그러므로 우리가 찾을 수 있는 또 다른 선택지는 현대 과학과 의학, 즉 약과 수술이다. 예를 들어 비만 치료제로 공식 승인된 약이 다섯 가지 있으며, 새로운 당뇨병 치료제도 개발 중이다. 또 빛으로 미각 세포를 속이거나 지방 세포를 조작하는 방법도 가능해질 전망이다. 장 속 박테리아를 대상으로 한 마이크로바이옴 조작 기술 같은 것도 있다. 그리고 ‘비만 대사 수술’은 병적 비만과 비만 관련 당뇨병에 가장 좋은 치료법으로 현재 사용되고 있다.(463~475쪽) 나아가 최첨단 기술들의 성공 가능성도 존재한다. 자연 선택보다 더 빨리 유전자를 변화시키는 유전자 치료법, 불리한 DNA와 RNA를 직접 수정?수선하는 방법, 유전자를 후성유전학적으로 변화시켜 기능을 바꾸는 방법 등이 그런 예다.(502~504쪽)
저자는 정밀 의학 시대의 도래에서 긍정적인 전망을 엿본다. 현대 생물학과 의학의 발달로 각 개인에게 최적화된 치료법을 선택해 적용할 수 있으며, 태어나기 전부터 건강을 관리하는 일이 가능해질 것이다.(508~510쪽) 물론 맹신과 남용은 금물이다. “목표는 우리 모두가 약에 취한 좀비처럼 사는 것이 아니라, 현재 나와 있거나 미래에 개발될 치료법을 신중하게 활용해 생물학적 한계를 극복하고 건강한 삶을 도모하는 것이다.” 그리고 “인류가 가진 뛰어난 뇌를 십분 활용해 타고난 체질과 시대의 요구를 일치시켜야 하는 것이다.” 결국 이런 문제를 야기하게 된 것도 우리 뇌의 힘 때문이다. 그러니 “20만 년에 걸쳐 살아남은 인류가 성공적으로 헤쳐 온 모든 어려움을 생각해 보면, 충분히 승산이 있는 싸움”이라고 저자는 강조한다.(512~513쪽)

목차

 

 

< 내용 출처 : 교보문고 > 

과학 커뮤니케이터 궤도가 소개하는 별의별 것의 과학

‘수포자’는 이제 일반명사다. ‘수포자’는 ‘수학을 포기한 자’의 줄임말인데, ‘수포자’가 이렇게 많다면 과학을 포기한 ‘과포자’가 그보다 적을 리 없다. 그런데 의외로 ‘과학’과 관련된 화제를 피해가긴 어렵다. 지구온난화를 걱정할 때, 가상화폐에 대해 이야기할 때는 과학을 알아야 할 거 같다. 하지만 이미 고등학교 과정도 마치기 전에 과학은 포기했으니, 과학 기사를 읽고 무슨 소리인지 몰라도 ‘그런가 보다’ 한다. 이런 이들을 위한 책이 나왔다. 분명히 과학을 주제로 하는데, 경쾌하고 발랄하다. 이 정도만 알면 나도 과학 관련된 화제가 나왔을 때 “내가 이건 좀 알지”라며 허세를 부를 수 있을 것 같다. 그래서 제목도 『궤도의 과학 허세』다.

요즘 ‘핫’한 과학 커뮤니케이터가 소개하는
최신 감각의 과학 콘텐츠

이 책의 저자인 ‘궤도’는 사이언스 커뮤니케이터다. 연세대학교 천문우주학과와 대학원을 졸업했고 인공위성 궤도를 전공했기 때문에 ‘궤도’라는 예명을 사용하고 있다. 아프리카TV <곽방TV>, 팟캐스트 <과장창>, 유튜브 <안될과학> 등 여러 플랫폼에서 과학 관련 콘텐츠를 만들고 있으며, 그 덕분에 이 분야에서는 꽤나 알려진 인물이다. 이 책에서는 다양한 콘텐츠를 젊은 느낌으로 만들면서 다듬어진 감각을 확인할 수 있다. 가상화폐, 다이어트, 연애 같은 친숙한 주제를 과학적으로 분석하는 한편, 힉스, 블랙홀, 양자역학 같은 하드코어한 과학 개념들도 다루는데 모두 쉽고 흥미롭게 즐길 수 있다. 양자역학에 관한 ‘썰’을 푸는 거 같은데, 다 읽고 나면 양자역학이 뭔지 어렴풋이 알 수 있겠다 싶은 것이다. 이 책에는 저자가 오랜 시간 과학 커뮤니케이터로 활동한 내공이 집약되어 있다.

