바이오인

 

과학기술부 연구비지원 국제공동연구를 통해 서울대 심리학과 이상훈 교수 밝혀
네이처 뉴로사이언스 7월 16일자 온라인호에 게재

 

시각적 의식의 시공간적 변화를 조절하는 신경적 기작이 인간 뇌의 여러 위계적 시각피질 활동 간의 상호작용에 있음을 국내연구자가 국제공동연구를 통해 밝혀내었다.

 

서울대 심리학과의 이상훈 교수는 사람의 대뇌 1차시각피질(V1) 표면에서 발생하는 ‘신경적 전이파도(neural waves)’가 ‘지각적 전이파도(perceptual waves)’로 의식되기 위해서는 상위 피질영역들로 전파되어야 하며, 이 때 공간적 주의가 그 전파를 촉진시킴을 입증하는 기능적 기공명영상(fMRI) 실험의 결과를 이 분야 권위지인 네이쳐 뉴로사이언스(Nature Neuroscience) 7월 16일자(미국 현지시각 7월15일, 오후 1시)  온라인호에 게재되었다.

 

두 눈이 서로 다른 이미지를 볼 때, 두 이미지는 우리의 시감각 의식(visual awareness)의 내용을 서로 차지하려고 경쟁하는데, 시간에 걸쳐 그 경쟁의 승리자가 계속해서 뒤바뀐다. 이를 양안경쟁(binocular rivalry)라 하는데, 뇌에 제공되는 물리적 입력은 동일한데 마음의 내용은 변화하는 독특한 성질 때문에 의식의 신경적 기반의 과학적 규명에 매우 중요한 현상이다. 이상훈 교수는 최근 국제협력연구를 통해 양안경쟁 중 시감각 의식의 내용이 변화하는 순간에 '지각적 전이파도'가 일어나며, 이러한 경험을 의식을 뒷받침하는 '신경적 전이파도'를 1차시각피질에서 관찰하여 Nature(2001) 와 Nature Neuroscience(2005)에 보고해왔다. 이번 연구는 나아가 이러한 '신경적 전이파도'가 뇌의 어디에서 시작되며, 의식적 시각경험으로 이어지기 위해서 1차 및 2,3차 시각피질들간의 상호작용이 어떠한 방식으로 이루어져야 하는지 분석하였다. 그 결과, 양안경쟁의 전이시기에 발생하는 '신경적 전이파도'가 1차시각피질에서 시작되지만, 1차시각피질의 활동만으로 의식의 발생에 충분하지 않고 2차, 3차시각피질로 전이되어 상위피질에 이르러야 '지각적 전이파도'라는 의식적 경험을 일으킨다는 결론을 얻었다.

 

이 결과는 지금까지 제대로 규명되지 않은 위계적 시각피질들 각각의 활동, 상호작용, 주의 등의 요소들이 감각경험의 생성에 어떤 차별적 기여를 하는지에 대한 이해를 크게 진전시킨 것으로 평가된다.

 

본 연구는 과학기술부의 21세기프론티어연구개발사업인 뇌기능활용 및 뇌질환치료기술개발연구사업단(단장 김경진)의 연구비지원으로 수행되었다.