첨단 신경생리학의 통합적 사유 1부
Integral Thinking in Cutting-Edge Neurophysiology
최근에 이른바 신의 입자인 힉스 보존(Higgs Boson)의 명백한 확인이 주목을 끌었지만, 과학과 철학에서 가장 짜증나게 하는 문제는 여전히 심신 문제이다. 물질적 뇌 상태들과 의식적인 주관적 경험 사이에 어떤 관계가 있는가? 잠시 후 보게 되듯이, 지난 몇 년 동안 몇몇 신경과학들이 켄 윌버(Ken Wilber) 판본의 통합 이론이 예상했던 해답에 이제 이르렀다. 윌버에 따르면, 20세기 초에 알프레드 노스 화이트헤드가 시사했듯이, 빈약한 판본들의 내면성―의식의 선행자들―이 원자적 수준에서 발견된다.
그렇지만 20세기의 대부분 동안, 부분적으로는 행동주의의 엄청난 영향 때문에 의식은 자연과학과 사회과학에 걸맞는 화제로 고려조차 되지 않았다. 비교적 최근까지 자연과학은 의식이란 나중에 도래한, 대단히 있을 법하지 않은, 그리고 인간들에게만 속하는 우연적인 현상이라고 주장했다. 동물들은 의식적이라고 간주되지 않았다. 인간들이 예외적인 정도로 발달시킨 특질인 자기의식의 소유는 기껏해야 복합적인 축복으로 여겨진다. 자연을 얼마간 통제할 수 있게 하는 지식을 가능하게 하는 한편, 또한 의식은 인간들로 하여금 자신들의 필멸성을 의식하게 하고, 궁극적으로는 매우 작은 외딴 행성 위에서 전적으로 하찮은 인간들의 측은한 재잘거림 외에는 그 어떤 의미도 잃은 채 신 없는 우주에서 자신들의 부조리함을 의식하게 한다. 이런 허무주의적 견해에 직면하여 우리는 삶이 정말 무언가를 의미하는 '것처럼' 삶을 영위하면서 완강하게 버텨내라고 고무된다.
그렇지만 지난 몇 십 년 동안 많은 신경생리학자들이 충분한 신경적 복잡성을 갖춘 그 어떤 유기체도 어느 정도의 의식이 있다고 추정할 수 있다고 결론을 내렸다. 이제 많은 연구자들이 인간의 "마음"에 대한 그 어떤 설명도 주관적 경험의 본성과 가능성을 설명하지 않으면 완전할 수 없다고 믿는다. 의식에 대한 재각성된 이런 관심은 빅뱅으로부터 탄생한 이후의 우주적 진화에 관한 서사들의 맥락에서 일어났다. 이른바 인류지향 원리(anthropic principle)에 따르면, 우주의 기본 법칙들이 특별히 생명 친화적으로 되도록 미세하게 조정되었을 때만 유기적 생명이 진화할 수 있었을 것이다. 홈즈 롤스톤 3세(Holmes Rolston III)는, 첫번째 빅뱅이 공간-시간과 물질-에너지가 출현했던 폭발이었다면, 그리고 두번째 빅뱅이 유기적 생명의 출현이었다면, 세번째 빅뱅은 의식의 발달이다. 자기의식적인 생명이 진화한 것은 우연이 아닐 것이라고 주장하는 존중 받는 과학자들과 철학자들이 적지 않다. 사실상 우주는 인류를 통해서 자체를 의식하게 되었을 것이다.
의식은 아마도 첫번째 빅뱅이 일어난지 120억년 후에 나타난 창발적 현상일지도 모른다. 그러나, 훨씬 더 두드러진 가능성은 빅뱅이 일어난 직후에 다른 기본적인 우주 구성물들과 함께 원의식이 생성되었다는 것이다. 그렇다면 의식은 물질적 우주에 결코 전적으로 합치되지는 않는 우연적인 "부가물"이 아니라, 그 대신에 아래로 쿼크의 층위까지 실재의 모든 층위에서 일어나는 우주의 주요한 특징일 것이다.
