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내 머릿속에 짧은 순간의 리듬·박자 변화 인지하는 '시간지도' 있다

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내 머릿속에 짧은 순간의 리듬·박자 변화 인지하는 '시간지도' 있다

2019.03.25 16:06
빠른 비트의 음악 리듬처럼 1초 안팎의 짧은 시간 차를 인지하는 뇌 영역이 발견됐다. 게티이미지뱅크 제공
빠른 비트의 음악 리듬처럼 1초 안팎의 짧은 시간 차를 인지하는 뇌 영역이 발견됐다. 게티이미지뱅크 제공

'쿵쿵 쿵쿠쿵 쿠쿵쿵'. 빠른 비트의 음악에서 미세하게 다른 박자와 리듬을 인지하거나, 신호등 파란불이 깜빡거리다가 언제 빨간불로 변할지 예상하는 등 우리 뇌는 어떻게 짧은 시간동안 변화를 인지할까. 

 

이탈리아 고등과학원(SISSA)과 스위스 로잔공대, 영국 서섹스대, 일본 오사카대 공동 연구팀은 뇌의 운동피질 중 보조운동영역(SMA)에 ‘시간맵’이 있기 때문이라는 연구 결과를 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 22일자에 발표했다. 보조운동영역은 두 손으로 무엇인가 만질 때처럼 복잡한 동작을 동시에 또는 순서에 따라 하도록 담당한다.

 

연구팀은 실험참가자 21명에게 각각 컴퓨터 모니터를 보게 하고 실험을 진행했다. 모니터에는 두 개의 이미지가 각각 0.2~3초 사이 동안 나타났다가 사라졌다. 그러면 참가자들은 그 중 더 오랫동안 보였던 이미지를 선택했다. 실험을 하는 동안 연구팀은 참가자들의 뇌에서 어떤 활동이 일어나는지 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 관찰했다. 

 

그 결과 3초 내의 짧은 시간 차이를 인지할 때마다 보조운동영역이 활성화하는 것을 발견했다. 심지어 이 영역 내에서도 시간 차가 얼마나 짧느냐에 따라 활성화하는 영역이 달랐다. 앞부분에서 뒷부분까지 최단 약 0.2초에서 최장 약 3초까지 인지했다. 연구팀은 이 영역을 '짧은 시간 차이를 인지하는 지도'에 비유했다. 

 

연구를 이끈 이탈리아 도메니카 부에티 고등과학원 수석연구원은 “시간에 따른 움직임을 계획하고 동작하기 위해 뇌 안에 물리적인 영역으로 나뉜 지도가 있는 것으로 보인다”며 “특히 손과 손목의 움직임을 관장하는 영역과 가깝다”고 말했다. 연구팀은 이 영역이 발달할수록 짧은 시간 차이를 더 정확하게 인식한다고 설명했다.

 

뇌의 운동피질에서 짧은 시간 차이를 인지하는 ‘뇌 지도’가 발견됐다. 보조운동영역에서 앞부분에서 뒷부분으로 갈수록 최단 약 0.2초(빨간색)에서 최장 약 3초(파란색)까지 인지했다. 도메니카 부에티 제공
뇌의 운동피질에서 짧은 시간 차이를 인지하는 ‘뇌 지도’가 발견됐다.
보조운동영역에서 앞부분에서 뒷부분으로 갈수록 최단 약 0.2초(빨간색)에서
최장 약 3초(파란색)까지 인지했다. 도메니카 부에티 제공

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