우리는 매일 아침 눈을 뜨며 ‘의식’을 되찾습니다. 하지만 “도대체 뇌의 어디에서, 어떻게 의식이 만들어지는가?”라는 질문은 뇌과학 역사상 가장 풀기 어려운 난제 중 하나입니다.
최근 이 질문에 답하기 위해 뇌과학계의 양대 산맥으로 불리는 두 가지 이론이 정면으로 맞붙었습니다. 무려 12개의 연구소가 참여한 거대 프로젝트, ‘코지테이트 컨소시엄(Cogitate Consortium)’의 연구 결과가 2025년 4월 Nature 지에 실렸는데요. 과연 승자는 누구였을까요?
1. 세기의 대결: 두 가지 유력한 용의자
과학자들은 의식의 기원을 설명하는 가장 유력한 후보로 두 가지 이론을 꼽습니다. 이 둘은 의식을 정의하는 방식부터 뇌의 위치까지 정반대의 입장을 취하고 있습니다.
① 전역 뉴런 작업 공간 이론 (GNWT)
- 핵심 개념: “의식은 무대다.”
- 설명: 우리 뇌가 정보를 처리할 때, 특정 정보가 ‘무대’ 위로 올라와 조명을 받는 순간 우리가 그것을 의식하게 된다는 이론입니다.
- 예측: 의식은 뇌의 앞쪽(전두엽, 특히 전전두엽 피질)에서 발생하며, 정보가 의식될 때 뇌 전체로 퍼지는 ‘점화(Ignition)’ 현상이 나타나야 합니다.
② 통합 정보 이론 (IIT)
- 핵심 개념: “의식은 정보의 연결이다.”
- 설명: 뇌의 신경망이 정보를 얼마나 복잡하고 통합적으로 처리하느냐에 따라 의식이 결정됩니다. 정보가 더 많이 얽혀 있을수록 의식의 수준도 높다고 봅니다.
- 예측: 의식은 신경망 연결이 밀집된 뇌의 뒤쪽(후두엽 및 주변)에서 발생하며, 지속적인 신경 동기화가 관찰되어야 합니다.
2. 적대적 협력: 공정한 승부를 위해
이 논쟁을 끝내기 위해 과학자들은 ‘적대적 협력(Adversarial Collaboration)’ 방식을 택했습니다. 어느 한쪽 편도 들지 않는 중립적인 12개 연구팀이 모여, 똑같은 실험 프로토콜로 두 이론을 검증하기로 한 것입니다.
- 참가자: 256명 (뇌과학 연구로는 매우 큰 규모)
- 실험: 시각적 과제(얼굴이나 글자 회전 등)를 수행하는 동안 fMRI, 뇌파(EEG) 등 다양한 장비로 뇌를 스캔했습니다.
3. 대결의 결과: 의외의 무승부?
결과는 놀랍게도 “무승부”에 가까웠습니다. 두 이론 모두 일부는 맞았지만, 결정적인 예측에서 빗나갔기 때문입니다.
- GNWT의 실패: 자극이 사라질 때 전두엽에서 신호가 잡힐 것이라 예측했지만, 실제로는 거의 관찰되지 않았습니다.
- IIT의 실패: 뇌 뒤쪽에서 뉴런들이 지속적으로 동기화될 것이라 예측했지만, 이 역시 관찰되지 않았습니다.
결국 이 실험은 의식의 비밀을 완벽히 풀어내기보다는, 우리에게 더 많은 숙제를 안겨주었습니다.
4. 후폭풍: “가짜 과학” 논란과 잃어버린 내기
이 연구 결과가 발표된 후 학계는 시끄러워졌습니다.
- 크리스토프 코흐의 패배: 유명 뇌과학자 크리스토프 코흐는 1998년 철학자 데이비드 차머스와 “25년 안에 의식의 원리를 밝혀낼 것”이라는 내기를 했는데, 결국 2023년에 패배를 인정했습니다.
- IIT 논란: 2023년 말, 100명이 넘는 학자들이 공개 서한을 통해 IIT를 “사이비 과학(Pseudoscience)”이라고 맹비난했습니다. IIT가 범신론(모든 사물에 의식이 깃들어 있다는 사상)과 연결될 수 있으며, 검증 불가능하다는 이유였죠.
하지만 서식스 대학의 아닐 세스(Anil K. Seth) 교수는 이렇게 반박합니다.
“의식에 관해서라면 우리는 틀릴 권리가 있고, 더 대담해질 의무가 있다.”
5. 결론: 우리는 어디로 가고 있는가?
비록 이번 대결에서 승자는 없었지만, 과학자들은 이것이 실패가 아니라고 말합니다. 1919년 아인슈타인의 상대성 이론이 개기일식 관측을 통해 입증되었듯, 서로 다른 이론을 동일한 조건에서 검증하는 과정 자체가 과학을 발전시키기 때문입니다.
이러한 연구는 단순히 호기심을 충족하는 것을 넘어, 뇌 손상 환자나 혼수상태, 전신 마취 중인 환자의 의식 상태를 판별하는 데 중요한 단서를 제공할 것입니다.
의식의 미스터리, 정답은 아직 안개 속에 있지만 우리는 분명 그 답을 향해 한 걸음 더 나아갔습니다.
참고 문헌: Scientific American, “Where Does Consciousness Come From? Two Neuroscience Theories Go Head-to-Head” (September 2025 Special Edition)