뇌는 스스로 변화한다
뇌가소성의 세계로 안내하는 최고의 책
몇 해 전서부터 뇌가소성이라는 개념이 과학계에 등장해 언론과 책 등을 통해 대중들 사이에 알려지기 시작했다. 뇌가소성neuroplasticity(혹은 신경가소성)은 뇌가 마치 찰흙이나 플라스틱처럼 변형 가능하다는 개념이다. 과거에 이런 주장은 말도 안 되는 헛소리라 여겼다. 오랫동안 학자들은 인간의 신체를 기계에 비유했었고, 뇌도 예외는 아니었다. 뇌는 일종의 컴퓨터 같은 기관으로, 여러 부위들마다 각기 담당하는 기능이 정해져 있다는 관점이 지배적이었고 그 영역에 손상을 입으면 결코 회복할 수 없다고 생각했다. 브로카 영역이나 베르니케 영역의 발견은 이런 생각들을 뒷받침했다.
그러나 계속되는 과학적 발견으로 이런 생각이 옳을 수 없다는 사실이 드러나기 시작했다. 브로카 영역에 손상을 입은 사람들도 정상적으로 말을 할 수 있었고, 운동피질을 제거한 동물들도 여전히 움직일 수 있었다. 맹인의 시각피질은 청각신호를 처리하도록 재조직되었다. 자극이 풍부한 환경에서 자란 동물이 뇌의 부피가 더 컸으며, 새로운 뇌 세포가 노년기에도 생성되는 것도 관찰했다. 뇌가소성의 증거는 곳곳에 있었으며, 부정할 수 없을 만큼 명백했다. 이제 과학계는 뇌가소성을 받아들였으며 뇌가소성을 응용한 관련 연구도 활발히 진행 중이다. 이 책은 뇌가소성이라는 뇌 과학계의 떠오르는 패러다임을 면밀하게 조명하며, 뇌가소성의 놀라운 가능성을 독자들에게 생생히 전해준다.
새로운 희망을 주는 뇌가소성
저자 도이지 박사는 뇌 과학의 최전선에 있는 과학자들을 만나 그들의 뇌가소성 연구를 소개하고 뇌가소성의 원리를 이용해 치료한 환자들의 이야기를 들려준다. 거의 기적적으로 보이는 그들의 치유는 뇌가소성의 놀라운 잠재력을 잘 보여준다. 뇌졸중이나 자폐, 기타 중증의 뇌 질환 환자들은 많은 경우에 더 이상의 방법이 없다고, 정상으로 되돌아가는 것은 포기해야 한다는 이야기를 들어왔지만 도이지는 이 책에서 새로운 희망의 사례들을 소개한다. 각 장에 등장하는 환자들의 재활 이야기는 가슴 따뜻하고, 희망적이며, 비슷한 문제를 지닌 모든 사람들에게 도움이 될 수 있을 만큼 실용적이다.
1장. 감각을 되찾은 여자
- 뇌 과학자인 바크-이리타는 뇌의 가소성을 발견하고 감각을 재배치하는 방법을 개발했다. 그는 촉각을 시각 신호로 바꾸는 장치를 개발해 맹인들이 앞을 볼 수 있게 만들 수 있었다. 몸의 균형감각을 완전히 잃어버린 한 여성도 그의 도움을 받아 균형감각을 재건했다.
2장. 더 나은 뇌 만들기
- 바버라 애로우스미스 영은 태어날 때부터 학습에 문제가 있었다. 그녀는 기억력은 뛰어났지만 공간 감각이 없었으며, 기호들 간의 관계를 이해하지 못해 1+1이 왜 2인지조차 이해하지 못했다. 그러나 그녀는 뇌가 가소적이라는 사실을 알고 스스로 고안한 훈련을 거듭해 정상으로 돌아왔다. 그녀는 지금 ‘애로우스미스 학교’를 설립해 자신처럼 뇌 기능에 문제가 있는 사람들을 돕고 있다.
3장. 뇌 재설계하기
- 뇌가소성 연구의 최고 권위자인 마이클 머제니치는 ‘패스트 포워드’라는 프로그램을 개발해 수많은 학습장애 아동들에게 도움을 주었다. 또한 이 프로그램은 기억력과 IQ 상승에도 도움을 주며, 그는 나아가 자폐증에 효과가 있는 프로그램도 개발했다. 패스트 포워드는 미국 교육부 지정 4,300개 학교에서 이민자를 위한 교육 프로그램으로 지정돼 운영 중이다.
4장. 성과 사랑은 뇌를 어떻게 바꿀까
- 이 장에서 저자는 우리의 성적 취향과 본능 역시 가소적, 곧 변할 수 있음을 보여준다. 그는 또한 사랑이 정말로 우리의 뇌를 변화시킨다는 사실과 포르노그래피가 미치는 영향도 보여준다. 그는 뇌가소적인 원리로 ‘포르노 중독’ 환자와 문제를 일으키는 성적 취향을 지닌 남자를 치유한다.
