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경미한 인지능력 손상, 반복적인 미래 실행 업무로 개선 가능해
등록일 : 2019-10-07 16:51 | 최종 승인 : 2019-10-07 16:51
조선우
사람은 작업 기억으로 과거 사건을 회상하고 정보를 합리화하고 계획을 세운다(사진=123RF)

[리서치페이퍼=조선우 기자] 사람들은 작업 기억(working memory)을 사용해 기억하고 정보를 합리화하며 계획을 세운다. 이전 학자들은 두뇌 뉴런의 이 같은 작동 원리를 확인하는 것은 불가능하다는 결론을 내렸지만, 최근 반대 의견이 도출됐다. 연구에서는 경미하게 인지 능력이 손상된 사람들이 미래 업무를 실행함으로써 미래 계획 기억을 개선할 수 있다고 주장했다.

작업 기억 이론

작업 기억이란 처리할 정보를 일시적으로 저장하는 인지 시스템의 제한된 역량을 설명하는 이론적 개념이다. 그리고 이는 추론과 의사 결정에 중요하게 기능한다.

1960년에 발표된 이 개념은 사람의 정신과 컴퓨터를 비유하는 이론과 함께 사용됐다. 작업 기억은 기본적으로 저장 기능과 연관돼 있지만, 오늘날에는 저장된 정보를 조작하는 능력에 좀더 중점을 두고 있다.

작업 기억 상태에 대한 연구와 유전에 대한 초기 연구 사이에는 비슷한 점이 있다. 19세기 성직자 그레고어 멘델은 디옥시리보핵산(DNA)을 한 번도 들어본 적이 없으면서도 유전자의 형태로 유전의 특성을 추론했다. 그리고 한참 시간이 흐른 후 화학적 근거가 밝혀졌다. 하지만 오늘날까지도 작업 기억에 대한 이론적 구조가 아직도 정립되지 않았다.

작업 기억에 대한 가장 영향력 있는 모델 중 두 가지는 다중요소 모델과 장기 작업 기억 모델이다. 다중요소 모델은 두 가지 주요 계층이 있다. 상위 계층은 중앙 관리자(Central Executive)라고 부르며, 하위 계층에는 음운 고리(phonological loop)와 임시 완충기(episodic buffer), 시공간 메모장(visuospatial scratchpad)이 있다. 중앙 관리자는 관리 센터처럼 기능하며 정보가 음운고리와 시공간 메모장 사이를 오가도록 한다.

 

중앙 관리자는 관련 정보를 촉진하고 관련 없는 정보와 부적절한 행동은 억제하며 멀티태스크 업무를 조절한다. 그리고 정보 통합을 감동하고 단기 정보 관리에 책임이 있는 '종속 시스템'을 조절한다.

음운 고리는 언어 소리에 대한 정보를 저장하며, 시공간 메모장은 시공간 정보를 저장 및 조작한다. 그리고 임시 완충기는 작업 기억과 장기 기억을 연결하는 기능을 한다.

장기 작업 기억 모델은 '일상 업무와 관련된 정보에 균일하게 접근하는 장기 기억의 검색 구조'라고 규정할 수 있다. 따라서 장기 기억의 일부를 작업 기억으로써 효과적으로 기능하게 하는 것이다. 이 또한 두 가지 계층으로 구성돼 있다. 한 층은 활성 기억 표현이 들어있는 반면 다른 한 층은 집중력에 중점을 두고 조작할 수 있는 최대 4가지 활성 기억 표현을 가지고 있다.

올바른 작업 기억 모델에 대한 반대 결론

현재, 올바른 작업 기억 모델을 놓고 논쟁이 진행되고 있다. 장기 기억은 '조절 신경 활성 급증'으로 정의할 수 있다. 따라서 장기 작업 모델이 올바를 경우, 신경이 지속적으로 작동할 수 있다고 볼 수 있다. 하지만 현재까지 결론적인 증거가 제시되지 않았다. 최근 같은 주제를 놓고 두 연구 집단이 각기 다른 주장을 내세우고 있다.

예일의과대학의 신경과학부 에이미 안스텐 박사는 지속적인 신경 급증 활성이 작업 기억의 근간을 이루고 있기 때문에 다중요소 모델과 일치한다고 주장했다. 반면, 매사추세츠공과대학의 얼 밀러 박사는 직업 기억에는 지속적인 급증 활성보다는 조절 능력이 중요하기 때문에 장기 작업 기억 모델이 올바르다고 주장했다.

밀러 박사 연구팀은 개인별로 조사해보면 급증 활성은 일관적이지 않고 개별적인 결과가 나오게 된다고 설명했다. 밀러 박사는 이 논쟁을 해결하기 위해 사람 뉴런의 전체 활성을 측정하고 모든 임상시험을 개별적으로 분석하며 보다 복잡한 일을 할 수 있는 동물을 테스트하고 뉴런의 리듬을 측정했다.

작업 기억 모델에 대한 논쟁이 진행 중이다(사진=123RF)

행동으로 미래 계획 기억 개선

작업 기억이 결론에 도달하면 이후 실행할 수 있는 계획을 세울 수 있다. 이를 미래 계획 기억이라고 부른다. 일기예보를 보고 다음 날 비가 내린다는 정보를 습득한 이후, 다음 날 집을 나설 때 우산을 챙기지 않는다면 이는 미래 계획 기억 실패라고 한다. 그리고 이처럼 미래 실행 계획이 지속적으로 실패하는 것을 알츠하이머병 초기 증상으로 간주할 수 있다.

영국 레딩대학 심리학과 주디 엘리스 박사의 연구에 따르면, 미래 실행 계획은 나이에 따라 퇴화되며 미래 실행 계획을 꾸준히 실천에 옮김으로써 미래 실행 계획 가능성을 개선할 수 있다.

이 연구는 64~87세 연령대의 경미한 인지기능 손상을 앓고 있는 환자와 64~87세 연령대의 건강한 고령층, 18~22세 청년으로 구성된 피험자를 상대로 진행됐다. 그리고 모든 연령 그룹에서 미래 실행 계획을 개선할 수 있었다. 놀랍게도, 가장 큰 개선을 보인 그룹은 경미한 인지장애를 가진 고령층이었다.

작업 기억이 결론에 도달하면 이후에 실행할 계획을 세우게 되는 것을 미래 계획 기억이라고 한다(사진=123RF)
[리서치페이퍼=조선우 기자]
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