IBS, 뇌가 세상을 효율적으로 이해하는 원리 규명

[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 뇌가 세상을 효율적으로 이해하는 원리를 규명했다.

기초과학연구원(IBS)은 기억 및 교세포 연구단 인지 및 교세포과학 그룹 김이준 연구위원과 이도윤 연구위원 연구팀이 뇌가 복잡한 움직임 정보를 평균적인 방향 정보로 요약한 후 왼쪽, 오른쪽과 같이 비슷한 특징으로 묶는‘범주화된 정보’로 변환하는 메커니즘을 규명했다.

연구진은 사람의 뇌가 복잡한 감각 정보를 빠르게 요약해 판단한다는 점에 주목하고 정보처리 과정이 단일 신경세포 수준에서 어떻게 나타나는지를 동물 실험으로 살펴봤다.

그 결과 일차시각피질에서 복잡한 움직임 정보를 평균화한 방향 정보와 분산 정보가 형성됐다. 이어 후두정피질에서는 평균 방향 정보가 왼쪽, 오른쪽과 같이 범주화된 정보로 변환됐으며 두 영역은 정보를 주고받으며 유연하게 상호작용하는 것으로 나타났다.

또 뇌의 정보처리 과정은 개별 신경세포보다 여러 신경세포의 집단 활동에서 더욱 뚜렷하게 드러났다. 개별 신경세포는 자극 조건이 달라질 때마다 반응이 크게 변했지만 여러 신경세포 집단에서는 비슷한 패턴이 유지되며 판단에 활용될 수 있는 일관된 정보가 나타났다.

이는 뇌가 하나의 신경세포가 아니라 다수의 신경세포 활동을 종합해 판단한다는 점을 보여준다.

제1저자 이영범 박사는 “이번 연구는 뇌가 끊임없이 변하는 감각 입력을 있는 그대로 처리하는 것이 아니라 평균과 같은 안정적인 요약 정보를 추출해 시각 환경의 구조를 빠르게 파악하고, 이를 바탕으로 행동을 효율적으로 조정한다는 점을 보여준다”고 설명했다.