이런 의식관에 대한 최근의 가장 중요한 기여들 가운데 하나는 크리스토프 코흐(Kristof Koch)와 줄리오 토노니(Guilio Tononi)에 의해 이루어졌다. <<의식: 한 낭만적 환원주의자의 고백록(Consciousness: Confessions of a Romantic Reductionist)>>(2012)에서 코흐는 의식에 관한 "통합 정보 이론(integrated information theory)"(IIT)의 요소들을 제시한다. 캘리포니아 공과대학의 생물학 및 공학 교수이자 최근에 시애틀에 설립된 앨런 뇌과학연구소의 책임과학자인 알렌 코흐는 세계적으로 유명한 신경과학자이다. 의식을 생성하는 데 어떤 신경생리학적 구조들과 기능들이 관여했는지에 관한 이런저런 근거가 충분한 설명을 고안했음에도 불구하고, 코흐와 크릭(Crick)은 정확히 어떻게 그 마술이 일어났는지, 즉 어떻게 주관적인 의식적 경험들이 그런 복잡한 구조들 및 기능들과 함께 발생했는지 또는 관련되어 있는지 설명할 수 없었다.
크릭이 사망한 후에 코흐는, 정보 이론이 의식을 규명할 수 있을 것이라고 가정하는 또 다른 뛰어난 뇌-의식 연구자인 토노니와 함께 연구하기 시작했다. 그들이 함께 저술한 쉽게 이해할 수 있는 에세이 "기계가 의식적일 수 있을까?(Can Machine Be Conscious?)"에서 코흐와 토노니는 이렇게 서술했다. "고전적으로 정보는 많은 가능한 결과들 가운데 하나가 선택될 때 일어나는 불확실성의 감소로서 정의된다." 비교적 단순한 체계들은 엄청나게 많은 상태들에 있을 수 있지만, 그런 상태들이 통합되어 있지 않기 때문에 그런 체계들은 의식을 획득하지 못한다. "통합 정보 이론에 따르면, 의식은 단일한 통합 체계에 속하는 거대한 범위의 상태들의 이용가능성을 함축한다. 유용하기 위해 그런 내부 상태들은 세계에 관한 정보도 많이 제공해야 한다." 신경 연결망에서 높은 통합 수준들을 얻기가 어렵다. "체계가 더욱 더 통합적이고 그리고 분화될수록 그것은 더욱 더 의식적이다."(128)
통합 정보 이론은 "한 체계의 각 상태와 관련된 의식의 양, Φ를 규정하는 것만이 아니다. 또한 그것은 그 경험의 독특한 질을 포착한다." 그러므로, "무엇이든 어떤 한 특수한 상태에 놓인 신경 연결망은 감각질[경험] 공간에서 관련된[상관된] 모양을 갖는다." 인간들의 경우에는, 사람들이 의식적일 수 있는 다양한 방식들을 설명하기 위해 그래야 할 것처럼, 신경 연결망 상태와 상관된 경험 상태가 특별히 복잡하다. "이 환상적으로 다차원적인 감각질 공간의 한 모양에 대응되는" 물리적 체계를 서술하기 위해 코흐는 "결정(crystal)"이라는 술어를 사용한다. 각 의식적 경험은 상이한 경험들―녹색 보기 대 적색 보기―을 가능하게 하는 자체의 토폴로지를 포함한다.(130)
신경(즉, 물리적) 상태들과 상관되어 있을지라도, 의식은 그런 상태로 아무 잔류물 없이 환원될 수 없다. 제거적 유물론(eliminative materialism)은 오직 뇌 상태들만 존재하며, 그래서 의식은 뇌 상태들에 불과할 뿐이라고 말하는 그런 종류의 환원주의를 가르키는 전문 술어이다. 이와는 대조적으로, 코흐는 철학자 데이비드 찰머스(David Chalmers)가 실재의 이중 양상 이론이라고 부른 것의 정교한 한 판본을 견지한다. 물질적 현상과 의식적 현상이 있는데, 그것들은 서로 밀접하게 연관되어 있지만 어느 쪽도 다른 한 쪽으로 환원될 수 없다. 물질적 체계의 수학적 복잡성에 대응하는 것이 경험하는 결정의 기학학적 복잡성이다. "결정은 내부에서 바라본 체계이다. 그것의 머리 속의 목소리, 두개골 속의 빛이다."(130)
[경험적] 결정은 기계론적, 인과적 상호작용들의 하부 연결망과 동일하지 않는데, 전자는 현상적 경험인 반면에 후자는 물질적인 것이기 때문이다. [통합 정보 이론]은 우주에서 서로 환원될 수 없는 두 가지 종류의 특성들―심적인 것들과 물리적인 것들―을 가정한다. 그것들은 단순하지만 정교한 법칙, 즉 통합 정보의 수학으로 연결되어 있다.
코흐에 따르면, 이 법칙 덕분에 "의식 계측기"의 개발을 가능하게 될 것이다.
