기억

뇌

인간의 뇌는 매우 복잡한 기관입니다

인간의 뇌는 아마도 신체에서 가장 경이롭고 복잡한 기관일 것입니다. 수십억 개의 신경 세포(뉴런)와 그 몇 배에 이르는 접촉점(시냅스)이, 어떤 슈퍼컴퓨터도 —아마 가까운 장래에도— 따르지 못할 능력을 낳습니다.

그것의 가장 중요한 능력 가운데 하나가 배우는 능력입니다.

숫자로 보는 뇌

약 1,500그램의 뇌는 놀랍습니다: 약 860억 개의 신경 세포(뉴런)가 우리로 하여금 생각하고, 느끼고, 맛보고, 냄새 맡게 하며 그 밖에도 훨씬 많은 일을 하게 합니다.

평균적인 인간의 뇌 질량은 약 1,310 g입니다. 평균적으로 남성의 뇌가 질량이 더 크고, 여성의 뇌는 밀도가 더 높은 경향이 있습니다.

• 평균 남성 뇌의 질량: 1,375 g
• 평균 여성 뇌의 질량: 1,245 g
• 알베르트 아인슈타인 뇌의 질량: 1,230 g
• 우주의 기본(아원자) 입자 수는 10⁷⁹으로 추정됩니다.
• 이에 비해 인간 뇌의 저장 용량은 흔히 약 10¹⁵⁰개의 개별 단위로 표현됩니다.
• 뇌는 대사적으로 부담이 큽니다. 체중의 약 2%에 지나지 않지만 몸의 하루 에너지 사용량의 약 25%를 차지합니다. 하루 2,000 kcal 가운데 약 500 kcal가 뇌 기능 유지에 쓰이는 셈입니다.

뇌 — 상상하기 어려운 저장 용량을 지닌 슈퍼컴퓨터

• 우주의 기본 (아원자) 입자 수는 10⁷⁹개로 추정됩니다.
• 이에 비해 인간 뇌의 저장 용량은 흔히 약 10¹⁵⁰개의 개별 항목 또는 단위로 표현됩니다.
• 뇌는 대사적으로 부담이 큽니다. 체중의 약 2%에 지나지 않지만, 몸의 하루 에너지 소비의 약 25%를 차지합니다. 하루 2,000 kcal의 에너지 예산에서 이는 뇌 기능 유지에 쓰이는 약 500 kcal에 해당합니다.

학습과 신경가소성

• 뇌는 어떻게 작동하는가
• 뇌는 새로운 것을 어떻게 배우는가

뇌의 가장 중요한 능력 가운데 하나는 학습 능력입니다. 그런데 뉴런의 그물망이 어떻게 배울 수 있을까요?

이전의 가정과 달리 뉴런은 태어날 때만 만들어지지 않습니다. 성인의 뇌도 노년에 이르기까지 새 뉴런을 만들어 낼 수 있습니다.

매일 약 1,400개의 뉴런이 만들어집니다.

새로운 뉴런의 형성*

뇌세포는 끊임없이 새로운 연결 양상을 만들며, 이 능력을 신경가소성이라 합니다. 신경가소성은 “경험이 뇌에 일으키는 물리적 변화”를 아우르는 말입니다.

"Our brain is capable of constantly improving, adapting and integrating new cells into its networks [...]"

새로 생긴 이 뉴런들은 기존의 것보다 더 유연하며 새로운 연결을 더 쉽게 맺습니다. 이는 기억, 학습, 그리고 궁극적으로 지능에 직접 영향을 미칩니다.

학습 능력의 기초로서의 기억

학습 능력은 체계적으로 향상될 수 있는가?

“우리는 뇌가 어떻게 작동하는지 아직 진정으로 알지 못합니다…”

사람의 뇌 하나가 세상 모든 도서관을 합친 것보다 많은 지식을 담을 수 있습니다. 인류가 여태 세우고, 만들고, 쓰고, 시로 지었고, 곡으로 붙인 모든 것은 사람의 마음 속 하나의 생각에서 시작되었습니다. 그러나 뇌의 내부 작동 — 어떻게 움직이는지, 온전히 무엇을 할 수 있는지 — 는 온전히 이해되기에 아직 멉니다. 많은 것이 여전히 알려지지 않았습니다.

기억의 종류 — 인간의 기억은 참된 걸작입니다

• 초단기 기억(USTM): 수 밀리초 동안 유지
• 단기 기억 / 작업 기억(STM/WM): 수 초에서 수 분까지 유지. 단기 기억의 용량은 유전적으로 정해져 있으며 훈련으로 늘릴 수 없습니다.
• 장기 기억(LTM): 지속적인 장기 보유

뇌는 우리 장기 가운데 가장 활발한 기관으로, 흔히 슈퍼컴퓨터에 비유됩니다.

다음 기관의 최근 연구

• Department of Psychological Sciences, University of Missouri, Columbia (Missouri)
• Department of Psychology, Washington University in St. Louis, St. Louis (Missouri)
• Indiana University Bloomington, Bloomington (Indiana)

인간의 작업 기억 용량이 약 3.35개 항목으로 수렴함을 보였습니다. 요컨대 약 3.35개의 용량이 일반적인 것으로 보입니다.

기억 수행에 대한 요구

21세기의 높은 성능의 기억과 높은 성능의 기억 체계는 명확히 규정되고 정밀하며 측정 가능한 기준으로 평가될 수 있어야 합니다. 여기에는 기억의 용량, 암기와 회상의 속도, 재현의 표현 형태와 정확도, 배운 것의 시간적 이용 가능성, 회상과 정확한 재현의 정도, 그리고 기억의 측정 가능성과 실용적 가치가 포함됩니다.

이 기준들은 동시에 기억에 관한 고전적·현대적 견해와 Ultima Memoria(UM) 고유의 견해를 분류하고 비교하는 잣대입니다. 이를 체계적으로 평가하려면 바탕이 되는 값의 정밀한 조작화가 필요합니다. 그 토대 위에서 Ultima Memoria(UM)는 그 값들을 측정 가능한 구조로 옮기는 기억 체계로 개발되었습니다.

좋은 기억 / 기억 체계는 무엇을 이룰 수 있고, 무엇을 할 수 있어야 하며, 다음 영역과 관련하여 어떤 기준으로 평가되어야 합니까?

• 01기억의 용량
• 02기억의 속도
• 03기억의 표현 형태와 정확도
• 04배운 것의 시간적 이용 가능성
• 05회상과 정확한 재현의 정도
• 06위에 든 기억 범주의 측정 가능성
• 07기억의 실용적 가치
• 08학습 방법 / 학습 체계
• 09학습 방법과 체계의 실용적 가치
• 10기억의 해부와 생리