수상 업적

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1981 was divided, one half awarded to Roger W. Sperry “for his discoveries concerning the functional specialization of the cerebral hemispheres”, the other half jointly to David H. Hubel and Torsten N. Wiesel “for their discoveries concerning information processing in the visual system”. 1981년 노벨 생리의학상은 “대뇌반구의 기능 발견”으로 로저 스페리에게 수여되었고, 또한 “시각정보화 과정에 관한 연구”로 데이비드 허블과 토르스텐 비셀에게 공동 수여되었습니다.

수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분. 1649년 10월 어느 날, 프랑스의 철학자이자 수학자인 르네 데카르트는 당시 가장 위대한 뇌 연구자로서 크리스티나 여왕의 초청으로 스톡홀름에 도착하였습니다. 스스로 “바위와 얼음으로 뒤덮인 곰이 있는 땅”이라 기록했던 곳이었기 때문에, 데카르트는 스웨덴 방문을 많이 주저했던 것 같습니다. 그는 친구에게 매일 아침 5시에 자신의 지식을 탐내는 어린 여왕을 상대로 철학을 가르치는 것을 불평하는 편지를 보내기도 했습니다. 데카르트 학파를 따르는 현대의 뇌 연구자들 역시 오늘의 노벨상 수상자들과 같은 조건은 아니지만, 또 다른 고난과 가능성이 그들 앞에 놓여 있습니다. 데카르트는 철학의 도움으로, 정신 기능에 대한 해답을 찾으려 했습니다. 하지만 이후의 연구는 나름대로 적합한 방법으로 진행되었습니다. 스페리 박사님은 매우 정교한 방법으로 베일에 싸여 있던 뇌의 비밀을 풀었습니다. 지금까지 우리들이 전혀 볼 수 없던 세계를 이 방법으로 들여다볼 수 있게 되었습니다. 허블 박사님과 비셀 박사님은 눈이 뇌로 보내는 신호의 암호를 풀어 냄으로써 시각적 경험의 기초가 되는 신경전달 과정을 밝혀 주었습니다. 뇌는 구조적으로 동일한 두 개의 반구로 되어 있습니다. 이것이 우리가 두 개의 뇌를 가지고 있으며, 이 두 개의 반구가 서로 다른 임무를 띤다는 것을 의미하는 것일까요? 뇌의 반구는 수백만 개의 신경으로 연결되어 기능적으로 완전한 조화를 이루며 작동합니다. 그럼에도 불구하고 두 반구는 부분적으로 서로 다른 기능을 한다고 수백 년 동안 알려져 왔습니다. 왼쪽 반구는 언어에 특별한 기능이 있어서 오른쪽 반구보다 우수하다고 생각되어 왔습니다. 오른쪽 반구에 대해서는, 그 역할을 찾기가 어려워 일반적으로 왼쪽 반구의 ‘잠자는 파트너’ 정도로 여겨졌습니다. 마치 두 반구는 결혼한 지 오래된 남편과 아내처럼 보였습니다. 1960년대 초기에 스페리 박사님은 두 반구의 연결이 끊어진 어떤 환자들을 연구할 기회가 있었습니다. 이 환자들의 간질병 치료를 위해 마지막으로 외과 수술을 하게 되었습니다. 그들 중의 대부분은 차도를 보였고, 발작 빈도도 줄어들었습니다. 하지만 이 수술이 환자 개성에는 아무런 영향을 주지 않는 것처럼 보였습니다. 그러나 스페리 박사님은 이 훌륭한 시험 방법으로 이 환자의 두 반구가 각각 독립된 의식•지각•사고•생각 및 기억을 가지고 있으며, 이 모든 것은 맞은편 반구의 유사한 경험과 분리되어 있음을 증명하였습니다. 스페리 박사님이 보여 준 것처럼, 왼쪽 반구는 절대적 사고, 상징적인 관계의 해석, 자세한 분석의 실행에서 오른쪽보다 우수했습니다. 즉 기록이나 계산 같은 일종의 컴퓨터와 같은 기능을 하고 있었습니다. 게다가 운동계를 조절하고 실행하는 역할을 하며, 어떤 면에서는 공격적인 기능을 하기도 했습니다. 우리의 의사소통도 이 반구에 의해 가능했습니다. 반면에 오른쪽 대뇌 반구는 말이 없고, 본질적으로 외부 세계를 접할 가능성이 적었습니다. 명사형의 간단한 단어의 의미는 이해할 수 있었지만 형용사나 동사의 의미는 파악하지 못하며, 기록도 불가능했습니다. 