“동해물과 백두산이~♬” 한국인이라면 누구나 기억하고 있는 애국가 1절 가사다. 이때 ‘기억한다’는 건 ‘동’과 ‘해’의 소리 세기 간, ‘해’와 ‘물’의 발음 세기 간 상대적 관계를 각각 자동으로 떠올리는 일이다.

이처럼 기억의 본질은 ‘서열화된 패턴(pattern)’이다. 패턴은 반복적으로 마주하는 사건(혹은 사물)의 공통 요소인 동시에 지각 경험의 범주화된 형태다. 일반적으로 인간은 변하지 않는 사건(혹은 사물)의 관계를 기억한다. 관계는 일정한 맥락 아래서 의미를 획득한다. 즉 맥락이 사라지면 관계도 무의미해진다. 그래서 맥락적 관계는 단어란 상징으로 기억되고, 의미 기억은 전부 상징으로 표상된다. 사건 구성 요소의 (변하지 않는) 시간 순서와 사물 공간 배치의 상대적 관계가 기억의 대상이 되는 것이다.

‘태·정·태·세·문·단·세…’가 좀처럼 안 잊히는 이유

사건 기억의 특징은 순서로 배열할 수 있단 것이다. 학창 시절, 국사 시간에 배운 지식 대부분은 이미 잊혔지만 ‘태·정·태·세·문·단·세…’로 이어지는 조선시대 왕 이름의 머리글자는 평생 기억할 수 있다. 반면, 단어를 역순(逆順)으로 기억하긴 매우 어렵다. 의미 기억은 언어로 표현되는 기억이며, 언어는 음소·단어·문장의 순차적 배열을 통해 형성되기 때문이다.

사건의 시간적 순서는 인과관계를 드러낸다. 그런가 하면 사물의 공간적 관계는 장면을 구성한다. (시·공간이 어우러진) 일화 기억이 사건(사물)의 인과적 맥락과 장면을 담고 있는 이유다. 인간 뇌는 시·공간 지각에서 변하지 않는 관계를 반복적으로 경험, ‘불변표상’으로 범주화한다. 사과를 예로 들면 다양한 종류의 사과를 기억하는 게 아니라 사과의 전형, 즉 범주화된 사과를 기억 계측 구조 상단에 저장하는 것이다. 반대로 하향적 처리 과정에선 전전두엽의 ‘개념’ 영역에서 사과의 추상적 형태가 선택돼 뇌 연결망을 자극, 구체적 사과 모양을 떠올리게 한다.

사건 기억의 여러 단계 중 ‘(새로운 기억이 이전 기억과 결합하는)부호화 과정’과 ‘(단백질 합성을 거쳐 장기 기억으로 전환되는)공고화 과정’은 해마와 전전두엽 간 상호연결을 통해 진행된다. 공고화 과정으로 감각 연합피질에 기억이 저장된 후엔 해마가 더 이상 관여하지 않는다. 하지만 해마에서 연합피질로 이동된 기억의 흔적은 해마가 조합할 수 있다. 다시 말해 해마는 기억 인출 과정에서 다시 관여한다. 해마는 신피질에 기억이 옮겨진 후에도 해당 기억과 연결된 흔적을 갖고 있어 인출 단서를 만나면 전전두엽과 함께 작용, 기억 전체를 회상하도록 돕는다.

나이 들수록 세상이 덜 낯설어지는 건 ‘기억’ 덕분

해마는 이미 경험한 사건을 기억으로 만든다. 하나의 사건을 구성하는 장면은 (배경) 장소와 사물로 구성된다. 공간적 시·지각이다. 시각 처리 과정에서 일정 형태를 갖는 사물은 배경에서 분리된다. 1차 시각피질의 신경세포들은 방향이 연속적으로 변하는, 분리된 선분(線分)에 민감하다. 이 선분이 바로 사물의 윤곽선이다. 선분이 다양한 방향으로 흩어져 있는 경우, 인간은 특정 형태를 감지하지 못한다. 반면, 분산적 선분의 혼란 속에서 ‘인접하며 방향이 동일한’ 선분의 집합은 사물 윤곽선으로 쉬 드러난다.

배경을 구성하는 선분에서 일정한 경향을 찾기란 쉽지 않다. 하지만 전경을 구성하는 사물의 윤곽선은 유사·근접·연속 등의 속성을 갖는다. 시각적으로 형태의 항등성[1]이 확보되면 사물 고유의 범주화된 표상이 생겨난다. 해마에선 개별 사물에 대한 지각 정보가 연속적으로 입력되기 때문에 사물 지각 정보 유형에 대한 공간적 분리는 필수다. 사건 역시 시간적으로 구별해야 한다(이 작업은 전전두엽이 생성하는 시간의식의 몫이다).

