인지심리 매니아

출처: Wired

번역:인지심리 매니아

Ed Yong은 최근 옥시토신을 관찰한 새로운 연구를 발표했다. 이 뇌 호르몬은 믿음이나 사랑과 관련 있다. 예를 들면, 이 호르몬은 출산 중에 혈류로 방출되어서 자궁을 수축하고 아이-어머니간 유대를 촉발한다(pitocin 같은 옥시토신의 합성 버전은 힘든 일을 할 때 사용된다). 최근에는 이 화학물질이 Prairie vole이라는 동물의 일부일처제와 관련있으며, 최후통첩 게임 상황에서 사람을 관대하게 만들거나 위험한 투자를 할 때 타인을 신뢰하게 만든다는 연구 결과가 있었다. 결국 이런 연구 결과들이 아래같은 제품을 만들도록 유도했다.

옥시토신의 어두운 측면

그러나, 이 새로운 연구는 이 기분 좋은 설명을 다소 복잡하게 만든다. 옥시토신이 단순히 사회적 감정의 화학적 설명이 아니라는 것이다. 다음은 암스테르담 대학의 Carsten de Dreu 연구결과를 요약한 것이다.

De Dreu는 280명의 네덜란드 남성에게 옥시토신 스프레이를 코에 세번 뿌리도록 지시했다. 이 연구는 '이중 은폐" 실험이었다. - 연구자와 남성들 모두 자신이 어떤 처치를 받았거나 가했는지 모르는 것이다.

먼저, de Dreu는 참가자들이 독일인, 아랍인, 또는 네덜란드인에 대해 반응하는 과정에서 숨겨진 편견이 있음을 발견했다. 그는 암묵 연합 검사를 사용하였다. 여기서 참가자들은 두개의 키를 눌러서 주어지는 단어를 특정 집단으로 분류하게 된다.(예. 네덜란드식 이름이나 독일/아랍식 이름, 또는 긍정이나 부정).우리 편견과 일치하지 않는 분류간 조합은 우리 반응시간을 느리게 만든다. 만약 사람들이 아랍인에 대해 편견을 가지고 있다면, 아랍식 이름과 긍정적 단어가 연합되어 있는 경우 반응시간이 느려질 것이다. 이런 "암묵적 연합"은 스스로 결과를 속이기가 매우 어려우며, 특히 검사 속도가 빠르면 더더욱 그렇다.

(암묵 연합 검사를 설명한 동영상)

당연하게도, 옥시토신은 네덜란드 참가자의 편견을 강화했다. 옥시토신을 맡은 경우(위약을 맡은 사람에 비해) 참가자는 독일이나 아랍식 이름보다 네덜란드식 이름-긍정적 단어 조합에 빨리 반응했다.

마지막으로, de Dreu는 이렇게 조작된 편향이 도덕적 선택에도 영향을 미친다는 사실을 보여주었다. 그는 참가자들에게 유명한 도덕 딜레마 시리즈를 제시했다. 예를 들어, 만약 당신이 스위치를 돌려서 기차가 한 사람을 치게 하지 않는다면 기차가 그대로 달려가서 다섯 사람을 죽이게 되는 경우다. 모든 딜레마가 동일한 유형을 가지고 있다. - 당신은 한 사람의 생명과 집단의 생명을 비교해야만 한다. 모든 딜레마에서, 죽게 될 한 사람은 네덜란드, 독일, 아랍인 이었고 나머지 5명은 이름이 없었다.

위약의 냄새를 맡은 후, 네덜란드 참가자들은 이름에 관계없이 한 사람을 희생시키는 쪽을 선호했다. 그러나 옥시토신를 맡은 후, 그들은 네덜란드인을 독일이나 아랍사람보다 덜 희생시키려고 했다.

이는 옥시토신으로 촉발된 신뢰나 따뜻한 감정에도 숨은 댓가가 있음을 말해준다. 그것은 우리가 '다른 집단'을 덜 신뢰하는 것을 말한다. 화학물질은 우리가 이미 알고 있는 사람들에 대한 좋은 감정을 강화하지만, 우리 집단과 다른 집단의 구분을 강화하기도 한다. 모두를 위한 사랑은 없다.

이런 사실에 대한 너무 놀랄 것은 없다. 인간 뇌에 대한 끊임없는 교훈 중 하나는 뇌가 정교하게 평형을 유지하는 기계라는 것이다. 그 결과, 우리가 무언가 '향상'시키고 위해 하는 많은 노력이 비싼 댓가를 가져오며, 의도하지 않았던 부작용을 촉발한다. 그리고 이런 사실은 단지 사회적 인지의 화학물에만 해당되지 않는다.

