인간의 선택을 지배하는 뇌과학의 의사 결정 알고리듬

만약 “인간은 어떤 과정을 거쳐 선택을 하는가?” 또는 “내 선택에 영향을 미치는 요인들은 과연 어떤 것들이 있을까?”가 궁금해서 이 책을 펼친 분이라면, 이 책은 매우 놀랍고 흥미로운 세계로 당신을 인도할 것이다. 지금까지 과학자들이 밝혀낸 ‘선택의 보편적인 원리’에 대한 신경 과학적 실험 결과를 엿볼 수 있으며, 인지 과학의 오랜 숙제 중 하나인 ‘선택은 과연 계산 가능한 과정일까?’에 대해 흥미로운 통찰력을 듣게 된다. 아직 우리는 이 질문에 ‘확신에 찬 답’을 하기엔 너무 모르는 게 많지만.
이 책은 합리성과 효율, 후회와 실망, 신뢰와 배신 등 최근 지성계의 가장 뜨거운 이슈인 행동 경제학의 여러 주제를 신경 과학의 최신 이론을 통해 설명하고 있다. 덧붙여, “펩시 챌린지”라고 불리는 뉴로마케팅(neuro-marketing) 사례와 ‘의식의 생물학적 토대’ 같은 신경 철학적인 담론은 이 책에서 얻는 행복한 덤이다.
《내셔널 지오그래픽》에 따르면, 인간은 하루에 150가지 이상 선택을 한다. ‘아침에 언제 일어날까?’에서 ‘점심은 뭘 먹을까?’ ‘잠은 언제 잘까?’에 이르기까지, 의식하지 못하는 일상의 순간에서 끊임없이 선택은 벌어진다. 이 책은 인간 뇌의 가장 중요한 기능인 바로 이 ‘선택’이 뇌에서 어떻게 벌어지는가에 대해 가장 최전선의 목소리를 전한다.
당신은 이 책을 읽는 내내 너무도 자연스러웠던 ‘선택’이 갑자기 낯설게 느껴지고, 선택의 순간마다 왕성하게 신호를 주고받는 뇌 활동이 비로소 느껴지며, 일상적인 경험이 문득 철학적으로 다가오는 경이로운 체험을 하게 될 것이다. 이 책은 ‘선택의 신경 과학’이 우리에게 전하는 지적 흥분을 만끽하게 해 주는 책이다.
― 정재승(KAIST 바이오및뇌공학과 교수)

이 책은 의사 결정의 과학에 관한 새로우면서도 단순하면서도 대담한 시각을 통해 우리의 일상적 경험에 있어 중대한 사건들, 바로 우리가 내리는 결정들에 관해 최신의 뇌과학이 밝혀낸 비밀들을 보여 준다. 올바르고 현명한 결정이건, 아니면 엉뚱하고 어리석은 결정이건 간에, 우리의 결정은 저 아래 분자의 수준에서부터 표상되는 여러 가지 가치에 근거해 이루어지는 것이다. 코카콜라와 펩시콜라 가운데 무엇을 선택할 것인지에서 폭력에 대해 어떻게 반응하기로 선택하는지까지, 나아가 심지어 연애나 윤리나 경제적 결정에 이르기까지, 리드 몬터규는 인간의 정신에 관한 새로운 설명을 흥미진진하고 유익하기까지 한 특유의 입담으로 술술 풀어 나간다.
지금 이 글을 읽고 있는 당신은 시간과 에너지가 들어가는 선택을 한 셈이다. 바로 이 단순한 행동 하나에서 시작해, 우리가 어떻게 결정을 내리는지에 관한 문제로, 나아가 궁극적으로는 자유 의지의 본성이라는 심오한 문제 속으로 당신을 안내한다.

fMRI 안에서는 진심을 숨길 수 없다

따라서 어떤 식품의 브랜드에 대한 인지는 맛에 대한 우리의 지각에 직접적인 영향을 끼친다. 그렇다면 브랜드 정보와 내적 ‘브랜드 이미지’는 우리의 맛 선호를, 나아가 우리의 선택을 도대체 어느 만큼이나 바꿔 놓을 수 있는 것일까? 여기서 다시 앞서 언급했던 펩시 챌린지의 예로 돌아가 보자. 코카콜라 또는 펩시콜라에 관한 ‘생각’은 뇌와 행동 모두에 상당한 영향을 미치고 있다. 그것은 사람들의 구매 행위에 명백히 영향을 주며 이러한 선택이 신비롭게 유래하는 것은 아니므로, 이 세상에는 그런 선택을 뒷받침해 주는 신경 활동의 근원적 패턴이 반드시 존재해야만 한다.
― 본문에서

