대입/공부습관

뇌는 어떻게 기억하는가

cherry-ai 2023. 4. 27. 17:10
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눈으로 듣고, 귀로 읽어라 : 맥거크 효과

보가 눈으로 들어오는 동안, 그것은 당신의 귀에 들어오는 정보를 처리하고 해석하는 방식을 변화시킨다. 마찬가지로 정보가 귀로 들어오는 동안, 그것은 당신의 눈으로 들어오는 정보를 처리하고 해석하는 방식을 변화시킨다. 청각과 시각이 통합되면서 ‘전체는 언제나 부분의 합보다 커진다.’

풍선이 펑 터져도, 소리는 제대로 전달될 수 없다. 모든 것이 바닥에서 너무 멀리 떨어져 있는 까닭이다. 건물들은 대부분 방음 시스템이 잘 갖춰져 있기 때문에 닫힌 창문 또한 소리의 운동을 방해할 것이다. 전체적인 건물의 운영 체계는 전기의 안정적인 흐름에 좌우되기 때문에 와이어가 중간에 끊어지는 것도 문제를 일으킬 수 있다. 물론 남자는 큰 목소리로 외칠 수 있지만, 인간의 목소리는 그것을 멀리 보내는 데 한계가 있다. 고래고래 소리를 지르다가 악기의 줄을 끊어먹을 수도 있다. 그러면 메시지를 전달하는 데 도움을 줄 반주도 할 수 없게 된다. 가장 좋은 방책은 거리를 좁히는 것이다. 그러면 잠재적인 문제들이 획기적으로 줄어든다. 나아가 직접 얼굴을 마주할 수 있다면 거의 모든 문제가 자연스럽게 해결된다.

이 글을 읽고 난 느낌이 어떤가? 당황스럽고 이상하다는 생각을 지울 수 없을 것이다. 물론 이 문단의 단어들은 간단하고 쉽게 읽힌다. 하지만 무슨 뜻일까? 단어는 모두 문법에 맞지만, 단어와 문장들을 모두 합쳐도 논리적인 추론을 얻어내기란 불가능하다.

 

답을 알겠는가?


공부하면서 음악을 듣는 것이 학습에 도움이 되는가?

음악은 뇌 안에서 확률공명의 원천이 될 수 있다. 본질적으로 음악이 당신의 귀로 들어가 뇌의 특정 영역 안에서 어떤 패턴을 촉발할 때, 이 패턴들은 당신의 ‘집중력 네트워크’를 통해 공명할 수 있다. 따라서 관련 정보에 초점을 맞추고 해석하는 일을 더 쉽게 할 수 있다.

하지만 기억해야 할 중요한 두 가지 유의사항이 있다.

첫째, 사람마다 ‘문턱’이 다르다는 것이다. 즉 모든 사람에게 효과가 있는 ‘올바른’ 음악적 수준은 없다는 뜻이다. 어떤 사람에게는 완벽한 노이즈의 양이, 어떤 사람에게는 너무 적거나 너무 많을 수 있다. 붐비는 카페에서 공부하는 데 문제가 없는 사람도 있고, 조용한 도서관을 필요로 하는 사람도 있다. 그러니 커다란 헤드폰을 쓰고 공부하는 자녀를 그렇게 걱정스럽게 쳐다볼 일이 아니다. 사람마다 다 다르다!

둘째, 학습할 때 듣는 음악은 확률공명을 일으키는 ‘백색소음’일 뿐이어야 한다. 학습에 도움을 주는 음악이란, 그것에 집중하지 않을 만큼 예측 가능한 것이어야 한다. 음악이 놀라워지는 순간, 소음은 멈추고 주의를 끌며 학습에서 멀어지게 하는 신호가 되어버린다. 커다란 헤드폰을 쓰고 공부하는 자녀를 걱정스럽게 쳐다보지 말고, 그가 무엇을 듣는지를 주의 깊게 살펴볼 일이다. 그가 전에부터 수백 번씩 들었던 음악을 듣고 있다면, 그건 학습에 도움을 주는 확실한 소음이다. 하지만 재생 플레이어를 셔플로 돌려놓고 3~4분에 한 번씩 예상치 못한 노래가 그의 귓속으로 흘러들어오고 있다면, 이는 그가 내일 시험에서 좋은 점수을 얻기가 매우 어려워졌다는 신호를 보내고 있는 것이다.

 

 


순서정리자

다음 13개의 알파벳 문자를 10초 내에 적힌 순서대로 외울 수 있는지를 살펴보라.

F P Q C V O I Y M R F S A

다음은 앞에서 제시한 13개의 알파벳 문자를 재배열한 것이다. 이제 10초 안에 이것들을 암기할 수 있는지 확인해보자.

FYI     RSVP     FAQ     COM

각각의 독립된 항목들을 통합된 하나의 개념에 따라 그룹화하는 이 과정을 ‘청킹(chunking, 청크란 단어, 문장 등의 기억 단위이자 데이터의 집합 따위를 나타내는 용어로 하나의 의미를 가지는 말의 덩어리다-옮긴이)’이라고 한다.