작년에, Nature에 실렸던 기사에서, 나는 학습과 기억력이 뛰어난 33마리의 실험쥐를 다뤘었다. 이 유전적으로 조작된 동물은 훨씬 빨리 학습하고, 오래 기억하며 일반 쥐들은 헷갈려하는 복잡한 미로도 해결할 수 있었다. 언뜻, 이 미래형 쥐를 보며 인지적 향상의 무한한 가능성을 조사한 연구라고 생각할 수 있다. 그러나 우리가 이 쥐를 조금 더 가까이 보면, 이런 동물의 상당수가 부차적인 부작용을 보인다.

전뇌에서 adenylyl-cyclase 과발현된 설치류를 떠올려보자: 이 쥐들이 향상된 재인기억과 LTP를 보였음에도 불구하고, 메모리 소멸 과제에서의 수행은 저조했다. (즉, 부적절한 정보를 잊기 위해 노력을 해야 했다는 것이다.) 또 다른 똑똑한 쥐는 복잡한 운동을 해결하는 능력이 뛰어났지만(Morris Water Maze 같은 경우), 하지만 단순한 조건에도 애를 먹었다. 마치 이들은 너무 많은 것을 기억하는 것 같았다.

텔레비젼에서 소개된 가상 천재 Doogie Howser의 이름을 딴 "Doogie"라는 쥐를 보자. 이 쥐들은 NR2B로 알려진 NMDA의 특정 단위들이 과발현된 경우로써, 수용체들이 정상쥐의 두 배 정도를 수용한다. 그 결과 이 쥐들은 관련없는 정보를 쉽게 조합하는 능력을 보였다. 한가지 문제는 Doogie가 만성 통증에 대해 굉장히 예민하다는 것이다. 이 쥐의 지성이 본인을 괴롭게 한 것이다.

이런 트레이드 오프는 쥐에게만 나타나지 않는다. 1920 년대 초반, 러시아 신경학자인 A.R Luria는 신문에서 보도된 Sherashevsky라는 사람의 기억술을 연구하기 시작했다. 루리아는 Sherashevsky가 기억의 괴물이라는 사실을 알아차렸다. 이 남자는 완벽한 기억을 가지고 있어서 부적절한 세부사항을 잊어버리는 데 자주 애를 먹었다. 그는 단테의 Divine Comedy를 읽은 후 거기 나왔던 시를 모두 암기할 수 있었다. 수백자리나 되는 난수가 주어져도 Sherashevsky는 모든 숫자를 기억했으며, 몇 주가 지나도 잊어버리지 않았다. 이 완벽한 메모리는 이따금 직장에서 Sherashevsky을 도왔지만 -그는 메모를 할 필요가 없었다 - 루리아는 이런 무한대의 기억이 단점도 있다는 것을 기록했다. 예를 들어, Sherashevsky는 특정 대상에만 고착하는 경향이 있어서 은유를 하나도 이해하지 못했다. "그[Sherashevsky]는 시를 읽어보려고 했지만, 이해를 하지 못했다"고 루리아는 기록했다. "각각의 표현들이 이미지로 저장되는데, 결국 다른 이미지들이 들어와 충돌하게 되는 것이다"

루리아는 Sherashevsky의 고충을 통해 잊어버리는 것이 기억하는 것만큼 중요하다는 것을 알게 되었다. 놀라운 선물처럼 보이는 것이 사실 저주였던 것이다.

결론

이 이야기는 나로 하여금 옥시토신에 대해 다시 한번 생각하게 한다. 수년동안, 우리는 이 화학물이 우리를 근사하게 바꿀 거라고 여겼다. 많이 사랑하고, 타인을 신뢰하고, 보다 인간적이 되게 하는 것처럼 말이다. 그러나 이런 정서적인 이점은 불리한 조건들을 함께 동반한다. 우리는 가족이나 친구와 가까워졌다고 느낄 수 있지만, 타인에 대해서는 더더욱 거리감을 느낄 수 있다.

출처: BPS Research Digest
번역: 인지심리학 매니아

fMR나 iffy 거짓말 테스트 따위는 잊어버려라. 피의자에게 종이 한장이랑 연필을 주고 무슨 일이 있었는지 그려보게 하면 된다. 새 연구에 의하면 이 거짓말 탐지가 고가의 장비를 사용한 경우보다 정확성이 높을수도 있다고 한다.

