출판사 서평
당신이 똑똑해지기 위해 알아야 할
뇌과학의 모든 것
◆세계적인 뇌-컴퓨터 인터페이스 전문가
닐스 비르바우머가 밝혀낸 뇌의 무한한 가능성!
《뇌는 탄력적이다》는 세계 최고의 뇌-컴퓨터 인?터페이스 권위자인 닐스 비르바우머가 실제 임상실험을 하며 얻은 흥미롭고 공신력 있는 뇌과학 지식이 담긴 책이다.
지금까지 출간된 뇌과학 책은 기억력 향상을 위한 자기계발이나 뇌와 인간의 존재를 다루는 인문학 책이 주류였다. 이에 반해 《뇌는 탄력적이다》는 우리가 주체가 되어 뇌를 조절하여 원하는 효과를 얻는 방법을 소개한다....
당신이 똑똑해지기 위해 알아야 할
뇌과학의 모든 것
◆세계적인 뇌-컴퓨터 인터페이스 전문가
닐스 비르바우머가 밝혀낸 뇌의 무한한 가능성!
《뇌는 탄력적이다》는 세계 최고의 뇌-컴퓨터 인터페이스 권위자인 닐스 비르바우머가 실제 임상실험을 하며 얻은 흥미롭고 공신력 있는 뇌과학 지식이 담긴 책이다.
지금까지 출간된 뇌과학 책은 기억력 향상을 위한 자기계발이나 뇌와 인간의 존재를 다루는 인문학 책이 주류였다. 이에 반해 《뇌는 탄력적이다》는 우리가 주체가 되어 뇌를 조절하여 원하는 효과를 얻는 방법을 소개한다. 천재들과 일반인 그리고 뇌질환자의 뇌에서 혈류량, 뇌파, 뇌 온도 데이터를 얻은 후 행동과 사고를 조절하여 인지능력과 자가 치유력을 인위적으로 향상시키는 방법을 찾아낸 것이다.
약물 치료로 뇌질환을 완벽히 치료한다거나 인간은 평생 뇌를 10%밖에 활용하지 못한다는 잘못된 뇌과학 상식이 퍼져 있다. 저자는 이를 실제 임상실험을 통해 거짓으로 밝혀내었다. 명상이나 뉴로피드백 치료를 통해 평소 뇌 활용도를 올리는 것을 비롯해 ADHD 아동이나 뇌졸중, 치매 환자의 증상도 예방하고 치료하는 데 성공했다. 특히 서번트 증후군(천재 증후군)을 인위적으로 발생시킨 임상실험은 저명한 과학잡지 〈네이처Nature〉에 실릴 정도로 큰 유명세를 탔다.
최신 뇌과학의 놀라운 사실이 담겨 있는 이 책은 출간 즉시 독일 베스트셀러가 되었으며 유럽의 공신력 있는 과학자와 과학매체 전문가들에게서 \"흥미로운 임상 실험을 통해 뇌과학의 혁신을 이루는 데 성공했다\"는 평과 함께 '오스트리아 2015 올해의 과학책'에 선정되었다.
**흥미로운 뇌과학 실험들

