요약
- 연구자들은 깨어 있는 상태에서 휴식을 취하는 뇌가 반복적으로 새로운 기술 학습의 압축된 기억을 재생한다는 것을 발견했습니다.
- 이 연구 결과는 사람들이 기술을 습득하는 방법에 대한 통찰을 제공하며, 뇌졸중이나 기타 뇌 손상에서 회복하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
새로운 것을 배우기 위해서는 연습이 중요합니다. 반복적으로 동작을 수행하는 것은 그것을 숙달할 가능성을 높입니다. 하지만 최근 연구에 따르면 짧은 휴식을 취하는 것도 그만큼 중요할 수 있습니다.
2019년 연구에 따르면 짧고 빈번한 휴식이 새로운 작업의 수행 능력을 향상시키는 데 매우 중요하다고 합니다. 이러한 짧은 휴식 기간은 방금 연습한 새로운 기술의 기억을 강화합니다. 이 결과는 새로운 기술을 배우는 기억을 강화하는 데 필요한 것이 오직 충분한 밤의 수면처럼 긴 휴식만이 아니라는 기존의 생각에 도전장을 내밀었습니다. 그러나 이러한 짧은 휴식이 뇌가 새로운 작업을 마스터하는 데 어떻게 도움이 되는지는 명확하지 않았습니다.
미국의 국립신경질환·뇌졸중연구소(NINDS) 소속의 레오나르도 G. 코헨이 이끄는 연구팀은 깨어 있는 동안 짧은 휴식이 기술 학습에 어떻게 도움이 되는지를 이해하기 위해 연구를 진행했습니다. 그들의 연구 결과는 2021년 6월 8일 Cell Reports 저널에 발표되었습니다.
연구팀은 33명의 오른손잡이 자원봉사자들의 뇌 활동을 기록하며 그들이 왼손으로 다섯 자리 코드를 입력하는 방식을 연구했습니다. 뇌파는 자기뇌파측정법(Magnetoencephalography)이라는 민감한 스캔 기법을 사용하여 기록되었습니다. 참여자들은 화면에 표시된 코드를 보고 가능한 한 많이 10초 동안 입력한 후 10초 휴식을 취하도록 요청받았습니다. 이 사이클은 35번 반복되었습니다.
연구팀은 그들이 개발한 컴퓨터 프로그램을 이용해 데이터를 분석하여 입력한 각 숫자에 해당하는 뇌파 활동을 해독했습니다. 그들은 입력하는 동안 관찰된 뇌 활동의 훨씬 빠른 버전이 짧은 휴식 기간 동안 재생된다는 것을 발견했습니다(약 20배 더 빠름).
첫 11번의 연습 trial 동안 이러한 압축된 활동 버전은 각 휴식 기간에 약 25번 재생되었습니다. 이 숫자는 나중의 휴식 기간이나 실험 종료 후에 관찰된 것보다 2배에서 3배 더 빈번했습니다.
연구자들은 또한 참가자들의 뇌가 입력 활동을 더 자주 재생한 경우 각 trial 후에 더 큰 성능 향상을 보였다는 것을 발견했습니다. 이러한 결과들은 짧은 휴식 기간이 새로운 기술을 배우는 데 필요한 기억을 묶어주는 데 도움이 된다는 것을 의미합니다.
연구팀은 재생이 발생한 뇌 영역도 조사했습니다. 예상대로, 재생 활동은 동작을 조절하는 감각운동 영역에서 자주 발생했습니다. 그러나 해마(hippocampus)와 내측두엽 피질(entorhinal cortex)에서도 활동이 관찰되었습니다. 이 영역들은 이전에는 새로운 작업 수행에 필요한 기억에서 중요한 역할을 한다고 생각하지 않았습니다.
“우리의 결과는 깨어 있는 휴식이 새로운 기술을 배우는 데 있어서 연습만큼이나 중요한 역할을 한다는 생각을 지지합니다.”라고 코헨은 말합니다. “이는 우리 뇌가 방금 연습한 것의 기억을 압축하고 통합하는 기간인 것 같습니다. 신경 재생의 이러한 역할을 이해하는 것은 우리가 새로운 기술을 배우는 방법을 형성하는 데뿐만 아니라, 뇌졸중과 같은 신경학적 손상 후 잃은 기술을 회복하는 방법에도 도움을 줄 수 있습니다.”