Aldert Vrij는 31명의 경찰과 군인을 대상으로 가상의 미션을 주었다. 이 미션은 어떤 사람으로부터 짐을 받아서 다른 곳으로 옮기는 것이었다. 그 후 참가자는 자신의 미션에 대해 말하게 된다. 이 때 참가자는 자신의 미션을 그림으로 그리게 되는데, 참가자 중 절반은 미션을 사실대로 그려야 하고, 나머지는 미션과 일치하지 않는 그림을 그려야 했다(즉, 거짓말을 해야 했다)

연 구진들은 거짓말 하는 사람의 경우 자신이 미션을 행하는 장소에서 벗어난 다른 장소를 시각화 할 것이라고 가정했다. 또 짐을 건네주는 사람의 이미지를 떠올리지 않으려 할 것이라고 생각했다. 이 예상은 맞아떨어졌다. 거짓말을 한 사람들은 짐을 건네주는 사람을 그리지 않는 경향이 있는 반면, 진실을 말한 사람들은 이 사람을 그림에 포함시켰다. 짐을 건네주는 사람을 그렸는지 여부만으로도 진실을 말한 사람의 80%, 거짓말을 한 사람의 87%를 가려낼 수 있었다.

'이 결과는 기존의 언어, 비언어, 혹은 physiological 거짓말 탐지 도구와 비교할 때 굉장히 높은 정확성을 보이고 있다'고 연구자는 말했다. '기존의 도구로는 이 정도 정확성에 훨씬 못 미칠 것이다.'

또 한가지 주목할 점은 이들이 그린 그림의 '시점'이다. 진실을 말한 사람의 53%는 일인칭 관점에서 그림을 그렸고, 47%가 birds-eye view로 그림을 그렸다. 반면 거짓말을 한 사람의 81%가 birds-eye view로 그림을 그렸고, 19%만이 일인칭 시점으로 그림을 그렸다.

연구자들은 이런 종류의 실험이 처음 시도 되었으며 아직 많은 미해결 과제가 있다고 말했다. '우리의 연구결과는 그림 그리기가 거짓말 탐지도구로 사용될 수 있음을 보여줍니다. 이를 통해 그림 그리기에 관한 추후 연구들이 많이 진행될 거라 생각합니다.'

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Vrij, A., Leal, S., Mann, S., Warmelink, L., Granhag, P., & Fisher, R. (2010). Drawings as an innovative and successful lie detection tool. Applied Cognitive Psychology DOI: 10.1002/acp.1627

출처: BPS Research Digest
번역: 인지심리학 매니아

뇌 를 어떻게 사용하는지에 따라 뇌가 변할 수 있다는 사실은 심리학이나 신경과학에서 널리 받아들여지고 있다. 이를 보여주는 강력한 증거 중 하나가 음악가의 뇌이다. 예를 들어 현악기나 건반 연주자들은 손을 통제하는 뇌 조직이 일반인보다 많다. 그러나 아직까지도 전문적인 '가수'의 뇌가 어떻게 재조직되는지 연구한 경우는 적었다.

악기 연주와 마찬가지로 노래도 숙련된 근육 운동을 필요로 한다. 실제로 노래를 하는 동안 100개 이상이 넘는 근육이 사용된다. 그러나 악기 연주와 노래는 몇가지 차이가 있다. 우리는 건반을 누르는 손가락을 볼 수 있지만 노래를 하는 동안 근육이 움직이는 것을 볼 수는 없다.

Boris Kleber의 연구진은 성악가 10명과 21명의 학생, 18명의 일반인을 대상으로 이탈리아 아리아인 'Cara mio ben'의 6 구절을 부르게 하는 동시에 뇌 영상사진을 촬영했다.

가 장 흥미로운 점은 성악가의 경우 노래를 하는 동안 somatosensory cortex가 많이 활성화되었다는 것이다. 이 부위는 몸에서 나오는 신호를 받아들이고 처리하는 역할을 맡는다. 이 결과는 숙련된 가수가 성대 근육의 위치를 파악하는 능력이 뛰어남을 말해준다. 노래하는 동안 성대 근육을 눈으로 볼 수 없다는 점을 감안할 때, 이 부위가 활성화되는 이유를 짐작할 수 있다.







예상대로 악기 연주를 배운 사람의 경우 primary motor cortex(근육으로 명령을 보내는 역할을 한다)의 활성화가 발견되었다. 그러나 이 부위의 활성화가 가장 큰 사람은 가장 숙련된 성악가였다.













