이스라엘의 과학자들은 ‘칵테일 파티 효과’를 연구하여 우리의 두뇌가 어떻게 시끄러운 장소에서도 하나의 대화에 집중할 수 있는지 밝혀냈다.
시끄러운 칵테일파티에서도 우리는 하나의 대화에 집중할 수 있다.
(그림 제공. 엘라나 지온 골룸빅 Elana Zion Golumbic)
"우리는 항상 두뇌로 유입되는 많은 정보에 노출되어있고 무엇에 집중하고 무엇을 무시할지 선택해야합니다.”
이스라엘 출신 인지신경과학자인 엘라나 지온 골룸빅(Elana Zion Golumbic)은 그녀의 신간 Findings in the Journal Neuron 에서 소위 “칵테일 파티 효과”를 소개했다. 우리 뇌가 많은 사람들이 대화하는 방 안에서 어떻게 한 사람의 대화에만 집중하는지 보여주는 이론이다.
“주변의 모든 소리는 우리의 귀로 들어오지요. 그러므로 분류작업은 몸 안에서 진행됩니다. 하드웨어보다는 소프트웨어의 작업인 것이지요.”
눈이 보고싶은 것이 있는 방향으로 움직일 수 있는 것과는 달리 귀는 듣고 싶은 소리가 있는 쪽으로 움직일 수 없다. 그러므로 원하는 소리를 걸러내는 작업은 근육세포가 아닌 신경세포의 일인 것이다. 공학자들은 지난 수십년 간 주변소음을 줄이고 중요한 소리만을 부각시키기 위한 노력를 해왔다. 원하는 소리만을 증폭시키는 작업은 쉽지 않다. 하지만 인체는 이러한 작업을 휼륭히 해내고 있다. 바로 이부분이 골룸빅의 관심을 끈 것이다.
콜롬비아 대학교의 정신과 박사인 찰스 슈로더(Charles Schroeder)와 함께 골룸빅은 이 현상에 관계한 두뇌의 지도를 만들어 내는 것에 성공하였다. 6개 병원에서 뇌전증 환자들의 두뇌 표면에 전극을 설치하고 관찰한 결과였다. 환자들에게는 전혀 부작용이 없이 설치된 전극을 통해 여성이 이야기를 할 때, 남성이 이야기를 할 때, 그리고 두명이 함께 이야기를 할 때, 각기 다른 두뇌 활동을 비디오 영상으로 관찰할 수 있었다. 남성의 이야기에 집중하기를 요구하자, 환자들을 자동적으로 그에게 눈길을 주었다. 그의 대화에 ‘참여’하는 것이다.
대화에서의 선택적 집중력이 이제서야 이해되기 시작했다.
사진제공. 엘레나 지온 골룸빅 (Elana Zion Golumbic)
두뇌는 어떻게 대화에 참여할 것인지, 혹은 무시할 것인지를 결정하는 것일까?
두뇌의 전기적 움직임을 언어적 패턴으로 바꾸기 위해 수학적 모델이 사용되었다. 참여하고 있는 대화와 무시하고 있는 대화에서 나오는 패턴들을 정리함으로써 피실험자의 두뇌가 두가지 대화 모두를 저장하고 있는 것이 관찰되었다. 다만 두뇌는 두가지 대화를 각각 다른 위치에 저장하게 된다. 무시되는 대화는 소리를 관장하는 두뇌에 저장이 되는 반면, 참여하고 있는 대화는 언어를 관장하는 부분에 저장되는 것이다. 그리고 참여하고 있는 대화의 소리는 피실험자의 두뇌에서 더욱 강렬한 소리신호로 변환되었다.
얘루살렘의 블룸필드 과학 박물관에서 시각, 청각, 촉각에 관련한 두뇌 전시회의 과학 자문위원으로 활동하는 골룸빅 박사에게 이러한 연구결과는 매우 흥미로웠다.
“2009년 박사논문을 쓰면서 이 연구를 시작하였습니다.” 골룸빅 박사는 현재 33세이다. “참여하는 대화에 따라 두뇌의 반응이 극적인 변화를 보이는 것을 처음 발견하고 ‘아하!’라고 외치는 순간이 있었지요. 두가지 대화의 소리가 입력되는 인풋(input)장소는 귀로써 동일하지만 참여하고자 대화 소리만이 두뇌에서 분명해지는 그것이 우리가 찾던 것입니다. 매우 극적이지요.”
시끄럽고 여러가지 대화가 오고가는 장소에서 하나의 대화에 집중하고 이해하는 능력은 중요한 사교 능력의 하나이므로 연구원들은 이러한 발견이 주의집중장애(ADD/ADHD)와 자폐증의 치료에 도움이 될 것으로 전망한다. 현재 골룸빅 박사는 뉴욕에서 단 자빗 박사(Dr. Dan Javitt)과 정신분열증 환자들에 대한 연구를 진행하고 있다.
“어떠한 환경이 이런 선택적 주의(selective attention)에 강한 영향을 미치는지가 다음 과제입니다. 우리는 주의집중을 위한 최적의 환경을 알아낼 수 있겠지요. 그것이 이 연구의 다음 방향입니다.”
글. 아비가일 카데시(Avigayil Kadesh) | 번역. 이재은 | 자료제공. 주한이스라엘대사관