캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스가 이끄는 연구진은 뇌가 먼저 예상되는 대상의 광범위한 범주를 표적으로 삼은 후 구체적인 대상에 집중한다는 사실을 밝혀냈습니다. 이 연구 결과는 ADHD나 자폐증과 같은 질환 치료에 시사점을 제시합니다.
우리 뇌는 우리가 보는 것의 우선순위를 어떻게 정할까요? 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스 연구진이 주도한 최근 연구는 뇌가 시각적 주의를 어떻게 조절하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공했습니다.
발견, 출판 신경과학 저널에 실린 연구에 따르면, 우리의 뇌는 구체적인 세부 사항에 집중하기 전에 먼저 광범위한 특징에 초점을 맞춘다는 것을 알 수 있었습니다.
"저희 연구는 우리의 뇌가 먼저 예상되는 대상의 광범위한 범주를 나타내는 뉴런을 활성화하여 주의를 집중할 준비를 하고, 그 후 빠르게 그 집중력을 예리하게 한다는 것을 보여줍니다."라고 UC 데이비스의 마음과 뇌 센터 공동 소장이자 심리학 및 신경학 저명한 교수인 조지 R. 맨건은 말합니다. "이는 뇌의 주의 메커니즘이 계층 구조로 구성되어 있어 시간이 지남에 따라 주의의 초점을 좁혀가며 자극을 인지할 준비를 한다는 것을 의미합니다."
뇌 활동 기록
이 연구에서는 뇌파(EEG), 시선 추적 및 머신 러닝 방법을 결합하여 "예상 주의"를 조사했습니다. 이는 다가올 감각적 사건을 인지하도록 준비하는 주의 유형입니다.
연구진은 19세에서 39세 사이의 참가자 25명을 관찰하고 두피에 부착한 EEG 센서를 통해 밀리초 단위의 전기 활동을 기록했습니다.
실험 동안 참가자들은 화면에서 움직이는 색깔 있는 점에 초점을 맞추라는 지시를 받았는데, 이때 움직이는 점은 색상(파란색 또는 녹색)에 따라 또는 이동 방향(위 또는 아래)에 따라 움직였습니다.
"주의에 관여하는 제어 시스템은 먼저 뇌를 광범위하게 조율한 다음, 그 범위를 좁혀갑니다. 마치 조종사가 유럽으로 향하는 비행기를 조종하다가 마지막에는 베를린이 아닌 로테르담으로 접근하는 것과 같습니다."라고 망군은 덧붙였습니다.
초점 미세 조정
연구에 따르면 물체의 색상이나 이동 방향과 같은 광범위한 범주에 초점을 맞추는 데 약 240밀리초가 걸렸습니다. 그러나 특정 색상이나 방향을 파악하는 것과 같은 구체적인 세부 사항에 집중하는 데는 400밀리초가 걸렸습니다.
"움직이는 점의 색상에 주의가 집중되면 움직임 방향에 대한 주의는 억제되고, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다."라고 마음과 뇌 센터의 보조 프로젝트 과학자이자 주저자인 스리니바산 메이야판은 덧붙였습니다. "이렇게 넓은 주의 집중은 관련 없는 색상까지 억제하기 위해 더욱 좁혀지며, 이는 관심 있는 특정 색상이나 움직임에 대한 처리를 돕습니다."
잠재적 영향
우리 뇌의 주의 메커니즘이 작동하는 미묘한 방식을 이해하는 것은 신경학적, 심리적 건강에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 이 연구에서 얻은 통찰력은 ADHD나 자폐증과 같은 주의력 장애에 대한 새로운 치료법 개발에 도움이 될 수 있습니다.
"뇌가 어떻게 주의를 집중하는지 더 잘 이해하면 시스템의 어느 부분이 제대로 작동하지 않는지 알 수 있고, 그로 인해 나중에 다른 지각적 또는 행동적 증상이 나타날 수 있으며, 따라서 치료 접근 방식도 달라질 수 있습니다."라고 망군은 덧붙였다.
플로리다 대학 생체공학과의 저명한 교수이자 J. 크레이튼 프루이트 가문 교수인 밍저우 딩이 이 연구의 공동 저자입니다.
출처: 캘리포니아 데이비스 대학