인간의 뇌 기억용량은 한계가 있는가

인간의 기억 메커니즘은 뇌에서 어떻게 기능하고 있을까요?  인간은 날마다 새로운 기억을 축적하고 있습니다. 그러나 새로운 기억이 쌓이면서 뇌가 가득차게 되지 않을까라는 의문이 있습니다. 인간의 뇌는 하드디스크 드라이브처럼 용량 부족이 되지는 않을까요? 사실 중요한 것은 기억의 종류에 대한 것입니다. 그러면 기억용량의 한계에 관한 최근의 흥미로운 연구결과를 살펴보겠습니다.

인간의 뇌 기억용량은 한계가 있는가

기억 메커니즘은 하나의 정보가 각각의 뇌 세포를 사용하는 것이 아닙니다. 기억은 장기간에 걸쳐서 신경계를 구성하는 뉴런 회로로서 네트워크화 됩니다. 그때 새로운 패턴을 형성하는 뇌 용량은 이론상 무한대이며 기억하는데 이상은 없습니다.

그러나 기억은 언제나 그대로 보존되는 것은 아닙니다. 비슷하지만 다른 추억들끼리 합쳐져 새로운 종류의 기억을 완성하는 경우가 있습니다. 만약 생각나지 않는 것이 있었다면 그것은 기억으로서 가치가 없다는 의미입니다. 유사한 기억이 서로 방해하고 올바른 기억이 표면에 나오는 것을 방해합니다. 이른바 기억의 간섭이란 현상입니다.

저자는 이러한 현상을 신경 메커니즘으로 풀어내고 있습니다. 이런 방해가 일어나는 이유는 서로 비슷한 기억이 유사성으로 인해 방해하기 때문입니다. 뇌는 올바른 패턴을 찾아야 합니다. 만약 혼란이 오게되면 제대로 기억할 수 없게 됩니다.

저자는 예로서 비슷한 언어를 배울 때를 들고 있습니다. 포르투갈어와 스페인어처럼 비슷한 언어를 함께 배우게 되면 한 단어가 다른 언어의 영역에 침략 한다고 느낄 수 있습니다. 이것은 하드 드라이브 용량이 부족하다는 것이 아니라 새로 습득한 정보를 분류하거나 그룹화하면서 배우고 있기 때문입니다. 혼란이 오게 되면 제대로 외울 수 없는 것이죠.

장기와 단기 기억의 차이

그러나 이런 장기기억과 달리 단기기억에서는 다른 현상이 나타납니다. 바로 기억용량을 채우고 과부하가 걸리게 됩니다. 단기기억에서는 단 몇개의 정보를 머리 속에서 동시에 다루기만 해도 참으로 힘들어집니다.

연구원들은 단기기억에서 인간이 기억하는 수를 밝혔습니다. 결코 많지 않습니다. 대부분의 사람은 3개 내지 4개의 그림 패턴 밖에 기억하지 못합니다. 문자를 임의로 기억하고 말하게 하면 겨우 7개에서 막히고 맙니다. 그러나 비슷한 문자열이 있다면 달라집니다. 9개라도 기억할 수 있습니다. 왜냐하면 문자열이 이미 머릿속에 그룹화되어 있기 때문입니다.

모든 일에 의미를 할당하여 하나의 큰 덩어리로 만들면 우리는 조작할 수 있는 개념의 수를 늘릴 수 있습니다. 즉 학습 프로세스에서 단기기억을 장기기억으로 바꾸는 셈입니다. 뇌는 대략적인 요소를 추출하여 평생 쌓아 온 분류방식에 저장하여 대량의 정보를 효율적으로 처리합니다.

학습과 관련된 망각 프로세스

그리고 망각 또한 학습 프로세스에서는 중요합니다. 우리의 뇌는 무한한 양의 정보를 저장하지는 못하고 있습니다. 어느 임상실험에서는 무언가 새로운 것을 배우면 잊는 것을 촉진한다는 사실을 밝혔습니다. 이는 낡은 정보에 의해서 보다 새롭고 유익한 정보가 가려지는 일은 없다고 생각하면 되겠습니다.

Nature Neuroscience에 발표된 논문에서는 이러한 메커니즘을 밝히기 위해 신경촬영법(neuroimaging)을 사용하고 있습니다.  두 가지 생각이 서로 경쟁하고 있을 때, 뇌는 옛 기억을 억제 메커니즘으로 나오지 못하게 합니다. 신경회로 네트워크는 옛 기억을 약하게 하고 새로운 기억을 촉진합니다.

그러나 무언가를 잊었다고 해서 그것은 영원히 사라진 것은 아닙니다. 원하는데로 올바른 정보를 끌어내기 어려워서 그렇지 정보는 아직 뇌에 그대로 있습니다. 우리의 뇌는 사용하는 것보다 훨씬 많은 용량을 갖추고 있습니다.