홍수의 "공각기동대, 그리고 기계, 뇌, 인간"

놀라운 과학 현실감을 바탕으로 제작된 애니메이션 ‘공각기동대’의 주요 작품을 스케치하면서 거기에 깃든 뇌과학의 최근 흐름과 인간 존재에 던져지는 근본 물음을 짚어본다.

‘나를 움직이는 남의 아픔’ 공감의 생물학

[7] 사이코패스와 공감 신경회로


많은 전문가들은 사이코패스 문제를 ‘공감의 결핍’으로 생각한다. 정도 차이는 있겠지만 사람은 누구나 타인의 감정이나 고통을 공감하는 능력을 지니고 있는데, 사이코패스로 불리는 사람은 이런 공감 능력이 현저하게 결여돼 있다는 것이다. 최근 동물이나 인간을 대상으로 이뤄진 공감 연구의 결과를 살펴보며, 공감 사회를 사는 공감인이 더 많아지기를 소망한다.

00sympathy7.jpg » 먹이를 놔두고 우리에 갇힌 동료를 먼저 구해낸 뒤에 먹이를 나눠 먹는 침팬지. 출처/ http://youtu.be/xLVcAHOzXKo


심한 시각, 어두운 방에서 한 남자가 침대에 여자의 두 손목을 묶고 있다. 남자와 아는 사이인 듯, 여자는 반항하지 않으면서 남자에게 무슨 장난을 치려고 하는 것이냐고 웃으며 묻는다. 아무 말 없이 준비를 마친 남자는 등 뒤에서 커다란 칼을 꺼내 들고서…. 여자는 때늦은 비명을 질러보지만 남자는 무심한 듯 자신의 살해 작업을 묵묵히 계속한다.

00sympathy1.jpg » 출처 / 공각기동대

혀를 내두를 만큼 잔인한 살해 방법에 경악을 금치 못하며 살인자를 추적하려는 공안9과에 갑자기 미국 중앙정보국(CIA)의 요원 두 명이 찾아온다. 이들은 살인범을 체포해 아무런 취조도 하지 말고 미국으로 곧바로 송환해달라는 이해하기 힘든 요구를 제시한다. 내막을 알고 보니 살인범은 특수임무 수행을 위해 잔인해지도록 두뇌를 개조한 군인 요원이었는데, 미군에서 탈출하자 미국 정보당국이 비밀리에 그를 다시 데려가려고 나선 것이었다.

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잔인한 범죄를 계속 벌이고 다니는 살인범을 끝까지 추적한 공안9과 요원 바트는 마침내 총격전까지 벌여 살인범을 체포하는 데 성공한다. 하지만 살인범은 제정신이 아닌 듯 자신을 마찬가지로 잔혹하게 죽여달라고 애원할 뿐이다. ‘살인기계’를 만든 미국 정보당국 쪽은 내심 공안9과에서 살인범을 죽여 자신들과 관련한 잔악한 범죄를 덮어 버리기를 바라며 충동질 했지만 바트는 살인범을 살려둔 채로 찾아온 미국 중앙정보국 요원에 넘긴다.

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사이코패스와 공감

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우리는 영화나 주변에서 심각한 고통을 겪는 사람을 보노라면 그 사람이 느낄 법한 고통을 떠올리면서 자신도 모르게 함께 괴로운 느낌을 받기도 한다. 슬픈 영화를 보면 자기 일이 아닌데도 주인공의 괴로움에 함께 가슴 아파하며 눈물을 흘리기도 하고 자기 눈앞에서 누군가가 다치면 그것을 지켜보는 것만으로 그 사람의 고통을 상상하며 괴로워하기도 한다. 그러니 누군가를 잔인하게 죽인다는 것은 가해자한테도 엄청난 충격일 것이다. 상대방의 고통을 일부나마 스스로 느끼기 때문에 보통 사람이 그런 일을 저지르기 쉽지 않다.


