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의식은 언제 탄생하는가
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의식은 언제 탄생하는가 천재 뇌과학자 마시미니와 토노니의

  • 마르첼로 마시미니
  • |
  • 한언
  • |
  • 2016-12-12 출간
  • |
  • 284페이지
  • |
  • 151 X 225 X 21 mm /387g
  • |
  • ISBN 9788955967708
★★★★★ 평점(10/10) | 리뷰(1)
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

출판사서평

뇌의 신비를 밝혀가는 정보통합 이론
왜 알파고는 사람처럼 꿈을 꾸지 못할까?
알파고를 비롯한 인공지능(AI) 탑재 슈퍼컴퓨터는 체스에서도 바둑에서도 인간을 이길 수 있다. 하지만 아직도 창의성의 영역에서는 인간을 능가할 수 없다. 뇌의식이 없기 때문이다.
과연 뇌의식이란 무엇이며, 우리 뇌 속에서 어떻게 생겨날까? 서구 뇌의학계의 대표 과학자들인 마시미니와 토노니가 컴퓨터 공학자도 모방할 수조차 없는 뇌의식을 재미나게 파헤친다.

▣ 책 소개
알파고 신드롬을 전후하여 인터넷상에서도 많이 언급되는 ‘융합’이나 ‘통섭’의 중심에는 뇌과학이 있다. 뇌과학은 의학뿐만 아니라 철학, 음악, 종교, 법학, 윤리학, 최근에는 로봇과 인공지능(AI)까지 광범위한 영역들을 융합하고 있다. 최근에 발전한 인공지능 분야도 뇌과학의 발전에 힘입어 인공신경회로망(Artificial neural network)이나 뉴로모픽칩(Neuromorphic chip) 등을 개발하고, 이를 기반으로 4차 산업혁명의 강력한 추진동력을 마련하고 있다. 그런 와중에 이 책에서처럼 의식의 비밀을 정보통합 이론으로 파악한다면 융합과 통섭의 좋은 사례를 발견하면서 인류 문명의 새로운 도약에 중추적인 역할을 할 것을 찾으리라 생각한다.

이 책은 정보통합 이론의 기본 명제를 “어느 시스템이 정보를 통합하는 능력이 있으면 그것에는 의식이 있다”는 과감한 전제 위에 의식의 두 가지 기본적 특징을 ‘정보의 풍부함’과 ‘정보의 통합’으로 설명하고 있다.
정보 이론의 아버지라고 불리는 클로드 새넌이 이야기한 정보의 정의는 ‘불확실성을 줄이는 것’이며, 정보량을 연구하는 과학자들은 “어떤 사건이나 현상이 일어났을 때 그것을 대신해서 일어날 수 있었는데도 일어나지 않았던 것의 총수가 클수록 정보량이 많다”고 설명한 이론의 틀에 따라 “의식 결정은 풍부한 정보량으로 유지된다”라는 설명을 내놓는 등 자신들만의 독특한 이론을 전개하고 있다.
또한 임상경험과 더불어 TMS(경두개經頭蓋 자기 자극법, transcranial magnetic stimulation)와 뇌파 측정 방법 등을 동원하여 객관적이고 신뢰할 수 있는 의식 측정 방법을 개발하기 위해 노력을 경주하는 등 지난 10여 년간의 치열한 연구 결과를 기반으로 이러한 주장들을 펼치고 있다. 그래서 요즘과 같은 뇌과학 기반의 인공지능과 로봇의 발전이 속도를 내는 시점에서는 이 책은 매우 유용하다고 생각한다.
그러나 한편으로 의식을 가진 관찰자인 우리가 연구 대상인 우리 자신과 끊어질 수 없다는 점에 대한 어려움을 호소하는 저자들을 보면서 현재 과학의 첨단 분야인 양자역학에서의 ‘관찰자 문제’나 수학에서의 ‘괴델의 불완전성의 원리’처럼 의식의 생성 과정은 우리 자신과 끊을래야 끊을 수 없는 관계라는 점을 들면서 아직도 우리 앞에 놓인 의식의 문제가 만만치 않은 과제임을 이 책은 피력한다.
아울러 최근 인공지능 연구에서도 대두되는 빅데이터처럼 저자들은 정보통합 이론을 들어 “뇌가 구분하는 상태의 목록이 늘어나면서 의식도 성장한다”라는 의미심장한 결론을 제시하면서 이 책을 마무리하고 있다.
고대 그리스의 여러 아테네 학당들 중 리케움(Lyceum)은 아리스토텔레스가 세운 학교다. 아리스토텔레스가 시작한 귀납법과 연역법은 “우리가 어떻게 새로운 과학 법칙을 얻을 수 있는가?”의 답을 찾기 위한 좋은 툴이 되었다. 어찌 보면 많은 경험들을 분류하는 능력을 획득하는 것이 학습의 근본이듯이, 인공지능에 필요한 빅데이터도 앞으로 이들의 능력을 가속화할 좋은 수단임을 생각한다면 우리는 이 책의 저자들 같은 이들에게 이미 추월당하고 있지 않을까 하 는 우려를 해야 한다. 그리고 이렇듯 우리 스스로에게 던지는 의식의 본질과 같은 숙제를 푸는 것만이 이러한 강력한 인공지능의 등장을 앞에 둔 뇌과학자들의 숙제가 아닌가 생각해본다.
인간의 의식이 무엇인지에 대해 왕성한 호기심을 가지고 있는 독자들이라면 ― 인공지능과 빅데이터가 중요해진 바로 이 4차 산업혁명의 여명기에 ― 정보통합 이론이라는 새로운 관점에서 인간 의식을 들여다본 이 책에 지대한 관심을 보일 것이다