어려운 과학을 맛있게 즐길 수 있도록!
양념 가득 새콤달콤한 과학 레시피

저자는 과학을 브로콜리에 비유한다. 처음에는 무섭게 생겨서 잘 못 먹었지만, 굴소스로 된 요리를 먹은 후에는 브로콜리 마니아가 되었다는 경험을 들려주면서 말이다. 저자는 이 책이 굴소스 같은 역할을 해서, 과학과 친하지 않은 독자들에게 과학의 매력을 알려주겠다는 포부를 밝힌다. 과학은 과학자들만 하는 일인 것 같지만, 현대인들은 과학의 위력을 실감하고 있다. 알파고는 우리에게 엄청난 충격을 주었고, 세계 곳곳에서 일어나는 이상 기후 때문에 우리는 지구 온난화를 걱정한다. 이런 이슈들을 이해하고 관련된 논의에 참여하기 위해, 과학은 필수적으로 갖춰야 하는 교양이 되고 있다. 쉽고 재미있게 과학을 소개하는 이 책은 독자들이 과학 논의에 한발 더 다가설 수 있도록 돕는 굴소스 같은 역할을 할 것이다.

과학의 세계를 알고 싶은 이들을 위한 네비게이터
모든 걸 알 필요는 없다, 하지만 이 정도는 알면 좋지 않을까?

“그런데 신도림에 서 있는 사람이 당신이 아니라 트와이스 쯔위라면 어떨까? 날씬한 체형이기 때문에 매우 빠르게 전철을 타러 갈 수 있을 것 같지만 결코 그렇지 않다. 쯔위를 알아본 수많은 시민들이 사인을 요청하거나 휴대폰으로 찍어댈 테고 아마 전철을 갈아타러 내려가는 것 자체가 불가능할 수도 있다. 인기가 많아 시민들과 상호작용을 많이 하면 느리게 움직일 수밖에 없다. 이게 바로 힉스 장의 효과다. 보이는 것과 관련 없이 가장 무거운 입자는 힉스 장과 가장 많은 상호작용을 하는 입자이고 가장 가벼운 입자는 가장 적은 상호작용을 하는 입자다.”

이는 『궤도의 과학 허세』에서 힉스 장을 설명하는 부분이다. 힉스 장을 설명하기 위해 신도림역과 쯔위를 거쳐 상호작용에 도달한다. 과학자들이 사용하는 언어는 나와는 상관없는 것처럼 보여서 어렵다. 하지만 비유와 농담이 가득한 ‘과학 허세’는 내가 아는 언어로 어려운 상황을 풀어준다. 그래서 이 책은 “과학이 쉽고 신나는 것이라는 즐거운 착각에 빠지게 한다”.

과학은 어렵다고 생각한 이들에게,
“과학 뭐 별거 아니네”

뉴스에서 하루 한두 잔 와인을 마시면 좋다는 연구 결과를 본 적이 있을 것이다. 정말 그럴까? 지구 온난화가 일어나면 빙하도 녹고 지구 전체가 다 따뜻해져야 할 것 같은데 어떤 곳에는 한파가 닥치고 있다. 어떻게 이런 일이 가능할까? 곰곰이 생각해보면 우리는 알지 못하는 것도 많고 궁금한 것도 많다. 그때 과학은 확실한 답은 아니더라도 잠정적인, 최소한 활발하게 논의 중인 연구 결과를 가지고 있는 경우가 많다. 그런데 과학의 언어가 어려워서 과학적인 답을 구하려 하지 않는지도 모른다.
이 책은 그런 궁금증들을 젊은 언어와 감각으로 풀어낸다는 점에서 독특하고 독보적이다. 연애, 다이어트, 먹방 같은 친숙한 주제에서부터 블랙홀, 힉스, 양자역학같이 가장 진지한 과학적 개념에 이르기까지, 거기에 귀신, 외계인, 자유의지 같은 과학으로는 도저히 답이 안 나올 거 같은 주제까지 과학이라는 현미경을 사용해 들여다본다. 독자들은 유쾌한 농담과 ‘썰’을 즐기면서 자연스럽게 과학에 대해 가지고 있었던 두려움과 어색함에서 벗어날 수 있을 것이다. 그러다가 어느새 “과학 뭐 별거 아니네”라고 허세를 부리는 자신을 마주할 수도 있는 일이다.
최근에는 과학적인 주제가 사회적인 논의나 논란의 중심에 서는 경우가 많다. 예전 같았으면 그런 주제는 과학을 잘 아는 전문가에게 일임하면 된다고 생각했을 것이다. 그런데 그 결과가 사회 전체, 국가와 지구 전체에까지 영향을 끼친다는 걸 알게 되고서는 이걸 과학자에게만 맡겨둘 수는 없다는 공감대가 형성되고 있다. 한편으로 과학은 세계와 우주, 우리 자신을 이해하는 데 도움을 주는 필수 교양으로도 자리를 잡고 있다. 유사과학에 빠져서 돈과 시간을 낭비하지 않기 위해서도 과학적인 지식이나 마인드는 필수다. 우리는 과학자가 아니라도 과학을 알아야 하는 시대에 살고 있다. 이 책은 많이 이에게 일단 과학과 친해질 수 있는 길을 열어줄 것이다.

