일생에서 단 한 번 찾아오는 중요한 시간, 어쩌면 일생의 행복을 결정할지도 모르는 그 시간 전부를 오직 ‘차가운’ 인지기능을 단련하는 데만 쏟아붓도록 강요하는 게 과연 옳은 일인가? 감정을 느껴보고 판단하는 힘, 다른 사람의 마음을 이해하는 힘이 길러지는 중요한 시기를 그렇게 보내버리도록 강제하는 게 과연 옳은 일인가? 우리 사회를 이어갈 미래의 어른들이 그 시기를 ‘어떻게’ 살아내도록 할 것인가, 이에 대한 대답은 우리 자신의 몫이다.

≫ 일본 애니메이션 `신세기 에반게리온'의 포스터. 출처/ 신세기 에반게리온 

도망치면 안 돼. 도망치면 안 돼. 도망치면 안 돼…. 

거대 생체 병기에 올라탄 열네 살 소년이 스스로 되뇌이는 말이다. 그 소년의 이름은 이카리 신지, 일본 애니메이션 <신세기 에반게리온>에 등장하는 주인공이다. 신지가 작품 중에서 보여주는 행동과 대사는 언제부턴가 ‘중2병’의 클리셰(상투적 표현)처럼 여겨져 왔다. 중2병이란 “사춘기 청소년이 흔히 겪는 심리적 상태, 즉 자아 형성 과정에서 보여주는, ‘자신은 남과 다르다’ 또는 ‘남보다 우월하다’ 같은 사고와 그에 바탕을 둔 행동“을 지칭하는 속어다. 보통 상대를 얕잡거나 비꼬아 이르는 말로 사용된다.

그러나 중2가 중2병을 ‘앓는’ 것이 정녕 문제가 될까? 10대 초중반에 겪는 다양한 신체와 정신의 변화를 감안할 때 그런 행동을 ‘병’으로 낮잡아 일러도 되는 걸까? 신경과학적 관점에서 볼 때, 뇌의 기본적인 인지기능은 대략 11세에서 12세를 지나며 거의 완성된다. 주의력의 초점이 방해물에 흐트러지지 않도록 안구 운동을 조절하는 능력이나 언어 표현 능력 등 기초적인 인지과제를 테스트한 결과 12세 정도부터 상당한 폭의 성취도를 보여주었다 (Paus, 2005). 

감정 조절과 사회적 상호작용의 경우는 어떨까? 신지의 경우를 생각해 보자. 세상을 구하기 위해 거대한 로봇을 타고서 정체불명의 적과 맞서 싸우려면 두려움을 조절하지 않으면 안 된다. 낯선 환경에서 자신을 책임지는 낯선 어른들과 잘 지내려면 좋은 사회적 관계를 맺는 능력도 필수적이다. 어떤 의미에서는 생존을 넘어서 생활에 꼭 필요한, ‘사회적 동물’의 능력인 셈이다. 이런 능력도 인지기능처럼 빠르게 발달할까?  

'차가운' 뇌 영역, '뜨거운' 뇌 영역

 

여기에 관한 행동 실험이 하나 있다. 8세부터 15세에 이르는 피험자 102명을 나이에 따라 네 그룹으로 나누어, 순수한 인지기능을 주로 평가하는 ‘차가운’ 과제 둘, 감정 조절 및 보상과 관련된 ‘뜨거운’ 과제 둘을 각각 내주고 그 성취도를 비교했다 (Prencipe, 2011). 여기에서 ‘차가운’ 과제는 스트룹 과제(Stroop task)와 숫자 거꾸로 세기 과제이며, ‘뜨거운’ 과제는 지연 디스카운팅 과제(Delay Discounting task)와 아이오와 갬블링 과제(Iowa Gambling task)였다. 차가운 과제가 인지적 기능만을 측정하는 반면에 뜨거운 과제는 감정의 적절한 평가 및 활용과 관련이 있는 과제였다. 당장의 즐거움과 훗날의 즐거움을 헤아려 판단하는 능력, 더 좋은 결과를 얻기 위해 ‘느낌’을 이용하는 능력을 테스트하는 것이었다.

