공감을 신체적인 경험으로 만들어주는 숨겨진 뇌 지도

우리의 뇌는 세상을 단순히 보는 데 그치지 않고, 조용히 느끼기도 합니다. 시각 정보를 촉각으로 변환하는 과정에서 공감, 감정, 그리고 인간 경험이 형성됩니다. (사진 출처: AI/ScienceDaily.com)

세계적인 연구 협력의 일환으로, 신경과학자 니콜라스 헤저(레딩 대학교)와 토마스 크나펜(네덜란드 신경과학 연구소 및 암스테르담 자유대학교)은 인간이 세상을 경험하는 방식을 더 잘 이해하기 위한 연구를 진행했습니다. 그들의 연구는 뇌가 시각 정보를 촉각으로 변환하여 생생하고 물리적인 현실감을 형성하는 과정을 밝혀냈습니다. 크나펜은 "인간 경험의 이러한 측면은 인공지능 개발에 있어 매우 흥미로운 분야"라고 언급했습니다.

친구와 함께 요리하다가 친구가 갑자기 손가락을 베었다고 상상해 보세요. 아마 순간적으로 얼굴을 찡그리거나, 얼굴을 찌푸리거나, 심지어 손을 떼려고 할지도 모릅니다. 이러한 반응은 순식간에 일어나며 상상이 아닙니다. 이는 뇌의 촉각 처리 영역인 체감각 피질의 실제 활동을 반영하는 것입니다.

이것은 흥미로운 질문을 던집니다. 단순히 다른 사람을 보는 것만으로 어떻게 자신의 촉각이 자극될 수 있을까요?

영화를 통해 촉각을 연구하기

이 미스터리를 규명하기 위해 영국, 미국, 그리고 암스테르담의 VU, NIN(KNAW) 연구진은 뜻밖의 도구, 바로 할리우드 영화에 주목했습니다. 통제된 실험실 환경 대신, 그들은 자연스러운 영화 감상 경험 동안 뇌가 어떻게 반응하는지 분석했습니다.

토마스 크나펜(마지막 저자)과 니콜라스 헤저(제1 저자)는 참가자들이 영화 <소셜 네트워크>와 <인셉션> 등의 클립을 시청하는 동안 뇌 스캐너에 누워 있는 데이터를 분석했습니다. 연구진은 이러한 기록을 통해 우리가 보는 것을 깊이 있게 경험할 수 있도록 하는 뇌 시스템을 밝히는 것을 목표로 했습니다.

뇌 속에 신체의 지도를 그리다

과학자들이 뇌의 "지도"라고 말할 때는, 각 영역이 신체와 주변 공간에 대한 정보를 어떻게 조직하는지를 설명하는 것입니다. 체감각 피질에는 신체 전체가 질서정연하게 배열되어 있습니다. 한쪽 끝은 발에서 오는 감각을 처리하고, 다른 쪽 끝은 머리에서 오는 촉각을 처리합니다. 이러한 지도는 뇌가 감각의 근원을 파악하는 데 도움을 줍니다.

시각 피질에서 유사한 지도를 발견한 것은 특히 흥미로운 일입니다. 이는 뇌가 시각 정보를 신체 감각과 직접 연결하여 시각과 촉각을 근본적인 수준에서 연결한다는 것을 시사합니다.

"우리는 시각 피질에서 하나, 둘이 아니라 무려 여덟 개나 되는 놀랍도록 유사한 지도를 발견했습니다!" 크나펜은 설명합니다. "이렇게 많은 지도를 발견했다는 것은 시각 뇌가 촉각의 언어를 얼마나 강력하게 구사하는지를 보여줍니다."

이러한 시각적 지도는 체성감각 피질에서 볼 수 있는 것과 동일한 머리에서 발끝까지의 구조를 따릅니다. 이는 우리가 다른 사람을 볼 때 뇌가 그 정보를 우리가 직접 무언가를 느낄 때와 거의 같은 방식으로 구조화한다는 것을 나타냅니다.

