V. S. 라마찬드란

1. 개요

V. S. 라마찬드란은 1951년 인도 타밀나두에서 태어난 신경과학자이다. 그는 케임브리지 대학교에서 박사 학위를 받았으며, 환상지, 거울 치료법, 거울 뉴런, 공감각, 제노멜리아, 성 불일치 등 다양한 주제에 대한 연구를 수행했다. 라마찬드란은 뇌와 정신의 관계에 대한 연구를 대중에게 알리는 데 기여했으며, 여러 권의 대중 과학 서적을 저술하고 TED 강연을 진행했다. 그는 헨리 데일 메달, 파드마 부샨 등 다수의 상을 수상했으며, 타임지에서 세계에서 가장 영향력 있는 인물 중 한 명으로 선정되었다.

2. 생애

라마찬드란의 과학적 업적은 크게 두 단계로 나눌 수 있다. 1970년대 초부터 1980년대 후반까지는 인간의 시각 처리, 특히 입체시 연구에 집중했다. 그는 스탠리 의과대학 학생이던 1972년부터 이 분야의 연구를 발표하기 시작했다.

1991년, 팀 폰스의 대뇌 피질 가소성 연구에서 영감을 받은 라마찬드란은 절단 후 인간 대뇌 피질에서 발생하는 가소적 변화를 증명하기 위한 신경 영상 기술의 잠재력을 처음으로 인식한 연구자 중 한 명이었다. 이후 환상지 연구를 시작했고, 신체 완전성 정체성 장애 및 카프그라스 망상 등 더 광범위한 신경학적 문제를 연구했다.

라마찬드란의 일부 이론은 회의적인 시각에 직면하기도 했다. 이에 대해 그는 "좋든 싫든 시각적 지각, 입체시, 환상지, 마비의 부정, 카프그라스 증후군, 공감각 등 여러 분야를 탐험했다"라고 답했다.

법정 심리학 및 체중 감량 신경과학 분야에서 컨설턴트로 활동하기도 했다. 2007년 리사 마리 몽고메리 재판에서 가성 임신에 대한 전문 증인으로 활동했고, 체중 감량을 제어하는 뇌의 특정 부분을 전기적으로 자극하는 기술을 개발하는 Modius 회사에 컨설턴트로 참여했다.

라마찬드란은 복잡한 뇌 영상 기술(예: fMRI)보다는 거울이나 구식 입체경 같은 단순한 장비를 자주 사용하며, 직관적 접근 방식을 선호한다. 프론트라인 잡지와의 인터뷰에서 그는 다음과 같이 말했다.

> 직관은 당신이 시작하게 하는 것입니다. 그 다음에는 경험적 연구가 필요합니다... 뇌 영상 기술은 종종 진행 상황을 이해했다는 그릇된 인식을 심어줍니다. 그래서 때로는 기술이 없는 것이 - 그것이 저와 동료들의 접근 방식이며, 우리는 의료 진단과 마찬가지로 그것이 절대적으로 필수적인 경우에만 사용합니다. 우리는 간단한 실험을 할 때 직관에 더 많이 의존합니다. 왜냐하면 멋진 의료 영상에 의존하면 창의력이 떨어지기 때문입니다.

2.1. 초기 생애 및 교육

라마찬드란은 1951년 인도 타밀나두에서 태어났다. 그의 어머니는 수학 학위를 가지고 있었으며, 그의 할아버지는 인도의 헌법 제정자 중 한 명인 알라디 크리슈나스와미 아이에르였다.

라마찬드란의 아버지 V. M. 수브라마니안은 UN 산업 개발 기구에서 일하는 엔지니어였으며 태국 방콕에서 외교관으로 근무했다. 라마찬드란은 마드라스(현 첸나이)의 학교와 방콕의 영국 학교를 다녔다.

아버지가 연구자보다는 의사가 되기를 원했던 라마찬드란은 인도 첸나이에 있는 스탠리 의과대학에서 M.B.B.S.를 받았다.

1978년 라마찬드란은 케임브리지 대학교 트리니티 칼리지에서 박사 학위를 받았다.

2.2. 경력

라마찬드란은 칼텍에서 잭 페티그루와 함께 2년간 연구원으로 근무했다. 1983년 UCSD에서 심리학 조교수로 임명되었으며, 1988년에는 정교수가 되었다. 현재 UCSD 심리학과 석좌 교수이자 뇌 및 인지 센터 소장이며, UCSD 의과대학 신경과학 프로그램 교수 및 솔크 연구소의 겸임 교수로 재직 중이다.

2.3. 가족

1987년 라마찬드란은 동료 과학자인 다이앤 로저스-라마찬드란과 결혼했으며, 그녀는 그의 공동 저자가 되었다. 슬하에 두 아들 찬드라마니와 자야를 두었다.

3. 연구 및 이론

라마찬드란의 과학적 업적은 크게 두 시기로 나눌 수 있다. 1970년대 초부터 1980년대 후반까지는 주로 인간의 시각 처리, 그중에서도 입체시 연구에 집중했으며, 1972년부터 이 분야 연구를 발표하기 시작했다.

