뇌와 기억의 메커니즘기억에는 두 가지 유형이 있습니다

뇌와 기억의 메커니즘기억에는 두 가지 유형이 있습니다.

우리는 여기서 뇌와 기억의 메커니즘에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

 

3가지 뇌와 2가지 유형의 기억 
인간의 뇌는 세 부분으로 구성되어 있으며, 각 부분은 암기해야 할 내용에 따라 다르게 사용됩니다. 기억에는 머리로 기억하는 '기술 기억'과 몸이 기억하는 '절차 기억 (기술의 기억)'의 2 종류가 있습니다. 

각 기억에 관여하는 뇌의 각 부분을 자세히 살펴보자. 

인간의 뇌에는 "세 동물"이 살고 있다?! 

▲ 인간 뇌의 기원 

 지구에 생명체가 탄생한 지 3억 년이 넘었습니다. 그 기간 동안 살아있는 유기체의 뇌도 서서히 진화하여 오늘날의 모습이 되었습니다. 인간의 뇌는 또한 진화 과정을 가지고 있으며 다음 세 부분으로 구성됩니다. 

* 뇌간 
파충류의 뇌로 알려져 있으며, 호흡, 체온, 호르몬 조절 등 생명의 기본 기능을 수행하며 뇌의 가장 안쪽에 위치하고 있습니다. 
* 변연계 
말의 뇌라고도 불리며, 기쁨, 분노, 슬픔 등의 감정을 조절하는 부위로, 뇌의 한가운데에 위치합니다. 
* 대뇌 피질 
인간의 뇌라고 불리며, 움직임, 언어, 기억, 생각 등의 고도의 기능과 보고, 듣고, 만지고, 맛보고, 냄새 맡는 등의 오감을 수행합니다. 뇌의 가장 바깥쪽에 있는 부분이다. 
이 세 가지 뇌는 서로 밀접하게 작동합니다. 인간은 이 세 가지 뇌를 동시에 사용하여 인간 고유의 풍부한 정신 활동에 참여합니다.

한자를 외우는 '기억'은 수영을 배운 '기억'과 같은 것일까?
머리로 기억하는 기억과 몸으로 기억하는 기억

▲ 머리로 기억하는 기억과 몸으로 기억하는 기억

 기억에는 머리로 기억하는 서술적 기억과 몸으로 기억하는 절차적 기억의 두 가지 유형이 있습니다.
어려운 한자, 수학 공식, 역사 연대기를 암기하는 것은 해마의 기능 때문에 서술적 기억입니다. 이 기억은 한 번 기억해도 의외로 잊어버리기 쉽다.
반면 절차적 기억은 자전거를 타거나 수영하는 방법을 기억하는 기억으로, 한 번 배우면 잊어버리기 어렵다. 예를 들어, 10년 동안 자전거를 타지 않아도 몸이 기억하고 있기 때문에 제대로 탈 수 있습니다. 이는 절차적 기억 덕분입니다.
이 두 가지 유형의 기억은 둘 다 뇌를 사용하여 암기한다는 점에서 동일하지만 기억 과정은 약간 다릅니다.

절차적 메모리를 저장할 수 있는 위치

▲ 절차적 기억을 저장할 수 있는 장소

 절차적 기억의 중심 역할은 뇌의 뒤쪽에 위치한 기저핵과 뇌의 뒤쪽 아래에 위치한 소뇌입니다. 기저핵은 신체의 근육을 움직이거나 멈추는 등 거친 움직임을 수행하는 기능을 하고, 소뇌는 근육의 움직임을 세세하게 조정하고 부드럽게 움직이는 기능을 합니다.
우리가 열심히 몸을 움직이고 실패를 반복하면서 연습하면 기저핵과 소뇌의 신경 네트워크가 올바른 동작을 배우고 기억합니다. 따라서 우리가 몸에서 배운 절차적 기억은 우리의 뇌에 영원히 새겨집니다. 

"운동을 잘하는 사람"이라는 것이 있습니까? 
스포츠에서 다재다능한 사람을 "운동 신경이 좋은 사람"이라고 불리지만, 의학적으로는 무리입니다. 운동 신경은 두꺼워지도록 훈련할 수 있는 것이 아니며, 태어날 때부터 특별히 발달된 것도 아니기 때문이다. 운동선수든 만능 운동선수든 운동 신경은 모두 동일합니다. 그렇다면 왜 운동선수와 당신 사이에 운동 능력에 차이가 있는 것일까? 