우리 뇌의 선택을, 감정을 수학적 규칙성으로 변환한다는 것 자체가 너무나도 큰 문제로 여겨졌다. 하지만 만약 이것이 정말로 불가능하다면, DNA는 도대체 어떻게 해서 감정을 산출하고 경험하는 장치를 만들 수 있었을까? 감정에 어떤 수학적 규칙성이 전혀 없다면 우리는 이런 중요한 상태를 서로 공유하거나 이해할 수 없을 것이다. 만약 우리의 감정에 어떤 패턴과 규칙성이 있다면, 그것을 서술할 수 있는 어떤 형식적인 방법 또한 반드시 있어야 한다.
그래서 fMRI(기능성 자기 공명 영상 장치, functional magnetic resonance imaging device)로 뇌 동영상을 찍어 관찰했다. fMRI는 인체 내부의 영상을 촬영하는 자기 공명 영상 장치(MRI)의 후손 격이다. MRI는 무릎, 간, 또는 뇌의 ‘스냅 사진’을 찍어 흑백 영상을 만드는 반면, fMRI의 경우에는 이와 약간 다른 방식으로 운용되는 MRI 장치를 사용하며, 정지 상태의 스냅 사진 대신에 뇌에서 벌어지는 미시적 혈류 변화에 관한 ‘동영상’을 만들어 낸다.
fMRI를 사용해 뇌의 반응을 연구하는 것은 오늘날 방대한 과학 산업으로 자리매김하고 있다. fMRI 동영상은 거짓말 탐지기보다 더 정확하게 감정을 보여 주는 셈이므로, fMRI를 이용한 뉴로마케팅(neuro-marketing)은 이미 국내외에서 많이 활용되고 있기 때문이다.
리드 몬터규는 여기서 한발 더 나아가 뇌가 오로지 ‘브랜드 이미지’에만 반응하도록 하기 위해서 약간 다른 유형의 실험을 시행해 팹시 챌린지 사례를 실험으로 증명해 냈다. 뇌에는 브랜드를 평가하는 영역이 있는 것을 증명한 것이다.
‘펩시 챌린지’라는 마케팅 사례가 있다. 미국 전역의 쇼핑 센터나 백화점에서 참가자를 모집해 맛있는 콜라를 고르는 실험이었다. 상표가 붙어 있지 않은 두 개의 컵 각각에 코카콜라(코크)와 펩시(펩시콜라)가 담겨 있다. 참가자는 각각 한 모금씩 마신 다음, 맛있는 것을 하나 선택한다. 그러면 사회자는 각각의 컵에 들어 있는 내용물을 밝히는데, 십중팔구는 펩시가 승리하곤 했다. 그렇다면 결국 펩시가 더 맛있다는 이야기이다. 내용물 면에서는 펩시가 더 뛰어남이 분명하다. 하지만 이 실험은 브랜드가 빠진 실험이었다.
리드 몬터규는 브랜드에 대한 뇌 실험을 시행했다. 브랜드는 정말 중요하며, 특히 우리의 선택이 어떤 것을 선택함과 동시에 다른 것을 배제하는 상황에서는 더욱 그러하다. 펩시의 경우에는 아무런 효과가 관찰되지 않았다. 몇 차례의 조작을 통해 이런 결과는 거듭 확증되었다. 코카콜라라는 브랜드는 어떤 맛을 지니고 있었다. 적어도 경험된 맛에 있어 중요한 기여 요인이었다. 하지만 펩시라는 브랜드는 그렇지 않았다. 리드 몬터규는 이렇게 말했다. “광고는 지극히 생물학적인 게임이다. ‘코카콜라’라는 개념은 우리의 판단에 영향을 미친다.”
이 실험은 문화적 메시지, 즉 펩시냐 코카콜라냐 하는 브랜드의 이미지가 사람들의 신경계에서 차별적 표상을 지닌다는 것을 보여 주었다. 브랜드에 대한 지식은 fMRI를 통해 시각화가 가능했고, 브랜드에 대한 지식이 선택에 미치는 영향력 역시 측정이 가능했다.

선택이 인간을 만든다

인간 정신의 의사 결정 기구를 분석함에 있어, 리드 몬터규는 왜 우리의 뇌가 느리고, 작고, 소란스러우며, 먹이, 물, 섹스 같은 단순한 목표를 지녔는지 설명한다. 또한 이처럼 단순한 목표들이 어떻게 해서 자체적인 생명을 지닌 개념으로 탈바꿈하는지를 밝혀 준다. 어떻게 해서 우리 머릿속에 있는 가치 시스템이 좋은 결정, 나쁜 결정, 약물 중독, 정신 질환, 심지어 대규모의 경제적 재난을 불러올 수 있는지 설명해 준다. 리드 몬터규는 의학과 사법 체계를 향한 조언뿐만 아니라, 어떻게 하면 우리가 스스로를, 나아가 매일매일의 선택을 진정으로 통제할 수 있는지에 관해 중요한 암시를 전해 준다.
특히 자유 의지에 관한 몬터규의 흥미로운 이론적 실험은 그가 소크 연구소에서 시작해서 베일러 의과 대학의 신경 영상 연구실을 운영하면서 줄곧 진행해 온 계산적 신경 과학 분야 연구에서도 그야말로 정점에 달한 것으로 볼 수 있다. 일각에서는 그의 연구가 우리 인간이 어떻게 현재의 모습을 취하게 되었는지에 관한 이해를 더욱 진척시키는 데 있어 지금까지 진화 심리학이 해 왔던 역할을 넘겨받을 것이며, 앞으로 우리 뇌를 탐사하는 과정에서 일종의 혁명의 기반 노릇을 해 줄 것이라 관측하고 있다. 인간의 행동과 마음을 새로운 방식으로 이해하게 되는 지적 혁명의 출발점을 이 책에서 만나게 될 것이다.

