서울대 연구팀, 눈 움직임 분석 기반 인지기억행동 패러다임 개발

(왼쪽부터) 서울대학교 생명과학부 김 형 교수(교신저자), 황성환 박사과정생(제1저자)    *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]김수연 인턴 기자 = 서울대 생명과학부 김형 교수 연구팀이 눈 움직임 기반 인지행동 패러다임과 인지행동 컴퓨터모델링을 통해 인간이 주위 물체들에 주의 집중을 하게 만드는 인간의 '주의집중 3요소'와 그 기능을 세계 최초로 밝혔다고 26일 전했다. 이번 연구는 국제 학술지 셀(Cell)의 자매지 아이사이언스(iScience) 9월 호에 온라인 게재됐다.      

눈의 움직임은 뇌 기능 연구와 인지장애 진단의 창이 될 수 있다. 학습과 기억 및 뇌 질환에 핵심적인 뇌 기능을 알아보기 위해서 눈 움직임을 이용한 인지행동 패러다임을 제작하고 이를 기반으로 한 뇌 기능 연구가 필요한 상황이다.

이에 연구팀은 참여자에게 선택 시 돈을 받는 좋은 물체, 받은 돈을 뺏기는 나쁜 물체, 그리고 돈을 주지도 뺏지도 않는 의미 없는 물체들로 그룹을 나눠 물체들을 기억하도록 하는 실험을 진행했다.

연구팀은 학습한 지 하루 뒤와 30일 뒤에 참여자의 물체 응시를 측정해 물체 가치 기억에 기반한 주의 집중 능력을 판단했다. 이러한 패러다임으로 뇌 기능을 컴퓨터 모델링한 결과, 인간의 뇌에서는 ▲물체의 고유한 시각특성 ▲학습된 물체가치에 대한 장기기억 ▲좋든 나쁘든 기존에 의미가 있었던 물체들에 이끌리는 동기에 의해 우리가 특정 물체에 주의집중을 하게 된다는 사실을 세계 최초로 규명했다.

특히 30일 뒤 물체의 가치를 잊어버리게 된 경우, 참여자들은 아무 물체나 보는 것이 아니라 좋은 물체와 함께 기존에 돈을 뺏긴 나쁜 물체들에게 선택적으로 주의 집중을 하는 현상이 관찰됐다. 이러한 인지 행동 결과를 컴퓨터 학습 시뮬레이션을 통해 분석해 망각 후 주의 집중 현상이 잊어버린 물체 가치를 다시 학습하는 데 좋은 전략임을 밝혔다.
  
본 연구를 통해 눈의 움직임으로 단순기억능력 평가뿐 아니라, 어떤 물체에 주의집중을 하고 선택하는지 예측할 수 있으며, 기억기능 및 인지기능에 대한 평가도 가능하게 됐다. 또 인간 눈 움직임 기반 기억평가 및 주의집중 패러다임을 통해 치매 및 조현병 환자와 같은 정신질환기능 평가를 손쉽게 할 수 있는 기반을 마련했다는 설명이다.
 
연구팀은 "본 연구에서 밝혀진 주의집중 3요소의 기능에 대한 지식을 이용해 인간에 더 가까운 인공지능개발에도 도움을 줄 수 있다"고 밝혔다. 

주의집중 3요소에 의한 물체선택 과정 *재판매 및 DB 금지

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