[물질×생명×인간] 『지능의 탄생』 (1) 1~5장.

식물들이 구불거리면서 자라는 영상을 보면서 신기했는데, 그게 옥신이라는 물질 때문이었네요. 신기합니다! 이미지 출처 : https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zpt4xfr/revision/1

대장균의 이동도 그렇고 정말 신기합니다. 식물이 태양을 향해 구부러지는 걸 그냥 당연하다고만 여겨왔는데, 옥신이라는 호르몬의 구체적 역할이 있었던 것이로군요. 어두운 쪽의 세포가 옥신으로 인해 더 빨리 성장하게 된 결과 나타나는 현상이라니 더욱 재미있어요. 빛을 받는 쪽이 당연히 더 빨리 자랄 거라고 생각했는데 말이죠.

네! 저도 처음 알게 돼서 깜짝 놀랐습니다. 생명의 세계는 정말 너무 놀랍고도 신기한 것 같아요. 생명체들이 이런 여러 가지 물질들을 이용해서 대사하고 성장하고 살아가는데, 인간이 오만 가지 이상한 물질들을 만들어내고 자연으로 쏟아내고 있으니, 생명체들이 고생 안 할 수 없을 것 같습니다. (생각이 자꾸만 이리로 가네요. -,-)

앞에서 '뇌가 없는 지능: 박테리아에서 식물까지'를 살펴봤고, 이제 동물을 볼텐데, 동물의 지능에서 핵심이 신경계라고 합니다. '감각 정보와 기억을 이용해서 근육을 통제하는 일이 바로 신경계의 작용이고 그것을 활용해서 의사결정하는 일이 지능의 핵심이라고 합니다. 그런데, 명쾌한 것 같기는 한데... 지능의 의미가 꽤 축소되는 것 같은 느낌이 드네요. 그것말고 그렇다면 지능의 다른 면은 뭐가 있을까, 생각을 좀 해봐야 할 것 같습니다.

상자해파리라는 걸 이번에 처음 알았습니다. 눈까지 달렸다니, 정말 놀랍네요! 눈이 24개나 되고, 그 중 2개에는 렌즈(수정체)까지 있다고 하네요!! 사진 출처 : https://www.newspenguin.com/news/articleView.html?idxno=14007

하지만 이런 반사는 경직된 행동이라 주위 환경변화나 상황을 판단할 수 없어서 한계가 있다고 하네요. 도망칠 필요가 없을 때도 도망칠 수 있고, 도망가면 안 되는 방향으로 도앙갈 수도 있고요. 그런데 바퀴벌레의 몸 속에 공기의 움직임을 감지하고 그것이 신경계로까지 연결된다는 게 정말 놀랍습니다. p.47에 바퀴벌레 그림이 있네요! ^^;;

흐흐 “쌍꼬리”로부터 신경세포들로 신속하게 연결되는 회로가 신기합니다. 바선생 그림 덕에 공부는 많이 되는데 사이즈가 너무 커서 움찔하게 돼요 ㅋㅋ

러시아의 바선생과의 추억담을 많이 얘기해 주셨던 게 향팔님이쥬? ㅎㅎ

맞습니다 하하하! 꽃의요정님께서 풀어주셨던 필리핀 바선생 썰도 기억납니다.

컥, 70분의 1초! 어쩐지 빛의 속도처럼 도망가더라니요.