지만 어떤 사람들은 그런 잔인한 행위를 별 목적 없이, 또는 별 죄책감 없이 저지르기도 한다. 영화나 뉴스에서 우리는 심심치 않게 이런 사람들이 저지른 만행을 법하며 충격을 받는다. 이른바 ‘사이코패스’라 불리는 이런 사람들은 상상하기 힘든 잔혹 범죄를 태연하게 저질러, 이해할 수 없을 정도로 잔인한 사람으로 그려진다.


이런 사람들은 어떤 문제를 안고 있는 것일까? 많은 전문가들은 사이코패스 문제를 ‘공감의 결핍’으로 생각한다. 정도의 차이는 있겠지만 사람은 누구나 타인의 감정이나 고통을 공감하는 능력을 지니는데, 사이코패스로 불리는 사람들은 이런 공감 능력이 현저하게 결여돼 있다는 것이다. 그렇다면 사이코패스는 앞의 <공각기동대> 에피소드에서 얘기한 것처럼 뇌 어딘가의 구조가 일반인과 다르거나 잘못돼 생기는 문제일까? 만약 우리 뇌에 ‘공감 신경회로’라는 것이 존재한다면 인위적으로 신경회로를 조작해 앞의 에피소드에서 본 것처럼 보통 사람을 사이코패스로 만들 수도 있다는 걸까?



우리 뇌의 ‘공감회로’

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최근 과학자들은 기능적 자기공명영상 장치(fMRI) 같은 뇌영상 기법을 이용해 우리 뇌 안에서 타인의 고통을 공감하는 데 관여하는 여러 신경회로를 찾아냈다. 이런 ‘공감 신경회로’는 남이 고통을 겪을 때 활성화하는 뇌 영역으로, 자신이 실제 고통을 겪을 때 활성화하는 영역의 일부를 차지한다. 달리 말해 고통을 받을 때 우리 뇌의 감각신경 영역을 비롯해 여러 부위가 활성화하는데 고통스러워 하는 사람을 보기만 할 때에도 그 중 일부가 활성화한다는 것이다. 과학자들은 이런 영역을 고통의 공감에서 유래되는 공감 신경회로라고 생각하며 현재까지 적어도 열 군데의 상호 연결된 뇌 부위가 공감에 관여한다고 여기고 있다.[1]

00sympathy4.jpg » 고통에 대한 공감 신경회로를 찾는 연구의 예. 피험자는 자기공명영상 장치 안에서 왼쪽 그림과 같은 고통스러울 만한 장면이나 고통과 관련 없는 장면에 대한 영상을 시청한다. 그동안 연구자들은 피험자의 뇌 영역 중 고통스러운 장면에서만 특이적으로 활성화하는 영역을 찾아내고 이들과 고통을 공감하는 능력의 상관관계를 연구한다. 출처/Wikipedia

렇다면 자연스럽게 떠오르는 것은 이런 공감 신경회로를 검사하는 방법을 써서, 미리 사람들 사이에서 사이코패스를 가려낼 수 있지 않을까 하는 생각일 것이다. 최근 일본 <후지티비>에서 방영돼 인기를 끌었던 애니메이션 <사이코패스>에서는 도미네이터라는 무기를 이용해 용의자의 범죄 수치를 즉시 검사해 이른바 ‘위험 인물’을 바로 제거하는 형사의 모습이 나오기도 했다.


