I. 기억의 종류/기억의 과정

## 목차

I. 기억의 종류/기억의 과정

    [1] 기억상실사례

    [2] 기억

    [3] 앳킨슨 – 쉬프린의 중다 기억 모형 (= 다중기억이론)

    [4] 기억의 종류

    [5] 계열위치효과

    [6] 장기기억의 단계

    [7] 장기기억의 분류

    [8] 기억의 과정

I. 기억의 종류/기억의 과정

 

[1] 기억상실증 사례 (헨리 몰레이슨, H.M.)

뇌 손상을 통해서 뇌 기능의 연구가 이루어졌듯이, 기억상실증 환자들을 관찰함으로서 기억기능의 연구가 이루어졌다.

기억상실증은 장기기억능력이 상실된 경우를 의미하며, 역행성 기억상실증과 순행성 기억상실증이 있다.

- 역행성 기억상실증 : 기억상실증이 초래된 사건 이전의 기억이 없다

(관련 영화 : 본 시리즈)

- 순행성 기억상실증 : 기억상실증이 초래된 사건 이후의 기억이 없다

(관련 영화 : 메멘토, 첫 키스만 50번째)

 

* 같은그림, 한글설명 (화질 더 낮음)

(http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2094212&cid=41991&categoryId=41991)

 

가장 유명한 사례는 헨리 몰레이슨 (H.M.)이라는 환자의 경우다. (1957년 연구)

H.M.은 심한 발작장애(간질, 뇌전증)를 보여서 내측두엽 구조들을 절제하는 수술을 받았는데, 이 과정에서 해마영역(Hippocampus)도 같이 제거되었다. 이후 해마영역에 손상을 입을 경우 기억상실증이 초래될 수 있음이 알려졌다.

 

- H.M.은 측두엽뇌전증을 앓았던 것으로 보이며, 그렇기 때문에 측두엽을 제거하는 수술을 받은 것으로 보인다.

- H.M.은 수술 후 순행성 기억상실증에 걸린 것으로 보인다.

- H.M.의 사례를 다룬 책에 관한 기사

http://www.hankookilbo.com/v/a75bf9dfe963498f84a26d6bfb64c3db

http://www.segye.com/content/html/2015/01/09/20150109002781.html?OutUrl=naver

- 뇌전증(= 간질)

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=926773&cid=51007&categoryId=51007

 

 

[2] 기억

- 기억이란 일정한 정보를 등록(registration)하고, 저장(storage)한 뒤, 적절한 시점에 인출(retrieval)하는 능력을 말한다.

- 감각기관을 통해, 경험을 통해 얻은 정보를 뇌의 일부분에 저장하고 필요에 따라 끄집어내서 사용하는 정신능력

 

- 사람은 깨어 있는 동안 끊임없이 감각기관을 통해 정보를 받아들이고 이를 직간접적으로 이용하여 사고한다. 이러한 일련의 인지 기능 과정은 매우 짧은 시간 동안 일어나지만, 이를 통해 얻어진 결과물들은 기억 기능을 통해 시간적 제한을 초월하여 유지할 수 있게 된다. 기억을 통해 인간은 현재를 과거와 연결시키며 이를 근거로 미래를 추측한다. 이런 의미에서 인간의현존재, 즉, 자아란 출생 이후 현재까지 기억 기능으로 축적된 개인적 사건이나 경험의 총체를 일컬음에 다름 아닐 것이다.

 

- 미래를 기억하다

캘리포니아대학교 어바인캠퍼스의 제임스 맥거프 박사는 ‘기억의 목적은 미래를 시뮬레이션하는 것’이라고 했다. 기억을 떠올리는데 쓰이는 부위는 미래를 시뮬레이션할 때 활성화되는 부위와 거의 같다. 미래의 일을 계획하거나 과거를 기억할 때에는 배외측 전전두피질과 해마를 연결하는 부위가 눈에 띄게 활성화된다.

