John Eccles (neurophysiologist)

과학과 종교는 매우 유사하다. 둘 다 인간 정신의 상상력 있고 창의적인 측면이다.

Sir John Carew Eccles는 시냅스에 대한 연구로 1963년 노벨 생리의학상을 수상한 호주의 신경생리학자이자 철학자였다. 그는 Andrew Huxley와 Alan Lloyd Hodgkin과 상을 공유했다.

삶과 업적

초기 생애

Eccles는 호주 Melbourne에서 태어났다. 그는 그곳에서 두 명의 여동생과 부모님과 함께 자랐다: William과 Mary Carew Eccles 모두 교사였으며, 그를 12세까지 가정교육했다. 그는 처음에 Warrnambool High School (현 Warrnambool College)에 다녔고, 현재 그의 이름으로 과학 건물이 명명되어 있으며, Melbourne High School에서 최종 학년을 마쳤다. 17세에 그는 University of Melbourne에서 의학을 공부하기 위해 고등학교 장학금을 받았다. 의료 학부 학생으로서 그는 마음과 신체의 상호작용에 대한 만족할 만한 설명을 찾을 수 없었고, 신경과학자가 되는 것을 고려하기 시작했다. 그는 1925년에 1등 우등으로 졸업했으며, Oxford University의 Magdalen College에서 Charles Scott Sherrington 아래 공부하기 위해 Rhodes Scholarship을 받았고, 1929년에 철학박사 학위를 받았다.

1937년 Eccles는 호주로 돌아왔고, 제2차 세계대전 중에 군사 연구를 했다. 이 기간 동안 Eccles는 Sydney Medical School의 Kanematsu Institute 이사였으며, 그와 Bernard Katz는 University of Sydney에서 연구 강의를 했고, 그 지적 환경에 큰 영향을 미쳤다. 전쟁 후 그는 New Zealand의 University of Otago에서 교수가 되었다. 1952년부터 1962년까지 그는 Australian National University의 John Curtin School of Medical Research (JCSMR)의 교수로 일했다. Eccles Institute of Neuroscience는 JCSMR 건물의 새 건물에 본부를 두고 있으며, Commonwealth Government의 6,300만 달러 보조금을 받아 지어졌고 2012년 3월에 완공되었다.

경력

1950년대 초반, Eccles와 그의 동료들은 노벨상을 받게 된 연구를 수행했다. 말초신경계의 시냅스를 연구하기 위해 Eccles와 동료들은 신전 반사(stretch reflex)를 모델로 사용했으며, 이는 신경원(sensory neuron - 근육 방추 섬유)과 운동 신경원(motor neuron) 단 두 개의 뉴런으로만 구성되어 있기 때문에 쉽게 연구할 수 있다. 감각 신경원은 척수의 운동 신경원에 시냅스한다. 대퇴사두근의 감각 신경원에 전류가 흐르면, 대퇴사두근을 자극하는 운동 신경원은 작은 흥분성 시냅스 후 전위(EPSP)를 생성한다. 유사한 전류가 대퇴사두근의 대항근인 햄스트링을 통과하면, 대퇴사두근 운동 신경원에 억제성 시냅스 후 전위(IPSP)가 생성된다. 단일 EPSP는 운동 신경원에서 활동 전위를 발생시키기에 충분하지 않지만, 운동 신경원에 시냅스하는 여러 감각 신경원의 여러 EPSP의 합은 운동 신경원이 발화하도록 하여 대퇴사두근을 수축시킬 수 있다. 반면에 IPSP는 이 EPSP의 합에서 뺄 수 있으며, 운동 신경원이 발화하는 것을 방지한다.

이러한 획기적인 실험 외에도 Eccles는 신경과학의 많은 중요한 발전에 핵심적인 역할을 했다. 약 1949년까지 Eccles는 시냅스 전달이 화학적이기보다는 주로 전기적이라고 믿었다. 비록 그의 가설이 틀렸지만, 그의 주장은 그 자신과 다른 사람들이 화학적 시냅스 전달을 증명한 일부 실험을 수행하도록 이끌었다. Bernard Katz와 Eccles는 뇌에서 신경전달물질로서 아세틸콜린의 역할을 규명한 일부 실험에서 함께 작업했다.

영예

그는 생리 연구에 대한 기여로 1958년에 Knight Bachelor로 임명되었다.

그는 1963년에 호주 올해의 인물상을 수상했으며, 같은 해에 노벨상을 받았다.

