AI 시대라서 뇌과학을 공부합니다

머리말

1장. 뇌는 어떻게 진화했을까
유전자에 감춰진 비밀
생명을 유지하는 파충류의 뇌
감정을 느끼는 포유류의 뇌
의식을 창조하는 인간의 뇌
사람의 뇌와 동물의 뇌는 어떻게 다를까
남자의 뇌와 여자의 뇌는 어떻게 다를까
여자는 기본형이고 남자는 옵션형이다

2장. 뇌는 어떻게 작동할까
마음의 지도를 설계하다
생명의 파수꾼, 뇌간(뇌줄기)
운동 기능의 사령탑, 소뇌
감정과 기억의 중추, 대뇌변연계
최고 의사결정기구, 대뇌피질
뇌를 해부하다
3차원 뇌지도를 만들다
생각하는 세포의 탄생
뇌 속의 연결 회로를 만들다
좌뇌형 인간과 우뇌형 인간
왜 오른손잡이가 더 많을까?
나는 네가 한 일을 알고 있다
뇌에 관한 오해와 진실

3장. 감정은 무엇을 느낄까
감정이란 무엇인가
뇌는 알기 전에 먼저 느낀다
우리는 왜 사랑에 빠질까
웃음은 인간이 가진 고유한 특성일까
공포를 느끼면 왜 소름이 돋을까
우리는 왜 감정을 조절하지 못할까

4장. 마음은 어디에 있을까
의식은 심포니 오케스트라의 지휘자
자유의지는 정말 존재할까
우리는 하루에 얼마나 많은 생각을 할까
언어가 없어도 생각을 할 수 있을까
동물들도 언어를 말할 수 있을까
우리는 왜 꿈을 꿀까
우리는 왜 몽상에 빠져들까
무의식은 의식보다 똑똑하다

5장. 감각은 무엇을 인식할까
뇌는 보고 싶은 것만 본다
우리는 어떻게 사물을 볼까
뇌는 어떻게 이미지를 인식할까
왜 10대들은 음악에 열광할까
낯선 남자에게서 그의 향기를 느꼈다
우리는 왜 달콤한 음식을 좋아할까
피부는 제3의 뇌
감각의 오케스트라
뇌는 어떻게 시간을 인식할까

6장. 기억은 어디에 저장될까
뇌는 어떻게 정보를 전달할까
기억은 어디에 저장될까
기억은 어떻게 재구성될까?
잃어버린 시간을 찾아서
나이가 들면 왜 기억력이 나빠질까
기억은 어떻게 왜곡될까
나이가 들면 왜 시간이 빨리 갈까

7장. 뇌를 어떻게 발달시킬까
유전인가 환경인가
나이에 따른 뇌의 발달
우리가 먹는 음식이 바로 우리 자신이다
IQ가 높으면 머리가 좋을까
어떻게 하면 기억을 잘할까
우리는 왜 잠을 자야 할까
기억력을 좋게 하는 생활습관
뇌는 쓰면 쓸수록 좋아진다

8장. AI를 사용할 때 생각할 것들
인공지능과 인간지능의 경계
생물학적 뉴런에서 인공 뉴런까지
인공지능과 뇌과학의 만남
생각하는 기계와 느끼는 인간
인공지능과 인간이 함께 걷는 길

참고문헌

우리의 머릿속에는 1,400그램짜리 작은 도시(뇌)가 있다. 약 860억 개의 시민(뉴런)들이 24시간 쉬지 않고 떠들어댄다. 이 도시의 이름은 뇌다. 지하 깊숙한 곳에는 뇌간이라는 발전소가 있다. 여기서는 심장 박동, 호흡, 체온조절 같은 생명 필수 서비스를 담당한다. 가끔 의식을 잃을 때가 있지만, 뇌간은 여전히 야근을 계속한다. 소뇌는 도시의 교통 체계 시스템 같은 존재다. “어? 넘어질 것 같네?” 싶으면 0.1초 만에 근육들에게 지시를 내린다. 피아노를 칠 때도, 축구를 할 때도, 심지어 젓가락질을 할 때도 소뇌가 뒤에서 조용히 돕는다.
편도체는 도시의 경보 시스템이다. 조금만 위험해 보여도 “위험해!”를 외치며 온 도시에 사이렌을 울린다. 때로는 지나치게 민감해서 무해한 거미만 봐도 “괴물이다!”라고 소리친다. 해마는 도시의 도서관장이다. 모든 기억을 정리하고 분류한다. “어? 이 냄새 어디서 맡아봤지?” 할 때 해마가 부지런히 파일을 뒤적인다. 가끔 중요한 기억을 잘못된 폴더에 넣어두기도 한다. 시상하부는 도시의 온도조절장치다. 너무 더우면 “땀 좀 내라!”, 너무 추우면 “떨어라!”고 명령한다. (중략)
밤이 되면 이 바쁜 도시에도 하루를 마무리할 청소 시간이 온다. 뉴런들 사이의 공간이 평소보다 60퍼센트나 넓어지는 글림프 시스템을 통해 청소부(뇌척수액)들이 하루 종일 뇌의 구석구석에 쌓였던 노폐물을 씻어낸다. 꿈이라는 신기한 영화도 상영된다. 해마가 하루의 기억을 정리하면서 만든 초현실주의 작품들이다. 논리는 없지만 감동은 있다.

시상하부는 변연계의 실무진이다. “배고프다!”, “목마르다!”, “잠이 온다!”라며 우리 몸의 기본 욕구를 대변한다. 다이어트 중일 때 치킨 광고를 보면 “지금 당장 치킨이 필요해!”라고 외치는 것도, 새벽에 갑자기 라면이 땡기는 것도 모두 시상하부의 솔직한 느낌이다. 이성적인 대뇌피질이 “참아, 다이어트 중이야.”라고 말려도 “그런 게 어디 있어! 지금 행복이 우선이야!”라며 맞선다.
변연계의 진짜 매력은 인간을 인간답게 만든다는 것이다. 변연계가 없다면 우리는 그냥 걸어 다니는 컴퓨터가 될 뿐이다. 사랑할 때 두근거리는 마음, 친구와 함께 웃을 때의 즐거움, 가족을 그리워하는 마음, 모두 변연계가 선사하는 선물이다. 비록 가끔 우리를 감정의 롤러코스터에 태우지만, 그래도 변연계 덕분에 풍성하고 다채로운 삶을 살 수 있다.