사고의 생리적 기초

생각(사고)은 물론이지만 '마음' 속에서, 구체적으로는 '뇌'에서 이루어진다. 여기서는 사고의 생리적 기초를 몇 가지로 나누어서 알아본다. 먼저 인간의 뇌를 이루고 있는 소뇌, 중뇌 및 대뇌를 살펴본 다음 대뇌반구의 기능과 상호작용을 다룬다. 그런 다음 '지식의 나무'라 부를 수 있는 대뇌의 신경회로를 알아보고, 마지막으로 대뇌의 발달적 특징들을 음미해 본다.

뇌 : 소뇌, 중뇌 그리고 대뇌

인간의 뇌(brain)는 소뇌, 중뇌 및 대뇌로 구성되어 있다. 이들은 인간이 진화해가면서 먼저 소뇌, 그 위에 중뇌, 그리고 다시 그 위에 대뇌가 발달하여 쌓여져 있는 구조이다. 아랫 부분에 있는 소뇌는 대개 보아 신체의 생리작용과 운동을 담당하고, 가운데에 있는 주뇌는 정서, 감정작용을 관장한다. 그리고 제일 윗부분에 있는 대뇌(대뇌피질부)는 인지, 사고 작용을 관리한다. 이들을 좀더 자세히 살펴보면 다음과 같다.

(1) 소뇌 : 이것은 '파충류 뇌'(reptilion brain)라 부르기도 하며 척추 바로 위, 두개골의 밑변에 있다. 소뇌는 마치 통제소와 같아서 호흡, 심장박동 및 싸우거나 도망치는 본능들과 같은 여러 기본적인 생리기능들을 관장하고 있다.(그러므로 이 부위에 손상이 생기면 무서운 적을 만나도 무서워하지 않을 것이다.) 파충류 뇌란 이름은 악어, 뱀 및 도마뱀과 같은 하등동물에서도 마찬가지의 기능이 있기 때문에 부쳐진 이름이다.

(2) 중뇌 : 뇌의 가운데에 있으며 '포유류 뇌'(mammalian brain) 또는 뇌변연계(limbic system)라 부른다. 여기에는 특히 중요한 것으로 시상하부(hypothalamus)와 편도류(amygdala)가 있다. 중뇌는 정서 통제소와 같아서 감정작용을 통제한다. 이것은 또한 신체의 동질정체(homeostasis)를 유지하여 신체 내의 환경을 안정시킨다. 또한 이것은 호르몬, 갈증, 배고픔, 성(性), 쾌중추, 신진대사, 면역기능 등을 통제하며, 그리고 장기기억에도 중요한 역할을 한다. 또한 시상하부와 편도류는 우리들의 정서적 행동과 목표추구의 행동을 통제한다. 그리하여 우리는 합리적인 논증보다는 정서적 호소가 우리의 행동에 더 큰 영향을 미친다는 중요한 사실을 발견하게 되었다. 이러한 사실은 또한 우리가 기억하려는 어떤 것이 강한 정서와 연결되면 그것을 더 오래도록 기억하게 된다는 것도 설명해 줄 수 있다. 예컨대 처음 데이트할 때 매우 찡한 감정을 느꼈다면 당신은 오래도록 그것을 아주 잘 기억할 것이다. 그것은 두 번째 또는 그 이후의 데이트와는 크게 다르게 기억될 것이다. 이러한 발견이 가지는 함의는 무엇일까? 그것은 공부가 즐겁고 재미있으면, 학습은 훨씬 더 효과적이라는 것이다.

(3) 대뇌 : 제3의 뇌인 대뇌는 '사고 뇌'(thinking brain) 또는 신피질부(neo-cortex)라 부르기도 한다. 두께는 약 4mm 정도이고 구불 구불 접혀져 있어 펼치면 신문지 한 페이지 정도가 된다. 피질부가 이렇게 주름들로 접혀져 이는 것은 아마도 머리가 너무 크면 출산에 문제가 생길 수 있기 때문일 것이다. 대뇌는 출산 후에도 계속하여 발달하여 커진다. 대뇌는 좌뇌와 우뇌의 두 개의 반구로 나누어져 있으며, 여기에 인간에서만 독특한 지적 능력이 자리한다.

신피질부는 보기, 듣기, 만지기, 사고하기, 말하기 및 기타 모든 고차적인 지능들을 다룬다. 의사결정을 하고, 경험을 조직화하고 저장하며, 회화를 생성하고 이해하며, 그림을 그리고 감상하며, 그리고 음악을 듣고 즐긴다. 인지, 사고의 모든 기능을 여기에서 담당한다.

그런데 신피질부는 몇 개의 전문적인 '엽'(葉, lobe)으로 나누어져 있다. 여기에는 회화엽, 청각엽, 시각엽 및 촉각엽 등이 있는데, 이것은 우리들의 감각기억이 저장되는 장소가 다르다는 것을 의미한다. 그러므로 어떤 정보를 강력하게 기억하려면 더 많은 감각들을 사용해야 한다. 예컨대, 읽으면서 동시에 말하고 쓰면서 공부하면 보다 효과적이다.(그리고 우리의 고차적 사고는 주로 전부 전두엽(前部前頭葉, prefrontal lobes)에서 관장한다.

그러나 피질부는 변연계와 밀접하게 연결되어 있다. 때문에 일상적이거나 순간적인 결정의 대부분은 추리 없이 과거의 경험에서 기억되어 있던 감정에 따라 주로 결정되고, 의식적이고 복잡한 문제에서만 이성적 추리가 주로 작용한다고 본다.