Neoways의 막나가는 분자생물학 :: 멀티테스킹을 조절하는 두뇌

두가지 일을 동시에 수행하기를 시도할때, 두뇌는 각각의 직무에 대해 두뇌 절반씩을 나누어 할당한다는 새로운 연구결과가 4월 16일자 Science 저널에 발표되었다. 하지만 두가지 일을 동시에 수행하면서 정신적으로 많은 요구를 원하는 또 하나의 직무를 추가하는 것은 잊는게 좋을 것이다. 왜냐하면 이번 연구를 통해 두뇌는 세가지 이상의 직무를 수행하는 동시 작업은 효과적으로 수행할 수 없다는 것이 추가적으로 밝혀졌기 때문이다.

직무를 수행함에 있어서 전두엽피질 (prefrontal cortex)의 역할을 중요하다. 두뇌의 앞부분에 해당하는 이 지역은 목적이나 의도를 형성한다. 예를 들어, “나는 저 과자를 원한다” 라고 전두엽피질이 두뇌의 나머지 부분에 말을 하면 당신의 손이 과자가 잡기 위해 과자가 있는 곳으로 움직이고 당신의 마음이 당신이 과자를 가지기를 원하는지 아닌지를 알게 된다. 그렇다면 또 다른 하나의 목표가 추가되어 두 개의 목적이 동시에 작용한다면 어떻게 될까?

이 의문에 대한 해답을 찾기 위해 프랑스 파리의 INSERM의 뇌과학자인 Etienne Koechlin과 Sylvain Charron은 두뇌 활동의 변화를 측정할 수 있는 기능자기공명영상기법 (functional magnetic resonance imaging, fMRI)를 이용하였다. 연구진은 19세부터 32세까지의 남녀 각각 16명의 실험자들이 철자를 맞추는 복잡한 직무 동안에 두뇌의 움직임을 관찰하였다. 컴퓨터 화면에서 보여진 글자들을 무작위를 취해서 두개의 연속적인 단어 (모두 대문자로 이루어져 있거나 모두 소문자로 이루어지게) 를 구성하게 하는 일이었다. 또한 동시에 다른 일을 수행하는 멀티태스킹을 위해 동시에 대문자와 소문자를 함께 이용하여 단어를 매치하게 하는 작업을 수행토록 하였다. 실험에 참여한 사람들이 잘 수행하면 적은 양의 돈을 보상으로 받게 하였다.

연구진이 예상한대로 한번에 하나의 철자를 매치시키는 직무는 실험자 두뇌의 양쪽 부분을 활성화시켰고 일을 수행하기 위해 두뇌의 앞쪽에서 뒤쪽으로 명령을 전달시키는 방법을 따랐다. 하지만 실험자들이 두번째 직무에 참여하자 마자 두뇌는 두개의 직무들을 각각 나누어 담당하는 것이 관찰되었다 (그림 참조). 즉, 왼쪽 두뇌의 전두엽피질이 하나의 일을 담당하고 오른쪽 뇌의 전두엽피질이 또 하나의 일을 담당하는 것이다. 각각의 두뇌는 각기 독립적으로 작용하여 각각의 목표와 금전적인 보상을 위해 일하는 것이었다.

두뇌는 직무을 관리할 수 있는 단지 반구 (hemisphere) 두 개로 구성되어 있기 때문에 세가지 이상의 일을 능률적으로 수행할 수 없을 것이라고 이 연구 결과에 바탕을 두고 연구진은 제안한다. 정말로 연구진이 추가로 16명의 실험 지원자들에게 앞의 두가지 일에 더불어 색의 매치까지 요구하였을 때에는 실험자들은 세가지 일 중에서 하나의 일을 지속적으로 잊곤 하였다. 또한 두가지 일을 수행하는 실험자들 보다 세배나 많은 실수를 범하였다.

“일상생활에서 당신은 요리를 하면서 전화통화를 동시에 할 수 있습니다. 하지만 문제는 동시에 또 하나의 새로운 일을 하기 원할 때 일어납니다. 당신의 전두엽피질의 항상 하나의 일을 포기하곤 합니다.” 라고 Koechlin 박사는 말한다.

미국 노스캐롤리나의 듀크대학교 (Duke University)에 재직중에 뇌과학자인 Scott Huettel은 인간의 멀티태스킹 능력이 두개의 직무로 제한된다는 이번 연구 결과에 확신할 수 없다고 논평하였다. “이번 연구는 세번째 직무를 추가할 수 없는 조건이 존재한다는 것을 보여주나 일의 종류에 따라 두뇌의 다른 부분을 이용할 수 있을 수도 있을 것으로 예상할 수 있습니다.” 라고 그는 제안한다.

예를 들어 사람들은 다른 일을 하면서 동시에 식사를 하는 것을 매우 잘합니다. 왜냐하면 먹는 데 수반되는 모터 능력은 시각적인 자극을 해석하거나 언어를 통제하거나 다른 복잡한 프로세스들을 이용하는 일들과 그리 많이 겹치지 않지 때문이라는 것이다. 그럼에도 불구하고 이번 연구는 새롭고 흥미롭다는 게 Huettel박사의 의견이다. 또한 두뇌의 반구들이 어떻게 구성되어 있는지에 대한 현재의 지식이 얼마나 미미한지를 이번 연구가 반영한다고 할 수 있다.

이 연구는 “Divided Representation of Concurrent Goals in the Human Frontal Lobes” 라는 제목으로 Science 저널 (Science, 328 (5976), 360-363)에 소개되었다.

[그림] A와 B의 두가지 직무를 동시에 수행할때 두뇌의 반쪽은 A를 담당하고 (빨강) 나머지 반은 B를 담당한다 (노랑).

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Posted by 네오

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