뇌와 신경과학

필요,불필요 정보 분석

감각자료 정보 수집보다 선별

시상망상핵에 주목

김태봉 기자

작성 2019.11.29 08:56 수정 2019.12.03 19:45

무언가에 주목할 때 우리 뇌가 하는 일

 

무언가에 주목하고, 집중하는 것은 의외로 복잡한 작업이다.

우리 뇌에 들어오는 정보는 생각보다 많고 다양하기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 우리는 수많은 정보 속에서 필요한 것만 골라 주목할 수 있다.

시끄러운 카페에서 대화를 나누거나 어지러운 서랍 속 필요한 열쇠를 찾는 것은 그리 어려운 일이 아니다.

우리는 어떻게 중요한 특정 정보에 집중할 수 있을까.


그동안 신경과학자들은 뇌가 마치 탐조등처럼 [특정 감각 자료(sensory data)를 집중적으로 조명]하는 과정에 집중해 왔다. 그 핵심은 뇌 바깥쪽 부위인 피질(cortex). 고차원적인 인지능력(higher-order cognition)과 연관된 이 부위의 활동이 감각처리(sensory processing)를 증가시켜 특정 정보에 대한 관심을 강화한다는 분석이다.


감각처리= 신체 및 외부 환경에서 느껴지는 감각들을 해석하고, 그 의미를 확인하는 과정 그런데 최근 감각정보의 [선별]에 주목하는 과학자들이 많아지고 있다.

한 마디로 [필요한 정보에 초점을 맞추기]보다, [불필요한 정보를 걸러냄]으로써 무엇인가에 주목하도록 만든다는 것이다.

감각정보들이 피질로 들어가기 위해서는 시상(thalamus)이라는 관문을 거쳐야 한다. 이때 선별 작업을 진행하는 것이 시상을 둘러싸고 있는 시상망상핵(TRN)이다.


설명: 뇌 중앙에 있는 시상(가운데 빨간색)을 거쳐야 감각정보들이 피질로 들어갈 수 있다.

출처: Michael Halassa

 

시상망상핵의 개별 뉴런들은 각각 시각, 청각, 후각, 미각 등의 감각 정보를 담당하고 있다. 예를 들어 음악을 들을 때는 청각 담당 뉴런이 좀 더 집중적으로 활동하면서 감상에 집중하게 된다.

우리가 다양한 외부 환경에서도 집중력을 유지할 수 있는 비결이 바로 이것이다.

한 번에 여러 일을 진행하는 멀티태스킹 능력 역시 시상망상핵의 각 뉴런 활동이 한꺼번에 이뤄지는 과정을 통해 이뤄진다. 다만 이런 식으로 감각 정보를 선별하고 차단하는 방법이 만능은 아니다.

차단된 정보 중 의도치 않게 중요한 정보가 존재할 수도 있기 때문이다.

 

예를 들어 음악에 집중하며 걷는 경우, 다가오는 자전거나 사람에 인식하지 못하고 부딪힐 가능성이 높아지기 마련이다. 때문에 우리 뇌에서 일부러 주기적인 집중력 약화가 이뤄진다는 견해도 있다.

위험한 위치나 자극에 지나치게 집중하는 것을 방지하기 위한 일종의 방어책이라는 분석이다.

최근에는 기저핵(basal ganglia)이 시상망상핵의 선별작업과 연관됐다는 연구가 나왔다. 이는 비교적 최근에 진화된 피질에 비해 초창기 척추동물에서도 발견됐던 오래된(?) 부위이기에 동물의 진화 연구에 도움이 될 것으로 보인다.

 

기저핵=대뇌반구에서 뇌간에 걸쳐 존재하는 회백질성 신경핵군

한편 집중력과 관련된 이러한 연구는 주의력 결핍, 자폐증 등 다양한 정신질환 치료와도 관련이 깊다.

다양한 연구를 바탕으로 집중력의 비밀이 하루빨리 밝혀지길 기대해 본다.

 

 

 

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