대폭발에서 인간의 뇌의 진화까지 150억 년의 역사를 훑으며 소우주인 인간의 마음과 대우주에 대한 새로운 전망을 제시하는 칼 세이건의 이 책은 모두 9장으로 이루어져 있다.

1장 「우주력」에서는 150억 년이라는 우주 역사를 1년으로 압축하고 그 위에 지구의 형성과 지구상의 생명의 진화와 인간의 역사를 펼쳐놓는다. 이 우주력에 따르면 인간은 우주의 1년의 맨 마지막 날 태어났고, 장려하고 파란만장한 인간의 역사는 섣달그믐 하루 안에 압축된다. 이것을 통해 칼 세이건은 뇌와 마음의 진화 그리고 인류의 미래가 우주의 역사와 밀접한 관계가 있음을 한눈에 보여 준다.

2장 「유전자와 뇌」에서는 2진법을 이용해서 유전자와 뇌와 컴퓨터의 정보 저장 용량을 비교하고 지능 진화의 의미를 재조명한다. 시냅스의 결합으로 이루어지는 마음의 상태가 우주 전체의 양성자 수보다 많다는 것(한 사람의 뇌 안에 있는 시냅스들이 결합할 수 있는 경우의 수는 2에 10의 13제곱을 제곱한 것이다.)을 들려주며 한 사람이 특성이 이 우주에서도 얼마나 유일무이한가 말해 준다. 이 장에서는 뇌 기능과 기억이 대뇌 피질에 골고루 퍼져 있는 것인지 특정 부위가 특정 기능을 전담하도록 국지화되어 있는지를 둘러싸고 벌어졌던 고전적 연구들도 소개하고 있다.

3장 「뇌와 마차」에서는 뇌의 진화 과정을 연구하고 있는 폴 매클린의 삼위일체의 뇌 이론을 자세히 소개한다. 뇌의 구조를 기능상 세 부분(신경의 차대를 포함하면 네 부분)으로 나누고 그것을 진화 단계와 심적 특성과 맞물려 설명한다. 관습적, 공격적, 위계적 행동을 지배하는 파충류의 뇌, R 복합체, 정서를 지배하는 변연계, 깊이 있는 사고와 반성과 추론 기능을 담당하는 신피질의 대립과 갈등 그리고 연합으로 인간의 마음을 설명한 폴 매클린의 이론을 칼 세이건은 전쟁과 학살 그리고 증오 등을 낳는 우리 안의 파충류적 충동을 억제하기 위해서는 우리 뇌와 마음의 구조를 정확하게 이해해야 한다는 이 책의 핵심 주제로 받아들이고 있다.

4장 「메타포로서의 에덴」은 지능의 진화를 다루는 데 빼놓을 수 없는 고인류학을 다루고 있다. 인류 탄생의 여명기를 그리면서 세이건은 뇌 부피 증가와 산통이라는 딜레마, 형제 살인, 농업 발달, 언어 발달 등 고인류학의 연구 성과들을 소개하면서 고대의 신화인 ‘에덴 동산 이야기’ 같은 고대의 지혜와 현대의 과학적 통찰을 한데 종합하고 있다.

5장 「동물의 추상 능력」은 가드너 부부와 여키스 영장류 센터에서 실시되었던 침팬지 언어 실험을 한편의 재미있는 다큐멘터리 영화처럼 그려 냈다. 그리고 두 가지 중요한 주제, 동물의 지능이라는 가능성과 언어가 지능 발달에 미치는 영향을 심도 있게 논의한다.

6장 「꿈속의 용들」은 뇌 연구의 중요한 측면인 수면과 꿈 연구를 소개한다. 그리고 각성 상태에서는 자기 반성적, 추상적 사고 기능을 갖춘 신피질의 지배를 받다가 꿈을 꿀 때는 억제되어 있던 파충류의 뇌가 활성화되어 파충류의 마음으로 세상을 경험하고 행동하는 것이라고 설명한다. 칼 세이건은 이 책에서 폴 매클린의 삼위일체 이론과 프로이트의 의식/무의식, 자아/초자아/이드 이론과의 종합을 시도한다. 물론 PET, fMRI 등 뇌 영상 기법의 발달과 뇌의 화학적 전달 체계에 대한 이해의 발달로 우리는 꿈꾸는 뇌의 전기적, 화학적 특성에 대해 더욱 많은 것을 알게 된 지금에서 볼 때에는 세이건의 주장은 가설에 불과한 것으로 결론이 났지만 자연과학과 인문과학의 통섭을 시도한 면에서 충분히 의미있는 장이라고 할 수 있다.

7장 「연인과 광인」은 양쪽 반구가 분리된 환자들을 대상으로 한 실험을 통해 좌뇌와 우뇌의 차이를 밝힌 스페리나 거재니거와 같은 과학자들의 연구를 소개한다. 좌뇌는 이성적, 분석적, 언어적 사고를 관장하고 순차적, 직렬 방식으로 정보를 처리하며 우뇌는 직관적 사고와 패턴 인식에 능하고 동시적, 병렬 방식으로 정보를 처리한다고 한다. 세이건은 이러한 뇌의 좌우반구의 차이(lateralization)가 신체 기능의 차이(오른손잡이)를 불러일으키고 그것이 또 다시 인간의 삶과 언어에 얼마나 뿌리 깊은 영향을 미쳤는지를 흥미롭게 추적하고 있다.

8장 「미래의 뇌」는 뇌와 지능에 대한 논의가 사회적, 정치적 문제들과 어떤 관련을 가지고 있고 어떻게 적용되어야 할지를 논의한다. 당시 싹트고 있던 화학적 신경 전달 물질 및 뇌에 작용하는 약물들에 대한 연구, 뇌에 인공 장치를 삽입하는 가능성 등에 대해 이야기한다. 또한 컴퓨터가 인간 지능의 발전에 어떤 영향을 줄 수 있는지 심도 있게 논의하고 있다.

9장 「지식은 우리의 운명」에서 세이건은 그의 필생의 주제인 외계 지적 생명체 탐사(Search for Extraterrestrial Intelligence, SETI)를 끌어들인다. 이 마지막 장에서 은하수 한구석 태양계의 창백한 푸른 점에 갇혀 있는 인간의 지능을 우주적, 보편적 존재로 승화시키기 위해서는 외계 지적 생명체와의 의사소통이 중요함을 역설한다. 여기에서 에덴 동산에서 지혜의 나무의 열매를 먹고 야성을 버린 인간과 우주를 연결한다.

책을 시작하며

1장 우주력

2장 유전자와 뇌

3장 뇌와 마차

4장 메타포로서의 에덴

5장 동물의 추상 능력

6장 꿈속의 용들

7장 연인과 광인

8장 미래의 뇌

9장 지식은 우리의 운명

감사의 글

용어 해설

참고 문헌

옮긴이의 글

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그림 및 사진 저작권