뇌 과학의 모든 역사(양장본 Hardcover)

2020 영국 최고의 논픽션 베일리 기포드상 최종 후보!
〈선데이 타임스〉 〈텔레그래프 사이언스〉 선정 올해의 책
〈더 타임스〉 〈월스트리트 저널〉 〈커커스 리뷰〉 추천

뇌에 관한 인간의 지식은 어디까지 발전했는가
그럼에도 왜 여전히 '모른다'라고 말하는 것이 가장 진실에 가까운가
뇌에 대한 연구는 이미 SF영화에서나 볼 수 있던 수준으로 발전했다. 2009년, MIT의 어느 연구팀은 생쥐의 편도체에서 학습 과제를 수행하는 중 높은 수준의 단백질을 발현시켰던 세포들을 선택적으로 제거했다. 그러자 생쥐는 자신이 학습한 것을 잊어버렸다. 기억이 삭제된 것이다. 광유전학의 발달로 연구자들은 생쥐의 기억을 더욱 깊이 조작할 수도 있게 되었다. 어떤 연구자들은 광유전학 기법으로 쥐의 뇌에 거짓 기억을 심거나 완전히 새로운 기억을 만들어내기도 했는데, 그 결과 쥐는 생전 처음 접하는 냄새를 기억하는 모습을 보였다.(315쪽) 그러나 이것이 이제 우리에게 불가능이 없다는 뜻은 아니다. 읽고도 믿기 힘든 이러한 실험 결과들만 놓고 보면 이미 뇌의 비밀을 푸는 열쇠에 가까이 다가선 것 같지만, 저자는 뇌의 실체를 밝히려는 수백 년 간의 노력과 그 과정에서 발견한 사실들, 그리고 이 같은 통찰을 이끌어낸 기발한 실험들을 소개하면서도 여전히 인간은 뇌에 관해 아는 것보다 모르는 것이 훨씬 많으며 '우리는 모른다'라는 명제가 가장 진실에 가깝다고 말한다. 그렇다면 우리는 뇌를 영원히 이해할 수 없는 것일까?

마음의 본질은 무엇일까? 뇌는 어떻게 생각을 만들어내는가?
선사시대에서 현대까지 뇌를 이해하기 위한 눈부신 시도들
《뇌 과학의 모든 역사(원제: The Idea of The Brain, 심심刊)》는 지금은 잊힌 이들을 포함하여 당대 뛰어난 과학자들의 치열한 논쟁과 기발한 실험 들을 살펴봄으로써 이들이 어떠한 과정을 거쳐 뇌가 생각을 만들어내는 기관이라는 사실을 규명하고, 뇌의 기능을 증명했는지에 관해 이야기한다.
맨체스터대학교의 생명과학부 교수이자 동물학자인 매튜 코브는 이 책에 선사시대에서 21세기에 이르기까지, 생각과 마음의 기원을 탐색하는 뇌 과학의 방대한 역사를 담았다. 이 책에서 그는 뇌 과학의 역사를 과거와 현재, 미래로 나누어 수백 년간 우리가 뇌에 대해 알게 된 사실을 시대순으로 정리하며, 인류가 뇌를 이해하는 방식의 변천사와 빛나는 통찰을 지적일 뿐만 아니라 유머러스하게 풀어낸다. 뇌 자체는 물론 뇌 과학과 인류에 깊은 경이감을 느끼게 해주는 이 책은 가장 뛰어난 논픽션 작품을 뽑는 영국 베일리 기포드상 2020년도 최종 후보에 오르기도 했다.
뇌 과학자 정재승은 "뇌 과학 책들이 범람하면서도, 정작 뇌 과학의 역사를 제대로 다룬 책이 없었다는 점에서 이 책은 출판계나 학계 모두에 각별히 소중하다"고 말했다.

