(Un)predictable false memories: the role of sensorimotor language prediction in episodic memory

인간의 뇌는 세상을 수동적으로 기록하는 장치가 아니라, 능동적인 예측 장치입니다. 우리가 이야기를 듣거나 문장을 읽을 때, 우리의 마음은 단순히 다음 단어가 도착하기를 기다리지 않습니다. 대신, 방금 들은 맥락을 사용하여 다음에 올 내용을 끊임없이 추측합니다. 예를 들어 누군가 "요리사가 날카로운..."이라고 말하면, 우리 뇌는 화자가 문장을 끝내기도 전에 즉시 빠진 단어인 "칼"을 채워 넣습니다. 이러한 예측 능력은 언어를 이해하는 데 필수적인 부분이지만, 숨겨진 대가를 따릅니다. 우리 뇌는 패턴을 완성하려는 의욕이 매우 크기 때문에, 실제로 말하지 않은 단어를 기억해 내기도 합니다. 화자가 완전히 다른 말을 했거나 생각을 마치기 전에 말을 멈췄음에도 불구하고, 우리는 "칼"이라는 단어를 들었다고 회상할 수 있습니다. '허위 기억(false memory)'이라 알려진 이 현상은 우리의 예측이 마음속에서 현실을 덮어쓸 수 있음을 시사합니다.

과학자들은 이러한 언어적 예측이 허위 기억을 만들어낼 수 있다는 사실을 오래전부터 알고 있었지만, 로마 사피엔차 대학교의 연구진은 더 깊은 질문을 던졌습니다. 바로 물리적인 신체가 이 과정에서 역할을 하는가 하는 점입니다. 연구진은 움직임을 제어하고 물리적 감각을 느끼는 뇌의 부분인 '감각운동 시스템(sensorimotor system)'이 문장에서 다음 단어를 예측할 때 관여하는지 알고 싶었습니다. 그들은 어떤 동작에 대한 설명이 들릴 때, 우리 뇌가 그 동작을 수행하는 데 필요한 물리적 움직임을 자동으로 시뮬레이션할 수도 있다고 가정했습니다. 만약 이 시뮬레이션이 충분히 강력하다면, 이는 실제로 일어난 일을 기억하는 데 도움을 줄 수도 있고, 반대로 일어나지 않은 움직임을 기억하도록 우리를 속일 수도 있습니다. 이러한 연결 고리를 이해하는 것은 매우 중요한데, 이는 우리의 물리적 경험이 기억을 어떻게 형성하는지를 밝혀주며, 왜 우리가 가끔 일어나지 않은 일을 생생한 세부 사항과 함께 기억하는지를 설명할 수 있기 때문입니다.

이를 조사하기 위해 연구팀은 문장의 의미와 그 문장이 묘사하는 물리적 움직임을 분리하도록 설계된 실험을 진행했습니다. 그들은 일상적인 동작을 포함하는 세 가지 유형의 문장을 만들었습니다. 첫 번째 유형은 "스푼으로 커피를 젓는 것"과 같이 매우 예측 가능한 문장입니다. 이 경우, 의미와 물리적 움직임이 모두 명확합니다. 두 번째 유형은 "펜치로 커피를 젓는 것"과 같이 전혀 예측 불가능한 문장입니다. 여기서 도구는 맥락에 맞지 않으며, 움직임 또한 어색하고 특이합니다. 세 번째 유형은 가장 혁신적인 것으로, "온도계로 커피를 젓는 것"과 같은 '운동 유사 예측 불가능(motor-similar unpredictable)' 문장입니다. 이 시나리오에서 물체는 동작에 어울리지 않지만(보통 커피를 저을 때 온도계를 사용하지 않음), 온도를 잡고 움직이는 물리적인 방식은 스푼을 잡고 움직이는 방식과 매우 유사합니다. 이를 통해 연구진은 손의 움직임의 유사성만으로 허위 기억을 유발하기에 충분한지, 아니면 물체의 의미가 지배적인 요인인지를 테스트할 수 있었습니다.

