지능은 어떻게 진화하는가 by 윌리엄 H . 캘빈

 

[ 밑줄 ]

 

ㅇ 인류가 지능을 갖게 된 것도, 우리가 생각을 하게 되는 과정도 모두 다윈적 과정에 의한다는 것이다.

 

ㅇ 복잡한 신경계를 지닌 모든 생물은 매순간 삶이 내놓는 문제에 직면하게 된다. 즉 '다음에는 무엇을 할까'하는 것이다.

- 수 섀비자 - 럼보, 로저 루인, 1994

 

ㅇ 피아제(Piaget)는 지능을 가리켜 여러분이 무엇을 해야 할지 모르겠을 때 사용하는 것이라고 정의했다.

 

ㅇ 1860년 대쯤 심리학자 윌리엄 제임스는 친구들에게 보내는 편지에서, 생각은 마음속에서 일어나는 다윈적 과정과 관계가 있다고 주장하였다.

 

ㅇ 몇 십 년 동안 우리는 과잉 생산된 시냅스의 선택적 생존에 대해 논의하고 있다.

--> 가장 유명한 분은 역시 제럴드 에델만 (Gerald Maurice Edelman) 

ㅇ 대뇌의 시냅스의 세기로 저장되어 있는 기억의 패턴....

 

ㅇ 나는 지능을 신경생리학의 가장 높은 곳에 있는 것으로 본다...개체의 뇌 조직이 갖고 있는 여러 측면이 작용한 결과라고 생각하는 것이다.

 

ㅇ 우리의 대뇌피질은 오렌지 껍질보다도 휠씬 더 얇아서 약 2mm의 동전 두게밖에 되지 않는다....모두 벗겨내 평평하게 펼치면 네 장의 타자용지를 덮을 정도가 된다.

--> 음 타자용지....원서가 1996년 나왔다....(How Brains Think - Evolving Intelligence, Then and Now , 1996년)

 

ㅇ 현대의 문헌에서는 지능을 추상적으로 생각하고 추론하고, 많은 양의 정보를 의미를 갖춘 체제로 조직할 수 있는 능력을 의미하는 경우가 많다.

 

ㅇ 나는 장 피아제가 강조한, 지능은 여러분이 무엇을 해야 할지 모를 때 사용하는 것이라는 이야기가 마음에 든다.....'정답'이 없을 때, 그리고 평상시대로 하는 것만으로 충분하지 않을 때 필요한 대처와 모색 능력이다. 지능은 즉흥성을 갖는다.

--> 이 책에서 건진 문장 중 내가 이해할 수 있는 한 가장 멋진 문장이었다.

 

ㅇ 지능을 나타내 주는 가장 훌륭한 지표는, 동물들이 맞부딪친 보다 단순하면서도 예측이 어려운 문제에서 발견될 수 있다. 이는 진화 과정이 아직까지 표준적인 반응을 제공해 주지 않기 때문에, 동물이 자신의 지적인 수단을 사용해서 즉각적으로 대처해야만 하는 매우 드믈고 새로운 상황을 말한다.

 

ㅇ 실질적으로 완전한 일의 진행을 위한 계획은 필요치 않다. 일정한 목표가 있고, 정기적으로 각 부분을 정교하게 마무리하는 것으로 족하다... 여러분은 대체적인 방향을 갖고 출발한 뒤에 경로를 수정한다.

 

ㅇ 지금도 기능하고 있는 창조성의 가장 중요한 두 가지 예를 들자면 종의 진화와 면역반응이다.

--> 맞다. 정말 맞는 말인데.....우리가 간과하는 구나...

 

ㅇ 의식과 지능의 함축적 의미 사이에는 크게 겹치는 부분이 있다. 의식이라는 단어는 우리의 정신세계에 있어서 깨어 있는 인식의 측면을 가리키는 경향이 있는 반면, 지능은 우리의 정신세계에 있어서 상상력과 효율성의 측면을 언급하는 경향이 있다..

 

ㅇ 인간에 대한 현대과학의 최소단위에 양자역학이 있고 최상위에 문학과 같은 인문학이 존재한다. 그 사이에는 양자역학 -> 화학결합 -> 생화학 -> 세포막 -> 시냅스 -> 신경세포 -> 신체(뇌) -> 존재, 통찰력, 결합에 의한 인문사회과학으로 이어지고 각 층은 스스로 준안정화되어 있다. 생물은 여러 층으로 쌓아 올려진 준안정화의 수준들을 포함한다. 

