[뇌] 정서와 공포

정서

: 뇌과학 분야에서 오랫동안 연구가 이어져옴

공포

: 뇌 과학에서 특히 많은 조사가 이루어진 부분

🔎 담당 부위: 편도체

 

1. 의식적 자각이 필수적인 요소 아님

예) 뉴욕대 조셉 르두 교수의 연구 

신체 반응, 위협적 대상과 주변 환경에 대한 주의 집중 및 뇌의 전반적 각성, 생리반응이 더 중요하다고 주장했다.

 

상황) 사진을 35-45밀리 초 동안 보여주게 됨

50밀리 초 이상이 되면 뇌 피질이 시각정보를 처리해서 의식적으로 자각이 가능하다.

하지만 50밀리초 미만의 시간이 제시되기에 시각정보를 의식적으로 자각하는 것 불가능하다.

의식적 자각이 없음에도 불구하고, 제시된 시각정보는 시각뇌, 편도체까지 전해진다.

결과적으로 자각하지 못했음에도 불구하고 공포 반응이 유발되는 것이다.

즉, 무서움에 대한 의식적 느낌이 공포 반응에 필수적인 것이 아니라는 것을 알 수 있다.

 

2. 공포 기억 삭제 가능

공포증/PTSD는 뇌에 특정 가극과 함께 공포가 기억되어 일어나는 것이다.

최근 공포 기억을 억제시켜 공포증/PTSD를 치료하려는 시도가 일어나고 있다.

 

예) 박진아 KAIST 생명과학과 연구원+김세윤 교수팀

뇌에서 이노시톨 대사 효소(IPMK)를 제거하면 공포 기억을 없앨 수 있음을 증명했다.

 

이노시톨이란?

음식물을 통해 공급받아야 하는 영양성분이며, 뇌에서 합성되는 화학물질이다.

부족할 경우 정신질환이 생겨 뇌 활성을 조절하는 물질이다.

위의 효소가 운동/인지능력에 미치는 영향을 연구하는 과정에서 공포 억제 기능을 발견했다.

 

상황)

강한 소리+전기자극을 주는 '공포 자극' 실험을 했다.

실험 후, 쥐는 소리만 들어도 공포를 느끼는 행동을 취했다.

** 이후 전기 자극 없이 소리만 들려주는 실험을 추가했다.

(소리가 나도 공포를 느낄 필요가 없다는 새로운 학습을 진행한 것)

 

** PTSD 실험에서 동일한 방법으로 치료를 진행한다.

예를 들어, 전쟁 PTSD 환자에게 비행기 소리는 전쟁이 아니니 괜찮다는 것을 반복 학습시키는 것이다.

 

**이 학습이 IPMK를 만들지 않는 유전자 변형 쥐에게 훨씬 빠르게 이루어졌다.

즉, 공포를 없애는 효과가 일반 쥐에 비해 빠르게 나타난 것이다.

그리고 공포를 빨리 잊는 것 외에는 다른 학습능력에서 전혀 변화가 없었다.

 

그 이유는?

유전자 변형 쥐의 뇌에서 감정을 담당하는 편도체에서 신호를 전달하는 일부 단백질이 활발히 기능했던 것.

이노시톨 대사 효소가 단밸질의 활성을 조절하고, 기억 소거가 일어난다는 것이다. 

즉, 효소가 제거된 쥐의 편도체에서 공포 기억의 소거 반응을 전달하는 신호 전달계의 활성화가 동반되었다는 것이다.

 

위의 요소는 학습 능력을 조절하지 않고 기억만 제거해 기존의 방식보다 더 효율적이다.

 

3. 파블로프의 개

출처: https://youtu.be/iM4SZjszQ2k /UCLA

학습 기제 중에 고전적 조건형성이 있다.

러시아 생리학자 이반 바플로프가 주장한 행동주의 심리학의 이론으로,

특정 반응을 이끌어내지 못했던 자극(중성자극)이 그 반응을 무조건적으로 이끌어내는 자극(무조건자극)과 반복적으로 연합되며 반응을 유발하게끔 하는 과정이다.

종류	설명	예시
무조건 반응	생체가 본래 가지고 있는 반응	개가 침을 흘린다
무조건 자극	무조건 반응을 일으키는 자극	개에게 주는 음식
중성 자극	무조건 반응을 일으키지 않는 자극	종소리를 들려준다(학습 성립 전)
비상관 반응	중성 자극에 의해 일어나는 반응	개가 귀를 기울인다
조건 자극	고전적 조건형성에 따른 자극	고전적 조건 형성이 학습된 개에게 소리를 들려준다
조건 반응	고전적 조건 형성에 따른 반응	개가 소리에 반응하며 침을 분비한다

즉, 중성 자극 직후에 무조건 자극을 주는 것을 반복하면

중성 자극만으로 (무조건 자극 생략) 무조건 반응이 일어나게 된다.

 

(1) 조건 형성이란?

중성자극이 무조건 반응을 이끌어내는 자극과 연합하는 과정을 말한다.

조건 형성이 이루어지면 중성 자극은 조건 자극이 되어 조건반응을 이끌어낸다.

즉, 위의 설명을 예시와 연결짓는다면 다음과 같다.

종소리를 들려주는 것이 개가 침을 흘리는 것과 연합하는 과정이다.

조건 형성이 이루어지면 종소리를 들려주는 것은 개가 소리에 반응하여 침을 흘리는 것을 이끌어 낸다.

 

• 조건 형성 이전

1. 개는 음식을 보면 무조건 침을 흘린다.
2. 음식:무조건 자극/침 흘리는 반응:무조건 반응
3. 종소리를 들려주면 개는 반응이 없다.
4. 종소리:중성 자극

• 조건 형성 과정

1. 개에게 음식을 줄 때마다 반복적으로 종소리를 같이 들려준다.

• 조건 형성 이후

1. 중성 자극인 종소리만 들려주어도 침을 흘리게 된다.
2. 종소리:조건 자극/침을 흘리는 반사:조건반응

(2) 이차적 조건 형성

조건 형성이 된 자극은 다른 중성 자극도 조건 형성을 할 수 있는 힘이 생긴다.

파블로프의 개 실험에서 조건 형성이 된 종소리와 함께 파란 불빛을 보여주면

파란 불빛만 봐도 침을 흘리게 되는 것이다.

이 이상의 조건 형성을 삼차적, 사차적 조건 형성 등등 고차적 조건 형성이라고 한다.

 

(3) 소거

조건 형성이 풀어져 조건 자극이 다시 중성 자극으로 돌아가는 것이다.

조건 자극인 종소리만 들려주고 계속해서 음식을 주지 않는다면 종소리를 듣고도 침을 흘리지 않게 다시 되돌아간다.

즉, 조건 자극과 함께 함께 무조건 자극을 계속해서 제공하는 수반성을 제거하면 조건반응이 형성이 안된다는 것이다.

단, 소거가 일어나도 조건반응 자체가 소멸되었다는 것은 아니다.

갑작스럽게 종소리(조건 자극)를 제시하면 침(조건반응)을 일으킨다.

이것을 자발적 회복이라고 한다.

소거가 일어난 개에게 다시 조건 형성을 시도한다면 종소리는 중성 자극에서 조건 자극으로 회복되며, 종소리(조건 자극)와 음식(무조건 자극)의 연결은 더욱 단단해지게 된다.

여기에서 학습은 영속적임을 알 수 있다.

 

🚩 참고 주소

1. BCI

2. 정서

3. 공포 기억 제거 효소

3-1. 설명 추가

3-2. 설명 추가

4. 파블로프의 개 🐶