소뇌 — 움직임과 박자를 다듬는 곳

01작은데, 신경세포는 가장 많은 곳

사람 뇌의 신경세포를 직접 세어 본 2009년 연구가 있습니다. 어른 남성의 뇌에는 평균 약 861억 개의 신경세포가 있었습니다. 그런데 생각의 중심으로 알려진 대뇌 겉질은 뇌 무게의 82%를 차지하면서도, 신경세포는 전체의 19%만 가지고 있었습니다.

나머지 대부분은 겉질이 아닌 곳, 특히 소뇌에 빽빽이 모여 있습니다. 크기로는 작지만 세포 수로는 뇌의 큰 몫을 차지하는 셈입니다. 이렇게 많은 세포가 모여 무엇을 할까요.

02움직임을 「미리」 계산합니다

컵에 물이 가득한지 반쯤인지에 따라 우리는 드는 힘을 다르게 씁니다. 들어 보기도 전에 말입니다. 날아오는 공을 받을 때도, 공이 손에 닿는 순간을 미리 내다보고 손을 움직입니다.

1998년의 이론 논문은 소뇌가 이런 일을 하는 「내부 모형」을 가지고 있다고 정리했습니다. 두 가지입니다.

• 앞을 내다보는 모형 — 이렇게 움직이면 어떤 결과가 올지 미리 예측합니다. 감각 신호가 뇌에 늦게 도착하는 시간차를 이것으로 메웁니다
• 거꾸로 계산하는 모형 — 원하는 움직임을 만들려면 어떤 명령을 보내야 하는지 계산합니다

예측이 빗나가면 소뇌는 그 차이를 바탕으로 다음 움직임을 고칩니다. 같은 동작을 되풀이할수록 매끄러워지는 까닭입니다. 2014년 여러 연구자가 함께 낸 합의 논문은 소뇌를 「가르침을 받으며 배우는 기계」에 빗대었습니다.