수십 년 동안 신경 과학에서 가장 근본적이고 성가신 질문 중 하나는 ‘두뇌 의식의 물리적 기반은 무엇인가’ 였다.
대부분 연구자들은 고전 물리학에 기반한 고전적 모델을 선호하는 반면, 소수의 연구자들은 의식이 본질적으로 양자적이어야 하며, 그 뇌의 기반은 뉴런 내부의 “미세소관(microtubules)” 단백질의 집단적 양자 진동이라고 주장했다.
최근 연구 결과에 따르면 의식은 양자 물리학적 과정에 뿌리를 두고 있을 가능성이 제기됐다.
미국 메사추세츠 주에 위치한 웰즐리 대학(Wellesley College) 마이크 와이스트(Mike Wiest) 교수와 학생 연구 그룹의 새로운 연구는 마취가 뇌에 어떤 영향을 미치는지 조사해 이 논쟁과 관련된 중요한 실험 결과를 얻었다.
Wiest와 그의 연구팀은 쥐에게 미세소관에 결합하는 약물을 투여했을 때 마취 가스 하에서 쥐가 의식을 잃는 데 상당히 더 오랜 시간이 걸렸다는 것을 발견했다.
연구팀의 미세소관 결합 약물은 마취 작용을 방해하여 마취제가 미세소관에 작용하여 의식을 잃게 한다는 생각을 뒷받침했다.
이 결과는 양자 의식 모델(quantum theory of consciousness)을 지지하며, 기존의 고전적인 이론에 도전한다. 연구는 마취, 뇌 질환, 그리고 비인간 동물의 의식에 대한 이해에 영향을 미칠 수 있다.
연구 결과는 저널 eNeuro에 게재됐다.
Wiest는 “마취제가 미세소관에 결합하면 일반적으로 뇌 활동이 감소하고 무의식 상태가 되는 다른 (즉, 고전적) 방식을 알 수 없기 때문”이라며, “이 연구 결과는 의식의 양자 모델을 뒷받침한다”고 덧붙였다.
웰즐리 대학교 신경과학 조교수인 Wiest는 의식에 대한 고전적/양자적 논쟁의 중요성을 과장하기 어렵다고 말한다.
그는 “마음이 양자적 현상이라는 것이 받아들여지면 우리는 우리가 무엇인지에 대한 이해에서 새로운 시대로 접어들게 될 것”이라는 주장이다.
그는 이 새로운 접근 방식이 “마취가 어떻게 작동하는지에 대한 이해를 높이고, 혼수 상태 환자나 비인간 동물이 의식이 있는지, 리튬과 같은 신비한 약물이 기분을 안정시키기 위해 의식적 경험을 어떻게 조절하는지, 알츠하이머병이나 정신분열증과 같은 질병이 지각과 기억에 어떤 영향을 미치는지 등과 같은 다양한 관련 질문에 대한 우리의 생각을 형성할 것”이라고 덧붙였다.
또한 의식에 대한 양자적 이해는 “우리가 보다 자연스럽고 전체론적인 방식으로 우주와 연결될 수 있는 세계관을 제공한다”는 주장이다.
와이스트 교수는 이 분야에서의 추가 연구를 계획하고 있으며, 일반 독자를 위한 책을 통해 양자 의식 이론을 설명하고 탐구할 계획이라고 밝혔다.
