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벤자민 프랭클린은 이렇게 말한 바 있습니다. ‘세상에서 가장 단단한(어려운; hard) 세 가지는 강철, 다이아몬드, 그리고 자기 자신을 아는 것이다.’

작은 소리가 어디에서 들리는지에서부터 새로운 직장을 구하는 일까지 우리는 자신이 내리는 모든 판단에 대해, 그 판단이 어느 정도 확실한지를 알고 있습니다. 확신이 매우 적을 때, 우리는 마음을 바꾸기도 합니다. 이런 생각의 변화가 어떻게 일어나는지를 과학자들은 연구하고 있습니다. 실험 결과들은 사람들이 자기 생각의 흐름을 관찰하면서 이를 통해 판단을 바꾼다는 사실을 보여줍니다.

우리가 자신의 결정을 어떻게 바꾸게 되는지에 대한 두 가지 가설이 있습니다. 첫 번째는 우리가 판단을 내린 이후에도 계속해서 정보들을 저울질하고 이를 통해 마음을 바꾼다는 것입니다. 이 과정은 ‘결정 후 정보 축적(post-decision evidence accumulation)’이라 불립니다. 두 번째 가설은 뇌안에 자신의 오류를 수정하는 또다른 기제가 있다는 것입니다. 전두엽의 손상이 있는 이들 중에는 ‘자기 관찰’을 할 수 없고 자신의 실수를 파악하지 못하는 이들이 있습니다.

이와 관련해 최근 두 건의 연구는 피험자들에게 그들이 모니터에서 본 내용을 빠르게 판단하도록 만들어 우리가 어떻게 스스로의 생각을 교정하는지에 대한 실마리를 주었습니다.

첫 번째 연구는 캠브리지, 콜럼비아, 뉴욕 대학의 연구진들이 수행한 것으로, 참가자들에게 화면에서 반짝이는 점이 오른쪽으로 움직이는지 혹은 왼쪽으로 움직이는지를 물었고, 움직인 방향으로 기계 장치의 손잡이를 움직이도록 했습니다. 또한 자신의 판단이 확실한 정도에 따라 위쪽과 아래쪽으로 움직이도록 했습니다. 참가자가 손잡이를 움직이기 시작하면 점은 바로 사라졌습니다.

대부분의 경우 참가자들은 손잡이를 오른쪽 위, 오른쪽 아래, 왼쪽 위, 왼쪽 아래로 바로 움직였습니다. 하지만 이들은 또한 움직임을 시작한 후에도 점이 움직인 방향이나 자신의 확신 정도를 종종 바꾸었습니다. 이들의 움직임 패턴과 컴퓨터 모델의 예측을 비교해, 연구자들은 우리가 마음을 바꾸는 이유가 상향식(bottom-up) 과정이라는 결론을 내렸습니다. 즉, 화면상의 점이 사라진 후에도, 참가자들은 뇌에서 처리되는 정보를 계속 축적해 자신의 결정을 바꾼다는 것입니다.

다른 연구는 더블린 트리니티 대학과 네덜란드 레이던 대학의 연구팀이 수행한 연구입니다. 이들의 연구는 앞서의 연구와 달리, 생각을 바꾸는 것이 오류 수정, 곧 하향식(top-down)으로 이루어진다는 것을 보였습니다. 이들은 뇌의 전기활동을 측정하는 EEG 장치를 머리에 쓴 후 화면에 ‘red’와 같이 색을 나타내는 글자가 나타나면 버튼을 누르도록 지시받았습니다. 그러나 동시에, 같은 단어가 연속해서 나왔을 때에는 버튼을 누르지 않아야 하며, 또한 글자의 색이 그 단어와 일치할 때에도 (예를 들어 red 색으로 쓰인 ‘red’ 글자) 버튼을 누르지 말것을 지시 받았습니다. 이는 순간적인 판단이 쉽지 않은 문제로 참가자들은 평균 43% 의 확률로 실수를 저질렀습니다. 참가자들은 또한 자신이 실수를 했다는 것을 알게되었을 때 또다른 버튼을 누르도록 지시받았습니다.

실험 결과, 여러 감각 자극이 결합되는 중심두정부(centroparietal) 영역이 참가자가 결정을 내린 뒤 활성화되는 것이 관찰되었습니다. 흥미로운 점은 참가자가 실수를 저질렀을 때 전두엽에서 쎄타 파가 관찰된 것입니다. 이는 전두엽이 오류를 직관적으로 깨달은 후, 판단을 정말 번복해야 하는지 알기 위해 정보를 축적하게 만드는 것일 수 있다는 사실을 암시합니다.

이 두 연구는 판단 이후의 정보 축적의 중요성을 말해줍니다. 하지만 그 과정이 어디에서 시작되는지는 다릅니다. 캠브리지 연구팀은 판단의 전후로 연속해서 유입되는 정보들이 축적되어 판단을 바꾸게 만든다는 것을 보인 반면, 트리티니 연구팀은 판단의 번복을 고려하게 만드는 신호가 따로 있을 수 있음을 보였습니다.

두 실험이 이루어진 방식의 차이 때문에 우리는 이 두 결과를 바로 비교하는 데에는 한계가 있습니다. 하지만 후속 실험으로 캠브리지 연구팀의 실험방식에 EEG 를 결합하는 등의 방법으로 하향식과 상향식의 비중을 측정하는 것도 생각할 수 있습니다.

심리학자들은 본인의 생각이나 행동에 관한 평가, 혹은 반추를 의미하는 메타인지에 오랫동안 관심을 가져왔습니다. 물론 뇌신경의 입장에서 메타인지는 여러 특성을 가진 복잡한 현상일 수 있습니다. 하지만 이 분야의 연구를 시작하는데 있어 위의 실험과 같은 단순한 결정 문제는 좋은 시도로 생각됩니다. 프랭클린의 사망 이후 200년이 지난 오늘날, 우리는 강철과 다이아몬드들이 어떤 원자와 분자구조를 가지고 있는지 알고 있습니다. 이제 세 번째 어려운 문제인 자기 자신에 대한 지식을 밝혀낼 차례입니다.

(AEON)

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