 

ㅇ 층을 이룬 안정성은 이런 준안정성의 수준이 쌓아 올려진 것이다. 생물은 여러 층으로 쌓아올린 이런 수준들을 포함한다. 

ㅇ 사람과에 속하는 호미니드의 뇌 크기가 지금으로부터 250만년전과 200만년 전 사이에 커지기 시작해서 유인원에 비해 대뇌 피질의 넓이가 4배가 될 때까지 계속 확대되었다는 사실과 그 시기가 지구의 빙기/간빙기를 되풀이한 시기였다는 것은 중요한 관계가 있다. 

 

ㅇ 정신적 문법은 지적인 추측을 위해 사용할 수 있는 정신적 구조에, 미래에 대한 가장 세밀한 통찰력을 제공한다. 그것은 덩어리 짓기, 순서대로 배열하기, 다윈적 처리과장에 의한다.

 

ㅇ 다윈적 과정이 진행되려면 6가지 요소가 모두 있어야 한다.

1) '패턴'을 포함한다. 패턴이란 유전이라는 DNA염기의 배열을 말한다.

2) 이런 패턴으로부터 '어떻게 해서든' 복제물이 만들어진다. 단위 패턴은 부분적으로 신뢰할 수 있는 방식으로 복제된 것으로 정의된다.

3) 때때로 패턴은 돌연변이 등의 방식으로 변화한다.

4) 제한된 환경공간의 점유를 위한 복제경쟁이 일어난다.

5) 변종의 '상대적인' 성공 가능성은 '다양한 환경 조건'의 영향을 받는다.

6) 다음 세대가 어떻게 될 것인가는 '어떤 변종들이 생식할 수 있을 때까지 살아남아서' 짝을 찾는데 성공하는 가에 달여 있다. 

 

ㅇ 복잡성과 카오스에 대한 연구가 우리에게 가르쳐 주고 있듯이, 결정론은 사실상 중요성이 없는 논쟁으로...

 

ㅇ 문제를 해결하는 힘은 새로운 정보를 얻는 데서 나오는 것이 아니라, 오래 전부터 알고 있었던 것을 정리하는 데사 나온다. - 루드비드 비트겐슈타인, 철학 탐구, 1953년 -

 

ㅇ 사고는 감정과 기억의 조합으로 나타난다....아니, 어떻게 보면 생각은 아직 일어나지 않은 (그리고 어쩌면 결코 일어나지 않을) 움직임이다. 생각은 대부분 순식간에 덧없이 흘러가 버린다. 

 

ㅇ 지능와 언어의 비약적 발전을 불러 일으킨 후보는 다윈기계와 피질과 피질 사이의 연결이다......즉, 신경세포가 담겨 있는 대뇌피질의 용적이 커지고 신경세포들 사이의 네트워크가 복잡해져 상호작용의 종류가 다양해진 것이 결정적이었을 것이라는 추론이 가능하다.

 

ㅇ 뇌의 어떤 시공적인 패턴들은 '대뇌 코드'(cerebral code)라는 이름을 갖게 될 수도 있다. 이는 하나의 사물이나 하나이 행동 또는 어떤 개념과 같은 하나의 추상물을 표현하는 뇌의 시공 활동 패턴으로 추측된다. 

--> 포더가 '표상'에서 주장한...'인지자들은 공통적으로 표상을 기초로하여 행동하다'는 주장에 표상과 닮은 것 같다. '표상적 심리론'의 '심적 표상'이라는 개념과 유비적으로 닮아 있다. 

--> 스티븐 핑거가  '마음은 어떻게 작동하는가'에서 말한 '마음 모듈'과 닮아 있다. 핑거는 "마음은 뇌의 활동인데, 뇌는 정보를 처리하는 기관이며 사고는 일종의 연상이다. 마음은 여러 개의 모듈 즉 마음 기관들로 구성되어 있으며, 각각의 모듈은 이 세계와의 특정한 상호작용을 전담하도록 진화한 특별한 설계를 가지고 있다. 모듈의 기본 논리는 우리의 유전자 프로그램에 의해 지정된다."라고 했다..

