서번트증후군 (Savant syndrome)
제이슨 파젯(Jason Padgett)
뇌 손상이 수학적 경이로움으로 이어지다
개요
평범한 남성이었던 제이슨 파젯은 2002년 어느 날 저녁 강도에게 습격을 당해 심각한 뇌진탕과 외상 후 스트레스 장애를 겪게 된다. 그러나 이 사건이 파젯에게 남긴 것은 신체적 충격만이 아니었다. 이후 파젯은 기하학의 렌즈를 통해 세상을 볼 수 있는 능력을 가지게 되었다.
워싱턴 주 타코마에서 가구 판매원으로 일했던 파젯은 사건 후 복잡한 수학적 물체와 물리학 개념을 직관적으로 시각화할 수 있게 되었다. 부상은 치명적이었지만, 파젯의 뇌를 변화시키고 그의 세계의 모든 것이 수학적 구조를 갖는 것처럼 보이게 만들었다. 수도꼭지에서 결정 무늬로 물이 쏟아지고, 뚜렷한 기하학적 모양을 떠올리며, 나뭇가지의 움직임에서 복잡한 프랙탈 무늬가 나타나 우리 주변의 사물 속에 숨겨진 본질적인 수학적 설계를 드러낸다.
서번트 증후군은 보통 출생 시부터 장애를 가진 사람이 이와는 대비되는 뛰어난 능력을 가지는 것으로 알려져 있지만, 제이슨 파젯과 같이 정상적인 사람이 심각한 부상 이후 엄청난 능력을 개발하는 하는 사례도 종종 발견되고 있다. 이는 좌뇌의 부상으로 좌뇌가 가진 우뇌 통제권이 약화되면서 우뇌가 활성화되면서 나오는 현상이라고 설명된다.
사건 이전의 삶
파젯은 알래스카에서 태어나고 자랐다. 그는 초등학교에서 실시한 IQ 테스트에서 매우 높은 점수를 받았고 그의 가족은 그가 천재일 가능성이 높다고 생각했다. 9세 때 그의 부모는 이혼했고 제이슨은 엄마, 형과 함께 알래스카의 작은 마을인 캔트웰로 이사했다. 나중에는 워싱턴 주 타코마로 이사해서 때 타코마 커뮤니티 칼리지에 다녔고, 아버지의 이불 가게에서 일했다.
그는 수학에 거의 관심이 없었고 학업에 대한 동기 부여도 안 된 가난한 학생이었다. 젊었을 때 그는 번지 점프를 최소 30번, 스카이다이빙을 19번, 상어와 스쿠버 다이빙을 했다. 제이슨의 가장 큰 관심사는 친구들과의 외출, 핫로드, 머슬카였다. 그는 일주일에 6-7일 운동을 했고 대부분의 날을 친구들과 장난치며 보냈다. 결국 그는 곧 풀타임으로 이불을 판매하기 위해 커뮤니티 칼리지를 중퇴했습니다.
폭행 사건의 발생
2002년 9월 13일 금요일, 파젯은 친구들과 함께 워싱턴 주 타코마에 있는 동네 가라오케 바에 갔다. 그는 술집에서 나오다가 뒤통수를 맞았다. 그는 사진 카메라 플래시처럼 하얀 빛을 보았고, 온 세상이 자기 주위를 도는 것처럼 현기증을 느끼며 쓰러져 의식을 잃었다. 의식을 되찾았을 때 그는 자신이 어디에 있는지, 어떻게 그곳에 왔는지 알지 못했다.
그날 밤 의사들은 심한 뇌진탕이라고 진단하고 진통제를 처방했다. 부상 이후 파젯은 PTSD와 강박증으로 고통 받았다. 그러나 동시에 그는 모든 것이 다르게 보이는 것을 발견했다.
이후의 삶
사건 후 그는 위생에 집착하는 강박증이 시작되었다. 그는 30분 동안 20번 손을 씻고 그 과정에서 더러운 물건을 만지지 않으려고 노력했다. 그는 사람을 피하기 위해 밤에만 집을 나섰고 햇빛을 피하기 위해 창문에 담요를 세 겹으로 덮었다. 그는 사건 며칠 만에 반사회적 인간으로 변했다. 이러한 행동 변화는 3년 동안 지속되었다.
공격받은 직후, 파젯에게 세상이 독특한 형태로 보이기 시작했다. 물은 이제 접선처럼 보였고 빛은 선과 나선으로 구성된 광선으로 보였다. 그가 보기 시작한 많은 이미지는 그가 공부한 적이 없는 기하학 및 물리학 개념과 일치했다. 왠지 모르게 그는 그것이 모두 파이와 관련이 있다는 것을 알고 있었다. 그리고 그는 자신이 볼 수 있는 모양을 그리기 시작했다.