또 성악가의 dorsolateral prefrontal cortex가 활성화되는 것을 관찰할 수 있었다. 이 부위는 작업기억을 포함하고 있다. 성악가는 보통 노래하는 동시에 동작을 같이 하기 때문에 자신의 연출을 모니터링해야 할 필요가 있으며, 따라서 이런 결과가 나왔을 것이라고 연구자들은 추측했다.












노 래에 숙련된 사람은 inferior parietal cortex의 활성화도 두드러졌다. 이 부위는 소리의 운동감각의 피드백을 본인이 예상한 감각과 비교하는 역할을 한다. 또 소뇌의 활성화도 눈에 띄었다. 소뇌는 뇌의 끝에 위치해 있으며 coordination을 담당한다.






'성악가는 노래하는 동안 자신의 목소리를 일반적이지 않은 동작과 함께 내야 한다. 따라서 이런 요구에 대처하기 위해 소뇌의 활성화가 일어나는 것 같다.'라고 연구자는 말했다.
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Kleber, B., Veit, R., Birbaumer, N., Gruzelier, J., & Lotze, M. (2009). The Brain of Opera Singers: Experience-Dependent Changes in Functional Activation. Cerebral Cortex, 20 (5), 1144-1152 DOI: 10.1093/cercor/bhp177

출처: NeuroKüz

번역: 인지심리학 매니아

 

책 을 두 번째 읽을 때 내용이 이해 가는 경우가 있다. 그러나 이 경험은 다소 혼란스럽기도 하다. 책을 두 번째 읽는 동안 독자는 책의 어떤 부분이 기억나고 어떤 부분이 기억나지 않는지 확인해야 한다. 그리고, 이 두 가지 현상의 중간 단계쯤 되는 현상을 겪기도 한다. 즉, 이 부분을 읽었는지 읽지 않았는지 확실하지 않은 경우다. 아마도 당신이 낯익다고 생각하는 그 부분은 책을 첫 번째 읽었을 때 훑고 지나간 부분일 것이다. 당신은 당신의 무지를 깨닫게 되고 자신이 경험한 이 친숙함의 정체가 무엇인지 질문하게 될 것이다.

이렇게 일련의 평가들이 불일치한 경우가 바로 데자뷰 현상의 핵심이다. 이 현상은 과거에 일어나지 않았음에도 불구하고 특정 사건을 경험했다고 의식하는 경우를 말한다. Chris Moulin과 Akira O’Connor는 실험실에서 데자뷰 현상을 연구해왔으며, 최근에는 이 주관적 현상에 관한 연구동향이나 한계점을 요약한 paper를 발표하기도 했다. 이들은 데자뷰 현상에 관한 연구들을 임상적 전집(e.g. 간질이나 치매)을 대상으로 하거나 일반인들을 대상으로 한 연구로 크게 나누었다.

 

이들은 이 두 부류의 연구들이 서로 구분되며, 이 둘을 비교할 때 주의를 요한다고 설명한다. 임상적 전집을 대상으로 한 데자뷰 연구는 엄밀하게 말해서 진짜 데자뷰 연구라기보다는 치매 환자에게 나타나는déjà vecu( 보통 작화증(recollective confabulation)이라고 한다)현상이다. 이 현상은 데자뷰처럼 부적절한 친숙함을 경험하는데, 본인은 이 친숙함이 부적절하다는 인식을 반드시 하지는 않는다. 이들을 대상으로 한 연구를 일반적인 데자뷰 현상에 확장시킬 수 있을지는 의문이다.

하지만 최근 인지심리학에서 일반인을 대상으로 한 데자뷰 현상 연구를 하려는 움직임을 보이고 있다. 이런 연구들은 최면 암시를 이용하거나, 기존에 봤거나 보지 못한 그림을 보여준 후 친숙성 질문에 답하게 하는 방법을 사용한다. 이런 실험방법들을 사용한 연구는 그 수가 적어서 실험 결과를 일반적인 데자뷰 현상에 적용할 수 있을지는 의문이다.

 

결 국 데자뷰 현상에 관한 과학적 이론은 사실 없는 셈이다. 그런데 최근 신경과학 연구에서 데자뷰 현상을 설명할 만한 단서를 포착했다. 뇌를 직접 자극하거나 뇌 특정 부분을 절개한 사람을 대상으로 한 연구(brain lesion studies)들이 mesial temporal cortex가 데자뷰 현상과 관련이 있음을 발견한 것이다. Moulin과 O’Connor는 그렇다고 해서 mesial temporal cortex를 데자뷰 cortex라고 부를 수 있다는 뜻은 아니라고 설명한다. 데자뷰 현상 동안 뇌에서 어떤 일이 일어나는지 보다 심도 있는 이해를 위해서는 이 부위가 전체 신경 네트워크와 어떻게 상호작용하는지를 살펴야 한다. 예를 들어 저자들은 hippocampo-cortical network가 특정 자극을 재인하지 못하더라도 mesial temporal structure에서 친숙한 느낌을 받는다면 이런 현상이 일어날 수도 있다고 가정했다.

