이 절에서는 최소 의식 루프(감지–단기 보존–선택–자기 이익)를 단일 막에서 가장 단순한 뉴런과 초기 신경망까지 확장합니다. 막에 국소적으로 기록된 차이가 어떻게 이동하고, 합쳐지고, 학습 가능한 메시지로 바뀌는지 설명합니다.
I. 감지하고 선택하는 막에서, 흥분성이 있는 막으로
단세포는 빛·화학·기계 차이를 막의 장력과 채널 개폐에 기록하고, 짧은 흔적을 남겨 다음 반응을 편향시킵니다. 전압 개폐 이온채널 조합이 갖춰지면, 작은 국소 자극 뒤를 따라 막을 따라 채널이 연속적으로 열립니다. 그 결과 표면을 달리는 장력+유량 결합 파동, 즉 전파되는 ‘게이팅 파동’이 생깁니다. 이것이 흥분성입니다. 가까운 느낌이 멀리 갈 수 있는 메시지로 변합니다. 많은 단세포와 신경이 없는 다세포(예: 해면)는 넓은 상피면에서 이런 ‘표면 명령’을 전달합니다. **에너지 필라멘트 이론(Energy Threads, EFT)**에서는 이를 막 위를 계주하는 ‘장력의 잔주름’으로 봅니다. 탄성 복귀가 매끈하고 채널 ‘레시피’가 맞을수록 전달이 더 빠르고 안정적입니다.
II. 전체 표면의 합창에서, 세포 간 릴레이로
다세포가 되면 신호를 세포에서 세포로 어떻게 넘길지가 과제가 됩니다.
- 직접 도통: 갭 정션이 이웃 세포를 연결하여 전기화학 파동이 그대로 통과하고, 도전성 상피가 형성됩니다.
- 화학 릴레이: 상류 세포가 표적 미세 영역에 분자를 방출하면, 하류 수용체가 이를 다시 게이팅 변화로 바꿉니다. 이는 원형 화학 시냅스로, 메시지를 저역치 구역에 정확히 전달합니다.
예로, 해면은 칼슘/전기 파동이 몸 전체 수축을 동기화합니다. 사회성 아메바와 점균은 화학 파동으로 군집 이동과 결정을 맞춥니다. EFT 용어로 이런 접점은 준임계(under-critical) 소도로, 역치가 낮아 신호가 쉽게 통과합니다.
III. 첫 번째 ‘신경’: 세포 극성화와 방향성 접촉
수용과 발신을 한 세포에서 영구적으로 나누면 전달은 면에서 선으로 바뀝니다. 수상돌기 같은 가지가 입력을, 축삭 같은 케이블이 출력을 맡습니다.
핵심 변화는 세 가지입니다. 첫째, 채널·세포골격·소낭의 기하학적 극성이 ‘받기–계산하기–보내기’ 방향을 내부에 확립합니다. 둘째, 축삭형 띠가 흥분 파동을 전용 레인에 가둬 장력 조직을 더 조밀하게 만들고, 거리와 신뢰성을 크게 올립니다. 셋째, 말단에서 화학/전기 시냅스가 형성되어 반복 사용 가능한 저역치 도약판이 됩니다. 초기 분지(빗해파리, 자포동물의 해파리·말미잘, 히드라)에는 흩어진 신경세포와 확산형 망이 나타나 먹이 포획, 도피, 전신 수축 같은 행위를 이룹니다. 일부 계통은 뉴런이 독립적으로 진화했을 가능성도 제기되며, ‘극성화+접점’ 경로가 물리적으로 손쉬운 길임을 시사합니다. EFT에서는 축삭을 고장력 경로, 시냅스를 제어된 국소 준임계로 보고, ‘보존’을 학습 가능한 선택으로 바꾼다고 설명합니다.
IV. 확산 망에서 단순 회로로
망이 교차·루프·경로를 더하면서 증폭, 억제, 타이밍, 라우팅이 가능해집니다.
- 박동 고리: 해파리 가장자리의 율동 중심이 박으로 발화하고, 근육 시트가 이를 따라 수축하여 유영이 생성됩니다.