목차

 

우리 뇌는 왜 텅 빈 상태를 원하는가?
이제껏 뇌과학이 말하지 않은 뇌 비우기의 비밀

우리가 인간의 두뇌에 대해 논하거나, 전문가들이 연구하는 뇌과학 이야기를 듣다 보면 가장 많이 언급되는 부분은 당연히 ‘무궁무진한 뇌의 능력’이다. 머리를 굴릴수록 잠재된 플러스 알파까지 끄집어낼 수 있다거나, 뇌가 알고 보면 엄청나게 유연하고 가소성 있는 기관임을 강조한다. 회복 탄력성이라는 놀라운 복원력 또한 빼놓을 수 없다.
하지만 독일의 대표적인 뇌과학자이자 이 책의 저자인 닐스 비르바우머는 전혀 다른 관점으로 인간의 두뇌를 이야기한다. 바로 “우리 뇌는 텅 빈 상태를 원하고 있다”는 주장이다. 이 책에서 끊임없이 이야기하는 ‘텅 빈 상태’나 ‘텅 빈 뇌’라는 말은 단순히 복잡한 머리를 식히는 휴식의 개념이 아니다. 수 초간 혹은 수 시간 동안이라도 사고와 감각이 멈춰서는 ‘무(無)’의 상태를 접하는 일을 말한다. 이는 마치 전력에 과부하가 걸려 불꽃이 튀고 퓨즈가 나갔을 때 일단 두꺼비집부터 내리는 행위를 비유로 들 수도 있겠다. 이때 두꺼비집을 내리는 행위가 바로 뇌를 텅 비우는 시도와 연결된다.

다소 애매하게 여겨지는 ‘뇌를 비우다’라는 표현은, 이 책의 저자가 카운슬러나 심리학자가 아닌 뇌과학자라는 점을 떠올린다면 단순한 ‘쉼’을 이야기하는 것이 아님을 알 수 있다. 뉴런이 활성화되면 특정한 뇌파 패턴이 형성되는데, 이때 8~12헤르츠의 알파파(정상적인 성인이 긴장을 풀고 쉬는 상태에서 활성화되는 뇌파의 하나)가 발생하면서 텅 빈 상태의 최적지에 도달할 수 있다. 이를테면 피곤한 상태에서 머릿속으로 따뜻한 욕조에 몸을 담그고 누워 있을 때를 떠올리면 알파파가 방출되는 것과 같다.
물론 알파파가 발생할 때만 텅 빈 상태가 되는 것은 아니다. 선불교에서 ‘공(空)의 상태에 이르는 훈련’이라 일컫는 깊은 명상의 수준에 이를 때에는 30~100헤르츠의 감마파(극도로 긴장하거나 복잡한 정신 활동을 수행할 때 활성화되는 뇌파의 하나)가 발생한다. 그렇기에 뇌파가 느려야만 텅 빈 상태에 이른다고 생각해서는 안 된다.
사실 이 책의 저자도 고백하기를, ‘텅 빈 상태’에 대해서는 한마디로 정의내릴 수 없다고 한다. 두 저자 역시 텅 빈 뇌의 상태를 정의내리기 위해 수많은 토의를 거치면서 서로의 생각과 새로운 시각을 발견할 수는 있었지만, ‘이것이다’라는 정의까지는 내리지 못했다. 다만 분명한 것은, 욕조에 몸을 담근 최적의 휴식이나 수면을 통해 ‘텅 빈 상태’를 만날 수도 있지만, 명상이나 섹스, 스카이다이빙 같은 스포츠나 특정한 리듬이 만들어내는 재즈연주 등 흔히 말하는 무아지경의 상태에서도 일순간 ‘텅 빔’을 경험할 수 있다고 한다. 그리고 그 텅 비우기의 경험은 인간에게 생각보다 무해하지 않고, 오히려 휴식과 치유, 창의력과 에너지를 주는 결과로 이어질 수 있음을 여러 실험과 데이터를 통해 증명하고 있다.

