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개발자

낙관적 뇌와 비관적 뇌에서의 이해득실

KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 2010-08-16

낙관적 뇌와 비관적 뇌에서의 이해득실

캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology, Caltech)에 있는 신경과학자들에 의한 새로운 두뇌-영상화 연구에 따르면, 주어진 일에서 우리가 성공할 것 같은지, 아니면 실패할 것 같은지에 대한 우리의 믿음과 이기고 지는 결과가 직접적으로 인간의 피질에서 운동-계획 회로들(movement-planning circuits)에서 생산하는 신경 노력의 수준에 직접적으로 영향을 준다고 한다.

Caltech의James G. Boswell신경과학 교수인Richard A. Andersen이 이끈 그 연구에 대한 논문은 PLoS Biology 8월호에 발표되었다.

Andersen의 연구실에서의 연구는 행동을 계획하고 결정하는 신경적 기전을 이해하기 위한 연구를 포함한다. 그 연구실은 계획된 행동들이 사지의 운동을 통제할 수 있도록 심각하게 마비된 개인의 뇌 신호들과 인공 사지들 사이에서 접속기(interface)로서 사용될 수 있는 이식된 신경 인공 보정 장치(implanted neural prosthetic devices)의 개발을 목표로 연구하고 있다.

특히, Anderson의 연구진은 후두 정엽(posterior parietal cortex, PPC)라고 불리는 뇌의 고위부에 촛점을 맞추고 있는데, 거기서 감각 자극이 운동 계획으로 변환된다. 이번 연구에서, Anderson과 그의 동료들은 복잡한 일을 수행하도록 요구받은 실험 대상들에서 PPC와 뇌의 다른 부위에서 활동을 모니터하기 위해서 기능성 자기 공명 영상 주사(functional magnetic resonance imaging scanner)를 사용하였다. 트랙볼(trackball)을 사용하여, 그들은 미리 정해진 순서로 컴퓨터 화면 위의 많은 기억된 위치들로 커서(cursor)를 움직여야 했다.

“실험 대상들은 미리 그 순서를 기억할 1초와 그들의 움직임을 계획할 15초가 주어졌다, 그런 다음 그 일을 끝내기 위해 단지 10초가 주어졌다.” 고 PLos Biology 논문의 공동저자이자 Anderson 연구실에 있는 생물학 선임 연구원인 Igor Kagan이 말했다. “우리는 의도적으로 그 일을 어렵게 만들었다?나 자신은 그것을 할 수 없을 것이다”라고 그는 말했다.

실험 대상들은 그 실험에 참여하는 것에 대해서 금전적인 보상을 받았는데, 그들의 수익은 그들의 수행결과에 따라 달라졌다. 얻게 되거나 잃게 될 금액은 시행할 때마다 달라졌다. 예를 들어, 한 시도에서 성공하면 참여자는 5달러를 얻게 되는데 반해, 실패하면 1달러를 잃게 되도록 했다. 다른 시도에서는, 그 일을 올바르게 끝마치면 1달러를 벌지만, 실패하면 5달러를 잃도록 했다. 그렇지 않으면, 성공과 실패가 같은 금액의 이익이나 손실(즉, +5달러 대 -5달러)을 내도록 했다. 실험대상들에게 각각의 시도에서 미리 그 금액을 말해주었다.

그들의 수익금을 받기 전에, 실험대상들은 ? 시험 후 설문조사에서 ? 그들의 수행결과에 대해서 어떻게 생각하는지를 보고했다. 흥미롭게도, 그러한 인식들은 그들의 실제 수행결과와 연관성이 없었다; 그들이 잘 해냈다고 믿는 그룹의 개인들도 마찬가지로 잘 해내지 못했고, 역으로 잘못 했다고 믿는 그룹의 개인들의 경우에도 그러했다.

더 나아가, 그연구자들은 PPC에서 뇌 활동의 유형이 실험대상들이 그 일에서 그들이 얼마나 잘했다고 믿는지?즉, 그들의 실제 수행결과보다는 그들의 수행에 대한 주관적인 인식-와 함께, 성공과 실패로부터 기대하는 금전적인 이득과 손실과 연관된다는 것을 발견했다.

개별적인 실험대상의 뇌가 그 일에서 얼마나 열심히 “일하는지”는 그들의 개인적인 접근법에 따라 달랐다. 예를 들어, “’낙관론자’이며 그들이 잘하고 있다고 믿는 실험대상들은 성공으로부터 더 많은 보상을 받을 것이라고 기대하게 될 때 가장 노력을 많이 쏟아부을 것이다 ? 그리하여 그들의 PPC에서 활동이 늘어나는 것을 보여준다.”고 Anderson은 말했다. 반대로, 그들이 잘못하고 있다고 믿는 개인들?비관론자들-은 실패로 인한 비용이 더 커졌을때 가장 큰 뇌활동량을 보여주었다.

“그들은 비용을 피하기 위해서 더 열심히 노력하고, 잠재적인 수익에 대해서는 덜 신경을 쓰는 것처럼 보였다”고 Kagan은 덧붙였다.
“이 연구는 계획과 행동의 처리과정이 우리가 얼마나 잘하고 있는지에 대한 우리의 주관적인, 그러나 종종 옳바르지 않은, 생각과 함께 잠재적인 수익과 손실에 의해서 영향을 받는다는 것을 보여준다.”고 Anderson은 말했다. 그 결과는 행동을 계획하는 것과 관련된 피질 영역이 또한 의사결정과 연관되는 것 같고, 잠재적인 행동들 중에서 결정할때, 주관적인 요인들과 함께 고급 인식을 고려하는 것 같다는 것을 제안한다.

[원문 정보]
Iyer et al. Motor Preparatory Activity in Posterior Parietal Cortex is Modulated by Subjective Absolute Value. PLoS Biology, 2010; 8 (8): e1000444 DOI:10.1371/journal.pbio.1000444

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/08/100804151500.htm