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철학과 문화론

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★ (심리학/신경과학) 착각하지 말자
- 우리는 과연 세상을 정확히 바라보고 있을까?

서론 없이 바로 시작입니다.

 우리는 주변의 세상을 매우 선명하게 들여다본다고 생각한다. 그러나 그건 착각이다. 사실 우리의 눈은 주변의 환경 중 일부만을 정확하게 바라볼 뿐이다. 독일 빌레펠트 대학교의 심리학자들은 일련의 실험을 통해, 뇌가 우리로 하여금 '세상을 매우 자세히 바라보고 있다'고 믿게 하는 메커니즘을 연구해 왔다. 그들은 Journal of Experimental Psychology: General 최근호에 기고한 논문에서, "우리의 신경계는 과거의 시각경험을 이용하여 '흐릿한 물체를 정확히 들여다보면 어떻게 될 것인지'를 예측할 뿐이다"라고 보고했다.

"우리는 이번 연구에서, '우리는 왜 세상을 자세하고 균일하게 바라보고 있다고 믿고 있을까?'라는 문제를 다뤘다"라고 이번 연구를 지휘한 빌레펠트 대학교의 아르비트 헤르비히 박사(심리학 및 스포츠과학부 산하 신경인지심리연구그룹)는 말했다. 헤르비히 박사가 속한 신경인지심리연구그룹은 베르너 슈나이더 교수가 지휘하는 CITEC(Cluster of Excellence Cognitive Interaction Technology)과도 공동연구를 진행하고 있다.

우리의 눈에서 사물의 이미지를 정확히 처리할 수 있는 부분은 망막의 중심부뿐인데, 이곳을 중심와(fovea)라고 한다. 중심와에 맺히는 상(像)의 크기는 (손을 앞으로 쭉 뻗었을 때) 대략 엄지손톱만 하다. 따라서 우리가 주변환경 중에서 매우 선명하게 볼 수 있는 부분은 지극히 일부에 불과하다. 이와 대조적으로, 중심와 바깥부분에 맺히는 상은 밖으로 나갈수록 점점 더 거칠어진다. 그럼에도 불구하고, 우리는 보통 '세상의 커다란 부분을 선명하게 바라보고 있다'고 생각한다.

헤르비히 박사와 슈나이더 교수가 이끄는 연구진은 이번 연구에서, 일련의 실험을 통해 `착각`의 근원을 파헤쳤다. 연구진은 실험 전에 다음과 같은 가정을 세웠다: "사람들은 일생 동안 수도 없는 안구운동을 통해, `중심와 바깥의 흐릿한 상을 선명한 상과 연관시키는 방법`을 학습한다. 예컨대, 당신의 주변시야에 축구공이 있다면, 그것은 흐릿한 상으로 나타난다. 하지만 당신의 뇌는 기억을 더듬어 그것을 선명한 상으로 재빨리 대체(代替)한다. 그런데 이 대체는 당신의 시선이 축구공으로 옮겨지기 전에 일어나므로, 당신은 그 축구공을 늘 선명하게 보고 있는 것으로 착각하게 되는 것이다."

연구진은 이상의 가설을 검증하기 위해, 시선 추적 실험(eye-tracking experiments)을 했다. 연구진은 초당 1,000장의 사진을 찍는 특수카메라를 이용하여, 시험 참가자들의 안구운동을 추적했다. 연구진은 참가자들의 도약안구운동(saccades)을 추적하면서, (참가자들의 시선이 딴 곳에 있는 사이에) 주변시야에 있는 물건들을 다른 물건으로 슬쩍 바꿔치기했다. 연구진이 물건을 바꿔치기한 이유는 '참가자들이 주변시야의 물건들을 제대로 바라보는지'를 테스트하기 위한 거였다. 연구진이 참가자들에게 '주변시야에 있는 물건들의 특징을 말해 보라'고 하자, 참가자들은 즉답(卽答)을 하지 못했다. 이는 주변시야의 물건들에 대한 상(像)이 - 시각 자체가 아니라 - 기억에 의존하여 재구성된다는 것을 의미한다.

"우리의 실험결과에 의하면, 인간의 시각은 대부분 뇌에 저장된 시각경험에 의존하는 것으로 보인다. 우리의 시각경험은 미래(눈을 움직일 경우, 세상은 어떻게 보일까?)를 예측하는 데 사용된다. 달리 말하면, 우리의 눈은 현실을 보고 있는 게 아니라, '예측된 미래'를 보고 있는 것이다"라고 헤르비히 박사와 슈나이더 교수는 말했다.

【첨부그림 설명】 당신의 손을 쭉 뻗어, 엄지손가락의 손톱을 보라. 우리의 눈이 선명하게 볼 수 있는 면적은 고작 그만큼이다. 나머지 부분은 모두 뇌 속에 저장된 기억으로 채워진다.

 

※ 원문정보: Arvid Herwig, Werner X. Schneider, "Predicting object features across saccades: Evidence from object recognition and visual search", Journal of Experimental Psychology: General, 2014; 143 (5): 1903 DOI: 10.1037/a0036781

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