출판사 서평
일본 뇌과학계의 좌장 구보타 박사의 실전 뇌과학
손은 외부의 뇌다
손은 아래팔의 끝, 손목에 붙어 있는 부분을 이른다. 손은 ‘손바닥’과 거기서 뻗어 나온 다섯 개의 ‘손가락’으로 이루어져 있다. 손의 앞면을 손바닥이라고 하는데, 피부는 두껍고(0.7밀리미터) 털은 나지 않지만 피부능선(손금과 지문)이 있다. 손의 뒷면인 손등은 피부가 얇고(0.4밀리미터) 다른 부위의 피부와 특징이 같다.
사람의 손은 스물일곱 개의 작은 뼈로 이루어져 있다. 손의 기본 운동은 주먹을 쥐는 ‘구부리기’, 손을 펴는 ‘펴기’, 손가락을 편 ...
일본 뇌과학계의 좌장 구보타 박사의 실전 뇌과학
손은 외부의 뇌다
손은 아래팔의 끝, 손목에 붙어 있는 부분을 이른다. 손은 ‘손바닥’과 거기서 뻗어 나온 다섯 개의 ‘손가락’으로 이루어져 있다. 손의 앞면을 손바닥이라고 하는데, 피부는 두껍고(0.7밀리미터) 털은 나지 않지만 피부능선(손금과 지문)이 있다. 손의 뒷면인 손등은 피부가 얇고(0.4밀리미터) 다른 부위의 피부와 특징이 같다.
사람의 손은 스물일곱 개의 작은 뼈로 이루어져 있다. 손의 기본 운동은 주먹을 쥐는 ‘구부리기’, 손을 펴는 ‘펴기’, 손가락을 편 채 붙이는 ‘모으기’, 손가락을 활짝 펼치는 ‘벌리기’의 네 종류이다. 여기에 엄지손가락 특유의 ‘맞서기’ 운동을 더해 손가락의 기본 운동은 구부리기, 펴기, 모으기, 벌리기, 맞서기의 다섯 종류이다. 이 몇 가지 운동의 조합으로 인간의 손은 천변만화한 활동을 만들어낸다. 특히 엄지손가락에는 엄지벌림근과 엄지모음근이 유난히 발달해 있어서 강한 힘으로 움직일 수 있다.
손은 뇌가 내리는 명령을 수행하는 운동기관일 뿐 아니라 뇌에 가장 많은 정보를 제공하는 감각기관이다. 손을 움직이거나 손으로 바깥의 변화를 받아들일 때 뇌는 활성화된다. 손은 머릿속에서 만들어진 명령을 구현하는 도구지만, 반대로 손을 사용함으로써 새로운 생각이 만들어지기도 한다. 손을 사용하면 전두엽에 자극이 가해지고, 그 과정에서 인간 두뇌의 중추인 전두엽은 자극을 해석하는 것을 넘어선 창의적 활동을 하기 때문이다. 즉 손을 사용한다는 것은 최고 차원의 정신 기능에 자극을 준다는 것과 같은 말인 셈이다.
손을 사용하는 것은 창의성의 원천
인류 진화의 비밀을 간직한 손
3D 이미지로 나타낸 펜필드의 소인
인간의 대뇌와 신체 부위의 대응 관계를 시각적으로 표현한 펜필드의 소인을 보면 인체의 어느 기관보다 손이 큰 것을 알 수 있다. 즉 뇌에서 손에 관련한 부위의 비중이 가장 크다는 말로, 손과 뇌의 밀접한 관계를 보여주는 것이다. 손과 뇌의 이런 관계는 인류의 진화 과정에서도 큰 역할을 했다. 손은 뛰어난 감각기관이기 때문에, 원시 유인원은 손으로 돌이나 나무 등의 사물을 이리저리 만지는 과정에서 뇌에 자극을 받았을 것이고, 이를 통해 그것을 도구로 사용하는 ‘창조성’이 발휘되었을 것이다.
1963년 영국의 인류학자 루이스 리키Louis Leakey는 탄자니아 올두바이 계곡의 최하층에서 사람 화석을 발견하였다. 그가 발견한 화석은 엄지손가락을 제외한 네 손가락은 나무타기와 매달려 있기에 적합하고, 모든 손가락의 손허리뼈 관절은 도구를 사용하기에 적합한 형태였다. 그는 이 화석에 ‘도구를 사용하는 사람’이라는 뜻의 호모 하빌리스(Homo habilis\u003dhandy man)라는 이름을 붙여주었다. 이 호모 하빌리스 이후 원시 인류의 뇌 용적은 크게 증가한다.
