의식과 지각의 뇌의 상호작용

Jan 09, 2024

요약:연구자들은 뇌졸중 환자가 시각 능력이 온전함에도 불구하고 시야의 왼쪽에서 일어나는 일을 인식하지 못하는 상태인 편측 공간 방치를 연구해 왔습니다.

주의력과 의식적 지각 사이의 복잡한 관계를 밝혀내기 위한 탐구에서 신경학자들은 주의력 처리와 관련된 뇌 활동의 다섯 가지 클러스터를 식별했습니다. 그들의 발견은 주의력과 의식적 지각이 서로 관련이 없는 기능이라고 제안하는 기존 이론에 도전하여 두 가지가 실제로 상호 작용한다는 증거를 제공합니다.

이는 인지 장애뿐만 아니라 인간 의식의 일반적인 본질을 이해하는 새로운 길을 열어줍니다.

중요한 사실:

원천:파리 뇌연구소

오른쪽 대뇌 반구에 뇌졸중을 경험한 환자의 거의 절반은 나중에 매우 특이한 증상을 나타냅니다. 즉, 왼쪽 대뇌 공간에서 일어나는 일을 인지하는 능력을 상실합니다.

그 결과, 그들은 접시의 오른쪽 부분만 먹고, 왼쪽에 있는 사람들을 무시하고, 길을 찾는 데 큰 어려움을 겪는 경향이 있습니다. 편측 공간 방치로 알려진 이 장애는 기본적인 시각 능력을 수반하지 않으며 그대로 유지됩니다.

“이 환자들은 시력이 아주 좋습니다. 문제는 다른 곳에 있습니다! 그들은 시각적 정보를 받지 못해서가 아니라 그것에 주의를 기울이지 않기 때문에 주변 환경의 일부를 인식하지 못합니다.”라고 파리 뇌 연구소의 신경학자이자 연구원인 Paolo Bartolomeo는 설명합니다.

"이 환자들의 치료는 주의력을 재교육하는 방식으로 구성됩니다."

우리가 인식하는 현실의 요소를 어떻게 인식하지 못할 수 있습니까? 이 질문에 대답하려면 의식과 주의 사이의 관계의 본질을 이해해야 합니다.

연구자들은 수년 동안 이를 공식화하려고 노력해 왔지만 여러 가지 경쟁 이론이 공존하지만 그 중 어느 것도 승리하지 못했습니다.

자세한 내용을 알아보기 위해 PICNIC 팀의 박사 과정 학생인 Paolo Bartolomeo와 Jianghao Liu는 이러한 이론을 테스트해 보기로 결정했습니다.

가보르를 우현으로

Jianghao Liu는 “우리는 특정 인지 장애의 주의력 장애를 설명할 뿐만 아니라 일반적으로 인간의 의식을 더 잘 이해하기 위해 주의력과 의식적 인식 사이의 상호 작용을 더 세밀하게 설명하고 싶었습니다.”라고 설명합니다.

“임상 연구에 따르면 의식적인 인식을 위해서는 주의력이 충분하지는 않지만 필요하다고 합니다. 하지만 우리는 이것이 뇌에서 어떻게 해석되는지 알지 못했습니다. 따라서 우리는 전두두정엽 네트워크에서 주의를 처리하는 메커니즘을 밝히려고 노력했습니다.”

이러한 질문을 밝히기 위해 연구자들은 소위 외생적 주의(exogenous attention), 즉 환경 자극에 초점을 맞춘 주의에 초점을 맞췄습니다. fMRI 및 EEG와 같은 기존의 신경 영상 기술은 인지 작업 중 뇌 활동에 대한 정확한 데이터를 얻기에는 충분하지 않습니다.

따라서 연구팀은 약물 저항성 간질을 치료하기 위해 뇌 심부 전극을 이식한 간질 환자 13명의 뇌내 전기생리학적 기록을 사용했습니다.

연구 참가자들은 가버 패치(Gabor patch)라고 불리는 표적을 탐지하는 것과 관련된 인지 작업을 수행하도록 요청받았는데, 이 표적은 그것을 구성하는 검은색과 흰색 막대의 대비를 변경하여 거의 식별할 수 없습니다.

표적은 화면의 왼쪽이나 오른쪽에 나타나며 시각적 신호(간단한 검은색 점)가 앞에 표시됩니다. 이는 정확(표적이 나타난 쪽을 나타냄)하거나 오해를 불러일으킬 수 있습니다(잘못된 쪽을 나타냄). 어떤 경우에는 Gabor 패치가 전혀 나타나지 않았습니다.

신경 증거 지원

"이 실험을 통해 우리는 시각적 신호를 통해 참가자의 주의를 조작하면 Gabor 패치를 의식적으로 인식하고 그들이 본 것을 설명하는 능력을 수정할 수 있다는 것을 확인할 수 있었습니다."라고 Jianghao Liu는 설명합니다.