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이 강의가 15년째이다. 첫 강의는 2008년 경복궁역 근처 빌딩에서 시작했다. 여기에는 60대 중반 넘어 오직 공부를 위해 서울에 원룸 얻었다는 분도 계신다. 인도 사람들이 일생에서 자식 낳고, 사회경제활동 끝나는 40대 이후가 되면 임서기(林棲期)라고 해서 산림에 머물면서 마지막으로 “내가 이 세상에 왜 왔는가?” 궁극적 질문을 찾아간다. 대략 60대 넘어간 사람들은 본인을 위해 임서기에 들어가야 한다. 숲속에 들어가서 공부해야 한다. 그런 단체가 박자세이다.

첫 주에 열심히 듣다가 다음 주에 사라지는 분이 꼭 몇 분 계셔서 미리 예방주사를 놓고 시작한다. 다른 데서 강의를 많이 들어 본 개념으로 여기 오면 안 된다. 여기는 “따라올 수 있는 사람은 따라오고 말 사람은 말아라. 타협하지 않는다”는 모토다. 제목 100% 무시다. 질문해도 안 된다. 매년 50% 새로운 것이다. 일체 파워포인트 없이 내 기억으로만 강의한다. 박자세 모토는 “타인의 지식을 훔쳐가는 도둑이 되자”이다. 기존의 교육방식은 다 내려 놓아야 한다. 청중에게 타협하지 않는 단체이다. 그래서 박사과정 강의도 일반인에게 가능해진 것이다. 타협해서 안 될 것이 공부이다. 묻는 것 없이 암기하라. 이것이 가장 빠른 길이다. 당신의 직업, 종교보다 우위에 둘 수 있는 사람만이 공부꾼이다. 공부는 목숨 내걸고 할 수 있어야 한다.

15년 동안 동일한 포맷으로 봄에는 우주의 진화, 가을에는 뇌과학을 강의했다. 장소는 조금씩 바뀌었다. 가장 많은 시간은 건국대에서 했다. 다음이 교대, 그리고 여기 온 지가 5년 되었다. 특별한 뇌과학은 처음에는 4주로 시작했고, 기본 8주를 했다. 다시 4주로 줄였는데, 지금부터 하는 박자세 모든 강의는 4주가 기본이다. 그만큼 덴스(Dense)해졌다. 그래서 물으면 안 된다. 이런 단체 오면서 기본용어 체크 안 하고 오면 안 된다. 어떤 단체가 강의를 15년 했다면 오기 전에 사전조사를 하고 와야 한다. 4주에서 1주 쉬는 것은 박자세식 학습법을 첫 주에 감을 잡고 1주간 훈련을 해보라는 것이다. 이 강의는 3주 전부터 목요일 줌강의에서 시작되었다. 현장에서 덴스한 것이 4주이고, 줌으로 3주 전부터 시작되었고, 강의 진행 중에도 목요일에 줌강의가 병행된다. 그래서 부탁드리는 것은 이 장소에 다른 책 가지고 오지마라. 패드도 가급적 안 쓰면 좋다. 현장에 오는 것은 얼굴 보러 온다.

박자세식 공부는 100일 기도와 같은 것이다. 10일 단식하다가 감홍시가 너무 먹고 싶어서 살짝 먹으면 100% 단식 실패한 것이다. 인생에 두 달 없다고 생각하고 나와 함께 거친 항해를 해야 한다.

오늘 아침에 “VIP”가 뭔지 화들짝 놀랐다. 들어본 적 있는가? 다 기억 못 할 것이다. 작년에 VIP 적으면서 어마어마한 것 찾았다고, 두껑 덮어 놓는다고 하면서 지나갔다. 오늘 강의 끝나면 VIP가 뭔지 감 잡을 것이다.

오늘 기분이 무지 좋다. 1979년 대학교 1학년때부터 가지고 있던 목에 가시같은 것이 어제 저녁에 힌트가 왔다가 오늘 새벽에 뽑혔다.

70년대 후반 학번들은 크리슈나무르티(Jiddu Krishnamurti, 1895~1986)를 알 것이다. 1979년 처음 번역된 책이 <아는 것으로부터의 자유(Freedom from the known)>이다. 정현종 선생님이 번역을 했다. 당시 연세대 강사 시절로 “혼자 깨닫는 깨달음은 깨달음이 아니기에 번역을 한다”고 썼다. 법정스님도 크리슈나무르티 매니아가 되었다. 나도 매니아가 되었다. 40년 전 이야기이다. 왜 매료가 되었는가? 크리슈나무르티가 강의하면 인도에서 수천 명이 모인다. 의자 하나 놓고 앉아서 3시간 강의하고 질문 안 받고 나간다. 크리슈나무르티의 책의 모티브는 “우리 생각은 어디서 어떻게 출현하고 사라지는가?”이다. 젊은 공학도가 이 책에 꽂혀서 유학 갈 때도 들고 갔다. 석박사 과정 하면서 잊었다가 브레인 공부를 시작하면서 크리슈나므르티가 던진 “생각은 무엇인가?” 가 그림자처럼 따라 다녔다. 크리슈나무르티에 대한 관심이 사라진지는 10년이 넘었다. 그리고 다시 돌아가고 싶지 않다. 별 관심이 없다.

당시 브레인 사이언스는 명확히 대답하기 어려웠다. 브레인사이언스가 과학적 근거를 마련한 것은 fMRI가 출현한 1990년대부터이다. 그때는 크리슈나무르티에게 경도될 수 있다. 브레인사이언스에서는 생각을 의식(Consciousness)이라는 분야에서 다루어 왔다. 생각은 학술용어가 아니다. 기억이라는 단어는 1970년대까지도 브레인과학 논문에 실리기 어려웠다. 그 후에 기억이 어마어마하게 힘을 가지면서 지금은 기억이 실체가 있고 중요해졌다. 의식은 대가급의 무덤이다. 대가급 올라 간 사람들이 한마디씩 하는데 목소리 쎈 사람이 이긴다는 수준 정도이다.

그런데 올해 옆구리를 찔렸다. 먼저 파깨비 유트버를 칭찬해주고 싶다. 동영상 5개는 내 공부를 3년 앞당겨 주었다. 그룹이론에 대해서 대충 설명해 준 것이 나에게 홈런을 쳤다. 두 번째는 일주일 전에 본 유튜브이다.

과학사를 보면 젊은 연구자들이 던진 것으로 노밸상까지 간 것이 있는데, 세계적 대가들이 그것을 생각 안 한 것이 아니라 그만큼을 생각 못 한 것이다. 욋슨과 크릭의 DNA 발견이 그러하다. 왓슨은 전공이 동물학, 크릭은 물리학자이다. DNA는 분자세포생물학 분야인데, 비전공 학자이니 당시 최고의 생화학 교과서를 공부하면서 구조를 밝혀 나갔다. 그 교과서를 쓴 대가가 노벨상 두 번(화학상, 평화상) 받은 폴링(Linus Carl Pauling, 1901~1994)이다. 당시 폴링은 단백질의 α-helix 구조를 밝혀서 노벨상을 받은 사람이다. 세계적인 생화학자가 쓴 교과서를 한 장씩 넘겨 가면서 왓슨과 크릭이 실험을 한 것이다. 세계적 대가가 풋내기와 경쟁을 하면서 놓친 것이 ‘수소결합’이다. 폴링이 나중에 알고는 땅을 쳤다. 인류사를 바꾸어 버린 노벨상이다. DNA 염기간 결합은 공유결합이지만 DNA 가닥의 결합은 수소결합이기에 3M 테이프처럼 쉽게 붙었다 떼었다 할 수 있다. 그래서 질퍽해지고 그것이 생명이 된다. 만일 공유결합으로만 되어 있으면 우리는 다이아몬드처럼 돌멩이가 된다. 이중나선의 핵심이 수소결합이다. 그래서 우리는 도둑이 되어야 한다. 세계적 도둑이 왓슨이다.

