.

9) 비타민과 미네랄 보조식품을 복용하지 않고는 석기시대의 식단을 모방하는 것은 불가능하다.

10) 일주일에 서너번 이상 생선을 먹거나 어유 캡슐을 복용해야 한다.

- 뇌는 우리 몸에서 지방이 가장 많은 기관으로 60% 정도가 지방으로 이루어져 있다.

지능, 학습능력, 기억력, 주의력, 집중력 등의 역할에 중요한 뇌세포의 구성성분임

- 뇌신경세포는 나이가 들어서도 성장을 계속하며, 성장을 위해서는 계속적으로 지방산이 필요하게 된다. 어떤 지방산을 공급하느냐에 따라 뇌가 성장하기도 하고 퇴화하기도 한다.

- 뇌에 좋은 지방: 오메가-3 지방 (DHA, EPA, 리놀레산), 단 불포화지방 (올리브유)

뇌에 나쁜 지방: 동물성 포화지방 (육류, 우유, 버터, 치즈), 경화 식물성지방( 마가린, 마요네즈, 가공식품), 전이 지방산 (마가린, 가공식품, 튀김), 오메가-6 식물성 기름(옥수수기름, 홍화유, 해바라기씨 기름)

- 포화지방을 많이 먹을수록 뇌와 기억력의 기능장애가 심해진다. 쥐는 10%의 포화지방이 섞인 음식을 먹으면 아무것도 학습하지 못한다.

- 포화지방을 많이 먹는 사람은 파킨슨씨병에 걸릴 확률이 5 배나 높다.

- 포화지방이 뇌세포를 파괴하는 매카니즘은 정확치 않다.

세포막 구성성분의 변화, 세로토닌 등의 신경전달물질이 전기활동을 일으킴, 효소를 조작함, 유리기의 공격 유발, 인슐린 민감성 감소

- 동물실험 결과 포화지방을 많이 섭취한 쥐는 수지상돌기의 길이가 짧고 수도 적었다.

- 동물성 지방을 많이 섭취하는 동물이나 사람은 기억력 손상을 일으키는 인슐린 저항이나 당뇨병 전구증상을 보인다.

- 오메가-6 지방산이 분해되면 프로스타그란딘, 아이코노사이드 등의 염증을 일으키는 물질이 생긴다. 특히 아라키드산은 유리기를 내놓으며 세포킬러인 글루탐산염의 생성을 자극한다.

- 오메가-6 지방만 섭취하면 뇌에 염증을 일으킬 수 있다.

- 뇌에 염증을 일으키는 지방을 제거하는 방법

1) 옥수수, 홍화, 해바라기 기름을 사용치 말자. (이 기름으로 만든 마가린, 샐러드 드레 싱, 마요네즈, 튀김, 팝콘)

2) 카놀라, 아마씨, 올리브유, 등푸른 생선을 많이 먹는다.

- 식물성기름의 오메가-3, 오메가-6의 양 (%)

홍화기름 (오메가-6, 77%)

해바라기 기름 (오메가-6, 69%)

옥수수 기름 (오메가-6, 61%, 오메가-3, 1%)

콩기름 (오메가-6, 54%, 오메가-3, 7%)

호두기름 (오메가-6, 51%, 오메가-3, 5%)

참기름 (오메가-6, 4%, 오메가-3, 1%)

땅콩기름 (오메가-6, 3%, 오메가-3, 3%)

카놀라 기름 (오메가-6, 22%, 오메가-3, 10%)

아마씨 기름 (오메가-6, 16%, 오메가-3, 57%)

올리브유 (오메가-6, 8%, 오메가-3, 1%)

- 미국 농무부 자료-

- 인류가 생긴 이래 인간의 뇌에 생명력을 불어넣어 온 건 오메가-3라고 하는 지방산이었다. 수백만년에 걸쳐 400 - 500 그램 밖에 안되는 적은 용량으로 진화했다. 오메가-3 지방산 부족 때문. 고대문명이 강유역에서 발생한 것은 생선의 오메가-3가 뇌용량을 늘려 문명이 발당하게 되었다. - 크로포드 박사-

- 뇌 기능 장애와 정신력 감퇴가 늘어나는 것은 오메가-3 소비감소와 관련이 있다.

오메가-3 지방결핍은 현대의 수많은 정신질환과 문제점과 관련이 있다. 우울증, 기억력 감퇴, 지능저하, 학습장애, 독서장애, 정신분열증, 노망, 노인성 치매, 퇴행성 뇌질환, 다발성 경화, 알콜중독, 시력약화, 자극민감성, 적대감, 주의력 결핍, 집중력 부족, 공격성, 폭력, 자살

그 이유는 1) 유리기를 중화시키고 2) 세포를 손상시키는 염증을 유발하는 면역기능을 감소 시킨다. 3) 신경전달물질의 활동을 변화시키고, 4) 뇌세포 자체의 근본적인 물리구조를 바꾸는 역할을 한다.

- 뇌 세포막은 특히 유연해야 한다. 오메가-3가 유연성 좌우한다.

뇌세포의 연접부(신경세포가 메시지를 전달하기 위해 모이는 부분)는 특히 유연해야 한다. -하벨린 박사-

- 뇌기능은 뇌세포의 수보다 오히려 시넵스의 수와 질에 더많이 좌우된다. DHA는 신경세포의 연접부인 시넵스를 만드는 물질이다. 오메가-3 부족하면 시넵스, 수지상돌기, 수용체를 만들 수 없다.

- 세로토닌, 도파민 등의 신경전달물질은 뇌세포의 표면막에 묻혀있는 수용체에 완벽하게 들어맞아야 전달된다. 이때 수용체는 모양을 약간 변형시켜야 한다. 이때 세포막이 부드럽지 못하면 세포들간의 메시지 전달이 활성화되지 못해서 회로가 나가거나, 왜곡되거나, 순간적으로 종료된다.

- 세포간의 신경전달물질의 효율적인 전달을 위해서는 시넵스 막에 있는 작은 지방덩어리의 유동성에 달려있다.

- 뇌와 혈액속에 세로토닌 수치가 낮은 사람들은 우울증이나, 자살, 우발적인 범죄 충동을 갖기 쉽다.

- 보통 사람들의 경우 DHA의 수치가 높을수록 세로토닌의 수치도 높아진다.

DHA를 이용하여 시냅스를 더 많이 만들어내고 그것이 세로토닌을 만들어낸다.

- 오메가-3는,  혈관을 상하게 하며 신경세포의 메시지 전달을 방해하는 프로스타그란딘 같은 염증을 일으키는 물질의 생성을 억제한다.

- DHA는 뇌세포막 지방의 절반을 차지한다. 시냅스의 막, 대뇌피질, 망막의 광수용체 등에 몰려있다.

- DHA는 동물실험에서 뇌에 아세틸콜린의 공급량을 증가시키고 손상된 학습능력을 회복시키는 것이 확인.

- 뇌는 대부분의 DHA를 연료로 사용한다.

- EPA는 혈액인자를 조절하고 심장병을 예방한다. 뇌에는 미량 존재하지만 부족하면 정신장애를 일으킴. EPA는 DHA로 변환되기도 함

- 두 얼굴의 오메가-6. 리놀랜산은 감마리놀랜산으로 바뀔수도 있으며, 아라키돈산으로 바뀔 수도 있다. 아라키돈산은 아이들의 뇌 발달에 필요하기도 하지만 세포를 손상시킬 수도 있다.

- 생선 소비량과 우울증과의 상관관계: 일본인 70 kg/년, 0.12%, 뉴질랜드인 12 kg, 5.8%, 미국인 25 kg, 3%

- 우울증에 걸린 사람은 세로토닌 수치가 낮다. DHA가 세로토닌 생산을 증가시킬 수 있으므로 우울증 고칠 수 있다.

- 하루에 어유(DHA, EPA) 5 g 복용하면 좋다. 15 g 이상은 부작용 (설사)

- 조울증 있는 사람 어유 먹으면 1 - 2 만에 회복된다.

- 뇌가 어유의 영향으로 공격성이 줄어든다.

- DHA는 주의력과 집중력 향상에 좋다.

- P300 뇌파속도의 비교실험: DHA를 먹은 사람들의 뇌파속도는 빨라졌으나, EPA를 먹은 사람들은 그렇지 않았다.

- 혈중 DHA수치가 낮은 노인은 치매에 걸릴 확률이 두 배나 많다. 기억력 향상에도 좋다. 신경세포막의 구성비가 바뀐 때문이다.

- 정신분열증은 뇌세포막의 비정상적인 지방 때문이다.