파젯은 자신의 눈에 보이는 세상을 “선이 연결되어 있지만 실제 속도는 그대로 유지되는 개별 사진 프레임입니다.”라고 묘사했다. 우리의 시각을 뇌가 사진을 찍어 매끄럽게 동영상으로 만드는 것으로 생각하면, 파넷의 뇌는 매끄럽지 않은 프레임을 보는 것과 같다. 세상을 다르게 보게 되면서 동시에 파젯에게 놀라운 수학적 그림 능력이 생겼다. 예컨대 그는 서로 겹치는 삼각형으로 만든 원을 스케치하기 시작했는데, 이것은 원주율인 파이의 개념을 이해하는 데 도움이 되었다. 파젯은 원에 가까운 다각형의 가장자리를 항상 보기 때문에 완벽한 원이란 존재하지 않는다고 말한다.
후천적 서번트, 천재가 된 남자
▲ 그림 2. 눈에 보이는 것을 그리는 파젯.
그림 그리기는 치료가 되었고 강박증와 PTSD를 관리하는 데 도움이 되었다. 사건 후 그는 세계적으로 인정받는 서번트 전문가인 위스콘신 주 정신과 의사 데롤드 트레퍼트에게 연락했고 트레퍼트는 결국 파젯을 후천성 서번트 증후군으로 진단했다. 뉴욕 포스트 기사에 의하면 트레퍼트는 “파젯은 뇌 손상이나 질병 후에 이전에 정상이었던 사람들에게서 수학, 예술 또는 음악에 대한 엄청난 재능이 나타나는 상태인 ‘후천성 서번트 증후군’을 앓고 있는 세계에서 단 40명 중 한 명입니다.”라고 말했다.
파젯은 계속해서 그가 본 모양을 그렸다. 그는 가는 곳마다 자신의 그림을 가져갔다. 어느 날 파젯이 공공 장소에서 드로잉을 하고 있을 때 한 남자가 접근해 그의 그림에 대해 물었다. 알고 보니 그 남자는 물리학자였으며 파젯이 그리는 수학적 그림을 알아본 것이었다. 그는 파젯이 수학 수업을 듣도록 지원했고 파젯은 커뮤니티 칼리지에 등록해 자신의 집착을 설명하는 데 필요한 언어를 배우기 시작했다.
2011년 마이애미 대학의 다감각 연구소 소장인 베릿 브로가드 박사는 기능적 자기 공명 영상(fMRI)으로 파젯의 뇌를 스캔해서 그가 수학적 인식을 가능하게 하는 방법을 이해하고자 했다. 브로가드 박사는 “후천성 서번트 증후군은 매우 드뭅니다. 의학 연구에서 단 15~25 건의 사례만이 조사되었습니다.”라고 밝혔다.
파젯은 계속해서 그가 본 모양을 그렸다. 그는 가는 곳마다 자신의 그림을 가져갔다. 어느 날 파젯이 공공 장소에서 드로잉을 하고 있을 때 한 남자가 접근해 그의 그림에 대해 물었다. 알고 보니 그 남자는 물리학자였으며 파젯이 그리는 수학적 그림을 알아본 것이었다. 그는 파젯이 수학 수업을 듣도록 지원했고 파젯은 커뮤니티 칼리지에 등록해 자신의 집착을 설명하는 데 필요한 언어를 배우기 시작했다.
기능성 자기 공명 영상은 뇌 전체의 혈류 및 산소 사용의 변화를 측정하는데, 파젯의 뇌를 스캔하는 동안 연구원들은 그의 마음속에 이미지를 불러일으키기 위해 여러 가지 수학 공식을 보여주었다. 스캔 결과 수학적 능력이 존재하는 것으로 예상됐던 파젯의 뇌 왼쪽 반구에서 중요한 활동이 관찰되었다. 다른 감각의 정보를 통합하는 것으로 알려진 정수리 뒤 영역인 왼쪽 두정엽에 가장 강하게 빛을 발했다. 두정엽은 일상생활에서 사용되는 많은 복잡한 계산과 관련이 있다. 책 을 읽으면서 커피를 마시기 위해 손을 뻗으면 뇌는 거리, 무게, 이동 속도들을 고려하는 복잡한 계산을 하지만, 이 모든 것은 우리가 깨닫지 못한 채 이루어진다.
브로가드 박사는 “파젯은 다른 부분보다 이러한 영역에 더 잘 접근 할 수 있다고 추측 할 수 있습니다.”라고 말했다. 브로가드 박사는 다른 연구에서 뉴런이 죽을 때 주변 영역에서 뇌 활동을 증가시킬 수 있는 뇌 신호 화학물질을 방출하는 것이 밝혀졌다는 것을 언급하면서, 증가 된 활동은 일반적으로 시간이 지남에 따라 희미해지지만 때로는 뇌 활동 수정을 지속시킬 수 있는 구조적 변화를 초래한다고 말했다. 연구 결과를 조합하자면 사건 당시 파젯의 뇌에 충격이 가해지면서 수학 능력을 활발히 하는 뇌 부분이 활성화된 것으로 보인다.