 

당 신이 책을 처음 읽은 다음 책의 몇몇 부분이 수정되었다고 가정하자. 여러분이 다시 책을 읽을 때 뇌의 나머지 부분들이 이런 문장을 읽은 기억이 없다고 말함에도 불구하고 mesial temporal regions은 여전히 이 대목이 친숙하다고 신호를 보낼 수 있다는 이야기다. 뇌의 나머지 부분에서 어떤 일들이 일어나는지, 왜 뇌가 이렇게 사람을 헷갈리게 만드는지 알기 위해선 추후 연구가 필요할 것이다.

 

 

O'Connor AR, & Moulin CJ (2010). Recognition without identification, erroneous familiarity, and déjà vu. Current psychiatry reports, 12 (3), 165-73 PMID: 20425276

출처: Reading and word recognition research

번역: 인지심리학 매니아

 

독 서 능력의 발달은 언제 멈추는 것일까? 우리는 보통 학령기의 어린이를 대상으로 했지만, 청소년기의 경우는 어떨까? 이 문제를 해결하기 위해 Brem과 동료들은 청소년들과(15-17) 성인(19-31)을 대상으로 FMRI와 EEG 검사를 했다.

연구자들은 참가자에게 단어나 기호열을 보여 준 후, 같은 자극이 반복되는지 찾게 시켰다. 별로 어려운 과제가 아니기 때문에 읽기 수행의 정확도나 속도에서 두 집단간 차이는 없었다. 그러나 뇌의 활성화 부위는 달랐다.

Brem은 ERP의 초기 파형에 주목했다. P1(100ms에서 양성 Peak)의 경우 자극의 빛이나 크기 등 저차원적 특징과 관련되어 있다. Brem은 이 파형이 기호열이나 단어 모두 큰 진폭을 갖는다는 사실을 발견했다.

N1 파형은 늦게 나타나며(140-220ms)  자극의 범주와 같은 고차원적 요인과 관련되어 있다. 연구자는 N1 파형이 기호열보다 단어에서 크게 나타난다는 사실을 발견했다. 이 파형의 초기 부분은 temporal parietal occipital junction에서, 나중 부분은 left fusiform에서 발견되었다.

두 집단간 차이가 있었다. 청소년의 경우 성인보다 P1과 N1의 진폭이 컸다. 또 N1의 latency는 기호열보다 단어에서 훨씬 빨랐다.

 

 

연구자는 또 fusiform gyrus를 fMRI로 관찰해봤다. Posterior fusiform 영역은 단어보다 기호열에 반응을 하는 반면, anterior 영역은 단어에 보다 더 반응했다.

 

left fusiform 영역은 독서 능력과 연관된 듯 보인다. 큰 N1 진폭은 실수 없이 읽기 과제를 수행하는 능력과 상관이 있었다. anterior fusiform 영역에서의 강한 신호는 속독과 관련이 있었다.

두 조건간 행동 측정에서 별 차이가 없었음에도 불구하고 뇌에서 다른 결과를 보인 것이 흥미롭다. 난 성인들 사이에서도 이런 차이가 날 수 있는지 궁금하다. 19-31이라는 연령대는 비교적 폭이 큰 편이므로 나는 18세 이상의 경우 어떤 결과를 얻을지 궁금하다.

*Using five regions of interest. 6 mm spheres based on Taleraich coordinates.

Brem S, Bucher K, Halder P, Summers P, Dietrich T, Martin E, & Brandeis D (2006). Evidence for developmental changes in the visual word processing network beyond adolescence. NeuroImage, 29 (3), 822-37 PMID: 16257546

출처: Neurokuz

 

당신이 음악을 좋아하는 사람이라면 운동할 때도 역시 음악 듣기를 좋아할 것이다. 아마 아이팟에 ‘조깅할 때 듣는 음악’,’운동할 때 듣는 음악’ 같은 폴더가 있을지 모른다. 난 개인적으로 헤비메탈 팬이다. 메탈리카나 아이언 메이든의 음악은 운동할 때 집중할 수 있게 해준다. 내 mp3에는 ‘Heart attack music’이라는 플레이리스트가 있는데, 이 폴더에 있는 음악들(헤비메탈 음악)은 내가 지친 상태에서도 몇 마일을 더 뛸 수 있는 힘을 준다.