118명의 젊은 성인이 연구에 참여했으며, 학습 방식에 따라 세 그룹으로 나뉘었습니다. 첫 번째 그룹은 사람이 문장에 묘사된 동작을 수행하는 영상을 시청했습니다. 두 번째 그룹은 실제로 움직이지는 않으면서 머릿속으로 그 동작을 직접 수행한다고 상상하도록 요청받았습니다. 세 번째 그룹은 단순히 문장을 마음속으로 반복하는 방식인 '정신적 리허설(mental rehearsal)'을 수행했습니다. 문장을 듣고 지정된 활동을 마친 후, 참가자들은 24시간을 기다렸습니다. 그 후 그들은 이전에 보았던 문장들과 한 번도 들어본 적 없는 새로운 문장들이 섞인 기억력 테스트를 위해 돌아왔습니다. 그들은 자신이 본 문장을 기억하는지, 그리고 그 답변에 대해 얼마나 확신하는지를 결정해야 했습니다.

결과는 뇌의 미래를 예측하는 습관이 기억에 있어 강력한 힘이라는 것을 확인시켜 주었습니다. 참가자들은 실제로 다른 물체를 보거나 들었음에도 불구하고, 스푼과 같이 예측 가능한 물체를 허위로 기억할 가능성이 유의미하게 높았습니다. 이러한 현상은 영상을 보았든, 상상했든, 혹은 단어를 리허설했든 관계없이 세 그룹 모두에서 나타났습니다. 그러나 연구 결과, 움직임의 물리적 유사성은 동일한 수준의 허위 기억을 만들어내지는 못했습니다. 참가자들이 온도계로 커피를 젓는 것을 보거나 상상했을 때, 예측 가능한 문장을 접했을 때만큼 자주 스푼을 허위로 기억하지는 않았습니다. 이는 언어 이해 과정 중에 신체의 움직임 시스템이 활성화되기는 하지만, 단어의 의미(의미론적 내용)가 이러한 기억 오류의 주요 동력임을 시사합니다. 뇌는 물리적으로 비슷하게 느껴지는 것보다 논리적으로 말이 되는 것에 의해 더 쉽게 속습니다.

흥로하게도, 정보를 어떻게 부호화(encoding)했느냐에 따라 실제 사건을 기억하는 정도에 차이가 있었습니다. 동작이 수행되는 영상을 본 사람들은, 특히 문장이 온도계와 같은 특이한 운동 유사 물체를 포함하고 있을 때, 자신이 본 문장을 정확하게 식ole 식별하는 능력이 더 뛰어났습니다. 이 그룹은 또한 자신의 올바른 기억에 대해 더 높은 확신을 보였습니다. 반면, 단순히 머릿속으로 단어를 리허설한 사람들은 더 많은 '오경보(false alarms)'를 냈으며 답변에 대한 확신도 낮았습니다. 이 연구는 행동을 보는 것이 뇌가 실제로 일어난 일과 기대했던 일을 구분하도록 돕는 풍부하고 상세한 기억 흔적을 만든다는 것을 시사합니다. 동작을 상상하는 것도 도움이 되었지만, 실제로 보는 것만큼은 아니었습니다.

연구진은 또한 사람들이 자신의 기억에 대해 얼마나 확신하는지도 살펴보았습니다. 참가자들은 예측 불가능한 사건을 올바르게 기억했을 때 일반적으로 더 높은 확신을 보였는데, 아마도 사건의 특이함이 기억 속에 두드 thật 인상을 남겼기 때문일 것입니다. 그러나 예측 가능한 물체를 잘못 기억했을 때도 그들의 확신은 반드시 떨어지지 않았으며, 이는 뇌가 틀린 기억에 대해서도 매우 확신할 수 있음을 나타냅니다. 이러한 확신과 정확성 사이의 괴리는 인간 기억의 복잡성을 강조합니다. 연구는 우리의 몸과 움직임이 언어를 처리하는 데 관여하지만, 단어의 의미가 허위 기억을 만드는 데 있어 가장 강력한 힘이라는 결론을 내립니다. 뇌는 물리적으로 친숙하게 느껴지는 것보다 세상에서 무엇이 논리적으로 타당한지를 우선시하며, 이로 인해 우리가 커피를 저을 때 스푼이 유일하게 말이 되는 것이기에, 온도계를 보았음에도 불구하고 스푼을 기억하게 되는 것입니다.