“인간이 과거를 생생하게 기억하게 된 이유는 지난날을 되돌아보는 과정이 미래의 가능한 시나리오를 유추하는데 매우 중요하기 때문이다”

 

 

[3] 앳킨슨 – 쉬프린의 중다 기억 모형 (Atkinson-Shiffrin’ multi-store model)

(= 다중 기억 이론, Multi-systems theory of memory)

(참조)

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2094212&cid=41991&categoryId=41991

 

에킨슨과 쉬프린(Atkinson & Shiffrin, 1968)은 기억 체계가 여러 개의 기억 저장소로 이루어진 중다 저장소로 구성되었다고 주장했다. (감각기억, 단기기억, 장기기억)

 

당시 뇌가 수행하는 기억 기능을, 컴퓨터가 정보를 기억하고 처리하는 방식과 연관지어 설명하는 이론들이 대두되면서, 다중기억이론이 제시되었다.

 

 

 

** [4] 기억의 종류

 

다중기억이론에 따르면 기억은 다음과 같은 몇 개의 독립적인 시스템으로 존재한다.

 

(1) 감각기억

정보를 매우 짧은 시간동안 저장하는 감각기억으로서 감각등록기라고도 한다.

시감각기억은 1초 이내, 청감각기억은 약 2초 이내동안 지속되는 것으로 알려져있다.

 

(2) 단기기억

매우 제한된 용량을 가진 단기기억으로서, 감각기억에 등록된 정보 가운데 주의집중을 받은 일부정보가 단기기억으로 전이된다.

이 가운데 되뇌기(rehearsal) 등의 조작에 의해 단기기억에서 유지되거나 장기기억으로 전이된다. 작업기억은 단기기억과 거의 같은 의미로 쓰이나 단순 저장고 개념의 단기기억보다 능동적인 정신작업이 수반됨을 함축하는 용어이다. (작업기억 = 단기기억)

(되뇌기 : 처리된 정보를 마음속으로 반복하거나 깊게 생각하는 것. 정보를 더 많이 되뇌일 수록 그 정보는 장기기억에 저장될 확률이 높다)

 

(3) 장기기억

용량이 거의 무한대인 장기기억이다. 장기기억의 정보는 비교적 영속적으로 유지된다.

다중기억이론에 따르면 이 장기기억은 서술기억과 절차기억의 두 가지 독립적 체계로 구분되고, 서술기억은 다시 일화기억과 의미기억의 두 체계로 분리되어 있다./ (7)에서 설명

 

감각기억에서 단기기억으로, 그리고 단기기억에서 되뇌기 과정을 통해 장기기억으로 전달된다는 것이 기억기능의 다중구조이론이다.

 

 

[5] 계열위치효과 (Serial Position Effect)

: 다중기억이론의 증거

다중기억이론이 초기에 제안되었을 때 단기기억과 장기기억이 따로 존재하는지를 증명하는 것이 중요했다. 두 기억이 구분되어 존재함을 증명해준 것이 계열위치효과이다.

런더스(Rundus, 1971)는 스탠퍼드 대학교 학부생들을 대상으로 20개의 명사로 이루어진 단어 목록을 기억하는 실험을 했다. 한 단어를 5초 동안 제시한 후, 5초 동안 큰 소리로 반복하도록 했다. 단어를 모두 제시한 후, 순서에 상관 없이 기억나는 단어를 말해 보라고 했을 때, 단어 목록의 시작 부분과 마지막 부분에 있던 단어들을 중간에 위치한 단어들보다 더 많이 정확하게 기억했다. 이를 계열 위치 효과(serial position effect)라고 한다(Reed, 2011).

아래 그림은 단어를 제시한 순서에 따라 회상한 확률을 그래프로 나타낸 것이다.

(논문링크)

https://pdfs.semanticscholar.org/f518/20619ca42c5799f3c5acc3855671b905419c.pdf

(블로그)

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=bluemarine02&logNo=70055094730&viewDate=&currentPage=1&listtype=0

 

단어의 회상률은 목록내의 위치에 따라 달라졌다. 계열 위치상 맨 먼저 제시된 몇 개 항목들과 마지막에 제시된 몇 개 항목들의 회상률이 높았다. 맨 먼저 제신된 항목들의 회상률이 높은 것을 초두효과(primacy effect), 마지막에 제시된 항목들의 회상률이 높은 것을 최신효과(recency effect)라고 한다.

