인간과 심리/ 감각과 지각

정신물리학

물질세계와 심리적 세계를 연결하려고 처음 시도한 사람은 구스타프 페크너. 그는 마음에 관심을 가지고 감각과 지각을 연구하기 위한 방법을 발전시키면서 정신 물리학을 탄생시켰다.

자극탐지

자극탐지는 절대 역치 (Absolute Threshold)라는 개념으로 표현된다. 절대역치란 자극탐지라는 심리적 경험에 필요한 최소한의 자극에너지를 말한다.

절대역치는 항상 절대적이지 않다. 사람들의 수용기 민감도가 상황에 따라 매우 불규칙하기 때문. 절대역치는 일상생활에서 매우 중요한 개념으로 도로표지판, 자동차 경적소리 등을 설정하는데 필요하다.

절대역치가 낮은 사람이 높은 사람에 비해 더 예민하다. 여성들이 남성에 비해 절대역치가 낮고 연령이 증가하면서 절대역치는 높아진다.

차이변별

변별가능한 두 자극 간 최소한의 차이가 차이 역치 (Difference Threshold). 차이역치는 겨우 탐지할 수 있는 차이(JND, Just Noticeable Difference)라고도 한다. JND의 크기는 표준 자극의 크기에 좌우되며 이러한 관계는 웨버의 법칙(Weber’s Law)로 나타난다. 표준 자극의 크기에 대한 JND의 크기비율을 웨버소수(Weber Fraction)라 하고 그 계산은 다음과 같다.

  • K = △I / I
    • K = 상수, I = 표준자극크기, △I = 차이역치에 도달하기 위해 추가된 자극크기

웨버의 법칙은 극단적으로 작거나 큰 물리적 자극을 제외하고 잘 들어맞는 보편적인 법칙이다

페크너의 법칙 (Fechner’s Law)은 자극강도의 변화는 자극자체가 얼마나 증가하느냐 또는 감소하느냐 뿐만 아니라 원래 자극이 얼마나 큰가에 의존한다. 원래 강도가 클수록 변화가 더 커야 차이를 탐지할 수 있다

  • S = C log M
    • S = 감각의 크기, M = 자극의 물리적 크기, C = 상수

신호탐지

자극탐지와 변별을 연구하기 위한 가장 정교한 방법이 신호 탐지 이론 (Signal Detection Theory) 이 이론은 사람들이 자극(signal)을 방해자극(Noise)으로부터 분리해내는 결정과정을 통해 자극을 탐지한다고 가정한다. 신호탐지는 경계(Vigilance)를 일깨우는데 매우 쓸모 있다.

적응수준이론

적응 수준 이론은 자극강도와 감각강도 간의 관계에서 주변맥락을 중시한다. 예컨대 사람들의 키를 판단할 때 키 자체도 중요하지만 주변 사람들의 키도 중요하다.

감각체계

시각

시각의 물리적 자극

시각은 물체가 발사하거나 반사하는 전자파와 함께 시작된다. 전자파는 파형을 이루는데 한 파형의 높이는 진폭이고 연속된 두 파형의 한 정점에서 다른 정점까지를 파장이라고 한다.

진폭은 빛의 강도를 나타내며 이는 빛의 밝기로 지각된다. 파장의 모든 범위를 전자스펙트럼이라 하고 그 중 우리의 시각체계가 반응할 수 있는 제한된 범위가 가시광선이다.

우리가 보는 빛은 상이한 파장의 복합체이다. 빛이 단일파장에 의해 주도되는 정도는 그 빛의 순수성(Purity)에 의존한다. 순수성이 빛과 관련될 때 이를 순도(Saturation)라고 한다. 많은 파장이 섞일수록 빛의 순도는 떨어지고 백색으로 바뀐다

눈의 구조와 기능

눈에는 기능적으로 중요한 네 부분이 있는데 각막, 홍채, 렌즈, 망막이다. 빛은 각막을 통해 눈으로 들어와 망막에서 수렴된다. 홍채는 동공을 통해 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절한다. 동공은 눈의 중앙에 검게 보이는 부분으로 열린 틈이다. 흥미 있는 대상을 볼 때나 주의를 집중할 때 동공이 커진다. 동공을 통과한 빛은 렌즈를 거치는데 렌즈는 눈의 뒷부분에 있는 빛의 예민한 표면인 망막에 상이 분명히 맺히도록 초점을 맞춘다.