사건 기억이 생각이나 행동의 재료가 되려면 일단 장기 기억으로 전환, 저장돼 언제든 인출 가능한 상태로 바뀌어야 한다. 경험이 저장 절차 없이 바로 잊히면 인간에게 세상은 늘 낯선 곳이다. 기억이 사라진 세계 역시 익숙지 않은 타인으로 꽉 찬 형태일 수밖에 없다. 물론 기억이 생성되지 않아도 생존 자체엔 별 문제가 없다. 하지만 그런 사람에게 ‘(의미 있는) 관계 형성’은 사실상 불가능하다. 매 순간 그저 반사적 행동만으로 살아가야 하기 때문이다.

인간 지능은 ‘반응을 지연하는 두뇌 작용의 산물’

축적된 기억은 느낌을 지속시킨다. 욕구 증가에도 기여한다. 사건 기억이 공고화 과정을 거치는 동안 편도체에서 해마로 노르에피네프린[2]이 분비된다. 중요한 소식을 듣고 놀랄 때 주변 상황까지 세세하게 기억에 남는 건 그 때문이다. 편도체의 놀람 반응이 해마와 연결, 해마가 그 상황을 기억으로 각인시키는데 이게 바로 노르에피네프린의 작용 덕분이다. 꿈이 놀라운 상황의 연속인 것 역시 ‘뇌가 경험한 기억을 정서적으로 변형, 기억하는 과정’이기 때문이다.

이처럼 기억과 정서(적 느낌)는 서로 깊이 연관돼 있다. 그래서 기억을 잘하는 방법 중 가장 좋은 건 기억하고자 하는 대상에 강한 정서를 부여하는 것이다. 정서는 기억을 돕고 행동을 촉발한다. 뭔가 경험해도 좀처럼 기억되지 않고, 마주하는 사람 수는 많지만 대부분 잊히는 세상이다. 아무리 떠올려도 남는 건 순간적 감각뿐이다.

순간적 감각 자극에 반사적 동작으로 일관되게 응수하는 건 동물 세계의 특징 중 하나다. 동물은 기억 기능이 약하고, 기억이 없으면 감각 입력에 대한 반응 지연이 어려워진다. 반면 인간은 오래 지속되는 장기 기억을 활용, 즉각적 반응을 억제할 수 있다. 지연된 반응이 가능해지는 것이다. 즉각적 반응이 지연되는 동안 인간의 뇌는 지각을 만든다. 기억을 바탕으로 보다 적절한 행동을 선택하기도 한다. 실제로 인간 지능의 핵심 요소인 주의 집중, 그리고 언어는 둘 다 일정 시간이 소요되는 뇌 작용이다. 그리고 인간이 즉각적 반응을 멈추는 동안 뇌는 다양한 기억을 조합해 최적의 행동을 도출한다. 이렇게 볼 때 인간 지능은 결국 ‘반응을 지연하는 두뇌 작용의 산물’이라고 할 수 있다.

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성전자의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다

[1] constancy. 환경 조건이나 제시 방법이 달라져도 물체의 속성을 비교적 일정하게 지각하는 현상
[2] norepinephrine. 교감신경계의 신경전달물질과 호르몬으로 작용할 수 있는 물질

기억은 인출 과정의 의식 여부에 따라 ‘암묵기억’과 ‘사실기억’으로 나뉜다. 전자는 인출 과정이 의식되지 않는, 운동 절차와 관련된 기억이며 후자는 인출 과정이 의식되고 언어로도 표현 가능한 기억이다.

사실기억은 다시 ‘사건기억’과 ‘의미기억’으로 구분된다. 사건기억은 ‘언제 어디서 무슨 일을 겪었는지’에 대한 기억이다. 자연히 시간·장소 정보가 꼬리표처럼 따라붙는다. 사건기억의 또 다른 명칭은 ‘일화기억’이다. 종종 이야기의 주된 재료로 작용하기 때문이다. 새로운 사건에 대한 기억은 해마에서 ‘자동으로 즉시’ 이뤄진다. 색다른 이야기는 잊히지 않는다. 사건(일화)기억은 해마에 임시로 저장됐다 대뇌피질로 이동, 장기기억으로 바뀐다.

