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지능의 기원, 막스 베넷, 김성훈 역, 더퀘스트, 2025 보상과 처벌뿐 아니라 기대했던 보상이나 예상했던 처벌의 누락으로 척추동물, 심지어 어류도 훈련시킬 수 있다. 어떤 사람에게는 깜짝 휴일이 디저트 만큼이나 강화 효과가 크다. 반면 선충은 보상이나 처벌의 누락을 통해 임의의 행동을 수행하도록 학습시킬 수 없다. 심지어 독립적으로 여러 가지 지능을 진화시킨 게와 꿀벌도 누락을 통해서는 학습할 수 없다. 척추동물의 시간 측정 정확도는 타의 추종을 불허한다. 척추동물은 어떤 사건이 있고, 정확히 5분 후에 또 다른 사건이 발생했다는 사실을 기억할 수 있다. 반면 달팽이나 편형동물처럼 단순한 좌우대칭동물은 사건과 사건 사이의 정확한 시간 간격을 아예 학습할 수 없다. 심지어 게와 꿀벌처럼 발달한 무척추동물도 사건과 사건 사이의 정확한 시간 간격을 학습하지 못한다. 시간차학습, 실망, 안도, 시간 지각은 서로 모두 관련되어 있다. 정확하게 시간을 지각해야만 누락을 통해 학습하고 실망이나 안도를 언제 촉발할지 알 수 있으며 시간차학습도 제대로 작동할 수 있다. 시간을 지각하지 못하면 뇌는 뭔가가 누락된 것인지 아니면 그냥 아직 일어나지 않은 것인지 알지 못할 것이며, 물고기도 빛이 전기충격과 연합되어 있다는 것은 알겠지만 그 사건이 언제 일어날지는 알 수 없을 것이다. 바닥핵은 겉질과 시상 사이에 끼어 있따. 바닥핵으로 들어오는 입력은 겉질, 시상, 중간뇌에서 온다. 이 입력을 통해 동물의 활동과 외부환경을 살필 수 있다. 이 정보는 가지를 쳤다가 다시 합쳐지고 변형되고 치환되며 바닥핵 안에서 미로 같은 하부구조들을 따라 흐르다가 바닥핵의 출력핵에 도달한다. 출력핵은 수천 개에서 수백만 개의 억제성 신경세포를 갖고 있으며 뇌줄기brainstem의 운동중추로서 강력한 연결을 많이 내보내고 기본적으로 항상 활성화되어 있다. 뇌줄기 운동회로들의 관문은 지속적으로 바닥핵 때문에 닫힌 채 억제되어 있따. 그래서 바닥핵의 특정 신경세포들이 꺼졌을 때만 뇌줄기에서 특정 운동회로의 관문이 열림녀서 활성화된다. 다시 말해 바닥핵은 영속적으로 특정 관문들을 열었다 닫았다 하면서 동물 행동을 꼭두각시처럼 조종한다. 신경과학자들이 바닥핵의 회로를 추적해보니 그 기능이 분명하게 드러났다. 바닥핵은 도파민 분비를 그대화하는 행동을 반복하도록 학습한다. 도파민 분비로 이어지는 행동은 바닥핵이 그런 행동의 관문을 연다. 도파민 억제로 이어지는 행동은 바닥핵이 그런 행동의 관문을 닫는다. 부분적으로 바닥핵은 서튼이 말한 '행위자'라 할 수 있다. 놀랍게도 인간의 뇌와 칠성장의 뇌의 바닥핵 회로는 사실상 동일하다. 공통 조상이 무려 5억 년 전에 등장한 최초의 척추동물이었는데도 말이다. 이를 통해 강화학습이 일어나는 생물학적 영역이 바닥핵은 초기 척추동물의 뇌에서 등장했다는 것을 알 수 있다. 강화학습은 바닥핵읜 단독 행동으로 나타난 것이 아니라 바닥핵과 시상하부라는 척추동물 고유의 또 다른 구조와 오랫동안 상호작용하면서 등장했다. 시상하부는 앞뇌 바닥에 자리잡고 있다. 척추동물의 뇌에서는 처음에 시상하부가 도파민 분비를 조절한다. 시상하부에서 좌우대칭동물 조상의 감정가 감각장치로부터 물려받은 감정가 신경세포가 있다. 