생일은 기억하고 있어도 열쇠 두는 장소는 잊어버리는 이유

생일은 기억하고 있어도 열쇠 두는 장소는 잊어버리는 이유

캘리포니아주 솔크생물학연구소(Salk Institute in California)의 최근 연구에 따르면 뇌의 기억 용량은 당초 생각했던 것보다 10배 이상 클 수 있다고 한다. 기억은 뇌의 특정 영역에 정보를 보관하는 것이 아니라 뉴런 간 연결(시냅스, synapses)에 의해 표현된다. 뇌가 학습하고 정보를 저장하는 방법은 시냅스 가소성(이들의 접속이 강화 또는 약화되는 움직임)에 의존하고 있다. 계산신경과학자 연구팀은 매우 정밀한 알고리즘을 적용해 이들 시냅스의 강도를 측정하고 간접적으로 뇌의 최대 기억용량을 측정하는 데 성공했다.

기억이 어떻게 저장되는지를 이해하려면 먼저 기억에는 여러 종류가 있음을 인식할 필요가 있다. 단기기억은 뇌가 적극적으로 처리하고 있는 정보를 보유하고, 한편으로 워킹 메모리(작업기억)는 그러한 정보를 실시간으로 조작하는 것을 가능하게 한다. 

예를 들어, 무작위한 숫자의 리스트(random list of numbers)를 외우도록 과제를 주었다고 하자. 잠깐 사이를 비운 뒤 평균적인 사람은 5~9개의 숫자만 기억한다. 단기기억에는 한정된 기억 용량밖에 없고, 정보를 보유할 수 있는 것은 몇 초에서 1분 정도밖에 없다. 하지만 단기기억의 유연성 덕분에, 우리는 전화번호를 누를 수 있을 만큼 긴 시간 동안 기억하는 등 눈앞의 즉각적인 작업에 집중할 수 있습니다.

반면 장기기억은 사실상 무궁무진하다. 여기서는 우리를 형성하는 정보, 기술, 경험이 저장된다. 그러나 모든 사고(생각)와 경험이 장기적으로 보존되는 것은 아니다. 방안에 뭔가를 찾으러 갔는데 뭘 찾고 있었는지 잊어버린 적은 없을까요? 또는 소개받은 지 얼마 안 된 사람의 이름을 잊어버린 적은? 정보를 단기기억에서 장기기억으로 옮기려면 능동적인 부호화가 필요하며, 그 사이에 정보는 기존 기억과 연결되어 의미를 부여받고 꺼내기 쉽도록 장기기억으로 정리된다.

기억이 부호화될 때 활성화된 뉴런은 화학신호를 다른 뉴런(neurons)과의 시냅스를 통해 전송한다. 이것에 의해, 그 기억에 관한 정보를 포함하는 뉴런의 상호접속 네트워크가 형성된다. 기억을 반복적으로 상기하거나 되새기면서 네트워크는 강화된다. 그 정보를 접할 기회가 많을수록 기억에 남을 가능성이 높아진다. 논문 저자 사마밧 등의 연구에서는 같은 수의 시냅스를 포함하는 병렬신경망을 활성화하면 일관된 강도 증가가 발생하는 것으로 나타났다. 뇌에는 수조 개의 시냅스가 존재하는 것을 생각하면, 뇌의 기억용량은 당초 생각했던 것보다 훨씬 클 가능성이 있다.

하지만 장기기억이 그토록 크다면 왜 우리 뇌는 쉽게 잊을까? 망각은 인간의 정상적인 부분이며 나이가 들수록 증가한다. 심리학자들과 신경과학자들은 왜, 그리고 어떻게 망각이 일어나는지에 대한 몇 가지 이론을 주장하고 있다. 가령 유명한 심리학자 지그문트 프로이트는 망각으로 인해 개인이 원치 않는 기억을 피할 수 있다고 주장했다. 프로이트는 이들의 기억이 단순히 지워지는 것이 아니라 오히려 잠재의식으로 밀려든다고 주장한 것이다.

그러나 현대 신경과학의 이론은 뉴런 간의 연결이 약화됨에 따라 정보가 잊혀진다는 것을 시사한다. 기억이 잘 활성화되지 않고 반복되지 않을수록 그 연결은 약해진다. 이윽고 그 기억을 불러오지 못할 정도로 연결고리가 약해진다.

나이가 들면서 뇌의 구조가 변화하는 것도 이들의 연결을 감소시켜 잊기 쉬움을 증가시킨다. 실제 알츠하이머병이나 다른 형태의 치매의 주요 특징은 시냅스가 대폭 감소하는 것이다. 뉴런 간 시냅스가 감소하면 정보가 한쪽 뉴런에서 다른 쪽으로 전달되지 않아 기억의 형성과 유지가 방해된다. 알츠하이머병은 또 시냅스 가소성을 해치고 학습에 대한 뇌의 반응을 나쁘게 한다.

솔크생물학연구소 연구자가 시냅스의 세기를 연구하기 위해 적용한 기술은 알츠하이머병의 수수께끼를 밝히는 데 도움이 될 수 있다. 뇌가 어떻게 기억을 만들고 저장하는지를 해독함으로써 미래에는 이 질병이나 다른 형태의 치매에 대한 치료법을 개발할 길이 열릴 수도 있다. 알츠하이머병이 더욱 보편화됨에 따라 조기에 개인의 이변을 식별하고 치료하기 위한 도구를 개발하는 것이 점점 중요해지고 있다.

(forbes.com 원문) Short Vs. Long Term Memory: Why You Remember Your Birthday But Not Where You Left Your Keys
https://www.forbes.com/sites/williamhaseltine/2024/08/02/short-vs-long-term-memory-why-you-remember-your-birthday-but-not-where-you-left-your-keys/

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