우리가 의사 결정을 할 때 뇌에서는 무슨 일이 일어나나요?

아래는 2013년 11월 29일의 신경과학 관련 영어 블로그 What happens in the human brain when we make decisions?를 한국인 플레이어 @scoobi님이 번역한 글입니다.

우리가 생각이나 의사 결정을 할 때 뇌에선 무슨 일이 일어나나요?

paul king image신경 과학자인 Paul KingQuora에서 대답해주었습니다.

이 질문은 “사람이 살아가는 동안 사람의 몸에서는 무슨 일이 일어나나요?”라고 묻는 것과 같습니다. 그리고 “정말 많은 일”이 일어나죠.

시작하기에 앞서, 뇌는 뉴런, 회로, 신경망, 뇌 영역이라는 위계질서를 가지는 다층 구조의 생태계입니다. 뉴런은 1밀리 초 동안 지속하는 “스파이크(spikes)”라고 부르는 펄스를 방출합니다. 각 뉴런은 1초당 10회의 주기로 발화(스파이크를 방출)합니다.

이런 뉴런의 스파이크 신호들은 뇌의 복잡한 신호 흐름에 실려서 순환합니다. 그리고 광범위한 다층 피드백 루프와 동기화된 진동 발화 패턴을 통해 다른 신호 패턴과 채널들과 상호작용합니다.

사고 과정은 여전히 거의 알려진 것이 없지만, 세상에 대한 정보와 “작업 기억”(단기 기억)을 관장하는 신호 경로들이 관련되어 있습니다. 작업 기억을 관장하는 신경 회로는 비활성화될 때까지 지속하여 발화하여 그 기능을 수행하는 것 같습니다.

neuron branches, eyewire

의사 결정은 “승자 독식 제도”를 사용하고 있는 것 같습니다. 많은 다른 뉴런 집단들이 다른 선택지를 대표하며, 서로를 억제하며 경쟁합니다. 각 행동 선택지를 지지하는 증거는 해당 선택지를 대표하는 뉴런들의 스파이크 활동을 증가시킵니다. 이 뉴런들은 다른 선택을 대표하는 뉴런들의 활동을 억제하고, 집단 사이에 다중 회로 경쟁으로 이어집니다. 마침내 자신을 지지하는 증거들을 가지는 한 가지 최상의 선택이 다른 선택을 압도하고 유일한 승자가 됩니다.

concept brain art, © Viaframe/Corbis
© Viaframe/Corbis

일단 하나의 가설이나 선택이 다른 것들을 압도하기 시작하면, 활성화된 뉴런 집단(세포군이라고 함)은 자신의 결정을 말하거나 행동하는 것과 같은 특정 행동을 위한 처리 과정과 동작 조절을 시작합니다.

위의 설명은 실제로 일어나는 일에 대해 현재 사용되는 가설과 모델을 극적으로 단순화한 것입니다. 위의 과정 중 거의 대부분이 아직 완벽하게 밝혀지지 않았습니다.

 

 

 

(@scoobi님, 감사합니다!)

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