인간은 위급한 상황에서 번개처럼 달릴 수 있고, 공중에서 떨어져도 온몸이 멀쩡할 수 있으며, 평소에는 엄두도 못 낼 엄청난 무게를 어느 순간 들어올리기도 한다. 평소 너무나도 당연하게 생각해 온 우리 몸의 크고 작은 기능들. 하지만 인체는 한계 상황에 부딪히면 우리가 생각하지 못했던 놀랄만한 힘을 발휘한다.
EBS는 우리 인체가 가진 놀라운 힘과 그 과학적 근거를 찾아보는 다큐멘터리 4부작을 방송한다. <다큐10+> ‘인체, 그 한계의 끝’은 MRI 사진, 3D 입체 일러스트, 현미경 사진 등을 통해 우리 인체를 구성하는 한 부분이자 기관인 눈, 근육, 뇌, 감각기관 등의 신비롭고 복잡한 모습과 구조를 알아보고, 각 기관이 어떻게 유기적으로 연결되어 인간을 움직이고 통제하는지 그 작용과정과 기능을 살펴본다. 또 한계상황을 맞이했을 때 각 기관은 어떻게 잠재력을 발휘해 위기상황을 극복하는지 실재 사건사고를 겪었던 사람들의 증언과 재현을 통해 인체의 놀랍고도 다양한 능력을 밝혀본다.
인간의 시각은 지구상 그 어떤 동물보다 뛰어나고 전방위로 진화되어 왔다. 지구상에서 약 천만 가지의 색깔을 구분할 수 있는 동물은 인간밖에 없으며 인간의 눈은 0.2초 안에 광역에서 몇 센티 단위로 초점을 이동할 수도 있고, 밝은 곳에서든 어두운 곳에서든 사물을 식별할 수 있으며 180도에 가까운 시야를 확보할 수도 있다. 이런 뛰어난 시각 작용은 현대 과학으로도 따라갈 수 없을 정도지만 최근 뇌의 시각 피질에 전극을 이식하고 이를 카메라와 컴퓨터에 연결해 눈을 통하지 않고도 사물을 볼 수 있게 하려는 연구가 진행 중에 있다. 만약 이런 것이 가능해진다면 먼 훗날 우리는 지금껏 육안으로는 볼 수 없었던 적외선이나 엑스레이의 영역까지도 볼 수 있게 될 것이다.
우리가 바라보는 세상은 눈을 통해 들어오는 시각 정보와 이를 받아들이는 뇌의 작용에 의해 형성된다. 뇌는 엄청난 시각 정보를 간략화하고 지금까지 시각 기억에 저장된 정보들을 활용, 추측하여 완벽한 그림을 만들어 낸다. 하지만 가끔 시각 정보와 뇌가 수용하는 정보의 차이로 인해 착시 현상이 일어나기도 하며 마술이나 영화에서는 이런 착시 현상을 이용하기도 한다. 우리의 눈이 제 기능을 하는 것은 지금까지 살아오면서 보아온 시각 정보들이 축적돼 왔기 때문이며, 40년 만에 개안 수술을 받은 한 시각 장애인이 눈이 보임에도 불구하고 사물을 인식하지 못하는 이유는 뇌에 축적된 시각 정보들이 없었기 때문이다.
그래서 눈이 제 기능을 하기 위해서는 그동안 축적되지 못했던 시각 정보들을 하나하나 축적해 가는 과정이 필요한 것이다. 이렇듯 인간의 시각 기능은 단순히 보는 것으로 완성되는 것이 아니라 매우 복잡한 과정을 거쳐 완성되며, 이런 과정의 연구를 통해 인간은 눈으로 보는 것 그 이상의 것도 볼 수 있는 것이 가능해 질 것이다.
한계 상황에 부딪히면 놀라운 힘을 발휘하는 인체. 이번 편에서는 근육과 골격의 숨겨진 힘에 대해 알아본다.
또한 우리 몸은 충격을 잘 견디는데, 그 비밀은 현대 과학도 따라가지 못하는 인체의 공학에서 찾아볼 수 있다. 무릎 관절을 단단히 잡아 주는 십자 인대는 나일론 밧줄보다도 더 강해, 쉽게 끊어지지 않는다. 뼈와 뼈를 연결하는 관절 중앙에는 연골 조직이 있어서, 충격을 잘 흡수한다. 내구력이 뛰어난 연골은 평생 동안 수억 차례의 충격을 견뎌내기도 한다. 인간의 몸은 우리가 살아가는 데 불편함이 없도록 완벽하게 진화해 왔다. 몸의 한계를 넘어서는 위험한 상황이 발생하면, 잠재되어 있던 능력을 순간적으로 발휘한다. 그래서 부상당한 상태에서도, 초인적인 힘을 낼 수 있다. 또한 인간은 선조 때부터 야생에서 살아남기 위해, 몸속에 지방을 에너지로 저장해 두었다. 그 덕분에 우리 몸은 한계에 부딪혀도 극복할 수 있는 것이다.
