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기억의 비밀 : 정신부터 분자까지 (Memory : From Mind to Molecules)

에릭 캔델, 래리 스콰이어|전대호

해나무|2016.06.03

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시리즈 가격정보
전자책 정가 16,500원
구매 16,500원3% 적립
출간정보 2016.06.03|EPUB|19.10MB

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책소개

“우리는 기억하기 때문에 우리 자신이다.”
기억을 낱낱이 파헤친 독보적인 인지분자생물학 입문서


“분자가 바닥이고 정신이 지붕이라면, 바닥 공사는 캔델이, 지붕 공사는 스콰이어가 맡은 셈이다. 이 분업/협업의 절묘한 이중주를 두 일꾼 각각이 주로 연구한 대상에서도 엿들을 수 있다. 캔델은 바다 달팽이 군소를 연구하여 노벨상의 영광을 안은 반면, 정신과 의사이자 심리학자인 스콰이어의 주요 연구 대상은 인간이다. 내가 주목하는 것은 바닥과 지붕 사이의 거리, 군소와 인간 사이의 거리, 분자와 정신 사이의 거리, 캔델과 스콰이어 사이의 거리다. 그 거리는 이 책에 내장된 흥미로운 긴장의 출처일 뿐더러 애당초 ‘인지분자생물학’이라는 기획의 생동을 가능케 하는 터전이기도 하다.” _ 옮긴이의 말 중에서(p. 492)

우리는 기억에 대해 얼마나 알고 있을까? 『기억의 비밀 : 정신부터 분자까지』(원제 : Memory : From Mind and Molecules)은 ‘기억’에 대해 과학자들이 밝혀낸 것들을 ‘정신부터 분자까지’ 단 한 권의 책으로 설명해낸 뇌과학 책이다. 이를 위해, 두 명의 세계적인 뇌신경과학자 에릭 캔델(노벨상 수상자)과 래리 스콰이어가 머리를 맞댔다. 에릭 캔델은 ‘분자’를 담당했다면, 래리 스콰이어는 ‘정신’을 담당했다. 서로가 상대 공동저자가 쓴 것을 철저히 논평하고 고치는 과정을 거쳐 최종원고를 완성한 보기 드문 역작이다.
이 책은 크게 두 방향에서 ‘기억’의 그림을 그려나가는데, 한쪽은 세포와 분자 수준에서 기억이 어떤 방식으로 작동되는지를 상세히 다루고, 다른 한쪽은 뇌 시스템들과 인지 수준에서 어떤 형태의 기억들이 있는지를 상세히 다뤘다.
‘기억’을 이해하기 위해서는 크게 다음의 다섯 가지 사항을 염두에 둘 필요가 있다.
첫째, 기억은 서술기억과 비서술기억으로 구분될 수 있다. 서술기억은 말이나 시각적 이미지의 형태로 불러낼 수 있는 정보에 대한 기억이다. 즉 사건, 사실, 언어, 얼굴, 음악 등에 대한 기억, 우리가 살면서 경험과 학습을 통해 얻었으며 잠재적으로 서술될 수 있는 온갖 지식에 대한 기억이다. 반면, 비서술기억은 회상으로 표출되는 것이 아니라 행동의 변화로 표출되는 기억이다. 가령, 자전거를 타거나 테니스의 포핸드 발리를 하는 기술처럼 몸으로 익히는 기억은 비서술기억이다.
둘째, 서술기억은 의식적으로 회상되지만 비서술기억은 무의식적으로 실행된다. 지난 여름 휴가 때의 일이나 오늘 아침에 나눈 대화 등을 떠올리는 기억은 서술기억에 속한다. 이들 기억은 의식적으로 떠올릴 수 있는 기억이다. 반면 비서술기억은 무의식적으로 저장되는 기억이다. 그래서, 기억상실증 환자는 과거를 의식적으로 회상할 수는 없지만, 테니스의 포핸드 스트로크 등 몸으로 익힌 것들은 자신이 배웠는지조차 기억할 수 없더라도 몸으로 실행할 수 있다. 비서술기억은 의식의 바깥에 저장되기 때문이다.
셋째, 서술기억과 비서술기억은 각기 고유한 신경 시스템과 관련된다. 예를 들어 안쪽 관자엽 구조물들이 손상되어 과거를 회상할 수 없는 환자일지라도 거울로 자신의 손과 별을 보면서 별의 윤곽선을 따라 그리는 솜씨를 나날이 향상시킬 수 있는데, 이는 서술기억과 비서술기억이 각기 고유한 신경 시스템을 사용하기 때문이다. 구체적으로, 서술기억 중, 사실에 대한 기억(의미기억)은 안쪽 관자엽의 도움을 얻어 피질의 저장소에 축적되는 반면, 특정 시간과 장소에 대한 기억(일화기억)은 피질의 저장소와 안쪽관자엽뿐 아니라 이마엽이 협동해야만이 저장된다. 이와 대조적으로, 비서술기억 중, 감정 기억은 편도체를, 솜씨 및 습관 학습은 선조체를, 운동 반응의 고전적 조건화는 소뇌를 필요로 한다.
넷째, 기억에는 단기기억과 장기기억이 있다. 단기기억은 시냅스 세기의 일시적인 변화만을 요구하지만, 장기기억은 유전자와 단백질의 활성화가 필수적이다. 구체적으로, 단기기억은 기존의 단백질을 변형하고 기존의 연결을 강화함으로써 성취된다. 반면, 장기기억이 되려면, 유전자의 활성화, 새로운 단백질의 합성, 새로운 시냅스 연결의 형성이 필요하다. 즉, 환상AMP(cAMP), 단백질 키나아제(PKA와 MAP 키나아제), CREB-1 등이 참여하는 복잡한 신호전달 과정을 거쳐 새로운 시냅스 연결이 형성되어야만이 장기기억으로 정착되는 것이다.
다섯째, 비서술기억과 서술기억은 예상외로 유사성이 크다. 비서술기억이든 서술기억이든, 단기적 저장은 시냅스 세기의 일시적인 변화만을 요구한다. 하지만 장기기억으로 변화하려면 유전자와 단백질의 활성화가 필수적이다. 그리고 비서술기억의 장기 저장과 서술기억의 장기 저장은 공통된 신호전달 경로를 이용해 공통된 유전자들과 단백질들을 활성하는 것으로 여겨진다. 또, 비서술기억이든 서술기억이든, 새로운 시냅스들을 성장시켜 장기기억을 안정화한다.


