[Review] 스파이크 (마크 험프리스 著, 해나무)

“스파이크 (마크 험프리스 著, 전대호 譯, 해나무, 원제 : The Spike: An Epic Journey Through the Brain in 2.1 Seconds)”를 읽었습니다.

저자인 마크 험프리스 (Mark Humphries)는 계산신경과학과 (computational neuroscience) 교수로 재직 중인 분이라고 합니다. 계산신경과학이란 계산과 통계 모델을 활용하여 뇌와 신경계를 연구하는 학문이라고 하네요. 특히 뉴런의 집단 활동에 대한 연구로 이름이 알려진 분이라고 합니다.  

이 책, 스파이크는 신경계, 뉴런의 본질적 요소에 대한 그동안의 과학적 성과를 대중에게 알리기 위한 책입니다. 뉴런(neuron)이라 불리우는 뇌 신경세포는 세포체 (somas) 구조가 있고 이 구조 바깥으로 뻗어 나가는 가지 모양의 가지돌기(-突起, dendrites, 樹狀突起하고도 함)와 축삭(軸索, axon) 등으로 구성되어 있다고 합니다. 뉴런이 근처 뉴런으로부터 자극을 받게 되면 가지돌기를 통해 아날로그 신호를 발생시켜 세포체에서 펄스 신호를 만드는데 이를 스파이크 (spike)라고 합니다. 즉, 800억 개가 넘는 뉴런을 연결하고 통신함으로써 뇌가 작동하는데 반드시 필요한 것이 바로 이 스파이크라는 것이지요.  

이 책을 읽으면서 흥미로웠던 부분은 바로 뇌의 작동원리에 대한 최신 연구성과를 마치 소설인 수필처럼 사건을 통해 설명하고 있다는 점입니다. 
‘늦은 오후는 악마의 시간이다’라는 문장으로 이 책은 시작합니다. 점심으로 먹은 음식들이 소화되면서 불러일으키는 나른함. 이어지는 회의. 이때 어딘가 숨겨놓은 쿠키의 유혹.
누구나 경험할 법한 이런 이야기를 시작으로 바로 스파이크라는 것의 정체에 대해 밝히면서, 스파이크가 나른한 오후에 벌어지는 ‘생명’의 획득 과정 -그 쿠키를 인식하는 단계부터 그 쿠키가 입 속으로 들어가는 과정-에 어떻게 작용하는지를 책 전체를 할애하여 설명합니다.
 

그동안의 신경과학 연구성과는 주로 기능성 자기공명영상(fMRI, Functional magnetic resonance imaging)에 의존해 감정적 반응과 자극에 따라 뇌 혈류량이 어떻게 바뀌는가를 연구하면서 도출되었습니다. 하지만 fMRI의 경우 뇌혈류량의 흐름만을 측정한 것으로 뉴런 개개의 활동이나 스파이크에 대해 알 수가 없었다고 합니다. 
하지만 저자에 따르면 시스템 신경과학(systems neuroscience)의 발전으로 인해 뇌를 포함한 신경과학의 황금기가 열리고 있다고 합니다. 이제는 개별 뉴런의 활동까지 확인할 수 있게 되었기 때문이라는 것이 저자의 설명입니다. 즉, 시스템 신경과학으로 관측의 해상도가 극적으로 향상되었다고 볼 수 있을 것 같습니다.

이를 통해 그동안 우리가 알지 못했던 사실들을 많이 알게 되었는데 암흑 뉴런(dark neuron)과 자발적 스파이크(spontaneous spike)라는 존재와 시냅스 실패라는 개념입니다. 이러한 존재들에 대해서는 아직 밝혀진 바는 없고 가설만이 존재하는데 이를 밝혀내고자 하는 연구들이 최근 신경과학계의 최신 연구 트렌드라 할 수 있을 것 같습니다.



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※ 출판사로부터 도서를 제공받아 직접 읽고 주관에 따라 서평을 작성하였습니다.