[박테리아에서 바흐까지..] 2부. 진화에서 지성적 설계까지 8~10
8. 뇌로 만들어진 뇌
(상의하달식 컴퓨터와 하의상달식 뇌) 식물을 비롯한 고착성 생물들은 자신을 구성하는 세포들을 더 거대한 노예 무리로 조직하여 특정 업무들을 수행하게 한다. 그러나 이동성 생물은 재빠른 제어가 핵심 능력이며 따라서 본부를 갗춘 신경계가 필수적이다. 뇌는 이동식 생활의 기회들과 위기들-행위 유발성-에 신속하고 적절하게 대처하는 제어 센터다. 자연선택에 의해 뇌는 이 제어업무에 필요한 의미론적 정보를 추출할 수 있는 장비를 가지거나 믿을만하게 개발하도록 설계되었다. 곤충은 성숙된 능력 집합을 가지고 태어나는 생물의 전형적인 예로 곤충의 “예상”은 그 조상들이 접했던 것들의 역사 안에 이미 설치(인스톨)되어 있다.
뇌가 우리 세계를 가득 채운 컴퓨터와 얼마나 극적으로 다른가. 병렬저장 프로그램 컴퓨터는 튜링이 그 이론적 아이디어를 제시했고 존 폰 노이만이 작동 가능하도록 완성한 것. 오늘날에는 뇌가 모종의 유기질 디지털 컴퓨터라고 가정될 뿐 아니라 실리콘 기반 컴퓨터들도 곧 “모든 창조적 기술의 성취에서” 인간의 뇌를 능가할 인공지능을 탑재할 것이라 여겨지고 있다. 튜링은 상의하달식 지성적 설계자의 완벽한 전형이고 그가 고안한 컴퓨터는 모든 유형의 상의하달식 설계를 시행할 이성적인 도구다. 엘리베이터 제어 체계 프로젝트는 문제풀이 측면에서 상의하달식 활동이다.
진화 가능한 복잡한 체계는 그것이 “위계적으로” 조직화되어 있음에 의존한다. 부분들이 모여 그보다 더 큰 체계를 구성하며 그 부분들은 그 체계와는 독립적인 안정성을 어느 정도 지닌다. 하나의 구조 또는 과정은 단 한번만 설계되고 그 후 반복하고 또 반복하여 사용되며 복제되고 또 복제된다. 이 위계적 체계성은 자연에서 두루 찾을 수 있다. 뱀을 만드는 중이라면 척추 만들기 서브루틴이 몇번 더 호출될 수 있다. 손가락이 6개인 사람의 손 만들기 서브루틴은 손가락 만들기 서브루틴을 통상의 경우보다 한번 더 실행했다.
발달 과정의 유기체는 자기 유전자들의 명령들을 이해 비슷한 것을 하는 것, 즉 이해하는 셈이다. 폰 노이만 기계가 기계어로 된 명령문들을 정말로 이해 하는 것이 아니라 이해하는 셈인 것처럼 말이다.
(뇌 안에서의 경쟁와 연합) 자연선택에 의한 진화는 그것이 무언가를 고안해 낼수 있으며 모듈을 과중하게 사용한다는 점에서 컴퓨터 프로그래밍과 닮았다고 할수 있다. 그러나 뇌는 몇가지 면에서 디지털 컴퓨터와는 다르다. 1.뇌는 아날로그인 반면 컴퓨터는 디지털이다. 여러 유형의 a를 모두 A로 간주할 경우 이것도 디지털화의 일종일 수 있다. 이런 유형의 디지털화는 언어의 매우 중요한 특성이다. 2.뇌는 병렬적인 반면, 컴퓨터는 직렬적이다. 그러나 의식의 흐름에서는 뇌의 가장 극적인 활동이 직렬적이며 직렬기계들로 가상의 병렬 컴퓨터들을 구현하는 것도 가능. 3.뇌는 탄소를 기반(단백질등)으로 하고 컴퓨터는 실리콘을 기반으로 한다.
인공지능 분야는 언제나 ‘그 어떤 살아 있는 기관이라도 그저 매우 정교한 탄소 기반 장치일 뿐이며 이는 한 조각씩 또는 한꺼번에 살아 있지는 않지만 똑 같은 입력-출력 프로파일을 지닌 대용물로 손실없이 대체될 수 있다’는 것을 표준 작업 가정으로 삼아왔다.
