신경과학 - 감각과 지각, 일관된 행동

안녕하세요. 뇌와 감각 간의 관계는 뇌 신경과학의 핵심 주제 중 하나입니다. 감각은 우리 주변 환경에서 수신한 정보를 뇌로 전달하는 과정을 의미하며, 뇌는 이러한 감각 정보를 해석하고 이해하여 우리가 환경에 대응할 수 있도록 도와준다고 하지요. 환경에 대응하는 뇌의 명령은 어떻게 생길까요. 내가 느낀 그대로 행동한다는 말이 과연 뇌과학적으로도 맞는 말일까요?

 

 

 

 

 

 

 

일반감각과 특수감각

 

일반감각과 특수감각

 

 

감각은 일반감각과 특수감각으로 분류됩 일반감각에는 온도, 통증, 촉각, 내장감각, 고유감각 등이 있습니다. 고유감각은 나의 몸의 위치와 자세를 자각하는 감각입니다. 특수감각은 12쌍의 뇌신경이 관련되는데, 미각, 후각, 청각, 시각, 균형감각이 있습니다. 모든 감각에는 공통적인 특징이 있습니다. 감각은 각각의 에너지 양식이 있습니다. 시각은 빛 에너지, 청각은 공기에 의한 압력 에너지, 후각은 화학분자에너지, 미각은 액체에 용해된 화학분자 에너지를 감지할 수 있다는 것입니다. 이 각각의 감각은 각각 특별한 신체영역에 의해 입력됩니다. 시각은 망막, 청각은 달팽이 관 속의 코르티기관, 미각은 혀 표면의 미뢰, 체감각은 피부에 있는 감각판을 통해서 입력됩니다. 감각을 받아들이는 곳, 즉 감각의 수용기 밀도에 따라 그 자극의 크기가 달라집니다. 예로는 손바닥이 등보다 감각수용기의 밀도가 높습니다. 모든 감각은 즉각적입니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

감각과 지각

 

 

감각과 지각은 어떤 차이가 있을까요. 뇌의 정보처리 과정은 감각, 지각, 기억, 운동으로 구분하지만 감각과 지각의 관계는 이해하기가 어렵습니다. 감각은 위의 설명과 같이 즉시, 주관적으로 처리한다면 지각은 보다 객관적이고 논리적이 과정이라고 할 수 있습니다. 감각을 통해 얻은 정보에서 대뇌피질이 그것이 무엇이고 무엇을 의미하는지를 밝혀내는 것이 곧 지각이라는 것입니다. 

 

모든 사과는 다르게 생겼습니다. 하지만 우리는 사과라고 범주화하여 부릅니다. 각 개별에 특성이 아닌 한 사물의 다양한 측면에서 보이는 반복적이고 공통적인 특징을 범주화해서 인식한다는 것입니다. 이것을 지각의 범주화라고 하는데, 일상에서 수시로 변하는 것에도 범주화된 특성에 반응해 일관적으로 행동할 수 있다는 것입니다. 시각은 초급, 중급, 고급 처리 과정으로 나눌 수 있습니다. 초급에는 방향, 색깔, 명암, 깊이 등의 기본적인 정보를 처리합니다. 중급은 배경과 중심사물을 분리하고, 형태와 색체의 성질 등을 처리하게 됩니다. 고급에서는 사물의 지각이 일어납니다. 한 사물을 규정하는 감각 정보와 그 사물에 대한 기억이 만들어지는 것입니다. 이러한 처리과정을 통해 일관된 독립된 대상으로 사물을 지각하는 것입니다.  다시 사과의 예시로 돌아오면 어두운 곳이나 조명에 따라 다르게 보이는 사과의 색깔과 형태를 바라봅니다. 테이블 뒤에 앉은 사람이나 사과 옆의 배는 배경으로 떨어뜨리고 사과에 초점을 맞추는 것입니다. 그리고 기존에 알고 있던 사과라는 범주, 붉은 색, 동그란 형태, 달린 꼭지 등을 떠올리며 이것이 사과다라고 분류하는 것이 바로 사물 시각의 고급 처리 과정이라고 할 수 있습니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

행동하는 뇌

 

일관된 행동

 

 

사물을 지각하는 것은 사물을 구분하여 범주화된 도서관을 뇌 속에 갖는 것과 마찬가지입니다. 시각의 고급처리과정을 통해 일관적인 행동을 할 수 있게 되는 것입니다. 뇌에게는 범주화된, 즉 잘 정리되어 라벨이 붙은 서가에 분류된 책은 곧 의욕을 만들어내는 행위입니다. 이 의욕은 목적이 있는 행동을 만들게 됩니다. 망막에 비친 빛의 에너지에서 사과를 알아보는 것과 같이 말이죠.

 

시각의 처리에는 두 가지 경로가 있습니다. 등쪽을 지나는 경로는 행동에 관한 시각 정보를 만들어내는 경로이며, 행동을 어떻게 할지에 대한 지각 정보를 만듭니다. 이는 의식적으로는 지각하지 못해도 몸의 움직임을 시각적으로 유도해 의식적 사고보다 몸이 먼저 알게 되는 것입니다.

 

배쪽으로 지나는 흐름은 사물의 의식적 형태를 지각하고 사물을 범주화하도록 합니다. 범주화된 것이 대상의 의미가 되어 행동을 유발한다는 것입니다. 행동은 곧 지각의 결과라고 할 수 있습니다.범주화를 통해 사물을 분류하고 이 의미는 의욕으로 이어져 목적 지향의 행동을 결과로 가져온다는 것입니다. 사과를 감각 (붉은 색, 둥근 형태) 하고, 지각 (범주화된 사과의 특성과 감각정보를 비교) 하여 근육을 움직여 들어올리거나, 먹는 등의 행동으로 연결되는 것입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

사람마다 다른 감각과 지각, 일관된 행동

 

 

감각하는 것은 외부에 대한 힌트와도 같습니다. 순간적이고 제대로된 처리를 하지 않으면 일부만을 전달한다는 것입니다. 감각과 지각 그리고 행동이 서로 맞물려 우리를 살아가는 의식이 있는 존재로 만드는 것이죠. 뇌는 감각과 지각을 통해 주변 환경을 재구성합니다. 감각은 지도처럼 펼쳐진 전송 채널입니다. 이를 무엇인지 밝혀내는 것이 지각이고, 감각을 지각으로 변환하는 것은 개인이 만들어내는 창의적인 과정인 것입니다. 신경세포들이 서로 얽혀 작용하는 것입니다. 인식을 하던 하지 못했던 받아들인 모든 감각은 행동으로 이어집니다. 갑자기 추워져 닭살이 올라오는 경우에는 온도를 감각한 뇌가 무의식적인 자율운동을 만들어 낸 것입니다. 같은 사과를 보고도 평생 푸른 사과를 봐왔던 사람에게는 그것이 사과라고 인식되겠지만 그렇지 않은 사람에게는 아닐 수도 있을 것입니다. 지각은 감각과 학습, 환경에 의해 뇌가 어떻게 분류하고 구성되었는지에 따라 달라질 수 있다는 사실이 놀라울 따름입니다.