인간은 어떻게 길바닥 동전을 기가 막히게 찾아낼까?

서울대 연구팀, 인간의 주의집중 3요소 밝혀내
시각적 특성, 가치 기억, 끌리는 동기 등이 주의 집중 이끌어내
눈동자 움직임으로 주의 집중 여부 확인 가능
치매-조현병 환자 상태 확인에도 응용할 수 있어

[이미지출처=연합뉴스]

[아시아경제 김봉수 기자] 사람들은 휴대폰을 보거나 이어폰을 낀 채 아무 생각없이 걸어가다가도 길에 떨어진 동전이나 지폐는 기가 막히게 찾아낸다. 도대체 왜 그런 능력을 갖게 된 걸까?

서울대는 김형 생명과학부 교수 연구팀이 사람의 이런 능력의 원인을 규명한 논문을 펴내 국제학술지 셀(Cell)의 자매지 '아이사이언스(iscience)'에 최근 게재했다고 26일 밝혔다. 눈 움직임 기반 인지행동 패러다임과 인지행동 컴퓨터모델링을 통해 인간이 주위 물체들에 주의집중을 하게 만드는 인간의 ‘주의집중 3요소’를 확인하고 그 기능을 밝힌 것이다.

연구팀은 참여자에게 선택 시 돈을 받는 좋은 물체, 받은 돈을 뺏는 나쁜 물체, 그리고 돈을 주지도 뺏지도 않는 의미 없는 물체들로 그룹을 나눠서 물체들을 기억하도록 했다. 학습한 지 하루 뒤와 30일 뒤에 인간 참여자의 물체응시를 측정하여 물체 가치 기억에 기반한 주의집중 능력을 판단했다.

연구팀은 물체 응시를 통해 기억 능력을 분석하는 인지행동 패러다임을 통해 그 뇌 기능을 컴퓨터 모델링한 결과, 인간의 뇌에서는 3가지 주의집중 요소가 있다는 사실을 확인했다. 즉▲ 물체의 고유한 시각 특성(physical salience), ▲학습된 물체가치에 대한 장기기억(reward salience), ▲좋든 나쁘든 기존에 의미가 있었던 물체들에 이끌리는 동기(motivational salience)에 의해서 특정 물체에 주의집중을 하게 만든다는 사실을 세계 최초로 규명했다.

특히 30일 뒤 물체의 가치를 잊어버리게 된 경우, 참여자들은 아무 물체나 보는 것이 아니라, 좋은 물체와 함께 기존에 돈을 뺏었던 나쁜 물체들에 선택적으로 주의집중을 하는 현상이 도드라지는 것을 처음으로 관찰했다. 이 결과는 정확히 물체가 좋은지 나쁜지 기억은 나지 않으나, 기존에 어떤 의미가 있었다는 기억을 바탕으로 물체에 주의집중을 한다는 것을 의미한다. 연구팀은 이런 인지 행동 결과를 컴퓨터 학습 시뮬레이션을 통해 분석해 이런 망각 후 주의집중 현상이 인간이 잊어버린 물체 가치를 다시 학습하는 데에 가장 좋은 최고의 전략인 것을 밝혔다. 또 인간 눈 움직임으로 단순기억능력 평가뿐만 아니라, 인간이 어떤 물체에 주의집중을 하고 선택하는지 예측할 수 있으며, 기억기능 및 인지기능에 대한 평가도 가능하게 되었다. 또 치매 및 조현병 환자와 같은 정신질환기능 평가를 손쉽게 할 수 있는 기반을 마련했다. 주의집중 3요소의 존재와 학습, 기억, 망각에서 주의집중 3요소의 기능에 대한 지식을 이용해 인간에 더 가까운 인공지능개발에도 도움을 줄 수 있다.