뇌의 가소성-뇌의 한 영역이 손상되면 인접 지역들이 손상된 조직의 임무를 재빨리 그리고 우아하게 맡아 하는 일이 종종 있다. 피부세포, 골세포, 혈액세포와는 달리 파괴된 신경세포는 대체되지 않는다. 따라서 많은 실험에서 관찰된 뇌의 가소성은 신경세포가 새로운 업무에 재할당되거나 추가 업무량을 맡도록 요구됨에선 기인한 것이다. 신경세포는 하나하나가 모두 다르다. 이렇게 다양한 군집이 어떻게 무언가를 성취하도록 조직화될 수 있을까? 그것을 가능케 하는 것은 관료주의적 위계가 아니라 많은 경쟁을 수반하는 하의상달식 연합 형성이다.
(뉴런, 노새, 흰개미) 프랑스아 자코브는 “모든 세포들의 꿈은 두개의 세포가 되는 것”이라는 유명한 말을 했지만 신경세포(뉴런)는 일반적으로 후손을 갖지 못한다. 그들도 노새처럼 부모가 있지만 그 자신은 후손을 얻지 못하므로 그들의 최고선은 그저 자신들의 감다윈화된 니치에서 잘 살아남는 것이다.
개별 신경세포가 의식이 있다면 무좀 역시 그럴 것이다. 그러나 신경세포는 이스트나 곰팡이처럼 의식은 없지만 생사가 걸린 투쟁에서는 고도로 능력 있는 행위자들이다. 그들은 발가락 사이의 환경이 아니라 두 귀 사이, 즉 뇌라는 힘겨운 환경에서 경쟁하며 그곳에서는 인간으로서 갖는 광범위한 목적과 충동을 식별할 수 있는 수준에서 더 영향력 있는 추세에 기여하면서 더 효과적으로 네트워크를 만드는 세포들에게 승리가 돌아간다.
신경세포는 언제나 일에 굶주려 있다. 신경세포는 나무처럼 가지를 뻗어 탐색을 하며 자신에게 이로운 방식으로 이웃과 네트워크를 이루려고 애쓴다. 따라서 신경세포는 자기조직화를 하여 팀을 편성할 수 있다. 이들이 팀을 이루는 것은 정보를 다루는 중요한 일을 장악하기 위함이다.
자연선택에 의해 생성되는 설계는 모두 어떤 면에서는 후향적(회고적)이어서 어떤 설계가 미래에도 작동할 것인가는 그 설계가 기반하고 있는 규칙성이 지속적인가에 달려있다.(예시: 나방의 설계 변화-태양과 달에서 촛불이나 전구의 등장) 선경지명이 없는 회고적으로 뒤돌아 보는 자연선택에 의한 진화는 지성적 설계는 아니지만 여전히 위력적인 R&D이며 충분히 식별력이 있다. 수십억 년의 이동생활을 거치며 축적되고 개량된 유전적 레시피에 뇌 안에서의 일반적인 업무 분장이 저장될 수 있을 정도로. 뇌는 지성적으론 설계된 기업이나 군대보다는 흰개미 군집에 더 가깝다.
(뇌는 어떻게 행위 유발성을 골라내는가?) 유기체의 환경세계는 자연선택에 의한 진화와 개체들의 이런저런 종류의 학습인 두가지 R&D 과정으로 차있다. 유기체는 자신이 주목할 필요가 있는 정보들을 어떻게 골라내고 확인하고 자신들의 행위 유발성을 추적할까?