뇌세포막의 지방이 유리기의 공격을 받으면 쉽게 산화됨. 정신분열증 환자의 뇌세포막은 비정상적인 지방을 많이 가지고 있다. 정신분열증 환자의 적혈구내의 DHA와 리놀렌산은 절반밖에 없고 아라키돈산은 1/4 밖에 없었다. 이들 필수 지방산의 이상분해로 더 빨리 소모하므로 계속 공급해주면 증세가 호전된다.

- 공동이 확대된 정신분열증 환자에게 매일 오메가-3를 2그램씩 6개월동안 복용한 결과 뇌가 정상적인 크기로 돌아오면서 병세도 호전되었다.

- ADD 환자는 델타-6 디세투레이즈 효소의 활동이 방해를 받아 필수지방산의 공급에 문제가 생겨있다. 대부분 인스턴트 식품의 포화지방과 트랜스 지방 때문이다.

- 유전적인 요인이 크다. 긴 고리의 지방산을 짧은 고리의 지방산으로 전환하는 능력에 문제가 있다. 오메가-3 농도가 낮은 사람들이 ADD 증세를 나타낼 확률이 높다.

- 뇌에 영향을 주는 지방산 결핍 증상: 갈증, 잦은 소변, 건성피부, 푸석한 머리카락, 비듬, 팔꿈치 등의 작은 혹

- 오메가-3 지방이 부족하면 어린 뇌의 발육과 지능발달이 방해 받을 수 있다.

- 태아의 발육에 최상의 뇌지방을 공급하려면, 임신하기 몇 년전부터 어유가 들어있는 식품을 충분히 공급해 주어야 한다. 또한 임신한 후에는 오메가-3를 최대한 많이 먹어야 한다.

- 임신한 여성이나 수유하는 여성은 하루에 DHA를 300 mg 이상은 먹어야 한다.

- 모유는 우유보다 DHA를 30 배나 더 함유하고 있다.

- 포도당은 기억력, 집중력, 학습능력을 향상시킬 수 있지만, 혈당이 너무 높으면 뇌의 실행능력과 기억력을 손상시킬 수 있다. 그러므로 뇌세포에 적당한 양의 혈당이 꾸준히 공급되도록 해야 한다.

- 뇌는 몸무게의 2% 밖에 되지 않지만 전체에너지의 20-30%를 소모한다. 또한 뇌는 에너지를 조금밖에 저장할 수 없기 때문에 계속 공급해주지 않으면 10분 내로 고갈된다.

- 스트레스는 혈당치를 증가시킨다. 아세틸콜린의 분비를 촉진하기 때문

- 아침식사를 하면 뇌기능을 향상시킨다.

- 고혈당은 인슐린 저항을 일으킨다. 현재 미국인의 25% 정도가 인슐린 저항상태에 있는데, 당뇨병이 될 확률이 크다.

- 고혈당과 고인슐린은 동맥경화를 일으켜 혈액이 뇌로 들어가는 것을 방해한다.

- 당뇨병 환자는 뇌졸중에 걸릴 확률이 3배나 높다. 고혈당은 고혈압과 상관없이 뇌졸중을 일으킬 수 있다.

- 당뇨병 환자는 치매에 걸릴 확률이 3배나 높다.

- 혈당을 급증시키는 식품: 동물성 포화지방, 소맥분(빵, 시리얼)

- 식초나 젖산이 혈당을 낮춘다. 식사시 식초를 4작은술 넣으면 혈당이 30%나 낮아진다.

- 올리브유는 HDL콜레스테롤 수치를 높여주어 당뇨병에 좋다.

- 안정된 혈당을 유지하는 방법

흰감자나 흰쌀은 사탕보다 더빨리 더 많이 혈당을 증가시킨다.

콩류는 혈당을 서서히 올린다.

채소와 견과류는 포도당지수가 제로에 가깝다.

빵, 시리얼, 쿠키 등은 포도당지수가 높다.

음식에 식초나 레몬즙을 넣어 먹으면 혈당을 낮춘다.

소량의 음식을 자주 먹는다.

아침식사를 한다.

알파리포산을 복용, 크롬 보조식품을 복용

- 혈당치가 높으면 뇌의 노화를 촉진한다. 혈당과 단백질의 화학반응으로 교차결합단백질(AGE), 일종의 세포 찌꺼기 생성됨: 관절을 딱딱하게 하고, 혈관을 막히게 하고, 뇌와 장기의 기능장애 유발함. 혈당이 높으면 AGE 수치가 높아진다. 퇴행성뇌질환의주범

- 단당류를 먹으면 (과당, 설탕) AGE 많이 생성됨.

- 알피리포산 섭취가 AGE를 줄인다. 하루에 300-600 mg 섭취 권장

- 동물실험에서 알콜은 AGE 생성을 줄임

- 크롬이 부족하면 포도당 내성이 손상되고 인슐린 수용체의 수가 줄어들어 혈당조절에 문제

- 청량음료나 가공식품의 단당류를 많이 섭취하면 뇌세포 손상, 조기노화, 노인성치매, 퇴행성뇌질환을 촉진시킴

- ADHD 아이들은 뇌가 포도당을 효과적으로 연소시키지 못하고 코티솔의 분비를 촉진시킨다.

- 단것을 즐겨먹는 아이들은 학업성적이 낮고, 기분이 변덕스럽다.

- 유리기가 뇌에 치명적인 이유는 뇌가 우리 몸 중에서 지방이 가장 많고, 산소를 많이 연소시켜 유리기를 많이 만들이 때문이다. 또한 지방은 산소를 만나면 산화하며, 산화된 지방은 다양한 문제를 일으킨다.

- 유리기가 뇌의 폭력배라면 항산화제는 경찰이다.

- 우리 체내에서 세포 1개의 DNA가 하루에 만 번의 유리기의 공격을 받는다. 우리는 1조개의 세포로 구성되어 있으므로 얼마나 많은 공격에 노출되는지 알 수 있다. 항산화제가 그 손상을 거의 모두 복구시킨다. 그러나 항산화제가 부족하여 상처가 누적되면 세포가 고장이 나고 특히 뇌에 큰 손상을 받는다.

- 나이가 들면 유리기가 더많이 생성되고, 항산화제는 덜 만들어지는 경향이 있어서 노화가 가속된다. 그러므로 나이가 들수록 더 많은 항산화제를 복용해야 한다.

- 노인성치매나 파킨슨씨병 같은 퇴행성 뇌질환 환자의 뇌에서는 유리기의 활동이 많다. 이런 환자의 뇌에서는 지질과잉산화가 많이 일어난다.

-ORAC(유리기 흡수능력) 테스트: 말린 자두, 건포도, 블루베리, 마늘, 케일 딸기, 시금치 등의 색이 짙은 과일이나 채소가 항산화 능력이 높다.

- 과일과 채소는 뇌세포 파괴를 막는데 극적인 효과가 있다.

- 시금치와 딸기, 비타민E는 뇌기능 저하를 예방한다. 동물실험에서 증명됨

- 카로티노이드는 뇌를 보호하고 강하게 만든다. 베타카로틴, 알파카로틴, 루테인, 제아키산틴, 크립토키산틴 등의 혈중농도가 높은 사람이 논리적인 추론과 주의력 테스트에서 40% 정도 더 높았다.

- 22 년전의 혈액 샘풀에서 비타민C와 베타카로틴의 농도가 높았던 사람이 기억력테스트에서 높은 점수를 받았다.

- 리코펜이 뇌의 손상을 방지한다.

- 녹차와 홍차의 항산화 능력은 매우 높다. 적포도주 속의 카테킨 양과 비슷함

-초콜릿의 페놀성분이 뇌손상을 억제한다.

- 적포도주를 적당히 마시면 염증을 가라앉히고 HDL 콜레스테롤을 증가시켜 혈관이 파괴되는 것을 막을 수 있다. 65세 이상의 남녀 프랑스인 조사: 정신기능저하 확률 18%, 치매 25%로 낮아진다.

- 적당한 포도주가 뇌에 좋은 5가지 이유

1) 항산화제 공급

2) 혈관 보호: HDL 증가/LDL 감소

3) 소염작용

4) 에스트로겐 분비

5) AGE 형성을 막는다.

- 육류의 철분이 뇌손상을 일으킨다.

- 적게 먹어야 건강하고 오래 산다. 칼로리 소모가 많으면 많은 유리기가 생성되기 때문

- 카페인은 아데노신 수용체와 결합하여 아데노신의 활동을 방해하여 도파민 등의 신경전달물질의 활성을 억제하는 작용을 막는다. 또한 아드레날린을 증가 시킨다. 지속적인 흥분상태 유지

- 하루에 커피나 차를 두 세 잔 마시면 정신기능을 향상시킨다.

