제2의 뇌

이 책은 우리 몸의 소화 기관, 특히 그 기관에 분포한 신경계에 관한 방대한 내용을 포괄하고 있다. 우리 몸 안의 거대한 외부, 즉 입에서 항문에 이르는 닫힌 듯 열린 관이 이 책의 주제이면서 동시에 소재인 소화 기관이다.
입과 위 사이에는 왜 식도가 있을까? 그냥 바로 위로 들어가면 안 될까? 사실 식도가 하는 일은 음식물의 방향성을 지정하는 것이다. 식도의 근육이 움직여야 삼킬 수 있고 삼킨 음식물이 위로 내려갈 수 있다. 비록 우리가 느끼지는 못하지만 말이다. 위는 소화가 본격적으로 시작되는 곳이다. 위산이 나오고 펩신이 나온다. 위산은 터미네이터 같은 인조인간의 쇳덩어리도 녹일 수 있기 때문에, 우리가 아직까지 녹지 않고 살아 있는 것은 뭔가 보호 체계가 가동되고 있다고 보아야 한다. 그러니까 기름진 반찬에 밥을 많이 먹어서 위가 꽉 찼다고 해도 음식물은 거꾸로 역류하지 않는다. 또 위의 내용물이 한꺼번에 십이지장으로 몰려가서 그곳을 위산으로 초토화하지도 않는다. 이런 일을 하는 장소에는 어김없이 우리가 생물 시간에 배운 조임근(괄약근)이 존재한다. 그리고 이런 근육의 조절을 통해 음식물을 한 방향으로 움직이도록 하는 배후에 신경계가 있다. 음식물을 소화하기 위해 많은 소화 효소가 분비된다. 그러나 위산이든 효소든 꼭 필요한 경우에만 분비된다. 그러므로 음식물이 어디에 어떤 상태로 있는지 우리의 뇌는 알지 못한다고 해도 누군가는 알고 있어야 한다는 말이 된다. 물론 이제 짐작할 수 있듯이 소화기 신경계가 하는 일이다. 소화 기관에 존재하는 신경계의 야전 사령부. 그것이 제2의 뇌다. 제2의 뇌는 뇌의 지시를 받지 않고도 독자적으로 일을 할 수 있다.
지금까지 얘기한 기관들은 모두 우리 몸 안이 아니다. 사실 우리 몸은 풍선보다는 도넛에 가깝다. 다시 말하면 소화는 외부에서 일어나는 일이다. 그러므로 외부에서 소화된 음식물의 정수를 몸 안으로 받아들여야 한다는 것은 짐작할 만한 일이다. 스테이크를 먹어도 우리는 그것을 잘게 잘라 아미노산의 형태로 흡수한다. 당도 그렇고 지방도 그렇다. 이런 영양소의 흡수는 주로 소장에서 일어난다고 한다. 그러므로 소장은 흡수를 위한 최적의 상태 즉 표면적을 극대화하는 방향으로 진화가 일어났다. 소장을 지나면서 비로소 우리가 밥을 먹는 의미가 완성된다.
소장은 길다. 원숭이나 침팬지에 비해 인간은 소장 길이의 비율이 훨씬 크다. 다시 말하면 소장이 대장보다 훨씬 길다는 말이다. 침팬지는 소장에 비해 대장이 상대적으로 길고 크다. 이 부분은 매우 흥미로운 주제이지만 이 책에서 다루고 있지는 않다. 소화를 위해 우리 몸의 내부는 외부에 많은 양의 물을 분비한다. 모두 위산이나 소화 효소와 함께 일을 한다. 문제는 그 양이 엄청나다는 것이다. 거의 10리터에 이른다. 이 정도가 얼마인지 짐작하기 어려운 사람들을 위해 다른 예를 하나 들자. 우리 몸 안의 혈액의 총량은 5리터 정도다. 소화를 위해서는 엄청난 양의 물이 필요하다. 그러므로 대장이 하는 일 중의 하나는 그 물을 다시 몸통 안으로 들여보내는 일이다. 그렇지 못한다면 우리는 밥 두 끼를 편하게 먹을 수 없다. 말라 죽을 수도 있기 때문이다. 소아 설사나 콜레라가 위험한 이유이기도 하다. 대장은 또 소장에서 미처 흡수하지 못한 나머지 음식들을 장내 세균의 힘을 빌려 유용한 물질로 전환하는 일을 한다. 물론 일정한 크기와 적당한 단단함을 가진 대변을 빚어내는 장소이기도 하다. 다시 말하지만 이런 일은 모두 음지에서 일어나고 있는 것이어서 우리는 대부분의 경우 이러한 사실을 알아채지 못한다. 소화기 신경계는 음지에서 일하면서 양지를 지향하고 있는지도 모를 일이다. 음지에서 일하는 소화기 신경계에 문제가 생기면 음지고 양지고 다 문제가 될 수 있다. 그리고 이런 소화 기관의 질병은 근본적으로 소화기 신경계의 문제로 돌아가야 한다. 바로 이 점이 거숀 박사가 줄기차게 주장하고 있는 부분이다.
지은이 거숀 박사는 위, 식도, 소장, 대장까지 인간의 소화기를 이해하는 데 30년간 헌신했다. 그리고 놀라운 발견을 하기에 이른다. 위장 안의 신경 세포가 두뇌처럼 작용한다. 이 ‘제2의 뇌’는 위장을 자기 스스로 제어할 수 있다. 거숀 박사의 연구는 수많은 소화관 질환에 대한 새로운 이해를 제공한다. 의학 지식이 비약적으로 발전하는 현장 속으로 들어가 보자.