지금 인지과학에서 유행중인 베이즈주의 계층적 예측 코딩. 이는 뇌가 어떻게 가용 의미론적 정보를 골라 들이고 사용하는가에 대한 매우 전도유망한 대답. 레버런드 토머스 베이즈(1701~1761)는 계산자의 사전 기대치를 바탕으로 확률을 계산하는 방법을 개발함. 과거의 경험에 기반한 당신의 기대치가 이러이러하게 주어진다면 따라 나오는 새로운 데이터는 당신의 미래 예측에 어떤 영향을 미치겠는가? 당신이 설정한 확률값을 어떻게 조정하는 것이 합리적이겠는가? 베이즈 통계학은 확률에 대한 생각할 옳은 방식을 규정한다고 일컬어지는 규범적인 규율이며 따라서 뇌에 대한 두 모형중 능력모형의 좋은 후보다.(손글씨 지각)
방금 받아들인 것을 바탕으로 하여 이번엔 어떤 것을 하위 레벨에서 입력받게 될지에 대한 끊임없는 확률적 추측을 하며 추측의 오류들에 대한 피드백을 다음번 추측을 위한 사전 예측을 수정하는데 사용될 새 정보의 주된 원천으로 취급한다. 베이즈 네트워크에서 침묵은 입증으로 간주된다. 높은 수준이 무엇을 추측하든 반입증이 부재한다면 그것을 저절로 실재로 간주된다(? 존재를 입증할 수 없음이 부존재의 증명은 아니다)
베이즈 주의 모형들을 채택할 때 얻을수 있는 미덕은 유기체가 자연선택의 축복을 받아 영향력이 큰 통계 분석 엔진을 지니게 됬다는 것. 주목할 만한 능력-그러나 그 능력을 발휘하는 주체가 그 능력을 이해할 필요가 없는-을 지닌 예측 생성 직조물이다. 그런 계층적 예측 코딩 네크워크가 뉴런에서 어떻게 성취되는지 그 세부사항들은 아직 확실히 알려져 있지 않지만 우리의 손이 닿을 수 없는 무언가는 아닌 것으로 보인다.
이유는 어디에서 오는가? 그리고 우리 뇌에 어떻게 인스톨되는가? 문화 진화라는 완전히 새로운-아직 100만년도 채 되지 않은-R&D 과정에 의한 것이라고. 그리고 그 새로운 R&D 과정은 우리 뇌 안의 수천 가지 생각 도구를 설계하고 전파하고 인스톨하여 그것을 마음으로 바꾸어 놓은 것이라고.
(야생화된 뉴런?) 이 지구상에서 제대로 된 마음을, 즉 생각 도구로 가득 찬 문화화된 마음을 가진 종은 호모 사피엔스가 유일. 동물이 길들 때 길들이는 사람은 바람직한 특성들을 선택한다. 그러나 길든 동물의 후손이 탈출하여 야생화될 때 그간 억눌려온 야생의 특성이 유전적으로 복원될 것이다. 야생화된 돼지들은 몇 세대 만에 외형에서뿐 아니라 행동면에서도 그들의 사촌인 멧돼지와 많은 형질을 복원한다.
당신이 지닌 보통의 뉴런은 겉보기에는 자신의 긴 수명동안 똑 같은 일을 계속하지만 기회가 문을 두드릴 때 정황을 개선할 성향과 어느 정도의 능력을 간직하고 있다. 그리고 그것들은 결과적으로 야생화된 뉴런이 될 것이다. 약간 덜 안정적이고 더 이기적이며 이웃과의 새로운 연결을 만들도록 스스로를 약간 더 잘 바꾸는 그런 뉴런말이다.
어떤 유형의 조건이 이 경향을 선호할까? 집단에서 전파되려면 밈에게는 뉴런 자원들이 필요하다. 바이러스가 자기의 복사본을 만들기 위해 복제 설비들을 개별 세포들에서 징발하는 것처럼 말이다. 마음의 바이러스인 밈은 단지 정보로 만들어진 것으로 마음속에 침투해야 하고 마음속에서 떠오르고 또 떠오르고 또 반복해서 떠올라야 하지만 밈이 이런 것들을 그리고 다른 그 어떤 것들도 이해할 필요는 없다.
9. 문화적 진화에서의 말의 역할
(말의 진화) 존재를 위한 경쟁에서 인기 있는 어떤 말이 살아남거나 보존되는 것은 자연선택이다 (찰스 다윈) 나는 말이 밈-차등 복제에 의해(즉 자연선택에 의해) 진화하며 문화적으로 전달되는 항목-의 가장 좋은 사례임을 논증할 것이다.
