＂지능은 뇌 크기가 아니라 대뇌피질 크기에 따라 결정된다”

○ 뇌 크기…

400만 년 전 500cc → 현생 인류 1350cc

인류 진화할수록 뇌 용량도 점점 커져

머리가 클수록 똑똑할까. 웬 새삼스러운 질문이냐고 하겠지만 막상 답변을 하려면 망설여지는 게 사실이다.

아무래도 인간의 고등 인지 기능을 수행하는 뇌가 클수록 머리가 좋지 않을까. 최소한 인류의 진화과정을 보면 사실처럼 보이는 대목이다. 현생인류(호모 사피엔스)의 평균 뇌 용량은 1350cc. 400만 년 전 살던 인류의 조상인 오스트랄로피테쿠스가 420∼550cc, ‘손재주가 있던’ 호모 하빌리스가 590∼800cc, ‘완전히 직립해 걸어다니던’ 호모 에렉투스가 850∼1100cc 정도인 것을 비교해 보면 분명 우리의 뇌는 원시인에 비해 커졌다.

하지만 천재 과학자 아인슈타인의 뇌가 일반 남성에 비해 오히려 작았다고 알려진 것을 생각하면 고개가 갸우뚱해진다. 또 프랑스의 소설가 아나톨 프랑스와 영국의 낭만파 시인 바이런은 둘 다 천재적인 문학가였지만 뇌의 부피는 각각 1000cc와 2230cc로 큰 차이를 보였다.

최근 연구결과를 보면 이런 알쏭달쏭한 의구심은 더욱 커진다. 미국의 과학전문지 ‘사이언스’ 3일자에는 지난해 10월 인도네시아 플로레스섬에서 발견된 ‘난쟁이 인간’ 화석의 두뇌 연구 내용이 발표돼 화제를 모았다. 발견된 지명을 따 ‘호모 플로레시엔시스’라 이름 붙여진 이 화석의 주인공은 키가 1m에 불과하고 2만5000여 년 전 현생인류인 호모 사피엔스가 살던 시기에 생존했다고 밝혀져 그동안 몰랐던 인류의 ‘키 작은 조상’이 아니었는지 논란이 구구했다.

호기심을 가장 많이 끈 사실은 두개골을 통해 짐작한 뇌의 용량이 침팬지 수준인 400cc 정도인 데 비해 주변에 호모 사피엔스나 만들었음직한 정교한 화살촉과 돌칼이 함께 발견된 것. 호모 사피엔스 뇌 용량의 3분의 1에도 못 미치는 머리로 어떻게 ‘대등한’ 무기를 만들 수 있었을까. 한 마디로 ‘뇌가 클수록 똑똑하다’는 인류학자들의 전통적인 관념에 도전장을 내민 셈이다.

연구팀은 컴퓨터 그래픽으로 뇌의 표면을 구현하고 이를 침팬지, 호모 에렉투스, 호모 사피엔스 등과 비교하고는 ‘양보다 질’이라는 결론을 얻었다. 화석의 주인공은 대뇌 전반을 둘러싸고 있는 피질의 모습에서 호모 사피엔스와 비슷한 특성을 보인 것. 먼저 언어를 이해하는 영역인 대뇌피질 관자엽(측두엽)이 뇌의 다른 부위에 비해 확장돼 있었다. 또 학습 판단 등 고등인지 능력을 담당하는 대뇌피질 이마엽(전두엽)이 많이 접혀 있었다. 똑같은 공간이라도 접혀 있는 쪽에 훨씬 많은 신경세포가 자리잡을 수 있는 것은 당연한 일. 연구팀은 “같은 부피라도 침팬지보다 훨씬 지능이 발달한 뇌 구조”라고 주장했다.

○ 그러나…

뇌 용량 400cc수준의 ‘난쟁이 인간’

화살촉 등 만들어 현생 인류와 지능 비슷

채정호 가톨릭대 의대 정신과 교수는 “생명체의 지능을 비교할 때 뇌의 전체 크기가 아니라 대뇌피질의 크기가 중요하다”며 “생쥐의 대뇌피질 크기를 우표 1장으로 비유하면 원숭이는 엽서 1장, 오랑우탄은 A4 용지 1장, 사람은 A4 용지 4장에 해당한다”고 말했다.

사실 뇌의 크기만으로 지능을 판단한다면 ‘만물의 영장’ 자리는 인간보다 5, 6배나 뇌가 큰 고래에게 넘겨줘야 한다. 임종덕 서울대 지구환경과학부 두뇌한국(BK21) 연구교수는 “동물간의 지능을 상대적으로 비교할 때 체중 대비 뇌의 무게가 차지하는 비율을 하나의 근거로 제시한다”고 설명했다. 이 값이 ‘대뇌비율 지수(EQ·Encephalization Quotient)’다. 사람의 EQ는 고래(1.76)나 침팬지(2.49)에 비해 훨씬 높은 7.44로 굳건히 1위를 지키고 있다.

그렇다면 인도네시아의 ‘난쟁이 인간’이 뇌는 작았지만 똑똑했던 이유가 어느 정도 수긍이 간다. 키가 우리의 3분의 2 수준이므로 EQ는 그리 낮지 않을 것이기 때문이다.

김훈기 동아사이언스 기자 wolfkim@donga.com