인간과 인지환경의 상호작용에서 정보처리에 관여하는 ‘주의’와 입력정보의 복잡성에 관한 학제간 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 입력되는 자극정보의 복잡성을 세 단계로 나누어, 복잡성 정도와 ‘주의’와의 관계를 중심으로 살펴보고자 한다. 복잡성의 정도가 낮은 단순과제 (single task)와 ‘주의’의 관계를 기초 작업으로 수행하고, 여기에 복잡성을 더하는 이중과제 (dual task)와 ‘주의’의 관계, 나아가서 언어처리와 행동학적 의사결정을 포함하는 이중/다중과제와 주의의 관계를 연구하고자 한다.
이를 보다 구체적으로 보자면, 우리 뇌는 자극 복잡성을 나름대로 소화하고 압축시켜 저장하는 메커니즘을 가지고 있을 것으로 추정한다. 일반적으로 주어지는 자극의 복잡성이 크게 높지 않은 경우라면 해당 자극의 형태에 따라 이를 처리하는 주요 뇌부위는 전문영역별로 편재화 되어 있다. 예를 들어 일상적인 언어의 처리는 좌뇌의 전두엽과 측두엽의 브로카와 베르니케 영역을 사용한다. 그러나 과제가 복잡성을 더해 우리 뇌가 처리할 수 있는 용량 이상을 요구하게 되면 주요 부위 뿐 아니라 과제처리를 도와줄 수 있는 이차 보조처리 부위가 함께 활성화될 때 과제 수행을 도울 수 있을 것이다. 이를 복잡한 입력자극의 처리 시 뇌에서 일어나는 일종의 “이중 신경 프로세서 효과 (Dual Neural Processor Effect)"라고 한다. 최근의 뇌심리과학 실험데이터들은 이처럼 두뇌의 양 구간을 동시에 활성화시키는 병렬처리(parallel processing)를 하게 될 경우 비대칭적인 편재적 처리보다 개인의 '주의' 및 작업 기억의 용량이 증가할 수 있음을 보여주었다. 구체적으로 우리의 연구 과제는 다음의 가설로 설명될 수 있다. 즉, 활성되는 뇌 영역의 대칭성이 증가할 때가 증가하지 않을 때보다 개인의 수행능력이 높아진다는 일련의 연구결과(Catani, 2007: 24)와 함께, 과제의 일차 처리 영역과 긴밀하게 연결되어 있는 이차보조 시스템 영역을 함께 활성화시키면, 작업처리가 병렬적으로 분산되면서, 통제하기 어려웠던 입력정보의 복잡성이 오히려 인지적으로 통제 가능하게 되어, 총체적 인지 수행능력과 작업 효율성이 높아질 수 있다는 것이 우리의 연구 가설이다. 반대로 자극은 복잡한데 뇌에서 이를 병렬적으로 처리할 대칭기관을 활성화시키지 못할 경우 개인의 작업수행능력은 떨어질 수밖에 없을 것이다. 본 연구팀이 수행한 선행연구 결과에서도 이중 신경프로세서 가설은 타당성이 있는 것으로 나타나고 있다.
이처럼 우리 뇌에서 긴밀하게 연결되어 있는 신경네트워크들의 관계를 이해하고 그 작동 원리를 고찰하여 자극입력을 어떤 형태로 단순화하거나 변형 혹은 선택적으로 조절(conditioning) 할 수 있다는 것은 인간의 정보처리 효율성을 높이는데 매우 직접적으로 관여할 수 있는 가능성을 의미한다. 즉, 매우 한정적인 '주의'자원을 가지고 작용하는 뇌의 신경네트워크 시스템에 대한 이해를 기반으로 이중 신경 프로세서를 적정히 활성화 할 수 있는 최적의 다중감각자극 조합을 찾아내어 정보처리의 효율성을 높일 수 있는 개인의 인지력 증강을 달성하며, 이를 통해 궁극적으로 표준화된 뉴로-행동 프로토콜을 수립하기 위한 기획과제로서 다음과 같은 세부 연구내용들로 구성된다.

1. 단순과제 (single task)로서의 시각정보처리
● 영상 화질에 대한 인지지각 특성 연구
● 영상 화질의 인지 지각적 특성을 반영한 새로운 영상압축 방법 연구
● 영상 화질에 대한 인지지각적 특성을 활용한 다양한 응용 연구

2. 이중과제 (dual task)로서 안구운동과 어휘기억
● 고차원적인 ‘주의’가 요구되는 이중과제에 관여하는 뇌 -신경회로망의 존재와 행동과의 상관관계 연구.
● 이중과제 수행 중, EEG를 이용한 이중과제의 기반이 되는 뇌-신경회로망의 구조와 행동과 기능적 상관관계 고찰.

3 언어적 입력 정보의 복잡성과 언어처리 전략
● 언어처리(이해와 산출)에 관여하는 입력 복잡성과 이중성 과제와 자동화의 상관관계
● 언어처리 능력과 사회적 지능에 관련된 작업 복잡성, 인지부하의 성격분석

4 수립된 프로토콜을 사용한 응용연구-1 뉴로마케팅
● 뇌과학 기반 경영학의 학술적 정의 및 연구 패러다임의 구축
● 브랜드 기억의 입력과 출력의 신경과학적 연구
● 뉴로마케팅에의 적용 연구

5. 수립된 프로토콜을 사용한 응용연구-2 행동경제학적 의사결정과 정책
● 인지행동경제학적 의사결정에 있어서 ‘주의’와 인지적 착각 및 편향행위의 상관관계 연구