다른 종들도 문화적 진화의 기초를 조금 가지고 있긴 하다. 비인간 동물의 매우 다양한 행동양식은 오랫동안 유전적으로 전달되는 “본능”이라 여겨지다가 최근에는 유전자가 아닌 지각의 통로를 통해 부모 세대에서 자식 세대로 전달되는 “전통”임이 밝혀지고 있다.(침팬치 사회)
우리 호모 사피엔스는 풍부하게 축적된 문화를 지닌 유일한 종이고 이것을 가능케 한 문화의 핵심 요소는 언어다. 거의 모든 사람이 익힌 음식을 먹게되자 인간의 소화계는 날음식을 먹고 사는 것이 더는 실용적이지 않도록 유전적으로 진화했다. 수송 수단의 발달로 모든 대륙과 섬에 사람이 살게 되었으며 여행자가 들여오는 병을 대규모로 방어하지 않고는 살수 없게 되었다.
유전적으로든 문화적으로든 삶을 관통하는 사실들 중 하나는 선택사항이었던 것이 필수사항이 된다는 것이다. 친구들보다 유리한 입장에 서게 만드는 기발한 새 요령은 금세 “확산되어 고정”되며 그렇게 되고 나면 그 요령을 습득하지 못한 개체는 불행한 결말을 맞이하고 만다.(굴속에 숨기, 비타민C, 신용카드와 휴대전화)
그림 9-1 위대한 생명의 나무 (언어 계톻의 나무 역시 대중적인 생각 도구)
도킨스는 많은 경우 종들의 족보를 보여주는 전통적 수형도보다는 개별 유전자의 계보를 보여주는 수형도를 추적해야 더 확실하고 더 많은 정보를 얻을수 있다며 이는 “수평적 유전자 이동”때문이라고 설명. 유전자의 수평 이동이란 유전자가 하나의 종이나 계통에서 다른 종이나 계통으로 넘나드는 것을 의미함. (특히 박테리아) 이와 유사하게 어원학에서도 언어들의 족보를 연구하는 것보다 단어들의 족보를 연구하는 쪽이 더 확실한 성과를 얻을수 있는데 이 역시 단어들 사이에서 일어나는 수평적 단어 이동 때문이다.
(단어들을 더 면밀하게 살펴보기) 단어들이란 무엇인가? 찰스 샌더스 퍼스(1906)가 처음으로 형식화한 타입(유형)/토큰(개별자) 구분. (283p의 타입과 토큰의 예시)
데카르트 극장은 없다. 단지 있는 것처럼 보일 뿐이다. 볼수 있고 들을수 있고 생각할 수 있는 항목들 역시 있는 것처럼 보일 뿐이고 실제로 뇌 속에서 그러한 역할을 하는 물리적 토큰들이 없는 한 그렇게 보일 수조차 없다. 그러나 뇌안의 무언가가 그런 역할중 일부를 어떻게 물리적으로 수행하는가 하는 것은 미래의 과학적 탐구를 통해 답해질 화제이지 자기 성찰이 답할 것은 아니다.
(단어 단어 단어 …) 글자로 적힌 토큰 “고양이”와 그것을 당신이 소리 내어 읽을 때 만들어지는 소리는 모두 타입 “고양이”의 토큰이고 그 두 토큰은 서로 전혀 닯지 않았다. 소리 내어 말해진 토큰도 놀랍도록 다른 특성을 가지질 수 있다. 한 타입의 기존 토큰 하나가 그와 동일한 타입의 새 토큰 하나를 만드는 과정은 그것이 어떠한 것이든 하나의 복제로 취급된다. 그 토큰들이 물리적으로 동일하든 매우 유사하든 상관없이.
다윈에게 단어들이 자연선택에 의해 진화해왔다는 생각은 명백하다. 그러나 촘스키는 거의 모든 면에서 언어학의 진화론적 사고들을 폄훼했다. 많은 언어학자와 언어철학자간 촘스키의 주장을 따라 진화론적 사고에 완강하게 저항해 왔다.
하나의 단어는 하나의 바이러스처럼 최소 행위자의 일종이다. 단어는 말해지길 원한다. 말해지지 않으면 곧 소멸되니까. 유전자가 이기적인 것과 동일한 방식으로 단어도 이기적이다. 바이러스에게 마음이 없는 것처럼 정보적인 것은 마음을 가지지 않는다. 그러나 바이러스처럼 정보적인 것 역시 그 자신의 복제를 유발하고 향상시키도록 설계되었으며 그것이 생산하는 토큰 하나하나는 모두 그 자신의 자손이다. 하나의 조상으로부터 유래한 일군의 토큰은 하나의 타입을 구성하며, 따라서 타입은 종species 과 비슷하다고 할수 있다.