 

어떤 종류의 음악이던 간에 좋아하는 음악은 운동할 때 도움을 준다. 새 연구 결과에 의하면 사람들은 강도 높은 사이클 운동 간 좋아하는 음악을 들으면 더 많이 달릴 수 있고 고통도 덜 느낀다고 한다. 이 연구는 불행히도 15명의 남자 피험자로부터 얻은 데이터에 근거한다는 제한점이 있지만 결과는 의미심장하다. 좋아하는 음악을 들은 조건이 평균 9.8km를 달린 반면, 좋아하지 않는 음악을 들은 경우 7.1km정도를 달렸다(음악이 없는 상태에서는 평균 7.7km를 달렸다)

연구자들은 피험자들이 어떤 종류의 음악을 좋아하는지는 알지 못한다고 말했다. 하지만 보통 빠른 템포의 음악(분당 117 비트)을 느린 템포보다(분당 95비트) 선호했다고 말했다. 아마 빠른 템포의 음악은 심장 박동수를 증가시켜서 강도 높은 사이클링을 가능하게 했을 것이다. 그러나 ‘선호하는’음악과 ‘선호하지 않는’음악 조건을 나눌 때는 박자를 엄격히 통제해야 정교한 실험이라 할 수 있다. 연구자들은 이런 점까지 고려하지 못한 셈이다.

어찌되었든 간에 음악은 정서나 기분에 큰 영향을 미치며 특히 좋아하는 음악은 신체 활동을 돕는다. 연구자들은 음악이 운동간 운동하는 사람의 주의를 분산시켜서 피로나 신체적 고통에 집중을 덜 하게 만든다고 설명한다. 아마 이런 이유에서 우리는 좋아하는 음악을 계속 들으려 하는지 모르겠다. 만약 좋아하지 않는 음악일 경우 우리는 이 음악을 마음 속으로 차단하거나 무시하게 되며 신체적 고통에 집중하게 만든다. 우리가 정말 음악을 좋아해서 거기에 심취한다면 고통을 무시하게 되는 것이다. 만약 뇌영상 촬영이 동원되었더라면, 좋아하는 음악을 듣는 동안 고통을 관장하는 insula cortex의 활성화가 덜했을지도 모른다.

이 연구가 주는 교훈은 다음과 같다. 운동하러 갈 때는 아이팟을 들고 가라.

References:
Nakamura PM, Pereira G, Papini CB, Nakamura FY, & Kokubun E (2010). Effects of preferred and nonpreferred music on continuous cycling exercise performance. Perceptual and motor skills, 110 (1), 257-64 PMID: 20391890

출처: Big think 

번역: 인지심리학 매니아

공 감은 굉장히 복잡한 감정상태이며 한낯 미물인 쥐의 경우도 마찬가지다. 다른 쥐가 고통스러워하는 모습을 보면 쥐들도 자신이 아픈 것처럼 행동한다. 원숭이도 마찬가지이지만 오직 자신과 친한 원숭이에 한한다. 사람 역시 싫어하는 사람에 대해서는 덜 공감하는 편이지만, 우리 인간은 또 다른 변수가 작용한다: 인간은 ‘그들’보다 ‘우리 같은 사람에 더 공감하는 편이다. 이번 연구는 이런 우리-그들 분류법이 일반적임을 보여준다. 뇌는 우리 중 누군가의 행동에 특별한 방식으로 반응한다.

 

이 런 연구들은 최근 들어 각광을 받고 있다. 이 연구의 중심 아이디어는 사람이 심리적 수준에서 같은 정서를 경험한다는 것이다. 내가 누군가의 고통을 봤을 때 나의 뇌가 내 고통인 것 처럼 반응한다는 것이다. 이 현상이 흥미를 끄는 이유는 분리되어 있는 것처럼 보이는 현상들을 통합할 수 있기 때문이다. 공감은 사람간 관계에서 발생한다는 점에서 사회적 요소이다. 또한 심리학적 경험이기도 하다. 또 공감하는 사람의 몸에서 발생하는 신경학적 현상이기도 하다. 이렇게 여러 수준에서 일어나는 현상들을 통합하는 모델은 보다 완벽한 설명을 제공할 것이다. 또 이 모델은 이론들을 강하게 지지할 것이다. 사람들에게 공감을 느꼈냐고 물어보는 것보다 물리적 수치를 직접 측정하는 게 훨씬 정확할 테니 말이다.

