한 번 결정한 행동을 바꾸는 것은 0.2초 후가 되면 어렵다

한 번 결정한 행동을 바꾸는 것은 0.2초 후가 되면 어렵다

그동안 고민하던 생각을 실행하거나 바꾸실 건가요?
근데, 한 번 결정한 사항에 대해 나중에 결정을 수정하거나 계획을 중지하려면 뇌의 여러 분야가 빠르게 커뮤니케이션할 필요가 있다고 존스 홉킨스 대학의 연구자들이 보고하고 있습니다. 이 연구 결과로부터, 「무언가를 그만둘 때는, 판단이 빠르면 빠를수록 말할 수 있다는 것입니다.

Stopping a planned behavior requires extremely fast choreography among several distinct areas of the brain, the researchers found. If we change our mind about taking that step even a few milliseconds after the original "go" message has been sent to our muscles, we simply can't stop our feet.

Scientists had believed only one brain region was active when people changed plans. But the findings of Courtney's team suggest it takes a lightning-fast interaction between two areas in the prefrontal cortex and another in the pre-motor cortex to stop, reverse, or otherwise change a plan already in progress.

전두전피질은 뇌 속에도 계획이나 고도의 정신 기능을 통제하는 부분이 있다고 보고 있으며, 지금까지 예정된 행동의 수정이나 중지는 이 전두전피질이 단독으로 결정하는 것으로 보고 있었습니다. 그러나 존스홉킨스대학 연구팀이 원숭이와 사람, 양쪽 뇌에서 전두전피질 이외의 부위의 기능을 조사한 결과, '막판에 의지를 바꾼다'는 행위는 뇌의 여러 영역을 걸쳐 이루어지는 것이며, 지금까지 생각해 온 것보다 훨씬 복잡하다는 것을 밝혀냈습니다.

연구를 수행한 사람은 존스홉킨스대학의 전직 대학원생으로 현재 핀터레스트 연구자인 Kitty Xu 등의 연구팀입니다. Xu 등은 21명의 피실험자에 대해, 뇌 신경과학의 실험에서 자주 이용되는 「스톱 시그널 과제」라고 하는 작업을 해, fMRI를 사용해 뇌의 활동을 실시간으로 관찰했습니다.

이때 피실험자들 앞에는 스크린이 표시되고, 그 스크린에는 서서히 검은 점이 나타나게 됩니다. 피실험자들은 '검은 점이 나타나면 쳐다보라'고 미리 지시를 받았는데, 검은 점에 집중하기 시작할 무렵에 다른 색의 점이 나타나, 이번에는 거기에 집중하도록 합니다. 이 때, 피실험자들은 최초의 계획인 「검은 점을 바라본다」는 것을 포기해야 하며, 이 때의 뇌의 기능을 체크하는 것입니다.


모니터링 결과, 일단 결정된 예정된 행동을 바꾼다는 행위는 전두전피질과 전보조운동영역(presupplementary motor area)가 매우 빠른 속도로 의사소통을 할 필요가 있음을 알 수 있었습니다. 이 의사소통이 실패하거나 느려지면 실제 행동이 의지에 어긋나게 되는 것입니다. 그 후, 같은 실험을 전극을 사용한 상태로 원숭이에 대해 실시했는데, 인간 피실험자의 뇌 활동과 비슷한 부분이 활성화한 것이 확인되었다고 합니다.
*전보조운동영역(presupplementary motor area)은 전두엽의 뇌 영역. 반응 억제에 관여한다. 

Xu에 따르면, 「순간의 판단」에 관해서 말하자면, 하나의 결정이 머릿속에 있는 기간이 길면 길수록, 그 결정을 번복하기가 어려워진다고 합니다. 「계획된 행동을 멈추려면 뇌의 여러 부분이 빠른 속도로 상호작용을 해야 합니다」 「그리고, 한 번 'go'라고 하는 메시지가 근육으로 보내진 후에 「가속 페달을 밟는다」는 결단을 바꾸는 것은, 비록 몇 백밀리초 후라도 어렵습니다」라고 Xu는 말합니다.

이때 사람은 한 번 내린 결단을 바꾸는 것에 관해서 100밀리초 후면 계획 변경에 성공하지만 200밀리초 후일 때는 첫 번째 명령이 이미 근육으로 보내졌기 때문에 계획 변경에 실패하고 의지에 반해 첫 번째 계획을 실행해 버릴 가능성이 높아집니다.

'술을 마실 계획을 접어야 할까?' 등 사람들은 여러 가지 일에 대해 판단을 앞두고 고민하지만, '술을 마신다'는 계획을 접는 것이 빠르면 빠를수록 계획을 실행할 가능성이 적어집니다. 이것은 매우 관련성이 있는 것입니다'라고 Xu는 말했습니다.

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Why can't we always stop what we've started? Johns Hopkins neuroscientists have the answer | Hub
https://hub.jhu.edu/2017/12/07/neuroscience-susan-courtney-stop-behaviors/

Neural Basis of Cognitive Control over Movement Inhibition: Human fMRI and Primate Electrophysiology Evidence: Neuron
http://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(17)31063-2

The Neuroscience of Changing Your Mind - Scientific American
https://www.scientificamerican.com/article/the-neuroscience-of-changing-your-mind/

The Neuroscience of Changing Your Mind