- 카페인 금단 증상: 두통, 우울증, 구토, 무기력

- 카페인은 수면에 방해가 된다.

- 비타민과 미네랄 보조식품이 남녀노소의 뇌기능에 좋다는 것은 이미 여러 연구에서 입증되었기 때문에 평생 최고의 뇌기능을 유지하기 위해서는 미타민, 미네랄, 항상화제를 먹는 것이 좋다.

1) 인간의 뇌와 건강, 수명은 임신기에 어머니가 비타민과 항산화제를 얼마나 먹었느냐에 따라 크게 좌우된다.

2) 학생들에게 비타민, 미네랄을 먹이면 IQ를 크게 높일 수 있다.

3) 노인을 대상으로 한 연구에서 혈중 비타민과 항산화수치가 높은 사람은 지적 기능이 우수하고 우울증, 치매에 걸릴 확률이 낮다고 발표 되었다.

- 가벼운 영양실조도 뇌기능에 심각한 영향을 미칠 수 있다.

- 8개월 동안 30명의 아이들에게 비타민, 미네랄을 먹이고 지능테스트를 한 결과 비언어 영역의 IQ가 111에서 120으로 평균 9점이 상승했다. 그러나 가짜 보조식품을 먹은 그룹은 1점만 올라갔다.

- 숀텔러 박사와 존 유드킨 박사: 청소년을 대상으로 13 주 동안 비타민 보조식품 섭취 후 지능지수가 최소 6점, 평균 11점, 최대 21 점까지 상승시킴

- 밴턴 박사: 1998 년 인터뷰, 아이들의 1/2 정도는 비타민 섭취하면 지능지수 높일 수 있다. 어떤 약품도 그 정도의 위력을 보이지 않는다. 비타민/미네랄이 결핍 때문에 생긴 지적장애를 회복시켜주기 때문임

처방보조식품: 엽산 100 mcg, B6 12 mg, 니아신 50 mg, 판토텐산 50 mg, 티아민 4 mg, 리보플라빈 50 mg, 비타민C 500 mg, 비타민E 70 IU, 크롬 200 mcg, 마그네슘 7mg, 철분 1.3 mg, 아연 10 mg, 콜린 70 mg, 비타민P 50 mg

- 종합비타민은 어른의 뇌기능도 향상시킨다. 대부분의 성인들이 무증상 비타민 결핍에 걸려있기 때문임

- 여성은 특히 비타민 B6 복용이 효과가 크다. 에스트로겐과의 상호작용 가능성 크다.

- 비타민C, B 혈중농도가 높을수록 정신기능 점수가 더높다. 노인의 경우 (66 - 90 세)에도 젊은이 못지않은 언어기억력이 높았다.

- 혈중 비타민 가운데 티아민, 리보플라빈, 비타민 B6, 비타민C의 수치가 표준 이하인 사람들은 정서적으로 더 불안하고, 우울하고, 화내고 쉽게 좌절하고 피로해 하는 경향을 보였다.

- 정신분열증 환자의 36%, 우울증 환자의 50%가 엽산수치가 낮다. 건강한 사람은 3 - 8% 만이 엽산결핍을 나타낸다.

- 정신의학적인 문제를 호소하는 사람의 1/5 - 1/3이 혈중 엽산수치가 낮다.

- 엽산이 심한 우울증, 치매, 기억력감퇴, 정신분열증, 뇌졸중, 자폐증, 치매 등의 정신장애와 관련이 있다. 비타민 중에 결핍되기 가장 쉽다. 미국인 중년 남성의 60%가 엽산결핍증상 보인다.

- 엽산을 충분히 복용하면 세로토닌의 분비가 늘어나 우울증을 완화시킨다.

- 엽산이 부족하면 유독한 호모시스테인이 혈액에 쌓이게 되고, 산소와 포도당을 운반하는 작은 혈관들이 막히게 된다.

- 엽산 보조식품은 빈혈을 일으킬 수도 잇으므로 반드시 비타민B12와 함께 복용한다. 하루에 400 mcg - 1000 mcg를 복용하며, 그 이상의 경우는 의사의 처방이 필요함

- 비타민 B6는 신경기능에 심각한 영향을 줄 수 있다. 비타민B6가 세로토닌, 도파민, 노레피네프린,GABA, 타우린과 같은 신경전달물질을 합성하는데 필요하기 때문이다.

- 비타민B6는 호모시스테인 수치를 낮추고 아미노산 분해에 작용한다. 그러나, 200 mg 이상을 먹으면 신경장애를 유발할 수 있다.

- 비타민B12 결핍은 뇌신경 손상을 가져온다. 나이가 들면 비타민B12 흡수가 적어지며, 우리 몸속에 저장된 비타민B12를 소모하는데, 몇 년이 걸리므로 결핍증상은 몇 년 후에 온다.

- 비타민B12가 부족하면 신경섬유의 외피가 손상되어 뇌신경의 이상을 가져온다. 노인성치매 환자의 16%가 단순한 비타민B12 결핍이었다(이스라엘 연구팀).

- 티아민 (비타민B1) 결핍으로 뇌기능이 손상될 수 있다

- 티아민이 결핍되면 내성적이고, 피로를 잘 느끼며, 기분이 우울하다.

- 티아민 결핍환자들은 과잉행동, 학습장애, 짜증, 엉뚱함, 우울증, 정서불안, 수면장애 등의 문제를 일으킨다. 청량음료 등의 인스턴트 식품을 장기적으로 먹을 때 생긴다.

- 영국의 한 연구는 청소년기 소녀 49%와 소년 19%가 티아민 결핍증상을 보인다고 보고

- 티아민은 뇌의 포도당 연소능력과 관계. 결핍되면 정신활동에 필요한 에너지 감소시키며, 신경세포를 지나치게 흥분시켜 죽게 만든다.

- 하루에 25 mg 이상은 먹어야 한다.

- 기억력 치료제에 효과가 있는 니아신(niacin, Nicofinate로도 불리며 water soluble Vitamin이다)

- 니아신은 세포의 미토콘드리아에서 에너지 생성을 촉진하며 유리기를 물리친다. 파킨슨씨병과 노인성치매에 나타나는 뇌손상을 줄일 수 있다.

- 니아신은 지나치게 섭취하면 간 손상이 생길 수 있으므로 하루에 2000 - 6000 mg이 적당량이다.

- 비타민E (alpa-tocoperol)가 부족하면 뇌의 지방분이 산화되어 세포의 정상적인 기능에 장애가 일어난다.

- 비타민E는 뇌세포막의 지방속에 있으면서 유리기와 싸울 수 있는 유일한 항산화제이다.

- 비타민E는 세포 소화기와 같다. 지질의 과잉산화를 막아주기 때문. 지질의 과잉산화는 뇌와 심장을 비롯해서 우리 몸의 모든 혈관을 막거나 딱딱하게 만든다.

- 하버드 의대와 시카고 연구소의 연구원들, 65세 이상의 노인 633명을 대상으로 실험:

91 명이 노인성 치매 현상, 그러나 비타민E와 비타민C를 복용한 노인들은 단 1명도 치매에 걸리지 않았다. 그렇지만 종합비타민을 복용한 정도의 양으로는 큰 효과 없었다.

- 슈미트 박사의 실험: 대뇌 백질에 “백질과강도”라는 경미한 뇌 손상을 MRI로 조사함.

비타민E 혈중 수치가 가장 낮은 사람들이 치매테스트에서 가장 낮은 점수를 받았다.

- 경동맥의 청소에 알파-토코페롤과 토코트리에놀이 사용될 수 있다: 비에렌 박사의 실험

- 비타민E는 파킨슨씨병의 치료보다는 예방에 효과가 있다.

- 비타민E는 알파, 베타, 감마, 델타-토코페놀과 알파, 베타, 감마, 델타-토코트리에놀의 8종이 있다. 혼합토코페롤이 뇌질환에 좋다.

- 비타민C는 뇌조직에 많이 몰려있고 도파민 같은 신경전달물질을 만들어내며 유리기로부터 세포를 보호한다.

- 혈중 비타민C의 수치가 높으면 인식기능을 향상시키고, 노인성치매와 뇌졸중 등으로부터 뇌를 보호할 수 있다.

- 노인들을 상대로 한 조사에서 비타민C 혈중농도가 높을 수록 기억력테스트에서 높은 점수를 받았으며 뇌졸중에 걸릴 확률도 낮았다.

- 테내시대학의 연구에서 비타민C를 복용할 경우에 경동맥의 벽이 덜 두꺼워져서 더 많은 혈액과 산소가 뇌로 흘러들어 간다고 발표.

- 비타민 C는 유리기로부터 세포를 보호하고, 도파민과 아드레날린의 합성 등에 중요한 역할을 한다.