추울 때 떨게 만들어 몸을 덥히는 것도, 더울 때 땀이 나게 해서 시원하게 만드는 것도 시상하부다. 시상하부의 감정가 신경세포는 바닥핵 곳곳에서 도파민을 전달하는 도파민 신경세포 그룹과 연결되어 있다. 시상하부가 행복하면 바닥핵을 도파민으로 넘치게 만들고, 시상하부가 속상하면 바닥핵에서 도파민을 고갈시킨다. 어떤 면에서 보면 시상하부는 대체 무엇을 원하는지 정확히는 모르겠지만 근엄하기 짝이 없는 심사위원이고, 바닥핵은 그런 시상하부를 만족시키려 항상 애쓰는 응시생인 셈이다. 시상하부는 예측 단서에는 흥분하지 않는다. 배고플 때는 먹이, 추울 때는 온기 등 오직 자신이 원하는 것을 실제로 얻을 때만 흥분한다. 시상하부는 실제 보상을 받았는지 판단하는 존재다. 민스키가 1950년대에 강화학습 알고리즘을 만들려다가 발견했듯이, 뇌가 실제 보상을 통해서만 학습한다면 똑똑한 행동을 절대 할 수 없을 것이다. 시간적 신뢰 할당 문제가 생기기 때문이다. 그렇다면 실제 보상에 대한 감정가 신호였던 도파민은 어떻게 예측되는 미래 보상에서 나타날 수 있는 변화를 알리는 시간차 신호로 바뀌었을까? 바닥핵 응시생은 처음에는 시상하부라는 심사위원만을 통해 학습하지만, 시간이 ...

<지능의 기원 A Brief History of Intelligence>, 막스 베넷 Max Bennett, 더 퀘스트, 2025 무척추동물(선충, 개미, 꿀벌, 지렁이)의 뇌에는 사람의 뇌와 비슷하다고 할 수 있는 구조가 없다. 사람과 무척추동물은 진화적으로 서로 너무 멀리 떨어져있다. 우리의 뇌는 좌우대칭동물 조상의 아주 기본적인 원형에서 유래했기 때문에 무척추동물과 공통 구조가 전혀 보이지 않는다. 반면 척추동물의 경우 무악류 칠성장어처럼 우리와 진화적으로 가장 멀리 떨어진 경우여도(이들과 우리의 가장 가까운 공통 조상은 약 5억 년 전에 등장한 최초의 척추동물이었다), 뇌를 살펴보면 일부가 아니라 대부분의 구조를 공유한다. 캄브리아기 대폭발의 열기에서 척추동물의 뇌 원형이 만들어졌다. 그리고 오늘날까지도 어류처럼 생긴 초기 생명체의 모든 후손은 이 원형을 공유한다. 사람 뇌의 작동방식에 대해 빠르게 배우고 싶다면 어류 뇌의 작동방식만 알아도 절반은 성공한 셈이다. 손다이크는 동물이 탈출하는데 걸리는 시간이 점진적으로 짧아진다는 사실을 통해 시행착오 학습trial-and-error learning을 정량화했다. 시행착오 학습처럼 단순한 방복 행동을 통해 대단히 지능적으로 행동할 수 있다는 점은 놀라웠다. 충분히 시도하고 나면 동물들은 힘들이지 않고 매우 복잡한 일련의 행동을 수행했다. 동물은 처음에는 무작위로 탐색 행동을 수행한 다음 그 과정에서 확인된 감정가 결과를 바탕으로 미래의 행동을 조정하며 학습한다. 긍정적 감정가는 최근에 수행한 행동을 강화하고 부정적 감정가는 먼저 수행한 행동의 강화를 해제한다. '강화reinforcing'와 '처벌punishing'이다. 손다이크의 후계자 중 한 명인 버러스 스키너Burrhus Skinner는 동물의 행동, 심지어 사람의 행동까지도 모두 그저 시행착오의 결과물일 뿐이라고 주장했지만, 이 주장은 틀린 것으로 밝혀졌다. 두 번째 혁신은 강화학습이었다. 이는 시행착오를 통해 임의의 행동 순서를 학습하는 능력을 말한다. 좋은 결과로 이어지는 행동은 강화하고 나쁜 결과로 이어지는 행동은 처벌하는 것은 쉬운 것처럼...

