공부를 꼭 해야 할까? | 공부에 관한 뇌과학

지식은 날리지

 

 

세상은 정보로 이루어져있다

 

 

 어떤 과학자는 이 세상의 가장 본질적인 것이 정보일지도 모른다고 생각한다. 추상적인 파동함수와 같은 정보를 통해 이 세상이 줄곧 설명되어왔기 때문이다.

 

 그런데 그 정보는 어디에 있으며, 누구의 정보인 것일까?

 

 

 정보는 관측으로써 알 수 있다. 우리가 우주에 대해 아는 정보는 우리가 어떤 행동을 헀을 때 일어나는 상호작용에 대한 것 뿐이다.

 

 그러니 우리가 아는 정보들은 관찰자를 통한 우주와의 스무고개를 통해 탄생한 것일지도 모른다.(휠러 Negative 스무고개)

 

 

 정보는 관측없이 존재할 수 없다고 할 수도 있다. 이는 아인슈타인도 많은 고민을 했던 주제이다.

 

 닐스 보어는 물리학의 관심사가 자연 그 자체가 아니라 자연에 대해 우리가 말할 수 있는 것들어야만 한다고 했다.

 

 그러니 생명은 우주가 존재하기 위해 만들어낸 정보 처리 기관일지도 모른다.

 

 

 생명은 외부의 에너지를 통해 자신의 몸에 구조적인 정보를 새긴다. 마치 나무의 나이터처럼

 

 하지만 그 정보가 우주를 직접 설명하지는 않는다. 인간이 물리적으로 새겨진 정보를 보고 어떤 세계가 있었는지를 머리 속으로 유추해야한다. 그러한 과정이 반복됨으로써 세계는 비로소 존재하는 것이다.

 

 마치 철학과 사이비 과학처럼 무슨 소리인가 싶을 수도 있겠지만 우리 뇌의 방식이 이러하다.

 

 

 

 

뇌는 계속해서 활동한다

 

 

우리가 행동을 결정하는 과정

 

 뇌는 끊임없이 정보를 통해 일종의 가설을 만들어낸다. 그리고 그 중 가장 맞는 것처럼 보이는 것을 토대로 미래를 예측하고 행동을 결정한다. 그 과정은 이하와 같이 진행된다.

 

 배쪽 피개부라는 뇌 부위는 전전두피질로부터 인지적인 평가 보고서를, 편도체로부터는 정서적인 평가 보고서를 받아 중요하다고 생각하는 것에 도파민 신호를 묻힌다. 그 행동을 우리는 하게 된다.

 

 

 그런데 배측 선조체로 흘러가는 도파민이 고갈되어 운동 능력에 이상이 생기게 되는 것으로 추정되는 파킨슨 병 환자같은 사람들의 경우 과정이 정상적으로 이루어지지 않는다.

 

 그래서 이 사람들에게는 대체 도파민을 투여하는데 그렇게 되면 전전두엽 피질과 편도체가 보내오던 특정 대상에 대한 평가 정보가 약물로 투여되는 대량의 도파민에 의해 대체되고 뇌가 모든 보고서에 도파민 신호를 묻히며 무엇이 중요한 것인지 알 수 없게 된다.

 

 그렇게 이 사람들은 지금까지 보이지 않았던 도박, 음식 중독 현상을 보이기도 했다고 한다.

 

 

 

완전기억능력은 정말 좋을까?

 

 초능력같이 모든 것을 보고 외우는 사람의 뇌에도 비슷한 일이 일어난다. 이 사람들의 뇌도 받아들이는 모든 정보에 도파민 신호를 묻혀 장기 기억으로 집어넣으려 한다.

 

 그러다보니 이 사람들은 내용 자체는 정확히 기억할 수는 있으나 내포하고 있는 의미를 파악하는 데에는 엄청난 어려움을 겪는다.

 

 이 사람들은 정보를 가공없이 원본 그대로 얻는 것과 다름없다. 정보는 가공을 통해 의미와 패턴이 추출되어야 효율적으로 사용될 수 있다.

 

 

 

우리는 패턴을 통해 기억한다

 

 체스 마스터의 경우 자신이 둔 체스경기를 정확하게 복기할 수 있다. 그런데 체스 말이 규칙과 맞지 않게 섞여있는 체스판을 볼 때는 그 능력이 일반인 수준으로 떨어진다고 한다.

 

 그러니 체스 마스터의 그 능력은 사실 수 많은 경험을 통한 '패턴 파악 능력'이었던 것이다.

 

 

 이렇게 패턴 파악 능력을 기르기 위해서는 어느 정도의 정보 손실은 불가피하다.

 

 AI의 이미지 인식 능력이 이미지의 모든 부분이 아닌 디테일을 희생시키고 특징을 추출하는 방법으로 급격하게 성장했다는 점에서 망각의 중요성이 드러난다.

 

 

 망각은 우리가 공부하는 것을 어렵고 좌절스럽게 만들기도 하지만 학습을 효과적으로 이루어지게 하는 양면성을 가지고 있는 요인이 된다.