- 셀레늄은 뇌의 항산화제인 글루타치온을 합성하는데 필수적임. 셀레늄이 부족한 뇌는 세로토닌, 도파민, 아드레날린 등의 신경전달물질의 활동장애가 일어나 잠재적인 뇌손상과 기능장애를 일으킨다.

- 미국 농무부 연구원 들의 연구결과: 셀레늄 결핍은 신경전달물질의 활동에 장애를 일으켜 기분을 우울하게 만든다. 셀레늄이 많은 음식을 3.5 개월 동안 먹은 사람들은 머리가 맑아지고, 유쾌해지고, 자신감이 생기고 원기왕성 했다고 함

- 영국의 데이비드 밴턴 박사& 네델란드의 연구소의 실험: 셀레늄을 복용한 사람들이 기분이 좋아지고 덜 불안하고 정신적으로 더 민첩해졌다고 함

- 셀레늄 복용은 하루에 200 mcg 정도가 적당함. 2500 mcg 이상이면 유독할 수 있음

- 리포산은 뇌로 쉽게 들어갈 수 있는 유일한 항산화제다.

- 리포산은 수용성과 지용성 모두를 갖추고 있다. 또한 질소 유리기를 중화할 수 있다.

- 리포산은 혈당치와 인슐린을 통제해서 노화를 촉진하는 AGE의 형성을 예방한다.

- 리포산은 노인의 기억력 감퇴를 회복시킨다.

- 뇌졸중의 뇌손상을 예방하는데 리포산보다 더나은 항산화제는 없다.

- 리포산은 당뇨병환자의 신경세포를 보호합니다. 리포산을 복용하면 혈당치와 인슐린을 안정시켜 제2형 당뇨를 예방할 수 있다.

- 글루타치온은 우리 몸에서 합성되지만, 뇌세포나 혈액세포에서 이것의 수치를 높이는 일은 어렵다. 글루타치온을 복용하거나 주사해도 뇌로 전달되지 못한다. 리포산을 복용하면 글루타치온이 30 - 70% 정도 더 생산되었다. 글루타치온은 독소를 제거하는 역할을 하며 수치가 높은 사람이 오래산다.

- 시금치에 가장 많은 리포산이 들어있지만 7kg을 먹어도 2 mg밖에 안 된다. 건강한 사람은 10 - 50 mg, 당뇨병 환자는 200 ~ 600 mg 복용하면 좋다. 많은 양을 복용해도 유독하다는 보고는 아직 없다.

- 보효소 Q10은 뇌를 강화하고 젊게 만드는데 필수적이다. 뇌세포 속에 Q10의 수치가 낮으면 미토콘드리아에서 에너지 생산이 늦어져서 기능장애가 생긴다. 지능저하, 기억력감퇴, 운동신경이상, 퇴행성뇌질환

- Q10은 [세포의 스파크 플러그]로 미토콘드리아라는 에너지 공장에 불을 붙여 ATP를 생산하게 한다. Q10이 없으면 세포의 에너지 생산시스템이 작동하지 않는다.

- Q10은 세포막의 지질산화를 막는 항산화제이며, 비타민E를 소생시킨다.

- Q10은 심장에너지 생산과 두뇌에너지 생산에 중요하다. 나이가 들면 체내에서 Q10의 생산량이 줄어들어 뇌장애를 일으킨다.

- 하루 권장 복용량은 5~10 mg, 혹은 30 mg을 권유한다. 담배를 피우거나 심장병이나 뇌질환 가능성이 있는 사람은 100 ~ 200 mg까지도 복용한다.

- 뇌와 심장을 보호하려면 반드시 Q10을 섭취해야 한다. 특히 콜레스테롤을 낮추는 약을 먹는 사람은 Q10을 반드시 먹어야 한다.

- Q10은 뇌의 노화를 예방할 수 있으며 퇴행성 신경질환에 걸린 뇌를 회복시킬 수도 있다.

- 기억력 회복을 도와주는 포스파티딜세린, 3 개월 복용 후 기억력 기능의 감퇴를 12 년 정도 늦출 수 있다.

- 정맥 주사로 포스파티딜세린을 넣어주면 알파파가 20% 정도 올라간다. (인식기능이 송상된 뇌에서는 알파파가 내려간다)

- 복용량은 100 mg 씩 3 번; 300 mg. 부작용은 거의 없으나 한 번에 200 mg 이상 복용하면 메스꺼움 느낄 수 있다.

- 임신 중에 콜린을 충분히 섭취하면 기억력과 학습능력이 뛰어난 아이를 낳을 수 있으며, 거의 평생 동안 감퇴하지 않는다. 뛰어난 신경세포와 연접부 연결망을 가진 뇌를 형성한다.

- 콜린은 신경전달물질인 아세틸콜린 합성원료이다.

- 콜린은 뇌세포막의 중요한 지방 구성성분이며 뇌기능 장애, 기억력 손상을 방지하며, 호모시스테인 생성을 억제한다.

- 콜린을 직접 복용하는 것 보다는 레시틴을 복용하는 것이 더 좋다. 레시틴은 콜린이 지질과 결합된 형태임. 레시틴은 많은 양을 복용해도 매우 안전하다.  

창의적 사고 어디서 나오나 [동아일보 공동] 창의성이 국가경쟁력이다 ① 2009년 03월 16일(월)

▲ 교육전문가들은 수학과 과학이 창의적 사고를 하기 위한 경고한 논리와 배경 지식을 제공한다고 말한다. 뇌 연구자들도 공간적 사고를 유발하는 수학과 과학이 창의력과 관련되는 광범위한 뇌 부위를 자극한다고 말한다. 하지만 많이 가르치는 것보다 어떻게 가르치느냐가 창의성 발달을 좌우한다는 게 이들의 공통된 의견이다.  ⓒ동아사이언스     26, 27일 대전 유성구 봉명동 리베라호텔에서는 수학자와 생태학자들이 모이는 이색 세미나가 열린다. 주제는 한반도 기후변화에 따른 생태계 변화의 예측 모델을 만드는 것. 미국과 유럽연합, 일본 등 과학경쟁력이 높은 나라들은 기후변화에 따른 작물과 곤충, 수리 모델 등 분야별 연구에서는 이미 한국을 앞서 있다. 일본만 해도 15년 전 수학과 생태학 등을 통합한 수리생태학이라는 창의적 개념을 도입했다. 경제위기 분석 등에도 활용 한국 학계는 선진국들의 연구를 넘어서는 방법을 ‘가상 생태계’라는 창조적인 모델에서 찾고 있다. 다른 나라들이 개별 연구를 진행하는 동안 동식물· 기후· 사회· 환경 등 모든 분야를 아우른 가상의 생태계를 만들어 통합적으로 문제를 해결하자는 것. 이 연구를 주도하고 있는 국가수리과학연구소 이상희 박사는 “다른 나라가 미처 생각하지 못했던 가상 생태계를 만들어 복합적인 환경 변화를 파악하자는 데서 착안했다”며 “이 분야에서는 세계에서 가장 앞선 개념”이라고 말했다. 그가 새로운 모델을 만드는 데 쓰고 있는 가장 큰 무기는 ‘창의성’이다. 수학을 포함해 과학과 인문사회 지식을 바탕으로 문제를 해결하려면 단편적인 지식보다는 전체를 통합해 이해하면서 누구도 생각하지 못한 해결책을 찾는 창의성이 필수이기 때문이다. 환경 분야를 비롯해 첨단제품 개발, 경제위기 분석 등 최근의 국가 현안은 수학이나 과학 지식을 아우르는 창의성 없이는 접근조차 하기 어려워졌다. 수학, 과학을 중심으로 한 창의성이 국가 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소로 떠오른 것이다. 창의성은 국가 경쟁력으로 이어져 미국 플로리다 주는 해마다 20억 달러에 이르는 흰개미 피해를 독창적 수학 모델을 사용해 해결했다. 최대 100m 깊이에서 생활하는 흰개미의 행동을 예측하기 위해 동물학과 화학, 지질학, 사회과학 등 기존 지식을 총동원해서 문제 해결 방안을 찾은 것. 한국 농촌진흥청도 수학 모델을 사용해 천적과 해충 간의 관계를 살핀 연구로 연간 수백억 원으로 추정되는 벼멸구 피해를 줄이고 있다. 비록 현재의 금융위기로 다소 빛이 바래긴 했지만 한때 세계 금융산업을 이끈 파생상품 역시 고도의 수학적 창의성이 만든 작품이다. 미국의 경제 중심 뉴욕의 월가에서 활동하는 수학자와 과학자는 한때 1천 명을 넘기도 했다. 이처럼 기존 연구를 긁어모은 듯한 창의적 연구는 경제와 국가 안보에 필수이다. 하지만 꼭 수학 과학 수준이 높다고 창의성이 잘 발현되는 것은 아니다. 스위스 국제경영개발원(IMD)이 지난해 발표한 국제조사에 따르면 한국은 과학경쟁력 5위, 수학 과학 성취도는 최상위권에 올라 있지만 정작 창의성에 기반을 둔 ‘혁신성’ ‘과학자와 엔지니어 경쟁력’은 30위권을 맴돌고 있다. 반면에 수학 과학 성적이 떨어지는 미국은 ‘혁신성’과 ‘연구자 경쟁력’ ‘과학 수학의 흥미도’ 등에서 한국을 훨씬 앞서 있다. ‘왜’를 가르치는 교육 필요 창의 교육 전문가들은 “이제는 수학 과학 지식을 많이 가르쳐야 한다는 강박에서 벗어나 어떻게 가르쳐야 하는가에 관심을 모아야 한다”고 입을 모은다. 수학 과학 수업의 비중을 늘리는 것도 의미 있지만 흥미를 잃지 않고 해당 지식이 왜 필요한지를 가르쳐야 한다는 것이다. 특히 다양한 지식을 융통성 있게 결합해 현안을 해결하기 위한 독창적인 아이디어를 생각하게 만드는 교육이 이뤄져야 한다고 주장한다. 세계에서 인정받는 대표적 창의력 경진대회인 미국 조지아대의 ‘미래문제 해결 프로그램(FPSP)’도 올해 ‘뇌물수수와 약물복용, 부패로 얼룩진 올림픽의 미래상’ ‘사이버 전쟁에 맞서는 방법’ ‘날로 늘고 있는 우주쓰레기 해결 방안’ ‘서로 다른 의료체계를 갖춘 나라들이 함께 전염병을 막는 법’ 등 다양한 상상력이 필요한 질문들을 대거 출제했다. 영재교육 전문가 김명환 김연구소장은 “특정 과목에 치중하고 시간을 많이 할애한다고 창의성이 길러지는 것은 아니다”며 “공교육도 지식 전달과 습득 위주의 낡은 교육 틀에서 벗어나야 한다”고 말했다.

