당신의 뇌는 숨겨진 비트를 가지고 있으며 더 똑똑한 마음은 그것과 동기화됩니다.

EEG 부스의 피실험자. 크레딧: Henrike Jungeblut / Luis Ahrens

뇌가 압박을 받으면 특정 신경 신호가 마치 잘 연습된 오케스트라처럼 동기화되어 움직이기 시작합니다. 요하네스 구텐베르크 마인츠 대학교(JGU)의 새로운 연구는 이러한 신경 동기화가 다양한 상황에 얼마나 유연하게 적응하는지, 그리고 이러한 역동적인 조정이 인지 능력과 밀접한 관련이 있음을 최초로 보여줍니다. 최근 Journal of Experimental Psychology: General에 게재된 이 연구의 주저자인 JGU 심리학 연구소의 안나-레나 슈버트 교수는 "인지 능력이 높은 사람들은 전두엽 중뇌 영역의 특정 신호가 더 잘 동기화되는데, 특히 추론 과정에서 힘든 시기에 더욱 그렇습니다."라고 설명했습니다.

연구진은 뇌의 전두엽 중간 영역과 소위 세타파의 측정 가능한 조율에 초점을 맞췄습니다. 이 뇌파는 4~8헤르츠 사이에서 진동하며, 느린 신경 주파수 그룹에 속합니다. JGU의 복합 데이터 분석 및 모델링 연구실 책임자인 슈버트는 "세타파는 뇌가 특히 자극을 받을 때, 예를 들어 집중해서 생각하거나 의식적으로 행동을 조절해야 할 때 나타나는 경향이 있습니다."라고 말했습니다.

윙윙거리는 전화 옆에서도 집중할 수 있음

18세에서 60세 사이의 이 연구에 참여한 148명의 참가자들은 뇌파 검사(EEG)를 통해 뇌 활동을 기록하기 전에 기억력과 지능을 평가하는 검사를 먼저 완료했습니다. EEG는 두피에 전극을 부착하여 뇌의 미세한 전기 신호를 측정하는 방법으로, 인지 과정에 대한 정확한 통찰력을 얻는 데 널리 알려진 기술입니다. EEG 기록 과정에서 참가자들은 인지 조절 능력을 평가하기 위해 고안된 세 가지 정신적으로 힘든 과제를 수행했습니다.

연구진은 참가자들이 변화하는 규칙 사이를 유연하게 오가는 능력에 관심을 가졌는데, 이는 지능적 정보 처리의 필수적인 측면입니다. 예를 들어, 참가자들은 숫자가 짝수인지 홀수인지 판단하기 위해 버튼을 누르고, 잠시 후 숫자가 5보다 큰지 작은지 판단해야 했습니다. 규칙을 바꿀 때마다 정신 전략을 빠르게 조정해야 했는데, 이를 통해 연구진은 뇌 네트워크가 실시간으로 어떻게 조율되는지 면밀히 관찰할 수 있었습니다.

그 결과, 인지 능력이 높은 사람들은 중요한 순간, 특히 결정을 내릴 때 세타파의 동기화가 특히 강했습니다. 그들의 뇌는 가장 중요한 순간에 목적의식을 갖고 사고하는 데 더 능숙했습니다. 슈버트는 "중전두엽 세타파 연결이 강한 사람들은 집중력을 유지하고 방해 요소를 차단하는 데 더 능숙한 경우가 많습니다. 일할 때 휴대폰이 울리거나 붐비는 기차역에서 책을 읽으려고 할 때처럼요."라고 설명했습니다.

뇌의 유연한 리듬

안나-레나 슈베르트 교수는 이러한 뇌 리듬 조율이 인지 능력과 얼마나 밀접하게 연관되어 있는지에 특히 놀랐습니다. "이렇게 명확한 연관성이 있을 줄은 몰랐습니다."라고 그녀는 말했습니다. 가장 중요한 것은 지속적인 동기화가 아니라, 마치 숙련된 지휘자를 따르는 오케스트라처럼 뇌가 타이밍을 유연하고 상황에 맞게 조절하는 능력이었습니다.

전두엽 중뇌 영역은 이러한 조율의 분위기를 조성하는 역할을 하지만, 뇌의 다른 영역들과도 조화를 이루며 작용합니다. 이러한 전두엽 중뇌 세타파 연결은 결정을 내리는 과정에서 특히 중요한 역할을 하는 것으로 보이지만, 새로운 과제 규칙에 대한 준비 단계의 정신적 적응 과정에서는 그렇지 않습니다.

인지 능력에 대한 기존 EEG 연구는 주로 고립된 뇌 영역의 활동을 조사했습니다. 이와는 대조적으로, 이번 연구는 네트워크 수준의 접근 방식을 채택하여 여러 과제에서 각 영역이 어떻게 상호작용하는지 분석하여 안정적이고 포괄적인 패턴을 파악했습니다. 연구 결과는 인지 능력의 개인차가 뇌의 역동적인 네트워크 행동과 연관되어 있음을 보여줍니다.

"뇌 기반 훈련 도구나 진단과 같은 잠재적인 응용 분야는 아직 갈 길이 멉니다."라고 슈버트는 강조했다. "하지만 우리 연구는 지능이 신경 수준에서 어떻게 기능하는지 이해하는 데 중요한 토대를 제공합니다." 현재 라인-마인 지역의 40세 이상 참가자를 모집 중인 후속 연구에서는 이러한 효율적인 뇌 조정을 뒷받침하는 생물학적 및 인지적 요인과 처리 속도 및 작업 기억과 같은 추가적인 인지 능력의 역할을 탐구할 예정입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/06/250616040220.htm