초두효과는 맨 먼저 제시된 항목들의 경우 되뇌기(rehersal) 기회가 상대적으로 더 많으므로 장기기억으로 전이될 가능성이 높다는 것을 의미한다.

 

 

[6] 장기기억의 단계

앞에서 다중기억이론은 뇌의 기억 과정을 컴퓨터의 정보처리 과정과 연관짓는 여러 이론들로부터 대두되었다고 했다.

기억이 장기기억으로 저장되기 위해서는 부호화, 공고화, 저장, 인출이라는 4단계가 필요하다.

 

(1) 부호화(encoding)

새로운 정보에 주의를 기울이고, 그 정보를 받아들이고, 처리하는 단계이다. 부호화(혹은 약호화) 과정은 자동적 처리(automatic processing)와 통제적 처리(controlled processing)로 나뉜다. 자동적 처리는 특정 자극에 대한 의식적 주의나 노력 없이도 부호화가 자동적으로 발생하는 것을 말한다. 반면, 통제적 처리는 기억하기 위해 특정 정보에 의도적으로 주의를 기울이고 노력함으로써 부호화가 발생하는 것이다(Feist & Rosenbergh, 2011).

 

(2) 응고화(consolidation)

응고화(혹은 공고화)는 기억을 확립하고 견고하게 하는 과정이다. 수면은 기억을 공고화하는 데 중요한 역할을 한다. 최근 수면이 기억을 공고화할 뿐 아니라 향상시키고 더 강하게 만든다는 연구 결과들이 보고되었다(Walker & Stickgold, 2006).

 

(3) 저장(storage)

시간에 걸쳐 기억을 파지하는 것이다. 저장을 하기 위해 위계(hierarchy)나 도식(schema), 망(network)의 방식을 사용한다. 위계는 정보를 구체적인 것에서부터 일반적인 것으로 조직화 하는 것이며, 도식은 특정 물체나 사건들에 대한 정신적 틀을 말한다. 망은 여러 형태의 지각과 경험들을 함께 묶어 저장하는 방식을 말한다.

 

(4) 인출(retrieval)

저장된 기억에서 정보를 꺼내는 것을 말하며, 필요할 때 기억에 저장된 정보를 가져올 수 없다면 기억을 저장할 필요가 없을 것이다.

 

 

[7] 장기기억의 분류

 

1) 외현 기억(explicit memory)

(= 서술기억)

사람들이 의식적으로 또는 의도적으로 과거의 경험을 인출할 때 발생하는 기억으로, 그 기억에 대해 설명할 수 있기 때문에 서술 기억이라고도 한다. 외현 기억에는 의미 기억(semantic memory)과 일화 기억(episodic memory)이 포함된다(Baars & Gage, 2012).

 

- 의미 기억: 세상에 대한 일반적인 지식을 구성하는 개념과 사실에 대한 기억으로 학교에서 배우는 것들이다. 예를 들어, 대한민국의 수도가 서울이라는 것이나 기억의 종류에 대한 것 등은 외현 기억이라고 할 수 있다. (일반적인 지식)

 

- 일화 기억: 개인이 경험한 특정한 시간과 장소에서 발생한 과거 사건들에 대한 기억으로, 고등학교 졸업식 때의 일이나 작년 크리스마스 때의 일들에 대한 기억이 그 예이다. (나한테 있었던 일들)

 

2) 암묵 기억(implicit memory)

(= 절차기억)

스스로 어떤 것에 대해 기억하고 있다는 것을 알지 못하지만, 과거의 경험들이 나중에 행동이나 수행에 영향을 주는 종류의 기억을 말한다. 암묵 기억은 비서술적 기억이라고도 하는데 그 기억에 대한 설명을 잘 할 수 없기 때문이다. 예를 들어 자전거 타기와 같은 기술은 특별히 기억하려 애쓰지 않아도 자동적으로 수행되지만, 어떻게 자전거를 탈 수 있는지에 대해서는 설명하기가 어렵다. 암묵 기억에는 절차 기억(procedural memory), 점화(priming), 고전적 조건화(classical conditioning), 비연합 학습(nonassociative learning)이 포함된다.