박근태 동아사이언스 기자 | kunta@donga.com 저작권자 2009.03.16 ⓒ ScienceTimes

사회부적응 집단인가, 新인류의 출현인가 [교수신문 공동] 오타쿠를 말한다 2009년 03월 16일(월)

오주훈 교수신문 기자 | aporia@kyosu.net 저작권자 2009.03.16 ⓒ ScienceTimes

의식의 작용

 인간의 의식 작용은 대뇌 피질의 활성과 관련이 있는 인지(cognition)와 뇌간의 활성과 관련이 있는 각성(arousal)으로 나누어서 생각할 수 있다.

 인지(cognition)는 “the act or process of knowing” 또는 “summation of mental activity” 라고도 표현한다. 즉, 인간의 정신 작용에서 단순한 앎이 아니라 문제를 해결한다든지, 말을 한다든지, 의지를 낸다든지 하는 보다 능동적인 지적 과정들과, 학습, 신체감각. 운동의 통제 등의 측면을 모두 포괄하는 정신작용이다. 그리고 지정의(知情意)의 ‘情’이 인지에 상당히 의존하는 것이기에, ‘인지’의 개념은 ‘知’와 ‘意’를 포괄하며, ‘情’의 상당부분도 포함하는 넓은 의미의 개념이다.

 뇌에서 인지를 담당하는 영역은 대뇌의 피질과 신피질 영역이다.

 각성(arousal)은 “awakefullness state”라고 표현한다. 인간의 체성신경이나 감각신경을 통해 들어온 정보는 뇌간(brainstem)으로 집결되고, 집결된 정보는 소뇌를 비롯한 다른 중추신경계와 대뇌 피질로 정보를 전달한다. 대뇌와 소뇌에서는 들어온 정보를 분석하고 다시 적절할 정보(혹은 명령)를 뇌간에 전달하면 뇌간에서는 이들 정보를 다른 신경이나 신경계에 전달한다. 결국 뇌간은 모든 정보의 중계자이자 인간이 삶을 이어가는데 필수적인 기능을 수행하는 기관이라 할 수 있다. 이러한 뇌간의 활성 작용이 각성이다.

 지나친 각성 (over arousal)은 대뇌에 과도한 정보를 주는 것이 되기 때문에 대뇌에서 올바른 정보 처리를 수행할 수 없다. 결국 주의나 계산 등의 수행에 문제를 일으킨다.

 부족한 각성 (under arousal)은 대뇌에 정보로 제대로 전달하지 못하기 때문에 지나친 각성과 마찬가지로 주의나 정보 처리 수행에 문제가 발생한다. 결국 인간의 의식 작용을 올바르게 유지하는데는 각성이 적절하게 이루어져야만 한다.

기억이란 무엇인가?

 기억은 인간의 각종 정보처리가 일어나는 마음의 자리인 동시에 그 정보가 표상으로 저장되는 기능적 구조이다.

 1960년대를 전후하여 기억 체계의 기본 구조를 여러 개의 기억 저장고로 이루어진 것으로 보는 중다기억 이론이 제안되었다. 중다기억 이론에서는 인간의 기억 체계를 감각기억(순간기억), 단기기억(작업기억), 장기기억의 세가지 기억 구조를 제안한다.

① 감각기억(순간기억)

 대뇌에는 우리가 보거나 듣거나 만지거나 하는 등의 외부로부터 들어오는 모든 정보가 완전한 형태로 각인된다. 이러한 기억의 활동을 감각기억이라고 한다. 감각기억은 정보를 매우 짧은 시간 동안 저장하기 때문에 순간기억이라고도 한다. 대개의 경우 기억된 정보는 수분의 1초 동안만 보존된다. 감각 정보가 인지 체계에 처음 등록되는 곳이라는 의미에서 감각등록기라고도 한다. 감각 양상에 따라 상이한 감각기억들이 존재하는데, 시감각기억(또는 영사기억)의 경우 정보는 1초 이내에 사라지고, 청감각기억(또는 반향기억)의 경우 정보는 2초 정도까지 유지한다.

② 단기기억(작업기억)

 매우 제한된 용량을 가진 기억으로, 감각기억에 등록된 정보 가운데 주의집중을 받은 일부 정보가 단기기억으로 전이된다. 이 정보 가운데 되뇌기와 같은 정신 조작을 받은 정보는 단기기억에 계속 유지되거나 장기기억으로 전이된다. 그렇지 않은 정보는 새로이 단기기억에 유입되는 다른 정보에 의해 치환된다. 최근 많은 인지심리학자들은 단기기억이라는 개념보다는 작업기억이라는 개념을 사용한다. 단기기억이 단순히 수동적으로 정보를 담아 두는 기억저장고라는 의미를 가지고 있고 장기기억과의 이분법적 대비에 근거하는 반면, 작업기억은 수동적인 기억저장고 개념에서 벗어나 기억구조보다는 능동적인 정신 작업을 강조한다.

 단기기억은 자극이 작용하고 나서 1.5시간 내지 2시간 정도 대뇌 안에 계속 존재한다. 그 뒤에 받아들인 정보를 고정하는 장기기억의 단계로 들어간다. 그러나 이러한 이행을 우리들 자신은 전혀 느끼지 못한다.

3) 장기기억

 단기기억의 정보 가운데 정신조작을 받은 정보가 전이되어 저장되며 그 용량은 거의 무한대라고 할 수 있다. 장기기억의 정보는 비교적 영속적으로 유지되는데, 짧게는 수분 길게는 수십 년에 이르는 장기적 파지 기간 동안 지속한다. 예전에는 인간의 기억 용량을 7층 크기의 도서관에 보관된 책의 양 정도라고 생각했지만 현대의 연구에 의하면 인간의 기억용량은 우주에 있는 모든 소립자의 개수보다도 훨씬 많은 양을 저장할 수 있다고 한다.

집중(concentration)이란 무엇인가?

 집중은 “초점을 맞추는 것, 주의를 고정시키는 것”을 의미한다. 그러므로 집중력(concentration)은 “초점을 맞추는, 주의를 고정시키는 행위”를 말한다.

 우리 자신의 정신에서 효과적으로 집중하기 위하여 우리의 모든 정신적 자원과 능력을 사용하여 사고의 단일 연쇄 또는 정보의 단일 조각에 초점을 맞추어야 한다.

 집중력은 긴장상태를 의미하는 것은 아니다. 진정한 집중력을 발휘할 때에서는 몸은 이완되는 반면 정신은 작용하여 문제를 해결하고 장면을 처리하기 위하여 그 자원을 이용한다.

