기말3] 10. 의식

의식(Consciousness)이란 무엇일까?

 - 자기 자신과 주변 상황을 지각하고 있다는 주관적 경험
 - 어떤 것에 대해 말로 보고할 수 있다면, 그것을 의식한다고 조작적 정의하는 경우가 많음

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1. 의식수준

• 뇌사(Brain death) : 뇌가 어떤 자극에도 활동/반응을 보여주지 않는다.
• 혼수(Coma) : 외상성 뇌 손상으로 인해 뇌가 낮은 수준의 활동을 보여주지만, 어떠한 자극에도 전혀 반응하지 않는다.
• 식물인간(Vegetative state) : 통증에 대한 반응으로 심박수가 올라가는 등의 제한된 반응성이 나타난다.
  - 식물인간 상태의 환자 중에, 지시에 따라 깨어있는 것과 같은 수준의 뇌 활동을 보이는 경우도 있다.
• 최소 의식(Minimally conscious state) : 목적성 행동과 언어 이해를 나타내는 짧은 기간이다.
• 공간 무시(Spatial neglect) : 우반구의 두정엽이 손상된 환자로, 왼쪽 절반에 대해 의식하지 못하는 경향성을 보인다.
  - 의식과정이 대뇌 겉질 수준에서 일어난다는 것을 알 수는 있었지만, 이에 대한 연구는 진행되지 못했다.

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2. 의식에 관여하는 뇌 기제

• 일부러 집중하는게 아니라면, 대부분의 신경계 활동은 의식되지 않는다.
• 차폐 자극 : 감각을 방해하는 자극.
  - 아주 짧은 시간동안 화면에 깜빡하고 나왔다가 사라지는 단어가 있다고 해보자.
  이 때, 아무것도 없는 화면에서 지나간 단어에 대해서는 인지한 사람의 수가
  잡다한 노이즈들로 가득찬 화면에서 잠깐 단어가 나왔다 사라졌을 때 인지한 사람의 수보다 많다.
  여기서 이 잡다한 노이즈들을 차폐자극이라고 한다.
• 양안 경합 : 두 눈에 주는 자극이 다를 때, 서로 번갈아 가면서 보여준다.
  - 혹은 두 정보를 합쳐서 보여주는데, 부자연스러움을 느끼기 힘들다.
  - 만약 한 눈의 시력이 차이가 크게 안좋다면, 한 쪽 눈의 정보 위주로 보일 수도 있다.
  - 각 눈이 다른 정보를 보고 있을 때, 주의를 끄는(무언가 움직이는 등)쪽에 주의를 더 주게 된다.
• 구성물로서의 의식 : 어떤 정보를 보거나 들을 때, 그 정보에 대해 그대로 받아들였다고 생각하는 것.
  - 한 스크린에 29ms간 제시된 단어와, 50ms간 제시된 단어가 있을 때 50ms의 단어가 좀 더 기억하기 좋다.
   이것은, 50ms가 29ms동안 인지하지 못하다가(무의식적) 뒤의 21ms(의식적)동안 단어를 인지한 것일까?
  -> 아니다, 50ms의 지각 과정에서 후반부가 전반부의 지각 경험을 구성해낸 것이다.
  - 나중의 자극이 먼저 나온 자극의 지각을 변화시킬 수 있다.
• 의식에 대한 행위
  - 어떤 한 타임라인을 쭉 따라가고 있고, 앞의 버튼을 누르면 해당 타임라인은 정지한다.
  - 실험 내용 : 버튼을 누르겠다고 생각했을 때, 그 생각을 한 시간을 기억하고 누른 뒤, 이를 보고한다.
  - 실험 결과 : 만약, 실험참여자가 생각한 의식의 시간이 500ms라면, 버튼이 눌러진 시간은 700~800ms이다.
  이 때, 100~200ms에서부터 운동겉질의 활동 증가가 나타났다.
  -> 이런 운동의 개시 이전에 일어나는 운동겉질 활동 증가를 준비성 전위 (Readiness potention)라고 한다.
  - 실험에서는 이런 결과를 통해, 우리의 행위가 의식에서 기인하는 것이 아니라고 결론을 도출했다.
  - 그러나, 실제로 실험참여자가 보고한 의식 결정의 시간이 '결정을 했다고 확신한 시간' 혹은 '추측을 통한 보고'일 수 있다.

