뇌/ 환각의 비밀

1부

  • 환각을 일으키는 것은 마약만이 아니다.
  • 나이 들면 보통 환각을 보게 됨.
    • 질병, 노환, 치매, 뇌졸중, 뇌손상, 신부전, 환기부족 수면부족 등 다양한 이유로 나타남
  • 감각박탈만 해도 환각이 일어남
    • 명상이나 초월적 상태, 과도한 지적 흥분과 몰입 상태에서도 일어남.
  • 시각적으로 단조로운 업무를 오랜 시간 해도 환각이 일어남
    • 사막을 건너거나, 남극 탐험을 하거나, 직선 도로를 질주하는 장거리 트럭 기사나 레이더 화면을 몇시간 보거나 등
    • 마이클 셔머라는 철인 3종 경기 선수가 경기 중에 외계인이 자신을 납치하는 환각을 본 사례
  • 라마찬드란 교수의 환각통 수술 법
    • 거울을 이용
  • 손과 입의 감각이 몸보다 훨씬 신경세포가 많이 배선 되어 있음.
    • 몸의 감각은 차별적으로 배선 되어 있다.
  • 뇌를 위에서 봤을 때 가운데를 가로지르는 영역으로 운동 영역(Motor Cotex)과 몸 감각 영역 (Somatosensory Cortex)이 배치되어 있는데, 운동 영역이 앞에, 감각 영역이 바로 뒤에 있다.

  • 신경 가소성을 이용한 시각 치료 사례
    • 혀에다 센서를 부착
  • 감각에서 노이즈를 제거해서 뇌로 보냄. 뇌에서 제거하는게 아님.
    • 포커싱을 하면 노이즈를 제거하는 것.
  • 사람은 복합적으로 만들어진 요리에서 어떻게 개별적인 맛을 느끼는 것일까?
    • 합쳐진 요리에서 사과맛, 샐러드 맛을 구별할 수 있는 이유는 뭘까?
  • 감각 기관에서 G Protein이 중요
    • 모양이 맞는 분자가 결합이 되면 뇌로 신호를 보냄
    • 신호만 갖고 그게 오렌지인지 감인지를 어떻게 구분하는지는 아직 모름
  • 후각은 인간 뇌의 0.1%에 불과
    • 나비는 뇌의 절반이 후각
  • 시각은 피질의 25%
    • 종류는 후각이 많고, 양은 시각이 많다.
  • 뇌는 후각기관이 부풀어 오른 것이다.
  • 다양한 맛에서 하나의 맛을 골라내는 것은 청각에서 처리하는 것과 똑같음.
    • 사람 목소리, 피아노, 바이올린이 섞여 있는 파장을 듣고도 3가지를 다 구분해 냄.
  • 시각을 알면 맛도 알고, 청각도 알 수 있다.
  • 뇌가 시각 정보를 만들어 낸다는 다양한 증거들
    • 시각 영역에서는 정보가 역상으로 잡히는데, 우리는 세상을 거꾸로 보지 않는다.
    • 시각 영역에서는 정보가 평면인데, 뇌에서는 입체로 보임
    • 역광, 화이트밸런스, 낮은 ISO, HDR 등등
    • 카메라가 정직하고 사람 눈은 조작된 것
    • 색은 뇌가 만든 것이다.
    • 안구에서 센서가 가장 촘촘히 모여있는 중심와 아래쪽으로 혈관이 빠지는 맹점이 존재. 맹점에는 센서가 없음.
    • 중심와가 아닌 영역에는 밤에 쓰는 센서가 주로 있고, 중심와에는 낮에 쓰는 센서가 주로 있음
  • 화학 분자를 감지하는 센서가 어떻게 빛을 감지할까? 레티날(Retinal)을 이용함