40년 동안 목에 가시가 된 “생각은 무엇인가?”는 질문이 틀렸다. 이렇게 접근하면 안된다. 생각으로 가는 길에 생물학과 지구과학이 만나야 한다. 지구과학적으로 생각을 보면 너무나 간단하다. 오늘 강의는 이것만 이해하면 된다. 모든 대가들이 매달려서 “생각은 무엇인가?” 물었는데, 모두가 동의하는 답을 못 내놓은 이유는 낮은 차원에서만 물었기 때문이다. 다른 차원이 있다. 다른 차원에서 보면 너무나 간단한 문제이다. 4시간 따라오면 답이 나올 것이다.

매 강의마다 그림이 5개 나온다. 메인 그림이 1장이고 관련된 그림 4장이다. 강의가 끝나면 20개의 그림을 가지고 간다. 이해는 하수가 한다. 통째로 그림과 용어를 암기하여야 한다. 지금 단계의 이해는 모두 딴 쪽에 빠져 있어서 오해일 것이다. 지금은 이해하지 말고 용어를 새겨라.

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방금 완성된 그림이다. 이 그림 하나면 한 달 공부하는 것보다 낫다. 중요한 것은 그림 그리는 순서이다. 순서 바꾸면 못 그린다.

시상(Thalamus)을 그린다. 단면으로 그린다. 다음은 뇌간(Brain stem)이다. 앞에 그림이 가이드가 된다. 뇌간은 중뇌(midbrain), 교뇌(pons), 연수(medulla)로 나뉜다. 다음은 해마(Hippocampus)이다. 이 그림만 그릴 수 있으면 브레인 공부를 1년 앞당긴다. 대칭화, 모듈화로 그리고 일체 곡선은 없다. 다음은 대상회((cyngulate gyrus)로 전대상회(ACC, anterior cingulate cortex), 후대상회(PCC, posterior cingulate cortex)로 나뉜다. 다음은 대뇌피질(Cerebral cortex)을 덮는다. 전두엽(Frontal cortex)을 얇게 그리고, 두정엽(Parietal cortex), 후두엽(Occipital cortex)을 같이 그린다. 자를 대고 그리면 안 된다. 실험데이터도 손으로 찍는다. 틀리는 것을 사랑해야 한다. 끊임없이 수정하는 과정이 가장 좋은 학습이다. 1년 공부 어설프게 하지 말고 이 그림을 100번 그리면 지식이 갖다 붙는다.

전두엽을 입체로 그려준다. 이어서 두정엽도 평행 맞추어 입체로 빼준다. 유튜브 브레인 강의에 학부모 질문이 “초등학생 어느 학원에 보내면 좋은가?”에 “스케치”라고 했더니, 댓글에 “아는 사촌이 스케치, 종이접기 잘하더니 카이스트 갔다”고 하였다. 종이접기, 스케치, 레고블럭은 입체적 사고를 키운다. 인문학 하는 사람들은 그림을 입체로 못 그린다. 그래서 브레인 구조를 힘들어 한다. 최소 1주일 동안 입체그림을 30번 그려보면 통째로 온다. 우주가 입체로 된 것을 느껴야 차원적 사고를 할 수 있다.

입체로 그리려면 평행으로 그려야 한다. 전두엽에서 안와전두엽(OFC, orbitofrontal cortex)을 그릴 수 있게 밑을 입체로 그린다. 후두엽도 같은 양상으로 처리해준다. 시각영역이 안으로 들어가 있는 것이다. 대뇌피질 지붕공사 끝나면 나머지도 입체로 바꾸어야 한다. 대상회도 입체로 바꾼다. 가장 중요한 것이 시상이다. 평행선 따라 입체로 그려준다. 그러면 시상이 손아귀에 들어온다. 입체로 그리면 다 실을 수 있다.

다음은 뇌간을 입체로 그린다. 중뇌에 시개(tectum) 구조를 입체로 그려준다, 상구(SC, superior colliculus), 하구(IC, inferior colliculus)가 다 들어간다. 다음은 개방연수, 폐쇠연수가 있는 연수를 입체로 그려야 쐐기핵(Cuneate nucleus)과 얇은핵(gracile nucleus)을 알 수 있다. 이 핵들이 오늘 강의의 핵심인 척수를 타고 올라와 1차 체감각 피질(S1, primary somatosensory cortex)과 2차 체감각 피질(S2, Secondary somatosensory cortex)까지 가는 의식적 촉각이다. 중뇌와 연수를 입체로 그리면 가운데 구멍난 위치가 나오는데 소뇌를 떼어낸 제4뇌실(Fourth ventricle)이다. 균형감각이 여기에 있다. 맨 아래에는 비장의 판데기를 그려준다. 척수(spinal cord)이다.

전두엽 아래쪽에 피질을 입체로 그려준다. 측두엽(temporal cortex)을 나타낸다. 후두엽 아래에는 소뇌(cerebellum)를 그려준다. 소뇌는 푸키네 세포(Purkinje cell)가 2천만개 있어 두껍게 표시해준다.

이제 시상을 입체로 보여준다. 매번 고구마처럼 그려서 헷갈렸다. 중간에 고속도로를 내는데 뒤에 30%는 남겨둔다. 고속도로에서 초입에 위로 곁가지를 내서 분리되는 핵이 AN(anterior nucleus)이다. 다음 아래편으로 나누어 주고 이름을 붙여준다. 혼자 공부하면서 문패 달 때의 쾌감이 대단하다. VA(ventral anterior n.)와 VL(ventral lateral n.)이다. VL은 잘못되면 벌벌 떠는 파킨슨병이 되는 소뇌의 전초기지이다. AN과 VA는 변연계(Limbic system)와 전전두엽(Prefrontal)으로 많이 간다. 전전두엽 전용라인 깐 곳은 MD(mediodorsal n.)이다.

‘치명적 가족성 불면증(fatal familial insomnia)’이 학계에 보고된 것이 20-30년 밖에 안 되었다. 사람을 대상으로는 실험을 못 한다. 가장 최악의 고문이 사람 잠 안 재우는 것이다. 마우스에게 15일간 잠을 박탈한 실험에서 처음에 털이 빠지고 꼬리가 짤라지면서 죽는데, 속에 박테리아가 증식해서 속에서부터 갉아 먹었다. 잠을 안 자면 곧장 직격타를 받는 곳이 면역계이다. 면역계가 붕괴되면 체내에 있던 박테리아가 증식해서 죽는다. 이 병을 진단받으면 최고 6개월 밖에 못 산다. 브레인 해부해보면 MD핵이 망가져 있다. MD핵이 잘못되면 잠을 못 자고, 무감정, 무언어, 무행동으로 방콕이 된다. 그 만큼 중요한 핵이다. MD핵은 전적으로 전전두엽으로 간다. 전전두엽의 정의가 MD에서 투사를 받는 영역이라고 정의하는 학자도 있다.