색체시

토마스 영 (young)은 빨강, 파랑, 초록에 민감한 세 종류의 추상체가 있고 이 셋의 혼합에 의해 모든 색상이 지각된다고 제안. 이 후 허먼 헬름홀츠에 의해 더 발전되어 영-헬름홀츠의 삼원색설

에발트 헤링은 대립과 정설(Opponent Process Theory)을 주장. 색체에 예민한 두 체계가 짝을 이루어 색체를 처리한다

청각

소리는 물체의 진동이 공기의 압력변화를 일으켜 파형을 이루면서 귀로 전달 된다.

소리의 심리적 차원

소리는 심리적으로 강도, 고저, 음색, 국재화로 경험된다. 음파에서 진폭은 소리의 강도를 나타내며 소리가 클수록 진폭은 커진다. 음파에서 주파수는 소리의 다른 차원인 고저를 나타낸다. 소리의 또 다른 차원은 음색으로 같은 높이와 같은 강도의 두 음이 서로 다른 소리를 낼 때 음색이 다르다고 한다. 빛에서 다양한 파장의 여러 빛이 모여 백색광을 형성하듯이 소리에서도 다양한 높이의 여러 소리가 아무렇게나 혼합되어 백색소음(White Noise)을 형성한다. 국재화(Localization)는 소리의 소재를 밝히는 것으로 소리가 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 다다를 때 그 강도와 시간상 차이를 변별함으로써 가능하다.

귀의 구조

귀의 구조는 외이, 중이, 내이로 구성된다. 외이는 에너지를 모으며 중이는 가능한 원래 그대로 소리 에너지를 전달하며 내이는 물리적 에너지를 신경흥분으로 바꾼다.

청각기제

음의 강도는 단위시간 당 발생하는 전체 신경흥분량의 함수로 경험하게 된다. 음의 다양한 고저를 변별하는 이론은 장소설과 연사설이 있다.

장소설(Place Theory)은 상이한 주파수의 음파가 기저막의 상이한 위치에 영향을 준다고 설명. 연사설(Volley Principle)은 한 뉴런이 흥분하는 데는 절대불응기가 있기 때문에 고주파수의 경우 여러 뉴런들이 서로 시간을 달리하여 흥분하면서 전체적으로 흥분의 주파수가 많아진다는 것. 장소설은 고주파수 처리를 연사설은 저주파수 처리를 잘 설명하는 것으로 알려져 있다.

지각

지각은 선택적

지각이 선택적이라는 것은 주위의 모든 자극에 동시에 주의를 기울일 수 없음을 뜻한다.

형태지각

사람들은 대상을 재인하기 위하여 형태-배경원리(Figure-Ground Principle)를 사용한다. 자극을 함께 묶어 형태를 배경이라는 다른 자극들과 구분한다. 형태지각 모두는 배경에 대하여 형태를 체제화하는 것이다.

심리학자들은 어떻게 체제화하여 일관된 형태로 보게 되는지를 형태주의 원리 (Gestalt Principle)로 설명하였다

  • 근접성은 시공간에 가까이 있는 물체들을 집단으로 묶으려는 지각 경향이다.

  • 유사성은 크기, 형태 또는 색깔이 비슷한 자극을 함께 묶으려는 경향이다.

  • 연속성은 불규칙한 선분이다 물체들을 매끄럽게 연결하려는 경향이다.

  • 완결성은 보이지 않은 부분을 완성시키려는 경향이다.

거리지각

지각심리학자 제임스 깁슨은 대상이 멀어지면 배경의 짜임새 기울기(Texture Gradient)는 변하지만 망막자극의 크기는 항상 일정함을 강조하였다. 그는 대상의 크기와 배경의 짜임새의 관계를 고차 자극 관계 (Higher Order Stimulus Relationship)라고 하고 이것이 거리 지각을 가능하게 해준다.

삼차원지각을 가능하게 해주는 단서에는 단안단서와 양안단서가 있다.

