책소개

38억 년이라는 시간과 우주 공간으로의 초대!
우주와 생명의 탄생, 생각의 출현에 이르는 거시적 체계를 탐사!
이 책은 38억 년의 시공간을 넘나들며 우주와 생명의 탄생에서 시작해 감각과 운동, 기억, 느낌, 의식, 창의성에 이른 전 과정을 흥미진진하게 탐구한다. 신경철학자들의 사유와 포스트모던철학의 사유, 과학 사유(생물학, 입자물리학, 양자역학, 상대성이론…)를 총망라하며, 인간에 이르러 비로소 '생각한다'는 것이 가능하게 된 기원을 알아본다.
저자는 뇌 공부를 하면서 깨달은 생명의 긴 여정, 환경 변화에 적응하는 척추동물 진화의 역사를 생명과 세포의 관점으로 들여다본다. 지식의 의미와 내용을 뇌과학의 시각으로 일관되게 구성하며, 의식이라는 놀라운 생명현상의 근원을 추적한다. 먼저 우주의 관점에서 본 시공에 관한 문제들, 우주를 구성하고 있는 물질세계에 대해 이야기한다.
그런 다음 생각의 출현을 본격적으로 알아본다. 어류, 조류, 양서류, 포유류, 영장류, 호모사피엔스에 이르는 뇌의 발생과 진화를 설명한다. 인간 뇌의 진화과정 속에서 생각이 어떻게 출현하게 되는지를 살펴본다. 시공의 춤, 원자의 춤, 세포의 춤이 만들어내는 자연현상 속에서 인간의 생각을 이해하게 될 것이다.

저자소개

박문호
경북대학교 전자공학과를 졸업한 뒤 미국 텍사스 에이앤엠(Texas A&M) 대학교에서 전자공학 박사학위를 받았다. 현재 한국전자통신연구원(ETRI) 책임연구원이다. 대전 대덕 연구단지의 독서가로 널리 알려진 박문호 박사는 자연과학과 인문학의 균형·학습독서로 천문, 우주, 그리고 뇌 과학 분야의 전문가가 되었다. 이러한 독서는 삶의 근본에 대한 그의 호기심을 조금씩 충족시켰다.“오랫동안 자연과학의 세계관을 통합적으로 이해하고 싶었습니다. 전자공학을 전공했기 때문에 그러한 세계관을 갖기 위해서는 여러 다른 자연과학 지식이 필요했습니다. 대학 시절부터 30년간 자연과학 분야의 책을 꾸준히 찾아 읽어 뇌 과학, 천체물리학, 양자역학에 대한 지식을 쌓았습니다. 불교철학과 역사 관련 책들도 꾸준히 읽었습니다.”

목차

지은이의 말

1부. 우주와 생명, 생각은 어디에서 오는가

1강. 우주의 대칭이 깨어지다
서서히 밝혀지는 우주의 비밀
초신성, 생명 탄생의 순간
지구로 간 초신성 잔류물
우주의 완전한 대칭이 깨어질 때
대칭의 깨어짐에서 생각은 시작된다

2강. 생명의 탄생
우주적인 시각으로
세포의 탄생
다세포들, 공생을 시작하다
다세포 생물을 움직이는 신경세포의 출현
세포들의 움직임이 하모니를 만들다
움직임이 가져온 것들

3강. 억 년 전의 지구 생명체
도메인의 진화
지구 생명체의 본질, 산소
원핵세포는 어떻게 진핵세포로 진화했는가
생명은 DNA에서 시작된 다양한 변주곡

4강. 운동하는 신경세포
식물은 녹말로, 동물은 신경 전압 펄스로
신경세포+시냅스+신경세포=?
습관화, 민감화, 학습의 시냅스
축삭의 수초화로 움직임을 즐기다
신경세포, 감각에서 운동까지

5강. 의식으로 가는길
차 의식에서 고차의식까지
감각 정보, 루프를 따라 돌다
비교, 예측, 판단으로 범주화되는 정보들
인식하다, 그리고 행동하다

6강. 신경전달물질의 대이동
신경세포 내 골격의 기원
신경세포 내 골격을 이루는 단백질 사슬 세가지
신경전달물질, 미세소관을 타고 이동하다
글리아세포, 신경전달물질의 원활한 이동을 위하여

7강. 시냅스 막, 생각이 시작되다
생존의 기본 조건
ATP 합성효소, 생체 에너지를 만들다
ATP가 돌고 DNA의 강이 흐르고
ATP, 미토콘드리아를 움직이다
젠체하는 태도를 버리고 다시 세포로 돌아가서

