인간의 공감 능력, 거울 뉴런

 드라마의 슬픈 장면을 보면서 주인공의 감정에 몰입해 마치 주인공이라도 된 듯 눈물을 흘리거나 친구의 기분 좋은 소식을 들었을 때 같이 행복해하거나 스승의 날에 다 같이 선생님께 감사하는 마음을 갖고 기쁘게 해드리는 등의 행동을 일상생활에서 한번쯤 겪어본 적이 있으실 텐데요. 이러한 공감의 기술은 ‘거울 뉴런(Mirror neuron)’이라 불리는 특별한 거울 신경 세포가 있기 때문입니다.


 거울 뉴런, 즉, 거울 신경 세포(Mirror neuron)는 특정 움직임을 행할 때나 다른 개체의 특정 움직임을 관찰할 때 활동하는 신경 세포입니다. 이 신경세포는 다른 사람의 행동을 거울처럼 반영한다고 해서 붙여진 이름으로, 아기들에게서 종종 볼 수 있는 아기들의 ‘따라하기’와 같이 특정 행동을 모방할 때 열심히 반응하는 신경 세포입니다.

 거울 신경 세포가 맨 처음 발견된 것은 이탈리아의 저명한 신경심리학자인 리촐라티(Giacomo Rizzolatti) 교수의 연구를 통해서였습니다. 리촐라티 교수는 원숭이에게 다양한 동작을 시켜보면서 원숭이가 그 동작을 함에 따라 이와 관련된 뇌의 뉴런이 어떻게 활동하는가를 관찰하고 있었는데요, 연구 도중에 한 원숭이가 다른 원숭이나 주위에 있는 사람의 행동을 보기만 하고 있었는데도 자신이 움직일 때와 마찬가지로 반응하는 뉴런들이 있다는 것을 발견하게 되었습니다. 이것이 바로 거울 신경 세포입니다.

출처 : Evolution of Neonatal Imitation. Gross L, PLoS Biology Vol. 4/9/2006, e311 http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0040311저작자 : see Sourcehttp://www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.0040311

즉, 관찰자가 상대방을 관찰하면서도 마치 자신이 스스로 행동하는 것처럼 느낀다는 것인데 우리가 흔히 이야기하는 '공감’이라고 할 수 있습니다.

'모방'과 '공감'에 작용하는 거울 뉴런은 원숭이를 포함한 영장류, 조류, 사람 등이 가지고 있는데요, 그렇다면 동물인 영장류와 사람은 공감이나 모방하는 능력에 있어 차이가 없는 것일까요? 거울 뉴런이 발견된 영장류와 사람에게는 한가지 차이점이 있습니다. 바로 거울 뉴런이 분포되어 있는 뇌의 부분이죠. 최초로 거울 뉴런이 발견되었던 원숭이의 경우, 거울 뉴런이 주로 운동을 담당하고 있는 뇌에서만 발견된 반면 사람은 전두엽 전운동피질(Premotor Cortex)과, 두정엽(Parietal Lobe) 그리고 측두엽 뇌섬엽 앞쪽(Anterior Insula) 이 세곳에 분포되어 있습니다. 또한 이 세 영역은 서로 협력하며 작용합니다.

파란 부분이 전두엽, 노란 부분이 두정엽, 초록 부분이 측두엽이다.캡션 : Principal fissures and lobes of the cerebrum viewed laterally.출처 : Vectorized in CorelDraw by Mysid, based on the online edition of Gray's Anatomy저작자 : Mysid


따라서 원숭이는 단순한 행동은 따라할 수 있어도 높은 차원의 행동은 모방할 수 없지만 사람은 수만 가지의 행동을 모방할 수 있습니다. 거울 뉴런은 사람이 지구상에서 가장 우수한 생명체로 자리 잡을 수 있었던 놀라운 근거를 제공해준다고 하지요. 체험하지 못했던 것들에 대해서도 보는 것을 통해 간접체험하고, 이를 모방하여 자신의 것으로 습득하는 능력! 그것이 인간 진화의 한 축이었을지도 모릅니다.

공감에 있어서도 마찬가지입니다. 사람은 사회적 동물로서 타인의 의도를 파악하고 공감하며 다른 사람들과 ‘함께’ 살아가야 하는 존재인데요. 화가 난 여자친구의 표정만 보고도 그녀의 기분상태를 이해할 수 있다거나 선생님께서 무서운 표정으로 아무 말을 하지 않을 때도 우리는 그의 기분을 짐작할 수 있고, 책을 보면서 마치 주인공처럼 행복해하거나 슬퍼하고 친구나 주변 사람들의 관계를 만들어가면서 함께 울거나 웃기도 합니다. 사회적 존재인 인간에게 거울뉴런은 그래서 더욱 중요한 것이기도 합니다.