책속으로 추가
꿈은 깊은 잠에 따르는 ‘무無’를 다양한 때마다 돌파해 잠이 얕아지는 수면 막바지에 더 빈번하게 나타난다. 꿈을 꾸는 것은 렘수면이라는 특정한 때에 이루어지는 경우가 많다. 렘수면 중에는 깊은 수면 때와 달리 눈에 보이는 생리학적 변화가 몇 가지 일어난다. 예를 들면 자글자글한 파장이 뇌파도에 보이며, 그 움직임이 더욱 빨라지거나 주변 근육의 긴장이 현저하게 저하된다(일종의 ‘일시적 마비’). 그리고 렘수면의 특징은 무엇보다도 안구의 재빠른 움직임이다. 이 특이한 단계에 있는 사람을 깨우면, 반드시 “꿈을 꾸고 있었습니다”라는 보고를 받게 된다. 정도는 다르지만 대체로 오래 전개되는 기묘한 경험을 이야기해준다. 우리가 경험하는 세계 전체가 왜 렘수면 중에 없어지는지는 알려지지 않았다. 그와 마찬가지로 ‘바깥세상으로부터 격리된 뇌’에서 왜 세계가 꿈이라는 형태로 다시 나타나는지도 알려지지 않았다. 자극에 반응하지 않고 약간 마비된 채 의식이 있는 것처럼 생각되지 않는 사람의 의식도, 시상ㆍ피질계가 정보통합 능력을 되찾을 수 있으면 되살아난다 ― 정보통합 이론의 생각에 의하면 이렇게 예상할 수 있다.. _ 195p

뇌화지수를 사용해, 또는 똑같은 단위를 사용해 동물 각각의 의식 수준을 양적으로 포착할 수 있을까? 아무래도 그것은 무리인 것 같다. 그렇게 말하는 것도 생각해보면 인간의 시상?피질계에 있는 200억 개의 신경세포는 소뇌의 800억 개의 신경세포보다 의식에 비교되지 않을 정도로 의미가 있기 때문이다. 그러므로 신경세포의 개수 자체는 중요하지 않다. 차이를 만들어내는 것은 신경세포들이 어떻게 조직됐느냐 하는 것이다. 그러면 코끼리의 대뇌에 있는 200억 개의 신경세포는 의식의 발생이라는 점에서 사람의 소뇌에 있는 800억 개의 신경세포보다 중요할까? 개의 대뇌피질에 있는 1억 6000만 개의 신경세포와, 문어의 뇌에 있는 3억 개의 신경세포들 중 어느 것이 더 의식의 발생에 공헌할까? 신경세포의 조직 방법에는 공통된 원칙이 보이지만, 신경세포와 그것에 접속하는 섬유로 이루어지는 조직은 동물마다 다르다. 사람의 신경계는 돌고래의 그것과는 다르고, 돌고래의 신경계는 앵무새의 그것과는 전혀 다르며, 앵무새의 것은 그것대로 물고기의 것과는 완전히 다르다. 이렇듯 다른 것들의 가장 두드러진 예는 문어의 뇌다. 신경세포의 실로 3분의2가 주변적인 위치, 즉 더듬이 안에 있는 것이다. _ 245p

