인간의 뇌는 원숭이보다 느리게 처리한다

인간의 뇌는 원숭이보다 느리게 처리한다 - 진화할수록 뇌 회전 속도가 느려진다! 

뇌의-처리속도

1. 뇌의 처리속도와 관계 
컴퓨터는 더 빠른 속도로 진화합니다. 그러나 영장류의 진화 과정에서 인간의 뇌 처리 속도가 느려졌다는 사실이 세계 최초로 알려졌다. 인간과 침팬지 등 영장류 4종의 뇌파를 측정해 대뇌가 소리를 처리하는 속도를 비교했다. 그 결과, 대뇌가 소리의 시작을 분석했음을 나타내는 뇌 반응의 타이밍이 인간에서 가장 느린 것으로 밝혀졌습니다. 뇌 반응이 느리다는 것은 소리를 분석하는 데 시간이 걸린다는 것을 의미합니다. 언어와 음악과 같은 인간 고유의 고차원 뇌 기능은 뇌 처리 속도를 높이기보다는 느리게 함으로써 진화했을 수 있습니다. 
 
4종의 영장류에서 비침습적 EEG 측정은 소리에 대한 대뇌 청각 피질의 반응이 뇌가 클수록 느려지며 인간의 경우 100밀리 초의 지연이 가장 큰 것으로 나타났습니다. 
이러한 지연은 신호가 귀에서 뇌로 이동하는 데 걸리는 시간의 증가보다는 주로 대뇌 청각 피질의 처리 시간 증가 때문이었습니다. 
뇌에서 소리를 처리하는 데 걸리는 시간이 길어질수록 인지와 반응이 지연되지만, 다른 한편으로는 언어 등 복잡한 소리를 세밀하게 분석할 수 있다는 장점이 있다.

"뇌는 클수록 좋다"는 것이 뇌 진화의 기본 원리입니다. 그러나 중요한 것은 크기뿐만 아니라 뇌의 신경 세포 수의 증가입니다. 다시 말해, 정확히 말하면 "신경 세포가 많을수록 좋다"는 것입니다. 사실, 우리는 인간의 뇌가 지금까지 조사된 어떤 포유류(예: 아프리카 코끼리) 보다 더 많은 뉴런을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 
그러나 여기서 종종 간과되는 것은 뉴런의 수가 증가함에 따라 일련의 뇌 과정을 수행하는 데 걸리는 총시간이 비례하여 증가해야 한다는 것입니다(즉, 뇌가 더 느리게 회전함). 이는 개별 신경 세포가 입력과 출력을 받는 시간 사이의 시간에 과정에 참여하는 신경 세포의 수를 합산하기 때문입니다. 만약 이것이 사실이라면, 인간의 뇌 처리는 다른 어떤 동물보다 더 많은 신경 세포가 처리에 참여하기 때문에 어떤 동물보다 느려야 한다. 
정말 그럴까요? 이 예측을 검증하기 위해 영장류를 대상으로 실험을 진행했다.

2. 뇌 처리 속도 실험 
뇌 크기가 다른 4종의 영장류, 즉 인간, 침팬지, 붉은 털원숭이을 비침습적 EEG(electroencephalogram : 뇌파도) 측정을 사용하여 뇌 처리 속도와 비교했습니다. 특히, 우리는 소리가 시작된 후 몇 밀리초 후에 소리에 의해 대뇌의 청각 피질에서 유도되는 N1이라는 뇌 반응이 발생하는지 확인하였습니다. 이 타이밍은 마모셋(원숭이의 종류)의 경우 40밀리 초, 붉은 털원숭이의 경우 50밀리 초, 침팬지의 경우 60밀리 초, 인간의 경우 100밀리 초였다. 귀에서 수신한 소리 정보가 대뇌의 청각 피질로 전달되는 데 걸리는 시간은 인간과 일반 마모셋과 거의 동일하며 최소 10-20밀리 초입니다. 그러면 N1의 반응 시간의 차이는 청각 피질 내부의 처리 시간의 차이입니다. 뇌가 커짐에 따라 청각 피질의 뉴런 수가 증가하고 더 많은 뉴런이 소리 처리에 관여하여 반응 속도가 느려졌습니다. 
N1은 침묵에서 나오는 소리, 울리는 소리 또는 소리의 피치가 갑자기 변하는 것과 같이 소리에 "변화"가 있을 때 유발되는 뇌 반응입니다. 이러한 변경 사항을 감지하려면 변경 전과 후의 소리를 비교해야 합니다. 즉, 시간축의 한 지점이 아니라 일정한 길이의 '시간 창'에서 소리가 분석되기 때문에 변화가 감지되어 N1이 생성된다. N1의 느린 타이밍은 소리를 분석하는 데 오랜 시간이 걸린다는 것을 시사합니다. 
긴 시간은 넓은 시야를 갖는 것과 같습니다. 즉, 소리의 변화는 스트로보처럼 순간적으로 일어나는 것이 아니라 넓은 의미에서 일련의 사건으로 볼 수 있습니다. 이는 언어 소리와 같이 시간에 따라 복잡하게 변하는 소리를 분석하는 데 유리합니다.

뇌가 커지고 신경 세포의 수가 증가함에 따라 처리하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다. 이것은 분명히 단점입니다. 그러나 시간 창의 확장과 복잡한 자극을 처리하는 능력과 같은 단점을 보완하는 것 이상의 장점이 있기 때문에 인간의 뇌가 그렇게 크고 고도로 진화했습니다.

3. 향후의 뇌의 이해 
인간 뇌의 뇌 처리 시간 연장은 청각 이외의 감각과 고차원 기능을 포함한 인간의 대뇌 처리 전반에 걸쳐 발생했을 수 있다고 생각합니다. 즉, 인간의 뇌는 움직임이 느리더라도 다양한 감각과 인지의 큰 그림을 처리하는 데 오랜 시간이 걸림으로써 고도의 기능을 습득했을 것으로 예상이 됩니다.