@Clover_1 / http://www.flickr.com/photos/clover_1/4861811309


게다가 보다 뛰어난 거울 뉴런의 능력은 타인의 의도를 파악하고 공감할 뿐만 아니라, 고차원의 ‘문화’를 형성할 수 있도록 도와주기도 한다는 것입니다. 아이들은 '따라하기'를 통해 다양한 행동과 말을 배우고, 우리는 책에서 얻은 간접경험으로 문화의 이해를 시도하기도 하죠.

일부 학자의 경우 거울 뉴런이 자폐의 원인과 행동패턴에 대한 설명이 되기도 한다고 주장합니다. 자폐아의 경우, 흔히 자신만의 세상에 갇혀 산다고 이야기할 정도로 타인에 대한 공감 능력이 부족한데 이들의 뇌에서는 거울 뉴런의 활동이 거의 이루어지지 않는다고 하는 것이 이들 주장의 근거입니다.

최근 연구에서는 인간의 '거울 신경 영역'(인간이 어떤 행동을 하거나 다른 사람이 어떤 행동을 하는 것을 볼 때 활발한 반응이 나타나는 특정 영역)에서 온 신호를 기능성 자기공명영상장치(fMRI)가 측정한 결과 그것이 반드시 진짜 거울 신경 세포가 발생시키는 신호와 같은 것은 아니라는 점을 확인하였습니다. (개별 신경 세포가 자신과 다른 신경 세포에 대하여 같은 반응을 하는 식의 신호가 아니라는 것.) 이런 이유 때문에, 과학자들이 인간을 연구하는 경우에는 ‘거울 신경 세포’보다 ‘거울 신경 체계(mirror neuron system)’에 더 초점을 맞추고 있다고 하네요.
(위키백과 참조: http://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B1%B0%EC%9A%B8_%EC%8B%A0%EA%B2%BD_%EC%84%B8%ED%8F%AC)

‘공감’과 ‘모방’에 있어 중요한 신경세포 거울 뉴런이 없다면 어떻게 될까요? 싸이코패스를 공감 능력이 부족한 사람이라고 하는데 거울 뉴런이 없다면 우리는 다른 사람의 말의 의도를 파악하지 못해 의사소통이 원활하지 못하고 우리가 감정을 공유하고 느끼는 문화 생활이라는 행위 자체가 없어지겠지요.
 
거울 뉴런이 지닌 사람들의 ‘공감’은 이제는 ‘공감 능력’으로까지 불리기도 합니다. 이제는 공감 능력도 경쟁력이라는 말이 있을 정도로 ‘공감’이라는 단어가 점차 중요해지고 있습니다. 프레젠테이션 발표에서도 청중의 공감, 다른 말로 호응이 필요하며 정치인들의 선거 활동에도 유권자와의 공감이 반드시 필요하게 되었지요. 사람의 공감 능력을 만들어내는 신기한 신경 세포, 거울 뉴런! 우리의 삶을 더욱 풍요롭게 만들어주는 신경 세포입니다.


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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기


인간은 유전자의 꼭두각시…!
1976년, 영국의 젊은 생물학자 ‘리처드 도킨스’는 ‘이기적 유전자’라는 책을 편찬해 과학계에 새로운 바람을 일으켰습니다. ‘인간을 포함한 생명체는 유전자에 의해 창조된 기계에 불과하다. 그 기계의 목적은 자신을 창조한 주인인 유전자를 보존하는 것. 인간은 유전자의 꼭두각시라는 말이다. 그러니 유전자는 얼마나 이기적인가.’
이 책을 통해 리처드 도킨스는 우리에게 삶을 바라보는 새로운 관점을 제시합니다. 그에 따르면 인간은 유전자의 꼭두각시일 뿐이며, 세상에 존재하는 모든 생명체들은 유전자에 의해서 창조된 기계입니다. 이미 정해진 프로그램대로 살면서 자신의 유전자를 후대에 전달하는 임무를 수행하는 로봇에 불과한 것입니다.
살아 숨 쉬는 우리들의 몸이 DNA의 ‘계획’에 따라 움직이는 기계일 뿐이라고 주장하는 리처드 도킨스. 그는 DNA를 ‘불멸의 나선’이라 부르고 DNA의 명령에 따라 움직일 수밖에 없는 모든 생명체를 ‘생존 기계’라 지칭하고 있습니다.

