인간 뇌의 복잡성은 동물의 뇌를 능가한다. : 창조 설계-인간 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

창조설계-사람

2026-07-29

인간 뇌의 복잡성은 동물의 뇌를 능가한다.

(Human Brain Complexity Surpasses Animal Brains)

by Jerry Bergman, PhD

인간의 뇌는 뉴런의 수뿐만 아니라, 질적인 면에서도 우수함이 밝혀졌다.

놀랍다! 인간의 뇌는 한때 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡하다!

대뇌 피질의 피라미드 뉴런(pyramidal neurons, 추체세포)에 대한 연구는 인간과 다른 포유류 간의 중요한 차이점을 밝혀냈다. 새로운 연구에서 조사된 포유류 뇌와 인간 뇌를 비교했을 때, 인간의 뇌는 훨씬 더 커다란 세포 복잡성을 보였다.

들어가며

이 논문은 인간과 포유류의 뇌에 대한 실증적 연구를 리뷰하였다. 예루살렘 히브리 대학(Hebrew University)의 다섯 명의 저자들이 진행한 이 연구는 다음과 같은 질문을 다루고 있었다 :

인간은 동물계 내에서 독특한 인지 능력을 보이고 있지만, 이러한 고도화된 능력을 이끄는 신경 메커니즘은 아직 잘 이해되지 않고 있다. 인간 대뇌 피질 신경세포는 설치류와 같은 다른 종들과 형태적, 생리적 특성 면에서 달랐다.[1]

인간의 뇌가 수행하고 있는 언어, 상상력, 수학, 창의력, 발명 능력 등을 가능하게 하는 요인에 대한 수십 년 동안의 지배적 관점은, 주로 "인간 뇌에 존재하는 뉴런의 수—거의 1,000억 개—와 그들 사이의 방대한 연결 네트워크'였다. 이제 PNAS(2026. 7. 7) 지에 발표된 새로운 연구는, "인간의 뇌는 한때 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡하다"고 결론짓고 있었다.[2]

구체적으로, 연구자들은 인간 뇌가 언어, 상상력, 수학, 음악, 예술, 발명을 가능하게 하는 것은 단지 연결 수의 차이만이 아니라, 인간의 개별 뇌세포가 포유류에 비해 가진 놀라운 계산 능력(computational power)이라는 증거를 발견했다.[3] 구체적으로 그것들은 대뇌 피질(cerebral cortex), 해마(hippocampus), 피라미드 뉴런(pyramidal neurons)이라고 불려지는 편도체(amygdala) 등을 포함하여, 뇌의 특정 부위에 존재하는 한 유형의 다극성 뉴런(multipolar neuron)이라고 평가했다.

그림 1. 녹색 형광 단백질로 시각화된 피라미드 뉴런(pyramidal neuron). <From Wikimedia Commons.>

피라미드 뉴런은 대뇌 피질, 해마, 편도체에서 발견되는 다극성 뉴런의 한 종류로서(그림 1 참조), 연구에 포함된 포유류 종들보다 사람의 피라미드 뉴런이 훨씬 더 복잡함을 보인다는 사실을 발견했다.

이 새로운 발견은 특별히 놀라운 일이 아니다. 새로운 연구가 어떤 것이(예: 심장, 폐, 망막 등) 과거에 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡함을 발견했다는 사례들은 매우 많다. 최근 인터넷 검색에서 찾은 몇 가지 사례들을 간략하게 요약 소개하면 다음과 같다 :

▶ 과학자들은 유전체 서열 분석, 심해 탐사, 양자역학의 발전에 의해 우주의 다양한 원소들이 한때 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡하다는 사실을 일상적으로 발견한다. 최근 여러 과학 분야에서 주요 패러다임 전환이 일어나고 있다.

▶ 전통적인 진화론적 인류학 모델은 현생인류가 아프리카의 단일 연속된 조상 계보에서 선형적으로 진화했다고 가정했으나, 아프리카의 조상 계보는 한때 생각했던 것보다 복잡하다는 것이 입증되었다.

▶ 진핵생물(모든 식물, 동물, 균류)은 지구 대기 중 산소가 풍부해진 이후에야 진화한 것으로 여겨졌지만, 진핵생물의 진화는 한때 생각했던 것보다 훨씬 복잡하다.

▶ Nature Genetics 지에 발표된 유전자 분석은 인간의 기원이 매우 구조적이고, 한때 생각했던 것보다 더 복잡하다는 사실을 밝혀냈다. 현대 인류는 실제로 최소 두 개의 별도 조상 집단에서 후손되었으며, 이 집단은 백만 년 이상 흩어져 있다가 다시 합쳐졌다는 것이다.

▶ 과학자들은 역사적으로 양자 기억(quantum memory)이 시간에 따른 양자 상태 변화를 추적하는 것만으로 완전히 이해되고 측정될 수 있다고 가정해왔었다. 하지만 양자 기억은 한때 생각했던 것보다 훨씬 복잡하다.