<지능의 기원 A Brief History of Intelligence>, 막스 베넷 Max bennett, 더퀘스트, 2025 두 번째입니다. 역시 원문을 직접 보시는 걸 추천합니다. 지금까지는 단기적 스트레스 요인에 반응해서 몸이 하는 일, 곧 급성 스트레스 반응에 대해 설명했다 .그런데 현대 인류를 괴롭히는 스트레스는 대부분 오래 지속되는 스트레스 요인으로 인한 만성 스트레스 반응chronic stress response에서 비롯된다. 이 반응 역시 최초의 좌우대칭동물에서 기원했다. 위협적인 더위, 살을 에는 추위, 독성 화학물질 등 부정적 자극에 선충을 30분 정도 노출시키면 처음에는 전형적인 급성 스트레스 반응을 보이면서 탈출을 시도하고, 스트레스 호르몬이 분비되어 신체 기능을 일시 정지시킨다. 이렇게 해도 탈출할 수 없는 스트레스 요인이 완화되지 않으면 2분 정도 후에 선충은 놀라운 행동을 보인다. 그냥 포기하는 것이다. 선충은 움직임을 멈춰 버린다. 탈출 시도를 멈추고 그 자리에 그대로 가만히 머문다. 이 행동은 사실 상당히 영리하다. 탈출하려고 에너지를 소비하는 것은 실제로 탈출할 수 있는 자극을 받을 때만 가치가 있다. 그렇지 않다면 선충은 차라리 그냥 기다리며 에너지를 보존해야 생존 가능성이 높아진다. 진화는 생명체가 탈출할 수 없는 상황에서 탈출하려고 애쓰느라 에너지를 허비하지 않도록 고대의 생물학적 안전장치를 내장시켜 놓았다. 이 안정장치가 바로 일찍이 우리 안에 움튼 만성 스트레스 반응과 우울장애의 씨앗이다. 급성 스트레스 반응과 달리 만성 스트레스 반응은 스트레스 상태에서 세로토닌이 활성화되기 시작한다. 언뜻 보면 말이 안 된다. 세로토닌은 포만과 좋은 기분을 느끼게 하는 화학물질로 알려져 있기 때문이다. 하지만 세로토닌의 주요 효과를 생각해 보자. 세로토닌은 감정가 신경세포 반응을 끄고 각성의 수준을 낮춘다. 이 효과를 스트레스 호르몬에 추가하면 이상함녀서 익숙한 상태에 이른다. 바로 무감각bumbness이다. 어쩌면 이것이 가장 원시적인 형태의 우울장애일 수도 있다. 감정가 반응이 무감개해지면 통증에 무뎌지고 가장 흥미진진한 자극에도 무감각해진다. 심리학자들은 우울장애의 이 전형적인 증상을 무쾌감증anhedonia이라고 부른다. ...