1991년, 팀 폰스의 대뇌 피질 가소성 연구에 영감을 받아 환상지 연구를 시작했다. 이후 신체 완전성 정체성 장애, 카프그라스 망상 등 다양한 신경학적 문제로 연구 범위를 넓혔다.

라마찬드란은 자신의 이론에 대한 비판적인 시각에 대해, "좋든 싫든 시각적 지각, 입체시, 환상지, 마비의 부정, 카프그라스 증후군, 공감각 등 여러 분야를 탐험했다"고 답했다.

그는 복잡한 뇌 영상 기술(예: fMRI)보다는 거울이나 입체경 같은 단순한 장비를 활용하는 경우가 많다. 그는 프론트라인 잡지와의 인터뷰에서 직관에 의존하는 자신의 연구 방식에 대해 다음과 같이 설명했다.

> 직관은 당신이 시작하게 하는 것입니다. 그 다음에는 경험적 연구가 필요합니다... 뇌 영상 기술은 종종 진행 상황을 이해했다는 그릇된 인식을 심어줍니다. 그래서 때로는 기술이 없는 것이 - 그것이 저와 동료들의 접근 방식이며, 우리는 의료 진단과 마찬가지로 그것이 절대적으로 필수적인 경우에만 사용합니다. 우리는 간단한 실험을 할 때 직관에 더 많이 의존합니다. 왜냐하면 멋진 의료 영상에 의존하면 창의력이 떨어지기 때문입니다.

이 외에도 법정 심리학, 체중 감량 신경과학 분야에서 컨설턴트로 활동했다. 2007년 리사 마리 몽고메리 재판에서 가성 임신에 대한 전문 증인으로 활동했고, 체중 감량 기술 개발 회사인 Modius의 컨설턴트로도 활동했다.

3.1. 환상지

로널드 멜자크(맥길 대학교)와 티모시 폰스(NIMH)의 이전 연구를 바탕으로, 라마찬드란은 팔이나 다리를 절단한 환자들이 겪는 환상지 현상과 성인 인간의 뇌의 신경 가소성 사이에 연관성이 있다는 이론을 세웠다.

1992년, 라마찬드란은 스크립스 연구소의 T.T. 양, S. 갈렌 등과 협력하여 MEG 연구를 통해 팔 절단 수술을 받은 환자의 체감각 피질에 측정 가능한 변화가 있음을 입증하는 프로젝트를 시작했다.

라마찬드란은 MEG 영상에서 나타난 피질 재조직화와 다른 대상에서 관찰한 고통 없는 연관 감각 사이에 관계가 있다고 이론화했다.

이후 연구자들은 고통 없는 환상 사지가 고통스러운 환상 사지보다 운동 또는 체감각 가소성과 덜 상관관계가 있음을 발견했다. 최근 연구에 따르면 말초 신경계도 고통스러운 환상 사지 현상에 관여한다.

보다 정확한 메커니즘과 설명을 위한 연구가 계속 진행되고 있다.

3.2. 거울 치료법 (Mirror visual feedback/mirror therapy)

라마찬드란은 환지통이 절단 환자의 신경계 불일치, 즉 시각 시스템은 사지가 없다고 하지만 체감각 시스템은 여전히 있다고 말하는 데서 기인한다고 보았다. 그는 거울 상자라는 간단한 장치를 고안했는데, 거울을 사용하여 절단 환자의 건강한 팔을 반사시켜 잃어버린 팔의 연장처럼 보이게 했다.

환자들은 거울이 있는 상자 옆면에 구멍을 통해 건강한 팔을 넣고, 열린 윗면을 통해 마치 두 개의 팔이 있는 것처럼 팔과 그 거울 이미지를 보게 했다. 라마찬드란은 그들에게 건강한 팔과 마음속으로 자신의 환지 — 예를 들어, 오케스트라를 지휘하는 것처럼— 움직이라고 요청했다. 환자들은 다시 두 개의 팔을 갖게 된 듯한 느낌을 받았다.

3.3. 거울 뉴런 (Mirror neurons)

자코모 리촐라티가 이끄는 파르마 대학교 연구팀은 1992년에 발표한 논문에서 거울 뉴런을 처음으로 보고했다. 리촐라티에 따르면, 거울 뉴런은 원숭이가 운동 행위를 수행할 때뿐만 아니라 다른 개체가 수행하는 유사한 운동 행위를 관찰할 때도 발화하는 특정 유형의 시각 운동 뉴런이다.

라마찬드란은 2000년에 거울 뉴런이 인간의 심리학에 DNA가 생물학에 한 것과 같은 역할을 할 것이라고 예측했다. 즉, 통합적인 틀을 제공하고 지금까지는 설명하기 어려웠던 많은 정신 능력을 설명하는 데 도움이 될 것이라고 보았다.

2001년 에세이 Edge에서 라마찬드란은 거울 뉴런의 역할에 대한 연구가 공감, 모방 학습, 언어의 진화와 같은 다양한 인간의 정신 능력을 설명하는 데 도움이 될 수 있다고 제안하며 다음과 같이 추측했다.