세계적인 석학들의 서평들

내가 만난 여러 젊은이 중에서도, 몬터규는 가장 탁월한 인재다. 장래가 유망해 보일 뿐만 아니라, 발표하는 연구마다 무척이나 신선하고 시사하는 바가 크기 때문이다.
― 고(故) 프랜시스 크릭(DNA의 공동 발견자, 노벨상 수상자)

선택은 인간에게 있어 마치 숨 쉬기와 마찬가지로 원초적인 것이다. 하지만 우리 뇌는 도대체 어떻게 좋은 선택을 하고 나쁜 선택을 회피하는 것일까? 탁월한 신경 과학자인 리드 몬터규는 지난 10여 년간 이 수수께끼를 탐색해 왔다. 방대한 양의 실험 결과를 조합함으로써, 이제 그는 선택의 신비를 벗겨 줄 단순하면서도 정합적인 개념 틀을 만들어 냈다. 무엇보다도 이 접근은 이전까지의 철학적 독단을 꼼짝 못하게 포박하는 한편, 우리 스스로를 뇌의 관점에서 새롭게 바라볼 수 있는 방법을 제안한다. 이 책은 매우 정보가 풍부하며, 차분하면서도 대담하며, 놀라우리만치 위트가 넘친다. 그리고 무엇보다도 나, 바로 나를 만드는 것이 무엇인지에 관한 흥미진진한 이야기를 담고 있다.
― 퍼트리샤 처칠랜드(캘리포니아 주립 대학교 철학과 교수, 맥아더 천재상 수상자)

몬터규는 단순히 결정을 설명하는 것만으로는 충분하지 않다는 사실을 잘 알고 있다. 감정은 생물학적 가치를 제공하며, 인간이 어떻게 선택을 하는지에 있어 불가결한 요인이다. 자신이 직접 수행한 연구를 비롯한 방대한 양의 최신 연구 결과에 근거해, 몬터규는 일상생활의 선택에 있어 그러한 사실이 미치는 영향력을 설득력 있게 규명하고 있다. 이 책을 읽음으로써 독자들은 자신이 물건을 사게 되는 이유를 알 수 있을 것이다.
― 안토니오 다마지오(서던캘리포니아 대학교 뇌와 창의성 연구소 소장, 『데카르트의 실수』저자)

‘우리가 어떻게 선택을 하는가?’는 철학에서 매우 오래된 질문이었다. 이 분야의 선구자인 리드 몬터규는 사상 최초로 이 문제를 신경 과학의 관점에서 건드려 보았다. 그 과정에서 이를 단순히 철학에 덧붙여진 흥미로운 일화로서가 아니라, 그 자체로서도 충분히 흥미진진한 읽을거리로 만들어 놓았다.
― V. S. 라마찬드란(캘리포니아 주립 대학교 교수, 뇌와 인지 센터 소장, 『인간의 의식이란 무엇인가』저자)

정신의 과학이라는 분야에서도 중요한 새 분야를 다룬 매력적인 개론서
― 스티븐 핑커(하버드 대학교 존스턴 교수, 『빈 서판』저자)

추천사 —정재승 5
책을 시작하며 9

1장 차가운 뇌, 뜨거운 뇌 21
─ 뇌의 선택이 수많은 목숨을 구하다
2장 완벽한 뇌의 조건 53
─ 느리고, 잡음 많고, 부정확해야 한다
3장 효율적인 도주를 위한 준비 97
─ 매번 같은 길을 뛰어다니는 토끼
4장 목숨을 건 선택 137
─ 단식 투쟁은 인간만의 것
5장 반사실적 학습 179
─ 잃는데도 도박장에 가는 이유
6장 후회와 신뢰 235
─ 시장 경제를 가능하게 하는 뇌의 선택
7장 펩시에서 테러리즘까지 283
─ 뉴런에 새겨진 브랜드
8장 다윈을 뛰어넘다 313
─ 생명과 정신의 본질은 계산

책을 마치며 353
감사의 글 371
주(註) 375
참고 문헌 404
찾아보기 428