근육 발달이 중요한 요소이지만, 운동 능력과 더 밀접한 관련이 있는 것은 실제로 소뇌의 기억력입니다. 예를 들어, 장거리를 수영할 예정이고 반복적으로 연습한다고 가정해 보겠습니다. 처음에는 5m를 수영할 수 없어도 연습을 통해 점차 더 먼 거리를 수영할 수 있게 됩니다. 반복적인 연습이 소뇌에 근육이 가장 효율적으로 움직일 수 있는 회로를 만들었기 때문이다. 

훈련은 시행착오를 거쳐 소뇌에 최적의 움직임을 위한 회로를 만들어 "어떤 근육을 움직여야 하는지, 얼마나 장거리를 헤엄쳐야 하는지"를 몇 번의 연습을 통해 결정하는 과정입니다. 따라서 훈련을 반복하고 그 정보를 소뇌에 전달할 수 있다면 누구나 운동 능력을 향상할 수 있습니다. 
"전두엽 연합 피질"은 파티 계획에서 큰 역할을 합니다.

▲ 작업 기억 

가장 친한 친구가 결혼한다고 가정해 봅시다. 축하하기 위해 깜짝 파티를 열기로 결정합니다. 글쎄, 당신은 무엇을 합니까? 

파티에 누구를 초대할 것인지, 장소는 어디인지, 얼마를 지출할 것인지, 어떤 종류의 이벤트를 가질 것인지, 어떤 종류의 음식과 음료를 가질 것인지, 얼마나 준비할 것인지 등을 결정해야 합니다. 또한 과거에 비슷한 경험의 성공과 실패의 예를 상기할 필요가 있습니다. 

이런 식으로 전두엽 연합 피질은 1) 자신의 의지로 무언가를 계획하고, 2) 그것을 하기 위한 계획을 세우고, 3) 성공하기 위해 움직이는 상황에서 중요한 역할을 합니다. 위의 1~3 이외에 4. 반사하는 뇌의 사령관이라고도 할 수 있는 중요한 장소입니다. 

전두엽 연합 피질은 대뇌 피질에 위치하고 있으며 뇌 주위에 정리된 정보를 수집하고 일시적으로 저장합니다. 또한 수집된 정보를 조합하고 분해하여 향후 무엇을 해야 할지 고민합니다. 칠판에 다양한 정보를 적어 작업하는 모습과 닮았기 때문에 마음의 칠판이라고도 불립니다. 이 기능을 작업 메모리라고 합니다. 이 작업 기억은 우리가 다른 동물과 다르게 생각할 수 있게 해 준다. 

작업 기억은 다양한 정보를 조합하고 문제를 해결하는 데 유용한 기억 유형입니다. 인간의 자의식을 이끄는 뇌의 정보처리 중 가장 고도화된 기능이며, 작업기억은 인간 고유의 기억일지도 모른다.

새로운 기억은 해마에 있고, 오래된 기억은 대뇌 피질에 있습니다
해마란 무엇입니까?

▲ 해마란?

해마는 알츠하이머 치매에서 가장 먼저 손상되는 곳입니다. 그렇다면 해마의 손상은 왜 기억력에 문제를 일으킬까요?

변연계의 일부인 해마는 해마 모양입니다. 생명체가 인간의 삶을 영위하기 위해 필요한 기관으로, 모양, 냄새, 소리 등과 관련된 다양한 정보를 수집하여 사물을 기억하는 메커니즘에 중요한 역할을 하는 매우 중요한 장소입니다.

일상의 사건과 연구를 통해 학습한 정보는 해마에 한 번 정리되어 정리됩니다. 그 후에는 대뇌 피질에 저장된 필요하고 인상적인 것들만 남습니다. 즉, 우리의 뇌에서 새로운 기억은 해마에 보관되고 오래된 기억은 대뇌 피질에 보관됩니다.