인지부터 분자생물학까지,
한 권으로 정리한 기억의 모든 것!


이처럼 이 책은 기억의 특성과 기억 저장의 메커니즘에 대한 분자생물학적 연구와 인지심리학적 연구를 총망라해서 지금까지 쌓아온 연구 성과들을 종합적으로 설명해주고자 한다. 저자들은 기억이라는 밑그림을 크게 그린 다음, 디테일한 세부 사항들을 하나씩 채워넣는 식으로 그림을 완성해나간다. 그래서, 저자들의 설명을 충실히 따라가다 보면, 기억의 유형이 여러 가지일지라도 시냅스들은 몇 개 안 되는 메커니즘을 다양하게 조합하여 변화를 성취해나간다는 것, 시냅스에서 어떤 종류의 분자가 만들어지느냐가 중요한 것이 아니라 어디에서 어떤 경로로 시냅스 변화가 일어나느냐가 중요하다는 것 등을 알 수 있게 된다.
기억은 아직도 우리에게는 미지의 세계다. 이 책은 ‘기억’에 관하여, 과학이 그동안 밝혀낸 사실들을 충실하게 담아내고 있지만, ‘기억’이라는 현상을 다 파악하기에는 갈 길이 아직 멀다고 한다. 저자들은 “기억이 어디에 어떻게 저장되는지에 대해서 우리가 아는 바는 여전히 보잘것없는 수준”(p. 468)이라면서 분자생물학적 인지 분석과 뇌 시스템들의 기능 연구가 거듭될수록, 더 정교한 수준에서 기억을 이해할 수 있을 것이라고 전망하고 있다.
이 책은 1장에서 여러 방향에서 이루어지고 있는 기억 연구에 대해 전체적으로 개관한 다음, 2~3장에서 습관화, 민감화, 고전적 조건화 등을 중심으로 비서술기억을 위한 무척추동물의 뇌 시스템을 두루 살펴본다. 4장에서는 서술기억의 코드화, 저장, 인출, 망각에 대해 다루었으며, 5장에서는 서술기억을 위한 뇌 시스템을 다뤘다. 7장에서는 단기기억에서 장기기억으로 변환하는 메커니즘을 살펴본다. 8~9장에서는 점화효과, 지각 학습, 감정 학습, 솜씨, 습관, 조건화 등 비서술기억에도 여러 유형이 있으며 각 유형들이 특정한 뇌 시스템을 필요로 한다는 사실을 보여준다. 10장에서는 신경 가소성과 함께 개성(자아감)의 생물학적 토대에 대해 고찰했다.