 

 

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호기심

인간은 얼마나 많은 감각을 갖고 있는가? 누가 전구를 발명했는가?

이런 질문들을 받으면 기대감이나 본능적인 끌림 같은 걸 느끼기 시작할 것이다. 즉 답을 알아내야 직성이 풀릴 것이다.

믿기 힘들겠지만 이 느낌들은 ‘호기심’이 만들어낸 것이다.

다양한 텔레비전 프로그램들이 이 호기심이라는 인식을 영리하게 활용한다.에피소드가 끝날 때쯤에는 그 예측을 깨뜨리고 오류 경보를 울리기 위해 뭔가 반전의 흥밋거리를 심어놓는다(맙소사, 방금 필립이 차를 절벽으로 몰았어!). 그리고 마지막으로 이 호기심의 격차가 곧 메워질 것임을 암시한다(다음 주에도 채널 고정!). 즉 딱 한 편만 더 보게끔 만드는 호기심 말이다.


Q. 인간은 보편적으로 얼마나 많은 감각을 갖고 있는가?

A. 17개. 시각, 청각, 후각, 미각, 촉각, 통증, 균형, 관절감각, 운동감각, 열, 추위, 혈압, 혈액 산소 함량, 뇌척수액의 산소도, 갈증, 굶주림, 폐의 팽창.

 

Q. 전구는 누가 발명했는가?

A. 워렌 라 루Warren la Rue. 토머스 에디슨은 전구를 상용화시켰지만 발명하지는 않았다.

 

Q. 해군 용어에서, 모스 부호 SOS는 무엇을 의미하는가?

A. 아무것도 의미하지 않는다. SOS는 모스 부호 중 가장 입력하기 쉽고 인식하기 쉽기 때문에 비상용 코드로 선택되었을 뿐이다.

 

Q. 황소는 보통 어떤 색깔을 보고 화를 내는가?

A. 없음. 황소는 이색성 색각이며 빨간색을 감지해낼 수 없다(최소한 우리가 보는 것처럼 빨간색을 인식하지 못한다. 황소는 빨간색을 초록색으로 본다). 황소는 단지 투우사의 망토와 위협적인 행동에 격분할 뿐이다.

 

Q. 산소를 함유한 혈액은 빨간색이다. 그렇다면 산소가 없는 혈액은 무슨 색인가?

A. 빨간색. 정맥은 빛이 피부에 반사되어 혈구 내의 산소 분자와 상호작용하는 방식 때문에 파랗게 보인다.

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이제 진짜 답도 알았고 지식의 격차도 메웠다. 기분이 어떤가? 어쩌면 기운이 쭉 빠지거나, 아무 감흥도 없거나, 심지어 약간은 실망스러울지도 모르겠다.

사람들은 흔히 해결책이 흥미를 줄 것이라 생각하지만 그런 경우는 드물다. 해결책 자체보다 해결책을 찾는 과정에서 더 짜릿한 재미를 느끼기 때문이다. 이는 무슨 의미인가? 호기심의 전율이 지식의 ‘격차 자체’에 존재한다는 뜻이다. 일단 그 틈이 채워지면 호기심의 끌림은 사라지고, 우리는 심성 모형과 예측의 단조롭고 따분한 세계로 되돌아간다. 두근두근한 마음을 감추지 못하고 몹시도 들뜬 채 텔레비전 드라마의 다음 회를 보기 위해 앉았던 그 모든 시간을 생각해보라. 하지만 다음 스토리가 공개되는 즉시 실망하지 않았는가!(아, 필립이 절벽 끝으로 차를 몰아가기 직전에 이미 뛰어내렸구나… 흠, 다행이긴 하네…)

 

오해를 사용해 학습을 촉진하라

내가 그저 간단하게 ‘황소는 이색성 색각이다’라고 말했다면, 이 정보는 절대 심성 모형에 연결되거나 영향을 끼치지 않았을 것이고, 당신은 여전히 황소가 빨간색을 싫어한다고 믿을 것이다.

하지만 새로운 정보를 받아들이기 전에 심성 모형을 활성화시키고 예측을 실행하면, 현재의 이해를 바탕으로 그 정보를 해석하게 된다. 다시 말해 먼저 황소가 빨간색을 싫어한다는 예측을 하게 되면, 이는 심성 모형이 활성되었음을 의미한다. 그리고 나중에 ‘황소는 이색성 색각이다’라는 사실을 알게 됨으로써 당신은 이 정보를 기존 심성 모형에 통합하고 그에 따라 업데이트할 수 있게 된다.

흔히 착각하기 쉽고 알쏭달쏭한 객관식 퀴즈(내가 이 장에 처음에서 냈던 퀴즈 같은)를 친구들에게 제공해보라. 틀려도, 유치해도, 서툴러도, 잘못 이해한 것이라 하더라도 전혀 상관없다. 심성 모형이 활성화되고 예측이 먼저 이루어져야만 새로운 아이디어들이 기존의 것과 연결되어 업데이트가 이루어진다.

 

스트레스는 어떻게 뇌를 돕는가?

