뇌 과학의 모든 역사

추천의 말
들어가는 말

과거
1 심장 ─ 선사시대에서 17세기까지
심장과 뇌 사이에서 고뇌한 고대 철학자들│중세의 지식인들, 인간의 마음을 해부하다

2 힘 ─ 17세기에서 18세기까지
뇌는 기계장치인가│사유하는 물질을 둘러싼 철학적 논쟁들│뇌와 신체의 연결고리를 찾아서│18세기 독자를 사로잡은 금서, 《인간기계론》

3 전기 ─ 18세기에서 19세기까지
동물 전기 실험으로 감각의 근원을 파헤치다│인체로 옮겨온 전기자극 실험│신경의 활동 속도를 측정하다│‘배터리 이론’으로 탐구한 인간 마음의 원리

4 기능 ─ 19세기
뇌 기능은 국재화되어 있는가│ ‘브로카 영역’과 ‘베르니케 영역’의 발견│19세기의 비윤리적 실험과 위대한 발견들

5 진화 ─ 19세기
마음은 자연선택의 결과다│ 인간은 의식을 가진 기계인가

6 억제 ─ 19세기
몸과 마음을 통제하는 뇌│신경계 구성 요소에 관한 가설들

7 뉴런 ─ 19세기에서 20세기까지
신경세포설의 등장│뇌 기능 이해를 위한 구조적 틀│뇌 속의 특별한 연결, 시냅스

8 기계 ─ 1900년대에서 1930년대까지
신경계를 모방한 기계들│생리학계의 가장 위대한 업적, 뉴런의 반응 측정│신경 부호의 존재, 뇌에 수학적 사고를 도입하다

9 제어 ─ 1930년대에서 1950년대까지
신경 구조에 알고리즘을 도입하다│뇌의 연산 작용과 튜링 기계│인간의 뇌를 흉내 낸 기계들│마음의 본질을 찾아서

현재
10 기억 ─ 1950년대부터 오늘날
돌아온 국재화 논쟁│뇌 과학 역사상 가장 유명한 환자│실수로 발견한 머릿속 지도│기억의 매커니즘

11 회로 ─ 1950년대부터 오늘날
‘할머니 세포’를 둘러싼 논란들│커넥톰의 탄생과 뇌 회로도 완성을 위한 분투│뇌 지도에 담길 미래 │구더기의 뇌를 구성하는 1만 개의 뉴런

12 컴퓨터 ─ 1950년대부터 오늘날
뇌 안의 얼굴 인식 네트워크│딥러닝 네트워크와 인간의 능력 차이│휴먼 브레인 프로젝트│뇌-컴퓨터 인터페이스의 진보

13 화학 ─ 1950년대부터 오늘날
신경전달물질, 뇌의 풍부한 화학적 세상│정신질환을 대하는 새로운 접근법의 등장│정신건강을 설명하는 유전자가 있을까

14 국재화 ─ 1950대부터 오늘날
더 선명한 뇌 촬영은 가능한가│혼란 속의 국재화 이론│거울뉴런의 등장과 인간 뇌의 놀라운 가소성

15 의식 ─ 1950년대부터 오늘날
뇌가 나뉘면 마음도 분리될까│의식을 만드는 뇌 부위 연구에 몰두한 신경과학자들│인위적으로 의식을 조종할 수 있을까│의식을 향한 과학적 접근

미래
뇌와 마음의 경계를 가를 수 있을까│뇌의 생물학적 연구가 중요한 이유│뇌를 이해하기 위한 미래의 다양한 시나리오

감사의 말
후주
그림 출처
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이 책은 지금은 잊힌 이들을 포함하여 뛰어난 천재들이 어떠한 과정을 거쳐 뇌가 생각을 만들어내는 기관이라는 사실을 규명하고 본격적으로 뇌의 기능을 증명하기 시작했는지, 그 수백 년간의 발견에 관한 이야기다. 더불어 뇌가 무엇을 하는지 알아내기 위해 노력하며 발견한 굉장한 사실들과 이 같은 통찰을 이끌어낸 기발한 실험들을 소개한다.

이 책은 신경과학의 역사가 아니며, 뇌 해부학이나 생리학의 역사도, 의식에 관한 연구의 역사도, 심리학의 역사도 아니다. 이러한 내용을 일부 담고 있기는 하지만 내가 이야기하는 역사는 두 가지 측면에서 조금 특별하다.
첫째, 나는 뇌가 무슨 일을 어떻게 하는지를 둘러싼 과거부터 현재까지의 다양한 생각을 실험적 근거에 초점을 맞추어 이야기하고자 한다. 이는 개별적인 분과 학문의 역사를 들려주는 것과는 분명한 차이가 있다. 또한 ‘실험적 근거’는 이 책이 인간의 뇌만을 다루는 것이 아님을 의미한다. 포유류건 아니건, 다른 동물의 뇌도 인간의 머릿속에서 무슨 일이 벌어지고 있는지 이해하는 데 실마리를 제공했다.

이 같은 관점에서 보면 구성하는 세포의 수가 수백억 개이고 마음이라는 신비로운 감각을 만들어내는 믿을 수 없는 기이한 능력을 갖춘 인간의 뇌를 제대로 이해하는 일은 도저히 실현 불가능한 꿈처럼 느껴진다. 하지만 과학은 이러한 목표를 이룰 수 있는 유일한 수단이며 결국은 이루어내고야 말 것이다.