'기억하는 뇌, 망각하는 뇌'를 읽고(이인아 교수): 인간이 학습하고 기억하는 이유는?

이 책은 서울대학교 뇌인지과학과 이인아 교수가 뇌가 학습하고 기억하는 근본적인 이유와 원리에 대해 쓴 책이다. 뇌인지과학은 뇌과학과 인지과학의 합성어로, 뇌의 구조와 기능을 통해 인간의 인지와 행동을 이해하려는 학문이다. 이 책은 뇌의 핵심 기능 중 하나인 '기억'에 초점을 맞추고, 기억이 어떻게 생성되고 저장되며 변화하는지, 기억이 인간의 생존과 정체성에 어떤 영향을 미치는지, 기억이 인공지능과 어떻게 차별화되는지 등에 대해 설명한다.

 

이 책은 다음과 같은 네 가지 파트로 구성되어 있다.

 

- 1부: 뇌는 학습한다, 고로 생존한다

- 뇌가 학습하는 이유는 생존을 위해서이다. 학습은 경험을 통해 정보를 습득하고 의미를 부여하는 과정이다. 학습은 기억하기 위해서만 하는 것이 아니라, 예측하고 의사결정하고 행동하기 위해서도 필요하다.

- 학습한 것은 기억이 된다. 기억은 뇌에서 전기신호와 화학신호의 형태로 저장된다. 기억은 단기기억과 장기기억으로 나뉘며, 장기기억은 선천적 기억과 후천적 기억으로 구분된다. 선천적 기억은 태어날 때부터 갖고 있는 본능적인 기억이고, 후천적 기억은 경험을 통해 습득한 기억이다.

- 뇌가 학습과 기억을 멈추면 인간은 살 수 없다. 학습장애와 기억장애는 인간의 정상적인 생활에 심각한 장애를 초래한다. 예를 들어, 알츠하이머병은 장기기억의 손실로 인해 자신의 정체성을 잃어버리고, 치매로 이어진다.

 

- 2부: 일생의 기록관 해마

- 해마는 뇌에서 경험하고 기억하는 역할을 한다. 해마는 단기기억을 장기기억으로 전환하는 과정인 정화consolidation에 관여한다. 해마는 과거의 경험을 재구성하고 현재의 상황에 맞게 적용하는 과정인 검색retrieval에도 중요한 역할을 한다. 해마는 또한 공간적 정보를 인식하고 저장하는 데 필요한 지도를 만든다.

- HM의 삶과 죽음, 그리고 해마는 뇌과학의 역사에 남은 유명한 사례이다. HM은 자전거 사고로 인해 심한 뇌진탕을 입고, 그 후에 발작을 겪었다. 발작을 치료하기 위해 해마를 절제받았는데, 그 결과 단기기억을 장기기억으로 전환할 수 없게 되었다. 즉, 새로운 기억을 만들 수 없는 상태가 되었다. HM은 55년 동안 자신의 삶을 기억할 수 없었으며, 뇌과학자들에게 기억의 본질에 대한 많은 통찰을 제공했다.

- 해마의 기억을 100퍼센트 신뢰하지 말라는 저자의 경고이다. 해마는 기억을 재구성하고 변형하는 과정에서 오류나 왜곡이 발생할 수 있다. 예를 들어, 우리는 자주 자신이 경험하지 않은 일을 경험한 것으로 착각하거나, 자신이 경험한 일을 다른 사람의 경험으로 잘못 기억하는 경우가 있다. 이러한 기억의 오류는 우리의 정체성이나 판단에 영향을 줄 수 있다.

- 내 머릿속의 지도는 해마가 만드는 공간적 정보의 표상이다. 해마는 공간적 정보를 인식하고 저장하는 데 필요한 지도를 만든다. 이 지도는 우리가 어디에 있는지, 어디로 가야 하는지, 어떤 길을 따라 왔는지 등을 알려준다. 해마는 또한 시간적 정보도 인식하고 저장한다. 즉, 우리가 언제 무엇을 했는지, 언제 무엇을 할 것인지 등을 알려준다. 이러한 시공간적 정보는 우리가 일상생활에서 의사결정하고 행동하는 데 필수적이다.

 

- 3부: 뇌 속 기억의 비밀을 모두 알게 된다면?

