<신경과학과 마음의 세계> 3부 세미나 후기

곰곰
2018-11-17 11:04
355

분명 에델만 박사님은 제가 이렇게 헤맬 것이라고 예상 못하셨겠죠? 



아마도 가장 친절하신 방법으로 풀어주신 것일텐데... 이렇게 이해를 못하는 건.... 제 잘못입니다. ㅜㅜ



그래도 언젠가 무릎을 탁 치며 “아! 이런 것이였는데, 그 땐 내가 왜 몰랐었지? “하는 날이 오리라 또 믿어보면서....


(바라옵건대 가까운 시일 내면 좋겠습니다만...ㅋ)






제가 발제한 부분은 이 책의 하이라이트 3부(9-11장)입니다. 





에델만은 중추 신경계의 다양성과 통합성을 설명하기 위해 진화론에서 그 실마리를 가져옵니다. 


뇌에서 일어나는 진화적 과정, 즉 신경 다윈주의(뉴런 집단선택설)를 9장에서 설명하고 있습니다.





뉴런 집단선택설 (TNGS)

뇌기능이 선택적 과정에 따라 확립된다면, 

뇌의 구조적, 기능적 변이성과 뇌가 어떻게 범주화를 이행하는지에 대한 설명를 조화시켜야 하고 

이런 문제들을 해결하기 위해 에델만이 제안한 이론이 바로 TNGS입니다. 이는 세가지 교리에 의합니다.  


1) 발생 선택: 다양한 신경회로 형성 단계. 발생 초기, 역동적 과정을 통해 종 고유의 신경해부학적 구조(1차적 레퍼토리)가 형성된다. 

                   전체 과정은 선택적이며, 선택은 후성적이다.  

2) 경험 선택: 행위의 결과로 시냅스 개체군이 선택적으로 강화되거나 약화되어 다양한 기능 회로(2차적 레퍼토리)를 효과적으로 ‘개척한다’.  

                   이런 선택은 특정 행동의 가치에 따라 이루어진다.  

3) 재입력 지도화: 시공간적 상관성과 의식 통합을 보장하는 중요한 과정이다.  

                          뇌 지도들의 상호 연결을 통해 재입력 신호를 주고 받으며 시공간적으로 서로 조정한다.(동기화) 

                          각 지도 뉴런 집단의 상호 연결과 선택적 조정을 통해 시간이 지난 후 발생하는데, 그 지도들은 독립적이면서 분리적으로 입력을 받는다. 



이러한 재입력 지도화를 통해 범주화가 이루어집니다. 


에델만은 ‘지각 범주화’의 경우를 예로 삼아 범주화를 실행하는 능력이 어떻게 신경계 내에서 체현되는지를 살펴봅니다. 





지각 범주화

- 신체와 환경에서 나오는 온갖 신호들을 (선택적으로) 의미있는 배열로 빚어서 적응성 있는 행동의 근거로 삼는다. 

- 여러 다른 조건 하에서 한 사물의 다양한 측면을 보게 되면 항상 반복되는 공통 특징이 범주화 되게 된다.  

- 감각체계와 운동체계 간 상호작용에 의해 수행된다. 특정한 기간 내에 재입력 되는 신호들에 의해  

  감각 지도와 운동 지도가 (위상학적으로) 연결되면, 그 연결은 시냅스 변화를 통해 강화되기도 하고 약화되기도 한다.   


이렇게 지각 범주화는 재입력식으로 연결된 다양한 지도의 출력들을 감각-운동 행위에 짝지음으로써 가능한데, 


이러한 고차원적 구조를 ‘전면적 지도화’라 부릅니다. 





전면적 지도화 

- 지각 범주화를 수행하는 최소 구조.

- 뇌에서 비지도화된 부분들(소뇌,기저핵과 같은 특수한 구조들)과 
상호작용할 수 있는 다양한 재입력 국소적 지도들(운동, 감각 지도 모두)을 

  포함하고 있는 역동적 구조다.  

- 전면적 지도화로 인해 각 국소적 지도에서 일어나는 선택적 활동들은  

  동물의 운동행위나 세계에 대한 새로운 감각 표본 추출, 나아가 연속적인 재입력 활동들에 연결된다.  

- 여기서 운동-감각 신호가 지속적으로 짝지어지면 범주화가 이루어지는데,  

  이러한 결정은 신호들의 상호연결에 대한 통계(경험)를 기반으로 선택적으로 발생한다. 

  컴퓨터 같은 프로그램에 따라 일어나지 않고 지령에 의하지 않는다.  


에델만은 이러한 전면적 지도화 내에서의 체성선택이 ‘기억’과 ‘개념적 능력’과 같은 새로운 기능을 획득하는 가장 강력한 수단임을 강조한다. 





기억

- (특수한) 전면적 지도화를 계속 반복하는 것, 지속적인 재범주화 과정이다.

- 지각 범주화가 본질적으로 개연적이기 때문에 기억의 연상, 부정확성, 일반화 등의 특성이 생긴다. 


개념적 능력

- 지각-기억-학습 3요소를 연결시켜 관계적 속성을 낳도록 하는 능력이다.(전면적 지도들의 연결)

- 외부적 자극에 의해서가 아닌, 스스로의 활동에 의해 지도를 형성한다. 


이로써 의식을 생물학적으로 설명한다는 에델만의 목표에 이르는 데 있어 반드시 있어야 할 교량적 요소들은 제공되었습니다.


에델만은 의식을 ‘1차적 의식’과 ‘고차원적 의식’으로 구분하는데 11장에서는 1차적 의식에 대해 설명합니다.





1차적 의식

신경계 조직은 뇌간-변연계의 본능 시스템과 후에 진화한 시상-피질계 두 종류가 있다. 