그 가능성을 탐구하기 위해 과학자들은 사이코패스 환자들한테서 공감 신경회로의 구조나 활성이 실제로 일반인과 대조되는 현상이 나타나는지 살펴보고자 했다. 이런 시도는 대표적으로 최근 네덜란드 그로니젠대학의 크리스티앙 카이저(Christian Keysers) 교수가 수행한 사이코패스 범죄자 대상의 뇌 영상 연구에 잘 나타난다.[2]


00sympathy5.jpg » 일본 애니메이션 <사이코패스>의 한 장면. 그림에 나오는 ‘도미네이터’라는 도구는 사람의 범죄 지수를 읽어내어 상대를 단순히 마취할 것인지 살해할 것인지 자동으로 결정한다. 카이저 교수는 네덜란드 사법당국의 협조를 받아 사이코패스로 진단된 범죄자 20명을 모아 알려진 공감 신경회로의 활성 정도를 기능적 자기공명영상 장치를 이용해 일반인과 비교해 보았다. 여러 가지 감정을 불러일으키는 비디오 영상을 보여주는 동안에 범죄자와 일반인의 공감 신경회로 활성을 조사해 비교해보니, 실제로 사이코패스 환자들한테서는 일반인에 비해 공감 신경회로의 활성화가 적게 일어난다는 것을 관찰했다.


더욱 놀라운 사실은 연구자가 이들한테 공감을 느끼려고 노력해보라고 요구하자 이들은 인위적으로 공감 신경회로 활성화를 일반인과 거의 같은 수준으로 끌어올릴 수 있었다는 것이다. 카이저 교수의 말에 따르면, 이 현상은 사이코패스 범죄자가 자신이 필요할 때에는 완전히 정상인처럼 느끼고 행동할 수 있음을 보여주는 것으로, 일반적으로 상대를 속이려고 작정한 사이코패스는 기술적으로 간파하기가 매우 힘들 것임을 암시한다. 이는 평시에는 정상인과 쉽게 어울리며 사교적이기도 하지만 범죄를 저지를 때에는 끔찍하리만치 잔인해지는 많은 사이코패스 환자의 행동 패턴에서도 잘 나타난다. …



사이코패스, 또 다른 인류인가?

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그렇다면 이렇듯 일반적이지 않은 뇌 구조를 지닌 사이코패스 환자는 보통 사람과 뚜렷이 구별되는 ‘별개의’ 인간일까? 이런 물음에 답하려면 먼저 사이코패스의 중요한 특성인 ‘공감의 부재’가 유전되기도 한다는 특성을 알아야 한다.


거 우생학이 끼쳤던 폐해의 역사를 기억하는 많은 이들은 성격이 이렇게 유전된다는 시각에 대해 거부감을 가질 수 있지만 지금까지 과학자들은 공감을 느끼는 능력이 유전되기도 한다는 많은 증거를 실제로 제시해왔다. 무엇보다 먼저 쌍둥이를 이용한 거의 모든 공감 연구에서, 공감 점수의 상관성은 이란성 쌍둥이보다 일란성 쌍둥이한테서 더 큰 것으로 관찰되었다.[3] 유전자를 100% 공유하지 않는 이란성 쌍둥이의 공감 능력이 서로 다른 반면에, 유전자를 100% 공유하는 일란성 쌍둥이가 훨씬 더 비슷한 공감 능력을 지닌다는 사실은 어떤 메커니즘에서건 공감 능력이라는 것이 유전자와 관계됨을 보여준다.


또한 과학자들은 몇몇 유전자가 다양한 공감 측정 방법에 나타나는 공감 점수와 결부돼 있다는 증거를 제시했다.[1] 즉, 부모가 낮은 공감 능력을 보여주는 유전자를 갖고 있다면 자식도 유전적으로 공감지수가 낮을 가능성이 상대적으로 높다는 것이다(물론 공감 능력은 당연히 성장 환경의 영향도 받는다). 이런 사실들은 공감 능력이 유전되기도 한다는 것이며 인간 집단 안에서 일부 사람은 이런 유전자를 선천적으로 갖고 있다는 것을 의미한다.