인간에게 이타적 행동이란 없다.
리처드 도킨스는 다른 생명체를 돕는 이타적 행동들조차도 자신의 유전자를 남기기 위한 이기적 행동에 불과하다고 주장합니다. 그러나 일부 과학계에서는 ‘도킨스의 이기적 유전자 이론은 너무 획일적이고 인간에게 적용하기 어렵다’며 비판하고 있습니다.
 
도킨스, 유전의 영역을 인간 문화로 까지 접목시켜…
신조어 ‘밈(meme)’의 탄생

출처 : http://www.flickr.com/photos/info_grrl/5747226419/

‘이기적 유전자’ 이론을 제기한 영국의 생물학자 리처드 도킨스는 그의 책 ‘이기적 유전자’를 통해서 '밈(meme)'이라는 신조어를 제시합니다. 그는 이를 ‘모방’ 등 비유전적 방법에 의해 전달된다고 여겨지는 문화의 요소’라고 정의합니다. 도킨스에 따르면, 문화의 전달은 진화의 형태를 취한다는 점에서 유전자의 전달에 비유될 수 있습니다. 즉, 유전적 진화의 단위가 유전자라면 문화적 진화의 단위는 ‘밈(meme)’ 인 것입니다.

위와 같은 사고를 가진 도킨스는 문화의 전달에도 유전자처럼 복제기능을 가진 것이 있을 것이라고 생각했고, 문화의 전달 단위 또는 모방 단위라는 개념을 함축하는 이름이 필요하다고 느꼈습니다. 결국 그는 ‘gene’(유전자)처럼 한 음절로 발음되는 단어로써 ‘모방’의 뜻이 함축된 그리스어(mimeme)에서 ‘밈(meme)'이라는 이름을 만들어 냈습니다. 노래, 옷의 패션, 헤어스타일, 도자기 굽는 방식, 건물을 짓는 양식 등 여러분이 생각하는 거의 모든 문화현상이 ‘밈(meme)'에 해당된다고 보면 됩니다. 
 
밈(meme)이 퍼져나가는 과정은?
도킨스에 따르면, 유전자가 정자나 난자를 통해 하나의 신체에서 다른 하나의 신체로 건너뛰어 퍼지는 것과 똑같이, 밈도 모방의 과정을 통해 한 사람의 뇌에서 다른 사람의 뇌로 건너뛰어 퍼져나갑니다. 밈은 바이러스가 숙주 세포에 유전적 메커니즘으로 기생하는 것과 같은 방식으로 전파되는데, 이때 뇌는 중간 매개물이 되는 셈입니다. 뇌가 밈의 전파에 도움이 되었기 때문에 몸집에 비해 큰 뇌가 진화되었다고 그는 주장하기도 합니다.

이기적 유전자 속편, ‘확장된 표현형’

리처드 도킨스는 그의 책 ‘이기적 유전자’의 그 속편으로 ‘확장된 표현형’을 출간했습니다. 그는 이 책에서 ‘이기적 유전자가 미치는 영향이 그 유전자를 가지는 생물체를 넘어 다른 생명체에까지 영향을 미쳐 결과적으로는 유전자의 생존과 확대에 도움이 되는 현상‘을 기술하기 위해 ‘확장된 표현형’이라는 개념을 사용하고 있습니다.

예를 들어, 비버가 강 속에 둥지를 만들고 그 주위에 나무를 잘라 댐을 쌓아서 쉽고 안전하게 이동한다고 생각해보겠습니다. 이 때 비버의 몸과 행동이 유전자의 표현형이라면 댐 또한 유전자의 표현형으로 생각할 수 있다는 것입니다. 다시 말해, 유전자가 유전자의 수준에서만 작용하고 그치는 것이 아니라 유전자 표현형의 결과에까지 확장되어 영향을 미칠 수 있다는 것, 바로 이것이 리처드 도킨스가 ‘확장된 표현형’에서 말하고 있는 것입니다.

리처드 도킨스의 이기적 유전자는 서울대 권장도서로 꼽힌 만큼 많은 이들에게 영향을 끼치고 있습니다. 실제 많은 분들이 이 책을 읽은 후 기존의 사고를 전환하게 되었다고 합니다. 여러분들도 이 책을 통해 ‘사고의 전환’이라는 신선한 경험을 맛보시길 바랍니다.


국가과학기술위원회 블로그 기자  정 희 엽

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