 

등장인물 소개

해마: 기억으로 가는 관문. 새로운 정보를 처리하고, 새로운 기억의 형성을 이끄는 뉴런이라고 불리는 수십억 개의 전문 세포로 구성되어 있다. 뉴런은 나무에, 해마는 울창한 숲에 비유할 수 있다.

 

편도체: 감정의 선택자다. 해마와 밀접하게 연결되어 있고 끊임없이 소통하고 있다. 편도체를 해마 숲을 보호해야 하는 성으로 비유할 수 있다.

 

코티솔: 1차 스트레스 호르몬이다. 체내에서 혈당을 높이고 혈압을 조절한다. 코티솔은 해마 안에 있는 뉴런들을 죽인다. 코티솔은 해마 숲을 베기 위해 몰려든 야만인에 비유할 수 있다.

 

노르에피네프린: 2차 스트레스 호르몬이다. 체내에서는 심박 수와 호흡을 증가시킨다. 이 호르몬은 코티솔이 나타났음을 편도체에 경고한다. 따라서 노르에피네프린을 야만인의 도착을 알리는 전령에 비유할 수 있다.

 

아크 단백질ARC-Protein: 활성화된 세포 골격 관련 단백질이다. 편도체에서 생성되어 코티솔과 싸우고, 뉴런을 강화하는 두 가지 직업을 가지고 있다. 아크 단백질을 야만인과 싸우기 위해 달려오는 기사, 그리고 해마 숲의 번영을 돕기 위해 부지런히 움직이는 정원사에 비유할 수 있다.

섬유아세포성장인자2FGF2: 이 단백질들은 새로운 뉴런의 성장을 이끈다. FGF2는 새로운 나무로 자랄 씨앗에 비유할 수 있다.

 


1막: 지킬 박사

1장: 스트레스가 시작되면, 코티솔은 해마 속으로 홍수를 일으켜 뉴런을 공격하기 시작한다.

2장: 이 공격은 편도체로 흘러들어오는 노르에피네프린의 방출을 촉발시켜 지원군의 필요성을 나타낸다.

3장: 편도체는 해마 속으로 아크 단백질들을 방출한다. 이 단백질들이 코티솔과 싸우기 시작한다.

4장: 아크 단백질과 코티솔의 전투는 FGF2의 방출을 촉발한다. FGF2는 해마 전체에 자생한다.

5장: 스트레스를 받는 상황이 끝나가면서 코티솔은 해마에서 도망치고, 아크 단백질은 손상된 뉴런을 수리하기 시작하는데, 각각의 뉴런을 전투 전보다 더 두텁고 강하게 만든다.

6장: 약 2주 후 FGF2가 성과를 내면서, 해마 전체에 새로운 뉴런이 싹튼다. 이 뉴런들은 즉시 새로운 정보를 처리하는 일을 떠맡는다.

 

2막: 하이드 씨

1장: 스트레스가 시작되면, 코티솔은 해마 속으로 홍수를 일으켜 뉴런을 공격하기 시작한다.

2장: 이 공격은 편도체로 흘러들어오는 노르에피네프린의 방출을 촉발시켜 지원군의 필요성을 나타낸다.

3장: 편도체는 해마 속으로 아크 단백질을 방출한다. 이 단백질들이 코티솔과 싸우기 시작한다.

4장: 아크 단백질과 코티솔의 전투는 FGF2의 방출을 촉발한다. 이 단백질은 해마 전체에 자생한다.

5장: 스트레스를 받는 상황이 지속되면서, 더 많은 코티솔이 해마 속으로 주입된다. 결국 아크 단백질 저장소는 말라가고, 코티솔이 뉴런을 죽이기 시작한다.

6장: 계속해서 전사한 뉴런들이 속출하고, FGF2의 저장소는 고갈되어 새로운 씨앗을 심지 못한다. 계속 코티솔이 뉴런을 죽이고, 그 자리를 대신할 새싹들이 생기지 않는 탓에, 해마는 시들어가기 시작한다.


아울러 적당한 스트레스는 해마에서 새로운 뉴런의 탄생과 성장을 유도하는 FGF2의 방출을 촉발한다. 하지만 안타깝게도 이 뉴런들이 싹을 트는 데는 약 2주가 걸린다. 이처럼 시간이 오래 걸리는데 어떻게 학습력이 강화된다는 말인가?

그렇다. 단기적으로는 학습력이 개선되지 않는다. 만일 당신이 오늘 적당한 스트레스를 받는다면, 앞으로 2주 후에 당신의 학습력이 향상된다. 현재 이 순간에는 스트레스가 당신의 학습력에 아무런 영향을 주지 않는다.

하지만 장기적으로는 희망적이다. 만일 당신이 매일 적당한 수준의 스트레스를 경험한다면(오류 인식, 예측의 실패, 기대하지 않았던 사건 발생 등), 당신의 해마 속에서는 항상 새로운 뉴런들이 싹트게 될 것이다. 새로운 뉴런들은 새로운 정보를 처리하는 데 전력을 기울이기 때문에 당신의 학습력은 크게 향상된다.

 

 

 


 

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