이 책은 신경과학의 역사가 아니며, 뇌 해부학이나 생리학의 역사도, 의식에 관한 연구의 역사도, 심리학의 역사도 아니다. (…) 나는 뇌가 무슨 일을 어떻게 하는지를 둘러싼 과거부터 현재까지의 다양한 생각을 실험적 근거에 초점을 맞추어 이야기하고자 한다. 이는 개별적인 분과 학문의 역사를 들려주는 것과는 분명한 차이가 있다. 또한 '실험적 근거'는 이 책이 인간의 뇌만을 다루는 것이 아님을 의미한다. 포유류건 아니건, 다른 동물의 뇌도 인간의 머릿속에서 무슨 일이 벌어지고 있는지 이해하는 데 실마리를 제공했다. (…) 나는 뇌란 무엇이며 뇌가 어떤 일을 어떻게 하는지 숙고해보고, 무엇보다 뇌에 비유할 만한 새로운 기술이 부재한 상황에서도 앞으로 어떻게 나아갈 수 있을지 생각하는 계기를 만들어보고자 했다. 이 또한 이 책이 단순한 역사책 이상인 이유이며, 결과적으로 과학에서 가장 중요한 말은 '우리는 모른다'라는 점을 강조하는 대목이다. (22~28쪽)

아리스토텔레스, 갈릴레이, 데카르트를 거쳐 AI와 최신 신경과학 연구까지
우연한 발견과 논란, 무너진 가설들로 가득한 흥미진진한 여정!
1부 '과거'에서는 심장 중심 관점에서 시작해 과학의 점진적인 발전을 따라 17세기에서 20세기에 이르기까지 뇌를 바라보는 사람들의 관점 변화를 서술한다. 2부 '현재'에서는 지난 70여 년 동안 뇌를 컴퓨터에 비유하면서 뇌에 대한 우리의 지식이 어떻게 발달했는지를 다룬 뒤, 사실상 한편에서는 이제 우리가 뇌를 알아가는 일에서 교착 상태에 이르렀음을 느끼고 있다는 결론을 내린다. 3부 '미래'에서는 지금까지 이어진 뇌에 관한 연구들이 가진 한계와 우리가 직면한 문제들을 살펴본다. 그리고 저자는 말한다. 수백억 개의 세포로 구성된, 마음이라는 신비로운 감각을 만들어내는 기이한 능력을 갖춘 인간의 뇌를 제대로 이해하는 일은 도저히 실현 불가능한 꿈처럼 느껴진다고. 하지만 과학은 이러한 목표를 이룰 수 있는 유일한 수단이며 결국은 이루어내고야 말 거라고.

과거의 사상가들이 뇌의 기능을 알아가는 과정에서 어떤 어려움을 겪었는지 이해하는 것 또한 우리가 목표를 이루기 위해 지금 반드시 해야 하는 기초 작업이다. 현재의 무지를 과거에 겪었던 패배의 흔적이 아니라 앞으로 무엇을 발견해야 하는지, 또 그 해답을 구하기 위한 연구 프로그램을 어떻게 개발할 것인지를 알려주는 도전의 대상으로 보아야 한다. (27쪽)

과거에도 뇌 연구자들이 어떤 방향으로 나아가야할지 길을 잃은 때가 있었다. 의식의 본질을 설명할 수 있는 날은 절대로 오지 않으리라 단정하는 연구자도 많았다. 지금까지도 우리는 여전히 의식의 발생 기제를 알지 못하지만 그래도 과학자들은 전보다 자신 있게, 이것이 아무리 거대한 도전일지라도 언젠가는 그 비밀이 풀리리라 말하게 되었다.

추천의 말
들어가는 말

과거
1 심장 ─ 선사시대에서 17세기까지
심장과 뇌 사이에서 고뇌한 고대 철학자들│중세의 지식인들, 인간의 마음을 해부하다

2 힘 ─ 17세기에서 18세기까지
뇌는 기계장치인가│사유하는 물질을 둘러싼 철학적 논쟁들│뇌와 신체의 연결고리를 찾아서│18세기 독자를 사로잡은 금서, 《인간기계론》

3 전기 ─ 18세기에서 19세기까지
동물 전기 실험으로 감각의 근원을 파헤치다│인체로 옮겨온 전기자극 실험│신경의 활동 속도를 측정하다│'배터리 이론'으로 탐구한 인간 마음의 원리