☞ 스트룹 과제(Stroop task): '빨강' '노랑' 등 글자에 색깔을 입혀 화면에 보여주면서 글짜의 색깔이 무엇인지 답하게 하는 과제. 글짜가 가리키는 색깔과 실제 글짜를 입힌 색깔이 일치하지 않는 경우[예컨대 빨강이라는 글짜를 노랑으로 칠한 경우]에는 반응 속도가 늦어진다　

☞ 지연 디스카운팅 과제(Delay Discounting task): 즉시 주는 보상과 그보다 크지만 나중에 주는 보상을 제시하고서 즉각적 보상과 더 큰 보상 간의 차이가 사라지는 시간적 정도(예컨대 '1년을 기다린다면 더 큰 보상을 선택하겠지만 1년 6개월을 기다려야 한다면 그냥 즉각적 보상을 선택하겠다')를 측정하는 과제. 여러 번 시행할 수 있다.

☞ 아이오와 갬블링 과제(Iowa Gambling task, 작지만 꾸준한 보상을 주는 카드 더미와 큰 보상을 주지만 크게 잃을 수 있는 카드 더미를 제시하고서 선택한 카드 더미에서 카드를 한장씩 뒤집어 보상을 모으게 하는 과제. 정상적인 어른의 경우, 과제 후반으로 갈수록 '감'을 얻어 작지만 꾸준한 보상을 주는 카드 더미를 점점 더 많이 선택하는 경향을 띤다.

이런 실험 결과에서, '차가운 과제'는 가장 어린 그룹에서 그 다음으로 어린 그룹으로 넘어갈 때 정확도 및 반응 속도가 가장 큰 폭으로 향상되었다. 반면 뜨거운’ 과제에서는 나이가 많을수록 성과가 좋았으며 특히 아이오와 갬블링 과제에선 가장 나이 많은 그룹만이 ‘감’을 제대로 활용해 올바른 선택을 내린 것으로 나타났다.

이런 행동실험의 결과를 바탕으로, 뇌 안의 신경경로 중에서 ‘뜨거운’ 경로 (감정을 담당하는 대뇌변연계, 즉 Limbic system)와 ‘차가운’ 경로 (고등 인지기능을 담당하는 전전두엽, 즉 Prefrontal cortex)의 상호작용이 어떻게 이루어지는지 직접 비교하는 연구도 이뤄졌다. 5~11살 어린이 그룹과 어른 그룹에 각각 나이대에 맞는 선물을 고르게 하고서 그 선물을 갖고 돌아가려면 이후에 진행되는 게임(즉 실험)에서 일정 점수 이상을 얻어야만 한다고 알려 주었다 (Perlman & Pelphrey, 2011). 

게임은 세 단계로 구성되어 있었는데, 게임을 진행하는 동안에 겁에 질린 얼굴도 간간이 등장했다. 사실 이 게임엔 피험자는 모르는 비밀이 있었는데, 두 번째 단계에선 무조건 큰 폭으로 점수를 잃게 설계돼 있었던 것이다. 세 번째 단계에서 그에 상응할 만한 점수를 다시 돌려주긴 하지만 말이다. 아무튼 큰 점수를 읽을 때, 어린이와 어른 그룹 간에는 편도체(Amygdala)의 반응 패턴이 서로 다르게 나타났다(편도체는 변연계 중에서도 특히 두려움이나 분노 같은 강렬한 감정을 담당하는 뇌 영역이다). 또한 겁에 질린 얼굴이 등장하는 시점에 편도체와 복측 전전두엽(ventral prefrontal cortex) 사이의 기능적 연결을 분석해 보니, 나이가 많을수록 그 연결의 정도는 증가하는 것으로 나타났다. 

