Dose-dependent modulation of visual imagery by Ayahuasca and dampening of visual processing away from external input: a placebo-controlled pharmacoimaging study
이 위약 대조 약물 영상 연구는 아야와스카가 주관적 시각적 형상을 용량 의존적으로 강화하는 동시에 강한 외부 시각 자극에 대한 신경 반응을 약화시키고 기능적 연결성을 변화시킴으로써, 예측 부호화 및 REBUS 모델과 일치하게 시각적 처리를 외부 입력에서 내부 생성으로 전환한다는 것을 입증한다.
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인간의 뇌는 두 세계 사이에서 끊임없이 협상하는 중재자이다. 하나는 우리 눈앞에 보이는 날카롭고 즉각적인 현실이며, 다른 하나는 우리 자신의 생각과 기억이 이루는 유동적인 내부 풍경이다. 정상적인 상황에서 이 두 정보의 흐름은 섬세한 균형을 유지한다. 우리가 나무를 볼 때, 눈은 뇌로 강력한 신호를 보내고, 뇌는 우리의 내부적 백일몽을 배경에 둔 채 그 이미지를 처리한다. 이러한 분리는 우리가 상상을 현실과 혼동하지 않고 세상을 항해할 수 있게 해준다. 그러나 사이케델릭(psychedelics)이라 알려진 특정 물질들은 이 균형을 깨뜨려, 외부 세계만큼이나 실재처럼 느껴지는 생생한 시각적 경험을 유도할 수 있다. 그중 하나인 아야와스카(ayahuasca)는 DMT라는 강력한 화학 물질을 함유한 아마존의 전통 음료이다. 수 세기 동안 사람들은 이를 사용하여 강렬한 시각적 상태를 유도해 왔지만, 과학자들은 이것이 정확히 어떻게 뇌의 기제(machinery)를 변화시키는지 이해하는 데 어려움을 겪어 왔다. 이것이 단순히 우리가 보는 모든 것의 볼륨을 높이는 것인가, 아니면 외부의 시각 정보와 내부의 이미지 사이에서 뇌가 가치를 매기는 방식을 근본적으로 바꾸는 것인가?
연구팀은 아야와스카의 영향 아래 있는 상태에서 특정 시각 패턴을 바라보는 11명의 자원봉사자의 뇌를 관찰함으로써 이 질문에 답하고자 했다. 이 연구는 강력한 외부 시각 신호가 제시될 때 뇌가 어떻게 반응하는지를 테스트하도록 설계되었다. 사이케델릭 경험이 있는 건강한 성인들로 구성된 참가자들은 세 차례의 별도 세션을 거쳤다. 한 세션에서는 위약(placebo)을 받았고, 다른 세션에서는 낮은 용량의 아야와스카를, 마지막 세션에서는 높은 용량을 받았다. 각 세션 동안 그들은 뇌 스캐너 안에 누워 화면에서 확장하며 깜빡이는 고리들을 시청했다. 이 시각적 과제는 시각 체계의 초기 부분을 강력하게 활성화하여, 뇌가 반드시 처리해야 하는 강력한 '상향식(bottom-up)' 신호를 제공하는 것으로 알려져 있기 때문에 선택되었다. 연구진은 아야와스카가 이 강력한 외부 입력을 뇌가 처리하는 방식을 변화시키는지, 그리고 그러한 변화가 참가자들이 보고한 생생한 시각적 경험과 일치하는지를 확인하고 싶었다.
결과는 뇌가 정보를 우선순위화하는 방식에서 놀라운 변화가 있음을 보여주었다. 참가자들이 고용량의 아야와스카를 투여받았을 때, 그들의 뇌는 맨정신일 때와 동일한 방식으로 밝게 깜빡이는 고리에 반응하지 않았다. 구체적으로, 시각 처리 흐름의 하단부에 위치하여 복잡한 모양과 물체를 인식하는 책임을 지는 뇌 영역들은 외부 자극에 대해 더 약한 반응을 보였다. 이 영역들은 일반적인 패턴을 볼 때 평소처럼 격렬하게 발화하는 대신, 오히려 조용해졌다. 동시에, 우리가 외부 세계에 집중할 때 보통 조용해지는 것으로 알려진 뇌의 부위인 전두엽(precuneus)은 덜 조용해졌다. 맨정신일 때 이 영역은 시각적 과제 중에 외부로 주의를 집중하기 위해 차단되는 경향이 있지만, 고용량 투여 시에는 더 활발하게 유지되었다. 이는 이 물질이 단순히 시각적 입력을 더 크게 만드는 것이 아니라, 외부 세계에 대한 뇌의 반응을 억제하는 동시에 내부적 처리를 위한 문을 열어두고 있음을 시사한다.