다음 VPL(ventral posterior lateral n.), VPM(ventral posterior medial n.)이 있다. 몸에서 올라오는 모든 촉각은 VPL, 얼굴에서 오는 모든 촉각은 VPM이다. 헷갈리면 안 된다. 목 아래와 목 위를 브레인은 구분한다.

다음 뒤쪽의 핵은 시상침(pulvinar)이다. 이 핵을 모르면 오늘 이야기 한 “목에 가시가 어떻게 뽑혔는지” 이해를 못한다. 이 핵의 등쪽 영역이 인간에 와서 엄청나게 커졌다. 이 핵은 시각과 관계있는데 반야심경에서 나오는 조견(照見)하는 시각이다. 메타사고를 할 수 있는 전체를 다 볼 수 있는 시각이다. 1차 시각이 아니고 꿰뚫어 볼 수 있는 시각이다. 등쪽 영역이 사피엔스에 와서 어마어마하게 커졌다. 그래서 인간은 시각적 동물이 되었다. 시상침의 밑에 살짝 그리면 외측슬상체핵(LGN, lateral geniculate n.), 내측슬상체핵(MGN, medial geniculate n.)이다.

시상에서 화룡점정(畵龍點睛)을 찍으면, 수질판내핵(ILN, Intralaminar n.)이다. 수질판은 축삭(axon) 다발이 나와서 실타래와 같은 판을 만든 것이다. 그것이 고속도로이다. 여기에 핵이 점처럼 박혀 있다. 이 핵에서 신경다발이 광대한 지붕 전체에 나간다. 그래서 여기를 건드리면 의식이 불을 끄듯이 사라진다. 여기 좁쌀 같은 핵에서 의식을 발생시킨다. 대뇌피질 반을 들어내도 의식이 사라지지 않는데, 좁쌀만 한 것을 건드리면 전체 불이 다 꺼진다. 의식은 리얼한 것이다. 의식연구의 출발이고 마지막이다.

중놔 배쪽(ventral)에 고속도로를 내야 한다. 하행운동로이다. 배쪽은 운동, 등쪽은 감각신경이 지나간다. 구조 속에 다 있다. 중뇌 등쪽(dorsal)에 중뇌수도회색질(PAG, periaqueductal gray)이 있다. 구멍을 따라가면 제4뇌실을 만난다.

중뇌 배쪽에 진하게, 등쪽에 옅게 그리면, 진한 쪽이 흑질치밀부(SNc, Substantia nigra pars compacta), 옅은 쪽이 흑질망상부(SNr, Substantia nigra pars reticulata)이다. 흑질치밀부는 도파민 센터로 전체의 70%를 만든다. 흑질망상부는 상구와 고속도로가 나 있어 눈 운동을 다룰 때 관계된다.

삼차신경(trigeminal nerve)을 실으면, 가지 3개가 들어온다. 감각로를 따라 들어와 신경세포 덩어리인 ‘감각핵복합체(sensory nuclear complex)’와 만나는데, 얼굴의 통증, 온도, 촉각, 치통 다 들어간다. 감각핵복합체는 중뇌까지 올라가면 고유감각까지 처리한다. 잠자다 보면 턱이 아래로 내려가는데, 아래턱 위치가 어디에 있는지 아는 것이 고유감각이다.

뇌간 한가운데 박혀있는 핵이 트리오로 있는데, 첫 번째 위로 올라가는 것이 내측세로다발(MLF, medial longitudinal fasciculus)로 눈동자 운동을 조절하고, 밑으로 내려가면 어깨까지 온다. 목과 어깨의 균형감각을 알려준다. 상행 눈동자, 하행 어깨근육이다. 상행 눈동자는 시신경 3번, 4번, 6번에 관여한다. 두 번째는 내려가는 시개척수로(TS, tectospinal tract)이다. 이것이 작동 안 하면 자전거 탈 때 눈감고 타는 것과 같다. 세 번째는 올라오는 내측섬유대(ML, Medial Lemniscus)이다. 손발에서 올라오는 모든 촉각이 올라온다.

다음은 척수를 그려준다. H를 그리고 가운데 구멍을 뚫는다. 이 구멍이 위로 올라가면 제4뇌실, 중뇌수도관을 만난다. 척수의 후섬유단(PC, posterior column)에서 올라온 감각신경은 교차하여 내측섬유대(ML)가 되어 시상의 VPL로 간다. 촉각을 처리하는 신경은 척수 등쪽의 배근신경절(DRG, dorsal root ganglia)로 온몸의 피부, 근육에 퍼져 있다.

척수 옆에 교감신경기둥(Sympathetic trunk)을 그려준다. 내장신경(Splanchnic nerve)으로 간다. 척수회색질 가쪽 가운데에 있는 영역이 IML(intermediolateral cell column)이다. 교감신경의 가장 말단 중개소이다.

대뇌피질에서부터 중뇌 배쪽을 거쳐 내려오는 고속도로 다발은 90%는 연수에서 좌우교차하여 척수 외측으로 가는데 외측피질척수로(lateral corticospinal tract)이다. 10%는 동측으로 내려오는데, 전측피질척수로(anterior corticospinal tract)이다. 외측피질척수로에서는 시냅스하여 척수 안쪽으로 들어와서 α-MN(α-motor neuron)과 시냅스하여 골격근으로 간다. 전측피질척수로에서도 α-MN과 시냅스 하여 같이 들어간다. 묘한 것을 알아야 한다.

이제는 해마를 입체로 그린다. 어려운 부분이다. 해마는 전체에서 앞부분이다. 치상핵(dentate gyrus)이 있고, 거기서 나오는 출력 신경다발이 뒤쪽으로 붙어 나와서 선이 두껍게 그려진 것이 뇌궁(fornix)이다. 뇌궁은 신경세포가 아닌 해마에서 출력된 100만개 축삭다발로 시상을 타고 올라와서 내려오면서 일부는 중격영역(septal area)으로 일부 빠지고 나머지는 시상하부에 있는 유두체(MB, mammillary body)로 연결된다. 알콜성 치매는 유두체가 없어지면서 발생한다. 유두체에서는 시상의 AN으로 간다. AN에서는 전측시상방사(ATR, anterior thalamic radiation)로 어마어마한 100만 다발이 전대상회(ACC)로 가서 후대상회(PCC)를 타고 다시 해마로 들어온다. 이것이 파페츠 회로(Papez Circuit)이다.

이제 5개 대륙을 그려야 한다. 해마 바로 위에 있는 첫 번째 대륙이 편도체(amygdala)이다. 해마와 붙어있다시피 연결되어 있다. 오른쪽과 왼쪽의 편도체를 연결해주는 신경다발은 전교련(AC, anterior commissure)이다. 두 번째는 기저전뇌(BF, Basal forebrain)로 아세틸콜린 센터이다. 세 번째는 시상하부(Hyp, hypothalamus)이다. 네 번째는 중격영역(septal area)으로 핵이 3개가 있고 메인은 아세틸콜린이다. 마지막은 모든 자극이 들어와서 출력을 내기 전의 관문이 되는 측좌핵(NAc, nucleus accumbens)이다. 위치가 어렵다. 이 다섯 개의 핵이 어떻게 상호작용하는가를 아는 것이 생각이 뭔가를 아는 전초단계이다. 이것을 다 장악하고 대뇌피질로 들어가야 한다.

