'인지' 란 무엇일까?(인지 심리학: 주의4)

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'인지' 란 무엇일까?(인지 심리학: 주의3)

처리용량과 지각부하

만약 여러분들이 과제나 일에 대해 집중하려고 노력할 때 방해물들을 어떻게 무시할 수 있을까요?

Lavie는 이에 대해 두 가지 답을 내놨습니다.

첫 번째는 처리용량(processing capacity)으로 사람들이 다룰 수 있는 정보의 양을 지칭하며, 동시에 처리할 수 있는 요량의 한계를 설정합니다.

두 번째는 지각부하(perceptual load)로 과제의 난이도와 관련이 있는데 쉽고 익숙한 과제들에 대한 지각부하는 낮습니다. 이와 같은 저부하 과제(low-load task)는 적은 양의 처리용량을 필요로 합니다. 어렵고 낯선 과제들은 고부하 과제(high-load task)로 더 많은 양의 처리용량을 필요로 합니다.

Sophie Forster와 Lavie(2008)는 처리용량과 지각부하가 방해에 미치는 영향을 알아보기 위해 쉬운 과제와 어려운 과제를 제시했을 때 쉬운 과제일 때 어려운 과제보다 더 빠르게 반응했습니다.

 

 

 

 

왼쪽그림이 쉬운 그림이고 오른쪽이 어려운 그림일 때 어느게 먼저 눈에 들어오나요?

여기서 더 재밌는 사실은 각각의 실험그림에서 추가로 같은 그림을 똑같이 그려넣으면 어려운 그림보다 쉬운 그림의 반응 시간이 더 증가한다는 사실입니다 이를 같은 과제 무관련 자극(task-irrelevant stimulus)때문입니다.

물론 어려운 그림의 반응 시간이 더 길긴 하지만 쉬운 그림과 어려운 그림의 반응 시간의 차이가 좁혀졌다는 의미가 있습니다.

Lavie는 인간은 처리용량이 한정적이고 우리가 익숙한 일을 하면 부하가 적지만 우리가 생소하거나 처음 하는 어려운 일들은 부하의 가중치가 증가해 처리용량을 많이 차지한다고 생각하고 연구를 진행했습니다.

또한 익숙한지 아닌지 뿐만 아니라 앞서 말한 과제 무 관련 자극의 강도에 따라서도 부하 가중치가 더 커질 수 도 있다고 생각하였습

니다. 예를 들어 우리가 수학문제를 풀고 있는데 옆에서 이야기 소리가 들려도 방해가 되겠지만 집중하여 풀 수 있습니다. 하지만 만약 사이렌 소리가 크게 들렸다면? 우리의 주의를 빼앗고 집중을 못할 것입니다. 스트룹(Stroop) 효과는 과제 무 관련 자극이 얼마나 강력한지 보여줍니다. 

 

스트룹 효과는(Stroop effect)는 1935년 J. R. Stroop에 의해 처음 발견되었는데 단어의 의미가 경쟁 반응을 유발하기 때문에 목표물(단어의 색깔)에 대한 반응이 느려지는 현상을 지칭합니다. 마치 글자는 '주황'이지만 사실은 노란색인 윗 사진과 마찬가지로 말입니다. 스트룹 효과에서 과제 무관련 자극인 단어의 의미는 매우 강력합니다. 왜냐하면 대부분의 사람들은 자동적으로 글을 읽기 때문에 단어를 읽지 않는 것은 어렵기 때문입니다. 지금까지는 특정 이미지나 과제에 주의를 집중할 수 있는 능력에 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 일상생활에서 우리는 눈을 돌리거나, 눈 이동 없이 머릿속에서 주의를 전환하는 등 수시로 주의를 이동시킵니다.

 

선택으로서의 주의: 드러난 주의와 은폐된 주의

도서관에서 카트가 뒤집히자 로저는 호기심을 갖고 주위를 돌아보았습니다. 안구 운동을 통해 주의를 한 곳에서 다른 곳으로 이동시키는 것을 드러난 주의(overt attention)라고 합니다. 반면 눈을 고정시킨 채로 주의를 이동시키는 것은 은폐된 주의(covert attention)라고 합니다 먼저 드러난 주의의 몇 가지 예시를 살펴봅시다.

 

드러난 주의: 안구 운동을 통한 시각 주사

출처 https://extmovie.com/movietalk/90274274

다음은 아바타 2의 대한 단체 사진인데 제임스 카메론 감독을 찾아볼까요?

운이 좋아 제임스 카메론 감독님을 한 번에 찾으면 좋겠지만 아마 모든 사람들의 얼굴을 하나하나씩 살펴보셨을 겁니다.