> 나는 다른 사람의 의도를 파악하는 데 필요한 신경 기질을 제공하는 것 외에도... 유인원에서 거울 뉴런의 출현과 그 이후의 정교함이 공감, 모방을 통한 학습(시행착오가 아닌), 그리고 우리가 "문화"라고 부르는 것의 빠른 전파와 같은 많은 본질적인 인간 능력에 중요한 역할을 했을 것이라고 제안했습니다. (그리고 "대약진" - "우연한" 단 하나의 발명의 래마르크식 빠른 전파.)

거울 뉴런과 공감의 연관성에 대한 라마찬드란의 추측은 일부 학자들에 의해 논쟁이 제기되기도 했지만, 다른 학자들은 지지했다.

1999년 라마찬드란은 에릭 알트슐러, 하이메 피네다와 함께 거울 뉴런 활동의 기능 이상이 자폐 스펙트럼 장애의 일부 증상과 징후의 원인일 수 있다는 가설을 세웠다. 2000년에서 2006년 사이에 라마찬드란과 샌디에이고 캘리포니아 대학교의 동료들은 이 이론을 뒷받침하는 여러 논문을 발표했으며, 이 이론은 "깨진 거울" 자폐 이론으로 알려지게 되었다. 라마찬드란과 그의 동료들은 거울 뉴런 활동을 직접 측정하지는 않았지만, 자폐 스펙트럼 장애(ASD) 아동이 다른 사람의 활동을 관찰할 때 비정상적인 뇌파 반응(뮤파 억제)을 보인다는 것을 증명했다. 라마찬드란은 텔테일 브레인(2010)에서 자폐증에서 거울 뉴런 기능 이상에 대한 증거가 "설득력 있지만 결정적이지는 않다"고 말했다.

거울 뉴런이 자폐증에 역할을 한다는 주장은 광범위하게 논의되고 연구되어 왔다.

3.4. 공감각 (Synesthesia)

라마찬드란은 문자-색채 공감각이 뇌 영역 간의 교차 활성화로 인해 발생한다고 제안했다. 그는 기능적 자기 공명 영상(fMRI) 연구를 통해 공감각 환자의 뇌에서 색상 인식 영역의 활동이 증가하는 것을 확인했다.

3.5. 제노멜리아 (Xenomelia)

라마찬드란은 사지 절단을 원하는 신체 완전성 정체성 장애(BIID)의 일종인 제노멜리아가 뇌의 오른쪽 두정엽 손상과 관련이 있을 수 있다고 제안했다.

3.6. 성 불일치 (Gender incongruence)

라마찬드란은 성 정체성 장애가 뇌의 성별 특정 신체 이미지와 외부 신체 성별 간의 불일치로 인해 발생할 수 있다는 이론을 제시했다.

4. 과학 대중화

라마찬드란은 신경학에 관한 여러 대중 과학 서적을 저술했다. 대표적인 저서로는 1998년 샌드라 블레이크슬리와 공저한 뇌 속의 유령: 인간 정신의 미스터리를 탐구하다와 2010년 출간된 뇌, 마음의 비밀을 풀다 등이 있다. 뇌 속의 유령은 2001년 PBS의 노바 특집 프로그램의 기반이 되었다.

2003년, BBC는 라마찬드란을 그 해의 레이스 강연 연사로 선정했다. 라마찬드란은 "떠오르는 마음"이라는 주제로 5개의 라디오 강연을 진행했으며, 이 강연은 이후 같은 제목의 책으로 출판되었다.

라마찬드란은 2007년과 2010년 TED 강연을 포함하여 대중 강연을 하기도 했다.

그의 저서는 다음과 같다.

5. 수상 및 영예

2005년 헨리 데일 메달을 수상하고 왕립 연구소 명예 종신 회원으로 선출되었다. 왕립 연구소는 마이클 패러데이, 토머스 헉슬리, 험프리 데이비 등 저명한 과학자들이 강연을 한 곳이다.

올 소울스 칼리지, 옥스퍼드, 스탠퍼드 대학교 (힐가드 객원 교수) 펠로우십, 미국 신경학 아카데미 대통령 강연상, 2개의 명예 박사 학위, 국제 신경정신 의학회의 연례 라몬 이 카할 상, 네덜란드 왕립 예술 과학 아카데미의 아리엔스 카퍼스 메달 등을 수상했다.

2007년 인도 대통령으로부터 인도에서 세 번째로 높은 시민 훈장인 파드마 부샨을 수여받았다.

2014년 ARCS 재단은 라마찬드란을 "올해의 과학자"로 선정했다.

6. 주요 저서 (일본어판)

* 脳の中の幽霊^일본어 (카도카와 쇼텐, 1999)
* 脳の中の幽霊、再び — 見える心の構造^일본어 (카도카와 쇼텐, 2005)
* 知覚は幻^일본어: 라마찬드란이 말하는 착각의 뇌과학 (닛케이 사이언스, 2010)
* 脳の中の天使^일본어 (카도카와 쇼텐, 2013)