이제 하늘이 보이는 지붕으로 올라갈 수 있다. 브로드만(Brodmann)맵 39번이 각회(AG, angular gyrus), 40번이 연상회(SMG, supramarginal gyrus)이다. 망막은 대뇌피질이다. 후각망울도 그릴 수 있다. 복내측전전두엽(VMPFC)에 있다. 망막의 시신경은 외측슬상체핵(LGN)으로 가서 후두엽의 1차시각영역(V1)으로 간다. V1에서 V2를 거쳐 Dorsal root로 가면, 두정엽의 시각연합영역(VA)으로 간다. 기억이 저장되는 영역이다.

꿈에서 나타나는 기억은 90%가 시각이미지이다. 그러나 생각은 시각이 아니다. 생각은 90%가 상징이다. 다른 말로 언어이다. 문장 속에 들어가는 사과는 시각으로 처리하지 않고 뭐로 처리하는지 모른다. 꿈에 조잘거리는 것은 시각이미지가 번쩍거리지만, 낮에 조잘거리는 생각은 시각이미지가 번쩍이지 않는다. 정확히 모른다. ‘이기이원론’하면 시각이 떠오르는가? 민주주의, 엔트로피, 시각이 떠오르는가? 개념밖에 없다. 모른다. 상징이다. 꿈은 명확히 시각적 이미지인데, 왜 생각은 시각으로 되어있지 않은가? 생각은 시각이 아니라는 것이 첫 번째 단서이다. 꿈에서는 매순간 시각이 번쩍이는데, 생각은 그렇지 않다. 생각이 무엇으로 되어있는지를 알아야 한다. 감각이 아닌 상징으로 되어있고, 상징은 단어로 되어있다.

시각적 이미지의 Self vibration이 꿈이다. 꿈은 지구의 자전 때문에 출현했다. 시각연합영역(VA)에 저장된 사진액자를 매번 닦지 않으면 먼지가 쌓여 안 보인다. 1000개 있다면 하나씩 빠짐없이 닦아야 한다. 그래서 1000개 사진을 시간 축으로 늘어놓아야 한다. 호모 사피엔스는 시각적 이미지가 시간축 상으로 나열되게 진화해 왔다는 말이다. 왜 그래야 하는가? 신경가소성(neural plasticity)에 의해서 손을 보지 않으면 사라져 버리기 때문이다.

결론을 미리 말하면 꿈은 생물학적 현상인데 출발은 지구의 자전에서 왔다. 그래서 지구과학으로 환원된다. 시각이 얼마나 가소성에 민감한가하면, 1시간 안대를 하고 있으면 시각피질이 1%가 줄어든다. 우리는 매일 밤 7시간 안대를 쓴다. 매일 밤 시각피질이 줄어든다면 낮에 어벙벙해진다. 그래서 보상하기 위해 자는 동안에 활성화시켜야 한다. 지구라는 행성이 만들어준 조건이다. 매일 밤을 만나야 한다. 밤에도 안 줄어들게 작동을 시켜야 한다. 모든 이미지를 빠짐없이 훈련시키려면 일렬로 나열해야 한다. 그래서 꿈은 일렬로 나열되어 있다. 나열되어 있기에 인접한 기억간에 연관성이 없다. 꿈이 거의 해명된다.

이 원리를 생각에 적용해보자. 꿈에 이미지가 나오면 운동출력이 나온다. 그래서 운동출력으로 나가는 선을 끊어야 한다. 그렇지 않으면 떨어지는 꿈을 꾸면 실재로 떨어져 버린다. 생각의 가장 중요한 특징은 낮에 깨어 있을 때 한다는 것이다. 밤에는 느낌이다. 생각은 낮에 깨어있을 때만 연속된다. 생각하던 중 갑자기 자전거가 다가오면 생각은 끊어진다. 혼자 무슨 생각을 하는가? 놀랍게도 꿈과 같다. 꿈에서 일부 맥락을 갖는 정도의 연결만 낮 동안에 계속된다. 생각도 운동출력 나가지 않는다. 길이가 꿈과 거의 비슷하다. 만일 생각이 없다면 해당 뉴런들이 쉬고 있을 것이다. 신경가소성 적용하면 어벙벙해질 것이다.

40년 묵은 가시 빼냈다. 꿈은 명확히 설명이 되었다. 마찬가지로 생각은 뜬구름 같은 것이고 실용에 쓰이지 않는데, 왜 쉬지 않고 조잘거리는가? 바로 제자리 걸음, “하나-둘, 하나-둘” 하는 것이다. 실제로 좋은 생각할 때를 훈련하는 것이다. 생각도 지구자전이 만들어 낸 부작용(side effect)이다. 그런데 왜 생각은 이미지로 안 되어 있는가? 이미지가 전두엽으로 갈 때는 39번 각회(AG)를 거쳐 개념으로 바뀌어 가기 때문에, “하나-둘, 하나-둘”을 이미지도 아니고, 운동도 아니고, 상징(symbol)으로 한다. 상징으로 제자리 걸음 하는 것을 ‘생각’이라고 한다.

작년에 강조했던 렉시콘(lexicon, 사전)이라는 개념이 중요하다. 운동이든 발음이든 이미지든 렉시콘으로 되어있다. 꿈과 생각을 이해하는 것은 사전이다. 사전은 미리 수십 년 동안 저장된 불변표상 같이 고정된, 범주화된 이미지나 발음, 규격화된 운동의 기본단위이다. 우리 브레인에는 3개의 사전이 있다.

첫 번째는 이미지 렉시콘(Image lexicon)이다. 측두엽 끝단(Temporal pole)에 있다. 간단히 졸업장 앨범이다. 인간의 얼굴, 자동차 편람, 온갖 타일세트 등 집합으로 구성된 수백 개를 가지고 있다. 우표수집상이 우표를 보면 구분하듯이, 조류학자가 새를 보면 수백 마리를 분류할 수 있는 것이 렉시콘이다. 꿈은 각자가 사는 동안 가지고 있는 이미지 렉시콘에 있다. 애인 얼굴, 초등학교 동창, 사업 파트너, 다 이미지 렉시콘이다. 왜 측두엽 끝단에 렉시콘이 있는가? 후두엽의 시각이미지가 복측(ventral)으로 하측두엽까지 오는데 0.1초 걸린다. 하측두엽(ITG, inferior temporal gyrus)은 시각을 인식하고, 상측두엽(STG, superior temporal gyrus)은 청각을 인식한다. 하측두엽에서는 시지각(視知覺)의 항등성이 일어난다. 후두엽에서의 시각은 개별 아이템인데, 측두엽으로 오면 모두 기호로 바뀐다. 그래서 시각이미지가 공통아이콘이 된다. 모든 공부는 실체를 봐야 한다. 결정적 지식을 찾아야 한다. 입체적으로 보고 차원적 사고를 하면 대부분 풀린다. 브레인도 뭐가 핵심인가를 파악해야 한다. 렉시콘이 결정적 지식이다.