 생활에서 목표를 설정하는 행위는 그런 목표를 지향하는 과제에 대한 집중력을 높이는 방법중 하나이다. 목표를 설정하고 과제를 수행할 때와 목표를 설정하지 않고 과제를 수행할 때를 비교해보면 목표를 설정하는 것이 과제에 대한 집중력과 과제 수행의 효율을 훨씬 높여 준다. 자신이 무엇을 원하는 바를 알아야 하며 그리고 그것을 성취하기 위해 노력해야 한다.

 스트레스를 받은 사람은 생각을 분명하게 할 수 없으며 집중이 어렵다. 그러나 스트레스를 받고도 아주 잘 집중하고 일하는 사람들도 있다. 그것은 스트레스와 걱정이 집중력과 사고에 얼마나 많이 불리하게 영향을 끼치느냐의 문제가 아니라 스트레스와 걱정에 대처하기 위한 노력과 능력의 문제이다. (여기서 능력이란 스트레스나 걱정에 대한 평소의 습관과 태도 등을 모두 포함하고 있다.) 다시 말하면 스트레스를 어떻게 받아들이느냐에 따라 집중력을 높이는 방편으로 이용할 수도 있다. 물론 지나친 스트레스는 일의 효율을 떨어뜨리고 심하면 건강을 해치기도 하므로 이런 경우에는 마음을 안정시키고 심신을 편안히 하여 스트레스를 감소시키는 게 좋다.

주의(Attention)란 무엇인가 ?

 주의에 대한 개념을 이야기할 때 보통 칵테일 파티의 예를 많이 든다. 파티 장에서 많은 사람들이 서로 이야기하고 있고 주변에서 쉴새없이 여러 가지 소음이 발생하고 있지만 사람들은 대개 자신이 대화를 나누고자 하는 사람과 별 불편 없이 대화를 할 수 있다.

 오케스트라의 연주를 들으면서 관심 있는 악기소리 만을 선택하여 들을 수 있는 능력이나, 학예회에서 여러 아이들이 무용을 하고 있어도 자기 아이의 동작만이 눈에 들어오는 것 등 이와 유사한 예를 우리 주위에서 얼마든지 볼 수 있다.

 이와 같이 사실은 수많은 감각 정보가 우리의 신경망을 통해 뇌로 들어오고 있지만 원하는 신호만을 선택하여 감지할 수 있기 때문이다. 뇌의 바로 이러한 기능을 ‘주의(attention)’라고 한다. 주의의 기능은 다음과 같은 세 가지 기능으로 나눌 수 있다.

① 경계 기능 (vigilance function) :

 외부로부터 들어오는 감각 정보를 효과적으로 받아들이기 위해 자신의 몸과 마음을 최적의 준비 상태에 있도록 하게 하는 기능이다.

② 선택 기능 (selection function) :

 인간의 몸을 통해 들어오는 감각 정보의 양은 매우 많다. 그러나 인간의 뇌가 처리할 수 있는 능력은 어느 정도 제한적이기 때문에 많은 정보를 동시에 받아들이고 동시에 처리할 수는 없다. 그러므로 인간의 뇌는 들어온 많은 정보 중에서 중요한 것만을 선택해야만 한다. 받아들이는 수많은 감각정보들 중 대부분은 무시하고 그 중 몇몇을 택하여 그 의미를 처리한 다음, 적절한 반응을 정하는 기능이 선택기능이며 ‘선택적 주의집중’이라는 표현도 사용한다.

③ 배정 기능 (allocation function) :

제한된 처리 용량을 둘 이상의 과제에 배정하는 기능을 말한다. 예를 들어서 운전을 하면서 테이프를 이용한 외국어 학습을 할 수 있는 것과 같이 두 가지 이상의 사건에 주의를 할 수 있는 기능을 말한다.

각성이 떨어지는 요인은 ?

1. 뇌 자체의 실질조직이 부족하거나 변성이 있는 경우

-선천적이나 후천적으로 뇌 특히 뉴런의 가지 발달과 활성에 문제가 있음

-ADHD, 자폐증, 간질, 주의/집중력장애, 언어장애, 기억장애, 불안증, 학업장애, 동기부족,   틱장애, 불면증  등

-신경전달 호르몬을 포함한 뉴런의 발달 필요

*해결-----> 약물치료(지금까지의 대부분을 차지함. 각성제나 안정제 종류. 두뇌의 호르몬계통에 관여. 점점 강하게 투여해야 되는 경우 발생), 행동치료, 뉴로피드백 등

예) 1) 자폐증, 언어장애 복합된 어린이-소뇌, 전두엽, 청각전달 뉴런 등 문제

    2) 주의력결핍 과잉행동장애 어린이-뇌량하피질, 전두엽 등 문제

    3) 틱장애-기저핵의 과항진

2. 부정적 정서로 인하여 마음의 기능이 발휘되지 않는 경우

-잠재의식은 미해결된 부정적 정서를 가진 기억을 억압한다.

-뇌의 실질조직에는 문제가 없으나 슬픔, 분노, 죄책감, 두려움, 충격 등으로 인하여 기능적인 면에서 문제가 생김(장기화되면 실질조직에도 변화),또는 해결되지 못한 전경에 주의가  매여 있는 경우.

-공황장애, 시험불안, 강박증, 의욕부진, 우울증, 알레르기,  등

-잠재의식의 변화 필요

*해결-----> 상담, 최면, 명상,  뉴로피드백 등

예) 1) 영어듣기 평가 시험 시 생기는 지나친 긴장-영어 듣기시험을 망친 후 친구의 한마디 

   2) 수학시험에 대한 불안감-어려서 수학 때문에 아빠에게 혼난 기억.

   3) 어떤 노래를 들으면 발작-스트레스 주던 동생이 좋아하던 노래-동생에게는 못해대        고 노래에 저항-동생에 미안함, 증상에 감사함으로 치료---평소에 남에게는 좋은 분       이라는 이야기 듣는 다-증상은 나를 지켜주는 퓨즈 같은 역할로 퓨즈가 안 나가면         불이 난다

   4) 돼지고기 알레르기-극도의 스트레스 상황에서 돼지고기 먹음---몸은 기억 한다            -mind body connection

3. 신체적인 결함이 있는 경우

-뇌에 공급되는 물질 즉 혈액, 산소, 영양소 등이 문제 --혈관장애 등

-감각, 운동기관이 문제가 있어서 정보가 들어오고 나가기 어려울 때

*해결-----> 영양소 공급, 약물치료, 수술, 침치료 등

예) 1) 신체허약, 빈혈,  담궐두통 , 담훈 ,  등

    2) 모야모야병. 중풍. 시각청각장애

왜 똑똑한 사람들이 멍청한 짓을 저질러 나와 타인의 삶을 파멸로 이끄는 걸까?
헛똑똑이의 모순을 심리학 최초로 밝히다!

11개의 독창적인 글을 통해 똑똑한 사람들이 멍청한 짓을 저지르는 이유를 낱낱이 파헤친다. 학습이론, 만족지연능력, 암묵지식, 성격특성이론, 마음집중과 마음분산, 자지조직화된 임계성, 경영이론, 합리성마비 등 각 장마다 저명한 저자의 독창적인 이론과 탁월한 분석이 펼쳐진다. 이 책을 쓴 15명의 저자들은 인지심리학과 응용심리학 분야에서 저명한 심리학자들로, 지능과 똑똑하고 멍청한 행동은 별개임을 주장한다. 이들은 역설적으로 똑똑한 사람이 너무 똑똑해서, 머리가 좋아서 멍청한 행동을 하게 된다고 말한다.

3장에서는 지능을 고정되었다고 믿는 사람과 얼마든지 개발이 가능한 유연한 것이라고 믿는 사람에 대한 연구가 나온다. 지능이 고정되었다고 믿는 사람은 늘 똑똑해 보이는 데만 신경을 쓰기 때문에 쉬운 일만 찾는데 반해, 지능이 유연하다고 믿는 사람은 도전적인 일을 통해 배우고 성장하며 즐거움을 얻는 사람으로, 천재들 역시 이러한 사람들이다. 저자는 진정으로 똑똑하다는 것은 바로 ‘자기계발’과 ‘자기발견’의 과정 속에서 얻어진다는 평범하지만 잊기 쉬운 진리를 주장한다.‘최초’의 헛똑똑이 심리학,
나와 우리 안에 숨은 어리석음의 정체를 밝히다!

