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피니어스 게이지 (Phineas P. Gage, 1823 ~ 1860.5.21)

피니어스 게이지는 충전(充塡)용 강철봉이 그의 두개골을 뚫고 들어가 두뇌에 심각한 외상을 입어 평생을 고생한 철도건설 십장이었다. 그로 인해 그의 성격이 이전과는 반대인 변덕스럽고 사교성 없는 상태로 변했다. 게이지의 사고는 두뇌에서 감정과 개성을 담당하는 부분과 기능이 구획되어 있다는 생각을 가져오게 했으며, 반사회적인 성격을 다루는 방법으로써 전두엽절제술과 같은 방법이 도입되는 계기가 되었다.

충격적인 사고

1848년 9월 13일, 피니어스 게이지는 버몬트(Vermont)의 작은 마을인 캐번디시(Cavendish)에서 철도레일을 놓는 공사장에서 십장으로 일하고 있었다. 그의 업무 중의 하나는 커다란 바위에 구멍을 뚫어 그 안에 폭발물을 설치하여 바위를 부수고 제거하는 일이다. 이 작업은 바위에 뚫은 구멍에 화약을 채우고, 퓨즈를 달고, 커다란 충전용 강철봉을 이용하여 모래를 채우는 일들이 수반된다. 게이지는 순간적으로 혼란스러웠는지 그만 구멍에 모래를 붓는 작업을 잊어버렸다. 그래서 그가 발파공을 충전시키려고 했을 때, 강철봉이 바위와 부딪쳐 불꽃이 튀었고 그것이 화약을 발화시켜 버렸다. 이 폭발로 강철봉은 그의 머리를 뚫고 지나가, 약 27미터나 날아갔다.

지름 3.2cm(1.25 inch), 길이 1m(3 feet), 무게 6.12kg(13.5 found)의 강철봉은 그의 왼쪽 뺨 뼈 밑에서부터 그의 두개골로 들어갔고, 전두골 앞의 피질과 백질을 뚫고 지나갔다. 그의 조직 손상이 양쪽 전두엽 모두에 있는 것인지 아니면 왼쪽 하나에만 있는 것이지는 여전히 논란거리로 남아있다. 하지만, 확실한 것은 이런 놀라운 사고 후에도 게이지는 수 분 이내에 의식을 되찾았고, 말도 할 수 있었다는 점이다. 즉, 그는 이 끔찍한 사고에도 불구하고 살아남았다.

전하는 바에 의하면, 의사가 도착했을 때 그는 의식이 있었고 분당 60회의 일상적인 맥박을 유지했고 단지 약간의 출혈로 고생했다고 한다. 그의 왼쪽 눈동자는 여전히 빛에 적절한 반응을 보였고, 이는 그의 좌측 시각과 동안(動眼)신경이 여전히 잘 작동하고 있음을 의미한다. 또한 이것은 강철봉이 좌측 시신경보다 더 뒤쪽으로 지나갔음이 틀림없을 것이라는 가설을 뒷받침해준다. 이 심각한 부상으로부터 회복한 이후 게이지는 곧바로 다시 일터로 돌아갔다.

안토니오 다마지오(Antonio Damasio et al., 1994)와 그의 동료의 연구는 전두엽의 중간 부분에서 양쪽 전두엽 모두에 손상을 입었을 것이라고 보고 있는 반면에, 게이지 두개골의 CT촬영을 바탕으로 하고 있는, 라티우(Ratiu et al., 2004)와 그의 동료의 연구는 게이지의 뇌 손상은 이전에 생각된 것보다도 훨씬 더 제한적이었을 것이라고 주장하고 있다.

근대 의과학의 관점에서, 3.2cm의 두께에 6kg이 넘는 무게를 가진 물체가 관통하여 양쪽 전두엽에 손상을 입었다면 살아남을 수 없다. 이것은 위시상정맥동굴(the superior sagittal sinus)과 같은 치명적인 혈관구조에 발생한 광범위한 손상을 의미하기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 게이지는 큰 충격의 사고에도 살아남았고, 인격이 변화했다고 보고되었다.

사고 이후 게이지의 삶

게이지의 담당 의사였던 할로우(J. M. Harlow) 박사에 의하면, 이전에 그는 부지런하고, 책임감 있고 주변사람들에게 인기도 있었지만, 그의 인격은 사고 이후에 급속히 바뀐 것으로 보인다. 그는 다음과 같이 보고했다.