--> 제포 포더는 '마음은 그렇게 작동하지 않는다'에서 또 반론한다. 포더는 튜링이후 인지과학 연구를 자극한 '심적 과정은 곧 계산'이라는 관점에 반대한다..계산주의 마음이론이 가정하는 것처럼 인간 인지가 통사론적으로 작동한다고 보지 않는다. 마음은 어떤 제한적 요소와 이를 관장하는 유한한 규칙에 의해 지배되는 '국소적 통사 기계'가 아니다. 그 보다는 어떤 현상이 주어졌을 때, 그 현상을 가장 잘 설명하는 단순한 가설을 전체적 맥락에 의존하여 이끌어내는 식으로 인지가 이러어지는 것 같다고 한다. 그는 인지의 전국성과 맥락 민감성에 기반한 '귀추 추론'을 주장한다. 때문에 계산주의가 내세우는 국소적 계산 기계인 '모듈'과 근본적으로 부딪힌다...

 

ㅇ 대뇌 코드는 아마 하나의 사물이나 하나의 행동 또는 어떤 개념과 같은 하나의 추상물을 표현하는 뇌 속의 시공적 활동 패턴일 것이다. 이는 상품 포장지에 있는 바코드가 상품의 형태를 따르지 않으면서도 그것을 표현하는 것과 마찬가지다.

 

ㅇ 심리학자 도널드 O. 헤브가 1949년에 제출한 세포 집합 가설에 의거한다. 뉴런을 음계를 따라 풀어 놓은 것으로 가정한다면, '바나나 위윈회'는 선율과 같은 것이라 할 수 있다. 어떤 신경생리학자들은 관련된 모든 뉴런들이 화음을 이루는 것처럼 동시에 발사되어야 한다고 생각한다. 그러나 나는 대뇌 코드가 여러 화음과 따로따로 연주되는 여러 음표들로 구성된 짧은 선율에 더욱 가깝다고 생각한다. 우리 신경생리학자들은 따라따로 떨어져 있는 음표들을 해석하기보다는 화음을 해석하는 편이 더욱 쉽다는 사실을 알게 되었다.

ㅇ 우리는 장기기억이 '시공적패턴'이 될 수 없다는 것을 알고 있다. 도널드 헤브가 기억의 이중성이라고 일컫는 것이다. 활동중인 단기적 변형판(시공적임)과 한 장의 악보나 레코드 음반에 패인 홈과 비슷한, 공간적이기만 한 장기적 변형판이 그것이다..

 

ㅇ '대뇌의 바퀴 자국'은 레코드 음반의 홈에 있는 자국처럼 영속적이다. 튀어나오고 패인 자취는 본질적으로 대뇌피질이 시공적인 패턴의 다양한 목록을 만들어내도록 하는 다양한 시냅스의 세기이다...

 

ㅇ 단기 기억은 활동 중인 시공적패턴(심리학에서 '일하는 기억' (작업기억)으로 일컬어지는 것)일 수도 있지만, 순간적이고 공간적이기만한 패턴일 수도 있다. 이런 순간적 패턴은 영속적인 자취 위에 어느 정도 덧씌워지지만 흔들어 놓지는 않는 일시적인 자취를 말한다. (이것들은 대개 몇 분 만에 사라진다). 이것들은 단지 변형된 시냅스의 세기(신경생리학 문헌에서 '촉진'과 '장기적 증강'이라고 일컬어지는 것)로서, 반복이나 두 개의 특징적인 시공적 패턴이 뒤에 남겨 놓은 자취일 뿐이다.

 

ㅇ 튀어나오고 패인 영속적인 자취들은 각 개인에 따라, 심지어 일란성 쌍생아의 한 사람에서조차 독특한 양상을 나타낸다.

 

ㅇ 뉴런의 긴 섬유질 부분은 '축색(axon)'이라 하는데....전선과 같은 것으로 뉴런의 출력신호를 가깝고 먼 표적에 전달하는 일을 한다. 축색을 에워싸고 있는 지방질의 절연물질을 가리켜 '미엘린 초' 또는 '수초'라고 한다.