≫ "대뇌피질 모식도. 청색부분이 전두엽, 황색부분이 두정엽, 녹색부분이 측두엽, 적색부분이 후두엽을 나타낸다." 출처/ 한글판 위키피디어이처럼 ‘뜨거운’ 뇌 영역과 ‘차가운’ 뇌 영역은, 10대 초반에서 시작해 사춘기를 거쳐 20대 초반에 이르기까지 꾸준히 새로운 연결을 만들어 간다. 게다가 대뇌피질을 구성하는 회백질은 백질과 달리 선형적으로 증가하기보다는 대략 10대 중반에 정점을 찍고 지속적으로 감소하는, 뒤집힌 유(U)자 형태(inverted U-shape)을 그린다. 흔히 남자 청소년은 여자 청소년보다 정점을 찍는 시기가 늦다. 사춘기의 뇌는 구조 면에서나 기능 면에서 여전히 발달하고 있는 중이다. 그것도 인간을 인간답게 만드는 중요한 능력, 감정-인지 상호작용을 놓고서. 

중2병의 특징 중 하나로 꼽히는 감정 과잉은 그런 발달 과정의 산물로 볼 수 있겠다. 이와 관련해 어린이, 청소년, 어른 세 집단을 대상으로 한 실험이 하나 있다. 자기공명영상장치 안에 누운 피험자에게 행복하거나 겁에 질린 표정의 얼굴이 화면에 등장할 때만 버튼을 누르고, 무표정한 얼굴이 등장할 때는 버튼에서 손가락을 떼지 말고 있으라는 지시를 주었다 (Hare et al., 2008). 

이때 청소년의 반응 속도가 제일 늦었으나 편도체 활성화의 정도는 세 그룹 중에 가장 컸다. 또한 복측 전전두엽과의 기능적 연결은 어른에 비해 유의미하게 떨어졌다. 한편 ‘주요 우울 장애’를 앓는 청소년들은 똑같이 부정적인 자극을 접하더라도 그렇지 않은 청소년들에 비해 편도체 활성화가 더욱 두드러지게 나타났다 (Perlman et al., 2012). 즉 비슷한 감정을 유발하는 자극이더라도 어른보다는 청소년에게 끼치는 영향력이 훨씬 더 크다는 것이다. 반면 상황에 맞추어 의식적으로 행동을 제어하고 감정을 조절하는 전전두엽의 영향력은 어른의 경우에 비해 청소년들한테는 상대적으로 충분치 못하게 나타났다. 낙엽이 굴러가는 것만 봐도 웃고 운다는 얘기가 빈말은 아니다.

발달 과정에 나타나는 감정·자의식·관계의 과잉

 

자의식 과잉은 어떤가? 올해 봄에 갓 나온 따끈따끈한 종단연구(Longitudinal study) 결과를 잠깐 보자. 10세 어린이들에게 사회적인 자아를 평가하도록 하고서, 3년 뒤 같은 어린이들을 대상으로 다시 똑같은 평가를 했다 (Pfeiper, 2013). 그 결과 자기관계적 처리 (Self-Referential Processing)를 담당하는 내측 전전두엽 (medial prefrontal cortex)이 상대적으로 더 활성화되었다. 이 영역은 또한 ‘마음 이론’(Theory of Mind), 즉 남의 마음을 헤아리는 데에도 긴요하게 작용하는 영역이다. 이 영역의 활성화 정도가 커졌다는 것은 곧 자의식, 자신을 돌아보고 상대에 비추어 생각하는 능력이 그만큼 늘어났다는 것을 뜻한다. 자의식 과잉 역시 뇌 발달이 행동에 영향을 끼친다는 한 증거가 될 수 있다.

☞ 종단연구(Longitudinal study): 오랜 시간에 걸쳐 동일한 피험자에게 특정 실험 혹은 테스트를 반복하여 변화의 정도를 측정하는 연구 방식. 조지 베일런트 박사가 주도한 하버드대학교 성인 발달 연구가 유명한 사례이다.

☞ 자기관계적 처리(Self-Referential Processing): 자신의 성격, 능력, 정체성 등을 스스로 평가하는 처리과정으로 자아 형성에 중요한 역할을 한다.

☞ 마음 이론(Theory of Mind): 자신 및 타인이 품은 감정, 생각, 의도 등을 추정하는 능력을 일컫는 용어.

