MIT와 매사추세츠 종합병원(MGH) 공동연구팀이 처음으로 뉴런 활동을 통해 ‘마음이론’을 증명하는 실험을 성공했다.
TNW가 27일(현지시간) 보도한 바에 따르면 이 연구는 뇌에서 자극과 감정을 전달하는 각각의 뉴런 활동을 통해 타인의 마음을 공감하고 읽어내는 능력이 이론에 그치지 않는다는 것을 재확인했다.
연구진은 실험참가자들 뇌를 분석해 각기 다른 기능을 하는 뉴런을 관찰했다. 사실 뉴런은 간단한 MRI 촬영만으로도 활성화 정도를 확인해 실시간으로 어떤 생각을 하는지 뿐만 아니라 알츠하이머를 발견할 수도 있다. 그러나 이번 연구는 전체 뇌 촬영이 아닌 단일 뉴런 세포 분석만으로 감정ㆍ생각의 이동을 추적했다는 점에서 기존과 전혀 다른 연구라 할 수 있다.
이렇게 뉴런 세포를 확인한 결과 연구진은 상대가 말로 표현하지 않아도 감정이나 의도를 공감·이해하는 ‘마음이론’ 능력을 갖춘 사람들에게 공통의 패턴을 발견했다. 이들은 타인의 정신적 상태를 공감하고 감정에 이입하는 데 어려움이 없었다. 이같은 기능의 뉴런세포는 인간 뇌에서 가장 중추적인 역할을 하는 전두엽에 집중돼 있다는 것도 알 수 있었다.
반면 불안장애나 자폐성 등 정신질환을 앓고 있는 사람들에게는 마음이론을 적용할 수 있는 패턴이 결여돼 있음을 확인했다. 연구진은 앞으로 정신질환 치료법이 개인화될수록 이번 연구가 치료범위를 넓히고 좀더 적용 가능한 뇌 연구분야에 영향을 미칠 수 있다고 자신했다.
실험참가자들 가운데에는 특정 뇌수술을 받을 예정인 15명의 환자도 있었다. 연구팀은 이들에게 몇 가지 질문을 묻고 간단한 행동검사를 실시했다. 연구진은 이들 각자의 전전두엽에 마이크로 전극을 삽입해 1983년 아동을 대상으로 미국에서 진행한 마음이론 실험을 진행했다. 전전두엽은 이른바 ‘감정을 통제하는 부위’로 잘 알려져 있다.
연구진은 실험참가자와 가상의 인물 톰이 테이블 위에 놓인 상자를 확인하고 톰이 떠난 사이 실험참가자 본인이 상자를 서랍에 두었다고 설명했다. 이후 톰이 장소에 돌아오고, 톰은 상자가 어디에 있다고 믿을 것 같은지 묻는 질문이었다. 이들의 대답은 마음이론이 형성되지 않은 4세 미만 아이들처럼 “톰이 서랍에서 상자를 꺼낼 것”이라고 대답했다. 자신이 행동한대로 타인이 믿을 것이라는 잘못된 신념을 자각하지 못한 것이다.
이러한 연구방법을 AI 기술로 자동화해 뉴런연구에 속도를 낼 수 있기를 기대하고 있다. 이들은 논문에서 “1000억개 뉴런을 라벨링해 정상인과 정신장애인 뇌 기능 차이를 관찰하는 것은 AI 시대이기 때문에 가능한 일일 것”이라고 밝혔다. 이어 “마이크로 전극을 물리적으로 삽입한 침습적 연구방법을 사용했지만 궁극적으로는 AI 기술로 실시간 작용하는 모든 뉴런을 식별하고 매핑하는 시스템이 구축되길 희망한다”고 덧붙였다.
AI타임스 박혜섭 기자 phs@aitimes.com