 

 이렇게 신비한 뇌구조는 우리가 태어날 때부터 가지고 있는 뇌의 특정기능과 능력을 토대로 만들어진다.(마치 스타크래프트 본진과 4일꾼으로 시작되는 것처럼)

 

 아기들은 태어날 때부터 모국어 음성과 외국어 음성을 구분하는 뇌를 타고 난다. 아이의 뇌가 처음부터 뒤죽박죽 만들어진 것이 아닌 전문화를 위한 뇌 구조로 자연스럽게 흘러가도록 설계되어 있다는 것이다.

 

 그래서 어떤 인간도 다른 인간이 갖고 있지 않은 인지적 능력을 타고날 수는 없다.

 

 

 

 

뇌는 여러 기능의 연계로 활동한다

 

 우리 뇌의 선험적(경험하지 않고 판단할 수 있는 능력) 기능은 읽기와 쓰기, 수학, 과학과 같은 학습에 특화되어있다.

 

 수학의 경우에는 물체의 개수를 대략적으로 파악할 수 있는 전두엽, 시선과 주의 집중을 담당하는 후두정엽의 능력을 통해 학습된다.

 

 후두정엽에서 숫자가 적힌 가상의 선을 그려 오른쪽으로 갈수록 커지고 왼쪽으로 갈수록 작아지는 임의의 선을 그려 덧셈에서는 주의를 오른쪽으로 돌리는 회로를, 뺄셈에서는 주의를 왼쪽으로 돌리는 회로를 각각 작동시킨다.

 

----1-2-3-4-5-6-7-8-9-10----

 

 그래서 5와 6은 거리가 가까워 크기비교시 5와 9보다 훨씬 오래 걸리게 된다.

 

 

 글쓰기에는 뇌의 시각, 음성 언어 처리 회로가 활용된다. 우리가 마음 속으로만 글을 읽어도 성대에서는 들리지 않을 정도의 작은 목소리를 만들어낸다. 성능 좋은 마이크를 목에 대면 그 소리가 들릴 정도이다.

 

 일부 조현병 환자들이 듣는 환청 또한 이와 같이 자신의 성대가 조용히 만들어낸 자신의 목소리 였다는 연구 결과도 있다. 뇌의 자기인식 시스템에 문제가 생겨 그 목소리를 다른 사람으로 착각했던 것이다.

 

 

 

우리가 끊임없이 배워야하는 이유

 

 모든 지식은 그 자체로 뇌에 단순하게 저장되는 것이 아니라 패턴 읽기 능력을 포함한 전반적인 뇌의 능력을 향상시킨다. 읽고 쓰는 것을 배운 사람은 그 반대의 사람에 비해 단기기억력이 무려 2배 이상 높으며 학교 교육은 매년 IQ 1~5의 상승 효과를 가진다고 한다.

 

 뇌의 뉴런의 회선은 어린 시절에 발달하여 성인이 되어서는 사실 그렇게 큰 변화가 생기지는 않는다. 그럼에도 무언가 새로운 것을 학습하면 뉴런의 연결강도가 바뀌면서 회로가 바뀌는 것과 비슷한 결과를 보인다. 이처럼 무언가를 배우면 그 내용은 뇌에 새겨진다.

 

 

 뇌는 각각의 부분이 각각의 기능을 한다고 해도 결국은 전부 이어져 서로 간 영향을 끼친다. 그래서 뇌의 변화는 '자아'의 변화라고도 할 수 있다. 배움은 타고난 운명을 거스르는 힘이다.

 

 

 

side story

 

 한 연구에 따르면 은퇴가 1년 늦춰질수록 치매에 걸릴 확률이 3%정도 낮아진다고 한다. 직업활동 중 겪는 인지적 부담이 뇌의 노화를 늦추기 때문이다.

 

 과거에 고등 교육을 받았는 지에 대한 유무는 인지 능력 유지에 큰 영향을 끼치지 못한다. 과거의 교육은 과거의 교육일 뿐이기 때문이다.

 

 그래서 우리는 뇌에 지속적으로 인지적 부담을 가하는 것이 중요하다. 우리는 지속적으로 무언가를 배우려는 노력을 해나가야한다.

 

 

 

 

유튜브 댓글

 

ㅅ고등학교 교사입니다. 교사가 된 순간부터 배움을 멈추려는 교사가 의외로 많았다고 합니다. 더 이상 배우려 하지 않는 교사가 끊임없이 배워야 할 학생을 가르쳤다는 아이러니가 생긴 것이죠. 우리나라의 모든 교사가 공무원이라는 자리에 안주하지 않고 배움을 놓지 않았으면 합니다!

 

(요약) 배움은 사고에 필요한 가소성을 훈련하는 행위이고 새로운것을 배울때마다 사고방식도 늘어나니 볼수있는 시각과 인지할수있는것도 많아지고 꼰대나 틀딱이 될확률이 낮아지고 뉴런을 골고루 쓰니깐 뇌건강에도 좋다.

 

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=Krr8oxEwJt8&list=LL&index=37&t=19s

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