뇌, 실제와 상상 이미지 구분 원리 밝혀져

뇌가 실제 이미지와 상상한 이미지를 어떻게 구분하는지 신경과학자들은 뇌가 실제 이미지와 상상한 이미지를 구분하는 방법을 연구하기 위한 새로운 기법을 개발했습니다. 실제 이미지와 상상된 이미지는 뇌에서 같은 시스템을 통해 처리되지만, 대부분의 사람들은 이 두 가지를 구별할 수 있습니다. 6월 5일에 '뉴런' 저널에 발표된 연구에서, 신경과학자들은 상상한 이미지를 현실과 구분하는 두 뇌 영역을 확인하였습니다. "내부 세계와 실제 현실 사이를 구분하는 능력은 일상생활에서 정상적인 기능을 유지하는 데 매우 유용합니다,"라고 영국 런던 대학의 인지 신경과학자 나딘 디즈카(Nadine Dijkstra)는 말합니다. "이 능력이 정신분열증과 같은 질환에서 잘못 작동합니다,"라고 그녀는 덧붙였습니다. 디즈카와 동료들은 사람들이 실제와 상상의 이미지를 구분하는 한계를 탐구하기 위해 실험을 설계하였습니다. 이 실험은 참가자들에게 흑백 줄무늬가 텔레비전 노이즈 배경 위에 다양한 투명도로 표시되는 이미지를 보여주었습니다. 일부 시험에서는 참가자들이 이미지를 보면서 줄무늬를 상상하도록 요청하였으며, 실제로 줄무늬를 보았는지 그리고 얼마나 선명하게 보았는지를 보고하도록 했습니다. 참가자들이 줄무늬를 더 선명하게 상상했을수록, 실제로 줄무늬가 있는지 없는지와 관계없이 실제 이미지로 판단할 확률이 높아졌습니다. 이 연구는 상상과 시각 사이의 중요하면서도 추상적인 상호작용을 측정하고 모델링하려는 시도로, 이는 지금까지 철학적 질문으로 여겨져 왔습니다. 미네소타 주립대 트윈시티 캠퍼스의 신경과학자 토마스 나셀라리스(Thomas Naselaris)는 말합니다. 뇌 활동과 참가자들의 관찰 결과를 연관시키기 위해, 연구팀은 참가자들이 줄무늬가 있는 이미지와 없는 이미지를 보면서 기능 자기 공명 영상(fMRI) 촬영을 진행하였습니다. fMRI는 뇌 활동을 혈류 변화를 추적하여 대리 변수로 활용합니다. 실험 결과, 줄무늬의 선명도와 관련성이 가장 높은 뇌 영역은 후부 융합회(fusiform gyrus)였습니다. 신경과학자들은 이미 후부 융합회가 고차원적인 시각 정보를 처리한다는 사실을 알고 있었지만, 이 영역이 상상된 이미지와 실제 이미지를 구분하는 역할을 하는지에 대해서는 알지 못했습니다. "후부 융합회는 실제 자극과 상상한 자극의 총합을 계산합니다,"라고 디즈카는 설명합니다. "후부 융합회는 이 '현실 신호', 즉 선명도 신호를 추적하여, 참가자들이 이미지를 실제인지 여부를 판단하는데 예측을 제공합니다,"라고 그녀는 덧붙였습니다. 이 연구는 상상과 현실 간의 구분 메커니즘을 이해하는 데 중요한 단서를 제공합니다. 후부 융합회의 역할을 밝힘으로써, 정신질환에서 이 구분 능력이 어떻게 손상되는지에 대한 새로운 통찰을 제공할 수 있게 되었습니다. 연구의 공동저자인 디즈카는 "이 연구는 우리가 내부 세계와 실제 세계를 구분하는 데 필요한 신경 메커니즘을 이해하는 데 큰 도움이 될 것입니다"라고 강조합니다. 이 연구는 또한 정신질환 치료를 위한 잠재적인 응용 분야를 열어놓았습니다. 정신분열증 환자들의 경우, 이 구분 능력이 손상되어 현실과 환상을 구분하지 못하는 증상이 나타나는데, 후부 융합회의 기능을 개선할 수 있는 방법이 개발되면 이러한 증상의 치료에 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다. 산업 전문가들은 이 연구가 상상과 현실 사이의 경계를 과학적으로 이해하는 데 중요한 진전을 이루었다고 평가합니다. 뇌의 특정 영역이 이 구분 과정에 결정적인 역할을 한다는 사실을 확인함으로써, 앞으로 이 영역을 대상으로 한 치료 및 개선 방안 연구가 더욱 활발해질 것으로 전망됩니다. 영국 런던 대학은 인지 신경과학 분야에서 세계적인 명성을 자랑하는 연구 기관으로, 이번 연구를 통해 이 분야의 지식을 크게 확장하였습니다.