 

- 절차 기억: 연습의 결과로서 점진적으로 습득하는 기술 또는 행하는 방법을 아는 것으로, 우리가 배우는 대부분의 행동이나 신체적 기술을 유지하는 지식을 말한다. 자동차 운전하기, 피아노 치기, 신발끈 묶기 등이 이에 해당한다. 절차 기억과 관련된 뇌 구조는 기저핵이며, 기저핵과 전두엽 간의 연결이 감각 운동 학습에 관여 한다(Yin & Knowlton, 2006).

 

- 점화: 최근에 어떤 자극에 노출된 결과로 어떤 단어나 대상 등의 자극이 더 잘 생각나는 능력을 말한다(Tulving & Schacter, 1990).

 

- 고전적 조건화: 조건화된 자극으로 인해 인간이 무조건적 반응을 하는 것을 말한다. 예를 들어, 전에는 벌에 대해 별로 신경을 쓰지 않았던 사람이 한 번 벌에 쏘여 고생한 후에는 날아다니는 벌만 보아도 아팠던 기억이 떠올라 벌을 피하거나 무서워하는 것이다.

 

- 비연합 학습: 비연합 학습은 습관화(habituation)와 민감화(sensitization)의 형태로 나타난다. 습관화는 우리가 환경에 익숙해지는 데 도움을 준다. 예를 들어, 건물 밖 차들의 경적, 시계 초침 소리 등에 반응하지 않고 일상생활을 수행할 수 있는 것은 습관화로 인한 것이다. 민감화는 위협적인 자극에 크게 반응하는 것으로, 전쟁에 참가했던 사람들이 비행기가 지나가는 소리만 들려도 과하게 반응하는 경우가 그 예이다.

 

 

H.M.에 대한 연구 결과, 기억상실증이 해마 영역, 즉 해마, 치상회(dentate gyrus), 해마지각(subidulum), 편도체와 인접한 해마방 영역(prahippocampal area-비내, 비주위피질 포함)에 손상을 입었을 때 초래된다는 것이 밝혀졌다. 또한 해마 영역과 매우 가까이 위치하는 중앙간뇌 영역(midline diencephalic region)에 손상을 입었을 때에도 기억상실증이 발생할 수 있다는 것이 밝혀졌다(Banich, 2008).

 

 

** [8] 기억의 과정

 

현재, 인간의 뇌에 기억이 저장되고 복구되는 과정은 비교적 정확하게 알려져 있다. 하버드 대학교의 신경과학자 스티븐 코슬린을 선두로 기억의 구조는 만천하에 드러났다.

 

관련된 뇌 : 뇌간, 시상, 전전두피질(전전두엽), 해마, 편도체

- 뇌간 : 중뇌, 뇌교, 연수

- 해마 : 장기기억, 편도체 : 감정과 관련된 기억

- 해마와 편도체는 측두엽에 위치해 있다

 

1) 감각기억 -> 단기기억

(뇌간, 시상, 전전두피질)

감각정보는 뇌간을 통해 시상으로 전달된다. 시상은 감각정보를 분류하여 뇌의 각 부위에 전송하고, 여기서 처리된 정보는 전전두피질을 거쳐 의식으로 들어가 단기기억으로 저장된다. 이 과정은 몇 초에서 몇 분쯤 소요된다.

 

2) 단기기억 -> 장기기억

(전전두피질, 해마, 편도체/측두엽/후두엽/측두엽)

뇌간을 통해 들어온 감각정보는 시상을 거쳐 다양한 피질에 전달되고, 여기서 처리과정을 거친 후, 전전두피질에 도달한다. 그리고 이 과정에서 만들어진 최종정보는 해마에서 항목별로 나뉘어 장기기억으로 저장된다.