즉, 해마가 제대로 작동하지 않으면 과거를 기억하더라도 새로운 것을 빠르게 잊어버린다. 이것이 알츠하이머병을 앓고 있는 사람들이 방금 한 일을 잊어버리는 경향이 있는 이유입니다.

첫사랑의 달콤한 추억도 해마 덕분이다

▲ 첫사랑이 기억나는가?

첫사랑을 기억할 수 있습니까? 처음 만난 날, 그 사람의 얼굴과 이름 등을 마치 어제 일처럼 생생하게 기억할 수 있습니다.

기억은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 밤새 시험공부를 하자마자 잊어버리는 '단기 기억'입니다. 다른 하나는 '장기 기억'으로, 한 번 기억하면 1-2년 동안 기억에 남는다. 해마는 장기 기억을 저장하지 않지만 장기 기억을 만드는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 처음 만난 사람의 얼굴을 기억하고 인식하는 것, 전화번호나 낯선 장소로 가는 길을 기억하는 것입니다. 

교통사고를 당한 사람은 그 현장을 세세하게 기억한다는 말을 자주 듣는데, 생생한 사건은 기억하기 쉽기 때문입니다. 즉, 해마가 받는 자극이 강할수록 장기 기억이 발달할 가능성이 높아집니다. 첫사랑이 첫눈에 반했다면 만난 날은 매우 충격적이었을 것입니다. 그래서 기억은 단기기억의 해마에서 장기기억의 대뇌피질로 정리되었다. 

또한 해마에 저장된 기억을 여러 번 출입 이동시킴으로써 기억을 유지하기 쉬워진다고 생각됩니다. 우리 모두는 첫사랑의 이름을 마음속으로 반복해서 기억하거나 모든 동작, 표정 및 목소리를 기억하는 경험이 있습니다. 이것을 반복하면 첫사랑의 얼굴과 몸짓을 매우 생생하게 기억할 수 있습니다. 

그러나 해마가 손상되면 장기 기억을 생성하기가 어려워집니다. 장기 기억을 갖기 위해서는 먼저 단기 기억이라는 과정을 거쳐야 하기 때문입니다. 예를 들어, 루츠하이머 치매를 앓고 있다면 오늘 저와 만나서 많은 이야기를 나누고 즐거운 시간을 보내도 기억이 나지 않습니다. 내일 마주쳐도 어제 만난 그 사람으로 알아보지 못할 거야. 이는 새로 들어오는 정보를 잘 처리할 수 없기 때문입니다. 

반면에 사고나 수술로 해마를 잃은 사람은 첫사랑에 대한 기억이 확실하다. 이를 통해 해마가 손상되어도 대뇌가 남아 있으면 과거에 기억된 장기 기억이 보존된다는 것을 알 수 있습니다.

해마는 과거와 현재의 기억을 연결하는 연결고리입니다 
해마는 단기기억 외에도 뇌의 다른 부위에 있는 과거의 기억에서 필요할 때 필요한 정보를 즉각적으로 추출하여 상황에 따라 분석하는 역할도 합니다. 예를 들어, 길을 걷고 있는데 갑자기 모퉁이에서 차가 나오면 즉시 차를 피하려고 할 것입니다. 해마가 뇌에 저장된 '위험' 정보를 재빨리 꺼내 몸에 "대피! = 이동!" 내가 명령을 내렸기 때문이다. 
그러나 해마가 분실되거나 손상되면 과거에 저장된 "위험"정보를 추출할 수 없으며 위험으로 인식되지 않습니다. 결과적으로 그들은 자동차를 피하는 명백한 조치를 취할 수 없습니다. 

섬세한 기억의 사령관 

▲ 해마의 적 

해마는 매우 고성능이며 기억의 컨트롤 타워라고도 할 수 있는 중요한 기관이지만 매우 섬세하고 깨지기 쉬운 정밀 기계의 특성을 가지고 있습니다. 그러나 산소 부족으로 뇌가 손상되면 먼저 해마 부위에서 죽는다고 합니다. 

또한 매우 강한 스트레스에 노출되면 해마가 파괴됩니다. '사린 사건'이나 '한신 대지진'이 일어났을 때 PTSD(외상 후 스트레스 장애)라는 용어를 들어보셨을지도 모르지만, 극도의 공포와 스트레스로 해마에 이상이 나타나는 질환입니다.