- 영화를 통해 미리 보는 미래는 저자가 기억과 관련된 여러 가지 상상력 있는 영화들을 소개하고 분석하는 파트이다. 예를 들어, 영화 '메멘토'에서는 단기기억장애를 앓는 주인공이 자신의 몸에 문신을 하거나 polaroid 사진을 찍어서 기억을 유지하려고 하는 모습을 보여준다. 영화 '인셉션'에서는 꿈 속에서 다른 사람의 기억에 침입하거나 조작하려고 하는 모습을 보여준다. 영화 '블레이드 러너'에서는 인공지능이 자신의 기억이 가짜라는 것을 깨닫고 혼란에 빠지는 모습을 보여준다.

- 뇌처럼 스스로 학습하는 인공지능은 뇌인지과학의 최신 연구 주제이다. 인공지능은 뇌의 학습과 기억의 원리를 모방하거나 발전시켜서 더욱 똑똑하고 유연하게 정보를 처리하려고 한다. 인공지능은 뇌와 비교해서 장점과 단점이 있다. 장점은 더 많은 정보를 더 빠르게 처리할 수 있다는 것이고, 단점은 인간의 감정이나 도덕성을 이해하거나 공감할 수 없다는 것이다.

- 완벽한 지능의 구현을 향해 나가는 글은 저자가 뇌인지과학의 현재와 미래에 대해 전망하는 파트이다. 저자는 뇌인지과학이 인간의 기억과 인지를 완벽하게 이해하고 조작할 수 있게 되면 어떤 장단점이 있을지, 인공지능이 인간의 지능을 넘어서면 어떤 위험과 기회가 있을지, 인간과 인공지능이 공존하고 협력할 수 있는 방법은 무엇일지 등에 대해 고민한다.

 

- 4부: 뇌는 우리에게 완전한 기억을 제공한다

- 이 파트는 책의 결론으로, 저자가 기억에 대한 자신의 생각을 정리하는 파트이다. 저자는 기억이 우리의 정체성과 삶의 의미를 결정하는 중요한 요소라고 강조한다. 기억은 우리가 과거를 회상하고 현재를 인식하고 미래를 예측하는 데 필요하다. 기억은 우리가 자신과 타인과 세상과 소통하고 공감하는 데 필요하다. 기억은 우리가 자신의 삶에 대해 만족하고 행복하게 살 수 있도록 도와준다.

- 저자는 또한 기억이 완전하지 않고 오류가 있을 수 있다는 것을 인정하면서도, 그것이 오히려 우리에게 유익할 수 있다고 주장한다. 기억이 완전하지 않기 때문에 우리는 새로운 정보를 습득하고 창의적으로 활용할 수 있다. 기억이 오류가 있기 때문에 우리는 자신의 실수를 바로잡고 성장할 수 있다. 기억이 변화할 수 있기 때문에 우리는 자신의 삶에 대해 긍정적으로 재평가할 수 있다.

- 저자는 마지막으로 우리에게 완전한 기억을 제공하는 것은 뇌가 아니라 마음이라고 말한다. 마음은 우리가 가장 소중히 여기는 기억들을 선택하고 간직하고 공유하는 데 도움을 준다. 마음은 우리가 자신의 삶에 대해 의미와 가치를 부여하는 데 도움을 준다. 마음은 우리가 자신과 타인과 세상과 조화롭게 살아가는 데 도움을 준다. 저자는 우리가 뇌와 마음의 조화를 통해 완전한 기억을 만들어가기를 바란다고 말한다.

 

이 책은 뇌인지과학의 최신 연구와 사례를 통해 우리의 기억에 대해 깊이 있고 재미있게 알려준다. 기억은 단순히 과거의 정보를 저장하는 것이 아니라, 우리의 생존과 정체성과 행복에 영향을 미치는 복잡하고 다양한 기능을 수행한다는 것을 알 수 있다. 기억은 또한 인간과 인공지능의 차이점과 유사점을 드러내는 중요한 키워드이기도 하다. 인공지능이 뇌의 학습과 기억의 원리를 모방하거나 발전시키면서 인간의 지능을 넘어설 수 있을지, 인간과 인공지능이 공존하고 협력할 수 있을지 등에 대해 생각해 볼 수 있다.

 

이 책은 또한 우리에게 완전한 기억을 제공하는 것은 뇌가 아니라 마음이라고 강조한다. 마음은 우리가 가장 소중히 여기는 기억들을 선택하고 간직하고 공유하는 데 도움을 준다. 마음은 우리가 자신의 삶에 대해 의미와 가치를 부여하는 데 도움을 준다. 마음은 우리가 자신과 타인과 세상과 조화롭게 살아가는 데 도움을 준다. 이 책은 우리가 뇌와 마음의 조화를 통해 완전한 기억을 만들어가기를 바란다고 말한다.