엉뚱한 도구 사용을 듣거나 볼 때 공통으로 반응하는 뇌 부위가 있을까요?

상세 설명

물체를 어떻게 사용하는지와 관련된 신경 활동은 폭넓게 연구되어 왔지만, 물체의 기능에 관한 지식이 어떤 뇌 기반을 갖는지 직접 다룬 연구는 드물었습니다. 이 연구는 익숙한 인공물을 사용하는 행동을 시각 또는 말소리로 제시했을 때, 감각 양식을 넘어 공통으로 작동하는 의미 처리 과정을 살펴보고자 했습니다.

연구진은 서로 다른 감각으로 제시되는 행동의 의미 처리에 공통된 기제가 관여할 것이라고 가정했습니다. 건강한 남성 18명이 사건 관련 기능적 자기공명영상(fMRI) 연구에 참여했습니다. 연구는 2(감각 양식) × 2(일치성) 요인 피험자 내 설계로, 각 참여자가 제시 감각 양식과 물체가 행동에 적절한지 여부의 여러 조합을 경험하도록 했습니다.

청각(Audio) 조건에서는 적절하거나 부적절한 물체를 사용한 행동을 설명하는 짧은 문장을 들었습니다. 예를 들면 “그는 펜으로/단추로 글을 쓴다”였습니다. 영상(Video) 조건에서는 사람의 팔이 적절하거나 부적절한 물체로 일상적인 행동을 하는 짧은 영상을 보았습니다. 예를 들면 망치나 포크로 못을 박는 장면이었습니다. 참여자는 자극이 제시될 때마다 물체와 관련된 행동이 일치하는지, 즉 그 물체가 해당 행동에 적절한지를 판단했습니다.

연구진은 결합 분석(conjunction analysis)을 사용해, 각 감각 양식에서 일치하는 행동보다 불일치하는 행동에 더 반응하는 활성화 중 말로 들려준 문장과 무음 영상에 공통된 부분을 찾았습니다. 이는 낮은 수준의 지각 처리와 행동에 수반되는 움직임 처리를 통제하면서 행동 자체의 의미 처리를 분리하기 위한 분석이었습니다. 시각과 청각 양식의 불일치 행동이 모두 효과에 유의하게 기여하도록, 불일치 문장 대 휴식 및 불일치 영상 대 휴식의 주효과를 각각 p=0.001의 기준으로 사용해 결합 분석 결과에 포함 마스킹(inclusive masking)을 적용했습니다. 통계적 모수 지도에는 다중비교를 보정한 p<0.05의 기준을 적용했습니다.

이 검정에서 유의한 활성화를 보인 유일한 영역은 왼쪽 BA 44와 45의 경계 부위였습니다. 연구진은 이 결과를 배쪽 전운동피질이 감각 양식에 독립적인 행동의 의미 처리에 특이적으로 관여함을 보여주는 것으로 해석했습니다. 또한 쉽게 이해되는 행동은 시공간적 순서로만 처리되는 것이 아니라 의미 차원에서도 처리될 수 있으며, 그 결과 같은 행동에 대해 서로 다른 두 표상이 생길 가능성이 있다고 제안했습니다. 이 결과는 행동 이해에 감각 양식을 넘어서는 공통 시스템이 관여한다는 견해에 부합하는 추가 근거입니다.