ㅇ 백질은 전화국 건물의 지하실에서 볼 수 잇는 것과 같은, 모든 방향으로 이러진 전선 꾸러미에 불과하다.

 

ㅇ 신경세포와 수상돌기는 흰색의 절연물질을 갖고 있지 않으므로 그것들이 모여 있으면 '회백색'으로 보인다..

 

ㅇ 계정 잔고가 어느 한계를 넘지 않는 한 메시지는 전달되지 않는다.

 

ㅇ 대뇌피질 영역은 백질이라는 케잌 위에 입힌 얇은 크림 층이다. 대뇌피질은 깊게 패인 주름을 갖고 있지만 그 두께는 2mm에 불과하다.

 

ㅇ 대뇌피질 표면에 눈금을 긋는다면 1제곱mm에서 약 14만 8천 개의 뉴런을 발견할 수 있을 것이다. 이는 언어피질이든 운동피질이든 마찬가지다.

 

ㅇ 가장 깊은 곳에 있는 뉴런 층은 외부 우편함과 같은 것으로 대부분 대뇌 피질을 떠나서 시상이나 척수처럼 먼 곳에 있는 피질하의 구조로 연결되는 선으 갖고 있다...

 

ㅇ 가운데 층의 뉴런은 내부 우편함으로서, 시상이나 다른 비슷한 곳으로부터 도착한 선을 갖고 있다.

 

ㅇ 표면에 있는 뉴런 층은 구내 우편함과 같다. 가까운 곳과 먼 곳에 있는 다른 영역에 있는 표면층과 함께 '피질과 피질' 사이의 연결을 만든다. 

 

ㅇ 대뇌피질에 있는 각각의 뉴런들을 돌아가면서 감청해 보면, 비슷한 일을 하는 뉴런들은 수직 방향으로 배열되어, 피질 칼럼이라고 알려져 있는 원기둥을 형성하는 경향이 있음을 발견하게 된다.

--> 가장 상세한 설명은 레이 커즈와일이 쓴 '마음의 탄생'이란 책에 있다.

 

ㅇ 이 중에서도 가는 원기둥, 즉 '미니칼럼'의 지름은 약 30마이크로미터에 불과하다. (이는 거미줄 정도의 매우 가는 실과 같다. 이런 칼럼의 가장 잘 알려진 사례는 시각피질의 방위 칼럼인데, 이 피질의 뉴런은 특수한 각도로 기울어진 선 또는 경계를 가진 시각의 대상을 좋아하는 것으로 보인다. 매크로 칼럼은 100개 이상의 미니 칼럼으로 구성된다. 

 

ㅇ 평균적인 대뇌 피질 영역에는 10,000개의 매크로 칼럼과 100만개의 미니칼럼이 존재한다. 

 

[ 연결 ]

 

'지능을 어떻게 진화하는가'는 1996년 번역/출판되었고 절판되었다.

같은 번역자로 '생각의 탄생 - 윌리엄 캘빈이 들려주는 인간 지능의 진화사' 2006년 다시 출판되었다.

(두 책을 다 가지고 있는데 원래는 같은 책인지 모르고 샀다. 읽다가 보니 같은 책...ㅠㅠㅠ)

(그러나 번역자가 시대에 맞게 손을 댔으니 어느 정도는 재번역본이라고 해야 하나...)

원서가 1996년에 나왔는데 그 해 번역을 하다니....1996년에 무슨 학문적 진보가 있었는지...

아님 번역자가 탁월한 분인지.....(번역자: 윤소영씨)

 

윤소영이라는 번역자가 탁월한 분이 것 같다.....

자신의 저서나 번역서가 180권이 된다니...(2020년 6월 기준)

생물학을 전공하시고 주로 아이들과 청소년을 위한 과학책을 번역/저술하시는 분이다...

(1994년 부터 2020년까지 거의 30여년을 책을 내시는 분이....역자 소개가 똑같다...)

 

아무래도 청소년용 도서를 많이 내시다 보니....내가 읽어 본 것이... 두 권 밖에는 없다.

우선 책의 내용적인 면을 비교해서 보자면...

교수님은 지능은 개념적으로는 유연성, 창조성, 다양성, 계획성, 사회성, 상상력, 면역성 등을 의미하며...