 

이 기억이 오랫동안 유지되려면 해마에서 여러 개의 조각으로 분리되어야 한다. 해마는 기억을 항목별로 분류하여 다양한 피질에 전송한다. 예를 들어 감정과 관련한 기억은 편도체에 저장되고, 새로운 단어는 측두엽에 저장된다. 그 밖에 시각 및 색상에 관련된 기억은 후두엽에 저장되고, 촉각과 움직임은 두정엽에 저장된다. 과학자들은 지금까지 과일,채소,식물,동물,신체부위,색상,숫자,글자,명사,동사,이름,표정 그리고 다양한 감정과 소리가 저장되는 두뇌 부위를 20곳 까지 발견했다.

 

* 정리

(장기기억)

- 해마 : 지리나 장소에 대한 기억 등 주위 환경에 대한 공간적 정보를 기억하는데 주로 관여한다

- 편도체 : 사건이나 사실의 중요성 특히 감정과 연관되어 중요한 것이 기억되도록 하는데 관여한다.

- 암묵기억 (몸이 기억하고 반사적으로 기억하는 것) : 능숙한 운동 습득을 비롯한 습관의 형성 등은 아마도 기저핵과 소뇌를 대뇌피질에 연결시키는 신경망들에서 담당하고 있다.

- 점화효과 : 각 감각형태의 양상에 따라 이를 담당하는 일차 대뇌 피질 영역과 연합 대뇌피질 영역에서 일어난다.

 

(단기기억)

- 작업기억 : 전전두엽영역(prefrontal cortex)와 후두정엽(posterior parietalcortex)를 포함하는 신경망이 작업기억을 담당하고 있다

- 언어적 작업기억의 되뇌임 기능 수행에는 좌측 중,하전두엽

(inferior and middle frontalcortex)이 주로 관여한다.

- 언어적 작업기억 내용의 일시적 저장을 위해서는 좌측 주변상회(supramarginal gyrus)가 활성화된다.

- 시각-공간적 작업기억은 양측 두정내구(intraparietal sulcus) 및 상측 두정소엽(superior parietal lobule)이 담당한다.

 

(첨언)

하나의 단순한 기억도 여러 항목으로 쪼개져서 뇌의 다양한 부위에 분할 저장된다. 안토니오 다마시오 박사는 뇌졸중 환자들 중 특정 부류의 기억만 떠올리지 못하는 환자를 집중적으로 연구한 끝에, 뇌의 해당 부위가 손상되었음을 알아냈다.

기억을 연구하는 과학자들의 최종 목적은 분산 저장된 기억의 조각들이 한데 모여서 하나의 기억으로 재현되는 과정을 규명하는 것이다. 이것은 ‘결합문제’라고 불린다.

 

기억이라는 것은 개인적인 경험이기에 형성 과정을 규명하기란 쉽지 않다. 또한 기억의 분류 항목도 사람마다 다를 수 있다. 기억은 경험의 산물이기에 모든 사람의 기억이 동일한 항목으로 분류되지는 않을 것이다.

EEG 스캔으로 얻은 데이터에 의하면 사람의 뇌에는 1초당 약 40회의 진동수를 가진 전자기파가 분포하는데 과학자들은 여기서 결합문제의 실마리를 찾고 있다.

기억의 한 단편이 이 진동수로 진동하면서 뇌의 다른 부위에 저장되어 있는 기억을 자극한다는 것이다. 새로운 이론에 따르면 기억은 공간적으로 연결되어 있지 않고, 동일한 진동수로 진동하면서 시간상으로 연결되어있다. 진동하는 전자기파가 뇌 속으로 끊임없이 흐르면서 각기 다른 부위에 저장된 기억의 단편들을 통합하여 전체적인 기억을 만들어낸다.

즉, 해마와 전두엽, 시상 등은 서로 독립된 부위가 아닐 수도 있다. 이들 사이에 흐르는 정보는 두뇌의 각기 다른 부위에서 서로 공명을 일으키고 있을지도 모른다.

 

 

기억의 분류, 그리고 기억장애의 양상

http://www.e-acn.org/upload/(%EB%AA%A918-%EC%9D%B4%EA%B2%BD%EB%AF%BC).pdf

 

장기기억에 대한 설명

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2094212&cid=41991&categoryId=41991

 

감정과 기억과정

http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=23&contents_id=2198