 

지난 해 북경대의 Xiaojing Xu 연구팀은 Mri를 이용하여 사람의 볼을 면봉 또는 뾰족한 바늘로 찌르는 장면을 학생들에게 보여준 다음 전대상회(anerior cingulate cortex)의 반응을 관찰하였다. ACC(전대상회)를 포함한 뉴런은 내가 아프거나, 다른 사람이 아픈 것을 볼 때 활성화된다. 연구팀은 이 외에 참가자의 뉴런이 같은 인종의 고통에 훨씬 반응을 강하게 한다는 것을 발견했다. 중국인은 중국인의 고통에, 백인은 백인의 고통에 더 강하게 반응했다.

 

토론토 대학의 Jennifer Gutsell과 Michael Inzlicht의 새 논문은 공감을 직접적으로 다루지 않았다. 이들은 서른 명의 학생에게 같은 또래의 사람들이 물을 한잔 마시는 장면을 보여주고 참가자에게 동일하게 따라 하도록 지시했다. 이 때 학생들에게 부착된 EEG를 통해 motor coortex의 활성화를 관찰했다. motor cortex는 자신이 직접 행동할 때 뿐만 아니라 다른 사람의 행동을 지켜보는 것만으로도 활성화되었다. 그러나 물을 마시는 사람이 흑인인 경우, 동남아시아나 서남아시아 인의 motor area는 그다지 활성화되지 않았다.

 

모든 학생들은 Symbolic Racism Scale을 작성하게 했다. 이 문항은 인종 편견의 정도를 관찰하는 설문지이다. 연구자들이 이 점수와 EEG의 결과를 비교한 결과 상관이 있는 것으로 드러났다. 편견이 심한 학생일수록 motor cortex가 덜 활성화된 것이다.

 

연구자들은 이것이 바로 우리-그들 이분법의 차이라고 설명했다. 그러나 이 현상은 일반적인 현상의 일부분일 뿐이라고 말했다. 우리는 우리가 좋아하는 사람일 때만 그들의 고통을 ‘정신적으로 시뮬레이션’하지만 나와 다른 집단의 사람에 대해서까지 그렇게 하지는 않는다.

 

이 결과가 결국 인종적 편견이 뇌 안에 내장되어 있음을 의미할까? 두 가지 이유를 고려할 때 그렇지 않을 것이다. First, there's that earlier research I mentioned, in which men empathized less with others if they believed those others had been unfair. That suggests that empathy is shaped by experience—that we learn who to "mentally simulate" and who not to.

 

두 번째로 연구자들이 ‘인종’을 실험의 조작변인으로 선택한 이유는 이 변인이 우리-그들 현상을 설명하는 유일한 변인이기 때문이 아니다. 인종은 누구에게나 이해하기 쉽고 이름을 통해 쉽게 판별할 수 있기 때문에 실험에 사용하기 편하다. 이 변인 역시 100% 신뢰할 수 없지만 종교나, 국적, 집단 같은 변인에 비할 때 오류에 빠질 확률이 적다.

 

즉, 인종이 ‘편견의 신경과학’ 연구에 많이 사용되는 이유는 실험에 사용하기 편하기 때문이지 특별하기 때문은 아니다. 이 논문의 진짜 포인트는 우리-그들의 분류법이 일반적인 현상이라는 점이다.

 

More on empathy research:

Frans de Waal's The Age of Empathy is a great introduction to the field (de Waal is one of the founders of the shared-neural-patterns model for empathy). Papers discussed in this post are here:

Gutsell, J., & Inzlicht, M. (2010). Empathy constrained: Prejudice predicts reduced mental simulation of actions during observation of outgroups Journal of Experimental Social Psychology DOI: 10.1016/j.jesp.2010.03.011

Xu, X., Zuo, X., Wang, X., & Han, S. (2009). Do You Feel My Pain? Racial Group Membership Modulates Empathic Neural Responses Journal of Neuroscience, 29 (26), 8525-8529 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2418-09.2009

Singer, T., Seymour, B., O'Doherty, J., Stephan, K., Dolan, R., & Frith, C. (2006). Empathic neural responses are modulated by the perceived fairness of others Nature, 439 (7075), 466-469 DOI: 10.1038/nature04271

출처: Reading and Word Recognition Research

번역: 인지심리학 매니아

 

우리는 뇌의 성숙을 연구하기 위해 어른 집단, 어린아이 집단의 뇌를 스캔 해서 비교해볼 수 있다. 하지만 몇 가지 문제가 있다.