    • 레티날(Retinal)이 빛을 흡수하는 능력이 있는데, 빛이 닿으면 모양이 펼쳐지는데, 그걸 이용해서 화학분자를 감지하는 센서가 반응을 함.
    • 눈에 있는 감지 센서나 후각 센서나 다 동일하게 화학 분자를 감지하는데, 레티날을 이용해서 감지하는 것.
    • 후각이나 미각은 화학 분자니까 결합되는 것을 그대로 감지
  • 낮에 보는거는 RGB 색을 할당하는데, 밤에는 형태만 감지.
    • 이러한 감도 조정을 뇌가 처리 한다.
  • 뇌는 초점이 맞은데는 선명하게 그리는데, 초점이 안 맞은데는 적당히 말이 되게 그림.
    • 이런 부분에서 착시가 발생
  • 초점은 매우 작기 때문에 안구도약을 통해 좁은 시야를 해소함.
    • 옛날에 봤던거면 대충보고, 처음보는 거는 자세히 훑어서 봄.
    • 안구도약을 하는데도 흔들림 없이 봄.
    • 센서 앞으로 혈관이 있기 때문에 혈관도 보여야 하고, 맹점은 아예 안보여야 하는데, 우리가 보는 시각 이미지는 매우 깨끗하게 전체를 다 보인다.
  • 시각 정보는 연속으로 안 들어감.
    • 전기신호를 보낼 때 전위차를 이용해서 보내기 때문에 연속적으로 보낼 수가 없음.
    • 그런데 우리는 세상이 끊김없이 부드럽게 움직이는 영상을 본다.
    • 이거를 처리하는 영역이 망가진 사람은 세상을 끊어져서 보임.
  • 맹점은 사라지는게 아니라 채워지는 것이다.
    • 뇌가 적절한 정보로 맹점 부위를 채움.
    • 올리버 색스는 안암이 걸려서 맹점이 커졌는데, 그래서 처음에는 맹점이 안보이다가 계속 보고 있으면 맹점이 채워짐.
    • 패턴이 일정한 이미지는 보정이 자연스러운데, 데이터가 부족한 이미지는 이상하게 보정이 됨.
      • 맹점을 빠르게 지나는 물체 (새, 물고기)는 맹점을 지날 때 안보이다가 다시 나타남.
      • 좌우에 사람 얼굴이 계속 바뀌는 이미지를 보고 있으면 사람 얼굴이 괴물로 보임 – 데이터가 부족해서 적당히 그리다 보니 이상하게 보이는 것.
  • 뇌의 보정이 없는 순수한 감각은 없다.
  • 예측이 불일치 되면 놀람
    • 동작이 들어오면 운동 신호가 있고, 운동 신호의 패턴을 바탕으로 예측을 하는데, 그 둘이 차이가 되면 놀라게 됨.
  • 뇌의 정보처리는 되먹임 구조인데, V1 -> V2 -> V3.. 이렇게 순차적으로 가는게 아니라 V1 -> V2 -> V1, V1 -> V2 -> V3 -> V1 이런 식으로 되먹임 구조를 가짐
    • 전역적으로 돌아오기도 하고 지역적으로 돌아오기도 하고 계속 되먹임
  • 정보는 항상 불충분하고 짐작하고 본다.
    • 적당히 짐작하고 반응함.
  • 지각하는 것은 점차적으로 알아가는게 아니라 정보가 추가되도 계속 모르다가 어느 순간 한 방에 알게 된다.
  • 글을 쓸 수는 있는데, 읽을 수 없는 사람도 있음.
  • https://www.biomotionlab.ca/
  • 뇌는 우연의 일치, 억지스러움을 싫어한다.
  • 뇌는 내 뜻이 아니라 뇌 뜻대로 움직인다.