두 번째는 음운 렉시콘(Phonological lexicon)으로 위치는 40번 연상회(SMG)이다. 발음이 렉시콘이 되나? 당연히 된다. 발음을 할 수 없으면 언어가 사라진다. “발음을 어떻게 하지?”가 핵심이다. 영어공부 할 때 단어를 “어떻게 읽지?”를 물어본다. 영어를 안 배우면 어떻게 발음할지가 난감하다. 모든 말을 배울 때 발음을 하려면 발음하는 세트를 기억해야 한다. 그래서 사전처럼 기억되어 있는 것이다.

세 번째는 운동 렉시콘(Motor lexicon)으로 전운동피질(PM, premotor)에 있다. 전운동피질은 배측(PMd)과 복측(PMv)으로 구분되는데, 목 아래 팔 다리는 배측, 목 위의 얼굴은 복측이다. 복측은 혀, 후두, 입술을 움직여 구체적으로 발음을 만들어내는 발성 렉시콘(Vocalized lexicon)이다. 연상회(SMG)의 phonological lexicon을 통과한 신경정보가 PMv로 가서 혀를 움직여 발성을 한다. PMd는 제스츄어이다. SMG와 PMd가 결합하면 제스츄어라는 상징으로 바뀐다. 전전두엽(PFC)으로 오면 생각과 매칭이 된다.

두정엽의 시각연합영역(VA)은 시각이미지이다. 측두엽의 이미지 렉시콘은 사진을 보는 것이고, 사진에 있는 뉘앙스, 일화기억이 묻어 나오는 곳이 꿈에 나타나는 시각연합영역(VA)의 이미지이다. 측두엽의 이미지 렉시콘에서 시각연합영역(VA)의 이미지로 가는 것이다. 이미지 회로 하나를 떼어오면 피질의 2.5mm 큐빅으로 fMRI가 재는 기본 유닛이다. 이것을 Voxel이라고 한다. 호모 사피엔스 피질에 Voxel이 5만개가 있다. fMRI는 2초 단위로 voxel의 혈류변화량을 측정한다. 그래서 말을 할 때 어디서 활성화되는가를 측정한다.

가로 세로 1mm 면적에 신경세포가 10만 개 들어간다. 신경세포가 하나의 생각을 하는데 회로가 몇 개 필요한가? 이것도 논문에 나온다. 의외로 몇 개 안 된다. 전두엽 끝에서 후두엽 끝까지 신경세포를 나열하면 몇 개가 될까? 대략 700개이다. 생각 단위도 뉴런이 수천만 개 관여하기도 하고 백 개 정도만 관여하기도 한다. 시각이미지에 관여하는 뉴런이 수억 개라면 회로는 대략 10만 개가 있는데 그 회로를 찾는 것이다. 왜 찾는가? 낮에 경험한 기억을 저장할 적당한 서랍을 찾는 것이다.

낮에 경험한 일화기억(episodic memory)은 우주에서 딱 하나밖에 없기에 서랍 번지가 없다. 우주에서 하나밖에 없는 기억을 다 매핑(mapping)하려면 우주크기만한 서랍이 있어야 한다. 내가 지금 이야기하는 일화기억은 우주에 딱 하나밖에 없다. 움직일 때마다 수천 개가 만들어지는데, 기억의 공통점이 없고, 범주화할 수 없고, 개념이 생기지 않는다. 그래서 일화기억은 저장할 수가 없다. 그러면 내가 경험한 일화기억은 무엇인가? 이 문턱을 넘어서야 “생각이 무엇인가?”로 들어갈 수 있다.

일화기억은 우주에 하나밖에 없으니, 저장한다는 것은 우주에서 하나밖에 없는 사건을 저장하는 것이다. 우리가 세상을 보는 것은 개념이다. 개념은 공통집합이다. 내가 먹은 수천 개 사과를 다 모아서 하나의 사과라는 개념을 만들어냈다. 여러분이 먹은 수천 개의 사과를 그대로 기억한다고 해보자. 공통점이 없어 개념이 생길 수 없다. 그러면 딜레마는 기억이 나는데 어떻게 일화기억이 저장이 안된다고 하는가? 일화기억 특성을 한꺼번에 없앨 수 없고 단계적으로 없앤다. 서파수면 N1에서는 일화기억 단편을 넣고, N2에서는 비슷한 유형을 찾는다.

예를 들어 만일 꿈을 꾸었는데, 몸이 허약해 운동해야겠다고 하면 일화기억에서 운동과 관련된 것을 찾아내어 등산관련 단편이 나타나는 것이 등산화, 등산스틱, 썬크림이 된다. 등산스틱은 90%, 등산화는 70% 관련되지만 썬크림은 관련이 적어진다. N1에서는 등산화를 선택하지만 N2에서는 썬크림을 선택한다. 꼬리표로 REM 수면에 들어가서 뉘앙스로 연결되면서 썬크림 꼬리표를 자르고 그림자만 남는다. 잘라진 꼬리표가 느낌의 흔적으로만 남아서 서칭(searching)을 한다. 그래서 이 꿈을 왜 꾸었는지 모른다. 꿈 해몽은 본인 밖에 못 한다.

일화기억이 나타나면 안되는 결정적 이유는 ‘외상후 스트레스 장애(Posttraumatic Stress Disorder, PTSD)‘를 보면 일 수 있다. 매일 나타나서 악몽에 시달린다. 보통 사람은 일화기억이 나타나면 안된다. 너무 스트레스 받으면 코티졸(cortisol)이 나오고 동반하여 노르에피네프린(NE)이 나오고 그러면 직접 연결을 하여 등산스틱을 선택한다.

#2

이 모든 것은 “신경가소성(Neural Plasticity)” 때문에 생긴다. 어마어마한 이야기이다. “가소성(Plasticity)”이라는 말을 일주일 동안 가슴에 품고 살아야 한다. 다른 말로 환경에 적응한다는 말이다. 지구 전체 생명의 진화 30억년을 꿰뚫어 보아야 한다.

환경적응이 살아있다는 말이다. 이것을 다윈은 ’적응‘이라고 하였고 다른 말로 ’진화‘이다. 무생물은 환경에 적응할 필요가 없다. 붕괴될 뿐이다. 생명 전체 이야기가 환경적응이다. 환경적응을 생명체는 어떻게 했는가? 지구라는 환경은 계속 바뀐다. 날씨는 하루 만에 바뀌고, 구름은 시간 만에 바뀌고, 지질형성은 천만년 만에 바뀐다.

생명은 첫 번째 “DNA”를 통해 적응하였다. 두 번째는 “고정된 신경계”로 적응하였다. 세 번째는 지구상의 한 종이 환경에 적응하는 가장 특이한 메커니즘을 진화시켰다. 이전의 두 시스템은 환경변화는 그대로 있고 그것을 따라갔다. 바깥이 바뀌면 바깥을 그대로 따라갔다. 그런데 대략 20만 년 전에 출현한 한 생명체는 환경변화를 그대로 따라간 것이 아니고 모사품을 내부적으로 만들어 따라가는 종이 출현했는데, 그것이 “변화하는 신경계”이다.

“DNA 적응”은 모든 생명체에 해당되며, 점진적, 적어도 수만 년 단위로 바뀌는 DNA의 거대한 흐름을 말한다. 개는 후각이 발달하면서 후각단백질을 만들어내고, 인간은 후각을 많이 안 쓰니 후각단백질 DNA가 있으나 인출 안 하니 돌연변이가 일어난다. 단백질을 통한 적응이다. DNA가 변화된 것이다.