한 가지 문제는 어린 아이들이 수행하기 힘든 과제를 부여한다는 점이다. 어린 아이들은 보통 이런 과제에서 낮은 정확성과 지연된 반응시간을 보인다. 이런 차이점은 뇌 활성화에 유의미한 차이를 가져올 수 있다(활성화는 몇 초간에 이루어지며, 참가자의 반응시간이 느려질수록 뇌 활성화도 증가하는데 이는 순전히 참가자가 과제에 시간을 더 많이 들였기 때문이다). 그렇다면 우리는 뇌의 성숙과 단순한 과제 수행 미숙으로 인한 활성화를 어떻게 구분해 낼 것인가?

2002년도에 Schlaggar와 동료들은 성인과 어린아이 집단에게 유사한 과제를 부여해서 이 문제를 해결했다. 이들은 어린아이와(7-10세) 성인(18-35)의 단어 처리에 관심이 있었다. 참가자들은 스크린에 제시되는 낱말을 보고 cue에 따라 적합한 단어를 말해야 한다(예를 들면 rhyming word나 반대말).

성인과 어린아이 집단을 구분하는 대신 연구자는 각 집단을 하위집단으로 나누었다. 높은 점수를 받은 어린아이와 낮은 점수를 받은 성인이 Performance matched 하위그룹에 속하게 된다(즉, 이들의 점수차는 크지 않은 것이다). 나머지 집단은 Performance Non-matched 하위집단으로 성인과 어린아이간 격차가 큰 집단이다.

연구자들은 left frontal, left extrastriate region을 관찰했다. 이 영역은 언어나 단어 처리와 관련된 부분들이다. 어린아이들은 성인에 비해 이 영역의 활성화가 두드러졌다.

하 위집단간 차이를 비교해 봤을 때 재미있는 결과가 나왔다. Non-matched subgroup에서 보인 성인-어린아이간 차이가 Performance Matched group에서 사라진 것이다. 이는 뇌 활성화의 차이가 단지 과제수행 능력 때문이라는 점을 말해준다.

그러나 다른 뇌 영역의 경우 matched 그룹과 non-matched 그룹에서 모두 유의미한 차이를 발견했다. 이는 과제 수행 능력 외에 ‘+알파’가 있음을 말해준다.

이 결과가 암시하는 바가 무엇일까? 이는 성인과 어린아이간 과제수행능력을 간과할 수 없음을 말해준다. 만약 우리가 과제수행능력을 집단간 동일하게 통제한다면 이런 차이는 사라질 것이다. 반면, 우리가 두 집단간 수행을 동일하게 통제해도 여전히 발견되는 차이가 있다.

몇 가지 생각해 볼 점이 있다. 첫째로, 성인-어린아이간 수행차이를 통제한 연구자는 존경할만하지만 그렇게 함으로써 opposite selection biase가 나타났을 수 있다. 우리는 어른만큼 수행을 잘하는 어린이와 어린이만큼 수행을 못하는 어른들이 어떤 수행을 보이는지 고민해봐야 한다. 이런 두 그룹을 비교한 다음 이를 전집에 일반화하는 것이 가능한가?

둘째로, 스캐너 안에서의 과제 수행을 통제한다는 것이 무엇을 의미하는가? 만약 우리가 이것을 혼입이라고 생각해서 통제하게 될 경우, 우리 연구에서 과제수행 차이가 아무 의미 없음을 말하는 것이다. 이는 사실이 아니다. 우리는 지금 두 집단간 단어 처리의 차이를 보려 하는 것이기 때문에 우리가 이를 통제하는 것은 우리가 보려 하는 것을 걸러내고 있는 셈이 된다.

셋째로, 과제수행능력의 차이와 뇌의 성숙으로 인한 차이를 구분하는 것은 유익할 수 있다. 읽기의 경우 이 둘을 구분하기가 쉽지 않다는 것이 문제다. 어린아이는 7-18세 동안 성숙하는 과정에서 무수히 많은 읽기 과제를 수행하기 때문에 뇌가 변화한다. 따라서 우리가 어린아이의 읽기 능력을 연구할 때는 우리가 보고자 하는 것을 먼저 생각해 봐야 한다. 그렇다면 비교하고 분석해야 할 대상이 달라져야 할 것이다.

Schlaggar BL, Brown TT, Lugar HM, Visscher KM, Miezin FM, & Petersen SE (2002). Functional neuroanatomical differences between adults and school-age children in the processing of single words. Science (New York, N.Y.), 296 (5572), 1476-9 PMID: 12029136

Casey, B. (2002). NEUROSCIENCE: Windows into the Human Brain Science, 296 (5572), 1408-1409 DOI: 10.1126/science.1072684