  뇌간-변연계는 일종의 가치계로서 식욕, 성욕, 완료 행동과 진화된 방어적 행동 유형과 관계된다. 

  이 시스템은 신체 기능을 돌보기 위해 일찍이 진화한, 내부의 시스템이다. 


  반면 시상-피질계는 점점 복잡해지는 운동 행위와 세계의 사건들에 대한 범주화를 허용하기 위해 늦게 진화됐다. 


  이 두 시스템이 진화과정 중 서로 연결되어 만나면서 1차적 의식이 형성되었다. 

- 1차 의식의 출현은 장면(일련의 범주화)을 창조해 내는 능력의 진화론적 발생이다.

- 과거의 신호들은 내부 조절계에 의해 가치에 연결되고(자기 신호), 외부에서 들어온 범주화 된 신호들(비자기 신호)은 

  상호 연관되어 가치-범주 영역에서 기억에 이른다. 이 가치-범주 기억이 외부 신호에 대한 현재의 지각 범주화와 

  재입력 연결됨으로써 상호 연관적 장면(1차적 의식)이 생겨난다. 1차적 의식은 일종의 ‘기억된 현재’이다.  





다음 시간에는 <신경과학과 마음의 세계>를 다 읽습니다. 


12장-17장은 장지혜 샘께서, 18-20장은 눈 샘께서 발제 맡아주셨습니다. 




댓글 3
  • 2018-11-18 18:51

    아이고, 발제도 꼼꼼하게도 정리를 잘 해주셨는데 후기도 역쉬 깔끔합니다.. ^^

    전 읽긴 읽었지만 당최 생물학이니 신경과학이라니 하는 영역에 대해 아는 게 없다보니 

    낫 놓고 기억자 모르는 무지렁이 심정입니다. 답~답한 것이... ㅎㅎㅎ

    아무리 자세히 설명해 준다고 해도 세세한 내용들이 그저 붕붕 떠다니면서  머리속에 잘 들어오지 않습니다.

    그러다 보니 이미 익숙한 틀에 꿰어 맞추려는 식으로 접근하게 되네요.

    기존의 사고 틀에서 벗어나려고 공부하는 것인데 말이죠.

    암튼 꼼꼼히 읽어봐야 하는데 시간에 쫓겨 마음은 급하고....

    발제하시는 두 분의 수고에 좀 기대어 볼까요? ㅎㅎ

  • 2018-11-20 09:20

    잘 정리해 주셨군요~^^감사합니다 .

    낯선 개념들이 많이 나와서 어렵게 느껴졌지요 . 제 식으로 전면적 지도화를 약간만 보충해보면,

    전면적 지도화는 지각의 범주화를 보여주는 조직, 구조를 이르는 말인거죠

    즉 어떤 외부의 신호가 들어오면 그에 대응하는 운동이 만들어 지면서 범주화되어 지면서 나타는 거죠

    이때 나타난 운동은 감각신호로 되돌아 가서 선택되어지는데 그러면 전면적 지도화를 바꾸기도 합니다

    전면적 지도화가 재배열되거나 붕괴되거나 혹은 다른 전면적 지도화로 대체되기도 한다는 거죠

    저자는 전면적 지도화의 이와 같은 역동성을 강조합니다.

    달리 표현하면 전면적 지도화는 프로그램되어 있지 않으며 지령에 의하지 않는다는 것입니다

    그래서 전면적 지도화에서 나타나는 기억은 컴퓨터에서 복제되는 방식처럼 고정된 부호화된 속성을 가지지 않음을

    강조하며 뇌가 일종의 컴퓨터라는 견해에 대해 반박하고 있습니다 .

  • 2018-11-25 16:41

    후기 감사합니다~^^

    저는 내용도 어렵고 정리도 어렵네요.

    발제문 올리는 방법을 몰라 헤메다가 이제서야 올려요~

번호 제목 작성자 작성일 조회
320
우주의 구조 12장 질문입니다. (5)
상선약수 | 2022.11.19 | 조회 315
상선약수 2022.11.19 315
319
우주의 구조 10,11장 후기 (8)
아렘 | 2022.11.16 | 조회 372
아렘 2022.11.16 372
318
우주의 구조 10, 11장 질문을 올려주세요. (7)
미르 | 2022.11.12 | 조회 337
미르 2022.11.12 337
317
우주의 구조8,9장 후기 (3)
상선약수 | 2022.11.08 | 조회 320
상선약수 2022.11.08 320
316
우주의 구조 8, 9장 질문을 올려주세요. (5)
미르 | 2022.11.05 | 조회 325
미르 2022.11.05 325
315
우주의 구조 5,6,7장 후기 (5)
미르 | 2022.11.01 | 조회 281
미르 2022.11.01 281
314
우주의구조-5,6,7장 질문을 올려주세요 (8)
여울아 | 2022.10.28 | 조회 279
여울아 2022.10.28 279
313
우주의 구조 4장 후기 - 공간을 설명하는 새로운 도구, 양자역학 (9)
잎사귀 | 2022.10.25 | 조회 260
잎사귀 2022.10.25 260
312
우주의 구조 : 제4장 얽혀 있는 공간, 메모 (9)
미르 | 2022.10.22 | 조회 272
미르 2022.10.22 272
311
우주의 구조 3장 후기 - 우리는 시간에 대해 얼마나 알고 있나? (6)
이스텔라 | 2022.10.21 | 조회 276
이스텔라 2022.10.21 276
310
우주의 구조 3장 메모 (12)
미르 | 2022.10.14 | 조회 247
미르 2022.10.14 247
309
과학세미나 회원들을 소개합니다. (3)
여울아 | 2022.10.14 | 조회 254
여울아 2022.10.14 254
글쓰기