고대 그리스 수학자 유클리트(Euclid of Alexandria, 323–283 BC)는 지금까지도 회자가 되는 유명한 말을 남겼다. ‘배움에는 왕도가 없다’ 이는 훗날 이집트의 통치자가 되는 프톨레마이오스 1세(Ptolemy I Soter)가 ‘기하학을 배우는데 지름길은 없습니까?’라는 질문에 대한 유클리트의 답변으로 유명하다. 이는 학문에 있어서 가장 중요한 점은 노력이라는 의미를 내포하고 있다. 그렇다면 수천 년이 지난 지금도 우리는 배움의 왕도를 찾지 못하는 것일까?

 당연하게도, 배움에 있어서 노력은 빠질 수 없는 요소이다. 노력 없이는 그 어느 것도 달성하기 어렵다. 하지만 노력만 가지고 모든 것을 설명하기 어렵다. 노력만큼 중요한 것이 방법이다. 적은 노력으로 최대한의 효율을 발휘 할 수 있는 학습법에 대한 연구는 지금도 많이 진행되고 있다. 하지만 그 학습법이 모든 이들에게 적용되는 것이 아니다. 사람마다 자신에게 맞는 학습법은 따로 존재한다. 즉, 모두를 위한 왕도는 존재하지 않지만 나를 위한 왕도는 있을 수 있다는 것이다. 하지만 안타깝게도 정작 본인도 자신에게 맞는 학습법을 선택하기란 여간 어려운 것이 아니다.

 효율적인 학습에 대한 연구는 뇌과학 분야에서도 많이 이루어지고 있다. 그중 하나로 뉴로피드백(Neurofeedback)을 들 수 있다. 뉴로피드백이란 뇌활성화도 측정 장비(EEG, EMG, fMIR, fNIRS 등)를 통해 자기 스스로 두뇌 활성화도를 조절하는 방법을 이야기 한다. 1968년 캘리포니아 대학의 Joe Kamiya 박사가 ‘사람도 뇌파(Alpha파, 8-12 Hz)를 스스로 조절할 수 있다’는 연구 결과를 발표한 뒤로 뉴로피드백은 많은 발전을 이루어왔다. 현재 뉴로피드백은 치료를 목적으로 한 연구가 많이 진행되고 있지만 학습을 목적으로 한 연구 역시 주요하게 다루어지고 있다.

 2010년 뉴로이미지(NueroImage)에 기재된 Keizer 연구팀에서 발표한 논문을 살펴보면 감마파(36-44Hz)를 뉴로피드백을 통해 향상시킨 그룹은 단기기억력과, 장기기억력이 통계적으로 유의미하게 증가하였음을 확인 할 수 있다. 그렇지 않은 그룹의 경우 통계적으로 유의미한 차이는 나타나지 않았다고 보고되어 있다. 이는 같은 과제를 수행하더라도 활성화된 뇌영역에 따라 그 성취도가 달라질 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 학습에 필요한 뇌영역을 활성화하도록 훈련할 수 있다면, 또는 학습법을 찾을 수 있다면 그 효율을 증가 시킬 수 있다는 것이다.

 현재 뉴로피드백과 관련된 연구는 인간의 뇌지도를 밝히는 커넥텀(connectome) 연구가 진척됨에 따라 그 방법이 고도화되고 있다. 2015년에 frontiers in Systems Neuroscience에 Taya연구팀이 발표한 인간의 커넥텀을 이용한 인지능력 향상과 관련된 연구가 대표적인 예라고 할 수 있다. 뉴로피드백 방법이 발달함에 따라 이 기술은 단순히 인지능력을 향상시킬 뿐 만 아니라 스포츠 선수의 운동능력을 향상시키는 방향으로도 활용되고 있다.

 이렇듯 뉴로피드백은 단순히 뇌영역을 제어하는 방법에서 뇌영역 간의 네트워크를 제어하는 방향으로 그 기술이 발전하고 있다. 이에 따라 기존에는 연구하기 어려웠던 고차원 인지능력을 항상시킬 수 있는 뉴로피드백 연구도 활발히 진행 될 거라 예상해본다. 물론, 과거 유클리트가 이야기 한 것처럼 누구에게나 통용되는 배움의 왕도는 없을 수도 있다. 하지만 학습능률을 올려주는 나만을 위한 배움의 왕도는 있지 않을까? 그리고 뉴로피드백 기술이 이를 찾아줄 수 있지 않을까 한다. 뇌과학이 발달함에 따라 이집트의 통치자인 프로메테우스 1세도 걷지 못했던 배움의 왕도를 우리는 걸을 수 있을지도 모른다는 즐거운 상상을 해본다.

글. 한국뇌과학연구원 강호중 연구원.