2015-10-27

두뇌는 새로운 생각을 어떻게 건축하는가

사람은 이상하고 처음으로 접하는 상황을 묘사한 문장을 읽어도 전체적 맥락에서 내용을 쉽게 이해할 수 있습니다. 문장을 구성하는 각각의 단어의 의미를 명확히 알고 있다면 두뇌가 문장의 의미를 이해할 수 있도록 단어를 조합하기 때문입니다. 이와 같이 뇌가 생각을 어떻게 건축하는지에 대해 최근 하버드 대학교의 심리학자가 논문을 발표하였습니다.

두뇌는 새로운 생각을 어떻게 건축하는가

두뇌는 새로운 생각을 어떻게 건축하는가


하버드 대학교의 심리학교수인 조슈아 그린은 인간 뇌가 변수와 변화하는 수치를 사용하는 실리콘 컴퓨터와 유사하게 작동한다고 밝혔습니다. 두 개의 인접한 뇌영역이 개념적 대수학과 같은 방법을 사용하여 새로운 생각을 만든다고 합니다. (two adjacent brain regions allow humans to build new thoughts using a sort of conceptual algebra)

그린교수와 연구진이 학술지 PNAS에 발표한 논문에 따르면, 뇌는 "무엇을 하나?(What)", "누가 하나?(Who)", "누구에게?(To Whom)"와 같은 복수의 개념을 변수화하여 필요한 사고체계를 구축하고 있습니다.

예를 들어 '미국 바이든 부통령이 러시아 푸틴에게 게임에서 승리했다'라는 처음 보는 상황을 만나면, 뇌는 '승리(What)'에서 '행동(Action)'의 변수, '바이든(Who)'에서 '동작의 주체(Agent)'의 변수, '푸틴(To Whom)'에게서 '동작 대상(Patient)'의 변수의 값을 각각 산출합니다. 이를 통해 처음에는 이해가 안되는 상황이지만 각각의 단어를 연결하여 뇌 속에서 상황을 만들어 이해하게 된다고 합니다.

그러고보면, 마치 언어 문법적으로 생각하는 것 같습니다. 각각의 단어를 실제 상황처럼 뇌 속에서 인식하여 구체화하나 봅니다. 그렇다면 언어가 바뀌면 사고방식도 변화한다는 것과 같은 맥락이 아닐까 생각되네요.

언어의 동작주체와 피동작 대상의 이해


아무튼 그린의 연구팀은 이러한 정신적 문법을 인코딩하고 있는 뇌의 영역을 파악하는 데 성공했습니다. 연구팀은 '개가 남자를 뒤쫓는다', '남자가 개를 쫓아갔다'와 같은 새로운 사고를 구축하는 몇가지 단문을 학생에게 읽어 주고 뇌의 반응을 MRI로 스캔했습니다. 그러자 측두엽의 안에 있는 2개의 영역이 단문의 동작주체와 동작대상을 나타내는 단어에 반응하는 것으로 밝혀졌습니다. 머리 중심에 위치한 영역이 동작주체에, 귀에 가까운 곳에 위치하는 영역이 피동작 대상에 관한 정보를 처리하는 것으로 나타났습니다.

논문 공저자이며 박사후과정 스티븐 프랭크랜드에 따르면 뇌는 한번 구축된 사고패턴을 재사용하고 있다고 합니다. '개가 남자를 뒤쫓는다'와 '개가 남자를 긁는다'와 같은 동사가 다른 단문을 들려주어도 '개'가 동작주체인 패턴을 기억하고 있었습니다. 즉 인간은 새로운 사고를 만들 때마다 재사용 가능한 공식을 만들게 됩니다. 인간의 생각체계는 상당히 복잡한 프로세스를 통해 이루어지고 있었습니다.

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