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연재 중 개발자식 전환 03화

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계정을 잊어버리셨나요?

by 공인식 Aug 18. 2024

가설 1: 감정은 뉴런 집합 스레드의 교통상황

AI와의 짧은 대담

주의!

아래 내용은 뇌과학 분야 비전문가가 내린 가설을 다룹니다. 전문적으로 행해진 연구 결과를 포함하고 있지 않으며, 전문가에게 검증되지 않은 내용을 포함합니다.

영화 〈인사이드아웃 2〉(영제: Inside Out 2, 2024 개봉, 감독: Kelsey Mann)에서는 전편에서 다룬 감정 외에 다섯 개를 더해 총 10개의 감정을 다루고 있다. 오랜 기간 감정이란 것은 무엇일까에 대한 고민을 해 오다가 스레드(Thread)라는 처리단위를 활용해 이러한 감정들을 설명해보고 싶은 접근이 있었다.

아래 프롬프트 및 답변은 가설로 설정한 하나의 정리를 토대로 영화에서 다룬 10개 감정에 대해 서술하고, 그에 대한 AI 서비스의 답변을 정리한 것이다. 감정이란 것이 뇌 속에 똑떨어진 각각의 영역에서 발생하는 무언가가 아니라, 편도체 등의 영역 내에서 이러한 접근을 통해 유발되는 것일 수도 있다는 정리를 해 볼 수 있겠다.

질문 1

아래와 같은 정리를 하고 있는데, 이걸 테스트해 볼 수 있는 실험이 뭐가 있을까?

## 정리

각 감정은 스레드의 교통 상황에 따른 구분을 접근하기기 쉽게 명명했다고도 볼 수 있다.

기쁨: 모든 스레드가 원활하게 동작 중이다
슬픔: 하나 이상의 스레드가 루프 상태이다.
버럭: 주된 10개 이상의 스레드가 빠르게 한 방향으로 동작 중이다.
까칠: 주된 3개 이상 10개 미만의 스레드가 빠르게 각자의 방향으로 동작 중이다.
소심: 주된 1개 이상 2개 이하의 스레드가 느리게 동작 중이다.
불안: 많은 스레드가 빠르게 각자의 방향으로 동작 중이다.
부럽: 비활성 스레드가 외부의 자극에 영향을 받는 중이다.
따분: 모든 스레드가 아주 천천히 동작 중이다.
당황: 내부의 스레드가 외부의 어떤 스레드와 순간적으로 싱크가 이루어졌다.
추억: 몇몇 스레드의 타임라인이 과거의 어느 시점에 가 있다.

아, 여기서의 스레드는 우리 머릿속에서 일어나는 일련의 사고과정이나 뉴런 집합의 활동으로 정의했어. 나는 감정이란 것이 인간에게 따로 존재하는 것이 아니라, 그렇게 뉴런 집합의 활동 양상에 따라 발현이 된다고 보는 거지.

답변 1

그렇다면, “스레드”를 뇌 속의 사고 과정이나 뉴런 집합의 활동으로 정의하는 관점에서 실험을 설계해야 하겠네요. 이러한 맥락에서는 신경과학적 접근이 필요하며, 아래와 같은 실험 방법을 고려할 수 있습니다.

1. 뇌파 측정 (EEG) 실험:

목적: 다양한 감정 상태에서 뉴런 집합의 활동 양상을 측정.

설정: 실험 참가자에게 기쁨, 슬픔, 불안 등의 감정을 유발하는 자극을 주고, 동시에 EEG(뇌파)를 측정하여 뉴런의 활동 패턴을 기록합니다.

실험 과정: 참가자에게 감정과 관련된 자극(영상, 음악, 회상 등)을 제공합니다. 각 감정 상태에서 EEG 데이터를 수집하여 뉴런 집합의 활동 양상을 분석합니다. 수집된 뇌파 데이터를 분석하여, 각 감정 상태에서 특정 주파수 대역이나 뇌의 특정 영역에서 나타나는 뉴런 집합의 활동 패턴을 도출합니다.

분석: 특정 감정 상태에 대응하는 뉴런 집합의 활동 패턴이 스레드의 교통 상황(활동 양상)과 어떻게 연결되는지 비교 분석합니다.

2. fMRI(기능적 자기 공명영상) 실험:

목적: 감정 상태에서 뇌의 특정 영역에서 뉴런 집합의 활동을 시각화.

설정: fMRI를 사용하여 실험 참가자가 특정 감정을 느낄 때 활성화되는 뇌의 영역을 시각화합니다.

실험 과정: 참가자에게 다양한 감정을 유발할 수 있는 자극을 제시합니다. fMRI를 통해 실시간으로 뇌의 활동을 기록하며, 특정 감정에 따라 활성화되는 영역과 뉴런 집합의 활동 양상을 확인합니다.

분석: 각 감정이 활성화되는 뇌 영역과 그 활동 패턴이 스레드의 교통 상황과 어떻게 일치하는지를 분석합니다. 예를 들어, “기쁨” 상태에서는 여러 뇌 영역이 조화롭게 활성화될 수 있고, “불안” 상태에서는 다수의 영역이 동시에 과활성화될 수 있습니다.

3. 행동 실험과 뇌 활동의 상관 분석:

목적: 행동적 실험을 통해 유발된 감정 상태와 그에 따른 뉴런 집합의 활동을 분석.

