의식의 기원

의식의 기원, 

 ‘의식의 신경 상관물’

(NCC=Neural Correlates of Consciousness)이란 개념에 대한 탐구는 이렇게 시작됐다. 

✅ 통합정보이론과 전역공간이론의 대결

첫째는 통합정보이론(IIT=Integrated information theory)이다. 이 이론에 따르면 의식이란 이미지를 보는 것과 같은 특정 경험이 발생하는 동안 서로 밀접하게 연결된 뇌 부위에서 정보를 통합시키는 신경 연결 메카니즘, 즉 구조다.

이 이론은 의식의 발원지를 감각처리 영역이 집중돼 있는 뇌 뒤쪽, 즉 후측 피질(머리 뒤쪽의 가장 바깥쪽 부위)로 본다.


둘째는 전역 신경 작업공간 이론(GNWT=global neuronal workspace theory)이다. 이 이론에 따르면 우리는 감각기관에서 나온 신호 가운데 전두엽 피질에 도달하는 것만 인식하게 되며, 이 신호가 이곳을 거쳐 모든 뇌 영역으로 마치 방송하듯 전달되면서 의식이 형성된다. 이 이론은 의식의 발원지를 사고력, 주의력, 문제 해결력을 담당하는 뇌 앞쪽, 즉 전두엽 피질로 본다.

전 세계 11개 연구기관의 과학자들은 2019년 두 이론을 검증하는 연구 컨소시엄 ‘코지테이트’(COGITATE)을 출범시켰다. 과학자들은 이후 250여명의 실험 참가자들을 대상으로 기능성 자기공명영상(fMRI)을 비롯한 3가지 신경 이미징 기술을 이용해 얼굴, 사물, 문자, 합성 캐릭터 등을 인식할 때의 뇌 활동을 촬영해 분석했다.

뉴욕대에서 열린 이번 행사는 그 첫번째 결과를 공유하는 자리였다. 과학자들은 이 자리에서 세가지 실험 결과를 발표했다.


첫째 실험은 이미지의 특징을 처리하는 뇌 영역이 어디인지를 확인하는 것이었다. 여기에서는 통합정보이론이 이겼다. 이미지의 유형, 방향과 같은 이미지의 특징은 뇌의 뒤쪽 영역이 맡아 처리했다.

둘째 실험은 뇌 활동 시간의 지속성을 확인하는 것이었다. 통합정보이론은 물체를 인식하는 동안 뇌의 뒤쪽 영역이 지속적으로 활성화한다고 보는 반면, 공간이론은 자극이 처음 나타날 때와 사라질 때 두 차례에 집중적으로 뇌가 정보를 보낸다고 본다. 여기서도 통합정보이론이 이겼다.

셋째 실험은 의식적 지각 활동을 하는 동안 뉴런들이 어떻게 정보를 주고받는지 확인하는 것이었다. 통합정보이론은 뉴런간의 통신이 뇌 뒤쪽 영역 내에서 이뤄지는 것으로 보는 반면, 공간이론은 시각 영역과 정면 영역 사이에서 이뤄지는 것으로 본다. 이 마지막 실험에서는 공간이론이 통합정보이론을 약간 앞섰다.


세 가지 실험 결과를 종합하면 통합정보이론의 우세승으로 볼 수 있다. 위스콘신대 멜라니 볼리 교수(신경학)는 <뉴욕타임스>에 “실험 결과는 전반적으로 통합정보이론의 예측이 맞았음을 확인하는 것이었다”고 말했다.

그러나 공간이론 지지자들은 결정적인 신경학적 근거는 아직 찾지 못했다는 이유로 패배를 인정하지 않았다. 이날 발표 행사를 진행한 뉴욕 마운트시나이 아이칸의대 헤더 벌린 교수는 이번 실험 결과를 ‘이혼한 부모 사이에 있는 자식의 처지’에 비유하며 “둘 다 사랑한다”고 말했다.

결국 내기는 확실한 결론을 낼 수 있을 것으로 장담한 코흐가 패배를 인정하는 것으로 끝났다. 코흐는 약속대로 고급 와인(1978년산 마데이라) 상자를 들고 와 그 가운데 한 병을 차머스에게 건넸다.

하지만 코흐는 “지금부터 25년 뒤에는 명확하게 알 수 있을 것”이라며 다시 한 번 내기를 제안했다. 지금으로부터 25년 후는 2048년이다.

차머스는 즉각 내기를 받아들이면서 이렇게 말했다. “내가 졌으면 좋겠다. 하지만 이번에도 내가 이길 것같다는 생각이 든다