- 반사궁: 히드라는 입력 노드에서 짧은 릴레이를 거쳐 효과기로 한 번에 도달합니다.
- 학습의 싹: 입력과 출력이 자주 동시 발화하면 시냅스 역치가 낮아집니다(채널 밀도 증가, 수용체 개방 용이화 등). 다음 통과가 쉬워집니다. 이는 ‘보존→선택’의 구조화, 곧 초기 가소성입니다.
EFT에 따르면 반복 공명이 접점에서 필라멘트를 더 끌어와 역치를 낮추고, 장기 미사용은 필라멘트를 되돌려 역치를 올립니다. 기억은 역치 지형으로 눈에 보이고 재조형 가능합니다.
V. 왜 긴 선, 외피, 층을 더하는가
몸집이 커지고 행동이 복잡해지면 세 가지 확장이 유효합니다.
- 긴 선(장축삭): 먼 감지를 의사결정 지점으로 끌어와 경로 손실을 줄입니다.
- 외피(미엘린): 케이블 둘레의 실효 장력을 높여 전달을 빠르고 치밀하게 합니다.
- 층화(중추/말초): 다수 접점을 노드(신경절·원시뇌)에 모아 표 결합·분배를 수행하여 배선을 절약합니다.
EFT 관점에서 이는 장력 지형과 채널 기하를 다시 다듬는 일입니다. 길을 곧게 하고, 경사를 완만하게 하며, 각 정거장의 역치를 지나야 할 곳은 낮게, 막아야 할 곳은 높게 맞춥니다.
VI. 자연의 단면: 보이는 단계들
- 해면: 뉴런이 없어도 전신 흥분 파동과 협응 수축이 있습니다. ‘면 전달+릴레이’만으로도 전신 행동을 제어합니다.
- 편형동물군(Trichoplax): 전형적 뉴런은 없지만 펩타이드 분비 세포가 군집 행동을 조직합니다. 화학 시냅스의 전구체라 할 수 있습니다.
- 자포동물(히드라, 해파리): 확산 망과 율동 중심이 최소 회로를 만들고, 습관화 같은 초기 가소성 징후가 나타납니다.
- 빗해파리: 고유한 전달 분자 조합을 갖춘 신경망은 ‘극성화+접점’이 독립적으로도 성립할 수 있음을 보여줍니다.
- 점균·녹조류: 신경계 없이도 보이는 협응은 최소 루프가 세포·집단 규모에서 작동함을 입증합니다. 이후 전용 신경망이 효율을 수차례 향상시킵니다.
VII. 한 문장으로 맞추는 에너지 필라멘트 이론과 고전 서술
- 고전: 뉴런은 활동전위와 시냅스로 연결됩니다.
- EFT: 장력+유량 결합 파동이 고장력 선로를 따라 저역치 접점까지 달려가고, 그 자리에서 ‘보존’이 가소적 선택으로 바뀝니다. 현상은 동일하며, EFT는 재료와 지형을 그립니다. 어느 길이 매끈한지, 어느 접점이 느슨한지, 반복이 어떻게 역치를 낮추는지까지.
VIII. 요약하면: 루프에서 망으로 가는 다섯 단계
- 흥분성 막은 ‘아주 가까운 느낌’을 달리는 메시지로 바꿉니다.
- 세포 간 릴레이는 독창을 합창으로 바꿉니다.
- 극성화와 고정 접점은 표면 명령을 고속 라인으로 압축합니다.
- 확산 망에서 원시 회로로, ‘보존–선택’ 쌍은 가소적 역치 지형이 됩니다.
- 긴 선, 외피, 층화는 속도·안정성·스케일을 함께 끌어올립니다.
이후 의식은 느끼고 고르는 작은 루프에 머물지 않습니다. 다수의 근원을 통합하고, 과거를 보존하며, 다음 박자를 내다보는 네트워크가 됩니다. 출발점은 단순합니다. 다시 쓸 수 있는 막. 결과도 단순합니다. 긴 실습이 새긴 역치 지도.