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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.
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