현대 인지 신경 과학의 개척자 마이클 가자니가

뇌과학이 발전하는데 많은 영향을 끼친 과학자분들에 대해 알아볼 때, 마이클 가자니가 박사도 꼭 알아야 한다. 이번에는 마이클 가자니가의 업적에 대해 알아보자.

 

마이클 가자니가(Michael Gazzaniga, 1939~)

마이클 가자니가, 그는 누구인가?

현대 인지 신경과학(cognitive neuroscience)의 기틀을 마련한 학자로 평가받는 마이클 가자니가(Michael Gazzaniga)는 신경과학과 심리학의 경계를 허물며 뇌 연구의 새 지평을 연 인물이다. 특히, "분할 뇌(split-brain)" 연구를 통해 좌뇌와 우뇌의 기능적 차이를 밝혀내면서 인간의 사고 과정과 의식이 어떻게 형성되는지를 탐구했다. 그의 연구는 신경과학뿐만 아니라 철학, 법학, 심리학 등 다양한 학문에 영향을 미쳤으며, 특히 자유의지와 도덕적 판단에 대한 신경과학적 해석을 제시하는 신경윤리학(neuroethics) 분야에서도 중요한 기여를 했다. 가자니가의 주요 연구와 학문적 기여, 그리고 그의 저서와 신경과학에 미친 영향을 살펴보자.

 

인간의 뇌를 해부하다

마이클 가자니가의 대표적인 연구 분야는 "분할 뇌(split-brain)" 연구다. 이는 간질 치료를 위해 뇌량(corpus callosum)을 절단한 환자들을 대상으로 한 실험을 통해 이루어졌으며, 이 연구를 통해 좌뇌와 우뇌의 기능적 차이가 보다 명확히 드러났다.

먼저, 가자니가는 좌뇌가 언어 처리에 있어 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 뇌량이 절단된 환자의 경우, 오른쪽 시야에 제시된 단어는 정상적으로 인식하고 말할 수 있지만, 왼쪽 시야에 제시된 단어는 인식은 하되 말로 표현하지 못했다. 이는 좌반구가 언어를 담당하고 있음을 시사하는 중요한 발견이었다. 

반면에 우뇌는 공간적 정보 처리, 얼굴 인식, 패턴 분석 등에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 예를 들어, 왼손으로 그림을 그리거나 직관적인 문제를 해결하는 능력은 주로 우뇌에서 이루어졌다.

이를 통해 가자니가는 좌뇌가 우리의 경험을 해석하고 이를 논리적인 이야기로 구성하는 역할을 한다고 주장했다. 그는 이를 "해석자(interpreter)"라고 명명하며, 인간의 자아와 정체성이 좌뇌의 해석 능력에 의해 형성된다고 설명했다. 즉, 좌뇌는 우리가 행동한 이유를 합리적으로 설명하려고 하는데, 때로는 사실이 아닌 내용을 스스로 만들어내기도 한다는 것이다.

이러한 연구는 뇌 기능의 분업화(lateralization)에 대한 깊은 이해를 제공했으며, 오늘날 인공지능(AI) 연구에도 중요한 시사점을 던지고 있다.

 

 

인지 신경과학의 태동

마이클 가자니가는 신경과학과 심리학을 결합하여 인지 신경과학(cognitive neuroscience)이라는 새로운 학문을 탄생시키는 데 중추적인 역할도 했다. 그는 뇌의 다양한 영역이 기억, 학습, 의사결정과 같은 인지 기능과 어떻게 연결되는지를 연구하면서, 뇌영상 기술을 활용한 실험을 통해 뇌의 작용을 보다 정량적으로 분석하는 방법론을 제시했다. 그는 인간의 의식이 뇌의 특정 네트워크에서 어떻게 발생하는지를 연구했고, 또 감정이 의사결정 과정에서 어떤 역할을 하는지를 분석했다. 그리고 신경과학이 법률, 도덕, 윤리에 미치는 영향을 탐구했다.

그의 이러한 연구는 인간의 정신 활동이 단순한 생물학적 과정이 아니라 신경 네트워크의 협력적 작용이라는 점을 강조하며, 인간의 사고 과정에 대한 신경과학적 접근법을 확립하는 데 기여했다.

 

자유의지와 신경윤리학

마이클 가자니가는 신경윤리학의 개척자로도 평가받는다. 그는 인간의 자유의지가 단순한 환상이 아니라, 신경과학적으로 설명될 수 있는 개념임을 주장했다. 그는 다음과 같은 질문을 던졌다.

 

우리의 행동은 뇌의 기계적 작용에 의해 결정되는가?

인간의 도덕적 판단은 신경 네트워크에서 어떻게 형성되는가?

신경과학이 법률과 사회제도에 미치는 영향은 무엇인가?

 

특히, 그는 법률 시스템에서 신경과학을 활용하는 방법을 제안하며, 범죄자의 책임을 평가할 때 뇌의 상태를 고려해야 한다는 논의를 전개했다. 이는 형법과 신경과학을 접목하는 중요한 연구로 이어졌다.

 

대표 저서 및 영향력

가자니가는 여러 권의 저서를 통해 신경과학을 대중적으로 알리는 데도 힘썼다. 그의 대표적인 저서는 다음과 같다.

 

인지 신경과학 (1995)

이 책은 인지 신경과학 분야에서 가장 권위 있는 교재 중 하나로, 인간의 사고, 기억, 언어, 감각, 의사결정 과정이 뇌의 다양한 영역과 어떻게 연결되는지를 설명한다.

 

인간: 신경과학과 자유의지 (2011)

이 책에서 그는 자유의지와 뇌과학의 관계를 탐구하며, 인간의 행동이 단순한 기계적 작용이 아니라 복잡한 인지 과정과 환경적 요인에 의해 영향을 받는다는 점을 논의했다.

 

분할 뇌 (2018)

이 책에서는 인간의 의식이 어떻게 발생하는지, 그리고 뇌의 신경 네트워크가 의식을 어떻게 조절하는지를 탐구한다. 그는 의식이 단순한 기계적 작용이 아니라 복잡한 신경 네트워크의 결과임을 강조했다.

 

현대 신경과학의 기틀을 마련한 연구자

마이클 가자니가는 현대 신경과학의 초석을 다진 인물로, 그의 연구는 좌뇌와 우뇌의 차이를 이해하는 데 중요한 기여를 했으며, 인지 신경과학이라는 새로운 학문을 창출하는 데 결정적인 역할을 했다. 또한, 자유의지와 신경윤리학을 연구하며 인간의 행동과 의사결정이 뇌의 신경 구조에 의해 어떻게 조절되는지를 탐구했다. 그의 연구는 앞으로도 신경과학, 법학, 철학, 심리학 등 다양한 분야에서 중요한 영향을 미칠 것이며, 인간의 뇌와 정신을 연구하는 많은 연구자들에게 영감을 주고 있다고 생각한다.