서울대 이상훈 교수, 네이쳐지 16일자 발표
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 네이쳐 뉴로사이언스(Nature Neuroscience) 16일자 온라인판에 발표했다.
이상훈 교수는 '신경적 전이파도'가 뇌의 어디에서 시작되며, 의식적 시각경험으로 이어지기 위해서 1차 및 2, 3차 시각피질들간의 상호작용이 어떠한 방식으로 이루어져야 하는지 분석했다.
연구결과, 양안경쟁의 전이시기에 발생하는 '신경적 전이파도'가 1차 시각피질에서 시작되지만, 1차 시각피질의 활동만으로 의식의 발생에 충분하지 않고 2차, 3차 시각피질로 전이되어 상위피질에 이르러야 '지각적 전이파도'라는 의식적 경험을 일으킨다는 사실을 발견했다.
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 평가받고 잇다.
양안경쟁((binocular rivalry)은 두 눈이 서로 다른 이미지를 볼 때, 두 이미지는 시감각 의식(visual awareness)의 내용을 서로 차지하려고 경쟁하는데, 시간에 따라 그 경쟁의 승리자가 계속해서 뒤바뀌는 현상이다.
이는 뇌에 제공되는 물리적 입력은 동일한데 마음의 내용은 변화하는 독특한 성질 때문에 의식의 신경적 기반의 과학적 규명에 매우 중요한 현상이다.
이상훈 교수는 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 보고했다.
이번 연구는 과학기술부의 21세기프론티어연구개발사업인 뇌기능활용 및 뇌질환치료기술개발연구사업단(단장 김경진)이 연구비를 지원했다.