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■ 책 소개

35년 넘게 ‘기억’을 연구해온 해마 연구의 세계적인 권위자,

KAIST 정민환 교수가 찾아낸 인류 발전의 원동력

생물학적으로 따져봤을 때, 인간은 특출난 존재가 아니다. 그러나 지구상에서 문명을 발전시킨 생물종은 인간뿐이다. 도대체 어떤 차이가 이런 결과를 만들어낸 걸까? 심심에서 출간한 《기억의 미래(A Brain for Innovation: The Neuroscience of Imagination and Abstract Thinking)》는 그 이유를 인간의 ‘혁신 능력’에서 찾는다. 그리고 혁신을 가능하게 한 능력은 바로 ‘추상적 개념을 사용한 자유로운 상상’이라고 말한다. KAIST 정민환 교수는 오랜 시간 ‘기억’에 대해 연구하며 기억에 관여하는 핵심 영역인 해마 연구의 세계적인 권위자로, 이 책에서 현대 뇌 과학이 이룬 상상과 추상적 사고에 관한 주요 발견과 통찰을 되짚어보며 앞으로의 가능성까지 점쳐본다.

총 4부로 이루어진 이 책은 기억에서 시작해 상상과 추상적 사고로 범위를 넓히며 ‘혁신의 뇌 과학’을 설명한다. 1부에서는 현재까지의 해마 연구 결과들을 돌아보며 해마가 기억뿐만 아니라 상상에도 관여한다는 사실을 짚어낸다. 2부에서는 뇌 신경학적으로 상상이 어떻게 이뤄지는지 좀 더 구체적인 작동 과정을 살펴본다. 3부에서는 인간이 가진 고도의 추상적 사고 능력의 작동 과정을 뇌 과학과 고인류학, 인공 신경망 등 다양한 분야를 넘나들며 탐구한다. 4부에서는 상상과 추상적 사고 능력이 어떻게 혁신적인 미래를 만드는지 내다본다. 또한 점점 우리의 실생활과 밀접한 관련을 맺고 있는 인공지능 이야기와 더불어 우리가 갖춰야 할 태도에 관한 논의도 빠트리지 않는다. 부록에는 본문에서 미처 다루지 못한 전문적인 내용을 담았다.

기억과 상상, 추상적 사고를 한데 아우르는 인간의 ‘혁신 메커니즘’을 소개하는 《기억의 미래》는 신경과학, 심리학, 인류학, 인공지능 분야의 최신 연구 결과를 종합해 인간의 잠재력을 살펴보고, 우리가 나아갈 방향을 제시하는 길잡이가 될 것이다.

■ 작가정보

정민환

KAIST 생명과학과 교수이자 뇌인지과학과 겸임교수. 35년 넘게 기억에 대해 연구해온 해마 연구의 세계적인 권위자다. 서울대학교 동물학과에서 석사 학위 취득 후 미국 캘리포니아대학교 어바인 캠퍼스에서 박사 학위를 받았다. 이후 애리조나대학교 심리학과에서 박사 후 과정을 지내며 조교수로 일한 뒤 아주대학교 의과대학 교수로 재직했다.

국내외 학자들과 활발하게 연구를 진행하고 있으며, 최근에는 고위 뇌 기능을 담당하는 전전두피질의 기능적 미세 신경 회로를 규명하는 연구와 함께 기억과 상상에 관여하는 해마 신경계의 작동 메커니즘을 연구하고 있다. 또한 기초과학연구원 시냅스뇌질환연구단 소속으로 자폐스펙트럼장애의 뇌 신경 메커니즘 연구도 수행 중이다.

《기억의 미래》는 저자의 첫 책으로, 인간의 상상력과 추상적 사고 능력의 작동 원리를 탐구해 담았다. 2023년, 미국에서 전공 지식이 있는 독자를 대상으로 먼저 출간됐다. 이번 한국어판은 저자가 직접 번역에 참여해 일반 독자들의 눈높이와 관심사에 맞춰 수정·보완했다.

