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뇌에 초음파 쏴서 의사결정 바꾼다

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뇌에 초음파 쏴서 의사결정 바꾼다

2019.04.17 15:24
원숭이 뇌에 초음파를 가해 의사결정에 영향을 줄 수 있다는 연구결과가 나왔다. 게티이미지뱅크
원숭이 뇌에 초음파를 가해 의사결정에 영향을 줄 수 있다는 연구결과가 나왔다. 게티이미지뱅크

초음파로 원숭이 뇌를 자극해 원숭이의 의사결정에 영향을 줄 수 있다는 연구결과가 나왔다. 과학자들은 초음파를 통해 뇌를 조절해 인간의 행동을 치료하는 데도 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

엘사 푸라그난 영국 플리머스대 심리학과 교수 연구팀은 의사결정에 영향을 미치는 ‘반사실적 사고’가 뇌의 전면부에서 일어난다는 것과 이 부분을 초음파로 자극하면 의사결정에 영향을 미칠 수 있다는 것을 원숭이 실험을 통해 밝혀냈다고 이달 15일 국제학술지 ‘네이처 신경과학’에 보고했다.

 

반사실적 사고는 자신이 어떠한 행동을 하면서 다른 행동을 했더라면 나타났을 결과를 상상하는 것을 일컫는 용어다. 인간이나 동물이 결정을 내리는 데 있어 중요한 사고 과정 중 하나다. 예를 들면, 실내에서 일하다가 햇볕이 따뜻한 바깥을 보고 바깥에서 햇볕을 즐기는 것을 상상한 후에 실제로 나가는 행동으로 옮기거나 하는 식이다. 과거에 겪었던 경험을 상상해 재구성하고 의사결정에 쓰는 것이다.

 

반사실적 사고는 일어날 수 있는 모든 상황을 평가하게 한다. 미래를 자신에게 유리한 방향으로 바꾸기 위한 행동을 선택하는 데 도움을 준다. 이 사고 과정이 잘 이뤄지지 않으면 다음 행동을 선택하는 데 어려움을 겪기도 한다. 과거 경험을 살리지 못해 같은 실수를 반복하거나, 심하면 정신적 병증으로 이어지기도 한다.

 

연구팀은 반사실적 사고를 만드는 뇌의 지점을 확인하기 위해 원숭이 네 마리를 상대로 실험했다. 두 개의 문양을 보여주고 이 중 하나를 선택했을 때 보상을 준다. 다음에는 선택한 것을 배제한 체 다른 문양 두 개를 보여준다. 원숭이는 반사실적 사고로 이전 실험에서 선택한 심볼을 떠올리며 선택하게 된다. 이를 반복하면 경험이 쌓여 보상을 얻는 선택을 내리는 데 도움을 주게 된다.

 

연구팀은 실험 과정에서 원숭이 뇌를 부분을 뇌 혈류 변화를 감지해 뇌 활동을 측정하는 기술인 기능적자기공명영상(fMRI)으로 촬영했다. 그 결과 원숭이가 반사실적 사고를 할 때는 뇌 앞부분에 위치한 전대상 피질이 활성화되는 것을 발견했다.

 

연구팀은 여기에 250kHz의 저강도 초음파를 40초 동안 가해 반사실적 사고를 할 수 없도록 했다. 뇌를 초음파로 살짝 짓눌러 잠시 기능을 할 수 없게 한 것이다. 초음파 자극을 받은 원숭이는 자극받지 않은 원숭이에 비해 보상이 있는 선택을 내릴 확률이 평균 63%에서 49%로 줄어들었다.

 

푸라그난 교수는 “의사를 결정하는 데 있어 뇌 앞부분 대상 피질이 중요한 역할을 한다는 것을 발견한 것과 뇌 속 정확한 위치에 초음파 자극을 가해 뇌 활동을 변화시킨 것에 연구의 의의가 있다”며 “초기 단계이고 임상 실험도 거쳐야 하지만 치료에 이용될 가능성은 충분하다”고 말했다.

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