1. 아우토반에서의 광란의 질주로 공포증 극복하기
보석상 홀스트는 교통사고에 관한 한, 세상에서 가장 불행한 사람이다. 그는 불과 몇 년 사이에 고속도로 교통사고를 다섯 번이나 당했고, 다섯 번째 사고를 당한 날 투신자살을 시도했다. 다행히 목숨을 건졌지만 그는 두 번 다시 운전대를 잡지 않으려 했다.
저자는 정신 치료와 항우울제, 아편제도 듣지 않는 홀스트를 대면 치료 방식으로 치료하기로 했다. 운전 공포증을 치료하기 위해 그를 자신의 차에 태운 후 아우토반에서 광란의 질주를 한 것이다. 저자는 무모한 추월을 계속하며 무법자처럼 달렸다. 홀스트는 조수석에서 대소변을 싸고 몇 번이고 구토를 했다. 저자는 이 과정을 서른 번 반복하면서 홀스트의 뇌에 ‘사고는 일어나지 않는다’는 메시지를 각인시켰다. 홀스트는 자동차를 타도 ‘안전하다’는 사실을 깨달았다.
홀스트는 다시 운전대를 잡을 수 있었고 치료는 성공했다. 남은 것은 중고차시장에서 상품 가치를 상실한 저자의 메르세데스 벤츠뿐이었다.
2. 흡연자의 뇌에 흐르는 도파민 폭포를 확인하다
흡연자라면 담배를 입에 물고 있는데도 빈 담배갑을 보며 급히 편의점을 달려가는 자신을 발견할 때가 있을 것이다. 이 행동은 언뜻 ‘이따 다시 사러 가기 귀찮으니까’라고 해명할 수 있지만, 사실은 전형적인 중변연 도파민 시스템의 작동에 따른 것이다.
중독의 근원은 ‘곧 기쁘고 즐거울 것이다’라는 예상에 있다. 자극을 받은 중변연 도파민 시스템은 어떤 행동을 하고 싶은 충동을 불러일으킨다. 이는 흡연자의 예에서 명확히 발견할 수 있다. 흡연자의 뇌는 흡연을 하기 직전에 도파민 수치가 최고조에 이른다. 만약 담배를 못 피울 경우에는 도파민 수치가 더 오른다. 담배를 입에 물고 불을 붙이면 오히려 도파민 수치가 떨어진다. 이것이 바로 담배를 입에 문 흡연자가 빈 담배갑을 보며 안절부절 못하는 이유다.
3. 런던 택시운전사들의 비대해진 뇌
런던 유니버시티 칼리지의 엘리노어 맥과이어와 캐서린 울레트 연구팀은 런던 택시운전사들의 해마가 다른 일반인에 비해 훨씬 비대하다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 런던 택시 운전면허를 취득하기 위해 4년간 교육 과정에 등록한 79명의 뇌를 MRI 스캔했다. 79명의 해마 크기는 거의 비슷했다. 4년이 흘러 교육과 자격 시험이 끝난 후 합격자 39명의 뇌와 불합격자 40명의 뇌를 대조해봤다.
성공적으로 교육 과정을 마친 참가자들만이 해마 크기가 뚜렷하게 증가했다. 이 밖에도 합격자들은 공간 방향 감각과 인지 능력을 측정하는 테스트에서도 훨씬 좋은 결과를 얻었다. 이는 그들의 뇌가 임의로 변화한 것이 아니라 기능 면에서 개선되었다는 사실을 뜻한다. 이 실험은 뇌의 가소성을 증명했다는 데 큰 의의가 있다.
**세계 최초로 밝혀진 뇌과학 사실들
닐스 비르바우머 연구팀은 '뇌-컴퓨터 인터페이스' 기술을 이용한 임상실험에서 1/1000 초 단위의 사진 인식 실험이나 뇌의 충격파를 알파벳 문자로 바꾸는 실험을 진행했다. 저자는 뇌에 직접 전극을 연결하거나 기능성 자기공명 촬영(fMRI) 등 최신 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 활용함으로써 자신의 가설을 과학적 사실로 증명하기도 했다.
1. 한국인 김산정 연구원이 서번트 증후군(천재 증후군)을 인위적으로 발생시키다.
서번트 증후군이란 자폐증이나 지적장애를 가진 이들 가운데 일부가 경이로운 완전기억능력을 보이는 경우를 뜻한다. '자폐적 석학autistic savant'이라고도 불리며, 독자들에게는 영화 《레인맨》에서 더스티 호프맨이 이 증후군 환자를 연기한 것으로 유명하다.
닐스 비르바우머는 서번트 증후군을 인위적으로 일으키기 위한 열쇠를 뇌 영역의 혈류에서 찾았다. 연구팀은 건강한 일반인에게 뉴로피드백neurofeedback을 이용해 뇌 트레이닝을 실시했다. 영역의 혈류를 강화시켰고 뉴런 시스템도 더욱 활성화되어 인식 능력이 개선되었다. 이 실험은 놀랍게도 저자와 같은 연구팀인 한국인 뇌과학자 김산정 연구원이 주도했다.
실험은 뉴로피드백으로 뇌 영역의 혈류를 강화한 피험자는 순간적으로 나타났다 사라지는 사진의 얼굴 표정을 기억하는 방식으로 진행되었다. 결과는 놀라웠다. 평소에는 절대 인식하지 못했던 0.015초~0.03초 사이의 얼굴 표정을 파악하게 되었다. 0.015초~0.03초는 전의식의 영역으로서 볼 수는 있지만 뇌에 ‘저장’할 수 있는 시간보다 짧은 시간이었다.
이 실험의 의의는 정보를 여과하지 않고 그대로 받아들여 저장하는 서번트 증후군 환자처럼, 피험자들도 세계 최초로 무의식의 영역에 들어온 정보를 의식의 영역에 저장하는 것이 가능했던 것이다.
2. 세계 최초로 감금증후군 환자와 직접 의사소통을 하다.
한스 페터(hans peter)는 눈조차 깜빡이지 못하는 감금증후군(전신 마비) 환자다. 닐스 비르바우머 의료팀은 피터 한스 페터와 뇌-컴퓨터 인터페이스로 직접 의사소통하는 데 성공했다. 이는 세계 최초로 뇌와 인간이 직접 대화를 한 사례다.
한스 페터의 눈은 정상이었기 때문에 모니터에 표시되는 알파벳을 보고 뇌 전위를 느리게 하여 특정 문자를 선택하는 방식으로 또한 전신마비 환자들은 스포츠에 대한 관심이 사라진다는 예상을 깨고 한스 페터는 축구와 스키 중계 프로그램을 매우 즐겨 시청했다. 한스 페터는 뇌-컴퓨터 인터페이스를 자유자재로 활용했으며 저자에게 ‘파티 초대 편지’까지 보냈다. 한스 페터는 파티를 주관했으며 저자는 깔때기가 장착된 장치을 통해 그의 내장으로 이어진 관에 와인 한 잔을 채워주었다. 한스 페터는 8년 동안 생존했으며 의료진은 때때로 그의 얼굴에서 행복한 표정을 발견하곤 했다고 한다.
3. 컴퓨터 게임 같은 프로그램으로 ADHD를 치료하다.
여덟 살의 막시밀리안은 지능이 높지만 주의력 테스트에서 낙제를 받았다. 막시밀리안의 부모는 성