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3. 수면

• 일주율(Circadian Rhythm) : 하루를 주기로 지속되는 활동/무활동의 리듬.
  - 일주율은 일반적으로 24시간보다 좀 더 길며, 체온이나 배고픔, 목마름 등이 일주율에 영향을 받는다.
  - 아침형 인간 : 일찍 일어나서 쉽게 정신을 차리며, 아침에 일을 제일 잘한다. ( 주로 65세 이상 )
  - 저녁형 인간 : 아침에 쉽게 정신을 못차리며, 오후/저녁에 일을 잘한다. ( 주로 젊은 성인 )
   => 이른 아침에는 노인과 젋은 성인이 비슷한 수행을 보여주지만, 오후에는 노인은 떨어지고 젊은 성인은 오른다.
  - 시각교차위핵 : 뇌의 밑바닥 부분에 있는 작은 구조물로, 수면과 각성의 일주율을 조절한다.
• 시차 부적응(Jet lag) : 내적 시계가 새 환경과 위상이 어긋난 동안 불편함과 비효율을 겪는 시기
• 잠을 자는 이유
  - 에너지 절약의 목적이 있다.
  - 쥐 실험에서, 돌아다닌 장소에 대해 기억하는 장소세포가 있는데, 수면시간동안 기억했던 장소세포들에 대해 회귀하는 모습을 보였다. 즉, 학습기억에 관여한다.
  - 먹이사슬 상위의 동물일수록, 수면 중에 생명에 위협이 될 일이 없으므로 수면시간이 길어진다.
  - 수면 결핍의 경우 정신 장애에 잘 걸리며, 활성 뉴런과 비활성 뉴런이 섞여 나타나 음주만큼 위험하다.
• 수면의 단계
  - 측정방식 : 수면동안 뇌파 기록을 수집한 뒤 분석한다. ( 뇌 전도, EEG )
  - 수면이 깊어질수록 주파수는 작아지고, 진폭은 커진다. ( 뉴런이 쉴수록, 주변 뉴런에 영향을 준다. )
  1단계 수면 : 눈이 거의 정지되어 있으며, 불규칙적인 뇌파, 잠에 빠진지 얼마 되지 않은 상태.
  2단계 수면 : 맥박과 호흡이 느려지며, 뇌파가 점점 느려진다. 잠꼬대는 주로 이 단계에서 일어난다.
  3단계 수면 : 맥박과 호흡이 더 느려지며, 신경활동이 동기화된다.
  4단계 수면 : 맥박과 호흡이 최대로 느리며, 뇌파가 최고로 동기화되어 전반적인 신경활동이 낮아진다.
  역설적 수면 (REM 수면) : 자는 사람의 눈이 감긴 상태로 빨리 왔다갔다 움직이는 상태이다. 일어나있는 것과 구분하기 어렵다.
  - 초반에는 1->2->3->4->REM이 반복되지만, 수면 시간이 길어질 수록, 1->2->REM으로 간소화된다.
• 꿈은 어느단계에서 꾸고 있는걸까?
  - 측정방식 : 수면중인 실험참여자의 뇌파를 측정해, 특정 단계에서 깨워서 꿈을 꾸고 있었는지 질문한다.
  - REM 수면 상태에서 꿈을 꾸고있었다는 응답이 많이 나왔다.
  - 그러나, Non-REM 수면 상태에서도 꿈을 꾸고있었다는 응답이 나오기도 했다.
  - 추가적으로, 꿈을 꾸는 중에는 이마앞겉질을 별로 사용하지 않는다. 이로 인해, 꿈에서 말이 안되는 상황이 일어나거나, 잠에서 깬 후 꿈에 대해 오래 기억하지 못하게 된다.
• 수면 장애
  - 불면증 ( Insomnia ) : 일어난 뒤, 쉬었다는 느낌이 들지 않는 수면 부족
   개시 불면증 ( 잠자기 시작하는 것이 어려움 ), 유지 불면증 ( 잠을 길게 이어나가는 것이 어려움 )
   일반적으로, 불면증의 원인은 '불규칙적인 생활', '카페인, 니코틴 등의 흥분제', '시끄러운 환경', '높은 체온'등이 있다.
  - 수면 무호흡 ( Sleep apnea ) : 1분 이상 호흡을 못하다 꺠어나서 숨을 헐떡거림.
   비만인 경우 기도가 좁아져있는 상태가 흔한데, 깨어있는 상태에서는 자주 격렬하게 호흡함으로써 보충할 수 있지만, 수면동안에는 그런 패턴을 유지할수가 없어 발생한다.
  - 수면 발작 ( Narcolepsy, 기면증 ) : 낮에 갑자기 졸음이 엄습하면서 근육의 힘이 빠지거나 마비되는 경험
   오렉신이라는 깨어있는 상태를 유지하는 신경전달물질에 대한 뇌 수용기에 장애가 있어 발생한다.
  - 몽유병 : 자고있는 동안 뇌는 활동하지 않지만 몸은 움직인다.
   몽유병은 낮은 수준의 수면 단계에서 일어날 것같으나, 실제로는 4단계 수면에서 주로 일어난다. 몽유병이 발생하는 이유에 대해서는 아직 명확히 설명되지 않았다.
• 수면에 대한 경험
  - 자각몽 ( Lucid Dreaming ) : 뇌의 일부는 깨어있고, 일부는 잠들어있는 상태로 '내가 지금 꿈을 꾸고있다'라는 것을 자각하고 있는 상태이다.
  - 주기성 사지 운동 장애 : 다리에 벌레가 기어다니는 듯한 감각이 오래 지속되면서 강한 다리 움직임이 반복적으로 일어나 자다가 깨게 되는 것이다.
  - 밤공포증 ( Night Terror, 야경증 ) : 자다가 비명을 지르고 극도의 흥분상태로 깨어난다. 3-4단계 수면에서 일어나며, 누군가가 진정시키려고 하는 등은 별로 의미가 없다.
• 프로이트의 꿈 이론
  - 각각의 꿈은 현재내용(표면적인 내용)과 잠재내용(상징적으로 나타내는 숨겨진 내용)으로 나눠진다.
  - 의미 있다고 생각하는 해석을 제공할수는 있으나, 어느 해석이 정확한가 등은 판단할 수 없다.
• 꿈에 대한 활성화-합성 이론
  - 꿈은 대뇌겉질이 REM 수면동안 일어나는 두서없는 활동과 감각기관에 들어오는 모든 자극을 합쳐서 최대한 말이 되는 이야기를 만들어 낸것이다.