(단어는 어떻게 재생산(번식)하는가?) 단어들은 유아의 뇌에 어떻게 자신을 인스톨시키는가? 태어나서 여섯살까지의 아이들은 하루에 평균 7개의 단어를 배운다. 말하려고 노력하게 되기까지 그 아기 앞에서 그 단어를 평균 여섯 번은 토큰화시켜야 한다. 아기의 첫 말이 나오는 순간, 아기는 자신이 말한 것을 이해할 필요도 그것이 말이라는 것을 알 필요도 전혀 없다. 아기는 단지 그런 체계를 갖춘 소리를 훨씬 더 구체적인 맥락에서 발화하는 습관을 발달시킬 뿐이다. 발음할 수 있는 단어는 머릿속에서 거처를 정하고 그 단어는 자신을 재생산하기 쉬워진다. 곧 아기가 (무의식적으로) 식별할 수 있는 용례들을 습득하기 시작하고 그것들은 점차 아기에게 무언가를 의미하기 시작한다.
더 효과적인 단어, 모든 사람의 필수 불가결한 어휘가 되는 상리공생 밈들은 뇌의 패턴 탐지 능력을 최대한 활용하고 뇌에 이미 설계된 행위 유발성 탐지기들의 장점을 취하는 하의상달식 학습과정을 통해 획득한다. 음운이 가장 먼저고 그것이 단어의 청각적 특징을 위한 마디node나 초점을 뇌에 형성하면 이것이 기반 즉 닻이나 집결점이 되어 소리의 조음 윤곽-소리 내어 말하는 법-을 만들면서 소리 주변에 의미론과 구문론을 발달시킨다는 것이다. 어쨌든 아기의 뇌는 어떻게 해서든 어떠한 유형의 신중한 “이론 구성”도 없이 감각에 부여된 의미론적 정보들에 민감하게 반응하면서 양육자와 공유하게 될 습관을 곧장 구축해나간다.
개들은 인간이라는 이웃이 자신들의 소유주이자 동반자이자 보호자이자 주인이 될때까지 많은 세대에 걸쳐 스스로 길든 것이다. 유아들의 단어 습득에 관해서도 이와 비슷한 것을 상상할 수 있다. 자기가 사용하기 시작할 수 있는 그 모든 단어를 자기가 가지고 있다는 것을 유아들이 깨닫는 일도 점진적으로 이루어질 것이다. 자기의 현시적 이미지 내에 있기만 했던 단어들이 자기 소유의 단어들이 되는 상태, 즉 단어들이 곤봉이나 창처럼 자기의 도구상자에 속하는 행위 유발성이 되는 그러한 상태에 이른다.
침팬지에게 낱말에 주의를 기울이는 습관을 가지게 하려면 엄청난 훈련 체제가 필요하다. 이와는 대조적으로 인간 아기들은 태어날 때부터 음성언어 경험에 목말라 있다. 인간에게 단어는 행위 유발성이며 우리의 뇌는 그것들을 선발하도록 (진화 과정들에 의해) 설계되어 있으며 모든 사용 방식을 제공하고 감당한다.
10. 밈의 눈 관점
(단어들을 비롯한 밈들) 문화 전달의 단위 또는 모방의 단위라는 개념(리처드 도킨스,<이기적 유전자>) 단어는 밈의 한 종류이고 밈 중 특히 어떤 종류의 단어인가? 발음될 수 있는 종류다. 밈에는 단어 외에도 불규칙 복수형 및 언어 “법칙”의 예외 사항처럼 기억에 독립적으로 저장되어야만 하는 어휘 항목이 있다. 언어나 문법의 내재적이거나 본유적인 특성이 아니라 언어 공동체를 통해 퍼져야 하는 문화에 기반한 선택적 특성이다. 다른 종류의 밈도 있다. 야구 모자 돌려쓰기, 승낙의 의미인 제스처, 아치 건설 등
밈이 어떤 종류의 것인지를 적절하게 포착해주면서도 손쉽게 사용할 수 있는 그런 용어가 과학적 이미지의 전문 용어 안에는 없다. 밈은 방식, 즉 무언가를 하거나 만드는 방식들이지만 본능은 아닌 것이라고 말해야 할 것이다. 본능과의 차이점은 밈은 유전을 통해서가 아니라 지각을 통해 전달된다는 것이다.