게이지는 변덕스러웠고, 불손했고, 버릇없이 굴었으며 종종 매우 불경스러웠다. 이는 과거 그의 모습이 아니다. 이는 그의 동료들이 말한 것과 거의 차이가 없었다. 그는 주변 사람들의 제지와 충고를 제대로 듣지 않았으며, 참을성이 없었고, 종종 완고하고 고집을 굽히지 않았고, 게다가 변덕스럽고 마음은 불안정했다. 미래를 위해 많은 계획들을 궁리하였으나 그것들은 전혀 정리되지 못했고, 다른 것의 실현 가능성이 높아지면 이내 다른 것들은 포기했고, 반대 상황이 되면 다른 것으로 또 바뀌곤 하는 등, 그의 결정은 오락가락했다. 그의 지적능력과 표현능력은 어린 아이 수준이었고, 힘센 사람에 대한 동물적 애착을 갖고 있었다. 사고 이전에 그는, 학교에서 훈련을 받지 않았지만, 정신이 온전한 사람이었고, 그를 알고 있던 사람들은 그를 통찰력 있는 명석한 사람으로 알고 있었다. 계획된 일을 할 때는 완고하지만 매우 정력적인 사람이었다. 그의 심성이 급격히 변화한 것에 대해 그의 친구들과 주변인들은 단호하게 말했다. 그는 ‘더 이상 게이지가 아니다.(No longer Gage)’

사고가 일어난 지 몇 달 후, 1849년 중반에 게이지는 다시 직장으로 돌아가고 싶었다. 하지만 그의 인격이 너무나 많이 바뀌었기 때문에 그는 그의 자리로 다시 돌아가지 못했다. 사고 이전에 정신이 온전한 능력 있고 일 잘하는 십장이었지만, 사고 이후의 그는 변덕스럽고, 불손하고 게다가 매우 상스러웠기 때문이다. 1850년 경, 그는 뉴욕에 있는 바넘(P. T. Barnum)의 박물관^[#1] 에서 돈을 낸 사람들에게 그의 머리를 관통한 강철봉과 그의 상처를 보여주는 쇼의 눈요깃거리로 대략 1년간의 시간을 보냈다. 또한 그는 뉴햄프셔에서 점원으로 잠시 일했다. 이후 약 7년 동안 칠레에서 말을 돌보고 마차를 모는 일을 했다가 건강이 악화되어 1859년 샌프란시스코로 돌아와 그의 어머니와 함께 지냈다. 이후 건강이 잠시 나아져 농장에서 인부로 일하기도 했지만, 1860년 5월 21일 사망하였다.

신경과학에의 함의

게이지의 사례는 전두엽의 손상이 인격의 변화를 가져다 줄 수 있고, 사회적으로 적절한 상호작용에 영향을 미칠 수 있음을 보여준 최초의 사례로 인용된다. 이전까지 전두엽은 인간 행동에 있어 별다른 역할을 하지 않는 것으로 널리 인식되었다. 신경학자 안토니오 다마지오는 그의 개인적인 관점에서, 그가 연구했던 여러 가지 종류의 환자들과 유사한 뇌 손상을 입었을 것이라고 주장했다. 그가 ‘somatic maker hypothesis’라고 부르는 이론에서, 다마지오는 감정적인 결정과 실천적인(practical) 결정 양자를 연결해주는 전두엽의 링크의 존재를 제안했다. 그는 게이지의 사례가 신경과학의 역사에서 결정적인 역할을 수행한 것으로 보고 있으며, 게이지의 이야기는 “행동의 생물학적 기반에 대한 연구의 역사적인 시작점이었다”고 주장한다.

게이지의 사례는 흔히, 감정적인 반응을 무디게 하고 인격의 변화를 가져와 지금은 쓰이지 않는 정신외과적 시술인 전두엽절제술의 발전을 자극한 사례로 제시된다. 그러나 실제 역사적인 분석은 이러한 주장을 지지하지 않는다. 게이지의 사례는 이 시술의 발전과는 관련이 거의 없다.

널리 알려진 이야기에 대한 반론

게이지가 매우 끔찍한 사고로 평생 고생을 했고, 그 사고가 그의 삶을 송두리째 바꾸었다는 사실은 의심의 여지가 없다. 그러나 호주의 심리학자 말콤 맥밀란(Malcolm Macmillan)은 그의 저서 <An Odd Kind of Fame: Stories of Phineas Gage>에서 이미 대중적으로 알려진 이야기와 과학적으로 밝혀진 사실 모두에서 그 정확성에 대해 심각한 의문을 제기하고 있다. 첫째, 사고 이전에 게이지가 갖고 있던 인격과 습관에 대해 알려진 것이 거의 없다는 점이다. 둘째, 사고 이후 게이지에게 일어난 놀라운 외상후(post-traumatic) 정신적 변화는 그의 사후에 작성된 보고서에서 드라마틱하게 묘사되고 있다. 즉, 그가 살아있을 때 작성된 보고서에는 그런 내용이 중요하게 언급되어 있지 않다는 점이다.

사실 사고 이전에 게이지가 어떻게 자랐고 어디서 어떤 교육을 받았는지에 대해서조차 알려진 것이 거의 없다. 그래서 사고 이전에 그의 정신 상태나 습관 인격이 어떠했는지에 대해 알기는 매우 어렵다. 맥밀란 교수는 자신의 홈페이지에 피니어스 게이지 사례에서 아직 밝혀지지 않은 의문점 11개를 제시하고 있다.^[#2]

사고가 발생한 다음 날, 러드로우(Ludlow)에서 발행된 자유지역연합(Free Soil Union)^[#3] 신문에 난 기사가 사고의 첫 번째 기록이다. 이 기사는 “이 침울한 사고와 관련하여 가장 이상한 점은 그가 오후 2시가 된 지금에도 여전히 살아 있으며, 정신상태도 온전할 뿐만 아니라, 고통도 느끼지 못하고 있다는 점이다”라고 적고 있다.