단안 단서는 한 눈만을 써서도 거리지각을 가능하게 해주는 단서. 겹침단서는 가까이 있는 한 물체가 더 멀리 있는 다른 물체를 가릴 때 드러난다. 짜임단서는 서로 거리가 멀수록 조밀하게 보인다. 상대적크기단서는 물체가 작을수록 멀리 떨어져있다고 판단된다

양안 단서는 양안부등(Binocular Disparity)단서로서 두 눈의 망막상이 65mm 떨어져있기 때문에 각각의 눈이 형성하는 상의 불일치에 의해 초래된다. 생리수준에서는 물체가 멀리 떨어져있으면 두 눈의 수렴 정도가 작고 물체가 가까우면 두 눈의 수렴 정도가 커진다.

항상성 지각

물리적 자극이 일시적으로 변해도 그 대상에 대한 지각 경험은 그대로이다. 항상성 지각을 헬름홀츠는 추론조망으로 깁슨은 지각조망으로 설명한다.

착시

착시는 항상성과 반대 현상. 착시를 통해 알 수 있는 것은 지각이 수동적이 아니라는 것.

착시의 여러 것들

  • 가현운동 – 파이현상(Phi Phenomenon), 자동운동(Auto-kinetic Movement)
  • 유도운동(Induced Movement)
  • 뮬러-라이어(Muller-Lyer) 착시
  • 폰조(Ponzo) 착시
  • 불가능한 형태(impossible Figures) 등

정보처리

정보처리는 기억과 인지를 이해하는데 필요한 과정

계열 및 병렬처리

어느 한 방향으로 정보처리가 진행되는 것을 계열처리(Serial Processing). 하나의 자극이 동시에 다른 처리를 요하는 것을 병렬처리(Parallel Processing). 각 과정은 서로 조화를 요하므로 어느 한 과정만으로는 부족하다.

상향 및 하향처리

상향 정보처리 (Bottom-Up Information Processing)는 입력되는 자료를 기반으로 그 대상에 대한 가설을 생성한다. 자료주도적 처리 (Data-Driven Processing)라고도 한다.

하향 정보처리 (Top-Down Processing)은 지식과 경험을 토대로 대상에 대한 가설을 생성하는 과정. 개념주도적 처리(Conept-Driven Processing)라고도 한다.

처리의 깊이

정보처리를 처리의 깊이(Depth of Processing)에서 접근할 수 있다. 사람들이 정보를 간단히 그리고 정교하게 처리한다고 가정한다.

기억

기억은 이전에 경험한 사건이나 내용을 나중에 재인하거나 회상할 수 있도록 표상을 허용하는 인지과정. 정보를 기억에 넣는 과정을 약호화(Encoding)라고 하며, 정보가 일단 기억에 들어가 있는 상태는 저장(Storage). 기억에 잇는 정보를 사용하는 것을 인출(Retrieval)이라고 한다.

망각(Forgetting)은 기억실패로서 약호화를 못하거나 인출하지 못하거나 기억자체가 없어져 버리기 때문에 초래된다

기억체계

입력되는 정보가 기억되기까지 처리 단계에 따라 기억을 구분하는 입장을 다저장기억모형(Multistore Model of Memory)이라고 한다. 기억단계들은 정보가 처리되는 상이한 수준을 반영한다고 여기는 접근을 기억의 처리수준모형(Levels of Processing Model of Memory)이라고 한다.

감각기억

감각 기억은 비교적 완벽한 정보를 매우 짧은 시간에 저장한다. 감각등록기(Sensory Register)라고도 하는데 지각된 정보의 등록을 뜻한다. 감각기억은 양이나 시간에서 제한 된 정보만을 처리한다. 원래의 자극이 강할수록 그 자극은 감각기억에 오래 남는다 아이콘(Icon)은 짧게 지속되는 시각심상이다 청각에 해당하는 감각기억으로는 에코(Echo)가 있으며 아이콘과 성질이 비슷하지만 몇 초 더 지속된다

작업기억

기억처리의 다음 단계는 작업 기억 (Working Memory)에서 이루어진다. 여기서 한정된 용량의 정보는 15-20초간 지속된다. 감각 정보의 일부만이 작업기억으로 간다. 선택적주의가 어떤 정보를 작업 기억에 보낼지 결정한다. 신기하거나 친숙한 그리고 의미 있는 정보들이 작업기억으로 이동한다. 그러나 지나치게 친숙한 정보는 습관화 때문에 주의를 끌지 못한다.