대뇌피질에서 새로운 경험이 사건기억으로 축적되면 이중 공통점을 지닌 것들이 점차 의미기억으로 전환된다. 시간이 흐르며 사건기억의 꼬리표였던 시·공간 정보가 사라지는 대신 기억 속 경험의 공통점이 지각되며 의미로 떠오르는 것이다. 이를 달리 표현하면 모든 의미기억의 출발점은 사건기억이다.

의미기억이 사건기억의 공통점을 범주화하며 서서히 생겨나는 거라면 사건기억이 생성되는 해마가 손상된 경우, 새로운 의미기억의 학습이 가능할까? 이와 관련, 꽤 유명한 피험자가 한 명 있다. ‘H.M’이란 약자로 더 유명한 헨리 몰래슨(Henry Molaison, 1926~2008)이 그 주인공이다.

몰래슨의 사례가 흥미로운 건 ‘해마 없이 대뇌피질에서 의미기억이 생성될 수 있는’ 가능성이 미미하게나마 밝혀졌기 때문이다. 어릴 적 사고로 뇌전증(간질)을 앓았던 그는 27세 때이던 1953년 수술로 편도체·해마 등 뇌 일부를 제거했다. 뇌전증은 나았지만 이번엔 기억 능력에 문제가 생겼다. 해마가 없어 사건기억이 생성되지 않았고, 새로운 경험의 축적이 뒷받침돼야 하는 의미기억 생성 능력 역시 눈에 띄게 약해진 것. 일화기억이 없다 보니 그의 일상 대부분은 수술 이전 형성된 의미기억의 영향권 아래 놓였다. 스물일곱 살 이후 수 십 년간의 세상 변화는 거의 인지하지 못했다. 그에게 현재는 (수술로 해마를 제거한) 1953년에 고정돼 있었기 때문이다.

기억은 시간의식과 밀접하게 연관돼 있다. 기억으로 끊임없이 편입되는 경험 덕분에 현재는 과거가, 미래는 현재가 된다. 이 과정이 반복되며 ‘과거-현재-미래’의 화살은 시간의식을 출현시킨다. 하지만 몰래슨처럼 현재 경험이 해마에 의해 기억으로 고정, 과거화되지 않으면 시간의 화살은 그 상태로 정지된다. 현재가 흘러가지 않고 영원히 고정되면 미래 역시 사라진다. 실제로 몰래슨은 미래에 대한 걱정 없이 수술 전 형성된 자신의 의미기억을 바탕으로 82세까지 살았다.

개나 고양이도 사건기억 생성 능력이 약하다. 따라서 이들 동물은 기억을 바탕으로 행동을 선택하기보다 감각 입력에 즉각적으로 반응하며 살아간다. 꿈 속 주인공도 마찬가지다. 사건(일화)기억 반영이 쉽지 않아 주변 환경 입력에 반응, 반사적으로 행동하는 모습처럼 그려지는 것. 반면, 인간의 자아는 과거의 경험을 지속적으로 인출하며 형성되는 자전적 기억으로 구성된다. 현재의 사건기억이 해마의 작용으로 ‘지속적 과거’를 만들지 못하면 인간 내면의 시계는 멈추고 자아도 약화된다. 즉 과거와 현재, 미래는 기억에 의해 끊임없이 만들어지고 기억이 정지되면 세 요소는 금세 (현재라는) 한 점으로 응집된다.

이렇게 볼 때 현재는 지속적으로 생성되는 과거의 마지막 신호(pointer)인 동시에 시·공간의 울타리에서 생성되는 인간의 행동 궤적이라고 할 수 있다. 이 궤적이 정지하면 과거는 더 이상 자라지 않은 채 현재 시점에 고정된다. 미래 역시 기약이 없다. 현재를 기억해야 과거(‘기억된 현재’)와 미래(‘잠시 후 현재’)도 출현할 수 있는 것이다.

인간은 과거를 바탕으로 미래를 예측하려 노력하는 존재다. 다가올 앞날에 대한 걱정이 인간 지능 발달의 원동력인 셈이다. 실제로 미래란 개념 자체가 없었던 몰래슨은 ‘내일’을 걱정하지 않았다. 시간의식을 느끼면서부터 인간은 영원히 지속되는 시간 흐름을 견디기 위해 시간을 반복되는 단위로 개념화했다. 즉 ‘무한 직선’의 시간을 (반복 가능한) ‘원’의 형태로 바꿔 인식하면서 반복되는 시간 주기에 자신들의 생활 유형을 결합시켰다. 계절마다 반복되는 ‘축제의 날’을 설정, ‘유한한 삶 속에서 무한히 지속되는 시간’이란 (감당하기 힘든) 느낌을 조절했다. 무한히 펼쳐진 공간에 대한 막막함도 동서남북 같은 좌표 설정으로 극복하려 애썼다.