과학적으로는 뉴런들 간의 상호작용이라고 한다.

 

책을 서술한 목적은 '의식과 지능의 진화'를 다루고자 했다고 한다.

결론적으로는 (1996년에 나온 점을 감안하면) 근래에 읽은 유사한 책과 비교하면....(대중서란 목적에 비춰보면)

의식의 진화에 대한 부분은   김재익선생의 '의식, 뇌의 마지막 신비'보다는 못한 것 같고....

지능 진화에 대한 부분은 이대열교수의  '지능의 탄생'보다 못했던 것 같다. 

(비전공자로서 읽기가 그렇다는 것이지 책을 쓴 분들이 수준이 그렇다는 것이 아니다.)

 

다만 교수님이 제시하는 지능과 생각 -> 의식으로 나아가는 지적추측에 매커니즘은 (흥미롭지만) 나는 이해하지 못했다.

1) 연속성의 기초가 되는 통사론의 포개진 상자들

2) 그럴듯한 구실에 대한 모든 단서를 지닌 논리(논지) 구조

3) '가까이-속에-위에' 등의 상대적 위치를 나타내는 단어

4) 메모리의 제한된 크기와 그 결과로서 생기는 덩어리 짓기의 경향

5) 타도 운동을 이루기 이해 사용하는 여분의 신경 패턴 복제물에 매우 필요한, 정교한 연속을 위한 공동편의시설

6) 차이가 있는 패턴, 그것들의 복제, 실수를 통한 변종의 형성, 경쟁 그리고 다양한 환경조건에 의한 복제경쟁의 왜곡

 

책을 기술방식을 보면.....

저자는 뇌의 작동 방식을 음악의 작동 방식에 비유하여 설명한다.

뉴런 하나 하나가 음표들이라고 생각한다.....뇌가 음악 연주처럼 작동하리라 생각한다....

(즉, 음소, 단어와 단어 이 모든 것들의 관계와 배치가 문장과 문단이 되어 모비딕이라는 위대한 소설이 탄생되듯이..

(음표와 화음이 관계하여 베토벤의 운명이 완성되듯이..)

사실이 아니라도 너무 멋진 비유가 아닌가 ~~ !! 

(구성 요소의 관계와 조합, 어울림이 이 모든 것들을 만든다...)

 

대니얼 J. 레비틴 (Daniel J. Levitin)이라는 인지심리학자이자 신경과학자가 쓴 '뇌의 왈츠'가 연상된다. 

뇌를 음악에 비유한 것은 아니고 음악을 들을 때 뇌에서 어떤 일이 일어나는지를 알려주는 책이다.

물리학자, 스테판 알렉산더 (Stephon Alexander)가 쓴 '뮤지컬 코스모스'란 책도 생각난다.

우주와 음악이 물리학적으로 관련성(공통성)이 있다는 주장이다.

저자는 '재즈와 우주론 사이에 이종동형(isomorphism)'이 있다고 말한다. 

 

[ 자평 ] 두 번 읽었으나 다시 읽어야 할 책....

 

1장 ~ 4장. 지능을 갖춘 동물의 진화까지는 평이하여 따라 갈 수 있었다.

5장. 지능의 토대로서의 통사론 -> 6장. 끝임없이 진행되는 진화  -> 7장. 지적 행동의 진화은 내 지식으로는 어렵다.

 

이 책의 핵심 주장은 (내가 읽은 바는)

 

ㅇ 사고는 감정과 기억의 조합이다.

ㅇ 사고는 지능과 언어의 비약적 발전 덕분이다. 지능와 언어의 비약적 발전을 불러 일으킨 후보는 다윈기계와 피질과 피질 사이의 연결이다

ㅇ 우리 두뇌에는 '대뇌 코드'라는 것이 존재한다.

 

애석하게도 내 지식이 짧아 저자의 핵심 주장을 다 이해하지는 못했다.

따라서 교수님의 주장이 지능을 연구하는 뇌연구 분야에서 어느 정도 중요도와 설명력이 있는지 모르겠다. 

 

1996년에 나온 책이고 두 가지 번역본으로 읽었지만 완전한 이해에는 실패했다.

2020년 블로거를 정리하면서 다시 한 번 읽었으나... 벽이 있는 곳에는 벽이 있다. .