작업기억이 처리할 수 있는 정보에는 한계가 있기 때문에 작업기억에서 많은 정보를 처리하려면 자극을 묶는 청킹(Chunking) 과정이 필요하다. 작업기억에 있는 정보는 깊이 있게 처리되는 경향이 있다. 작업기억은 어떤 의미에서 그 안에서 정보들 간에 소리로 소통이 이루어진다고 볼 수 있다. 정보는 작업기억 안에서 오래 머무르지 않는다. 많은 정보들이 20초 후에 사라진다

작업 기억 안에 정보를 오래 간직하려면 암송(Rehearsal)이 필요하다. 단순히 반복하는 유지암송(Maintenance Rehearsal)보다는 이전의 기억과 연결시키면서 새로운 의미를 추가하거나 위계적으로 체제화하는 등의 정교한암송(Elaborative Rehearsal)이 장기적으로 정보를 기억하는데 도움을 준다.

작업기억은 단순히 장기기억으로의 전환을 위한 도약대가 아니고 정보를 활성화하며 장기기억에서의 저장을 촉진시키는 역할을 한다.

장기기억

작업기억을 통과한 기억의 마지막 단계는 장기 기억이다. 장기기억 내의 정보는 매우 오랫동안 지속되며 그 용량도 무한하다. 기억은 구성적인(Constructive) 성질을 가진다. 기억은 저장된 경험의 재생산이 아니고 그들이 기억한 것을 매번 새롭게 하는 창의적 과정이다. 기억이 구성적임은 기억이 저장한 것을 단순히 인출하는 것이 아님을 뜻한다.

장기기억은 다음과 같이 나눈다

  • 절차 기억
  • 의미 기억
  • 일화 기억

기억하기

기억을 인출하는 두 가지 방법이 재인 (Recognition)과 회상 (Recall)

재인

재인은 정답이 이미 제시된 상태에서 정확한 판단만을 필요로 한다

회상

약호화특수성(Encoding Specificity). 학습시의 맥락과 인출시의 맥락이 일치하면 회상이 더 잘된다

망각

망각은 무엇인가를 기억하지 못하는 것으로 시간에 따른 기억쇠퇴(Decay)와 다른 기억들로부터의 간섭 (Interference)이 원인이다

쇠퇴

정보가 감각기억에서 작업기억으로 또는 작업기억에서 장기기억으로 이동하지 못했을 때 쇠퇴라는 말을 쓴다

간섭

이전에 학습한 재료가 앞으로 기억해야 할 재료에 방해가 될 때 순행 간섭 (Proactive Interference). 나중에 한 학습이 이미 기억하고 있는 내용을 방해할 때 역행 간섭 (Retroactive Interference)라고 한다. 간섭은 본질적으로 서로 관계가 없는 여러 내용을 학습할 때에만 발생하고 기억 내용이 관련된 내용들로 풍부하면 발생하지 않는다.

인출실패

인출 실패는 기억이 저장소에서 없어진 것이 아니라 인출할 적절한 수단을 찾지 못하는 경우이다. 여기에는 심리적 기억상실증(Psychogenic Amnesia)과 유기체적 기억상실증(Organic Amnesia)이 있다.

심리적 기억상실증은 심리적 외상에 기인하면서 가까운 과거에 대한 기억이 전혀 없으며 개인의 정체성도 잃은 상태로 치료 후 기억을 되찾을 수 있다. 유기체적 기억상실증은 뇌에 타박상을 입은 경우 발생하며 가까운 그리고 먼 과거 모두에 대한 기억을 상실하지만 정체성은 잃지 않는다.

정상인에게 일어날 수 있는 인출 실패의 한 예는 설단현상(Tip of the Tongue Phenomenon)으로 혀끝에서 기억이 뱅뱅도는 것을 말한다.

기억향상

기억향상을 위한 방법

  • 반복암송
  • 단순암기(Maintenance Rehearsal)보다는 정보에 의미를 부여하는 정교한 암송(Elaborative Rehearsal)
  • 학습시의 맥락과 인출시의 맥락을 일치시킴
  • 장소법(Method of Loci)이나 쐐기법(Keyword Method)과 같은 기억술 사용

 

  • PQ4R 방법
    • Preview(개관)
    • Questions(질문)
    • Read(읽기)
    • Reflect(숙고)
    • Recite(암송)
    • Review(복습)
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The author

지성을 추구하는 디자이너/ suyeongpark@abyne.com

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