동물도 사람처럼 ‘의식’이 있을까?

뇌과학계, fMRI 통해 사람‧동물 신경세포 비교 분석

사람은 깨어있는 동안 끊임없이 무엇인가를 생각하거나 느끼게 된다.

주관적인 체험을 하고 있는 셈인데, 이를 총칭해 의식(consiousness)이라고 한다. 사람은 의식을 통해 판단을 하고 다양한 창작활동을 하게 된다.

그러나 이 의식이 무엇인지를 놓고서는 철학자와 과학자들 사이에 오랜 기간 이견이 있어 왔다. 철학자들은 의식을 접근하기 힘든 매우 특별한 영역으로 간주해 왔다. 이 관점 하에서 의식을 육체와 철저히 구분하는 이원론을 견지해왔다.

최근 뇌과학자들이 의식과 관련된 뇌세포 활동을 분석하면서 사람만 의식적인 활동을 할 수 있다는 전통적인 철학적 해석에 의문이 제기되고 있다. 사진은 사람과 유사한 뇌구조를 지닌 침팬지. ⓒworldwildlife.org

사람만 의식을 갖고 있는 것이 아니다

그러나 최근 상황이 바뀌고 있다.

27일 ‘라이브 사이언스’에 따르면 과학자들은 의식을 육체와 결부시켜 과거 수천 년 간 철학자들이 상상하지 못한 일을 수행하고 있는 중이다.

과학자들은 최근 빠른 속도로 기술발전을 거듭하고 있는 fMRI(기능적 자기 공명 영상)를 통해 사람이 무엇인가를 생각하거나 느꼈을 때 어떤 변화가 일어나고 있는지 의식의 실체를 규명하고 있다.

알려져 있는 것처럼 fMRI는 뇌 혈류와 관련된 변화를 감지해 뇌 활동을 측정하는 기술이다. 신경세포와 뇌 혈류가 서로 연관돼 있어 세포 활동이 증가하면 그 영역으로 가는 혈류의 양이 증가한다는 사실을 기반으로 하고 있다.

그동안 과학자들은 fMRI를 통해 사람을 비롯한 동물의 신경세포를 면밀히 관찰해왔다. 그리고 이전에 몰랐던 새로운 사실들을 속속 밝혀내고 있는 중이다.

주목할 점은 지금까지의 연구 결과가 과거 철학자들의 견해와 매우 다르다는 점이다.

근대철학을 창시한 데카르트 이후 많은 철학자들이 의식을 육체와 분리된 특별한 영역으로 간주하고 사색을 통해 독자적인 연구를 수행한 것과 달리 과학자들은 육체(body)인 뇌세포를 분석해 의식을 파악할 수 있다고 보고 있다.

미국 럿거스 대학의 인지과학자이면서 철학자인 수잔나 셸렌버그(Susanna Schellenberg) 교수는 의식이 육체와 분리된 매우 특별한 영역이라는 철학자들의 주장에 강한 의문을 제기하고 있는 대표적인 인물이다.

의식이 사람에게 국한된 정신적인 활동이라는 철학자들의 주장에 대해서도 의문을 제기하고 있다.

셸렌버그 교수는 “최근 연구 결과에 비추어 사람 외에 다른 동물들 역시 의식을 지니고 있다는 추정이 가능하다.”고 설명했다.

침팬지, 토끼 등도 의식이 있을 수 있어

사람은 시를 쓸 수 있지만 토끼는 그렇지 못한다는 것이 고전 철학자들의 의식과 관련된 일관적인 결론이었다.

셸렌버그 교수는 이런 주장에 동의할 수 없다는 입장이다. 사람의 관점에서 보았을 때 토끼가 시를 쓸 수는 없지만 토끼의 관점에서 보았을 때 다른 결과가 나타날 수 있다는 것. 이런 주장은 최근 연구 결과에 근거한 것이다.

신경과학자들은 해부학적인 방식을 사용해 의식과 관련된 사람과 다른 동물의 뇌 부위를 비교 분석하고 있다.

그리고 다른 동물과 비교해 사람의 전두극(frontal pole)이 유달리 발달해 있는 점을 발견했다. 전전두엽피질에 있는 호두 크기만 한 전두극은 우리가 즉시 계획을 세울 수 있도록 하는 마음의 스케치북 같은 역할을 하는 곳이다.

특히 모든 결정(every definition)과 관련된 의식적인 활동을 관장하고 있는데 사람에 따라 배외측 전전두피질(dorsolateral prefrontal cortex)을 통해 일과 관련된 의식적인 활동을 더 강화하고 있는 것으로 나타나고 있다.

그러나 뉴욕대학의 신경과학자이면서 정신의학자인 조셉 르두(Joseph LeDoux) 교수는 “동물들은 사람과 다른 방식으로 자신에게 필요한 의식을 강화하고 있다.”고 말했다. 그러나 사람을 기준으로 연구를 진행하면서 다른 동물들의 의식 활동을 간과하고 있었다는 것.

동물의 관점에서 보았을 때 사람과 다른 방식으로 의식적인 활동을 하고 있다고 볼 수 있는 유사한 증거들이 최근 연구 결과를 통해 나타나고 있다고 말했다.

셸렌버그 교수는 “거의 모든 동물들이 (사람처럼) 고통을 느낄 수 있는 만큼 고통에 대처하기 위해 의식을 작동하고 있다.”고 말했다. “고통을 피하려는 것은 모든 동물의 공통적인 반응”이라며, “그 메커니즘을 파악할 필요가 있다.”고 말했다.

지난 수천 년 동안의 인류 역사에서 의식의 존재는 세상을 변화시킨 중요한 주제 가운데 하나다. 그러나 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642) 조차 의식을 육체와 다른 별개의 영역으로 간주하고 있었다.

그러나 최근 과학자들이 뇌구조 분석을 통해 의식의 실체를 파헤치고 있다. 전통적인 개념을 넘어서는 충격적인 연구 결과가 이어지고 있는 중이다. 과학계와 철학계를 비롯 세계적인 관심이 집중되고 있다.

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