목차

[기억의 비밀 : 정신부터 분자까지 (Memory : From Mind to Molecules)]

머리말 … 9
1 정신에서 분자까지 … 15
2 비서술기억에 관여하는 변경 가능한 시냅스 … 63
3 단기기억에 관여하는 분자들 … 111
4 서술기억 … 155
5 서술기억을 담당하는 뇌 시스템들 … 191
6 서술기억의 시냅스 저장 메커니즘 … 247
7 단기기억에서 장기기억으로 … 287
8 점화 효과, 지각 학습, 감정 학습 … 349
9 솜씨, 습관, 조건화를 위한 기억 … 389
10 개성의 생물학적 토대와 기억 … 427

더 읽을 거리 … 473
그림의 출처 … 479
옮긴이의 말 … 491
찾아보기 … 495

저자소개

에릭 캔델

저자 에릭 캔델 Eric R. Kandel은 1929년생. 기억과 무의식 연구에 평생을 바쳐온 세계적인 신경과학자. 기억이 저장되는 신경학적 메커니즘을 밝힌 공로로 노벨 생리의학상(2000)을 수상했다. 뉴욕 소재 컬럼비아 대학교 교수, 하워드 휴스 의학연구소 선임연구원, 컬럼비아 대학 신경생물학 및 행동 센터 소장을 맡고 있다. 지은 책으로는 『기억을 찾아서In search of Memory』, 『통찰의 시대The Age of Insight』 등이 있다. 특히 그의 자서전인 『기억을 찾아서』는 로스앤젤레스 타임스 ‘올해의 책’(2006), 미국국립아카데미 ‘최고의 책’(2007)으로 선정되기도 했다. 앨버트 래스커 기초의학 연구상(1988), 울프 생물학 의학상(1999) 등 다수의 명예로운 상을 받았다.


래리 스콰이어

저자 래리 스콰이어 Larry R. Squire은 1941년생. 뇌 시스템 및 인지신경과학 분야를 이끄는 선도적인 심리학자. 기억의 형태가 다양하며, 각 형태마다 다른 뇌 회로를 사용한다는 사실을 밝혀 세계적인 주목을 받았다. 샌디에이고 소재 캘리포니아 대학 의과대학 교수(정신의학, 신경과학, 심리학)이자, 샌디에이고 재향군인병원 연구경력과학자research career scientist이다. 저서로는 『기억과 뇌Memory and Brain』 , 『기초신경과학Fundamental Neuroscience』(공저) 등이 있다. 미국심리학회 최고과학공로상(1993), 미국철학회 칼 래슐리 상(1995), 미국 재향군인회 윌리엄 미틀턴 상(1994) 등 다수의 명예로운 상을 받았다.


전대호

역자 전대호는 서울대학교 물리학과와 동 대학원 철학과에서 박사과정을 수료했다. 독일 쾰른대학교에서 철학을 공부했다. 1993년 조선일보 신춘문예 시 부문에 당선되어 등단했으며, 현재는 과학 및 철학 분야의 전문번역가로 활동 중이다. 저서로는 『가끔 중세를 꿈꾼다』 『성찰』 『철학은 뿔이다』 등이 있으며, 번역서로는 『로지코믹스』 『위대한 설계』 『스티븐 호킹의 청소년을 위한 시간의 역사』 『기억을 찾아서』 『생명이란 무엇인가』 『수학의 언어』 『산을 오른 조개껍질』 『아인슈타인의 베일』 『푸앵카레의 추측』 『초월적 관념론 체계』 『동물 상식을 뒤집는 책』 『수학 시트콤』 『물리학 시트콤』 『뇌의 가장 깊숙한 곳』 등이 있다.

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