Distinct Working Memory for Near and Far in a T-Maze Delayed Alternation Task

당신의 뇌를 아주 잘 정리된 배낭이라고 상상해 보세요. 그 안에는 "작업 기억(working memory)"이라는 특별한 주머니가 있습니다. 이것은 당신이 몇 년 전에 배웠던 것들을 담아두는 장기 저장 창고가 아닙니다. 그것은 오히려 당신의 이마에 붙여 놓은 포스트잇과 같습니다. 그것은 지금 당장 결정을 내리는 데 도움이 될 만큼의 정보만을 담고 있습니다. 예를 들어, 길을 잃지 않기 위해 마지막 교차로에서 어느 방향으로 돌았는지 기억하거나, 전화번호를 누르는 동안만 머릿속에 번호를 담아두는 것과 같습니다. 과학자들은 오랫동안 이 포스트

it은 매우 취약하다고 믿어 왔습니다. 정보를 사용하는 데 시간이 오래 걸릴수록, 그 정보는 더 쉽게 번지거나 사라질 가능성이 높습니다. 마치 줄을 서서 기다리는 동안 비밀을 기억하려고 애쓰는 것과 같습니다. 줄이 길어질수록 비밀을 잊어버릴 가능성은 더 커집니다.

하지만 여기 반전이 있습니다. 만약 당신이 서 있는 줄의 '종류'가 기다리는 시간만큼이나 중요하다면 어떻게 될까요? 만약 당신 주변의 환경이 당신의 뇌가 그 포스트잇을 붙들고 있는 방식에 변화를 준다면 어떨까요? 이것이 바로 과학자들이 던지는 큰 질문입니다. 그들은 너무 오래 기다리면 기억하기가 어려워진다는 점은 알고 있지만, 당신이 이동해야 하는 "거리"나 움직이는 "공간" 또한 게임의 규칙을 바꿀 수 있는지 궁금해하기 시작했습니다. 만약 가만히 서 있다면 당신의 뇌는 한 가지 방식으로 작동하겠지만, 만약 긴 경로를 걷고 있다면 당신의 뇌는 완전히 다른 기어로 변환될 수도 있습니다. 이를 이해하는 것은 우리의 뇌가 왜 때때로 우리를 실망시키는지 이해하는 데 도움을 줍니다. 단지 너무 오래 기다렸기 때문이 아니라, 상황 자체가 까다로웠기 때문일 수도 있다는 것을 말이죠.

이 연구에서 다카타 마사토시(Masatoshi Takita)와 이치타니 유키오(Yukio Ichitani)라는 두 명의 연구자는 쥐를 이용한 매우 영리한 설정을 통해 이 아이디어를 테스트하기로 했습니다. 그들은 단순히 쥐들에게 기다리라고 요구한 것이 아니라, T자형 미로에서 특정 코스를 달리도록 했습니다. 목표는 간단했습니다. 쥐들은 지난번에 어느 방향으로 갔는지 기억했다가, 이번에는 그 반대 방향을 선택해야 했습니다. 이것은 마치 "반대로 가라"는 규칙이 항상 적용되는 "사이먼 세즈(Simon Says)" 게임과 같지만, 방금 전에 자신이 무엇을 했는지 기억해야 하는 게임입니다.

흥미를 더하기 위해, 과학자들은 쥐들을 위한 특별한 "이동식 홈 케이지"를 만들었습니다. 쥐의 출발 지점을 바퀴 달린 작은 집이라고 상상해 보세요. 때때로 그들은 그 집을 미로 바로 앞(0미터 거리)에 주차했습니다. 또 다른 경우에는 그 집을 뒤로 밀어내어, 쥐가 미로의 출발선에 도달하기 위해 2미터의 긴 경로를 걸어야 하도록 만들었습니다. 또한 그들은 쥐들이 선택을 하기 전까지 기다려야 하는 시간도 변경했습니다. 짧은 대기 시간인 75초 또는 긴 대기 시간인 150초 중 하나였습니다.

연구팀은 기다리는 시간(시간)이 동일하더라도 걷는 길이(거리)가 쥐의 기억력에 변화를 주는지 확인하고 싶었습니다. 그들은 놀라운 사실을 발견했습니다. 쥐들이 긴 시간(150초)을 기다려야 했을 때, 미로 입구 근처(0미터)에서 시작했을 때보다 2미터의 긴 경로를 걸어온 경우에 훨씬 더 높은 성적을 보였습니다. 실제로, 근처에서 시작하여 긴 시간을 기다려야 했을 때 쥐들의 정확도는 약 9% 정도 떨어졌습니다.

연구진은 이것이 단순히 쥐가 지쳤거나 기억이 더 빨리 사라졌기 때문이 아니라고 제안합니다. 대신, 과제의 "거리"가 쥐의 뇌가 기억을 처리하는 방식을 바꾼 것처럼 보입니다. 마치 긴 경로를 걷는 것이 뇌를 다른 "모드"로 전환시켜, 기다리는 시간이 길어지더라도 정보를 더 잘 붙들 수 있게 도와주는 것과 같습니다. 반대로, 결승선 바로 앞(0미터)에서 시작하는 것은 뇌가 과제를 다르게 처리하게 만들어, 아마도 기다리는 시간이 길어질 때 기억을 신선하게 유지하는 것을 더 어렵게 만들 수도 있습니다.

이 연구는 거리가 기억을 마법처럼 "강하게" 만든다는 것을 발견한 것이 아니라, 거리가 기억이 작동하는 "규칙"을 바꿨다는 것을 발견했습니다. 과학자들은 이것이 데이터에 기반한 하나의 제안일 뿐, 최종적이고 흔들리지 않는 법칙은 아니라고 조심스럽게 말합니다. 그들은 기다리는 시간과 이동하는 거리 모두가 중요하며, 이 둘은 서로 독립적으로 작용하는 듯하다는 것을 발견했습니다. 이것은 라디오의 두 개의 노브(조절 손잡이)를 가진 것과 같습니다. 하나는 볼륨(시간)을 조절하고, 다른 하나는 채널(거리)을 조절합니다. 한쪽을 돌린다고 해서 반드시 다른 쪽이 해결되는 것은 아닙니다. 최상의 신호를 얻으려면 둘 다 조정해야 합니다.

그러니 다음에 당신의 기억력이 제대로 작동하지 않는다고 느껴질 때, 단지 너무 오래 기다렸기 때문만은 아닐 수도 있다는 점을 기억하세요. 어쩌-면 당신의 뇌가 해야 할 일을 기억하기 위해 적절한 기어로 들어가기 위해 조금 더 멀리 걸어야 했을지도 모릅니다. 이 연구는 우리가 움직이는 공간이 우리가 기다리는 시간만큼이나 중요하며, 우리의 뇌가 주변 세계의 크기에 맞춰 끊임없이 적응하고 있다는 것을 시사합니다.