1964년에 그는 American Philosophical Society의 명예 회원이 되었고, 1966년에 Chicago의 Institute for Biomedical Research에서 일하기 위해 미국으로 이사했다. 그곳의 근무 조건에 불만족한 그는 1968년부터 1975년 은퇴할 때까지 University at Buffalo의 교수가 되었다. 은퇴 후 그는 스위스로 이사하여 마음-신체 문제에 대해 저술했다.

1981년, Eccles는 World Cultural Council의 창립 회원이 되었다.

1990년에 그는 특히 신경생리학 분야에서 과학에 대한 기여를 인정받아 Order of Australia Companion (AC)으로 임명되었다. 그는 1997년 스위스 Tenero-Contra, Locarno에서 사망했다.

철학

The Understanding of the Brain (1973)에서 Eccles는 그의 철학을 요약한다: "이제 뇌 기능을 자세히 논하기 전에 처음에 소위 '뇌-마음 문제'에 대한 나의 철학적 입장에 대해 설명하겠으니 실험 증거를 이 철학적 입장과 관련지을 수 있을 것이다. 나는 내 책 Facing Reality에서 이 철학에 대해 길게 저술했다. Figure 6-1에서 당신은 내가 Sir Karl Popper의 세 세계라는 개념으로 최근의 철학적 성과를 완전히 수용함을 볼 수 있을 것이다. 나는 이원론자였으나 지금은 삼원론자다! 데카르트적 이원론은 많은 사람들에게 유행에 뒤떨어졌다. 그들은 뇌-마음 상호작용의 수수께끼를 그 어려운 문제들로 벗어나기 위해 일원론을 수용한다. 하지만 Sir Karl Popper와 나는 상호작용론자이며, 더욱이 삼원론자 상호작용론자다! 세 세계는 매우 쉽게 정의된다. 나는 Figure 6-1의 분류에 빠진 것이 없다고 믿는다. 그것은 존재하는 모든 것과 우리의 경험에 있는 모든 것을 포함한다. 모두 세계 1, 2 및 3 아래에 열거된 범주 중 하나로 분류될 수 있다.

Figure 6-1, 세 세계

"Figure 6-1에서 World 1은 물리적 대상과 상태의 세계이다. 그것은 물질과 에너지의 전체 우주, 인간 뇌를 포함한 모든 생물학, 정보를 부호화하기 위해 인간이 만든 모든 인공물(예를 들어 책의 종이와 잉크 또는 예술 작품의 물질적 기초)을 포함한다. World 1은 물질주의자들의 전체 세계이다. 그들은 다른 것을 인정하지 않는다. 다른 모든 것은 환상이다.

"World 2는 의식 상태와 모든 종류의 주관적 지식의 세계이다. 우리 인식의 전체성이 이 세계에 온다. 하지만 여러 수준이 있다. Polten에 동의하여, 나는 Figure 6-2에 표시된 대로 World 2의 세 가지 수준을 인정하는 경향이 있지만, 그것을 스펙트럼으로 생각하는 것이 더 정확할 수 있다.

Figure 6-2, 의식의 세계

"첫 번째 수준인 외부 감각(outer sense)은 모든 감각기관(청각과 촉각, 시각, 후각, 통증)에 의해 제공되는 일반적인 지각이다. 물론 이러한 지각들은 모두 World 2에 있다: 빛과 색을 가진 시각; 음악과 조화를 가진 음향; 모든 특성과 진동을 가진 촉각; 냄새와 맛의 범위 등등. 이러한 특성들은 World 1에 존재하지 않으며, 그에 상응하여 전자기파, 대기의 압력파, 물질 대상, 그리고 화학 물질이 있을 뿐이다.

"또한 내부 감각의 수준이 있으며, 이는 더 미묘한 지각의 세계이다. 그것은 당신의 감정의 세계, 당신의 기쁨과 슬픔, 두려움, 분노 등의 감정의 세계이다. 그것은 당신의 모든 기억과 당신의 모든 상상 및 미래로의 계획을 포함한다. 실제로 길게 설명할 수 있는 수준의 전체 범위가 있다. 인간의 모든 미묘한 경험들이 이 내부 감각의 세계에 있다. 그것은 모두 당신 개인적인 것이지만 당신은 그것을 언어 표현으로, 그리고 모든 수준의 미묘함의 몸짓으로 나타낼 수 있다.

"마지막으로 World 2의 핵심에는 우리의 전체 평생 동안 경험하는 존재로서의 통일성의 기초인 자아 또는 순수한 자기(pure ego)가 있다.