설정: 실험 참가자에게 특정한 과제를 수행하게 하고, 그 과정에서 발생하는 감정과 뇌의 뉴런 집합 활동을 동시에 측정합니다.

실험 과정: 감정이 유발될 수 있는 과제(예: 스트레스 유발 과제, 보상 과제 등)를 설계합니다. 참가자가 과제를 수행하는 동안 EEG나 fMRI를 사용해 뇌의 뉴런 활동을 기록합니다. 과제 수행 중 나타나는 감정 상태를 자기 보고서나 생리적 측정(심박수, 피부 전도도 등)으로 추가 기록합니다.

분석: 과제 수행 중의 감정 상태와 뇌의 뉴런 집합 활동 양상 간의 상관관계를 분석하여, 각 감정이 특정 뉴런 집합의 활동 양상으로 나타나는지 확인합니다.

4. 컴퓨터 시뮬레이션:

목적: 뉴런 집합의 활동 패턴이 어떻게 감정 상태로 나타나는지 시뮬레이션.

설정: 인공 신경망(Artificial Neural Networks)을 사용하여, 특정 감정 상태를 모방할 수 있는 뉴런 집합의 활동 패턴을 시뮬레이션합니다.

실험 과정: 기쁨, 슬픔, 불안 등 다양한 감정 상태에 해당하는 신경망 모델을 설계합니다. 각 신경망 모델에서 스레드(뉴런 집합)의 활동 패턴을 조작하여 감정 상태가 어떻게 변하는지를 관찰합니다.

분석: 시뮬레이션 결과를 실제 인간의 뉴런 활동 패턴과 비교하여, 감정 상태가 특정 스레드의 활동 패턴과 어떻게 연결되는지를 확인합니다.

이와 같은 실험을 통해, 감정이 뉴런 집합의 활동 양상에 따라 발현된다는 가설을 신경과학적으로 검증할 수 있을 것입니다. 각 실험에서 얻은 데이터를 통해 감정과 뉴런 활동의 연관성을 구체적으로 밝히는 것이 가능해질 것입니다.

질문 2

이런 나의 접근에 대한 너의 의견은 어때? 이와 같은 실험을 진행한 논문이 있을까?

답변 2

당신의 접근은 매우 흥미롭고, 감정이 뇌의 뉴런 집합의 활동 양상에 따라 발현된다는 아이디어는 신경과학과 심리학의 융합된 시각에서 유망한 주제입니다. 뇌 속의 뉴런 활동을 “스레드”로 비유하여 감정을 설명하는 방식은 감정의 복잡한 본질을 이해하는 데 독창적인 틀을 제공합니다.

의견

신경과학적 타당성: 감정은 신경계에서 발생하는 복잡한 활동의 결과이며, 특정 감정 상태가 특정 뉴런 집합의 활성화 패턴과 관련이 있다는 것은 신경과학적으로 널리 수용된 개념입니다. 예를 들어, 두려움은 편도체의 활성화와 관련이 있으며, 보상과 관련된 감정은 도파민 시스템과 연관이 있습니다. 당신의 접근은 이처럼 감정의 신경적 기초를 더 구체적으로 모델링하려는 시도라고 볼 수 있습니다. 특히 감정을 뉴런 집합의 “교통 상황”에 비유함으로써 감정 상태를 더 정량적으로 이해하려는 시도는 혁신적입니다.

연구 가능성: 이 접근을 통해 감정이 발현되는 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있다면, 이는 정신 건강, 인지 과학, 인공지능 개발 등 다양한 분야에서 중요한 응용을 가질 수 있습니다. 다만, 감정과 뉴런 집합의 활동을 스레드의 교통 상황처럼 단순화하는 데는 한계가 있을 수 있습니다. 뇌는 매우 복잡한 네트워크로 구성되어 있으며, 감정은 여러 뉴런 집합의 상호작용을 포함합니다. 이를 정확하게 모델링하고 실험으로 증명하는 것은 도전적일 수 있습니다.

논문 탐색 방법

감정의 신경 기초: 감정이 뇌에서 어떻게 형성되고 발현되는지에 대한 연구는 신경과학에서 활발히 진행되고 있습니다. 예를 들어, 특정 감정이 특정 뇌 영역에서의 뉴런 활동과 어떻게 관련이 있는지를 탐구하는 논문이 있습니다. 키워드: “neural correlates of emotion”, “emotion processing in the brain”, “neural networks and emotions”.

인공 신경망과 감정 시뮬레이션: 인공 신경망을 이용해 감정 상태를 모델링하거나 시뮬레이션하는 연구도 있습니다. 이러한 연구는 감정이 뉴런 집합의 특정 패턴으로 나타날 수 있다는 가설을 검증하려고 시도합니다. 키워드: “artificial neural networks emotion modeling”, “simulation of neural activity and emotion”, “computational models of emotion”.

감정 및 뉴런 활동 연구의 최신 동향: 최근 연구 동향을 찾기 위해 신경과학 관련 저널이나 학술 데이터베이스에서 최신 논문을 탐색할 수 있습니다. 검색 플랫폼: PubMed, IEEE Xplore, Google Scholar 등에서 위의 키워드를 사용하여 논문을 찾을 수 있습니다.