2부. 인간의 뇌, 생각은 어떻게 만들어지는가

8강. 뇌의 발생과 뇌의 구조
뇌의 전면적 지도화
우리 뇌의 생김새
뇌는 어떻게 생겨나는가
관을 중심으로 발생하는 뇌

9강. 뇌, 상상하는 기계가 되다
머리뼈 안에 갇힌 가상 머신
다섯 개의 부위
운동 프로그래머, 전두엽
운동 출력을 선택하는 대뇌기저핵
감각 신호의 전달자, 시상
뇌의 진화, 어류ㆍ양서류ㆍ파충류ㆍ조류ㆍ포유류

10강. 척수, 세밀한 감각에서 정교한 운동까지
운동 시스템의 진화
척수의 구조
감각을 더욱 세밀하게, 후섬유단
발생으로 척수 보기
상행이냐 하행이냐

11강. 각성과 수면의 뇌간 시스템
감각하는 것은 곧 존재하는 것
‘잘’ 운동하게 되기까지
의식의 상태를 결정하는 뇌간 그물형성체
뇌간 그물형성체에서 척수 추체로로

12강. 소뇌, 운동 계획에서 실행까지
소뇌의 세 가지 역할
소뇌 시스템의 핵심은 푸르키녜세포
내부 회로로 운동을 컨트롤하다

3부. 뇌와 감각, 생각이 인간을 움직이다

13강. 보다, 시각과 뇌
‘본다’는 현상
망막, 빛을 받아들이다
빛의 수용 영역
시각 정보는 어떻게 처리되는가
중심와에 맺히다
바늘구멍눈에서 카메라눈으로

14강. 듣다, 청각과 뇌
청각의 진화
내이의 구조
유모세포들의 협연
우리가 소리를 느끼기까지
진동, 전정척수반사 그리고 생각의 출현

15강. 느끼다, 감정의 뇌
감각이 셈세하다는 것
느낌과 감정의 프로세스
촉가의 차 신경로
환각, 환청, 환시 그리고 인식 불능
시각의 착각

16강. 예측하다, 감정의 뇌
존재를 위한 정보 수용기, 생명을 위한 정보 처리기
통증과 쾌락, 동기와 충동 그리고 자각
기본 반사를 바탕으로 예측하다
요동하는 복잡계에서 목적 지향적 복합계로
예측의 경로
예측으로 고통을 극복하다

17강. 움직인다는 것, 뇌와 운동
운동은 곧 의식이다
근육과 신경이 만났을때
근육세포의 운동이 어떻게 생각으로 연결되는가
근육을 움직이는 ATP 합성 머신

18강. 의식한다는 것, 뇌와 의식
의식을 둘러싼 여러 접근들
생각의 기본 조건
생각의 단계 : 시상 - 피질계의 진화
생각의 단계 : 가치 - 범주 기억의 발달
생각의 단계 : 피질 - 시상계와 뇌간 - 변연계의 진화적 연결

19강. 꿈꾸다, 뇌와 꿈
꿈의 상행 활성화 시스템
꿈의 억제 시스템
신경조절물질이 만드는 꿈
꿈의 진화사
꿈이 꿈일 수밖에 없는 이유

20강. 현실 너머를 깨닫다, 뇌와 초월의식
뇌 시스템에도 위계가 있다
인간 뇌 시스템의 위계
억제 회로가 돌면 자아가 사라진다
앤드류 뉴버그의 명상하는 뇌

21강. 창조적으로 생각하다, 뇌와 창의성
창의적인 사람은 뭐가 다를까
창의성은 어디서 오는가
창의성의 세계 = 느낌의 세계
정보의 양이 창의성의 질을 바꾼다

4부. 창조하는 뇌, 대칭이 깨어지고 생각이 확장되다

22강. 대칭이 깨어진 세계에서
빅뱅 이후
대칭의 깨어짐에서 생명이 만들어지다
지구 생명의 조물주, 미토콘드리아
생명의 에너지원 ATP 합성 머신
죽음의 발명

23강. 뷰티풀 마이크로코스모스
우주 구성 입자들은 어떻게 우주의 힘들과 연계되는가
우주 구성 입자의 세계
물리 세계를 이해하는 다섯 가지 방정식
입자물리학의 대칭성
빛의 세계, E = MC

24강. 자발적 대칭 파괴로 생각이 진화하다
학습, 기억 그리고 생각을 바꾸다
뇌의 대칭, 생각의 대칭을 깰 것

참고문헌
사진ㆍ도표 목록
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