도구를 사용하는 동물은 고등 영장류에 한정되지 않는다. 수달은 돌을 이용해 어패류를 깨고, 갈라파고스의 어느 핀치는 선인장 가시나 막대기를 이용하여 나무 속의 벌레를 꺼내 먹는다. 하지만 이는 영장류의 손 사용처럼 학습이나 문화가 아니라 본능적인 행동이다.
오리건 영장류연구센터의 원숭이는 눈이 내리면 눈덩이를 만들어 굴리면서 논다. 새끼 침팬지에게 막대기를 주면, 그것을 이리저리 가지고 놀면서 새로운 용도를 창출한다. 손을 쓰면 신경계가 움직이고 창조 과정이 촉진된다. 이 과정에서 원시 영장류의 한 종류는 극적인 진화를 이루었고, 인류가 지금과 같은 형태로 진화하게 된 것이다.
손과 손재주의 메커니즘
옛날에는 구슬치기, 딱지치기, 공기놀이 등 손을 사용해서 노는 아이들이 많았지만 요즘 아이들은 컴퓨터 게임, 스마트폰 게임을 하며 시간을 보낸다. 손을 다양한 방식으로 자주 사용하지 않으면, 운동 패턴을 배울 수 없어서 손을 요령 있게 쓰지 못한다. 손재주가 둔해지는 것이다. 손재주가 좋다는 말은 손의 기계 수용기나 근육 수용기에서의 신경전위가 적당하게 발생하고, 반사 메커니즘이 잘 작동해서 어깨와 팔, 손으로 이어지는 근육을 능률적으로 활용할 수 있다는 말이다.
신경섬유의 기능은 신경전위를 말초 근육으로 전하는 것인데, 그 지름의 차이에 따라 신경전위의 전도 속도가 달라진다. 지름 1마이크론짜리 신경의 전달 속도는 초속 6미터이다. 보통 운동신경의 지름은 12~20마이크론이므로 초당 72~120미터의 속도로 신경전위를 전도한다. 운동신경의 굵기는 청소년기에 조금씩 굵어지는데, 어른이 되면 확장이 멈추고 개인차도 거의 없다. 따라서 어린 시절에 손을 많이 써서 운동신경의 굵기를 늘려야 성인이 된 뒤에도 뛰어난 손재주를 지니게 되는 것이다. 신경의 전달 속도가 빨라지면 당연히 정보의 입수와 반응 속도도 빨라지는데, 이는 지능과 직결된다.
과학자들은 어떤 기술에 대한 손재주를 늘리는 가장 효과적인 일반법칙을 찾으려 노력해 왔다. 여러 연구를 통해 도달한 몇 가지 결론은 다음과 같다. 1 한 번에 몰아서 하는 것보다 조금씩 자주 연습하는 것이 좋다. 2 어느 정도의 수준에 이르면 몰아서 연습해도 기량이 크게 줄지 않는다. 3 휴지 기간은 기량이 줄지 않는 한 길어도 좋다. 4 나이가 들어서 시작하는 것보다 어릴 때 시작하는 것이 좋다.
손을 사용하지 않는 세상,
인간의 진화도 멈출 것이다!
20세기가 간단한 조작을 통해 기계에게 인간의 일을 대신 시키는 ‘자동화’의 시대였다면, 21세기는 기계가 인간의 일을 알아서 처리하는 스마트의 시대이다. 20세기의 청소기가 사실상 손으로 모터를 끌고 다니는 원시적 형태의 기계였다면, 21세기의 청소기는 스스로 알아서 바닥을 청소하고 스스로 충전까지 한다. 자동차 열쇠를 꽂아 돌릴 필요도 없다. 차문으로 걸어가면 저절로 잠금장치가 풀리고, 단추만 누르면 시동이 걸린다. 주차를 하느라 핸들을 돌리며 애먹을 필요도 없다. 자동차 스스로 제 쉴 곳을 찾아 들어간다. 심지어 카지노에서도 예전에는 동전을 넣은 뒤 레버를 당겼는데, 이제는 동전만 넣으면 자동으로 기계가 작동한다. 팔짱을 낀 채 앉아서 감시만 하면 된다.
말 그대로 ‘손 하나 까딱’하지 않아도 되는 세상이 되었다. 굳이 손을 쓰지 않아도 많은 것이 해결되는 스마트한 시대를 우리는 살아가고 있다. 그러나 일본의 뇌과학자 구보타 기소우 박사는 이런 스마트 기기 때문에 인간의 진화가 멈출지 모른다고 경고한다. 스마트 기기 때문에 손을 적게 사용하게 되고, 손을 적게 사용하면 뇌 발달이 활발히 이루어지지 않기 때문이라는 것이다.