셀 수 있는 능력도 거의 없어, 20까지의 간단한 덧셈만 가능했으며 빼기•곱하기•나누기 능력은 부족했습니다. 이 때문에 오른쪽 반구는 왼쪽보다 열등하다는 느낌을 갖게 됩니다. 그러나 스페리 박사님은 오히려 여러 면에서 오른쪽 반구가 왼쪽보다 분명히 우수하다는 것을 입증했습니다. 이로써 오른쪽 반구가 구체적인 사고를 하고 공간 형태, 관계 및 변형을 이해하고 처리한다는 것이 최초로 증명되었습니다. 오른쪽 반구는 복잡한 소리를 인식하고 음악을 평가하는 데에 왼쪽보다 우수합니다. 쉽게 음율(곡조의 아름다움)을 인식하고, 음과 톤을 정확하게 구별할 수 있습니다. 또한 형언하기 어려운 형태를 인식하는 능력도 왼쪽 반구보다 절대적으로 우수합니다. 우리가 아는 사람의 얼굴을 인식하고, 이전에 보았던 도시나 풍경의 지형을 인식할 수 있는 것은 바로 오른쪽 반구의 기능입니다. 50년 전에 러시아의 위대한 생리학자 파블로프 박사는 인류는 사고하는 사람과 예술가로 분류된다고 주장했습니다. 하지만 그는 틀렸습니다. 오늘날 우리는 스페리 박사님의 연구로부터 좌반구는 냉정하고 논리적으로 사고하는 반면에 우반구는 상상적이고 예술적으로 창의적인 부분임을 알게 되었습니다. 따라서 사고하는 사람은 좌반구가 지배적인 사람일 것이며, 예술가는 우반구가 지배적일 것입니다. 허블 박사님과 비셀 박사님은 1950년대 중반에 볼티모어의 신경생리학자 쿠플러 박사님 실험실의 일원이 되었습니다. 이때 쿠플러 박사님은 눈에 맺힌 상을 망막세포가 어떻게 처리하는지를 설명하는 실험과 관련된 연구를 완성하였습니다. 일 년 전에 돌아가신 쿠플러 박사님은 연구에서 시각계의 정보 처리를 계속 분석할 수 있는 방안을 가르쳐 주었습니다. 따라서 우리는 오늘 쿠플러 박사님을 기억해야 합니다. 눈이 뇌로 전달한 비밀 신호를 해석할 수 있는 열쇠는 오로지 뇌만이 갖고 있습니다. 허블 박사님과 비셀 박사님은 바로 이 암호 해독에 성공했습니다. 그들은 대뇌피질의 여러 세포층에서 신경세포의 신호를 도청했습니다. 그리하여 그들은 망막 영상의 여러 성분들, 즉 대조•직선의 형태•영상의 움직임 등을 어떻게 읽고, 피질세포는 이를 어떻게 해석하는지를 알게 되었습니다. 기둥 모양으로 배열된 이들 세포들은 각자 엄격하게 정해진 순서에 따라 신호를 분석하여 상세한 그림을 만들어 내고 있었습니다. 허블 박사님과 비셀 박사님은 이 연구에서, 망막으로부터 전달된 충격의 암호를 해석하는 피질세포의 능력이 출생과 더불어 일정 기간에 발달하는 것을 알 수 있었습니다. 이러한 발달이 일어나기 위해서는 눈의 시각적 경험이 필요합니다. 이 기간에, 단 2~3일만이라도 하나의 눈이 감기면 그림을 해석하기 위한 뇌의 능력이 정상적으로 발달할 수 없게 되어, 눈은 시력을 영원히 상실하게 됩니다. 정상적인 발달을 위해서 눈은 반드시 빛에 노출되어야 할 뿐만 아니라, 뚜렷한 영상이 망막에 맺혀야 합니다. 이는 뇌가 출생과 함께 높은 3차원적 재현성이 있다는 것을 의미합니다. 허블 박사님과 비셀 박사님은 베일에 싸인 뇌가 가진 비밀 중 하나를 풀었습니다. 그가 발견한 방법으로 뇌세포들은 눈에 들어온 정보를 해독합니다. 두 분 덕분에 우리는 이제 뇌의 언어를 이해하기 시작했습니다. 어릴 때 이미 뇌피질의 3차원적 재현성이 존재한다는 것은 시각생리학의 분야를 훨씬 뛰어넘어 뇌의 고차원적 기능 발달에 다양한 감각신호가 얼마나 중요한지를 증명하고 있습니다. 스페리 박사님, 허블 박사님, 그리고 비셀 박사님. 박사님들은 뇌 연구 역사의 가장 매혹적인 장을 완성하였습니다. 스페리 박사님은 뇌의 기능에 관해 20세기에 얻은 그 어떤 지식보다 심오한 통찰력을 우리에게 주셨습니다. 허블 박사님, 그리고 비셀 박사님. 두 분은 대뇌피질의 상징 언어를 번역해 냈습니다. 고대 이집트 상형문자의 해독이 언어학의 역사에서 가장 위대한 진보 중의 하나였던 것처럼, 시각계의 암호를 해독한 두 분의 업적은 뇌 과학의 역사에 영원히 기억될 것입니다. 세 분에게 왕립 카롤린스카 노벨위원회의 따뜻한 축하를 전합니다. 이제 전하께서 노벨상을 시상하시겠습니다.