평소 너무나도 당연하게 받아들이는 우리의 인체, 하지만 우리의 신체는 한계 상황에 부딪히면 놀랄만한 진가를 발휘한다. 이번 편에서는 인체 기관 중 가장 복잡하고 정교한 두뇌에 대하여 알아본다. 우리의 뇌는 지구상 그 어떤 컴퓨터도 따라올 수 없는 능력을 가지고 있다. 초당 백조 개의 명령을 처리하고 우리 일상의 하나하나까지 전부 관장하며 심지어 수면 중에도 왕성한 활동력을 보인다. 위기 상황에 맞닥뜨리면 시간을 천천히 인지하면서 위기 상황을 모면할 수 있는 기지를 발휘하고 우리의 몸이 필요로 하는 필수 영양분의 섭취가 부족하다 싶으면 우리의 입맛을 바꿔가면서까지 필수 영양분을 섭취하도록 한다. 또한 전혀 음식을 섭취할 수 없는 극한 상황에 빠지면 생체 기능을 생존 모드로 변화시켜 굶주림에서도 견딜 수 있게 한다.
이렇게 우리의 몸을 위해 부지런히 움직이는 뇌는 잠을 잘 때도 그 활동을 쉬지 않는다. 우리의 뇌는 우리가 잠들어 있을 때 인체를 정비하기 때문에 잠이 부족하게 되면 억지로라도 잠을 재운다. 그리고 우리의 몸이 잠들어 있을 때 뇌는 낮 동안 수집한 정보들을 정리하여 필요한 것은 저장해 두고 쓸모없는 것은 폐기처분하기도 하고 새로운 세포들을 재생하기도 한다. 우리가 잠을 잘 때 꾸는 꿈은 우리에게 환상의 세계를 경험하게 해주기도 하지만 때로는 현실에서 해결하지 못한 문제들을 해결해 주기도 한다.
아인슈타인을 비롯한 많은 천재들이 꿈을 통해 위대한 업적을 이루기도 했으며 그렇기 때문에 최근에는 뇌가 왕성하게 활동하는 꿈의 세계를 활용하기 위해 자각몽을 활용하려는 연구도 진행되고 있다. 우리의 뇌는 밝혀진 것보다 아직 밝혀지지 않은 부분이 많은 미지의 세계로 그 잠재성 또한 무궁무진하다.
우리는 몸의 감각 덕분에 이 세상을 보고, 듣고, 만지며 살아간다. 인체의 피부 아래에 있는 백만 개가 넘는 미세한 센서들이 수많은 자료들을 흡수하여 우리는 자극에 놀라운 속도로 반응하고, 다가올 위험을 알아차리기도 하며, 신체가 손상되었을 때 훌륭한 대처를 할 수도 있는 것이다. 기온이 섭씨 54도까지 치솟는 깊은 사막에서 사고를 당한 아버지와 딸은 몸의 열 센서들이 뇌에 신호를 보내 냉각 시스템을 작동시킨 덕분에 살아남을 수 있었다.
또 감각은 상황에 따라 통증을 느끼지 못하게 만들기도 하고 더욱 심하게 느끼게도 한다. 산행을 하다 발을 헛디뎌 18미터 아래의 바위 위로 떨어졌던 한 여자는 다리 살이 찢어지고 다리뼈가 산산조각이 났지만 뇌가 엔도르핀을 분비해 신경 접합부에서 통증 신호가 전달되는 것을 막아 상처를 치료하고 산을 내려갈 시간을 벌었다. 반대로 치명적인 거미에 물리고도 이 사실을 알아차리지 못했던 한 남자는 백혈구가 상처를 소독하고 신경 종말에게 신호를 보내면서 그의 생명을 구하려는 몸의 작용으로 무사히 치료를 받기에 이른다. 감각은 우리에게 주변 세상에 대한 정보를 알려주지만 어떤 상황에서는 거꾸로 세상에 우리 인간의 내면을 말해 주기도 한다. 당황했을 때 땀을 흘리거나 목소리가 떨리는 등 우리의 신체 반응에는 진짜 속마음이 드러날 수 있다. 거짓말 탐지기는 이러한 인체의 특성을 이용해 평상시 인체의 생리학적 기준에서 벗어나는 반응을 감지함으로써 거짓말을 밝혀낸다. 사실 이러한 반응은 위기의 순간에 빠르게 대처해 생존하기 위한 뇌의 자동적인 작동이기에 우리가 스스로 멈출 수는 없다. 하지만 과학 기술의 발달로 일부 신경 기능의 통제가 가능해지면서 만성적인 통증으로 고통 받고 있는 환자들에게 통증을 감소시켜줄 수 있는 의학기술 등이 개발되고 있다. 이는 우리 스스로도 두뇌의 특정 활동을 통제할 수 있다는 사실이며 이런 점은 인간이 위기상황이나 고통을 겪을 때 인간의 행동과 감각도 조절할 수 있고 그 한계를 넘어설 수도 있다는 사실이다.
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