인간이 처리하는 감각정보의 80% 정도는 시각이 차지한다고 한다. 그래서 시각의 상대적인 우수성을 나타내는 말도 있고, 반대로 시각에 현혹되는 것을 경계하는 말들도 있다. 오늘은 대뇌에서 시각정보를 처리하는 시각피질 에 대해서 알아보려고 한다.


시각정보를 처리하는 시각피질


시각정보 처리는 매우 복잡한 과정이다. 30개의 영역들로 구성되어 1차 영역인 V1과 2차 영역인 V2가 메인을 맡고 그 주변은 형태를 주로 담당하는 V3, 형태와 색을 담당하는 V4, 운동을 감지하는 V5(MT) 등 서로 연관된 영역들이 있다. 시각은 눈을 통해 들어온 빛을 평면에 옮기듯 뇌에 그리는 것이 아니다.

초점 주변에 정보가 집중되기 때문에 눈은 지속적으로 움직이고 매순간 변화하는 정보들은 우선 망막의 신경절을 통해 인식되어 대뇌로 보내게 된다. 명암과 윤곽, 색과 음영, 움직임 등의 요소들은 별도로 처리 된다. 음악으로 예를 들자면 열두개 정도의 서로 다른 악기들의 연주가 각각 전해진다고 보면 된다. 그 각각의 연주들을 잘 버무려 시각이라는 작품을 만들어 내는 것 이다.

양쪽 눈에서부터 진화과정에서 오래된 부분인 뇌간의 윗둔덕(superior colliculus)으로 바로 이어지는 시각정보는 다가오는 물체에 대응해서 눈과 몸을 돌리고 초점을 맞추는 등 무의식적인 반사작용을 만들어낸다. 그부분 덕분에 뇌손상으로 시야의 절반이 손상되는 맹시(blind sight)처럼 물체를 제대로 보지 못해도 물건을 잡을 수 있는 놀라운 일이 일어난다.



영장류에서 발달한 새로운 경로는 시상의 외측 무릎핵(lateral feniculate nucleus)을 거쳐 1차 시각영역으로 이어진다. 여기서 다시 측두옆 쪽으로 향하는 배쪽 시각경로(ventral pathway)와 두정엽으로 이어지는 등쪽 시각경로(dorsal pathway)로 나뉜다. 배쪽 경로는 주로 사물이 무엇인지 파악하게 하고 등쪽 경로는 주로 사물의 위치와 어떻게 반응 할지를 결정하게 된다.


배쪽 경로가 손상되면 잡고 움직일 수는 있어도 그 물건이 무엇인지 알 수 없는 현상을 겪는다고 한다. 또한 특정 영역이 손상되면 맡은 역할에 따라 시각정보에 이상이 생긴다. 예를들어 V4가 손상되면 온 세상이 흑백으로만 보이고 V5가 손상되면 세상이 정지화면들로 보인다고 한다.


이처럼 단순하게 사진기처럼 시각정보를 그대로 뇌로 옮기는 것이 아니다. 특히 오른쪽이 손상되면 몸의 왼쪽 방향에서 들어오는 모든 정보는 무시되는데 마치 세상과 몸의 왼쪽이 존재하지 않는 것처럼 행동하게 된다고 한다.

이처럼 본다고 해서 보는 것이 아니라 본다고 느끼는 것, 주의를 기울이는 감각, 생각을 한다는 것 그 자체에도 영향을 미친다. 또 역으로 의식과 감정을 시각정보로 바꾸기도 한다고 하는데 어떻게 의식과 감정을 시각정보로 바꿀 수 있을까?


의식과 감정을 시각정보로 바꾸는 시각피질


우선 V1과 V2가 처리한 정보들은 다른 영역으로 전해지고 반대로 각 영역들의 끊임없는 정보교환과 비평이 이루어진다. 인간의 시각은 생각보다 선택적이며 실제로 사물을 본다는 것 자체가 일종의 인상에 불과하며 무엇을 보는지, 무엇 때문에 보는지에 따라 눈은 다르게 움직이고 최종적인 정보가 달라진다고 한다.


우리의 시각은 사물의 정보와 함께 과거의 기억, 상상력, 사물과 사건에 대한 감정과 판단 등 의식적인 부분의 결합니다. 로마의 카이사르가 말했던 것처럼 인간은 "보고 싶은것만 보고 믿고 싶ㅇ은 것만 믿는 존재" 이기도 하다. 


반면에 의식하고 있는 시각이 착각하는 부분을 무의식에서는 바르게 처리하기도 하는데 이는 각각의 영역과 경로가 어느정도 독립해서 기능하고 보완하기 때문이다.


그렇기 때문에 눈에 보이는 것이 절대적이지는 않다는 것이다. 착시라는 현상도 우리 뇌가 유연하게 시각정보들의 빈곳을 채우는 과정에서 일어나는 것인데 때로는 지나쳐서 환각이 일어나기도 하고 얼굴 인식에 특화된 뉴런들 때문에 구름, 연기, 지형을 보고도 얼굴로 착각하기도 하는 경험은 다들 한번쯤 해보았을 것이다.


그러나 시각의 이러한 특성은 문명과 예술이 가능하게 만들었다. 문자를 인식하는것, 선 몇개로 이뤄진 만화, 설계도의 입체감도 각각의 점과 선을 종합해서 처리하는 능역 덕분이다. 또 인상파의 점묘법, 모나리자의 미소와 시선, 샤갈의 맑은 청색 같은 미술기법도 시각뉴런과 시각피질의 특성을 이용한 것이다.


단지 빛으로 위치를 파악하는 것에 지나지 않았던 감각이 진화해 이처럼 복잡한 결과를 가져왔다는 것은 정말 놀라운 일이다. 아직 풀리지 않은 시각의 비밀들이 앞으로 인간 의식의 비밀도 함께 풀어주길 기대해 본다.

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