뇌가 여러 개의 지도를 사용하는 이유는 무엇일까요?

만약 신체 지도가 그렇게 많다면, 각각 어떤 역할을 하는 걸까요? 연구진에 따르면, 각 지도는 서로 다른 기능을 하는 것으로 보입니다. 어떤 지도는 특정 신체 부위를 인식하는 데 초점을 맞추는 반면, 다른 지도는 해당 부위가 공간에서 어디에 위치하는지 파악하는 데 도움을 줍니다. 크나펜은 "아마 더 많은 기능이 있을 텐데, 아직 검증하지 못했을 뿐입니다."라고 덧붙였습니다.

어떤 시각 지도가 가장 활성화되는지는 우리가 무엇에 주의를 기울이느냐에 따라 달라질 수 있습니다. "예를 들어, 당신이 일어서서 커피잔을 잡는다고 가정해 봅시다. 만약 제가 당신의 행동에 관심이 있다면, 아마도 당신이 컵을 잡는 손동작에 집중할 것입니다. 이제 제가 당신의 감정 상태에 더 관심이 있다고 상상해 보세요. 그 경우에는 당신의 전반적인 자세나 표정에 더 집중할 수도 있습니다. 우리가 누군가를 볼 때마다 시각적으로 처리해야 하는 다양한 신체적 움직임들이 일어납니다. 우리는 이러한 시각 지도가 바로 그 과정에서 필수적인 요소라고 생각합니다."

겹치는 지도가 비효율적으로 들릴 수도 있지만, 크나펜은 정반대의 주장을 펼칩니다. 그는 "이를 통해 뇌는 하나의 공간에 다양한 유형의 정보를 저장하고, 그 순간에 필요한 방식으로 정보를 해석할 수 있다"고 설명합니다.

심리학, 의학 및 기술에 대한 함의

이번 발견은 향후 광범위한 연구의 가능성을 열어줍니다. 이러한 신체 지도가 감정 이해에 중요한 역할을 하는 것으로 보이기 때문에 사회 심리학 및 임상 치료 연구 발전에 도움이 될 수 있습니다. 크나펜은 "자폐증이 있는 사람들은 이러한 정보 처리 과정에 어려움을 겪을 수 있습니다. 이러한 정보를 통해 효과적인 치료법을 더 잘 찾아낼 수 있을 것입니다."라고 설명합니다.

시간이 흐르면서 이러한 연구 결과는 신경 기술 개발에도 영향을 미칠 수 있습니다. "뇌 임플란트 훈련은 흔히 '움직임을 생각해 보세요'와 같은 지시로 시작합니다. 만약 이러한 신체 과정을 훨씬 더 광범위한 방식으로 활성화할 수 있다면, 뇌-컴퓨터 인터페이스를 훈련하고 개발할 수 있는 가능성이 훨씬 더 커질 것입니다."

크나펜은 인공지능의 잠재력 또한 매우 크다고 보고 있습니다. "우리의 신체는 세상에 대한 경험과 이해와 깊이 연결되어 있습니다. 현재의 인공지능은 주로 텍스트와 비디오에 의존하며, 이러한 신체적 차원을 간과하고 있습니다. 인간 경험의 이러한 측면은 인공지능 개발에 있어 매우 중요한 영역입니다. 저희 연구는 방대한 양의 정밀한 뇌 영상 데이터 세트가 이러한 개발을 촉진할 수 있는 잠재력을 보여줍니다. 이는 신경과학과 인공지능 간의 아름다운 시너지 효과를 의미합니다."

이러한 미래의 가능성에도 불구하고, 크나펜은 핵심 동기가 여전히 인간 본성에 깊이 뿌리내리고 있다고 강조합니다. "저는 인간 경험의 깊이를 이해하고 싶을 뿐인데, 마치 그 핵심 요소를 발견한 것 같은 기분입니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/12/251222043244.htm