크리스토퍼 놀란 감독의 대표작이자, 결론을 놓고 아직까지 의견이 분분한 영화 <인셉션>은 인간이 의식과 무의식의 경계에 개입해 생각을 훔치고 현실을 바꾸는 설정으로 많은 화제를 모았다. 영화 속에서 주인공은 무의식 영역인 ‘림보’에서 기억에 의존해 새롭게 세계를 구축한다. 이처럼 의식과 무의식은 한꺼번에 공존할 수 있을까?

포스텍 물리학과 김승환 교수팀과 한국과학기술연구원(KIST) 신경과학센터 최지현 박사 공동연구팀은 살아있는 쥐를 이용, 생체의 뇌신호를 통해 의식의 상태를 정의하고 의식에서 무의식으로 전환될 때 일어나는 임계전이현상을 규명하는 데 성공했다.

특히 이 연구는 의식을 잃은 것으로 보이는 뇌에서도 부분적으로 깨어 있는 뇌 부위가 있고, 의식이 있는 것으로 보이는 뇌에서도 부분적으로 활동이 정지된 뇌 부위가 있을 수 있다는 사실을 대뇌피질시상회로 내에서 밝힌 최초의 연구로 평가받는다. ‘의식과 무의식의 경계’는 과학뿐 아니라 철학, 의학은 물론 예술적 관점에서 많은 관심을 모으고 있는 문제지만 아직까지 수수께끼로 남아 있는 영역이기도 하다.

물리학과 신경과학의 학제간 연구로 일궈낸 이 연구성과는 의료사고 방지 등을 위해 학계가 개발에 열을 올리고 있는, 의식과 무의식을 정확하게 판별할 수 있는 ‘대리표지자(surrogate biomarker)’ 개발에도 활용되는 것은 물론, 의식과 무의식 상태의 정보흐름 구조를 규명하는 데 기여할 것으로 기대된다.

한편 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관 온라인 학술지 <플로스원Plos One>에 게재됐다.

글. 브레인편집부