꿈과 동물, 그리고 기억상실증 환자는 어쩌면 영원한 현재적 존재인지도 모른다. 반면, 과거 기억을 반영한 현재 입력 처리 과정은 미래를 예견하게 한다. 전전두엽에서 지속적으로 작동하는 미래 예측은 인간에게 불안감을 선사한다. 반면, 불안과 걱정은 미래를 예측하는 전전두엽 기능의 산물이다. 불안한 미래가 인간 정신 활동의 본질적 요소이기도 한 것이다. 불안은 인간을 현실의 안주에서 벗어나 행동하게 만든다. 그리고 이 같은 행동이 인간을 ‘변화하는 환경에 적응하는 동물’로 탄생시켰다. 시간의식과 예측 능력은 해마의 일화기억이 빚어낸, 놀라운 선물이다. 해마의 기억 능력과 전전두엽의 예측 기능 덕에 인간은 현재의 구속에서 벗어나 미래라는 가상 세계의 문을 활짝 열 수 있었다.

기억은 결코 혼자 오지 않는다. 기억의 사슬엔 한 사건을 구성하는 개별 요소가 목걸이에 꿰어진 구슬처럼 순서대로 엮여 있다. 해외여행 기억을 예로 들어보자. 분주하게 공항을 뛰어다녔던 일, 낯선 도시를 가로질러 호텔을 찾아가던 일, 이튿날 박물관에 갔던 일이 차례로 떠오를 것이다. 그중 공항에서의 기억은 대략 출국과 항공기 탑승, 이륙하는 비행기 창문으로 비치던 도시 야경 등 적게는 서너 개, 많게는 일고여덟 개의 요소로 구성되는 게 일반적이다. 범위를 ‘해외여행 전체’로 넓혀도 기억의 구성 요소는 여기서 크게 줄거나 늘지 않는다.

기억의 길이는 ‘경험한 시간’보다 ‘새로운 사건의 출현 횟수’에 비례한다. 젊은 시절 경험한 일은 대부분 새롭기 때문에 기억의 팻말이 머릿속에 촘촘히 표시돼 시간이 천천히 흘러가는 듯한 느낌을 받는다. 하지만 나이가 들수록 새로운 경험이 줄어들며 기억 팻말 간 거리 간격이 길어진다. 세월이 빨리 흘러가는 것처럼 여겨지는 이유다. 매일 규칙적으로 생활하는 사람, 이를테면 죄수는 그날그날의 사건기억이 거의 동일하므로 종종 시간이 포개어진다. 자연히 새로운 사건이 빈약할수록 시간은 빨리 간다. 완벽한 반복은 변화를 허용치 않고 변화가 없으면 시간도 사라진다. 시간의식은 ‘변화를 감지하는 내면 느낌’의 다른 말이기 때문이다.

다시 해외여행의 기억을 떠올려보자. 출발과 도착은 비교적 명확하게 떠오르지만 (대부분 자동차 안에서 보냈을) 이동 시간에 대한 기억은 흐릿할 것이다. 이 역시 기억이 ‘7개 미만 구성 요소의 순차적 배열’이란 데서 이유를 찾을 수 있다. 뇌과학적으로 정의된 기억은 서로 연결된 대뇌피질 내 피라미드 신경세포 집단이 만들어내는 전압 서열이다(서열이 발생하는 건 해마 신경세포가 각각의 사건을 전압 유형으로 바꿔 순서대로 저장하기 때문이다).

기억의 구성 요소가 순차적으로 배열되는 덕분에 인간은 우연히 떠오른 단편적 기억만으로도 관련 기억 전체를 소환할 수 있다. 이와 관련, 컴퓨터 프로그래머 출신 신경생리학자 제프 호킨스(Jeff Hawkins)는 “이 서열이야말로 대뇌 신피질 기억의 핵심”이라고 주장한다.