해마부터 시작해 기억과 상상, 추상적 사고를 한데 아우르는 인간의 혁신 메커니즘을 소개하는 이 책은 신경과학, 심리학, 인류학, 인공지능 분야의 최신 연구 결과를 종합해 인간의 혁신 능력의 기원을 꼼꼼히 파헤친다.

■ 목차

머리말: 불완전한 인간이 만드는 더 나은 미래

1부 기억과 상상으로 미래를 만드는 뇌

1장 기억에서 상상으로

영원히 기억될 기억 상실자 | 기억 임시 저장소 | 해마의 새로운 역할 | 우리가 쉴 때 뇌는 미래를 상상한다

2장 그 기억은 가짜일 수 있다

기억의 오류 | 아버지를 살인자로 만든 기억 | 가짜 기억 심기 | 기억은 조작할 수 있다 | 그림 하나로 천 가지 가짜 기억을 만들 수 있다 | 저장된 조각으로 구성되는 기억

3장 기억과 상상의 핵심, 경로 재생

동물 연구로 밝힌 해마의 기능 | 뇌 속 내비게이션, 장소세포 | 기억의 시간적 요소를 증명하다 | 세타 수면 경로 재생 | 서파 수면 경로 재생 | 과거를 회상하고 미래를 계획하는 기능 | 가지 않은 길을 상상하는 쥐 | 공간이 아닌 경험 순서도 떠올리는 인간 | 쉴 때도 정보를 정리하는 뇌

2부 기억과 상상은 어떻게 이뤄지는가

4장 상상하는 해마

신경망에 자율성을 주는 회귀 투사 | 해마 신경망 | 해마의 창의적인 CA3 신경망

5장 상상을 평가하는 해마

여전히 베일에 싸인 CA1 신경망 | 맥락을 표현하는 신경망 | 효용가치를 표상하는 신경망 | 최적의 선택을 이끄는 모사-선택 | 더 나은 선택을 하는 뇌의 학습

6장 해마 기능의 진화적 기원

포유류와 조류의 해마 | 조류에게는 없는 모사-선택 기능 | 모사-선택의 진화 | 고래와 박쥐의 뒤바뀐 특성 | 댕기박새와 얼룩말핀치새

3부 상상을 확장한 추상적 세계

7장 인간을 혁신의 주체로 만든 힘

경험으로 얻는 추상적 사고 | 선천적으로 갖고 있는 추상적 사고 | 인간의 압도적인 추상적 사고 능력 | 뇌의 크기와 뉴런 밀도의 중요성 | 신피질의 진화에 비례하는 추상적 사고 능력

8장 판단과 조절을 담당하는 전전두피질

모든 행동을 통제하는 집행자 | 성격을 좌우하는 뇌 영역 | 끈기와 융통성 | 전전두피질과 추상적 사고

9장 인류 혁명과 쐐기앞소엽

고차원적 인지 능력의 증거 | 해부학적 현대인의 등장 | 인류 혁명의 원인 | 두개골 모양이 말해주는 뇌 신경계의 변화 | 고등 추상 개념의 핵심, 쐐기앞소엽

10장 인공 신경망의 발전

딥러닝이란 무엇일까? | 스스로 학습하는 심층 신경망 | 인간 지능의 본질에 다가가다 | 다단계 은닉층의 긴밀한 상호작용 | 지금보다 더 진화할 수 있을까?

4부 상상과 추상을 넘어서

11장 상상력과 창의성

창의성의 세 가지 요소 | 기억은 상상과 창의성의 재료다 | 다양한 경험의 중요성 | 실패와 일탈을 허용하기 | 창의성과 지속성의 관계 | 창의성을 촉진하는 3B | 창의적 아이디어를 만드는 깊은 몰입 | 계발이 아닌 활용을 고민하라

12장 인공지능과 혁신의 미래

인공지능의 현재 | 인간이 만드는 인공지능의 미래 | 인간과 인공지능의 혁신 능력 차이

맺음말: 우리의 행동이 우리의 미래를 결정한다

부록 1 회귀 투사와 연합 기억

부록 2 모사-선택 이론의 핵심 근거

부록 3 가치를 표상하는 CA1 뉴런

부록 4 치상회의 기능