정말 똑똑한 사람도 멍청한 짓을 할까?
정답은 ‘한다’이다. 평생을 요정과 심령에 빠져 살았던 명탐정 셜록 홈즈의 작가 코난 도일이 그랬고, 섹스 스캔들 때문에 전 세계적으로 스타일을 구겼던 미국의 제42대 대통령 빌 클린턴이 그랬다. 또 필트다운맨(Piltdown man)이라는 가짜 인류를 진화의 잃어버린 고리라며 40여 년 동안 숭배했던 영국의 고고학자들이 그랬다. 그렇다면 도대체 왜 이들은 멍청한 짓을 한 걸까?

헛똑똑이의 모순을 심리학 최초로 밝히다!
이 책은 똑똑한 사람들이 멍청한 짓을 저지르는 이유를 11개의 독창적인 글을 통해 밝힌다. 그 동안 우리가 타인에게 혹은 우리 자신에게 ‘이런 멍청한!’, ‘헛똑똑이 같으니라구!’ 정도로 질책하고 지나쳤던 일상의 모순을 다양한 이론과 풍부한 사례를 바탕으로 파헤친다. 학습이론, 만족지연능력, 암묵지식, 성격특성이론, 마음집중과 마음분산, 자지조직화된 임계성, 경영이론, 합리성마비 등 각 장마다 저명한 저자의 독창적인 이론과 탁월한 분석이 펼쳐진다.

이 책에서는 동일한 사례를 서로 다른 관점에서 분석하기도 한다. 클린턴의 섹스 스캔들을 예로 들어 보면, 2장에서는 잘못된 학습과 변화된 환경에 적응하지 못한 것을, 4장에서는 개인의 만족을 타인과 외부 세계(국가)의 이해와 균형을 맞추지 못한 것을 이유로 설명한다. 그리고 5장에서는 당장의 만족을 지연시키지 못하고 순간의 유혹에 넘어간 것을 이유로 설명한다.

똑똑한 사람은 머리가 좋아서 멍청한 짓을 한다!
흥미롭게도 모든 장이 지능과 똑똑하고 멍청한 행동은 별개라는 점에서 의견이 일치한다. 똑똑한 사람이 멍청한 행동을 하는 게 지능이 떨어져서, 머리가 나쁘기 때문은 아니라는 것이다. 오히려 역설적으로 너무 똑똑해서, 머리가 좋아서 멍청한 행동을 하게 된다고 말한다. 셜록 홈즈의 작가 코난 도일이 바로 그런 예이다. 도일이 홈즈에게 부여한 뛰어난 분석력과 논리력을 요정과 심령주의를 옹호하는 데 사용했기 때문이다.

저명한 심리학자 15명의 공동 성과물
이 책을 쓴 15명의 저자들은 모두 인지심리학과 응용심리학 분야에서 저명한 심리학자들이다. 이들은 심리학을 실용적?과학적으로 연구하여 일반인이나 경영자들의 능력을 개발하고 향상시키는 법을 알리고 학교교육을 개선하기 위한 다양한 활동을 벌이고 있다. 그 중 이 책의 주제를 발의하고 저자를 모은 로버트 스턴버그는 미국에서 가장 왕성하게 활동하는 심리학자로서, 제임스 맥킨 캐텔 상, 신진연구자 상 등 저명한 심리학상을 두루 수상했다. 2003년 미국심리학회의 회장을 역임했고 현재는 예일 대학 PACE 센터(능력 · 역량 · 전문성 센터)의 소장과 『컨템포러리 사이칼러지(Contemporary Psychology)』의 편집장을 맡고 있다. 그가 저술한 60여 권의 책 가운데 10여 권이 국내에 번역 · 소개되었다. 또 월터 미쉘은 한국 독자에게 큰 감동을 주었던 『마시멜로 이야기』의 모티브가 된 마시멜로와 유아의 만족지연능력 연구한 유명한 심리학자다. 그리고 캐럴 드웩은 세계적인 베스트셀러『마음집중(Mindfulness)』의 저자이다. 이들 외에도 스타노비치, 에이덕, 디어리, 에이먼, 몰도비아노 등 우리에게는 낯설지만 미국에서는 널리 알려진 심리학자들이다.

왜 똑똑한 사람들은 노력하지 않는가?
이 책의 11개 글 중 몇몇은 우리가 일상적으로 접하는 멍청함과 똑똑함에 대해 시사는 바가 크다. 특히 3장에서는 지능을 고정되었다고 믿는 사람과 얼마든지 개발이 가능한 유연한 것이라고 믿는 사람에 대한 연구가 나온다. 연구에 따르면, 지능이 고정되었다고 믿는 사람은 늘 똑똑해 보이는 데만 신경을 쓰기 때문에 쉬운 일만 찾는다. 또 이들은 노력이나 학습은 무능력자들만 한다는 생각에 빠져 노력을 싫어하고 학습기회를 회피하는 ‘자기불구화’의 길을 걷게 된다. 반면에 지능이 유연하다고 믿는 사람은 도전적인 일을 통해 배우고 성장하며 즐거움을 얻는 사람으로, 천재들 역시 이러한 사람들이다. 저자는 진정으로 똑똑하다는 것은 바로 ‘자기계발’과 ‘자기발견’의 과정 속에서 얻어진다는 평범하지만 잊기 쉬운 진리를 주장한다.

교사와 학생의 '기막힌' 상호기만과 멍청함의 악순환
또한 6장에서 교사와 학생의 상호기만이 낳는 멍청함의 악순환이 나오는데, 이는 우리로 하여금 학창시절을 떠올리며 쓴 웃음을 짓게 만든다. 이 책의 내용을 따르면(혹은 우리의 학창시절 교실에서), “배에 양 17마리와 염소 16마리가 탔을 때, 선장의 나이는 몇 세입니까?”라는 교사의 질문에 학생들이 당연하다는 듯이 “33세요!”라고 대답하고, 교사 역시 당연하다는 듯이 “?렸어!’라고 지적한다. 그런데 이 모든 게 실은 모두 각각의 각본에 따른 철저하게 계산된 행동이라는 게 저자의 주장이다. 먼저 교사는 아이들이 틀리게 대답할 문제를 내서 틀린 답을 유도한 후, 틀린 답을 하면 얼씨구나 하고 ‘이 멍청이들!’이라고 말하겠다는 ‘각본’에 따른다. 그러면 학생들은 교사의 이 모든 각본을 다 알면서도 ‘문제가 이상해요!’라고 의문을 제기하기보다는 맞장구를 쳐 줘서 불필요한 혼란을 피한다. 학생들의 행동은 교사가 ‘멍청이’여서 자신들의 의도를 모른다는 것을 전제로 한다. 교사와 학생의 이런 상호기만을 통해 서로를 멍청이로 규정하는 과정은 악순환을 되풀이하게 된다. 이런 악순환을 우리 모두 경험해봤을 것이다. 저자는 마음집중을 통해 이런 악순환의 고리를 끊어야 한다고 말한다.

아인슈타인은 계산장애를 겪었다?
7장에서는 행복은 지능 순이나 성격 순이 아니라 상황에 대처하는 현명함이나 대응 방식에 있다고 말하며, 그렇지 못한 부적응 행동을 멍청한 행동으로 본다. 8장에서는 미국 사회의 사례를 통해 그 동안 장애인은 무성애자라는 고정관념과 같이 사회가 장애인을 멍청이로 낙인찍으며 가졌던 고정관념과 오류를 대중매체의 사례를 통해 낱낱이 밝힌다. 저자는 또한 장애인 우대정책에서 득을 보기 위해 장애인 척하는 일반인의 사례, 그리고 덧셈과 뺄셈에 서툴렀던 아인슈타인이 계산장애를 겪었을지도 모른다는 이야기를 통해 장애인과 일반인의 경계가 어디냐고 묻는다.

5장에서는 유아를 대상으로 마시멜로를 가지고 실험한 만족지연 실험이 나온다. 저자는 다이어트 중인 사람이 갓 구운 피자를 앞에 둔 상황에서 참지 못하고 피자를 먹게 되는 것과 같이 만족을 지연하지 못하고 순간의 유혹에 넘어가는 것이 멍청한 행동이라고 말한다. 9장에서는 자기 조직환된 임계성 현상을 바탕으로 충동, 태만, 우유부단함, 탐닉, 지나침 등 반복되는 어리석음의 메커니즘을 밝힌다. 10장에서는 똑똑한 관리자들이 현장이 아닌 책에서 배운 지식으로 문제를 해결하거나 전문성이 지나쳐서, 혹은 호감가는 떠돌이, 분노를 품은 사람, 자아도취자와 같이 성격적으로 문제가 있어서 실패하게 된다고 지적한다. 마지막 11장에서는 헛똑똑이들의 똑똑함은 지능이 높은 것이고, 멍청함은 합리적이지 못한 것이라며, 지능과 합리성을 분리하여 모순을 해결한다.