일본 뇌과학계의 좌장인 구보타 박사는 손은 인간의 두뇌 진화에 결정적인 영향을 미쳤고, 손을 사용함으로써 두뇌를 자극해 머리가 좋아진다고 주장한다. 인간의 지능과 운동중추는 전두엽이 관장하는데, 전두엽은 두뇌의 핵심적인 역할을 하는 부위로 손가락을 움직이는 등 미세한 운동을 통해 활성화된다는 것이다. 따라서 구보타 박사는 뇌 발달을 위한 간단한 방법을 제시한다. 연필깎이보다는 칼로 연필을 깎고, 컴퓨터로 글을 쓰는 것보다는 연필로 종이에 글씨를 쓰거나 그림을 그리는 것이다. 또 아이들에게는 발달 단계에 맞춰 나무토막 쌓기나 레고 장난감, 다양한 형태의 큐브 퍼즐 등을 주면 된다. 인간의 지능과 운동중추는 전두엽이 관장하는데, 전두엽은 손가락을 움직이는 등 미세한 운동을 통해 활성화되기 때문이다.
손과 수명의 관계
심지어 손은 수명과도 밀접한 관계가 있다. 미국 의사협회가 발행하는 학술잡지에서, 하와이 오아후 섬에 사는 일본계 남성 8006명의 건강과 장수에 대한 역학조사를 보고했다. 그들의 악

목차
01 또 다른 뇌, 손
칸트는 ‘손은 바깥으로 드러난 또 하나의 두뇌’라고 표현했다. 손은 뇌의 명령을 받는 운동기관일 뿐 아니라 뇌에 가장 많은 정보를 제공하는 감각기관이기도 하다. 개인의 삶의 역사와 인류 진화의 역사가 담겨 있는 손과 뇌의 비밀스러운 관계를 살펴보자.
02 손과 전두엽의 은밀한 관계
손을 움직이거나 손으로 바깥의 변화를 받아들이면 뇌는 활성화된다. 손을 움직일 때는 먼저 대뇌 신피질의 전두엽전영역이 작동해서 의지가 발생하고 운동영역에 명령을 내리는 것이다.
03 손은 감각기관이다
헬렌 켈러는 대화할 때 상대의 입술과 성대에 손가락을 대고 음성을 ‘느끼며’ 대화했다. 우리는 손을 통해 세상의 변화와 사물의 성질을 파악한다. 특히 유아기에 다양한 손 감각 자극을 받는 것은 인지능력의 발달에 무척 중요하다.
04 손은 어떻게 움직이는가?
운동에는 자신의 의지로 움직이는 수의운동과 자신의 의지와는 관계없이 신경계의 반응에 따라 움직여지는 불수의운동이 있다. 손을 원활히 움직이려면 수의운동 신경이 잘 발달해야 한다. 여기서는 반사와 손 운동의 메커니즘을 살핀다.
05 지능과 기억력의 원리
전두엽전영역의 기능은 고등동물 중에서도 인간에게 특별히 중요하다. 손을 이용해 도구를 만들거나 손동작으로 생각을 전하는 일은 전두엽전영역이 있기에 가능하다. 뇌 면적의 3분의 1을 차지하는 전두엽전영역은 인간의 지능과 기억력의 중추이다.
06 손재주와 지능의 상관관계
손을 자주 쓰면 손재주는 늘어난다. 손을 많이 사용하면 운동의 시간적·공간적 패턴이 학습되고, 운동량이 늘어남과 동시에 요령이 생긴다. 이때 전두엽전영역이 쓰이고 있다는 것이 중요하다. 손을 사용하는 것은 최고 차원의 정신 기능에도 자극을 준다.
07 오른손잡이와 왼손잡이의 뇌
한쪽 손만을 주로 쓰는 것은 모든 동물뿐 아니라 원숭이류에게도 없는, 사람에게서만 나타나는 독특한 기능이다. 손의 분업은 오스트랄로피테쿠스 때부터 시작되었다고 추정된다. 오른손잡이와 왼손잡이는 어떻게 나뉘며, 각각 어떤 차이가 있을까?
08 손과 뇌의 공진화
손을 사용함으로써 뇌가 진화한 걸까, 뇌가 진화함으로써 손을 사용할 수 있게 된 걸까? 인류의 진화 과정에서 손과 뇌는 서로 보완적인 역할을 해왔다. 손은 머리의 창의력을 실현하는 도구지만, 동시에 손을 사용함으로써 새로운 생각이 만들어지기도 한다.
09 창의성은 손에서 나온다
지금처럼 손을 사용하지 않는 경향이 늘어나면, 손과 관계된 신경계는 움직일 필요가 없어져 손과 뇌의 진화는 멈추게 된다. 뇌와 손가락만 움직이는 것이 아니라 손과 몸 전체를 움직이는 것이 중요하다. 끊임없이 손을 사용해야 비로소 진정한 창조적 두뇌를 얻을 수 있다.
인용 문헌
옮긴이의 글