대부분 사람들은 언어능력과 수리능력 중 어느 한 쪽에 더 자신 있어 한다. ‘영어울렁증’이나 ‘숫자와 친하지 않다’는 표현으로 자신의 취약한 부분을 나타내기도 한다. 그런데 학창시절을 떠올리면 언어와 수학 모두에서 뛰어난 능력을 보이는 친구가 꼭 있고, 반면 둘 다 힘들어 하던 친구들도 있다.

 
온라인 과학사이트 라이브사이언스는 11월 6일 ‘수학 VS 언어’라는 주제로 인간의 언어능력과 수리능력에 관해 여러 가지 연구결과를 밝혔다.

언어에서는 굉장한 두각을 나타내는 사람이 수학은 완전 망치는 경우는 소수의 사람들에서만 보인다. 반대로 수학에 뛰어난 사람이 언어에 크게 실패하는 경우도 드물다고 한다.

런던 대학교에서 인지 신경 심리학(cognitive neuropsychology) 분야의 명예교수로 있는 브라이언 버터워스는 “수학과 언어에 관한 뇌의 시스템은 매우 달라서 각각 독립적이다”라고 말했다.

언어 연금술사의 뇌구조는?

언어능력(읽기, 쓰기, 말하기)은 우리 뇌의 많은 부분에 걸쳐 각 요소들이 조화롭게 작용하는 것이다. 우리가 읽기 활동을 할 때는 머리의 뒤쪽에 위치해 물체인식과 관련이 있는 '배쪽 경로(ventral stream)'가 활성화 된다. 또한 신경촬영법으로 뇌의 옆부분과 앞부분도 활성화된다는 것이 밝혀졌다.

읽기에 어려움을 겪는 난독증을 가진 사람들은 철자법에서도 문제를 갖고 있다. 현재 알려진 난독증 인구는 5~12% 정도이다. 또한 알려지지 않은 비율의 일부 사람들은 난필증(dysgraphia)을 겪고 있다. 난필증은 손으로 글씨를 쓰는 데 어려움을 보이는 증상이다.

난필증인 사람들은 글자 모양, 보고 그리기, 글자의 공간 지각 등에 결함을 보인다. 게다가 어떤 개념을 나타내기 위해 적절한 단어를 쓰는 데도 곤란함을 보이는데 예를 들면 ‘어린이’라는 개념을 표현해야 하는데 ‘소년’이나 ‘소녀’라는 단어를 사용하게 된다.

난독증 연구에서는 뇌 속의 뉴런들이 어떻게 상호연관성을 만드는지 보여주는 몇 개의 후보유전자를 발견했다. 이 개념은 임신기간과 발달 초기에 자신들이 달성해야 할 목표를 이루지 못한 신경세포들에 대한 것이라고 조지타운 대학의 학습 연구센터에서 난독증을 연구하는 기네비어 에덴 박사는 밝혔다.

수학을 위한 머리는 있는가
                                           
읽기와 쓰기에는 전혀 문제가 없으나 기초적인 수학을 배우는 데 어려움을 겪는 수학장애는 전 세계 인구의 약 6~8%를 차지한다. 난독증처럼 어떤 유전적인 요소가 존재하는 것처럼 보인다.

우리가 계산을 할 때는 머리 꼭대기에서 뒤쪽에 위치한 두정간구(頭頂間溝) 부분이 특히 활성화된다. “이것은 뇌의 수학센터이다. 만약 뇌의 그 부분에 문제가 있는 사람들은 수학에서도 곤란함을 겪을 것이다.” 존스홉킨스 대학의 심리학 및 뇌과학 분야에서 박사 후 과정에 있는 멜리사 리버터스가 말했다.

리버터스는 높은 수리능력을 갖고 태어난 사람들은 일생 동안 수학에서 더 뛰어난 능력을 보인다고 말했다. 이와 마찬가지로 에덴은 일찍 읽기를 터득한 어린이들 중 몇몇은 언어적 재능을 보여준다고 했다

반면 난독증이나 수학장애를 가진 사람들이 필연적으로 그런 증상을 자녀에게 똑같이 물려주는 것은 아니다. 양육방식이나 교육이 타고난 강점이나 취약점에 기초하여 흔히 언어나 수학에 대한 선호도를 이끌어 내는 것이다.

“물론 환경과 경험은 중요한 역할을 한다”고 버터워스는 말했다. 집에 많은 책을 가지고 있는 부모는 아이가 보다 많이 읽고 쓸 수 있는 분위기를 만든다. 대신 수학게임은 산수에 빠져들도록 한다.

인간 계산기와 다언어구사자(polyglots)

비록 진화론적으로 우리의 뇌는 언어능력과 수에 대한 기본적 감각을 이미 내장하고 있지만, 우리는 반드시 읽고, 쓰고, 셈하기를 배워야 한다. 타고난 능력이 있음에도 불구하고 어느 정도까지의 ‘연습’이 완벽함을 만들 수 있다.

굉장한 인간계산기들 중 많은 이들은 숫자에 사로 잡혀 하루 종일 숫자를 생각하고 숫자랑 일하는 것을 꺼리지 않는다. 비슷하게 68개의 언어를 구사할 수 있는 독일인 에밀리 크렙도 모국어가 아닌 언어를 유창하게 하기 위해서는 열심히 공부해야 한다.

이처럼 '연습이 완벽함을 만든다'는 관점은 언어나 수학능력이 단순히 지능지수(IQ)에만 얽매인 것이 아님을 시사한다. 인도의 여류 수학자인 사쿤탈라 데비는 암산으로 13자리 숫자끼리의 곱셈을 하는 데 단 28초 밖에 걸리지 않았지만 그녀의 IQ는 평균 정도였다.

수학 서번트(savant: 전반적으로 정상인보다 지적 능력이 떨어지나 특정 분야에 대해서만 비범한 능력을 보이는 사람)의 경우 그 정도가 좀 더 심하다. 영화 '레인맨'에서 더스틴 호프만 같은 사람들이 바로 서번트인데 이들은 묘기에 가까운 수학적 재능을 보이지만 동시에 형편없는 언어능력과 낮은 IQ를 가지고 있다.

결국 언어형 인간과 수리형 인간은 유전자, 발달, 개인적 열의 등 여러 요인의 융합으로 탄생된다고 볼 수 있다.