의식의 신경상관물 (Neural Correlates of Consciousness)

뇌과학·신경과학
한 줄 정의: 특정한 의식적 경험 내용이 발생하는 데 필요충분한 최소한의 신경 메커니즘 또는 신경 활동 패턴을 실증적으로 규명하려는 연구 프로그램 및 그 대상.

쉽게 풀면

의식이 무엇인지에 대한 철학적 논쟁과 별개로, 신경과학자들은 ‘특정한 의식적 경험이 일어날 때 뇌에서 정확히 어떤 일이 벌어지는가’라는 좀 더 실험적으로 다룰 수 있는 질문에 집중해 왔다. 이를 위해 찾으려는 대상이 바로 의식의 신경상관물로, 어떤 의식적 경험(예: 얼굴을 보는 경험)이 발생하는 데 꼭 필요하고 그 자체로 충분한 최소한의 신경 활동 패턴을 가리킨다. 이를 연구하기 위해 흔히 동일한 물리적 자극을 주더라도 의식적으로 지각되는 경우와 지각되지 않는 경우를 비교하는 양안경쟁이나 식역하 마스킹 같은 실험 기법이 사용된다. 이런 비교를 통해 물리적 자극 자체의 차이가 아니라, 순수하게 의식적 경험의 유무와 관련된 신경 활동만을 골라낼 수 있다.

왜 중요한가

의식이라는 주관적 현상을 어떻게 객관적으로 연구할 수 있느냐는 문제는 철학과 신경과학이 오랫동안 씨름해온 난제인데, 의식의 신경상관물은 이 문제를 실험적으로 검증 가능한 형태로 좁혀놓았다는 점에서 중요합니다. 전역 작업공간 이론이나 통합정보이론 같은 상위 의식 이론들이 실제 데이터로 검증될 수 있는지도 결국 신경상관물 연구 결과에 크게 의존하기 때문에, 인지신경과학의 여러 이론적 논쟁과 직결됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

“양안경쟁 패러다임을 이용한 이 연구는 방추얼굴영역의 활동이 얼굴 지각에 대한 의식의 신경상관물(neural correlates of consciousness)의 유력한 후보임을 보여주었다.”

양안경쟁이나 식역하 자극 패러다임으로 의식적 지각과 관련된 뇌 활동을 특정하는 연구에서 핵심 개념으로 쓰인다.

"마취 심도에 따른 뇌 신경 활동 변화를 비교한 결과, 의식 소실과 함께 대뇌피질 간 정보 통합 정도가 급격히 감소하는 것으로 나타났다."

마취 연구에서 의식이 사라지는 순간을 뇌 신경망의 통합 정도 변화로 포착하려 한 사례입니다.

"식물인간 상태 환자와 최소의식 상태 환자를 대상으로 한 신경영상 연구에서, 잔존 의식 수준과 특정 피질 네트워크 활동 간의 연관성이 관찰되었다."

임상신경과학 연구에서 의식 장애 환자의 잔존 의식 수준을 신경영상으로 평가하려 한 예로, 의식의 신경상관물 연구가 임상적 진단·평가 문제와도 연결됨을 보여줍니다.

조금 더 깊게 보면

의식의 신경상관물을 찾는 연구는 크게 어떤 자극의 물리적 내용이 무엇인지(의식 내용의 신경상관물)와, 애초에 의식이 있는 상태인지 없는 상태인지(의식 수준의 신경상관물)를 구분해서 접근합니다. 전자는 양안경쟁이나 식역하 마스킹처럼 같은 자극에 대해 지각 유무가 갈리는 상황을 비교하는 방식을, 후자는 수면·마취·식물인간 상태처럼 의식 자체가 있고 없는 상태를 비교하는 방식을 주로 사용합니다. 또한 신경 활동이 의식의 원인(전제조건)인지, 결과인지, 아니면 단지 보고 행위에 필요한 부수적 처리 과정인지를 구분하려는 시도도 방법론적으로 중요하게 다뤄집니다.

주의할 점

어떤 신경 활동이 의식의 원인인지, 아니면 의식적 경험에 뒤따르는 결과나 그 경험을 보고하는 데 필요한 부수적 과정인지 구분하기가 실제로는 매우 까다롭다는 방법론적 난점이 있다.

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