흥미롭게도, 시각 정보가 뇌에 도달하는 첫 번째 정거장인 초기 시각 피질(early visual cortex)은 거의 변하지 않았다. 참가자들이 복잡하고 단순한 기하학적 패턴을 보았음에도 불구하고, 외부 빛 신호를 수용하는 초기 단계는 약물에 의해 유의미하게 변화하지 않았다. 이 발견은 사이케델릭이 단순히 초기 시각계를 과잉 활성화한다는 생각을 반박한다. 대신, 변화는 뇌가 보고 있는 것에 의미를 부여하고 해석하는 더 뒷단계에서 일어났다. 연구진은 또한 뇌의 서로 다른 부분들이 어떻게 소통하는지도 살펴보았다. 그들은 고용량 투여 시, 초기 시각 피질과 내부적 사고와 관련된 정중선(midline) 영역 사이의 연결이 시각 과제 중에도 더 강해진다는 것을 발견했다. 정상적인 상태라면 이 영역들은 외부 과제에 집중하기 위해 서로 단절되겠지만, 약물은 이들을 연결된 상태로 유지했으며, 이는 외부 세계를 보는 것과 내부 이미지를 생성하는 것 사이의 경계가 모호해지는 상태를 시사한다.
참가자들의 자체 보고 역시 그들의 시각적 경험이 변화했음을 확인해주었다. 그들은 용량이 증가함에 따라 단순한 기하학적 패턴부터 복잡하고 정교한 이미지까지 더 명확하고 강렬하게 보인다고 설명했다. 이러한 주관적인 생생함은 뇌 스캔 결과와 일치했다. 즉, 뇌가 외부 자극에 대한 반응을 줄이고 내부 영역과의 연결을 유지할수록, 시각적 경험은 더 강렬하게 느껴졌다. 그러나 연구는 뇌의 변화와 보고된 느낌 사이의 관계가 단순한 직선 형태는 아니라는 점에도 주목했다. 참가자들의 묘사는 뇌가 시각 과제를 처리하는 방식에서 명확한 용량 의존적 변화를 보였음에도 불구하고 다양하게 나타났는데, 이는 사이케델릭 상태의 내부 경험이 복잡하며 단일한 뇌 스캔만으로는 항상 완벽하게 예측할 수 있는 것이 아님을 시사한다.
궁극적으로, 이 연구는 아야와스카의 영향 아래 있는 뇌가 외부 세계의 가공되지 않은 데이터로부터 주의를 돌려, 내부적으로 생성되는 이미지 쪽으로 주의를 옮긴다는 모습을 그려낸다. 그것은 단순히 시각을 증폭시키는 것이 아니라, 참여하는 규칙을 바꾼다. 외부 시각 입력에 대한 뇌의 통제력을 약화시키고 감각 영역과 기억 및 자기 성찰을 담당하는 영역 사이의 연결을 강화함으로써, 이 물질은 내부적으로 생성된 이미지가 지각을 지배할 수 있는 상태를 만든다. 이는 뇌가 보통 노이즈를 걸러내고 현실에 집중하기 위해 강력한 기대를 활용하며, 사이케델릭이 이러한 필터를 완화하여 내부 세계가 표면으로 떠오르게 한다는 이론을 뒷받침한다. 이 발견은 화학 물질이 어떻게 시각적 의식의 구조를 재편하여, 뇌를 외부 세계의 엄격한 관찰자에서 스스로의 생생한 현실을 만들어내는 생성기로 바꾸어 놓는지에 대한 구체적인 통찰을 제공한다.
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