“고정 신경계 적응”은 동물에 해당되며, 외부세계에서 내가 살 수 있는 곳을 찾아간다. 그래서 동물이다. 철새는 계절마다 수천 리 이동하고, 순록도 먹이 찾아 이동을 한다.

인간도 유목민은 풀을 따라 이동을 하였지만 농업혁명 이후 정주를 하였다. 정주한 인간, 도시 속의 인간은 어떻게 자연에 적응했는가? 홍수가 나도 도망 안 가고 가뭄이 나도 도망 안 가고 지진이 나도 도망 안 간다. 어떻게 살아 남았는가? 지진계를 만들어 예측했다. 기후가 변화하니 에어콘을 만들었다. 자연의 원리를 브레인 내부로 흉내냈다. 자연이 계절마다 바뀐다. 그래서 브레인 내부도 계절마다 바뀌어야 한다. 그것을 ’가소성‘이라고 한다. “변화 신경계”이다.

명확하다. 동물은 ’가소성‘을 잘 못 한다. 새 중 카나리아는 자기 짝을 부를 때 지방 사투리를 쓰고 계절마다 다른 노래를 만들어낸다. 그래서 카나리아는 변화하는 신경계로 환경에 적응을 하였지만 극히 일부분이다. 대부분 동물은 못 한다. 그러기에 수고스럽게 수천 리를 날아가야 한다. 인간은 도망 안 간다. 어디서 왔는가? 변화하는 신경, ’신경 가소성‘이다. 인간만큼 신경 가소성이 있는 동물은 지구상에 없다. 자전거 배우고 났는가? 다 안 배우고 났다. 너무나 당연한 것을 놓쳤다.

지구에서 가장 큰 변화가 밤낮의 변화다. 밤낮의 변화에 적응하는 과정에서 우리의 꿈이 출현했다는 것이 전 세계에 확산되고 있다. 박자세에서 선언하는데, 우리의 생각도 동일하다. 밤낮이 만든 현상이다. 잡념을 버리고 싶은 사람은 정확히 꿈을 버리는 것과 동일하다. 잡념은 제거할 수 없다. 자연이 우리에게 부여한, 호모 사피엔스가 진화의 책략으로 선택한 것이다. 생각은 정확히 낮에 꾸는 꿈이다.

’꿈‘이기에 바깥 세계를 모델링 한 것이다. 꿈조차도 밤낮의 구획을 넘어설 수 없다. 그래서 밤꿈(night dream)과 낮꿈(day dream)을 구분한다. 대부분 day dream 하다가 “뭐하냐?”고 물으면 “억”한다. 이때 짧게 day dream이 스톱한다. 이것을 ’목적지향성‘이라고 한다. 짧은 순간에 “내가 뭐하고 있지?” 묻는다. 거대한 조잘거림이 꿈이다. 마음은 항상 꿈을 꾼다. night dream을 ’꿈‘이라고 하고, day dream을 ’생각‘이라고 한다.

두 개의 dream은 하루에 반은 작동하지 않는다. 꿈을 꿀 때는 생각을 안 하고, 생각을 할 때는 꿈을 꾸지 않는 시소게임이다. 대칭구조를 밝히면 완벽히 둘은 같은 현상이다. 생각은 낮 동안의 꿈과 정확히 같고, 지구라는 행성의 밤낮이 생겼고, 밤낮을 내부적으로 시뮬레이션하면서 생긴 현상이다.

변화하는 신경은 “Plasticity”로 최고의 범주이다. ’인간 브레인‘이라고 적고 ’신경 가소성‘이라고 읽는다. 인간만이 압도적이다. 침팬지는 20개월에 낳지만 인간은 10개월에 낳는다. 반 밖에 성숙하지 않고 낳는다. 나머지는 “너 알아서 하라”는 것이다. 그것이 ’학습‘이다. 학습을 포기하면 인간이기를 포기하는 것이다. 우리는 학습하기로 형벌을 받은 종이다. 형벌이다. 피해갈 수 없다. 그래서 학문은 종교보다도 위에 두어야 한다. 학습을 포기하는 순간 인간임을 포기해야 하는 형벌이다. 우리는 태어나서 아무 것도 못 한다. 동물은 그렇지 않다. 그냥 태어나면 걸어간다. 우리는 90% 이상 학습으로 이루어진 종이다. 왜 학습을 하는가? 바뀌는 외부환경에 적응하기 위해서인데, 동물까지는 환경을 내부화시키지 않고 외부를 그대로 따라간다. 내부화를 시키려면 변하는 회로가 있어야 한다. 지구라는 행성에 모든 것이 바뀐다. 여기에 적응 못 하면 죽는다.

고정된 신경계로 적응하는 것은 1차피질이다. 1차피질은 V1(visual primary), A1(auditory primary). S1(somatic primary), M1(motor primary)이다. 이것은 유전자로 결정되므로 전 인류가 비슷하다. 변화신경계는 오직 그 사람밖에 없다. 이 느낌, 이 지식, 오직 그 사람이다.

변화신경계는 연합피질(association cortex)로 VA(visual association), AA(auditory association), SA(somatic association)이다. 다음의 SMG, AG가 결정적 연합피질로 이 둘을 종합하는 곳이 PFC이다. SMG는 제스츄어이고, AG에는 시각, 청각, 촉각이 다 모여 상징(symbol)이 나온다. 그래서 PFC가 궁극적으로 만들어내는 것이 ’구성적 사고(constructive thinking)‘이다. 구성적 사고의 대표가 ’말‘이다. 구성적 사고로 문장을 구성할 수 있다.

#3

’신경가소성‘을 다르게 부르는 이름이 ’피질각성(cortical arousal)‘이다. 가소성은 변화가 일어난다는 것이고, 변화가 일어나려면 내가 흔들어주어야 한다. 내가 흥분하는 것이다. 그것을 ’피질각성‘이라고 한다.

블록을 그린다. 피질각성이 얼마나 어렵게 일어나는가를 보면, 신경가소성 현상이 그냥 얻어진 것이 아님을 알 때, 우리의 낮 동안의 망상이 진짜 대단한 것임을 알게 될 것이다. 망상이 버려야 될 대상이 아니다. 진화적으로 적응된 형질이다.

맨 아래 레벨이 NTS(nucleus tractus solitarius, 고립로핵)로 미주신경의 감각파트이다. 미주신경은 운동이 20%, 감각이 80%이다. 미주신경에서 감각입력을 받아들이는 핵이다. 미주신경의 내용은 맛, 내장, 호흡, 혈압이다. 다음이 TNSS(trigeminal nucleus sensory complex, 삼차신경감각복합체)로, 어깨에서부터 얼굴까지 온도, 통증 모두 올라가고 시상의 VPM으로 간다.

’인간‘이라 적고, ’학습‘이라고 적고, ’신경가소성‘이라고 한다. 가가 간 줄 몰랐는데, 신경가소성이 곧 ’피질각성‘이다. 다음 레벨에서 PPT(pedunculopontine tegmental nucleus, 대뇌각교뇌피개핵)가 등장한다. 여기서 아세틸콜린(Ach)을 방출한다. LC(locus coeruleus, 청반핵)에서는 노르에피네프린(NE)을 방출한다. 그리고 RN(Raphe nuclei, 솔기핵)에서는 세로토닌(5-HT)을 방출한다. 이 세가지 핵을 NTS와 TNSC가 건드려준다.

