Distinct roles of directional and positional experience in de novo visuomotor learning

새로운 비디오 게임 컨트롤러를 손에 쥐었는데, 버튼과 스틱이 예상대로 작동하지 않는다고 상상해 보세요. 스틱을 위로 밀면 캐릭터가 왼쪽으로 움직일 수도 있고, 오른쪽으로 밀면 캐릭터가 회전할 수도 있습니다. 이것이 과학자들이 말하는 데 노보(de novo) 운동 학습입니다. 즉, 규칙 설명서도 없이, 목표물을 맞히기 위해 몸을 움직이는 완전히 새로운 방식을 처음부터 알아가는 과정이죠.

이 논문이 던지는 핵심 질문은 이것입니다: 우리는 어떻게 이 새로운 움직임의 "언어"를 익히는가? 우리는 우리가 어디를 겨냥하고 있는지(목표)에 집중하며 배우는 걸까요, 아니면 스틱을 어느 방향으로 밀고 있는지(방향)에 집중하며 배우는 걸까요?

실험: 새로운 언어 게임

연구진은 25명의 참가자를 조이스틱과 화면이 있는 방에 모았습니다. 그리고 조이스틱을 특정 방식으로 움직이면 커서가 특정 지점으로 이동하도록 하는 "비밀 코드"를 설정했습니다. 참가자들은 이 코드를 아무런 사전 지식 없이 처음부터 배워야 했습니다.

사람들이 어떻게 학습하는지 알아보기 위해, 연구진은 세 가지 서로 다른 "훈련 캠프"를 만들었습니다:

1. "조준(Aim)" 캠프: 참가자들이 커서가 가야 할 위치에 집중하며, 특정 목표물을 맞히는 연습을 했습니다.
2. "밀기(Push)" 캠프: 참가자들이 움직임 자체에 집중하며, 조이스틱을 특정 방향으로 움직이는 연습을 했습니다.
3. "더블(Double)" 캠프: 참가자들이 조준과 밀기를 동시에 배우려고 노력했습니다.

결과: 두 가지 서로 다른 기술

연구진이 발견한 내용을 간단한 비유를 통해 설명하면 다음과 같습니다:

이 새로운 기술을 배우는 것을 새로운 목적지로 차를 운전해 가는 것이라고 생각해 보세요.

• 방향 경험 ("밀기" 캠프)은 자동차의 핸들을 돌리는 법을 배우는 것과 같았습니다. 이는 사람들이 차를 움직이게 하고 여정을 올바르게 시작할 수 있도록 도왔습니다. 즉, 움직임을 시작하는 방식을 개선했습니다.
• 위치 경험 ("조준" 캠프)은 브레이크를 밟고 주차하는 법을 배우는 것과 같았습니다. 이는 사람들이 정확히 원하는 지점에 멈출 수 있도록 도왔습니다. 즉, 움직임을 마무리하는 방식을 개선했습니다.

반전: 더 많이 배운다고 항상 더 나은 것은 아니다

여러분은 누군가에게 핸들을 돌리는 법과 주차하는 법을 모두 가르치면, 그 사람이 완벽한 운전자가 될 것이라고 생각할지도 모릅니다. 하지만 연구 결과는 놀라웠습니다.

사람들이 두 가지를 동시에 배우려고 할 때, 실력이 두 배로 늘지는 않았습니다. 대신, 그들의 성공 여부는 두 기술이 얼마나 잘 어우러지는가에 달려 있었습니다.

여러분이 미로를 통과하려고 노력한다고 상상해 보세요. 만약 여러분의 "핸들 조작" 본능은 북쪽으로 가라고 말하는데, 여러분의 "주차" 본능은 동쪽에서 와야 하는 지점에 멈추라고 말한다면, 여러분은 충돌하고 말 것입니다. 연구에 따르면, 사람들은 자신의 방향 밀기와 목표 조준이 마음속에서 완벽하게 일치할 때만 성공적이었습니다. 만약 이 두 정보가 "제어 공간"(조이스틱이 어떻게 작동하는지에 대한 정신적 지도) 내에서 서로 맞지 않는다면, 학습은 무너지고 말았습니다.

결론

완전히 새로운 움직임 방식을 배우려면, 단순히 "시작"과 "종료"를 따로 배운 뒤 그것들이 마법처럼 결합하기를 기대해서는 안 됩니다. 여러분은 밀고 있는 방향과 도착하고자 하는 장소가 하나의 조화로운 팀으로서 어떻게 함께 작동하는지를 배워야 합니다. 만약 이 두 퍼즐 조각이 서로 맞지 않는다면, 전체 그림은 무너지고 맙니다.