"이 World 2는 우리의 1차 현실이다. 우리의 의식 경험은 따라서 2차 현실의 세계인 파생 세계인 World 1에 대한 우리의 지식의 기초이다. 내가 예를 들어 과학 실험을 할 때마다 나는 그것을 인지적으로 계획해야 하는데, 모두 내 생각 속에서, 그리고 나는 의식적으로 실험에서 내 행동 계획을 수행해야 한다. 마지막으로 나는 결과를 보고 생각 속에서 그것을 평가해야 한다. 예를 들어, 나는 오실로스코프의 자취와 그 사진 기록을 보거나 스피커의 신호를 들어야 한다. 기록 장비의 다양한 신호들은 내 감각기관에 수신되어야 하고, 내 뇌로 전달되어야 하고, 그래서 내 의식으로 가야 하고, 그러면 적절히 측정되고 비교되어야 실험 결과의 중요성에 대해 생각하기 시작할 수 있다. 우리는 항상, 우리가 하는 모든 행동에서, 지속적으로 World 1과 World 2 사이를 앞뒤로 움직이고 있다.

"그리고 World 3는 무엇인가? Figure 6-1에 나와 있듯이 그것은 문화의 전체 세계이다. 그것은 인간에 의해 만들어졌고 상호적으로 인간을 만든 세계이다. 이것은 내가 Popper를 완전히 따르는 내 메시지다. 언어 전체가 여기에 있다. 우리의 모든 통신 수단, 책에 부호화된 우리의 모든 지적 노력, 박물관의 예술적, 기술적 보물에 부호화된 것, 인간이 원시 시대부터 남긴 모든 인공물에 부호화된 것—이것이 현재까지의 World 3이다. 그것은 문명과 문화의 세계이다. 교육은 각 인간이 World 3과 관계를 맺게 하는 수단이다. 이런 방식으로 그는 평생 동안 그것에 몰두되며, 인류의 유산에 참여하여 완전히 인간이 된다. World 3는 유일하게 인간과 관련되는 세계이다. 그것은 동물에게 완전히 알려지지 않은 세계이다. 그들은 World 3의 모든 것에 눈이 멀어 있다. 나는 어떤 유보도 없이 그렇게 말한다. 그러면 이것이 내 이야기의 첫 번째 부분이다.

"이제 나는 세 세계가 상호작용하는 방식을 고려하러 온다..."

이러한 말에도 불구하고, 그의 후기 저서 How the Self Controls Its Brain에서 Eccles는 마음의 이원론적 메커니즘을 제안했다.

개인생활과 사망

Eccles는 아홉 명의 자녀를 두었다. Eccles는 1928년에 Irene Miller Eccles (1904-2002)와 결혼했고 1968년에 이혼했다. 1968년의 이혼 후, Eccles는 Helena Táboríková와 결혼했으며, 그녀는 동료 신경심리학자이자 Charles University의 의학박사이다. 두 사람은 종종 연구에서 협력했으며 그의 사망까지 결혼 상태를 유지했다. Eccles는 1997년 5월 2일 스위스 Contra의 자신의 집에서 사망했다. 그는 스위스 Contra에 묻혔다.

칭호

• Mr John Eccles 1903–1929
• Dr John Eccles 1929–1944
• Prof. John Eccles 1944–1958
• Sir John Eccles 1958–1990
• Sir John Eccles AC 1990–1997

참고문헌

• 1932, Reflex Activity of the Spinal Cord.
• 1953, The neurophysiological basic of the mind: The principles of neurophysiology, Oxford: Clarendon.
• 1957, The Physiology of Nerve Cells.
• 1964, The Physiology of Synapses.
• 1965, The brain and the unity of conscious experience, London: Cambridge University Press.
• 1969, The Inhibitory Pathways of the Central Nervous System.
• 1970, Facing reality: Philosophical Adventures by a Brain Scientist, Berlin: Springer.
• 1973, The Understanding of the Brain.
• 1977, The Self and Its Brain, with Karl Popper, Berlin: Springer.
• 1979, The human mystery, Berlin: Springer.
• 1980, The Human Psyche.
• 1984, The Wonder of Being Human – Our Brain & Our Mind, with Daniel N. Robinson, New York, Free Press.
• 1985, Mind and Brain: The Many-Faceted Problems, Editor, New York : Paragon House.
• 1989, Evolution Of The Brain : Creation Of The Self.
• 1994, How the Self Controls Its Brain.