내 머리 속에 메모리
뇌 - 기억 1) 고전적 작동기억
드라마 도깨비 - (출처 : 네이버 TV 캐스트)널 만난 내 생은 상이었다.
2016년 하반기, 2017년 상반기를 뜨겁게 달군 드라마 [도깨비]에서 김신이라는 도깨비는 '무'로 돌아간다. 그 전에 자신의 연인 지은탁에게 사랑한다고 말하며 사라진다. 그 후 도깨비를 기억하는 사람은 저승사자 빼고는 아무도 없었다.
드라마는 판타지적 요소가 있기에 기억을 잃어버리거나 다시 찾는 과정들을 납득할 수 있다. 현실에서는 어떨까. 기억이 갑자기 없어져버릴 수 있을까? 기억은 어디에 있는 것일까?
브렉트로닉 엔지니어의 첫 글을 뇌와 기억이라는 키워드로 시작해볼까 한다. 이 글에서는 기억과 뇌의 관계를 탐구하고 기억이 어디에서 어떻게 처리되는지를 고찰해볼 것이다.
아래 그림과 같이 Baddeley & Hitch, 1974 와 Atkinson & Shiffrin, 1968 이 주장한 인지 모델을 결합하여 인지신경과학의 기능적 구조체계를 만들 수 있다.
기능적 구조체계주의 집중을 상징하는 두 개의 노란 화살표가 있다. 각각 의도적 주의집중(상향적)과 자연발생적 주의집중(하향적)으로 나뉜다. 장기기억에 대한 내용은 회색상자에 표시되어 있다. 이 그림은 뇌와 기억, 마음에 대한 첫 스케치로 적합한 모델이다. 모든 감각들은 수많은 수용기들을 갖는 수용기 표면에서 부터 시작한다. 모든 감각경로는 피질 중간에서 부터 뒷부분 까지에 골고루 분포되어 있다. 또한 모든 감각들은 감각완충장치 (sensory buffer)라 불리는 일시적인 저장 능력을 갖고 있다. 선택적 주의집중(selective attention)이 유연성있게 향상하는 활동에는 감각활동을 살펴보면 된다. 최근 증거에 따르면, 선택적 주의 집중에 관여하는 뇌의 영역에 대해 많은 논쟁이 있지만 시각적 주의집중에 관여하는 피질 영역은 안구운동조절에 관여하는 영역과 겹치는 것을 알 수 있다.
뇌에서 작동기억(실시간으로 뇌에서 필요한 정신적 과정을 하기 위해 저장하는 일시적 기억)을 담당하는 부분은 그림에서 중앙집행부이다. 이 box의 역할을 담당하는 뇌에 구역은 전두엽이다. 뇌의 해부학적 구조를 살펴보면 전두엽은 뇌의 앞쪽에 위치한다. 이 집행 기능은 뇌에 대한 모든 의지적 활동에 대한 감독상의 조절까지 포함한다(E.G. Luria, 1976; Goldberg, 2001; 8장, 11장 참조). 19세기 초에 발견한 브로카 영역은 약간의 집행적인 기능을 갖는데 이 영역은 전두엽에서도 전전두피질의 한 부분이다. 작동저장(Working storage)는 내측두피질과 전전두영역들이 관련되어있고 역동적인 활동을 보여준다. 뉴런들이 활발하게 움직이면서 집단으로 형성하고 이 집단들이 결정화 되면서 영구기억이 남겨진다. 하지만 작동저장은 역동적이어서 영구기억보다 붕괴에 더 취약한 성질을 갖는다. 언어리허설(Verbal rehearsal)과 시공간 스케치북(Visuospatial sketchpad)는 내부감각(inner sence)을 표현하고 있다. 이 두 개념은 그림 아래의 회색상자들과 지속적으로 커뮤니케이션 한다. 언어리허설은 속으로 말하는 행위의 또 다른 용어라고 볼 수 있는데 사람들은 깨어 있는 시간 동안 거의 속으로 말하며 보낸다(Luria, 1976; Morin, 1993). 속으로 말하는 행위는 정보를 리허설 하고 기억하기 위한 것만은 아니다. 지금 내가 관심있어 하는 것을 외부로 표출하지 않도록 하고 속으로 해설을 하는 과정이다(Singer, 1993). 여기에 복잡하게 사람의 언어 능력들이 연관되어 있다. 따라서 장기저장의 언어적, 의미적(Linguistic and Semantic) 요소들과 밀접하게 묶여 있는 것이다. 시공간 스케치북은 시공간 적 정보를 잠시 붙들어 놓을 수 있는 능력들을 말한다. 예를 들어, 영화관에서의 자리 위치, 공의 위치, 학교에 가는 길 등 이다. 시각적 심상에 대해서는 쉽게 증멸할 수 있다. 사람들에게 자기의 집 현관문을 떠올려 보라고 하는 것이 그 증명 중 하나이다. 자신의 집의 현관문이 왼쪽에서 여는지 오른쪽에 여는지를 눈을 감고 떠올려 '눈'으로 보는 것처럼 확인할 수 있다. 또한 공간에 대한 정보에도 관여한다. 우리가 눈을 감고 물체를 손으로 만지면 그 물체가 무엇인지 구분할 수 있는 것이 그것이다.
드라마 도깨비에서 기억을 잃어버린 은탁이 처럼 계속 간직하고 싶은 기억을 잃어 버린다는 것은 어쩌면 뇌의 구조적인 부분에서 무언가를 건드린 것일 수 도 있다. 하지만 좀 더 자세히 메커니즘을 이야기하기 위해서는 이번 글에서 제시한 표를 좀 더 분석해봐야 할 필요성이 있다. 다음 글에서는 표와 뇌의 해부적인 구조를 통해 각 영역이 어떤 능력들을 갖고 있는지 간단히 살펴볼 것이다.
Reference
[1] 강봉균 역 (2010), 인지, 뇌, 의식-인지신경과학 입문서 - 1판, 교보문고.