감정 및 자의식의 발달에 따라 사회적으로 관계를 맺는 능력도 발달하기 시작한다. 감정 과잉이나 자의식 과잉 못잖게 청소년들은 ‘관계 과잉’이다. 자신이 어울려 노는 또래집단이야말로 이 세상 전부를 걸 만한 가치가 있다. 영화 <친구>만 떠올려도 알 수 있다. 그런 집단 안에서 ‘거절 당한다’는 것은 세상을 잃는 것이나 다름없다. 이런 ‘사회적 거절’을 테스트하기 위해 ‘사이버볼’(CyberBall)이라는 패러다임이 만들어졌다 (Williams et al., 2000). 온라인 상에서 공놀이를 하는데 어느 순간부터 ‘나(즉, 피험자)’만 따돌림을 당하게 하는 실험 상황이다. 청소년과 어른 그룹에 각기 이 ‘사이버볼’을 실행했을 때, 어른의 경우 복외측 전전두피질(Ventrolateral Prefrontal cortex)가 크게 활성화된 반면 청소년은 그렇지 않았다 (Sebastian et al., 2010b). 복외측 전전두피질이 사회적 스트레스를 조절하는 데 관련 있는 영역임을 감안할 때, 사회적 거절을 당했을 때 청소년이 입는 타격이 훨씬 큰 셈이다.

물론 발달의 사회신경과학은 이제 막 꽃피기 시작한 분야이니 여러 면에서 한계도 있다. 최근까지도 어린이 및 청소년의 뇌를 분석하는 데 어른 뇌를 기준으로 만든 틀을 적용하고 있다. 게다가 신경과학연구의 결과 해석은 역추론 기법(Reverse Inference, ‘현재까지 알려진 연구 결과에 따르면 A라는 인지기능이 일어날 때 주로 X라는 뇌 부위가 활성화되었다. 그러므로 이번 실험 결과에서 X라는 뇌 부위가 활성화되었다면 A라는 인지기능이 사용되었다고 추정할 수 있다’는 식의 추론 (Poldrack, 2006))를 따르는데, 그 논리를 지탱하는 연구 결과도 전부 어른 뇌를 대상으로 한 것들이다. 즉 한창 발달 중인 어린이 및 청소년의 뇌의 구조 및 기능적 측면을 해석하기엔 다소 무리가 있는 기준일 수 있다.

그렇더라도 지난 10여 년 간 신경과학적 방법론을 도입한 발달 과정 연구들이 밝혀낸 결과는 충분한 가치가 있다. 청소년은 분명 독립적으로 기능하는 하나의 인격체다. 하지만 행복한 삶에는 단순한 독립성 그 이상의 능력이 필요하다. 울컥 치미는 감정을 잘 다스릴 수 있어야 하고, 사랑하고 아껴주는 사람들의 마음을 올바로 느끼고 답할 줄 알아야 한다. 이는 청소년에서 어른에 이르는 시간을 몸소 살아내야만 얻어지는 값진 능력이다. 발달의 사회신경과학은 그런 시간이 어떤 과정을 거쳐 몸과 마음에 새겨지는지, 현재의 과학이 실현가능한 범주 안에서 가장 신뢰성 있는 형태로 보여준다. 

차가운 인지능력 단련만 강조하는 사회

 

물론 과학이라는 체계를 통해 얻어진 데이터는 그런 시간을 ‘어떻게’ 살아내야 하는지 알려주지는 않는다. 그리고 특히 한국의 경우, 청소년이 살아내야 하는 시간은 잔혹하다. 입시는 초등학생 때부터 시작된다. 열 살을 갓 넘긴 어린이들이 뛰어노는 대신 선행학습을 위해 학원으로 내몰린다. 고등학생들은 아침 7시부터 새벽 1시까지 학교에서 산다. 연중무휴 불이 꺼지지 않는 학교는 닭장이나 다름없다. 탈출구나 다름없다는 게임마저 셧다운제를 도입해 꺼버린다. 그 한 명 한 명이 엄청난 책임과 부담감을 짊어진 채 끝도 없이 싸워야만 하는 또다른 신지들이다. 