뇌라는 기관을 ‘생각 펌프’라고 묘사했다. 마치 뇌를 기계로 묘사한 것처럼 들리겠지만 이만큼 뇌를 잘 설명하는 놀라운 표현은 없을 것이다. 사실 뇌는 뭔가를 ‘수 송’하는 역할을 할 뿐이지만 다른 한편으로는 별도의 펌프를 필요로 하지 않으며, 이 때문에 절대 자기 정체를 표면적으로 드러내지 않기 때문이다. 독자들이 이 책을 읽고 ‘생각 펌프’가 활기를 띨 정도로 자극을 받는 것, 그리고 이런저런 놀라운 일을 표면으로 길어 올리는 데 성공하기를 빈다. -서문 (p.17)

일본 군마대학교 나리타 코스케成田 耕祐교수가 이끄는 연구팀은 유년기를 ‘지나친 부성애’와 ‘지나친 모성애’ 속에서 자란 사람들은 전전두엽 피질에 있는 회색 뇌 구성 물질이 혼자 놀이터에서 뛰놀던 피실험자들보다 뚜렷하게 적었다. 부모의 과잉보호는 쥐의 뇌 성장을 저해한 텅 빈 우리처럼 자녀의 뇌 발달에 역효과를 초래한다는 것이 사실로 밝혀진 것이다. -2장 (p.56)

슈투트가르트에서 판사로 봉직하며 신뢰 받은 인물인 한스 페터는 8년 동안 한스-페터는 생을 유지했을 뿐만 아니라 기쁜 마음으로 삶에 참여했다. 이 시기에 그가 특히 애정을 품고 열의를 보였던 활동은 텔레비전에서 축구 경기 및 스키 활강 경주를 시청하는 것이었다. 그는 예전에는 이 스포츠를 직접 즐겼다. 우리는 사지가 완전히 마비된 사람들은 이제 다시는 움직일 수 없기 때문에 뇌에서 운동 패턴이 사라져 스포츠에 대한 관심이 고갈될 게 틀림없다고 여겼다. 그럼에도 불구하고 이 슈투트가르트 출신 판사는 스포츠 종목에 대한 애정을 충실하게 유지했다.
3장 (p.121)

행동치료가 행해진 초창기에는 사이코패스를 다루기 위해 전기 충격을 활용했다. 예를 들어 사이코패스 성범죄자에게 여러 포르노 영화를 보여준다. 피실험자가 폭력 장면이 나올 때 발기의 징후가 나타나면 측정기가 성기에 닿으며, 이때 측정기가 보낸 신호는 컴퓨터에 전달된다. 피실험자는 즉시 심한 감전을 당하게 된다. 장면을 주시할 때 드는 욕망을 제어하고 동시에 뇌에 부정적인 느낌을 강렬하게 보내기에는 충분하다. 이와 반대로 폭력 성향이 전혀 없는 포르노 영화를 욕망으로 가득 찬 상태에서 주시하는 경우에는 감전 처벌을 받지 않으며, 심지어 때로는 보상을 받는다. 전기 충격으로 치료하는 방법은 상당한 성공을 거두었다. 7장 (p.203)