다음 레벨에 영웅들이 다 등장한다. Hip(Hippocampus, 해마), Amy(amygdala, 편도체), BNST(bed nucleus of the stria terminalis, 분계선조침대핵)이다. BNST의 중요한 역할은 막연한 불안의 처리이다. 대상 있는 불안은 공포이다. 대상 없는 불안은 호모 사피엔스 브레인이 감당하기 힘든 원초적 고뇌를 만드는데, 이것을 처리하는 핵이다. 르두(Joseph E. LeDoux 1949~)의 책에 이 이야기가 어마어마하게 나온다. 편도체의 출력 중 하나이다. 불안은 모든 사람들이 일정량을 갖고 있다. 재벌이 되도 불안의 총량은 안 바뀐다. ’불안총량 불변의 법칙‘이다. 피질에 가소성이 생긴다는 것이 브레인에서 어마어마한 일이다. 해마, 편도체, 분계선조침대핵이 다 들어간다.

다음은 TH(thalamus, 시상)이다. Hip, Amy, BNST와 쌍방 연결된다. 그리고 PPT에서 TH로 가는데, REM 수면과 관계있다.

맨 위는 신피질(neocortex)이다. 지붕 전체이다. 생각이 떠오른다는 것은 어마어마한 일이다. 피질의 칼럼 하나에 뉴런이 대략 1억개이고, 1억개의 고목나무가 사시나무 떨 듯 떨려야 한다. 흔들어 보라. 이것을 이해해야 피질각성이 얼마나 힘든 일인지 이해한다. 어떻게 떨까? 독약을 집어 넣는다. 벌벌벌 떨면서 넘어지는 것이다. 피질각성이 신경가소성의 필요조건이다. 그래서 잡념은 제거할 대상이 아니다. 지구라는 행성에서 5억년 걸린 진화의 걸작품이다.

<대승기신론> 서문에서 “衆生心이 佛心”이라고 하였다. 중생의 헷갈리는, 뼈속까지 변덕스러운 마음이 부처님 마음이다. 그것을 없앨 수 없다. 잡념이 왜 진화되었는지를 깨달았을 때 더 이상 잡념에게 딴지를 안 건다. 그냥 놔두라. 밤에 꿈을 간섭 안 하는데 왜 낮에 잡념을 간섭하는가? 놔둘 때 제대로 간다. 출현한 당위성이 있다. 가들이 제 역할을 한다. 그래야 여러분이 default mode가 뭐고, executive mode가 뭐고, 인간의 브레인을 총체적으로 이해할 수 있다. 건드리지 마라. 자연의 작품이다. 수억 년 걸친 진화의 결정체이다.

피질이 수억 개의 사시나무이다. 이것이 겨울바람에 흔들린다. 겨울바람을 일으키는 태풍의 핵이 PPT, LC, RN으로, 신피질로 다 올라간다. ’피질각성‘이라고 적고, 지금 맥락에서는 정확히 ’신경가소성‘이다.

PPT에서 올라가는 아세틸콜린(Ach)은 결합(connection)이다. 이미지와 이미지를 결합한다. 그래야 꿈이 된다. 아세틸콜린이 없으면 꿈은 스톱된다. 지리멸렬해진다. 자아가 없어지면 이미지는 존재하는가? 존재하는데 이미지의 주인이 없어진다. 그것이 정신분열이다. 공산에 달은 밝은데 아무도 소유하지 않은 달이다. 놀라운 이야기이다. 자아가 사라지면 겨울낙엽처럼 흩날리는 이미지로 브레인에 가득찬다. 이미지는 사라지지 않는다. 꿈은 이미지의 연쇄이다. 밤꿈은 시각이미지이고, 낮꿈은 언어이다. 그 차이밖에 없다.

LC에서는 노르에피네프린(NE)이다. NE는 일화기억의 강한 연결이다. 낮꿈에 없으면 안된다. 밤꿈에 NE가 나오면 일화기억의 악몽이 반복된다.

RN은 세르토닌(5-HT)이다. 세르토닌이 적어지면 우울증이 걸린다. 우울증에 걸린 사람은 매사를 부정적으로 본다. 뒤집어 보면 간단히 흘려넘길 것을 자꾸 신경을 쓴다는 것이고, 그것은 중요도 값을 너무 매긴 것이다.

맨 아래 레벨에 미주신경(Vagus nerve)이 있어 NTS, TNSC와 연결된다. TNSC는 삼차신경에서도 오고 경추(cervical)에서도 온다.

#4

대뇌피질의 구성을 알아야 한다. 피라밋 뉴런을 그린다. 100억개도 넘는 피라밋 뉴런 중 대표로 3개만 그린다. 간단한 그림인데 응용이 대단하다. 기본적으로 어떻게 작동하는가를 본다. 3개의 신경핵 위치가 신피질 3, 4, 5번 층으로 상대적으로 다르다. 다음은 핵에 곁가지를 2개씩 그린다. 수상돌기 위에는 고속도로가 1번 층에 나 있다. 그리고 인터뉴런(interneuron)이 있고 GABA성으로 억제를 한다. 다음은 곁가지에 인터뉴런이 있어 억제를 한다.

시상(TH)에서 피질로 올라가는 TC(thalamocortical tract, 시상피질로)는 Glutamate성으로 흥분을 시켜준다. 브레인은 기본이 억제이다. 탈억제는 억제의 억제이다. TC가 3번 층 수상돌기의 인터뉴런을 억제하면, 피라밋 뉴런의 수상돌기가 작동하여 축삭에서 곁가지가 나와서 Glutamate를 분비하여 3, 4번 층의 피라밋 뉴런의 수상돌기를 흥분시키고, 신경핵을 억제하고 있는 인터뉴런을 억제하여 탈억제가 일어나면서 흥분시켜 준다. 마찬가지로 시상에서 4번 층 수상돌기의 인터뉴런을 억제하면서 동일한 흥분이 파도처럼 흘러간다. 그러면 사시나무가 벌벌 떤다. 수억 개 뉴런이 동시에 흥분하는 사건이 일어나는데, 그것이 피질각성이다.

축삭의 출력은 첫 번째는 corpus callosum(뇌량), striatum(선조체), cortico-cortical(피질-피질)로 간다. 두 번째는 BS(brain stem, 뇌간), SC(spinal cord, 척수)로 간다. 세 번째는 TH(시상)로 가는데, 이것이 CT(corticothalamic tract, 피질시상로)이다.

#5

두 피라밋 뉴런을 그리고, 어떻게 연결되어 있는가 하면, 첫 번째 VIP(vasoactive intestinal peptide), 두 번째가 SST(somatostatin), 세 번째가 PV(parvalbumin)이다. 브레인을 깊게 들어가려면 이 세 단어를 꼭 암기하라. 대뇌피질에 수백억 개 인터뉴런이 분비하는 단백질 이름이다.

VIP는 28개 아미노산으로 되어 있고 창자에서 어마어마하게 나온다. 또 췌장(pancrease)과 시교차상핵(Suprachiasmatic nucleus)에서도 나온다. 시교차상핵은 동물의 일주기를 관장하는 신경핵이다. 세르토닌(5-HT)은 창자에서 90% 만들어지고, 브레인 안에서도 만들어지는데, 5-HT receptor 중에 5-HT 3A receptor와 관계된다. 대뇌에 어마어머하게 많은 5-HT 3A receptor가 있는데, 특히 많은 곳이 시교차상핵이다. 그래서 일주기가 어마어마하게 중요하고, 일주기에 가장 중요한 물질이 코르티졸과 멜라닌이다. 코르티졸이 가장 낮게 떨어질 때가 밤 9시에서 새벽 3시까지이다. Non-REM 시간이다. 멜라토닌은 반대로 나온다. 여기에 어마어마한 비밀이 있다. 지구자전과 관계된 신경핵이 시교차상핵이다. 거기서 트리거하는 것이 VIP이다.