하지만 사람이 공감 능력 있는 사람과 공감 능력 없는 사이코패스, 이렇게 정확하게 두 종류로 나뉘는 것은 아니다. 다양한 유전자가 공감 능력에 연관돼 있기 때문에, 당연히 사람들은 저마다 다른 다양한 수준의 공감 능력을 지닌다. 따라서 사람들 사이에는 공감 능력이 매우 뛰어난 사람과 매우 모자란 사람이 존재하는 반면에, 더 많은 사람들은 중간 어딘가에 놓인 정도의 공감능력을 지니는 ‘종형 분포’를 이룬다고 주장하는 견해도 또한 있다.[1] 이 가운데 공감 능력이 매우 부족한 소수 사람들이 사이코패스로 진단된다는 것이다. 따라서 사이코패스 기질이라는 것은 사람마다 정도 차이일 뿐이지 미리 정해져서 완전히 따로 구분되는 존재는 아니라는 것이다.



동물도 느끼는 공감

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타인의 슬픔을 이해하지 못하고 잔인한 행동을 태연하게 자행하는 사람들을 보고 흔히 짐승만도 못한 사람이라고 말하곤 한다. 그런데 실제로 다른 측면은 몰라도 공감 능력이라는 측면에서만 바라보면 이런 말만큼 사이코패스를 잘 표현한 말도 없는 것 같다. 예전 사람들은 공감과 같은 높은 사회적 인지 능력을 인간만의 고유한 특성이라고 생각했지만 과학자들은 최근 여러 동물행동 연구를 통해서 사람만이 아니라 동물도 또한 서로 아픔을 이해하고 함께 느끼는 공감 능력을 지님을 보여주고 있다.


물들의 공감 능력은 무엇보다도 먼저 사람과 비슷하게 사회를 이루어 사는 영장류인 보노보를 예로 들 수 있다. 한 보노보가 갇힌 우리 바깥에 먹을 것을 가져다 놓으면 밖에 있는 다른 보노보는 혼자서 다 먹어 치우지 않고 우리 안에 갇힌 다른 보노보를 먼저 풀어준 다음에 함께 나눠먹는 모습을 쉽게 관찰할 수 있다고 한다.


이런 행동은 심지어 쥐에서도 관찰된다. 2011년 미국 시카고대학 패기 매슨(Peggy Masson) 교수는 쥐 한 마리를 고통스럽게 포박해 두고는 다른 쥐가 이 쥐를 풀어주기 위해 노력하는지 관찰해 보았다.[4] 인상적이게도 많은 쥐들이 묶여 있는 쥐를 풀어주기 위해 갖가지 노력을 했다고 한다. 바닥을 파헤치려고 시도하기도 하고 구속하고 있는 플라스틱을 물어 뜯기도 하고 말이다. 거의 일주일 동안, 이런 행동을 하며 갇혀 있는 쥐를 풀어주려고 노력했다고 하며, 많은 쥐들이 정말 쥐를 풀어내는 데 성공했다고 한다.

00sympathy6.jpg » 쥐 사이의 공감 능력을 시험하는 실험. 쥐 한 마리가 구속구에 몸이 갇힌 동안에 바깥의 다른 쥐는 혼자 초코릿을 먹거나 갇힌 쥐를 구해주기 위해 노력할 것이다. 많은 쥐들은 초코릿을 포기하고서 갇힌 쥐를 구하기 위해 고군분투한다. 출처/ Cognitive neuroscience society 누리집  

미로운 사실은 갇힌 쥐를 풀어내는 데 성공하면, 친구 쥐를 구해낸 쥐들은 미친 듯이 흥분해 우리 안에서 이곳저곳 뛰어다닌다고 한다. 심지어 한쪽에는 다른 쥐를 묶어 두고 다른 한쪽에는 쥐가 좋아하는 초콜릿 사료를 똑같은 구속구에 놓아두면 많은 쥐들이 좋아하는 초콜릿 사료를 포기하면서도 먼저 친구를 구하고자 했다. 초콜릿 사료의 유혹에 끌려서 먼저 사료를 챙긴 쥐들도 사료 다섯 개 중 한두 개는 풀어줄 친구 쥐를 위해 남겨두기도 했다고 하니, 쥐라고 해서 공감 능력이 떨어진다고는 말하지 못할 것 같다. 아래 동영상은 이런 동물들의 공감 능력과 사회성을 잘 보여준다.


