기억의 생화학적 근거 연구
기억은 더 이상 하나의 과정으로 생각되어서는 안 되며 여러 과정으로 세분화되어야 한다는 이론이다.
외과의사 윌더펜필드의 두뇌 자극에 관한 연구 기억의 생화학적 근거를 찾는 연구는 1950년대 후반에 시작되었다. 이 이론에 의하면 합성 분자인 RAN(리보핵산)는 DNA(디옥시리보핵산)라는 물질에 의해서 생성되고 DNA는 우리의 유전형질을 결정한다. 말하자면 우리의 눈 색깔을 결정하는 것도 DNA이다. RNA가 우리의 기억과 깊은 관계가 있는지를 알아보기 위한 수많은 실험이 행해졌다.
한 예로 동물들이 어떤 형태의 훈련을 받으면 특수 세포에서 발견되는 RNA가 변화를 일으켰다. 더 나아가서 어떤 동물의 체내에서 RNA의 생산이 중단되거나 수정되면 이 동물은 학습불능이나 기억 불능 상태에 빠졌다.
더욱 흥미로운 것은 한 쥐에서 추출한 RNA를 다른 쥐에게 주입시켰더니 두번째 쥐는 결코 배운 적이 없고 첫 번째 쥐가 배운 적이 있는 사실들을 기억해 냈다.
기억에 관한 연구가 계속되고 있는 동안 다른 이론가들은 기억보다는 망각에 더 집중해서 연구를 해야한다고 말한다. 기억하는 것보다는 잊어버리는 양이 더 많다는 것이 그들의 주장이다. 두뇌에 들어온 정보가 기억되는 방법에는 장기기억과 단기 기억 두 가지가 있다는 이론이 위의 두 이론을 모두 포용한 기억과 망각 이론이다. 예를 들면 방금 들은 전화번호와 자신의 집 전화번호를 기억할 때의 느낌은 서로 다르다. 단기 기억 상태에서는 어떤 정보가 두뇌 속에 있지만 아직 완전히 코드화 된 것은 아니기 때문에 쉽게 잊힌다. 그러나 장기 기억 상태에서는 완전히 코드화 되고 정리되고 저장되어서 평생은 아니더라도 최소한 수년 동안은 보존된다.
두뇌에서 직접적인 자극을 주는 실험은 윌더 펜필드에 의해 처음으로 행해졌다. 간질병 환자의 발작을 줄이기 위한 두개골 절개 수술을 하면 서펜필드는 처음으로 두뇌의 한쪽 면 위쪽에 있는 두개골의 한 부분을 제거해야만 했다. 수술에 들어가기 전에 펜필드는 절개된 두뇌에 규칙적으로 전기자극을 주었다. 환자는 의식이 있는 상태였고 펜필드가 대뇌엽에 일시적인 자극을 주자 어린 시절의 경험이 기억난다고 말했다.
그는 뇌피질의 각 부분이 자극에 대해 다양하게 반응하고 대뇌엽에는 ㄴ일시적으로 한번만 자극을 주어도 중요하고 통합된 경험이 되살아난다는 것을 알았다. 이런 경험들은 종종 되살아날 때 색상, 음, 움직임, 원래의 경험에 대한 감정이 함께 되살아난다는 면에서 볼 때 완벽하다고 할 수 있다.
두뇌에 직접적인 자극을 주는 실험
이 연구에서 특히 흥미를 끄는 것은 펜필드의 전기 자극에 의해 되살아난 기억 중 일부는 보통 상태에서는 기억해 낼 수 없는 것이라는 사실이다.
게다가 자극을 받은 경험들은 정상적인 의식 상태에서보다 훨씬 더 명료하고 정확했다. 두뇌는 의식적으로 주의를 기울이는 모든 것들을 기록하고 이기록은 하루하루 지날수록 조금씩 잊혀지기는 해도 근본적으로 영구한다고 펜필드는 믿었다.
최근 들어 이론가들은 프로렌스의 이론과 유사한, 두뇌의 모든 부분에 기억이 포함되어 있다는 이론을 주장한다. 이 이론을 뒷받침해 주는 것이 홀로 그래프이다. 간단하게 설명하자면 레이저 감광판은 단순한 유리 조각인데 두 줄기 레이저 광선이 적절한 각도에서 이 감광판을 통과하면 3차원의 그림자 같은 영상이 만들어진다. 놀라운 사실은 이 감광판을 100개의 조각으로 박살을 내서 그중 아무것이나 한 조각을 집어 들고 레이저 광선을 비추어 보면 약간 흐릿하기는 해도 똑같은 영상이 만들어진다는 것이다. 따라서 레이저 감광판의 모든 조각 하나하나에는 전체적인 영상이 축소되어 들어있다고 볼 수 있다.
영국의 과학자 데이비드 봄을 위시한 몇몇 과학자들은 두뇌도 이와 유사하다고 말한다. 즉 천만 개의 뇌세포 하나하나가 사실상 소두뇌로서의 역할을 하고 우리들의 조잡한 측정기구로는 알아낼 수도 없을 정도의 상당히 복잡한 방법으로 모든 경험들을 기록한다는 것이다.
이 이론은 그럴듯하게 들리지만 우리가 꿈을 꿀 때의 완벽한 기억력, 우연한 자극에 의한 회상, 완전한 기억력을 소유한 자의 기억력, 로젠스위그 교수의 실험을 통해 얻은 통계, 펜필드 교수의 실험 결과, 아노킨 교수가 얻어낸 수학적 위대함, 죽음 직전의 경험 등을 설명하기에는 아직 미흡한 점이 많다.
도출할 수 있는 결론
우리는 아직도 경이롭고 새로운 지식의 세계로 넘어가는 시발점에 있다.
이는 우리의 조상들이 보트를 만들기 시작하자마자 지구 탐험에 나섰던 것과 같다.
지금까지의 연구를 보완해 줄 새로운 사실이 밝혀졌는데 그것은 바로 두뇌는 하나가 아니라 여러 개라는 것이다. 로저 스페리 교수는 이 분야에서의 눈부신 업적으로 노벨상을 받았다. 스페리 교수는 두개의생리학적 부분으로 나뉘어서 각각 다른 정신활동을 하고 있는 하나의 두뇌를 발견했다.
1980년대에 스페리 교수의 연구는 에란 자이델 교수에 의해 계속되었다.
자이델 교수는 이전에 생각했던 것보다 뇌피질의 분포가 훨씬 넓다는 것을 발견하고 좌, 우 양 뇌가 뇌피질의 모든 기능을 수행할 수 있는 잠재 능력이 있음을 입증했다.
이제 우리는 아래에 나열되어 있는 기능들이 좌뇌와 우뇌의 모든 뇌피질에 들어있다는 것을 알고 있지만 이전에는 다음과 같이 좌뇌와 우뇌의 기능이 분리되어 있다고 믿었었다.
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