노스캐롤라이나에 있는 데이비슨 칼리지의 수학 및 컴퓨터 공학 교수인 팀 샤르티에는 파젯의 그림을 보고 다음과 같이 말했습니다. “훈련 없이 세상을 이런 식으로 보는 것이 놀랍습니다. 파젯은 정식 교육을 받은 적이 없음에도 불구하고 정수론에 크게 기여한 20세기 초 수학자 스리니바사 라마누잔을 상기 시킵니다. 그러나 파젯은 차기 스티븐 호킹이 아닙니다. 이 능력9을 통해 그는 세상을 독특한 방식으로 볼 수 있지만 그의 능력으로 필즈 메달을 받을 가능성은 거의 없습니다. 그는 훈련된 수학자의 도움이 필요합니다.”
파젯의 현재
서번트 진단 후 파젯은 『Struck by Genius』라는 자신의 경험을 담은 책을 출판했으며, 전 세계를 여행하며 사람들에게 자신의 이야기를 들려주고 수학 교육을 하고 있다. 그는 프랙탈 그림도 판매한다. 또한 소니 스튜디오는 그의 삶에 대한 영화를 만드는 권리를 구입했다. 파젯은 이제 그날의 공격과 그 효과를 선물로 생각한다. 기하학적 모양을 보는 그의 공격과 능력이 과학과 수학에서 중요한 역할을 할 것이라고 믿는다. 그는 더 많은 아이들이 그의 이야기를 듣고 수학과 과학이 우리 삶에 적용되는 다양한 방식을 깨닫고 수학과 과학 분야에 입문하기를 희망한다.
▲ 그림 8. 제이슨 파젯의 자서전 『Struck by Genius』
https://www.youtube.com/watch?v=7H6doOmS-eM
평범한 남성이었던 제임스 파젯Jason Padgett은 2002년 어느 날 저녁 강도에게 습격을 당해 심각한 뇌진탕과 외상 후 스트레스 장애를 겪게된다. 그러나 이 사건이 파젯에게 남긴건 신체적 충격뿐만이 아니었다. 이후 파젯은 기하학의 렌즈를 통해 세상을 볼 수 있는 능력을 가지게 됐다. 워싱턴 주 타코마에서 가구 판매원으로 일했던 파젯은 사고 후 복잡한 수학적 물체와 물리학 개념을 직관적으로 시각화할 수 있게 됐다. 그 부상은 치명적이었지만, 파젯의 뇌를 변화시키고 그의 세계의 모든 것이 수학적 구조를 갖는 것처럼 보이게 만들었다. 파젯은 사고 이후 “무지개에서 배수구를 따라 흐르는 나선형의 물 흐름에까지 현실의 모든 곳에서 모양과 각도를 봅니다. 정말 아름다워요.”라고 말한다. 서번트 증후군은 보통 출생시부터 장애를 가진 사람이 이와는 비교되는 뛰어난 능력 역시 출생부터 가지고 있었다고 알려져 있지만, 제임스 파젯과 같이 정상적인 사람이 심각한 부상 이후 엄청난 능력을 개발하는 하는 사례도 종종 발견되고 있다. 이는 좌뇌의 부상으로 우뇌에 대한 좌뇌의 통제권을 약화시키면 우뇌가 활성화되면서 나오게되는 현상이라고 설명된다.
부상을 입기 전에 파젯은 자칭 운동 선수였다. 그는 중고등 학교 시절 이후 수학은 물론 다른 학문에 관심을 가진 적이 없었다. 사고를 당한 날, 파젯은 잠시 기절해서 밝은 빛의 섬광을 본 것을 회상한다. 강도 둘이 그를 때리기 시작했고, 그가 반격을 시도하자 그의 머리를 찼다. 그날 밤 의사들은 심한 뇌진탕이라고 진단하고 진통제를 처방했다. 부상 이후 파젯은 PTSD와 사회적 불안으로 고통 받았다. 그러나 동시에 그는 모든 것이 다르게 보이는 것을 발견했다. 그는 자신의 눈에 보이는 세상을 “선이 연결되어 있지만 실제 속도는 그대로 유지되는 개별 사진 프레임”이라고 묘사했다. 우리의 시각이 뇌가 항상 사진을 찍고 동영상으로 매끄럽게 만드는 것으로 생각하면, 파넷의 뇌는 매끄럽지 않은 프레임을 보는 것과 같다. 세상을 다르게 보게 되면서 동시에 파젯에게는 놀라운 수학적 그림 능력이 생겼다. 예컨대 그는 겹치는 삼각형으로 만든 원을 스케치하기 시작했는데, 이것은 원주율인 파이pi의 개념을 이해하는 데 도움이되었더. 파젯은 원에 가까운 다각형의 가장자리를 항상 보기 때문에 완벽한 원이란 존재하지 않는다고 말한다.
제이슨 파펫이 물리학의 여러 법칙들을 프랙탈 이미지로 표현한 몇 개의 그림을 소개하고자 한다. 모든 그림은 파펫의 공식 홈페이지(https://jason-padgett.pixels.com)에서 볼 수 있다.