멍 때리기 혹은 몰입과 자극으로
텅 빈 상태를 만날 수 있다?

할리우드 배우 제프 브리지스, 비틀스의 존 레논, 육상선수 칼 루이스 등 이들에게는 공통된 휴식 방법이 있었다. ‘부유탱크’가 그것이다. 사람 한 명이 몸을 누이면 꽉 들어찰 만한 견과류 모양의 탱크인데, 이 탱크에 사해(死海)처럼 사람이 떠 있을 수 있을 농도의 소금물을 체온과 비슷한 수온으로 채워 넣고 그 안에 사람이 들어가 둥둥 떠 있게 하는 것이다. 일단 이곳에 들어가면 청각, 시각, 촉각 외에도 자기 몸에 대한 고유 감각이 줄어들어 기분이 꽤 좋아지거나 긴장이 풀리는 것을 온몸으로 느끼게 된다. 실제 테스트에 참여한 사람들은 ‘감각이 풀어진’ 상태에서 새롭고 창의적인 아이디어가 떠올랐다고 보고했다.
연구진은 명상을 할 때도 이와 비슷한 현상을 관찰할 수 있었다. 이렇듯 텅 빈 상태가 되면 뇌파의 바다에서 절대적이고 무관심한, 즉 집중력이라는 바위가 불쑥 튀어나온다. 뇌에서 약한 고주파의 집중력을 향상시키는 뇌파가 불쑥 튀어나오는 것이다. 우리가 ‘멍 때리기’라는 다소 희화적인 표현으로 ‘아무 생각 없음’을 표현하고 있지만, 실제로 이 멍 때리기의 시간을 얼마나 완전무결하게 뇌 비우기의 시간으로 활용하느냐에 따라 참된 휴식과 에너지 충전의 기회로 삼을 수 있다는 얘기다.
그런가 하면 저자는 특히 ‘텅 빈 상태’를 만들기 위한 또 하나의 종류로 몰입과 자극을 강조한다. 인간의 일상 가운데 무아지경이라는 말로 표현할 수 있는 순간들에 무엇이 있을까 생각해보라. 절정을 체험하는 섹스, 수많은 군인들이 한 치의 흐트러짐 없이 발맞추어 걷는 동보(同步) 행진, 단순한 멜로디라도 리듬과 비트가 강한 재즈나 록 음악을 듣는 일 등 몰입 혹은 자극의 순간이 오면 뉴런이 저주파 알파파나 세타파 패턴으로 발사된다. 이 패턴은 긴장이 풀린 각성 상태나 잠들기 직전의 몽롱한 단계에서 나타나는 패턴이기도 하다.

《머리를 비우는 뇌과학》은 뇌가 텅 빈 상태를 필요로 하는 이유는 물론, 텅 빈 상태에 이르는 메커니즘을 상세히 설명한다. 하지만 위에 적은 일상에서의 체험뿐만 아니라 저자는 더욱 급진적인 상황까지 이 주제에 대입시킨다. 바로 텅 빈 상태라는 질병이라 이름 붙일 수 있는, 다름 아닌 뇌전증(간질), 우울증, 루게릭병, 치매 등이 그것이다.
저자는 당연히 치명적으로 인식되는 이들 질환이 사실은 생각만큼 극단의 좌절을 겪을 병이 아니라고 한다. 이러한 질환을 앓는 환자는 결국 자아를 망각하고 텅 빈 상태에 이르는데, 이 상태가 전혀 두렵거나 괴롭지 않으며 오히려 평온과 고요를 느낄 수 있다는 것이다. 일견 거센 반박과 비난을 받을 수 있는 이러한 주장에 대해 뇌과학자인 저자는 실제 감금증후군 환자(루게릭병으로 인한 전신마비 환자)의 뇌에 측정 칩을 장착했다. 그러고는 그에게서 평온과 행복감이 들 때 방출되는 뇌파와 전류의 변화를 발견하며 이 사실을 증명해냈다.