당신의 위장이 스스로 생각한다! 우리 몸에 우리가 잘 모르는 신경계, 소화기 신경계가 존재한다는 사실을 아는가? 소화기 신경계는 뇌와 척수에 맞먹는 ‘제2의 뇌’다! 저명한 소화기 신경과학자 마이클 D. 거숀 박사가 풀어내는 우리 몸의 소화 기관, 그 기관에 분포한 신경계에 관한 비밀 속으로 들어가 보자. 소화기 신경계의 발견에서부터 각종 신경전달물질, 식도에서 위, 대장에 이르기까지의 여정, 과민성 대장 증후군을 비롯한 소화기 질환과 신경계의 역할에 이르기까지 방대한 내용을 담고 있는 책이다.

마이클 거숀은 컬럼비아대학 해부학과에 재직 중인 신경생물학자이다. 코넬대학에서 의학박사 학위를 취득했으며 현대 신경위장관학의 대부로 통한다. 우리 몸에는 소화 기관을 따라 약 100미터에 이르는 신경계가 존재하고 이는 식도에서 항문까지 뻗쳐 있다. 거숀 박사는 이 소화 기관 신경계에서 세로토닌이라고 하는 신경전달 물질이 핵심적인 역할을 한다는 것을 밝혔다. 또한 약물 혹은 우리가 먹는 음식, 기호식품이 소화 기관의 신경계와 어떤 상호 작용을 하고 있는지를 꾸준히 연구하고 있다. 소화관에 관한 시를 쓰기도 했다.

김홍표는 서울대학교 약학대학 약학과를 졸업하고 대학원에서 석사학위와 박사학위를 취득했다. 현재 아주대학교 약학대학 교수이다. 국립보건원 박사후 연구원과 인하대 의과대학 연구교수를 지냈으며, 피츠버그 의과 대학, 하버드 의과 대학에서 연구했다. 천연물 화학, 헴 생물학, 바이오 활성가스 생물학, 자기 소화, 면역학과 관련한 여러 편의 논문을 썼으며, 국제 저널에 60편 이상의 논문을 게재했다. 연구 분야와 관심 분야는 기초 생물학과 진화생물학, 진화의학이다. ≪산소와 그 경쟁자들≫(지식을만드는지식, 2013)의 저자이며 ≪제2의 뇌≫(지식을만드는지식, 2013), ≪인간과 동물의 감정 표현≫(지식을만드는지식, 2014)을 우리말로 옮겼다.

감사의 글
머리말

1부 내 안의 신세계: 소화 기관 신경계를 향한 첫 발걸음
1장 ‘제2의 뇌’의 발견
2장 자율 신경계와 신경전달물질 이야기
3장 기로에 서다
4장 연구회 모임

2부 대장정: 입에서 항문까지
5장 식도를 타고 위까지: 역류성 식도염, 궤양
6장 위에서 아래로
7장 다 끝날 때까지는 끝난 게 아니다
8장 나쁜 소화 기관

3부 제2의 뇌의 기원, 그리고 소화 기관 기능 이상
9장 소화기 신경계의 현재
10장 대장에 둥지 틀기
11장 위치가 모든 것을 결정한다
12장 소화기 신경계 연구의 현 단계

부록

해설
지은이에 대해
옮긴이에 대해

데카르트는 이렇게 말했다. ‘나는 생각한다, 고로 존재한다.’ 데카르트는 그의 소화 기관이 그렇게 시켰기 때문에 그렇게 말할 수 있었던 것이다. 뱃속에 있는 뇌가 정상적으로 일을 하고 있으면, 누구도 그것의 존재에 대해 생각하지 않는다. 그러나 만약 그의 마음이 온통 화장실에 집중되어 있다면, 제대로 사고할 수 있는 사람은 많지 않다.
여기에 새로운 분야, 새로운 지평, 새로운 과학이 있다.