일생에서 단 한 번 찾아오는 중요한 시간, 어쩌면 일생의 행복을 결정할지도 모르는 그 시간 전부를 오직 ‘차가운’ 인지기능을 단련하는 데만 쏟아붓도록 강요하는 게 과연 옳은 일인가? 감정을 느껴보고 판단하는 힘, 다른 사람의 마음을 이해하는 힘이 길러지는 중요한 시기를 그렇게 보내버리도록 강제하는 게 과연 옳은 일인가? 우리 사회를 이어갈 미래의 어른들이 그 시기를 ‘어떻게’ 살아내도록 할 것인가, 이에 대한 대답은 우리 자신의 몫이다. 그 대답을 돕는, 그 대답을 보다 좋은 것으로 만들어가게 하는, 정량화된 데이터가 있다.

사람의 마음을 완벽하게 정량화한다는 건 사실 불가능에 가깝다. 그 앞에서 심리학을 연구하는 학자들은 겸허해야 한다. 그렇더라도 가능한 한 정량화된 결과를 얻기 위해 노력하는 것은 오직 좀 더 나은 대답을 위함이며, 그 결과를 이해하는 것 못지 않게 많은 사람들에게 쉬운 말로 알려주는 것도 좀 더 나은 대답을 위함이 아닐까. ’중2병’의 시기에 제대로 중2병을 ‘앓아낸’ 모든 청소년들이 좋은 어른, 성숙한 어른이 될 수 있게 돕는 가장 좋은 길은 무엇인가? 그 답을 찾아가기 위하여 발달의 사회신경과학 연구는 오늘도 계속된다.◑

[참고 문헌]

Burnett, S., Sebastian, C., Cohen Kadosh, K., & Blakemore, S. J. (2011). The social brain in adolescence: Evidence from functional magnetic resonance imaging and behavioural studies. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 35(8), 1654-1664. 

Hare, T. A.,Tottenham, N., Galvan, A., Voss, H. U., Glover, G. H., & Casey, B. J. (2008). Biological substrates of emotional reactivity and regulation in adolescence during an emotional go-nogo task. Biological psychiatry, 63(10), 927-934.

Paus, T. (2005). Mapping brain maturation and cognitive development during adolescence. Trends in cognitive sciences, 9(2), 60-68.

Perlman, G., Simmons, A. N., Wu, J., Hahn, K. S., Tapert, S. F., Max, J. E., … & Yang, T. T. (2012). Amygdala response and functional connectivity during emotion regulation: a study of 14 depressed adolescents. Journal of affective disorders, 139(1), 75-84.

Perlman, S. B., & Pelphrey, K. A. (2011). Developing connections for affective regulation: age-related changes in emotional brain connectivity. Journal of experimental child psychology, 108(3), 607-620.

Pfeifer, J. H., Kahn, L. E., Merchant, J. S., Peake, S. J., Veroude, K., Masten, C. L., … & Dapretto, M. (2013). Longitudinal Change in the Neural Bases of Adolescent Social Self-Evaluations: Effects of Age and Pubertal Development. The Journal of Neuroscience, 33(17), 7415-7419.

Poldrack, R. A. (2006). Can cognitive processes be inferred from neuroimaging data?. Trends in cognitive sciences, 10(2), 59-63.

Prencipe, A., Kesek, A., Cohen, J., Lamm, C., Lewis, M. D., & Zelazo, P. D. (2011). Development of hot and cool executive function during the transition to adolescence. Journal of Experimental Child Psychology, 108(3), 621-637.

Sebastian, C.L., Roiser, J.P., Tan, G.C., Viding, E., Wood, N.W., Blakemore, S.J. (2010b). Effects of age and MAOA genotype on the neural processing of social rejection. Genes Brain & Behavior 9, 628–637.

Williams, K.D., Jarvis, B. (2006). Cyberball: a program for use in research on interpersonal ostracism and acceptance. Behavior Research Methods 38 (1), 174–180.

김서경 미국 일리노이대학(어바나-샴페인) 인지신경과학 박사과정

http://scienceon.hani.co.kr/123057

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