A Map of the Imagined: Topographic Principles of Sensory Simulation in the Human Parietal Cortex

당신의 뇌가 그저 회색빛 덩어리가 엉켜 있는 무질서한 더미가 아니라, 뚜렷한 구역들로 나뉜 북적이는 도시라고 상상해 보세요. 이 도시에서는 건물이 어디에 위치하느냐가 그 안에 무엇이 들어있는가만큼이나 중요합니다. 이것이 바로 '인지 지형학(cognitive topography)'이라는 개념입니다. 즉, 뇌 영역의 물리적 위치가 그 기능이 무엇인지를 결정하는 데 도움을 준다는 생각이죠. 마치 '쇼핑 지구'가 항상 '푸드 코트' 근처에 위치하는 것과 같습니다. 왜냐하면 그들은 서로 협력하며 일해야 하기 때문입니다. 과학자들은 오래전부터 우리의 감각—시각, 청각, 촉각—이 뇌의 특정 구역, 즉 특화된 공장처럼 자신만의 고유한 구역을 가지고 있다는 사실을 알고 있었습니다. 하지만 한 가지 큰 의문이 남아 있었습니다. 이 지도가 우리가 실제로 보고, 듣고, 만지는 현실 세계에 있을 때만 적용되는 것일까요? 아니면 우리의 상상력 또한 이 지도의 안내를 받을까요? 결국, 당신이 눈을 감고 해변을 그리거나 머릿속으로 노래를 들을 때, 당신의 뇌는 외부의 입력 없이 스스로 이러한 경험들을 만들어내는 것이니까요. 우리의 '내적 세계'가 '외적 세계'와 동일한 거리의 법칙을 따르는지 이해하는 것은 인간 사고의 구조와 우리가 어떻게 현실을 구성하는지를 파악하는 데 도움을 줍니다.

이제, 우리의 상상력이 동일한 지형을 따르는지 확인하기 위해 뇌를 하나의 풍경처럼 다루는 새로운 연구로 시선을 옮겨봅시다. 연구진은 뇌의 지형에서 일종의 '중심 허브' 역할을 하는 좌측 외측 두정 피질(left lateral parietal cortex)이라는 특정 영역에 주목했습니다. 그들은 우리가 만드는 정신적 이미지—시각적, 청각적, 혹은 촉각적인 이미지—가 감각의 지도처럼 위치에 의해 조직되는지 알고 싶어 했습니다. 영리하고 새로운 방법을 사용한 결과, 그들은 답이 '그렇다'라고 확언할 수 있는 '예'라는 것을 발견했습니다. 결과적으로 뇌에는 감각의 지도와 거울처럼 닮은 '상상의 지도'가 존재한다는 사실이 밝혀졌습니다.

그 지도는 다음과 같습니다. 만약 당신이 이 뇌의 풍경을 가로질러 걷는다면, 시각적 상상(예: 노을을 그리는 것)은 일차 시각 공장 바로 옆에 위치한 후방(posterior) 지역을 밝힐 것입니다. 청각적 상상(예: 머릿속으로 곡조를 흥얼거리는 것)은 청각 구역 근처인 복측(ventral, 아래쪽) 영역에서 나타날 것입니다. 촉각적 상상(예: 마음속으로 질감을 느끼는 것)은 촉각 중심부와 맞닿아 있는 전방-배측(anterior-dorsal, 앞-위쪽) 영역을 활성화할 것입니다. 그런데 이 모든 동네들의 한가운데에는 **중심 두정 허브(central parietal hub)**가 자리 잡고 있습니다. 이곳은 다감각 상상(multisory imagery), 즉 보는 것, 듣는 것, 느끼는 것이 한꺼번에 포함된 복잡한 장면을 상상할 때 일어나는 마법이 펼쳐지는 곳입니다.

이 연구는 뇌 영역이 일차 감각 구역으로부터 얼마나 떨어져 있는지가 어떤 종류의 사고를 하는지를 결정한다고 제안합니다. '단일 양식' 상상(시각만 있거나 청각만 있는 경우)은 도시 중심(일차 감각 영역)과 가까운 교외 지역과 같아서, 그곳에 묶여 있습니다. 그러나 더 복잡하고 혼합된 상상들은 특정 감각 공장들로부터 더 멀리 떨어진 도심 지구와 같습니다. 이 거리가 핵심인 듯합니다. 멀리 떨어져 있음으로써 뇌는 단 하나의 모드에 갇히지 않고 감각들을 서로 섞고 조합할 수 있게 됩니다.

연구진은 또한 도시의 '배선'도 확인했습니다. 그들은 뇌의 내부 연결망이 이 지형과 완벽하게 일치한다는 것을 발견했습니다. 단일 감각 상상에 사용되는 영역들은 그들의 일차적 이웃인 감각 영역들과 직접 연결되어 있습니다. 반면, 다감각 상상을 위한 중심 허브는 우리가 백일몽을 꾸거나 자신에 대해 생각할 때 활성화되는 '디폴트 모드 네트워크(default-mode network)'라고 알려진 먼 곳의 뇌 부위들과 연결되어 있습니다.

그렇다면 이 모든 것이 무엇을 의미할까요? 이 논문은 비록 정신적 상상이 외부 세계와 독립적으로 우리 머릿속에서 완전히 만들어내는 것일지라도, 여전히 지리학의 법칙을 따른다는 점을 시사합니다. 뇌는 상상할 때 단순히 뉴런을 무작위로 발사하는 것이 아닙니다. 뇌는 근접성이 단순한 단일 감각의 백일몽을 촉진하고, 거리가 복잡한 다감각적 이야기를 가능하게 하는 구조화된 지도를 따릅니다. 요컨대, 당신의 뇌의 한 부분이 무엇을 나타내는가는 그것이 지도상의 어디에 위치하느냐와 분리될 수 없습니다. 당신의 상상은 혼란스러운 자유분방함이 아닙니다. 그것은 당신의 마음이라는 지형을 가로지르는 정교하게 계획된 여정입니다.