너무 과대평가된 뇌의 능력,
하지만 뇌는 잠시라도 멈춰 있길 원한다

이 책의 독일어판 원서 제목은 《뇌는 과대평가되었다(Denken wird ?bersch?tzt)》이다. 뇌의 영역과 구조, 여러 기관의 고유 기능, 뇌파와 호르몬의 메커니즘을 설명하는 부분을 읽다 보면 저명한 이 뇌과학자가 일반 독자들이 읽는 과학 교양서에 이토록 전문적인 설명을 애써 곁들인 이유가 무얼까 되짚어보게 된다. 그 이유는 이 책의 원서 제목처럼 그동안 우리가 뇌의 역할과 기능에 대해 너무나 과대평가해왔으며, 기대 이상의 잠재력을 요구하는 우를 범했기 때문이다. 단순히 “생각을 비워라”라는 조언이 아니라, 뇌와 정신의 정확한 메커니즘을 알려줌으로써(혹은 증명함으로써) 뇌의 기능을 과신하지 말라는 저자의 간절한 주문이다.
뇌 또한 인체의 한 부분이기에 장시간 전류를 차단한 채 로그아웃 되어 있는 시간이 절실하다. 또는 무력해지고 손상된 근육을 물리치료 받는 것처럼, 자극과 몰입의 뇌파를 만듦으로써 에너지를 재충전하는 것 또한 필요하다. 이 책에서 언급하는 ‘텅 빈 뇌’는 바로 그 지점을 말하고 있다.
《머리를 비우는 뇌과학》이 다루는 분야는 과학만이 아니다. 뇌과학은 물론 철학, 종교, 심리학을 종횡무진 넘나든다. 과학과 인문학이 이상적으로 결합되어, 인간의 두뇌에 대한 ‘통섭’의 시각으로 텅 빈 뇌에 대해 다룰 수 있는 모든 면을 두루 거론한다.
세계적인 뇌과학자 닐스 비르바우머와 과학저술가인 외르크 치틀라우, 이 두 저자는 전작인 《뇌는 탄력적이다》라는 책도 함께 저술하여 뇌과학을 더욱 종합적인 사고로 다룰 수 있는 내공을 증명하였다. 뇌의 가소성과 복원력 등 우리 뇌가 어디까지 진화하며 능력을 발휘할 수 있을까에 초점을 맞춘 전작과 달리, 이 책 《머리를 비우는 뇌과학》은 원제대로 ‘생각은 과대평가’되었으며, 텅 빈 상태야말로 인간의 삶의 기원이자 마지막이라는 점을 적극 강조한다.

뇌를 비운다는 개념과 표현은 정통 뇌과학에서 그간 잘 다뤄오지 않은 문제다. 그리고 앞서 말했듯 저자들 자신조차도 텅 빈 뇌에 대한 정확한 정의를 내리지 못했다. 다만 생각하고 감각으로 느끼는 평상시의 의식에서 벗어난 백지 상태, 혹은 극한의 몰입과 자극의 상태를 ‘텅 빈 뇌’의 도착점으로 보고 있다. 이렇게 추상적이면서 난해하기까지 한 주제를 저자들은 방대하고 정교한 실험 데이터를 통해 구체적으로 입증하면서 설득력을 얻는다. 그리고 그 끝에는 삶과 죽음이 언급된다.
철학자 쇼펜하우어는 삶과 죽음이 공통된 것이라 믿어 의심치 않았다. 출생은 무에서 나오고 죽음은 무로 돌아간다는 것, 그러므로 죽음을 두려워하는 것은 어리석다고 했다. 죽음에 임박했다가 기적적으로 다시 살아난 여러 사람의 증언에 따르면, 심장이 멈춘 순간 평화와 쾌적함에 사로잡혔고 더 나아가 극도의 행복을 느꼈다고 한다. 저자가 이 책의 맺음말에서 내는 결론 또한 마찬가지다. 텅 빈 상태의 완전무결한 마무리인 죽음을 두려워할 필요가 없다는 것.
“텅 빈 상태의 긍정성을 생각하면 죽음을 두려워할 필요가 없다”는 이 말은, 우리의 삶 또한 고통과 번민에 사로잡혀 보낼 필요가 없다는 말의 연장선이기도 하다. 만만치 않은 철학과 전문적인 뇌과학 이론이 수시로 등장하기에 독자들은 계속 머리를 굴리며 이 책을 읽을 수밖에 없을 것이다. 하지만 이 책을 다 읽고 나면 누구나 ‘그래, 생각에 집착하지 말자. 때로는 마음을 비우고 머리를 비우며 현실적인 고통에서 떠나보는 연습을 하자’라는 마음을 먹게 될 것이고, 그것이 바로 저자가 원하는 결론이다. 이 책의 부제처럼 너무 많은 생각이 우리를 망가뜨리기 때문이다.

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