이 장치는, 무엇이든 상호작용하는 구성 요소들의 체계의 회로 도식―그것이 축축한 생물학적 회로이든 실리콘에 새겨진 회로이든―를 갖추고서 그 체계의 의식 범위의 크기를 평가한다. 의식 계측기는 연결망의 물리적 회로도를 스캔하여 그것의 활성 수준을 읽어내고 그 연결망이 순간적으로 경험하고 있는 감각질의 결정 모양과 Φ를 계산한다. 그 결정이 고통스럽게 부딪친 발가락 또는 보름달 아래 장미의 향기에 대한 형상을 나타내는지 결정하도록 기학학적 계산법이 발달될 필요가 있을 것이다.(131)
웨트웨어 또는 실리콘 내의 회로들에 대한 그의 앞선 언급이 가리키듯이, 코흐는 의식에 대해 일종의 기능주의를 견지한다. 즉, 중요한 것은 체계가 무엇으로 이루어져 있는지가 아니라, 그것이 통합 정보를 가능하게 하는 방식으로 기능하는지 여부이다. 그런 통합 정보와 함께 항상 발생하는 것은 어느 정도의 내면성이다. 말하자면, 우주는 외면뿐 아니라 내면도 갖는 통합 체계들의 위계로 구성되어 있다. 우주는 아래로 끝까지 의식적이다, 즉 어느 정도의 경험 또는 내면성을 갖는다. 코흐에 따르면,
영보다 큰 값의 Φ를 낳는 기능적 연결성과 구조를 갖춘 그 어떤 체계도 최소한 소량의 의식을 지닌다. 이것은 유기 세포들의 생화학적 구조와 분자적 구조들에 대해서 성립할 뿐 아니라, 고체 상태 소자들과 구리 전선으로 이루어진 전자 연결망도 포괄한다.
한 사물이 무엇으로 구성되어 있든, 그것이 유기체든 바퀴의 굴림대이든 간에,
그것이 정보의 분화된 상태들과 통합된 상태들을 모두 갖고 있다면, 그것은 내면의 시각을 지닌 체계인 것처럼 느낄 것이다. 관련된 현상적 경험들의 복잡성과 차원성은 대단히 다를지도 모르지만, 각 경험은 나름의 결정[내면적] 모양을 갖는다.
[...] 단순한 물질조차도 약간의 Φ를 갖는다. 양성자와 중성자는 결코 따로 관찰되지 않는 세 개의 쿼크로 이루어져 있다. 그것들은 대단히 작은 통합 체계를 구성한다.(131, 132)
지난 몇 십 년 동안 디지털 인공물들의 등장으로 엄청나게 많은 저수준의 내면성의 중심들이 수십 조 개의 지구 유기체들에 부가되었다. 인터넷에서 별개의 컴퓨터들과 스마트 폰들이 결합될 때 도달한 통합 복잡성의 수준은 인터넷이 이미 어떤 수준에서는 의식적이라는 점을 시사한다. 코흐와 토노니는, 인공 지능의 의식이 인간의 의식 형식과 관련된 그리고 그것에 의해 요구되는 모든 특징들을 반드시 지니지는 않을 것이지만, 인간들이 결국에는 의식이 있는 인공 지능(AI)을 만들어낼 수 있을 것이라고 확신한다.
자신의 책에서 코흐는 대담하게 많은 신경과학자들이 거의 행하지 않는 방식으로 나아간다. 그는 일종의 범심론을 견지한다고 강력히 주장하는데, 그는 의식이 "더 단순한 요소들로부터 창발한 것이라기보다 우주의 근본적인 특징..."(132)이라고 생각하기 때문이다. 코흐는, 신경생리학(!)의 맥락에서는 거의 나타나지 않는 인물인 테야르 데 샤르댕(Teilhard de Chardin)이 자신의 유명한 책 <<인간현상>>에서 일종의 범심론을 단언했다는 점에 대해 그를 찬양한다. 인류의 진화 덕분에 인지권(noosphere), 즉 "백열광"으로 지구를 뒤덮는 실재의 새로운 층이 등장할 수 있다고 테야르는 서술한다. 코흐는 "우주가 자체의 복잡성, 상승 효과를 최대화함으로써 자체를 의식하게 될 때"(134) 오메가 포인트에 도달할 것이라는 테야르의 사변을 진지하게 간주한다. 여기서, 코흐는 정보를 통합하는 데 관여하는 인과적 과정들을 규정하려고 시도할 때 통합 정보 이론이 범심론을 넘어선다고 지적한다. 게다가 그는 통합 정보 이론이 의식에 관한 "최종" 이론으로 간주되기 전에 갈 길이 멀지만 그 방향으로 향하는 좋은 출발점이라고 인정한다.