단어는 밈의 가장 좋은 예다. 단어는 우리 현시적 이미지 내의 항목으로 잘 개별화되어 있으며 시간이 지나면서 발음과 의미 두가지 면 모두에서의 변화를 동반한 계승을 되짚어 볼수 있는 명확한 역사를 지니며 그 역사가 수천년에 이르는 경우도 많다. 단어들이 최고의 밈이라면 도킨스는 왜 그 책에서 그 점을 밈의 특성이라고 분명히 말하지 않았을까? 그가 처음에 제시한 밈의 사례 목록은 “선율, 아이디어, 캐피프레이즈, 의상 유행, 도자기 제작방식, 아치 방식등 이었다.
무엇이든 반복되어 복사되면 당신의 인식 장치 안의 패턴 인식 설비로 하여금 또 다른 사본을 만들도록 하는 경향이 있으며 따라서 밈은 확산 가능하게 된다.
(밈의 좋은 점은 무엇인가?) <옥스퍼드 영어 사전>의 최근 판은 밈을 “비유전적 방식을 통해 전달된다고 여겨지는 문화의 한 요소”라고 정의함. 문화 진화를 연구하는 과학자에게는 일종의 금기 같은 것이 있는데 그것은 바로 문화에 확산되어 있는 행동 양식이나 제작 방식을 가리킬 때 도킨스의 용어 “밈”을 사용하길 꺼리는 것이다. 그들이 사용하는 용어는 생각, 관행, 방법, 신념, 전통, 의례, 용어 등인데 이 모든 것은 정보적인 것들로 유전적 진화가 다루는 것이 있는 것처럼 문화적 진화도 다루는 것이 있는데 정보가 바로 그것이다.
밈 개념은 왜 나쁜 평판을 얻었을까? 인문학계와 사회과학계에서는 자신의 신성한 영역에 생물학이 침입하는 무서운 광경을 보기 힘들었던 학자들이 보인 일종의 알레르기 반응이었다. 도킨스의 밈이 문화적 진화 연구에 기여한 통찰중 가장 중요한 것은 1.이해력 없는 능력-인간의 이해력(그리고 승인)은 문화에 밈이 고정되기 위한 필요조건도 충분조건도 아니다 2.밈의 적합도-어떤 문화적 특성이 단지 그 자신에게 유리하기 때문에 바로 그 방식으로 진화되어 왔다는 것 3.밈은 정보적인 것들이다
문화에 대한 전통적 이론들의 난점중 하나는 그 이론들이 이론 내의 정보적 존재자, 특히 발상이나 신념을 “심리적” 범주에 넣는 경향이 있다는 것이다. 문화적 특징에서의 변화들이 의식되지 못한 채로 확산될 수 있다는 사실은 발상과 신념에 대한 전통 심리학적 관점을 채택하고 있는 상태에서는 설명하기 힘들고 그래서 간과되기도 쉽다. 문화에서 탄생한 정보가 어떻게 이해됨 없이 두뇌에 인스톨될 수 있는가에 대한 밈이 제공할 수 있는 대안적 시각 방식이 있다.(낚싯배 제작자는 바다 자신)
평균적인 18세기 성인은 아마도 평균적인 21세기 선진국의 성인보다 자립적인 생활에 필요한 밈을 더 잘 갖추고 있었을 것이다. 어느 밈이 밈 담지자로 하여금 평균치보다 더 많은 후손을 실제로 남길 수 있게 할까? 우리가 가장 소중하게 여기는 밈 중 다수가 생물학적 의미에서는 적합도를 명백하게 감소시킨다.(대학 교육을 받는 것) 우리는 유전적 적합도 대신 삶의 최고선이라는 최상위 목적을 추구하는 관점을 지니게 된 유일한 종이다. 우리는 목숨을 바칠(그리고 다른 이의 목숨을 빼앗을) 가치가 있는 다른 것-자유, 민주주의, 진리, 공산주의, 로마카톨릭, 이슬람 그리고 기타 많은 밈 복합체(밈으로 만들어진 밈)-을 발견한 유일한 종이다.