《본보는 14∼21일 세계 뇌(腦)주간을 맞아 ‘뇌가 보는 세상’ 시리즈를 새로 연재합니다. 국내 뇌 전문가들이 뇌과학의 관점으로 우리 사회의 다양한 현상을 분석해 드립니다.》

이른바 ‘두뇌 트레이닝’이 유행이다. 덧셈과 뺄셈, 곱셈 같은 간단한 계산을 반복해 뇌를 활성화시켜 기능 저하를 막는다는 것이다.

두뇌 트레이닝은 나이가 들수록 뇌기능이 떨어져 계산능력이나 기억력이 저하된다는 부정적인 전제를 깔고 있다. 이는 통념에 불과하다.

뇌는 계산능력이나 기억력 말고도 논리력 감성 창의력 등 여러 가지 능력을 갖고 있다. 물론 노인이 되면 새로운 정보를 받아 계산하거나 기억하는 능력은 좀 떨어질 수 있다.

그러나 캐나다 토론토대 심리학과 린 헤서 교수는 이미 뇌 속에 담겨 있는 다양한 정보를 활용해 통합적인 추론을 하는 지혜와 이를 바탕으로 생기는 창의력은 나이가 들수록 오히려 는다고 보고했다.

정보 전달을 담당하는 뇌세포는 태아 시절 대부분 만들어진다. 하지만 뇌의 특정 부위에서는 어른이 된 뒤에도 소량이지만 계속 뇌세포가 만들어져 학습과 기억에 관여한다는 사실이 밝혀졌다. 꼭 필요한 뇌세포끼리는 강하게 연결되고 불필요한 뇌세포 간의 연결은 점차 사라지면서 더 효율적인 뇌로 변해가기도 한다.

이런 연구 결과를 응용하면 나이에 맞춰 효과적인 두뇌개발이나 학습 방법을 만들 수 있다. 어린아이에게는 직관과 기억력 중심의 교육이 더 효과적일 수 있다. 청소년기를 넘어 성인으로 갈수록 사물과 현상을 자세히 분석하는 이해 위주의 교육이 적합할 것이다.

결국 선행학습이나 조기교육 등은 자칫 어린이의 뇌를 망치는 독이 될 수 있다는 경고는 과학적으로도 의미가 있다. 단순한 사고와 동작을 반복하는 고스톱을 많이 한다고 해서 기억력 저하를 막을 수 있다는 근거도 없다.

나이에 따라 발달하는 뇌의 능력을 정확히 파악해 발굴하는 게 현명한 두뇌개발 방법이다. 나이가 들었다고 해서 단순 계산을 반복하며 시간을 낭비할 게 아니라 통찰력이나 논리력을 바탕으로 글을 쓰는 등 창조적인 뇌 활동을 하는 게 바람직하다. 실제로 저명한 문학작품 중에는 나이가 많은 대문호나 문필가의 작품이 적지 않다.

선웅 고려대 의대 해부학교실 교수

《인재는 나라를 이끄는 가장 큰 자산이자 국가경쟁력의 핵심이다. 모든 나라가 경쟁력 있는 인재를 키우기 위해 ‘창의성’에 주목하고 있다. 우리나라도 예외가 아니다. 무엇보다 창의적 사회에 맞는 인재를 길러내고 사회와 기업 문화를 조성하기 위한 공감대 형성이 중요하다. ‘창의성이 국가경쟁력이다’ 기획을 통해 국내외 초·중등학교 교실과 대학의 연구실, 기업 조직에서 창의성을 키우기 위한 변화의 바람을 살펴본다.》

26, 27일 대전 유성구 봉명동 리베라호텔에서는 수학자와 생태학자들이 모이는 이색 세미나가 열린다. 주제는 한반도 기후변화에 따른 생태계 변화의 예측 모델을 만드는 것.

미국과 유럽연합, 일본 등 과학경쟁력이 높은 나라들은 기후변화에 따른 작물과 곤충, 수리 모델 등 분야별 연구에서는 이미 한국을 앞서 있다. 일본만 해도 15년 전 수학과 생태학 등을 통합한 수리생태학이라는 창의적 개념을 도입했다.

○ 경제위기 분석 등에도 활용

한국 학계는 선진국들의 연구를 넘어서는 방법을 ‘가상 생태계’라는 창조적인 모델에서 찾고 있다. 다른 나라들이 개별 연구를 진행하는 동안 동식물 기후 사회 환경 등 모든 분야를 아우른 가상의 생태계를 만들어 통합적으로 문제를 해결하자는 것.

이 연구를 주도하고 있는 국가수리과학연구소 이상희 박사는 “다른 나라가 미처 생각하지 못했던 가상 생태계를 만들어 복합적인 환경 변화를 파악하자는 데서 착안했다”며 “이 분야에서는 세계에서 가장 앞선 개념”이라고 말했다.

그가 새로운 모델을 만드는 데 쓰고 있는 가장 큰 무기는 ‘창의성’이다. 수학을 포함해 과학과 인문사회 지식을 바탕으로 문제를 해결하려면 단편적인 지식보다는 전체를 통합해 이해하면서 누구도 생각하지 못한 해결책을 찾는 창의성이 필수이기 때문이다.

환경 분야를 비롯해 첨단제품 개발, 경제위기 분석 등 최근의 국가 현안은 수학이나 과학 지식을 아우르는 창의성 없이는 접근조차 하기 어려워졌다. 수학, 과학을 중심으로 한 창의성이 국가 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소로 떠오른 것이다.

○ 창의성은 국가 경쟁력으로 이어져

미국 플로리다 주는 해마다 20억 달러에 이르는 흰개미 피해를 독창적 수학 모델을 사용해 해결했다. 최대 100m 깊이에서 생활하는 흰개미의 행동을 예측하기 위해 동물학과 화학, 지질학, 사회과학 등 기존 지식을 총동원해서 문제 해결 방안을 찾은 것. 한국 농촌진흥청도 수학 모델을 사용해 천적과 해충 간의 관계를 살핀 연구로 연간 수백억 원으로 추정되는 벼멸구 피해를 줄이고 있다.

비록 현재의 금융위기로 다소 빛이 바래긴 했지만 한때 세계 금융산업을 이끈 파생상품 역시 고도의 수학적 창의성이 만든 작품이다. 미국의 경제 중심 뉴욕의 월가에서 활동하는 수학자와 과학자는 한때 1000명을 넘기도 했다. 이처럼 기존 연구를 긁어모은 듯한 창의적 연구는 경제와 국가 안보에 필수이다.

하지만 꼭 수학 과학 수준이 높다고 창의성이 잘 발현되는 것은 아니다. 스위스 국제경영개발원(IMD)이 지난해 발표한 국제조사에 따르면 한국은 과학경쟁력 5위, 수학 과학 성취도는 최상위권에 올라있지만 정작 창의성에 기반을 둔 ‘혁신성’ ‘과학자와 엔지니어 경쟁력’은 30위권을 맴돌고 있다. 반면에 수학 과학 성적이 떨어지는 미국은 ‘혁신성’과 ‘연구자 경쟁력’ ‘과학 수학의 흥미도’ 등에서 한국을 훨씬 앞서 있다.

○ ‘왜’를 가르치는 교육 필요

창의 교육 전문가들은 “이제는 수학 과학 지식을 많이 가르쳐야 한다는 강박에서 벗어나 어떻게 가르쳐야 하는가’에 관심을 모아야 한다”고 입을 모은다.

수학 과학 수업의 비중을 늘리는 것도 의미 있지만 흥미를 잃지 않고 해당 지식이 왜 필요한지를 가르쳐야 한다는 것이다. 특히 다양한 지식을 융통성 있게 결합해 현안을 해결하기 위한 독창적인 아이디어를 생각하게 만드는 교육이 이뤄져야 한다고 주장한다.

세계에서 인정받는 대표적 창의력 경진대회인 미국 조지아대의 ‘미래문제 해결 프로그램(FPSP)’도 올해 ‘뇌물수수와 약물복용, 부패로 얼룩진 올림픽의 미래상’ ‘사이버 전쟁에 맞서는 방법’ ‘날로 늘고 있는 우주쓰레기 해결 방안’ ‘서로 다른 의료체계를 갖춘 나라들이 함께 전염병을 막는 법’ 등 다양한 상상력이 필요한 질문들을 대거 출제했다.

영재교육 전문가 김명환 김연구소장은 “특정 과목에 치중하고 시간을 많이 할애한다고 창의성이 길러지는 것은 아니다”며 “공교육도 지식 전달과 습득 위주의 낡은 교육 틀에서 벗어나야 한다”고 말했다.

박근태 동아사이언스 기자 kunta@donga.com