지능의 기원 <A Brief History of Intelligence>, 막스 베넷 Max Bennett 역시 원문을 직접 보는 것을 추천합니다. 현재 매클레인의 3중뇌 가설은 신뢰를 잃었다. 그 이유는 부정확해서가 아니라(가설이란 것은 모두 부정확할 수밖에 없다) 뇌가 진화하고 작동하는 방식에 대해 엉뚱한 결론을 내리기 때문이다. 이 가설에서 암시하는 뇌 해부도는 틀렸다. 파충류의 뇌는 매클레인이 '파충류의 뇌'라고 말한 구조로만 이루어져 있지 않다. 파충류의 뇌에도 자체적인 둘레계통이 있다. 기능적 구분 역시 틀린 것으로 밝혀졌다. 생존 본능, 감정, 인지 cognition 기능은 칼로 자르듯 명확하게 나뉘지 않는다. 이른바 세 가지 층을 모두 아우르는 다양한 시스템 네트워크에서 비롯된다. 그리고 이 가설에 함축된 진화 이야기 역시 잘못된 것으로 밝혀졌다. 당신의 머릿속에는 파충류의 뇌가 들어 있지 않다. 기존의 시스템을 전혀 바꾸지 않고 단순히 기존 시스템 위에 다른 시스템을 겹겹이 쌓아 올리는 방식으로 진화가 일어나지 않기 때문이다. 세포를 살아 있는 상태로 유지하는 데는 많은 비용이 든다. DNA는 끊임없이 수리해야 하고 단백질은 계속해서 새로 보충해야 하며 세포를 복제하려면 내부의 많은 구조물을 재구성해야 한다. 열수공 근처에 풍부했던 수소는 이런 과정에 필요한 에너지를 공급한 최초의 연료였을 가능성이 높다. 하지만 수소 기반의 에너지 생산 시스템은 효율이 떨어졌기 때문에 생명체는 생존에 필요한 에너지를 필사적으로 확보해야 했다. 생명체가 탄생하고 10억 년 넘게 지난 후에 남조류 blue-green algae, 라고도 하는 남세균 cyanobacteria 이 훨씬 효율적으로 에너지를 추출하고 저장하는 메커니즘을 발견하면서 이런 에너지 빈곤 상태도 막을 내린다. 바로 광합성 photosynthesis 이다. 입을 벌리려면 일부 근육은 반드시 수축하고 일부 근육은 이완해야 한다. 입을 다물 때는 그 반대로 되어야 한다. 흥분성 신경세포와 억제성 신경세포가 존재함으로써 반사작용이 일어나는 데 필요한 논리를 구현하는 최초의 신경회로가 탄생할 수 있었다. 이 신경세포들을 통해 '이것은 하고 저것은 하지 마'라는 규칙을 강제할 수 있는 것이다. 어쩌면 이것이 신경세포 회로에서 처음으로 등장한 지능의 한 단면일 수도 있다. '이것은 하고 저것은 하지 마'라는 논리가 새로운 것은 아니었다. 단세포에서 일어나는 단백질 활성 과정에도 이런 논리는 이미 존재했다. 하지만 이런 능력이 신경세포라는 매개체를 통해 재구성된 덕분에 3단계 다세포 생명체 수준에서 새롭게 적용할 수 있었다. 억제성 신경세포는 잡아서 삼키기 반사가 작동하는 데 반드시 필요한 내적 논리를 구현할 수 있게 해줬다. 창자벌레를 형성하는 ...

무려 25년 전인 2000년에 발간한 책이라는 것이 놀라울 따름입니다. 그때 라이시가 했던 우려와, 그에 대한 해결책은 지금 우리에게도 여러 인사이트를 줍니다. 역시 윤문을 했으므로, 원문을 직접 보세요. 과거의 사회를 그대로 보존하기 위해 물질적인 빈곤을 선택하거나, 또는 급격한 변화의 엑셀을 밟아 물질적인 부는 넘쳐나지만 경제적 안정감을 느끼는사람은 없는 사회를 선택할 수 있다. 대부분 사람들에게 이 양 극단은 썩 매력적이지 않다. ... 이 양 극단의 균형에 있는 사회를 위해 다음 몇 가지 목표의 달성이 필요하다. 첫째, 갑작스러운 경제적 충격에 대한 완충 장치를 제공한다. 실업 보험은 '고용'이 일반적이었던 대량 생산 제조업 시대의 유산이다. 이를 소득 보험(earning insurance)로 대체해 수입이 갑자기 떨어지는 것을 어느 정도 방지할 수도 있다. 소득 보험은 그동안 번 수입이 사라졌을 때, 그 절반 정도를 보상해준다. 만약 수입이 증가하면 그 증가분의 일부를 보험 기금에 적립한다. 소득보험은 고용보험과 달리 시간제 근로자를 포함한 모든 사람에게가지 확대될 것이다. (이거 기본 소득론의 변형판인데 기본소득론보다 진일보 ...