궁극적으로 과학이 의식에 일어나는 일을 파악할 것이고 의식이 있는 기계들을 만들어낼 수 있을 것이라고 믿고 있기 때문에 코흐는 환원주의자이다. 의식은 어떤 내세적 원천에서 비롯되지 않는다. 실재의 영성적 차원들에 대한 지속적인 관심 때문에 그는 낭만적 환원주의자이다. 그는 이렇게 서술한다. "나는 과학이 심신 문제를 전적으로 파악할 태세를 갖추고 있다고 낙관한다. 고린도서의 구절을 바꿔 말하면, '당분간 우리는 실험실을 통해서 어렴풋하게 보지만, 때가 되면 알게 될 것이다.'"
로마 가톨릭 교도로 성장했던 코흐는 여러 해 동안 자신의 신앙을 진지하게 여겼지만, 기독교의 신비주의적 내용과 과학적 지식을 조화시킬 수 없었기 때문에 그는 마침내 신앙을 버렸다. 자신의 책의 마지막 장에서 코흐는 성서적 종교와 유신론 일반의 한계점들을 정중하게 탐구하지만, 우주에는 심오한 것, 물질-에너지의 격렬한 상호작용들을 넘어서는 것을 의미하는 무언가가 존재한다는 자신의 추측을 포기하고 싶어하지 않는다. 사실상 코흐는 나름의 방식으로 통합 이론가이다. 모든 층위들의 실재의 내면성을 긍정할 때 그는 우주의 기원들과 결과들에 대해 불가사의한 깊이의 가능성을 열어두고 싶어한다. 사해 문서에서 인용한 한 시편으로 자신의 책을 마무리하기 바로 전에 코흐는 철학적으로 왁스칠을 한다.
나는 어떤 깊고 기초적인 조직 원리가 우주를 탄생시켰으며 내가 이해할 수 없는 목적을 위해 우주를 작동시켰다고 믿는다. 나는 이 존재자를 신이라고 부르면서 자랐다. 그것은 미켈란젤로 그림의 신보다 스피노자의 신에 훨씬 더 가깝다. 데카르트와 동시대인이었던 신비주의자 앙겔리우스 실레시우스는 자기 원인적인 원동자의 역설적 본질을 다음과 같이 포착한다. "신은 투명한 무(無), 지금 그리고 여기서 그를 접촉할 수가 없다."
코흐의 종교적 뿌리가 정교한 판본의 범심론을 전개하는 데에 대한 그의 개방성에 어떤 역할을 수행했었음에 틀림없다. 그럼에도 그는 장기적인 신중한 과학적 연구를 통해 이 입장에 이르렀다. "통합적 사유"가 의식이 가장 아래에서 출발하여 우주적 진화를 통해 위로 끝까지 계속 나아간다는 견해를 의미한다면, 이 사실은 통합적 시대정신이 영향력을 얻고 있다는 점을 가리킨다.
이 에세이의 제목―아래로 끝까지 의식이 존재한다―은 많은 것을 약속한다. 자신이 잘 의식하고 있듯이, 코흐는 이것을 입증하지 않았다. 이 에세이의 2부에서 나는 인공 지능과 의식 연구에 있어서 최근의 발전을 더 비판적으로 바라본다. <<디지털 휴머니즘(You Are Not a Gadget)>>이라는 탁월한 새 책에서 재런 레이니어(Jaron Lanier)―1980년대에 가상현실의 개발에 있어서 핵심적인 인물―는 실리콘 밸리의 연구자들이 기계 "의식"으로 간주되는 것에 대한 제약을 변화시키고 낮추는 방식으로 인공 지능을 재정의하고 있다고 경고한다. 그 과정에서 그런 구루들은 우리로 하여금 모든 그런 유혹적인(그러나 한정된) 기계 장치들이 할 수 있는 것에 부합되도록 우리 자신들의 정신적 능력을 낮추라고 부추기고 있다. 레이니어에 따르면, 실리콘 밸리를 선도하는 사람들은 그저 자신들의 사복을 채우거나 더 좋은 디지털 소비 제품들에 투자하기 위해서가 아니라, 일차적으로 집단 정신을 통해서 스스로를 인식하는 인터넷의 출현을 가능하게 하거나 인간 지능을 훌쩍 넘어서는 어떤 다른 형식의 인공 지능을 만들어내기 위해서 자신들의 수익을 사용하고 있다. 여기서 우리는 다음과 같은 속담을 곰곰히 생각할 수 있다. 당신이 바라는 것에 조심하라!