‘왜 세상에는 아무것도 없지 않고 무언가가 있는가!’ - 고트프리트 라이프니츠
17세기 수학자이자 물리학자, 지질학자, 생물학자, 역사학자이자 동시에 철학자이기도 했던 라이프니츠가 던진 원초적 질문은 아직까지도 수많은 철학도와 과학도들을 괴롭히는 흥미로운 주제입니다. 이 오래된 질문에 대한 답은 여전히 오리무중이지만, 무엇인가가 있는 것을 알게 해주는 '의식'은 어쩌면 '진동'으로 설명될 수 있을지도 모르겠습니다.
지난 10년 동안 캘리포니아대학교 조나단 스쿨러 교수의 심리학 연구팀은 '의식 공명 이론'으로 의식을 탐구해왔는데요. 그들은 '공명 진동'으로 인간의 의식뿐만 아니라 동물의 의식, 그리고 무생물의 의식까지도 설명할 수 있다고 주장합니다.
진동이란 무엇인가?
연구팀에 따르면 우주의 모든 것들은 끊임없이 움직이며 진동합니다. 움직이지 않는 것처럼 보이는 물체들도 사실은 다양한 진동수를 보이며 공명하고 있다고 해요. 흥미로운 점은 물건이 다른 물건과 함께 있을 때 서로 같은 주파수로 진동한다고 하는군요. '자발적인 자기 조직 현상'이라고 합니다.
물리학이자 생물학자, 화학자, 수학자인 Steven Strogatz는 2003년에 발표한 자신의 저서 <동기화 : 우주, 자연 및 일상생활의 혼돈으로부터의 질서>에서 공명 현상을 설명하기 위한 다양한 예를 제시합니다. 그는 반딧불이 함께 모일 때 서로 동기화되어 깜박이기 시작하는 것과 동일한 전력·주파수의 광자가 동기화될 때 레이저가 만들어지는 점 등을 예시로 들었습니다.
진동과 의식의 상관성, 생물학적 근거는?
앞서 독일의 신경생리학자인 파스칼 프라이스는 다양한 인간의 의식 유형을 설명하기 위해 전기 패턴이 뇌에서 동기화되는 방식을 연구했습니다. 그에 따르면 인간의 의식은 감마파와 베타파, 세타파 등의 뇌파 진동으로 구분되는데요. 프라이스는 두개골에 전극을 꽂고 뇌의 전기 진동 속도를 측정했습니다.
분석 결과 감마파는 명상이나 집중을 할 때 활성화 되고 베타파는 휴식을 취하거나 상상을 할 때 활성화 되며, 세타파는 인지 능력과 관련이 있다고 하는데요. 프라이스는 이런 결과를 '일관성을 통한 의사소통'이라고 명명하고 원활한 의식이 존재하려면 뉴런과 뉴런 사이에 일관된 전기 진동 속도가 유지돼야 한다고 설명했습니다.
하지만 전기 뇌파와 의식 사이의 정확한 관계는 논쟁의 여지가 있습니다. 의식이 있어서 전기 뇌파가 작동되는 건지 뇌파가 있어서 의식이 존재하는 것인지 선후가 분명치 않다는 점 등 여러 문제가 있죠.
무생물부터 인간까지, 진동으로 의식을 규명?
스쿨러 교수의 연구팀은 자신들의 공명 이론이 인간과 포유동물의 의식뿐만 아니라 전자에서 원자, 분자, 박테리아 등 우리를 둘러싼 모든 객체들의 의식을 설명할 수 있다고 주장합니다.
그들의 주장은 모든 사물들이 의식 또는 마음을 가지고 있다는 철학의 범심론과 비슷하게 들리는데요. 범심론은 의식이 진화의 과정에서 발견된 것이 아니라고 봅니다. 쉽게 말해 전자 또는 원자에도 아주 미세한 의식이 있다는 것이죠. 이런 미미한 의식이 진화를 거친 고등 생물에 이르면, 화학 작용하는 과정에서 복잡해진다는 것이죠.
스쿨러의 연구팀은 바위와 모래더미 등등은 단지 단순한 집합체에 불과한, 원자 수준 또는 분자 수준의 초보적인 의식 개체 모음일 뿐이라고 말합니다. 또 그들은 이러한 미세 의식을 띤 실체들이 결합을 통해 높은 차원의 거시적인 실체를 구성하기에 이른다고 주장합니다. 결과적으로는 이런 결합 과정의 종점에 인간을 비롯한 고등 생물체가 있다는 말입니다.
연구팀에 따르면 인간의 두뇌에서 일어나는 공명은 바위나 반딧불의 경우보다 훨씬 더 많은 수의 뉴런을 진동시키기 때문에 더 고등한 의식을 가집니다. 다소 거칠게 들리는 스쿨러 교수 연구팀의 이론은 과학보다는 심리학, 그보다도 더 근본적인 철학에 가까워 보입니다
연구팀은 "우리의 공명과 의식에 관한 이론은 신경생물학과 생물물리학에 관련한 근본적인 문제 뿐만 아니라, 의식에 관한 신경과학과 철학의 통합된 틀을 제공하기 위함"이라고 밝혔습니다.
##참고자료##
tam hunt, could consciousness all come down to the way things vibrate?, LIVESCIENCE, 2018.