생쥐를 이용한 다른 실험에서는 다른 생쥐가 옆에서 고통 받는 것을 보는 것만으로 그 고통에 대한 공포를 느낄 수 있음을 보여준다. 2010년 우리나라 신희섭 박사 연구팀이 수행한 연구 결과를 보면, 바로 옆의 우리에서 전기 자극을 받으며 고통스러워하는 생쥐를 지켜본 생쥐는 자기가 직접 경험한 고통이 아닌데도 두려움으로 몸을 떨었다.[5] 그리고 하루 뒤에 같은 우리에 다시 데려다 놓으면 또 두려워서 공포를 느끼는 듯한 행동을 보였다. 또한 옆에서 고통 받는 생쥐가 더 가까운 사이일수록(형제자매 등) 고통을 공감하는 정도가 더 크게 나타났다.


이는 생쥐가 바로 옆에서 전기 자극을 받는 다른 생쥐의 고통을 공감할 수 있음을 보여준다. 더 나아가, 이 연구팀은 생쥐가 다른 생쥐의 고통을 공감할 수 있다는 사실 자체뿐 아니라 예전 연구를 통해 알려진 공감 신경회로 중 하나인 전두대상피질(Anterior Cingulate Cortex)의 활성을 유전자 조작을 통해 억제하면 생쥐의 공감 행동도 억제됨을 보여주었다. 달리 말하면 공감 신경회로 중 하나를 인위적으로 억제함으로써 생쥐가 공감 능력을 상실하도록 한 것이다. 일종의 사이코패스 쥐를 유전자조작을 통해 만들어 냈다고도 생각할 수 있는 연구로, 앞에서 소개한 <공각기동대> 에피소드에서 등장했던 ‘만들어진 사이코패스 군인 요원’이 떠오르는 대목이다.


런 연구 결과들로 볼 때, 일부 동물들도 사람처럼 공감 신경회로를 지니며 다른 개체의 감정을 공유할 수 있는 것으로 보인다. 타인의 고통을 공유할 수 없는 사이코패스가 정말 어떤 면에서는 그래도 타자의 고통을 공감할 수 있는 동물보다도 못한 인간이라는 말이 와 닿게 하는 대목이다. 최근 동물이나 인간을 대상으로 한 공감 연구가 활발히 이뤄지고 있으니, 우리가 남의 마음을 좀 더 이해하고 사회적으로 나은 존재로 발전할 수 있는 가능성도 더 커질 것이다. 공감 사회를 사는 공감인이 더 많아지기를 소망한다.


참고 문헌



[1] 사이먼 배런코언, <공감제로: 분노와 폭력, 사이코패스의 뇌 과학>, 홍승표 옮김, 서울:사이언스북스, 2013

[2] Meffert H et al, Reduced spontaneous but relatively normal deliberate vicarious representations in psychopathy. Brain 136 (8): 2550-2562 (2013)

[3] Hughes C et al, Origins of individual differences in theory of mind: From nature to nurture? Child Development 76, 356-370 (2005)

[4] Bartal IB et al, . Science 334 (6061): 1427-1430 (2011)

[5] Jeon D et al, Observational fear learning involves affective pain system and Cav1.2 Ca2+ channels in ACC, Nat Neurosci. 13 (4): 482-8 (2010)


홍수 카이스트 바이오및뇌공학과 박사과정

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홍수 한국과학기술원 대학원생/ 바이오및뇌공학과 박사과정
인간을 이해하기 위해 뇌를 들여다보고 있다. 뇌에서 일어나는 계산과정을 신경생리학을 통해 연구하고 있다.
이메일 : hongsu02@gmail.com       트위터 : @hongsu02      
블로그 : http://brainwhisper.blog.me/

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