뉴로피드백은 주의력 결핍 과잉행동 장애ADHD를 위해 활용 가능하다. 발광 다이오드가 달린 두건은 수영 모자처럼 가볍기 때문에 아이들은 두건을 쓰고 여기저기 돌아다니며 뇌 혈류를 발생시키는 법을 익히게 된다. 그리고 이 뇌 혈류는 행동을 억제하는 작용을 한다. 주의력 결핍 장애 아동 대부분은 잠시도 몸을 가만 두지 못한다. 그 이유는 현재 상황을 잘 처리하지 못하고, 이때 느낀 좌절감을 충동적인 공격 행동으로 발산하기 때문이다. 그래서 아이들에게 과잉행동은 일차적인 증상이 아니라 주의력 결핍의 결과로 나타나는 현상이다. 그리고 바로 이 증상에 뇌파 측정과 뉴로피드백이 커다란 도움이 된다. -9장 (p.259)

이 실험을 프로이트가 봤다면 ‘무의식을 의식하는 과정이 어떻게 수백 시간의 정신분석 치료가 아닌, 한 시간짜리 뉴로피드백 치료 두 번으로 가능하다는 말인가?’ 하고 의아해할지도 모른다. 김산정이 진행한 연구에서 트레이닝하는 시간이 그리 오래 걸리지 않았기 때문이다. 이 밖에도 그녀의 실험에서 인간이 무의식 중에 무의식을 조절하고 통제하는 법을 배울 수 있다는 점이 밝혀지기도 했다. 실험 참가자 누구도 자신이 어떻게 뇌 의식 체계의 혈류에 영향을 끼쳤는지 자신 있게 진술하지 못했다. 그럼에도 불구하고 서번트 효과는 분명히 발생했다. 즉 누구나 서번트증후군을 발생시킬 수 있다는 것은 상상 속에서나 가능한 일이 결코 아닌 것이다.
-10장 (p.281)

“생명 유지 장치 스위치를 꺼달라”는 외침, “어느 시점에 이르면 자기 스스로 정한 이별”을 실행해달라고 요구하는 외침, 의지를 품고 서명했던 환자가 자기 생명 처분권을 이행할 수 있도록 해달라는 외침은 다만 상상력이 부족한 표현일 뿐이다.
심각한 부상을 입고 온몸이 완전히 감금 상태에 있는 사람들이 자신은 여전히 행복하다고 여길 가능성을 확실하게 배제할 수 없기 때문이다. 오히려 정반대로 환자 상당수는 자신이 행복하다고 말한다. 뇌는 모든 것을 할 수 있으며, 또한 아무것도 하지 않을 수 있기 때문이다.
-11장 (p.312)

목차
서문 - 우리 뇌는 어디까지 변화할 수 있을까?
1장 이기적인 뇌
- 기대와 보상으로 똑똑한 뇌 만들기

2장 인간 진화의 예기치 않은 행운
- 끝없는 뇌가소성
3장 뇌의 가장 극적인 고백
- 감금증후군 환자가 커밍아웃을 하다
4장 병원 침대에서 스키와 축구를 즐기는 방법
-뇌-컴퓨터 인터페이스로 세상과 소통하다
5장 오른쪽 뇌가 없으면 왼쪽 뇌로 산다
- 죽은 동료의 임무를 이어받는 뇌세포들
6장 아우토반에서 광란의 질주로 트라우마 치료하기
- 약 안 먹고 강박증과 우울증 치료하는 법
7장 사이코패스는 사이보그가 아니다
- 뇌에게 불안과 공포를 가르치기
8장 인류의 숙원, 치매를 정복하라
- 해마를 살찌우는 노인들
9장 자신의 뇌를 조종하는 아이들
- 성장을 방해하는 ADHD 치료제, 언제까지 먹일 것인가?
10장 우리 모두 천재(서번트)가 될 수 있다
- 무의식에서 놓치는 정보를 의식적으로 흡수하기
11장 뇌는 중독을 원한다
- 게임, 포르노, 담배, 알코올의 유혹을 어떻게 뿌리칠 것인가