'인지' 란 무엇일까?(인지 심리학: 인지신경과학 1)

안녕하세요 오늘도 인지에 대해 알아보도록 합시다.

저번 글을 읽지 않으신 분은 

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'인지' 란 무엇일까?(인지 심리학 소개2)

읽고 오신 후 이 글을 읽어주시기 바랄게요.

 

오늘은 인지신경과학에 대해 공부해보려 합니다.

 

자 그럼 공부하러 가시죠

 

우리는 흔히 아침에 잠을 깨기 위해 자명종이나 휴대폰 알람으로 일어납니다.  그리고 익숙하게 우리는 팔을 뻗어 버튼을 눌러서 알람을 끕니다.

 

이러한 상황에서 우리의 뇌는 무슨 일이 일어날까요?

 

우리는 자명종(혹은 휴대폰 알람)을 끄는 행동에 포함된 몇 가지 단계들을 고려함으로써 이러한 질문에 대한 일반적인 답변을 할 수 있습니다.

 

첫 번째는 자명종의 음파가 우리의 귀에 들어가서 소리 에너지를 전기적 신호로 변환시키는 수용기를 자극할 때 일어납니다.

그 후 이 신호들은 주앙의 뇌의 청각 영역에 도착하는데 이로 인해 그는 벨 울리는 소리를 들을 수 있습니다. 그 후 운동 영역은 운동을 통제합니다. 운동 영역은 우리의 손과 팔 근육으로 신호를 보내는데 이는 알람을 끄는 행동을 수행합니다.

 

하지만 만약 우리가 알람을 끄지 않는다면?

 

우리는 그 알람이 10분 뒤 알람이 또 울린다는 사실을 알고 있습니다. 자명종(혹은 휴대폰 알람)이 울릴 때 우리의 뇌에서 일어나는 사건들을 더 완벽하게 그려보기 위해서는 기억으로부터 지식을 인출하고 그 지식으로부터 판단을 내리는 데 포함되는 처리과정들을 함께 다루어야 할 것입니다.

 

이번 목표는 인지신경과학(cognitve neuroscience)의 기본적인 생리적 원리 즉 인지의 생리적 연구에 관한 연구들을 소개하는 데 있습니다.

 

인지신경과학을 연구하는 이유

마음의 연구가 행동 실험과 생리 실험 양자를 포함한다는 사실 알고 계셨나요?

이 책에 취하는 관점은 마음의 작동방식을 이해하기 위해 행동 실험과 생리 실험 양자를 수행할 필요가 있다는 것입니다. 이러한 결론의 배후에 있는 추론은 분석 수준(levels of analysis)이라는 아이디어에 근거를 두고 있습니다.

 

분석수준은 어떤 주제가 수많은 다양한 방식으로 연구될 수 있으며, 각각의 접근이 나름대로 우리의 이해에 기여한다는 생각을 지칭합니다. 이 말의 뜻하는 것을 이해하기 위해 인지심리학 영역 밖에 있는 주제, 즉자동차의 대한 이해로 생각해봅시다

이 문제에 대한 출발점은 시험 주행을 위해 차를 밖으로 몰고 나가는 것이 될 것입니다.

우리는 가속, 정지, 코너링,연비를 판단할 수있습니다. '수행'이라는 표제를 붙일 수 있는 이러한 사항들을 측정할 때, 우리는 우리가 검사하는 특정 자동차에 대해 많은 것을 알 수 있을 것입니다. 하지만 더 많이 알기 위해서는 다른 분석 수준을 고려할 수 있는데, 이는 후드 아래에서 일어나는 것들입니다. 이는 자동차의 수행을 담당하는 메커니즘, 즉 모터, 브레이크, 조향 장치를 포함합니다.

 

예를 들면 자동차의 엔진이나 브레이크 같은 것들이 어떤 것들을 가지고 있는지 설명할 수 있겠네요.

하지만 우리는 자동차의 엔진이 작동하는 방식을 이해하는 데 도움이 되게끔 고안된 다른 분석 수준을 고려함으로써 자동차의 작동을 더 깊게 들여다볼 수 있습니다.

 

한 가지 접근은 실린더 내부에서 발생하는 것을 들여다 보는 것입니다.

 

기화된 가스가 실린더에 들어간다 -> 스파크 플러그에 의해 점화되고 폭발이 일어난다 -> 실린더를 아래로 밀어낸다 -> 그 힘이 크랭크축에 보내진다 -> 바퀴로 보내진다.

분명한 점은, 자동차 운전의 여러 수준에서 자동차를 고려하고 모터를 기술하며 실린더 내부에서 발생하는 사건을 관찰함으로써 단순히 자동차의 수행을 측정하는 것보다는 자동차에 관하여 더 많은 정보를 제공받을 수 있다는 것입니다.

 

분석 수준이라는 이러한 아이디어를 인지에 적용한다면, 앞에 예와 같게 유사하게 행동을 측정하고, 후드 아래를 들여다봄으로써 배웠던 것과 유사하게 행동 배후에 있는 생리적 과정을 측정하는 것을 고려할 수 있습니다.

 

전체 뇌에서 뇌안의 구조들, 그리고 이러한 구조들 내에서 전기적 신호를 생성하는 화학 물질에 이르기까지 여러 수준에서 인지의 생리를 연구할 수 있습니다.

 

지금 현재 공원에서 벤치에 앉아서 친구와 대화를 하고 있다고 가정해봅시다.

 

또 그 후 다시 그 공원에 가서 그 똑같은 벤치에 친구 없이 앉고 있다 하면 그때 그 친구가 무슨 옷을 입었고 무슨 이야기를 나누었는지 기억해내는 상황이라고 합시다.

 

생리적 수준에서는 무슨 일이 일어날까요? 나와 친구가 대화를 나누고 있다는 것을 지각하는 최초의 경험 도중에, 나의 눈과 귀에서 화학적 반응이 일어나서 뉴런의 전기적 신호를 생성하고, 개개 뇌 구조들이 활성화된 후 여러 뇌 구조들이 활성화되는데, 이 모든 것들로 인해 나가 친구를지각하고 대화를 나눌 수 있게 됩니다.(처음 공원에서 대화할 때)

 

그리고 나는 그 일(공원에서 대화)이 끝난 후에 다른 일이 일어납니다. 나와 친구가 대화를 나눌 때 생성된 전기적 신호가 화학적이고 전기적인 과정을 촉발시키는데, 이로 인해 나의 뇌에 그 경험이 저장이 됩니다.

 

그리고 며칠 후 내가 공원을 지날 때, 앞서 저장된 정보를 인출해 내는 다른 일련의 생리적 사건들이 촉발되고 이로 인해 나는 친구와의 대화를 기억해 낼 수 있습니다.

 

공원에서 대화했을 때: 화학적 과정들 -> 활성화된 뉴런들 -> 활성화된 뇌 구조들 -> 활성화된 뇌 구조들의 집단들 -> 지각

며칠 후 혼자 공원에 있을 때: 화학적 과정들 -> 활성화된 뉴런들 -> 뇌 저장고 -> 활성화된 저장고 -> 기억

 

좀 이해를 돕기 위해 장황하게 설명했습니다 하지만 매우 중요한 내용입니다.

 

그렇기에 오늘은 여기까지만 하고 다음에는 뉴런에 대해 공부하도록 하겠습니다. 감사합니다.