2부

  • 눈에서 들어오는 정보는 100만개에 불과한데, 시각 영역에서 처리 되는게 400-900만개
    • (1억 2천만개가 100만개로 추려질 때 시각 센서 단위에서 처리가 되는게 있지 않을까?)
  • 착시는 실제로 뇌에서 다르게 그림 (뇌를 찍어봐서 증명함)
    • 착시가 있는 그림은 뇌에서 다르게 그리고, 같은 그림을 착시가 없게 하면 뇌에서는 같게 그려짐.
  • 눈에서 들어온 정보가 없어도 영상을 그릴 수 있는게 그게 꿈, 환각.
  • 장미라는 상상만 해도 장미향을 느낄 수 있는 사람의 예
  • 꿈은 그저 부산물
  • 환각은 대낮보다 생생하다
    • 환각은 깨어 있는데 꿈을 꾸는 것과 비슷함
  • REM(Rapid Eye Movement) 수면은 얕은 잠 상태
    • 이때는 기억이 안되고, 운동 출력이 안 됨.
    • 전두엽이 발달되어 있을 수록 잘 억제 됨.
  • 뇌의 시각 영역 중 V4는 색상을 처리하는 부분.
  • 꿈은 시각과 같다. 기억, 운동, 의식이 차단될 뿐.
    • 주의 집중이 안되는 상태라서 내용이 맥락없이 지멋대로 흘러감.
    • (이게 집중인것 같다. 애초에 뇌의 각 영역에서 무언가 처리되는데, 내가 집중하는 부분만 인식하는 듯. 꿈에서는 그게 안되서 각 처리가 중구난방으로 나옴)
  • 샐러드에서 사과와 샐러드를 구분하는 것은 미러뉴런(거울 뉴런) 시스템
    • 뇌는 미러뉴런 매칭 시스템이다 – 최낙언
    • 미러뉴런은 다른 사람이 하는 것을 보고 마치 내가 하는 것처럼 느끼게 하는 것. 이래서 아찔한 사진을 보고도 아찔함을 느낌.
    • 실제로 뇌를 찍어보면 내가 실제로 그 위치에 있는 것처럼 활성화 됨.
  • 따라하면 알게 된다.
    • 따라할 줄 안다는 것은 알았다는 뜻이다.
    • 학습은 일단 따라하기가 먼저고, 설명은 나중에 하는 것.
    • 따라하면서 온몸으로 배우는게 잘 배우는 것.
  • 뇌과학은 세포 단위에 대해서는 많은 이해가 됐는데, 그걸 통합한 해석은 아직 없음.
  • 뇌는 연주할 수 있는 만큼 들을 수 있다.
    • 목소리, 피아노, 첼로 소리가 합쳐져서 들어와도 그걸 구분할 수 있는 이유는 그 파장을 뇌가 자신이 알고 있는 파장으로 흉내 내는 것.
    • 내가 많이 알 수록 구분을 잘 할 수 있다. 오케스트라 지휘자는 40개의 악기 소리를 구분할 수 있음.
    • 아는 만큼 더 잘 구별할 수 있다. (아는 만큼 더 잘 아는 것과 비슷한가?)
    • 여튼 뇌는 이미 자신이 가지고 있는 정보의 패턴을 바탕으로 세상의 정보에서 패턴을 찾아낸다.
    • (뇌는 단일 정보가 아니라 패턴을 저장하는게 아닐까? 사람 이름은 패턴이 없어서 기억하기 어려움)
  • 3D 안경으로 입체감이 느껴지는 것은 뇌가 그렇게 그리는 것.
  • 시각은 훈련을 통해 만들어지는 것
    • 10살이면 불필요한 뇌신경이 모두 제거 됨.
    • 적절한 시기가 지나면 눈을 고쳐도 세상을 보지 못 함
  • 뇌는 규칙적인 패턴을 좋아함.
  • 옛날의 귀신은 다 환각
    • (이래서 각 문화권에 맞는 귀신 모습이 나옴)
    • UFO라는 말이 나오기 전에는 UFO를 본 사람이 없었음
  • 뇌는 동작만 기억하고 패턴화하지 다 처리하지는 않음.
    • 나머지는 적절하게 처리함.
  • 안면 인식 모듈 (FFA) – 방추상 얼굴 영역
  • 공간 인식 모듈 (PPA) – 해마주변위치 영역
    • 기억은 공간 기억
  • 인간 얼굴 인식은 패턴이 비슷하면 그냥 다 얼굴로 본다. 컴퓨터가 얼굴 인식하는 것도 같은 수준
    • 이래서 사람 얼굴이 아닌 것도 얼굴로 알아 본다. 스마일 마크
    • 다만 인간은 맥락에 따라 해석을 추가로 하기 때문에 그게 진짜 사람인지, 그림 속 사람인지, 돌하르방인지를 알 수 있음.
    • (이래서 인공지능은 알고리즘을 더 발전시키는게 아니라 기본 정보를 세팅하고 새로운 정보를 기존 정보와 비교해서 해석하는 것이 중요. 이래서 학습 단계라는게 필요한거지)
  • 뇌는 불일치와 우연을 싫어함.
  • 전두엽이 인간적인 뇌라는게 억제하는 것이기 때문.
  • 추상화하고 패턴화할 수 있는 능력이 있어야 훨씬 효율적이고 생존에 유리하다.
    • 서번트 증후군의 스캐너 같은 기억은 그 자체로는 의미가 없음. 기억만 할 뿐 의미를 추출 못 함.
    • (천재는 보통 사람이 하는 것을 빠르게 정확하게 잘하는 것일 뿐 보통 사람이 불가능한 것을 할 수 있는 사람이 아니다. 그게 가능하면 이른바 초인이 되는거지)
  • 상상으로 보는 것은 범주화된 모습이 나오는데, 환각은 실제 모습이 나옴.
  • 사진은 긴 시간 텀으로 여러 장을 찍은 후에 평균을 내면 움직이지 않는 배경은 남고 움직이는 물체는 없어짐. (포토샵에서 이런식으로 할 수 있다)
  • 안개를 그리기 전까지 아무도 안개를 보지 못했다.
  • 좌뇌를 억제하면 그림을 더 잘그림
  • 마약은 능력을 키우는게 아니라 억제를 풀어버리는 것.
  • 마약은 처음에는 황홀하지만 우리 몸은 항상성을 유지하는 시스템이 있기 때문에 같은 황홀감을 느끼려면 계속 더 강한 자극을 받아야 됨.
  • 임종 시에도 환각이 나옴. 이게 임사체험
    • 억제된 도파민이 분출되면서 인생을 되집어 감
    • 쥐 실험에서도 증명 됨.
  • 지각이란 감각에 구속된 환각
[ssba]

The author

지성을 추구하는 디자이너/ suyeongpark@abyne.com

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