직접 바라보는 것만 세부적으로 살펴볼 수 있기 때문에 주사(scanning)하는 필수적입니다. 이러한 점은 다음 '보여주기'에서 확인할 수 있습니다. 이 '보여주기'는 중심 시야와 주변 시야의 차이점을 나타냅니다. 중심 시야란 응시하고 있는 영역을 의미하고 주변 시야란 그 주변의 모든 영역을 지칭합니다.

 

망막의 모양 때문에 중심 시야에 있는 사물들은 중심 와(fovea)라는 작은 영역에 맺히는데 중심 와의 시야는 각막의 주변 영역들보다 훨씬 더 정교합니다. 이외의 사물은 모두 주심 와의 주변 영역에 맺힙니다. 사람들의 얼굴을 파악하기 위해서 중심 와를 다른 얼굴들로 이동시켜야 했을 겁니다. 한 얼굴에서 시선을 멈추는 것을 응시(fixation)라고 합니다. 시선을 다른 얼굴로 돌리는 것처럼 한 곳에 대한 다른 곳으로 빠르게 이동시키는 것을 도약 안구 운동(saccadic eye movement)이라고 합니다.

 

이다음에서는 안구 운동을 통한 주의 이동에 영향을 주는 두 가지 요인에 대해 다룰 것입니다. 첫 번째는 자극의 물리적 특징에 영향을 받는 상향처리이고, 두 번째는 지식이나 경험 등 인지적 요인에 영향을 받는 하향처리입니다.

 

자극 현저성에 기반에 둔 주사 주의는 자극 현저성(stimulus salience)으로 부터 영향을 받습니다. 자극 현저성이란 색깔, 대비, 움직임 등과 같은 자극의 물리적 특성을 의미합니다. 자극 현저성에 의한 주의 포획은 명암, 색, 대비와 같이 자극의 속성으로부터 영향을 받는 것이기 때문에 상향처리에 속합니다. 예를 들어, 위 사진에서 금발인 사람을 찾는 것이 문제였다면, 이미지의 의미가 아닌 색깔에 반응하는 것이기 때문에 상향처리에 속합니다. 우리가 수학문제를 풀다가 사이렌 소리에 집중이 뺏긴 것처럼 자극 현저성에 의해 비자발적으로 주의가 사로잡히는 것을 주의 포획(attentional capture)이라고 합니다.

예를 들어 폭발, 위험한 동물, 빠르게 다가오는 사물등과 같이 현저한 자극에 의한 주의 포획은 위험한 상황에서 매우 중요합니다. 현저성이 어떻게 우리가 시야에 있는 장면들을 훑어보는 데 영향을 미치는지를 결정하는 것은 보통 우리의 시야에 있는 각각의 위치에서 색, 방향, 강도와 같은 특성들을 분석하고, 이러한 특성들에 대한 값을 통합하여 현저성 지도(saliency map)를 만드는 과정을 포함합니다. 주로 현저성 지도는 명암에 대하여 반응합니다. 밝으면 밝을수록 더 오래 시야가 머뭅니다.

 

인지적 요인에 기반에 둔 주사 사람들이 장면을 관찰할 때 오로지 현저성으로부터 영향을 받는 것이 아닙니다 사람마다 성격이 다르듯이 장면을 주사하는 데에도 개인의 차가 있습니다. 예를 들어, 울타리에 관심이 있는 사람들은 울타리를 먼저 바라볼 것이고 사람에 대해 관심이 있는 자면 사람을 먼저 볼 가능성이 큽니다. 관심 있는 물건뿐만 아니라 그림이나 화면에서 이상한 점을 발견했을 때에도 그 사물에 대해 오래 시야가 머뭅니다. 예를 들어 가스레인지 위에 프라이팬이 아니라 프린터가 올라와 있으면 프라이팬보다 상대적으로 시야가 프린터에 더 오래 머뭅니다.

 

과제 요구에 기반에 둔 주사 이전 단락에서는 다양한 환경적 특징에 대한 사람들의 기존 지식이 주의 이동에 어떤 영향을 미치는지에 대해 다루었다. Hiroyuki 연구팀의 실험이 다른 예시들과 차별되는 점은 사람들이 정지된 사진들을 보고 반응하는 것이 아니라 환경과 상호작용하고 있다는 점입니다. 이처럼 무언가를 하는 와중에 여기저기 주의를 이동시키는 경우는 운전할 때처럼 주변 환경 속에서 움직여 나갈 때나 특정 과제를 수행할 때 나타납니다.

몇몇 연구자들은 사람들이 과제를 하는 동안 어디를 쳐다보는지를 연구했습니다. 대부분의 과제들이 진행을 하면서 여러 군데에 주의를 기울일 것을 요하기 때문에, 주의를 이동하는 타이밍이 과제를 진행하는 수서에 의해 정해진다는 사실은 놀라운 것이 아닙니다.

 

오늘은 여기까지 읽어보도록 하고 다음은 은폐된 주의에 대해서 알아보도록 하겠습니다.