의식(Consciousness)의 기원을 둘러싼 25년 간의 내기(bet)가 끝났다.
1998년 신경과학자 크리스토프 코흐(Christof Koch)는 철학자 데이비드 차머스(David Chalmers)에게 뇌의 뉴런이 의식을 생성하는 메커니즘이 2023년까지 발견될 것이라고 내기했다. 두 과학자는 6월 23일 뉴욕시에서 열린 ASSC(Association for the Scientific Study of Consciousness) 연례 회의에서 의식은 여전히 진행 중인 탐구이며 Chalmers를 승자로 선언하는데 동의했다.
“그것은 항상 나에게는 상대적으로 좋은 내기였고 Christof에게는 대담한 내기였다”고 현재 뉴욕대학(New York University) 마음, 두뇌와 의식 센터(Center for Mind, Brain and Consciousness) 공동 책임자 Chalmers는 말했다. 그는 또한 이것이 이야기의 끝이 아니라고 덧붙였다.
의식은 사람이 경험하는 모든 것, 즉 맛보고 듣고 느끼는 것을 포함해 삶에 의미와 가치를 부여하는 것이라고 Chalmers는 설명한다.
엄청난 노력과 25년 간의 내기에도 불구하고 연구원들은 여전히 우리의 뇌가 어떻게 그것을 생산하는지 이해하지 못하고 있다.
Chalmers는 “그것은 매우 큰 철학적 미스터리로 시작했다. 그러나 수년에 걸쳐 그것은 ‘과학적’ 미스터리는 아니지만 적어도 우리가 과학적으로 부분적으로 파악할 수 있는 미스터리로 점진적으로 변형됐다”고 말했다.
미국 워싱턴주 시애틀에 있는 엘런 뇌과학 연구소(Allen Institute for Brain Science) 공훈 연구원 Koch는 1980년대에 의식의 신경 발자국을 찾기 시작했다. 그 이후로 그는 “궁극적으로 보거나 듣거나 원하는 느낌을 생성하는 데 정말 필요한 뇌의 조각과 조각”을 식별하는 데 투자했다.
Koch가 내기를 제안했을 때 특정 기술 발전으로 인해 그는 미스테리를 조만간 해결하는 것에 대해 낙관했다. 뇌 활동과 함께 발생하는 혈류의 작은 변화를 측정하는 기능적 자기 공명 영상(fMRI)은 실험에 크게 기여했다. 그리고 과학자들이 비인간 영장류와 같은 동물의 뇌에 있는 특정 뉴런 세트를 자극할 수 있게 해주는 광유전학이 등장했다. Koch는 당시 미국 켈리포니아 페서데나(Pasadena)에 있는 칼텍(California Institute of Technology)의 젊은 조교수였다.
Koch와 Chalmers를 포함한 여러 연구원이 참여한 실험 중 하나에서 얻은 결과는 금요일 ASSC 회의에서 공개됐다. 두 가지 주요 가설인 통합 정보 이론(Integrated information theory, IIT)과 글로벌 네트워크 작업 공간 이론(global network workspace theory, GNWT)을 테스트했다.
IIT는 의식이 이미지를 보는 것과 같은 특정 경험이 발생하는 동안 활성화되는 특정 유형의 신경 연결에 의해 형성된 뇌의 ‘구조’라고 제안했다. 이 구조는 뇌의 뒤쪽에 있는 후피질에서 발견되는 것으로 여겼다. 반면에 GNWT는 정보가 상호 연결된 네트워크를 통해 뇌의 영역으로 방송(broadcasting)될 때 의식이 발생한다고 제안한다. 이론에 따르면 전송은 경험의 시작과 끝에서 발생하며 뇌 앞쪽에 있는 전두엽 피질과 연관된다.
6개의 독립적인 실험실은 사전 등록된 프로토콜에 따라 다양한 보완 방법을 사용하여 뇌 활동을 측정하는 적대적 실험을 수행했다. 아직 동료 검토를 거치지 않은 결과는 어느 이론과도 완벽하게 일치하지 않았다.
독일 프랑크푸르트 막스 플랑크 실증 미학 연구소의 신경과학자이자 관련 연구자 중 한 명인 루시아 멜로니(Lucia Melloni)는 “이는 두 이론 모두 수정이 필요하다는 것을 말해준다”고 말했다.
Melloni는 “IIT와 관련하여 우리가 관찰한 것은 실제로 후피질 영역에 정보가 지속적으로 포함되어 있다는 것이다. 그러나 연구원들은 예상했던 것처럼 뇌의 서로 다른 영역 사이에서 지속적인 동기화의 증거를 찾지 못했다”고 설명했다.
GNWT의 관점에서 연구자들은 의식의 일부 측면이 전부는 아니지만 전두엽 피질에서 식별될 수 있음을 발견했다. 또한, 실험은 이론의 옹호자들이 가정한 방송의 증거를 발견했지만, 예상했던 것처럼 경험의 끝이 아니라 경험의 시작에서만 발견했다.
따라서 GNWT는 실험 중에 IIT보다 약간 나빴다. “하지만 그렇다고 해서 IIT가 사실이고 GNWT가 사실이 아니라는 의미는 아니다”라고 Melloni는 말했다. 이것이 의미하는 바는 지지자들이 새로운 증거에 비추어 그들이 제안한 메커니즘을 다시 생각할 필요가 있다는 것이다.
다른 실험도 진행 중입니다. Templeton Foundation 이니셔티브의 일환으로 Koch는 동물 모델의 뇌에서 IIT 및 GNWT를 테스트하는 연구에 참여하고 있다. 그리고 Chalmers는 의식에 대한 두 가지 다른 가설을 평가하는 또 다른 프로젝트를 진행하고 있다.
베팅에 대해 Koch는 패배를 인정하기를 꺼렸지만 ASSC 세션 전날 그는 자신의 약속을 기리기 위해 고급 포르투갈 와인 한 상자를 구입, David Chalmers에게 선물했다.
David is the Editor of The Science Monitor. Drawing on extensive experience as the former Public Affairs officer for the Republic of Korea (ROK) Navy, he provide in-depth analysis at the intersection of science, technology, global security, geopolitics, and maritime strategy.
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