할로우는 1848년에 쓴 그의 첫 번째 보고서에서 정신적 변화를 거의 언급하지 않았다. 1850년, 하버드 의과대학의 외과 교수였던 헨리 비글로우(Henry Bigelow)는 게이지가 “몸과 마음의 기능이 대부분 회복”되었다고 적었다. 게이지가 사망한 후 7년 뒤인 1867년에 게이지의 유골이 발굴되었고, 그의 두개골과 머리에 있던 강철봉은 하버드 대학으로 보내졌다. 할로우는 이것을 바탕으로 다시 보고서를 작성하였는데, 지금 대중적으로 널리 알려진 게이지의 정신적 변화들이 처음으로 등장한 것은 1868년에 나온 할로우의 바로 이 보고서였다. 후에 많은 저자들이 이를 더 과장하였다. 게이지가 술주정뱅인데다, 허풍이 심하고, 바넘의 전시품 중 하나로 자신의 상처를 자랑할 정도로 허영이 심하고, 신중함이 전적으로 결여된 것으로 과장한 것이다. 하지만 이것은 모두 할로우가 전혀 언급하지 않은 것들이다.

그가 남긴 것

게이지는 자신의 삶을 송두리째 뒤바꿔 놓은 그 강철봉을 평생 기념품으로 간직하였고, 그가 사망하였을 때 그와 함께 묻혔다. 그가 죽은 지 7년 후인 1867년에 그의 유골을 발굴하였고, 강철봉과 그의 두개골은 할로우 박사에게 보내졌다. 그가 그것을 연구하여 1868년에 보고서를 작성한 후, 두개골과 강철봉은 하버드 의과대학의 워렌(Warren) 박물관에 보내져 후속 연구가 이루어졌다. 지금은 하버드 대학의 카운트웨이(Countway) 의과 도서관에 전시되어 있다.

게이지를 기념하다

1998년 9월 13일은 게이지가 사고를 당한 지 150주년 되는 날이었다. 이날 게이지를 기념하기 위한 동판이 제작, 발표되었다. 이 동판은 1m x 1m의 크기로 캐번디시의 타운 그린에 위치한 커다란 바위에 부착되었다.

Reference

1. Damasio H., Grabowski T,. Frank R., Galaburda AM., Damasio AR. (1994). "The return of Phineas Gage: clues about the brain from the skull of a famous patient.". Science 264 (5162): 1102-5. [원문보기 ] 
2. Ratiu P, Talos IF, Haker S, Lieberman S, Everett P (2004). "The tale of Phineas Gage, digitally remastered". Journal of Neurotrauma 21 (5): 637-43. [원문보기 ]
3. Harlow, J.M. (1848). "Passage of an iron rod through the head". Boston Medical and Surgical Journal 39: 389-393. (Republished in Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neuroscience., 11, 281-283)
4. Bigelow, H.J. (1850). "Dr Harlow's case of Recovery from the passage of an Iron Bar through the Head.". The American Journal of the Medical Sciences 20: 13-22.
5. Harlow, J.M. (1868). "Recovery after severe injury to the head". Publications of the Massachusetts Medical Society 2: 327-347.
6. Countway Library of Medicine - Records Management - Image of the Month, April 2000. Courtway Medical Library Image of the Month. President and Fellows of Harvard College (2004-07-22). Retrieved on 2006-07-24. Harlow, J.M. (1868). "Recovery after severe injury to the head". Publications of the Massachusetts Medical Society 2: 327-347.

추가 관련 자료들

1. Antonio R. Damasio (1995) Descartes' Error: Emotion, Reason, and the Human Brain, New York : Quill. [국역] <데카르트의 오류 : 감정, 이성 그리고 인간의 뇌>, 김린 역, 서울: 중앙문화사, 1999.
2. J. Fleischman (2002) Phineas Gage: A Gruesome but True Story About Brain Science, Houghton Mifflin Company.
3. Macmillan, M. (1996). "Phineas Gage's contribution to brain surgery," Journal of the History of the Neurosciences, 5, 56-77.
4. M. Macmillan (2000), "Restoring Phineas Gage: A 150th retrospective," Journal of the History of the Neurosciences, 9(1): 46-66. [원문보기 ]
5. M. Macmillan (2002) An odd kind of fame: Stories of Phineas Gage, MIT Press.
6. "Images in Clinical Medicine: The Tale of Phineas Gage, Digitally Remastered", New England of Journal of Medicine, 351(23), 2004. [원문보기 ]

웹 자료들

• Malcolm Macmillan, The Phineas Gage Information page, School of Psychology, Deakin University. Victoria. Australia [보러가기 ]
• Phineas Gage roadside memorial [보러가기 ]