예쁜꼬마선충의 커넥톰이 어떻게 생겼는지 찾아보다가 재밌는 사실을 알게 됐습니다. 이 책은 2021년도에 나왔는데, 2023년에 예쁜꼬마선충이 신경펩티드라는 물질을 이용해 말하자면 무선신경망을 이용한다는 연구가 나왔네요. 이미지는 예쁜꼬마선충의 뉴런 사이에서 신경펩티드가 확산되고 있는 모습을 표현한 것이라고 합니다. "예쁜꼬마선충 뇌의 '와이파이 지도' 나왔다" 사이언스타임즈. 2023. 12. 28. https://tinyl.co/4QDp

아래 링크로 가시면 예쁜꼬마선충의 커텍톰, 신경펩티드 지도, 이 연구가 진행되어온 역사 개요도 보실 수 있네요. 첨부한 그림은 아래 링크에서 보실 수 있고, 클릭해서 들어가면 훨씬 더 자세한 내용들을 보실 수 있습니다. 그런데 너무 어려워서 AI한테 물어보니 이렇게 설명해주네요. - 왼쪽 첫번째 그림은 수컷 예쁜꼬마선충의 전기 시냅스 연결망입니다. 뉴런들이 원형으로 배열되고, 가운데를 가로지르는 선들이 뉴런 간 전기적 연결입니다. - 위 오른쪽 파란색 그림이 사이언스타임즈에서 말한 '와이파이 지도'입니다. - 아래 왼쪽 그림은 암컷 개체의 탈출 반사 회로만 필터링한 화학적 시냅스 지도라고 합니다. - 아래 오른쪽 그림은 예쁜꼬마선충의 목구멍 입구(pharynx; 인두)를 중심으로 뉴런들을 기능별로 묶어 방사형으로 그린 그림입니다. 예쁜꼬마선충은 인두에 뉴런이 집중되어 있다고 하네요. https://openworm.org/ConnectomeToolbox/

신경펩티드가 뭔지 찾아보니 짧은 아미노산 사슬(단백질)이네요. 우리가 알고 있는 옥시토신, 엔도르핀 같은 것이 신경펩티드였어요. 뉴런이 이걸 분비하면, 시냅스를 통해 바로 옆 뉴런에만 전달되는 게 아니라 주변 공간으로 퍼져나가 멀리 있는 뉴런에게까지 영향을 미친다고 합니다. * 우리가 알고 있는 신경펩티드들 옥시토신(사랑, 유대감 호르몬), 엔도르핀(통증을 억제하고 쾌감을 만드는), NPY(배고픔을 느끼게 하는 기능), GPL-1(포만감을 만들고 식욕을 억제), CRF(스트레스 상황에서 분비) 등. 유선 신경은 즉각적인 반응을 일으키게 하고, 신경펩티드 같은 무선 신경은 좀 더 시간이 더 걸리는 반응에 작동하는 것이네요.

지능의 복잡도와 성능을 평가하기 위해서는 대상이 되는 생명체의 환경과 연관지어 행해야 한다고 책에서 말하고 있습니다. 그런데 서로 다른 생명체들의 다양한 환경을 비교하는 것부터 문제가 된다고 하면서 개미와 사람의 사례를 듭니다. 개미가 먹이를 구해 집으로 돌아가는 과정과 사람이 퇴근길에 장을 봐서 집으로 가는 과정을 동일한 기준으로 보기 어렵다는 것입니다. 이 예를 보니 지능이라는 것이, 누구의 지능인지를 떠나서는 생각하기 어렵겠다는 것을 확실히 알겠습니다. 그래서 이 책에서는 '효용이론', 신경경제학을 가져와서 설명을 시도합니다. 지능이 맥락에 따라 달라진다면, 서로 다른 맥락을 가로질러 비교할 수 있는 공통의 척도가 필요하고, 저자는 그 척도로 경제학의 효용이론을 선택한 것입니다. 신경경제학이라는 분야 자체가 신경과학과 경제학의 교류 속에서 성장해왔고 저자 자신도 경제학에서 신경과학으로 연구분야를 옮겨온 만큼, 이 접근이 전혀 뜬금없는 것은 아닐 것입니다. 그러나 잘 모르는 저로서는 경제학 이론을 생물학으로 가져오는 것이 여전히 낯설게 느껴지네요. 책을 끝까지 읽고 나면 저자의 주장에 설득이 될지, 아니면 여전히 동의할 수 없을지 궁금합니다.