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4. 최면 ( Hypnosis )

• 최면술사와 대상 간의 특수한 관계에서 피암시성이 강해진 상태이다.
  - 최면에 걸리지 않고도 암시를 잘 따르는 사람이나 본인이 최면에 걸리기를 원하는 사람에게 잘 걸린다.
• 최면의 용도
  - 통증 억제 : 내성, 부작용 등으로 인해 마취제를 이용하지 못하는 사람에게 최면이 유의한 결과를 보여준다.
   -> 이러한 최면 암시를 받은 사람은 통증에 대해, 신체 감각에 반응하는 두정엽에서는 높은 각성이 나타나지만, 불쾌한 정서에 영향을 주는 이마겉질에서는 그렇지않다.
  - 최면 후 암시 ( Posthypnotic Suggestion ) : 최면에서 깨고 난 후 어떤 경험이나 행동을 유도하는 것
  - 최면은 효과가 실험참여자의 기대에 좌우되는 등, 일관적으로 나오지 않아 연구가 어렵다.
• 최면의 한계
  - 오경보의 증가 : 예를 들어, 내가 어떤 범죄 현장의 목격자라고 해보자.범인에 대한 기억이 있는데, 단발인지 장발인지 잘 기억이 안나면 그에 대해서 모른다고 답할 것이다. 근데 최면에 걸린다면 이런 상황에서  '단발이었던 것 같다'라는 식으로 말하기 쉬워진다. ( 기억이 뚜렷해지는게 아니라, 부정확한 정보도 그냥 말한다는 뜻 )
  -> 최면을 통한 진술이 수사도구로서 사용될 수는 있지만, 재판의 증거로서의 법적효력은 존재하지 않는 이유이다.
  - 실효성의 여부 : 최면에 걸린 사람과 최면에 걸리지 않은 사람 모두, 연구자에 대한 신뢰를 바탕으로 지시를 수행한다. ( 최면에 걸리지 않은 사람은 최면에 걸린 사람보다 좀 더 오래 주저하기는 한다 )
• 변경된 의식 상태
  - 최면은 변경된 의식 상태인가? 에 대한 답을 알기 위해서는, 최면에 걸리지 않은 사람이 최면에 걸린 사람을 완벽히 모방할 수 있는가를 알아보면 된다.
   => 최면에 걸리면 어떤 행동을 하는가에 대해 알고 있다면, 완벽한 모방이 가능하다. 그러나 최면은 단순한 역할 연기는 아니다.
  - 변경된 의식 상태의 다른 예시
  1. 명상 ( Meditation ) : 특수한 기법을 사용해 평온하고 이완된 상태를 유도하는 체계적 절차.
   - 휴식유도, 통증감소, 불안감소, 건강증진, 주의집중 통제 능력 강화 등의 기능이 있다.
  2. 기시감 ( Deja vu ) : 어떤 사건이 신기하게도 친숙하게 느껴지는 느낌.
   - 설단현상 ( Tip of the tongue ) : 혀 끝에 무언가 맴도는 느낌, 기억으로 부터 단어를 떠올리지 못하는 것
   - 무언가가 뇌를 자극하여 '익숙하다'는 신호를 촉발하는 것으로 보인다.
   => 한 뇌전증 환자는 발작 전에 특수한 전조가 있었는데, 그 전조 중에 주변의 모든 것들이 친숙하게 느껴지는 강력한 기시감이 포함되었다.
  => 관자엽에 이상이 있는 사람들이 강한 기시감을 많이 경험한다.