4 기능 ─ 19세기
뇌 기능은 국재화되어 있는가│ '브로카 영역'과 '베르니케 영역'의 발견│19세기의 비윤리적 실험과 위대한 발견들

5 진화 ─ 19세기
마음은 자연선택의 결과다│ 인간은 의식을 가진 기계인가

6 억제 ─ 19세기
몸과 마음을 통제하는 뇌│신경계 구성 요소에 관한 가설들

7 뉴런 ─ 19세기에서 20세기까지
신경세포설의 등장│뇌 기능 이해를 위한 구조적 틀│뇌 속의 특별한 연결, 시냅스

8 기계 ─ 1900년대에서 1930년대까지
신경계를 모방한 기계들│생리학계의 가장 위대한 업적, 뉴런의 반응 측정│신경 부호의 존재, 뇌에 수학적 사고를 도입하다

9 제어 ─ 1930년대에서 1950년대까지
신경 구조에 알고리즘을 도입하다│뇌의 연산 작용과 튜링 기계│인간의 뇌를 흉내 낸 기계들│마음의 본질을 찾아서

현재
10 기억 ─ 1950년대부터 오늘날
돌아온 국재화 논쟁│뇌 과학 역사상 가장 유명한 환자│실수로 발견한 머릿속 지도│기억의 매커니즘

11 회로 ─ 1950년대부터 오늘날
'할머니 세포'를 둘러싼 논란들│커넥톰의 탄생과 뇌 회로도 완성을 위한 분투│뇌 지도에 담길 미래 │구더기의 뇌를 구성하는 1만 개의 뉴런

12 컴퓨터 ─ 1950년대부터 오늘날
뇌 안의 얼굴 인식 네트워크│딥러닝 네트워크와 인간의 능력 차이│휴먼 브레인 프로젝트│뇌-컴퓨터 인터페이스의 진보

13 화학 ─ 1950년대부터 오늘날
신경전달물질, 뇌의 풍부한 화학적 세상│정신질환을 대하는 새로운 접근법의 등장│정신건강을 설명하는 유전자가 있을까

14 국재화 ─ 1950대부터 오늘날
더 선명한 뇌 촬영은 가능한가│혼란 속의 국재화 이론│거울뉴런의 등장과 인간 뇌의 놀라운 가소성

15 의식 ─ 1950년대부터 오늘날
뇌가 나뉘면 마음도 분리될까│의식을 만드는 뇌 부위 연구에 몰두한 신경과학자들│인위적으로 의식을 조종할 수 있을까│의식을 향한 과학적 접근

미래
뇌와 마음의 경계를 가를 수 있을까│뇌의 생물학적 연구가 중요한 이유│뇌를 이해하기 위한 미래의 다양한 시나리오

감사의 말
후주

매튜 코브 맨체스터대학교 생명과학부 교수·동물학자. 후각의 작용 기제, 곤충의 행동, 과학의 역사를 주로 연구한다. 셰필드대학교에서 심리학과 유전학으로 박사학위를 받았다. 2021년 유전학의 중요한 주제를 폭넓게 해석하여 대중에게 흥미롭게 전달한 뛰어난 학자를 선정하는 JBS홀데인 강연상을 수상했다.
다수의 수상 경력이 있는 작가이자 번역가로도 활동 중인 그는 《생명의 위대한 비밀Life's Greatest Secret》 《세대Generation》 《레지스탕스The Resistance》 《팔월의 열하루Eleven Days in August》 《냄새: 아주 짧은 소개Smell: A Very ShortIntroduction》 등 대중을 위한 인문서를 다수 집필했고 〈러더퍼드와 프라이의 궁금한 이야기The Curious Cases of Rutherford & Fry〉〈 인사이드 사이언스Inside Science〉 〈무한한 원숭이 우리The Infinite Monkey Cage〉 등 BBC 라디오 과학 프로그램에 출연했다. 현재 〈뉴 사이언티스트New Scientist〉와 〈가디언The Guardian〉의 전문 논설위원이다.