이 사례들보다 훨씬 많은 경우에서 복잡성에 대한 인식이 커지고 있다. 인간의 뇌, 살아있는 세포, 생태계, 우주 등을 연구하면 할수록, 과학자들은 자연에는 이전에 알려지지 않았던 추가적인 구조와 조직, 정교한 것들이 존재한다는 사실을 계속해서 발견하고 있는 것이다. 포유류와 사람 뇌 사이의 더 큰 복잡성 수준 차이는 다음과 같이 정량화되었다 :

기능적 복잡성 지수(Functional Complexity Index, FCI)는 개별 세포의 입력-출력 복잡도를 정량화하는 딥러닝 기반 측정 지표이다. FCI를 인간과 쥐의 피질 피라미드 뉴런의 상세 모델에 적용하면, 우리는 뚜렷한 종 차이를 발견한다 : 인간 뉴런은 더 높은 복잡성을 보인다. 메커니즘적으로 이는 확장된 수상돌기 표면(dendritic surface)과 더 풍부한 가지들, 그리고 NMDA 수용체(NMDA-receptor) 신호의 밀도 증가와 비선형성(nonlinearity) 때문이다. 층별 프로파일(layer wise profiles)은 다르며, 인간의 경우 신경세포 복잡도는 L2/3에서 최고조에 달한다.[4]

이제 포유류와 인간 뇌 사이의 커다란 복잡성 수준의 격차가 정량화되었다. 구체적으로, 연구자들은 기능적 복잡성 지수(FCI)라는 새로운 지표를 사용해, 인간과 쥐의 피질 피라미드 뉴런 간의 복잡성 차이를 최초로 계산하여 정량화했다. 쥐는 그들의 유전자의 약 90%를 인간과 공유하는 등 여러 이유로 사용되었다. 또한 매우 지능적이며, 복잡한 학습 능력이 뛰어나며, 행동 심리학, 기억, 인지 연구에 이상적이다.[5] 내가 유전학 연구를 할 때, 주로 쥐를 사용했다. 포유류와 인간에 관한 아이젠버드(Aizenbud) 논문의 토의 섹션에는 포유류와 인간 사이에 새롭게 발견된 중요한 신경 간격에 대한 다음과 같은 중요한 고백이 포함되어 있다 :

포유류의 뇌와 인간의 뇌 사이의 이러한 간격은 인간 진화론의 맥락에서 특히 중요하다... 인간의 대뇌 피질 피라미드 뉴런은 쥐보다 기능적으로 훨씬 더 복잡하다. 이 차이는 주로 형태학적 특징에서 비롯되며, 비선형 시냅스 동역학(nonlinear synaptic dynamics)에 의해 더욱 증폭된다.[6]

다시 말해서, 연구자들은 인간의 피라미드 뉴런의 뛰어난 계산 능력이 단순히 뉴런이 많거나 시냅스 연결이 많아서 그런 것이 아니라고 결론짓고 있었다. 대신, 개별 인간 뉴런은 포유류의 유사한 뉴런보다 훨씬 더 복잡한 계산을 수행할 수 있는 구조적, 기능적 특성을 갖고 있다는 것이다.

요약

진화론을 지지하는 데 흔히 인용되는 한 가지 증거는, 다양한 동물들에서 관찰되는 유사성이다. 이러한 유사성 중 하나는 서로 다른 생물 종들의 신경계 간 구조적 유사성이다. 그러나 여기서 검토한 연구는, 인간과 쥐의 피질 피라미드 뉴런 간에 상당한 기능적·구조적 간격이 있음을 문서화하고 있었다. 새로 개발된 기능적 복잡성 지수(FCI)를 사용해, 연구자들은 개별 인간의 피라미드 뉴런이 포유류 뉴런보다 계산적으로 훨씬 더 복잡하다는 사실을 발견했다.

이 연구는 인간과 쥐를 비교했으며, 가장 가까운 현존 친척인 영장류와는 비교하지 않았다. 향후 연구에서 유용한 방향은 인간과 비인간 영장류의 피질 피라미드 뉴런을 동일한 방법으로 비교하는 것일 것이다. 나의 예측은, 만약 그런 연구가 이루어진다면, 이 결과와 유사한 뚜렷한 차이가 발견되어, 인간의 인지 능력과 관련된 독특한 신경학적 특성들이 밝혀질 것이라고 본다.

Reference

[1] Aizenbud, Ido, et al., “Dendritic morphology and synaptic nonlinearities enhance functional complexity in human cortical neurons” Proceedings of the National Academy of Sciences 123(28): e2533168123, https://doi.org/10.1073/pnas.2533168123, 7 July 2026.

[2] Aizenbud, et al., 2026.

[3] Aizenbud, et al., 2026.

[4] Aizenbud, et al., 2026; emphasis added.

[5] The Advantages Of Rat Models. https://www.genetargeting.com/ingenious-blog/the-advantages-of-rat-models/

[6] Aizenbud,et al., 2026, emphasis added.

*참조 : 인간과 침팬지 뇌세포의 유전자 조절은 매우 달랐다.

https://creation.kr/Apes/?idx=142668112&bmode=view

인간의 뉴런에서 새로운 기능의 발견

https://creation.kr/Human/?idx=15464053&bmode=view

인지지도와 뇌의 경이로운 복잡성

https://creation.kr/Human/?idx=15548660&bmode=view

사람에게만 있는 뇌세포, 로즈힙 뉴런의 발견