우리는 지구행성을 잠시 잊었던 것이다. 생물학을 하기 전에 지구과학을 해야 한다. 일주기를 다 놓쳤다. 모든 생물학은 여기에 뿌리가 있다. 낮꿈, 밤꿈 개념이 여기서 나온다. 밤꿈은 시각이미지를 self-activation 시키면 되고, 낮꿈은 언어와 상징을 매순간 트리거하여 self-oscillation 시켜주어야 한다. 낮꿈은 낮이기에 반드시 감각입력의 변주를 받는다. 또한 자기본능의 변주를 받는다. 그래서 Goal directed vibration이 된다. 반도체 레이저의 중요한 이론이 spontaneous emission이 나오고 여기에 가이드 되어 유도된 빔이 나오는 것을 레이져라고 한다. 반도체 이야기가 그대로 생물학 버전이다. 일주기는 우리가 어쩔 수 없다. 자연이 만들어 준 것이다. 자연이 만든 랜덤한 현상에 의해서 가이드 된 현상이 유도되어 나온다. 똑같다. 목적지향성도 가이드된 self organization이다. 낮 동안에 가이드 된 것을 생각이라고 한다. 생각의 뿌리는 랜덤한 현상이다. 잡념이다. 잡념을 없애면 생각이 사라진다. 없앨 수 없다. 5억년 진화의 걸작품이다.

SST는 neuroprotein이다. PV는 바구니세포로 피라밋 세포를 에워싸고 엄청 빠르고 정확하게 발화(fast-firing)된다. 사시나무가 흔들리는데 전부 흔들리면 카오스이다. 국부적으로 흔들려야 하는데 흔들리는 영역과 안 흔들리는 영역을 빠르게 끊어주는 것이 PV이다. PV는 칼슘결합단백질(Ca-binding protein)로 신경세포 가까이에 있다. SST와 PV는 GABA 성이다.

VIP가 SST와 PV에 브레이크를 걸어준다. SST도 PV와 VIP에 브레이크를 걸어준다. PV는 SST에 브레이크를 걸어준다. PV는 폭발력이 100배 정도 빠르고 정확히 컨트롤 해주어야 한다. 함부로 헛스윙하면 안된다. 그래서 오바하면 자기 스스로를 억제한다. 성능이 워낙 좋아서 오발진 하면 위험하기 때문이다. PV는 옆의 피라밋 세포체를 억제시킨다. SST는 위로 가서 수상돌기를 억제시킨다.

피라밋 뉴런 왼쪽은 mPFC이고, 오른쪽은 sensory neuron이라면, sensory neuron의 축삭 출력은 mPFC의 수상돌기로 가는데, 이를 bottom-up signal이라고 한다. mPFC에서 sensory neuron으로 가는 것을 top-down signal이라고 한다.

#6

수면주기를 그린다. Wake에서 Non-REM, N1->N2->N3로 내려가고, REM을 4번 거쳐 Wake로 간다. 가장 중요한 지식은 순서이다. 순서가 왜 이렇게 되어 있는가가 진화의 미스테리이다. W -> N -> R -> N -> R -> N -> R -> W 순으로 되어 있다. 왜 이런 식으로 교번을 해야 하는가? 이렇게 안 하면 어떻게 되는가?

밤꿈(night dream)이 진화하려면 전제조건은 꼼짝 말아야 한다. 밤꿈에서는 근육이 무긴장(muscle atonic)되어야 한다. 근육이 축 늘어져야 한다. 안 늘어지면 REM 꿈상태에서 근육이 작동하여 행동으로 옮겨지는 병을 RBD(REM behavior disorder)라고 한다. RBD는 PD(Parkinson’s disease)의 전조이다. 밤에 자다가 옆에 사람 툭 때리는 것이 50대 이후에 자주 일어나면 파킨슨병 전조가 된다. 꿈에 관한 disorder는 70%는 병이 아니다. 시간이 지나면 낫는다. 어릴 때, 갱년기가 올 때, 스트레스 많이 받을 때 일시적으로 지나간다. 그런데 RBD는 지나기지 않는다. 근본적으로 잘못된 것이다.

REM 상태의 꿈이 낮동안에 쳐들어오는 것을 기면증(narcolepsy) 증상으로 졸도발작(cataplexy)이라고 한다. 어마어마하게 위험한 상태로 유전병이다. 이 병은 시상하부 외측핵(LH, lateral hypothalamus)을 공격하여 Orexin을 만드는 세포가 궤멸이 된다. LH는 Wake center로 욕망의 중추이다. 성욕, 배고픔, 갈증 등 교감의 센터이다. LH가 붕괴가 되면 낮동안에 REM이 들어온다. 순서가 바뀐 것이다. 순서가 바뀌면 병이 된다.

Non-REM은 왜 진화되어 왔는가? REM은 ‘신경가소성’ 복원으로 진화되었다. NREM은 다른 문제이다. 잠의 70%는 NREM이다. 만약에 Wake 상태에서 REM이 오면 깨어 있는 상태에서 넘어진다. 그러면 죽는다. 근육이 주저앉는다. Cata는 아래, plexy는 주저앉는다는 말이다. 환자는 헬멧을 쓰고 다닌다. 설거지하다가 그냥 뒤로 넘어진다. 당연히 피해야 한다. 그래서 NREM이 와야 한다.

자는 동안에는 세포에서 수리를 한다. 우리 몸이 24시간 돌아가면 잘못된 단백질을 언제 고치는가? 수리시간을 확보하는 것이 NREM이다. 수리할 때 박테리아 물리치고 생생하게 만드는 것이 면역(Immune)이다. 그래서 NREM을 생략하면 면역에 큰일 난다. 푹 자야하는 이유가 면역 때문이다. NREM은 첫 번째 면역세포를 대규모로 생성하고, 두 번째는 성장호르몬(Growth hormone)이다. 성장호르몬은 평생 나온다. 애들이 크는 것은 90% 잘 때 큰다. 잘 때 NREM에서 자란다. NREM에서 면역과 성장호르몬을 통해 신체를 refresh 시킨다. 진화적으로 브레인과 상관없이 먼저 있었던 것이다. 여기에 숟가락 하나 더 얹는 사건이 세 번째 낮 동안에 저장한 해마의 기억을 옮겨서 공고히 하는 것이다.

면역의 원수가 스트레스이다. 그래서 NREM 시간인 밤 10시에서 새벽 3시에 스트레스 호르몬인 코르티졸이 최소로 떨어진다. 코르티솔과 동반하는 것이 NE이다. 그래서 코르티솔과 NE가 최저로 떨어진 시점이 REM으로 들어가는 초입이다. NE가 바닥으로 떨어져 간접연결을 하게 된 것이 꿈이다. 다 연결된다. 밤꿈은 정확히 낮꿈과 같은데, 다른 것이 딱 하나, 밤꿈은 visual image, 낮꿈은 language이다.