무슨 생각하느냐에 따라 뇌 활성화 패턴 달라져
무슨 생각하느냐에 따라 뇌 활성화 패턴 달라져
  • 이민환
  • 승인 2022.09.06 03:52
  • 조회수 2336
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fMRI로 스캔한 뇌. 출처: Wikimedia Commons
fMRI로 스캔한 뇌. 출처: Wikimedia Commons

성균관대 우충완 교수 연구팀이 최근 기능자기공명뇌영상(fMRI)을 이용한 실험을 통해 인간의 생각 흐름을 모델링하고 개인의 우울과 불안 수준을 예측할 수 있는 연구 결과를 발표했습니다.

우충완 교수 연구팀은 60명 이상의 피험자를 대상으로 자유연상 fMRI 실험을 진행했습니다. 이를 통해 생각의 흐름 패턴을 모델링했습니다. 이 모델을 바탕으로 개인의 우울과 불안 수준을 예측할 수 있었습니다. 또한 단어들의 의미를 생각하는 동안 나타나는 뇌활성화 패턴을 분석했는데요. 피험자가 자신과 관련된 생각을 하고 있는지 혹은 긍정적 혹은 부정적인 생각을 하고 있는지 등을 예측할 수 있었습니다. 특히 이러한 뇌활성화 패턴은 자기 자신과 관련된 생각을 할 때 다른 사람과는 다른 개인 고유의 특징을 나타냈습니다.

 

자유연상 기법

자유연상 기법은 이미 150여 년 전부터 심리학, 정신과학 연구 등에 사용됐습니다. 하지만 결과에 대한 분석과 해석이 정량적이지 못하다는 비판으로 현대 과학에서는 주목받지 못한 게 현실이었죠. 하지만 최근 인공지능, 자연어처리 등의 계산과학적 분석 방법론이 발전하면서 자유연상에 대한 관심이 다시 커졌습니다.

생각과 의식의 자연스러운 흐름이 뇌 신경세포들의 자발적 활성화 메커니즘과 관련되어 있을 것이라는 게 학계의 오랜 추측이었습니다. 이를 직접적으로 밝히는 건 쉽지 않은 일이죠. 특히 자유로운 생각의 흐름에 대해 정량적으로 접근할 수 있는 연구 방법론이 부족했습니다.

이를 극복하기 위해 우충완 교수 연구팀은 애리조나 대학의 제시카 앤드류즈해나(Jessica Andrews-Hanna) 교수와 공동 연구를 통해 기능자기공명뇌영상(fMRI)을 촬영하면서 동시에 자유로운 생각의 흐름을 연구할 수 있는 자유연상 과제를 개발한 겁니다.

 

자유연상 의미 과제를 수행할 때 각 주제에 따라 활성화되는 뇌의 영역들이 달라졌습니다. 출차: 성균관대 우종학 교수 연구팀
자유연상 의미 과제를 수행할 때 각 주제에 따라 활성화되는 뇌의 영역들이 달라졌습니다. 출차: 성균관대 우종학 교수 연구팀

이번 연구를 이끈 우충완 교수는 "이 연구는 자유연상이 개인 내면의 생각과 감정을 드러내는 매우 효과적인 도구라는 사실을 과학적으로 보여주었다는 데 의의가 있다"며 "특히 인공지능, 자연어처리 등 현대 계산과학의 렌즈를 통해 역사 속 오랜 아이디어를 바라보면 인간에 대한 새로운 통찰과 임상적으로도 유용한 방법론을 얻을 수 있다"고 말하며 과학기술과 인문학의 통섭을 강조했습니다.

제1저자인 김별 박사과정생(다트머스 대학)은 "본 연구는 언어와 감정, 뇌 활성화, 생리반응을 통해 자연스러운 생각의 여러 측면을 탐구함으로써 인간의 심리를 입체적으로 분석한 독특하고 특별한 연구"라고 연구 소감을 밝혔습니다.

이번 연구는 '사이언스 어드밴시즈'에 8월 31일 게재됐습니다.


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