뇌가 어떤 기능을 할 때 뇌의 어떤 부위가 활동하는지를 기능성 자기공명영상(fMRI)
등으로 촬영해 관찰하는 연구가 최근 붐을 이루고 있다. 그러나 이런 연구에 대해
“빙산 전체를 보지 못하고 빙산의 일각만 보는 것일 수 있다”는 비판이 나왔다.
문제를 제기한 사람은 미국 예일대 분자 생물물리학 명예교수 로버트 슐먼. 그는
미국 ‘국립 과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)’ 최신호에
실린 논문에서 “뇌가 사용하는 에너지의 99%는 의식을 유지하는 데 쓰이고, 나머지
1% 정도만이 기억 입력 같은 특정 기능을 할 때 사용된다”며 “이 1%의 움직임을
fMRI가 잡아 내는데 그걸 보고 ‘뇌의 이 부위가 이런 기능을 한다’고 말하는 것은
피상적인 관찰일 수 있다”고 주장했다.
그는 쥐 실험으로 자신의 주장을 입증했다. 약하게 마취한 쥐의 앞발을 건드리면
뇌 감각피질은 물론 다른 여러 부위가 활성화되는 게 fMRI에 찍힌다. 그러나 강하게
마취한 쥐는 똑 같은 실험을 해도 뇌 감각피질만 활성화될 뿐 뇌의 다른 부위는 활성화되지
않았다.
이는 곧 쥐가 어느 정도 정신이 있을 때는 앞발에서 오는 신호를 감각피질이 우선
받고 다른 뇌 부위가 협력해 이에 대처하지만, 강한 마취로 의식을 잃으면 뇌의 협동
작업이 없어진다는 증거라고 슐만 교수는 밝혔다.
사람도 강하게 마취되면 뇌가 사용하는 에너지가 절반으로 줄어드는 것으로 알려져
있다. 슐만 교수는 “뇌가 사용하는 에너지의 대부분이 뇌의 협동 작업을 위해 쓰이는
것으로 여겨진다”며 “극히 일부의 에너지만 사용하는 뇌 활동을 fMRI로 촬영해
마치 뇌 활동의 전체 양상을 아는 것처럼 우리가 오해하고 있을 가능성도 있다”고
지적했다.
이 연구 결과는 미국 과학논문 소개사이트 유레칼러트, 온라인 과학신문 사이언스데일리
등이 16일 보도했다.