5장. 뇌졸중 환자의 부활
- 이전까지 뇌졸중 환자를 도울 수 있는 효과적인 요법은 어디에도 없었다. 에드워드 토브가 구속유도(constraint-induced, CI) 운동 요법을 개발하기 전까지는 그랬다. 그는 뇌졸중 환자들에게 손상된 팔의 사용을 강제시키는 방법을 써서 큰 효과를 보았다. 뇌의 문제에서 비롯된 일부 뇌졸중과 마비 환자들이 토브의 CI 요법을 써서 다시 움직일 수 있었다.
6장. 잠긴 뇌를 열다
- 강박적인 걱정에서 벗어나지 못하는 강박장애는 단순히 생각의 문제가 아니라 뇌에서 비롯된 문제라는 사실이 뇌 스캔을 통해 밝혀졌다. 뇌가 강박적인 생각을 ‘잠가놓고’ 벗어나지를 못하는 것이다. 제프리 슈워츠는 강박장애의 순간에 다른 긍정적인 생각에 집중하게 함으로써 잠겨 있는 뇌를 푸는 방법을 개발하여 환자들에게 도움을 주었다.
7장. 통증, 뇌의 착각
- 절단된 팔다리를 아직 남아 있는 것으로 경험하는 환상지 현상은 신경학의 오랜 수수께끼였다. 신경학자 라마찬드란은 이 환상지가 잃어버린 부위의 뇌 지도를 다른 신체 부위의 뇌 지도가 침범하는 가소적 현상 때문에 발생한다는 것을 보여주었다. 라마찬드란은 이어서 뇌를 속이는 거울 상자를 이용해 환상의 팔다리를 ‘절단’했다.
8장. 상상의 힘
- 파스쿠알-레오네는 우리의 상상이 행동과 통합된 것이라는 사실을 보여준다. 믿기 어려울 만큼 놀라운 한 실험에서 근육을 훈련하는 상상만 한 실험자들도 정말로 근육 강도가 증가했다. 상상만으로 피아노 치는 연습을 한 훈련자들도 일정 수준의 성과를 얻을 수 있었다. 우리의 생각은 정말로 우리를 변화시킨다.
9장. 프로이트 다시 보기
- 이 장에서 저자는 프로이트의 정신분석 요법을 뇌가소성의 원리로 다시 설명한다. 그는 정신분석이 실제로 뇌를 변화시키는 뇌가소적 요법이며, 그렇기 때문에 효과가 있다고 말한다. 이 장은 여러 과학자들이 근거가 없다고 무시한 프로이트의 심리학에 새로운 과학적 근거를 부여하고 있다.
10장. 뇌의 회춘
- 오랫동안 뇌에는 새로운 세포를 만드는 줄기세포가 없으며 뇌 세포는 계속 죽어 없어져갈 뿐 새로이 보충되지는 않는다고 여겨졌다. 그렇지만 이제 과학자들은 뇌에서도 줄기세포를 발견했으며 심지어 임종에 가까운 노인들에게서도 새로운 뇌 세포가 발생한다는 사실을 밝혀냈다. 적절한 훈련과 교육은 진실로 우리의 뇌를 젊어지게 한다는 사실을 이 장은 보여준다.
11장. 부분의 합보다 큰 뇌
- 이 장의 주인공은 태어날 때부터 뇌의 왼쪽 반쪽이 없었다. 그렇지만 절반의 뇌만 가지고도 그녀는 살아 있으며, 몇 가지 장애가 있지만 정상적으로 생활을 할 수 있다. 그녀는 뇌가 가소성을, 그리고 반쪽 뇌가 반쪽 마음을 만드는 것은 아니라는 사실을 보여주는 산증인이다.
기적을 부르는 뇌가소성을 만나다
뇌가소성은 지금 재활의학계의 초미의 화두이며 뇌졸중, 편마비, 치매 등의 치료법에 응용되고 있다. 또한 주의력 결핍 장애 같은 학습장애의 치료와 새로운 교육법의 개발에도 뇌가소성을 접목시키려는 시도가 학계에서 활발하게 진행 중이다. 예를 들면, 뇌가소성을 활용하여 우리가 아이 때 말을 배우듯이 별 다른 노력 없이 외국어를 익히게 하는 방법과 노년기에도 청년기의 기억력을 유지하는 방법 같은 것들이다. 한편으로 뇌가소성을 이용하여 우리가 잊고 싶은 끔찍한 기억을 ‘지우는’, 영화 같은 치료법도 연구하고 있다.
이런 이야기들이 비록 기적적인 것처럼 들리지만 이는 실제로는 우리의 뇌가 지니고 있는 당연하고도 기본적인 성질이다. 오히려 이제까지 우리는 인간 뇌의 잠재력을 제대로 알지 못했으며 이제야 비로소 이에 눈을 뜨고 있다고 봐야 한다. 이 책은 우리에게 뇌가소성의 가능성과 한계를 모두 알려주며 인간의 마음과 본성을 바라보는 새로운 시각을 제시하고 있다.