목차

추천의 글
독자 여러분에게

제1장 손바닥에 놓인 뇌
우리를 ‘품는’ 행성 │ 우리를 ‘품는’ 뇌

제2장 의문이 생기는 이유
철학자들의 의문 │ 철학적 좀비 │ 디지털 좀비 │ 두개골 속의 좀비 │ 생리학자들의 의문

제3장 가둬지다
의식을 되찾고 보면 │ 뜬눈의 안쪽에서 │ 의식의 사건 파일 제1 수준 │ 의식의 사건 파일 제2 수준 │ 의식의 사건 파일 제3 수준

제4장 미리 알아두어야 할 사항
소뇌와 시상ㆍ피질계 │ 자는 것과 깨어있는 것 │ 꿈 │ 그 밖에 알아두어야 할 사실

제5장 열쇠가 되는 이론
정보통합 이론 │ 의식의 단위인 Φ

제6장 두개골 안을 탐색해보자
준비체조 │ 소뇌와 시상ㆍ피질계 │ 뇌에 얽힌 그 밖의 수수께끼 │ 의식 발생에 드는 시간

제7장 수면ㆍ마취ㆍ혼수 ? 의식의 경계를 잰다
해결해야 할 문제 │ 무엇을 잴 것인가 │ 자기를 이용한 측정으로 의식의 메아리를 확인한다 │ 수면 │ 특별할 것이 없는 이온 │ 꿈 │ 마취 │ 혼수에서 벗어난 환자의 의식을 관찰한다 │ 의식 측정의 실천에 뒤따르는 것

제8장 세계의 의식분포도
기묘한 그래프 │ 기준과 경계 │ 행동과 뇌 │ 세계의 의식 분포 문제에 다가가기 위한 이론

제9장 손바닥에 들어오는 우주
가장 위대한 것 │ 기본적 성질 │ 안쪽과 바깥쪽 │ 정보와 인과관계 │ 혁명

감사의 말
옮긴이 후기

저자소개

저자 마르첼로 마시미니는 의사이자 신경생리학자이다. 이탈리아 밀라노 대학교 교수, 벨기에 리에주 대학교 혼수연구센터 객원교수직을 역임했으며, 미국 위스콘신 대학교 등에서 연구 활동을 했다. 현재 수면과 의식을 연구하기 위한 새로운 기기를 개발하고 있다. 주요 국제 학술 잡지인 《사이언스》, 《네이처》, 《PNAS》, 《브레인》 등에 수면과 의식에 관한 논문을 발표하고 있다.

도서소개

『의식은 언제 탄생하는가?』는 정보통합 이론의 기본 명제를 “어느 시스템이 정보를 통합하는 능력이 있으면 그것에는 의식이 있다”는 과감한 전제 위에 의식의 두 가지 기본적 특징을 ‘정보의 풍부함’과 ‘정보의 통합’으로 설명하고 있다. 정보 이론의 아버지라고 불리는 클로드 새넌이 이야기한 정보의 정의는 ‘불확실성을 줄이는 것’이며, 정보량을 연구하는 과학자들은 “어떤 사건이나 현상이 일어났을 때 그것을 대신해서 일어날 수 있었는데도 일어나지 않았던 것의 총수가 클수록 정보량이 많다”고 설명한 이론의 틀에 따라 “의식 결정은 풍부한 정보량으로 유지된다”라는 설명을 내놓는 등 자신들만의 독특한 이론을 전개하고 있다.
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