호킨스의 이론에 따르면 사건기억의 저장과 회상엔 세 가지 주요 속성이 있다. 첫째, 사건기억은 전압 유형의 서열을 인지한다. 인간이 보거나 듣는 감각정보는 해마에서 초당 20회, 많게는 100회가량 반복하는 전압 파형의 순차적 서열로 변환된다. 하나의 사건은 특정 장소에서 특정 행동이 시간 순으로 전개되는 현상을 일컫는다. 이때 장소와 행동의 변화가 곧 서열화된 시·공간의 유형(pattern)이 되고 뇌는 이 유형의 서열을 전압 파동(pulse)으로 부호화한다.

둘째, 사건기억은 (언어라는) ‘불변표상’ 형태로 저장된다. 시각 정보는 망막에 입력되는 시각 자극이 대뇌 시각피질을 거치며 유사한 형태와 색깔로 범주화된 후 기억된다. 이때 범주화된 지각 대상은 대부분 언어라는 불변표상 형태로 전전두엽에 전달, 의식된다.

셋째, 사건기억은 ‘자동연상회상’으로 인출된다. 기억은 구성요소가 하나만 제시돼도 전체가 자동으로 회상된다. 이를 자동연상회상이라고 한다. 자동연상회상은 기억이 세타파의 진폭 속에 감마파 서열로 부호화돼 있어 나타나는 현상이다[1]. 감마파 서열을 구성하는 각각의 감마파는 다수의 피라미드세포와 억제성 개체신경세포 간 상호작용으로 생성되며 하나하나가 전부 기억의 구성요소로 작용한다. 사건(일화)기억은 개인의 경험을 이야기로 구성할 수 있는 기억이며, 그 용량은 (1970년대에 이미 밝혀진 것처럼) 무한대다. 의지를 갖고 집중적으로 훈련하기만 하면 누구나 판소리 전문가처럼 하나의 이야기를 서너 시간 동안 완전히 기억해 구술할 수 있단 얘기다.

반면, 전전두엽에서 처리되는 의미기억은 그 용량이 제한적이어서 7개 미만의 개별 사실만 처리할 수 있다. 이 같은 현상은 “하나의 세타파 내에 7개 내외의 감마파만 존재할 수 있다”라는 측정 결과와 관련 있는 걸로 추정된다. 쥐 대상 실험 결과, 낮 동안 해마에서 부호화된 일화기억이 서파수면[2] 도중 대뇌피질로 전달되는 현상이 밝혀지고 있는 것. 인간이 접하는 현실이 매일 반복되는 사건 유형인 만큼 이 역시 일정 순서로 되풀이되면 이후 일어날 일을 얼마든지 예측할 수 있다.

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성전자의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다

[1] 뇌파는 뇌 소유자의 정신활동 상태와 평균 진동수에 따라 △델타파(1~4Hz) △세타파(4~8Hz) △알파파(8~13Hz) △베타파(13~30Hz) △감마파(30~120Hz) 등 다섯 종류의 파형(波形)으로 구분된다. 이중 세타파는 꿈을 꿀 때의 기본 뇌파, 감마파는 뇌 속 정보들이 이리저리 조합돼 인지 작용이 발생했을 때 나타나는 뇌파로 각각 이해될 수 있다

[2] slow-wave sleep. 깊은 수면 도중 대뇌피질에서 생성돼 흐르는, 약 1Hz의 느린 뇌파

여기저기서 “창의성이 중요하다”고들 한다. 부모치고 ‘우리 아이 창의력 키우기’ 같은 문구에 한 번쯤 혹해보지 않은 적 없을 터. 하지만 구체적 방법론에 이르면 다들 고개를 갸웃거린다. ‘대체 무슨 수로 창의성을 계발할 수 있단 거지?’

“인공지능 세상, 암기는 시대착오적 학습법”이라고?

‘이전의 인상이나 경험을 의식 속에 간직하거나 도로 생각해냄’. 기억(記憶)의 사전적 정의다. 그런데 만약 이 기억이 창의성과 밀접한 관계에 놓여있다면 어떨까?

뇌(腦)과학에서 기억은 ‘인지 능력의 본질적 구성 성분’으로 정의된다. 실제로 기억은 인간의 지각과 행동에 지속적으로 반영된다. 생각은 이렇게 기억된 것들이 반딧불이처럼 반짝이는 현상이다. 사람들의 일상은 대개 습관적·반복적 행동과 생활 용어로 구성된다. 매일 특별한 운동 능력을 발휘하거나 학술 용어로 소통하는 이는 많지 않다. 어려운 추상 명사나 자연과학 서적에나 등장할 법한 개념어를 몰라도 생활하는 데 별 어려움이 없는 건 그 때문이다.

반면, 인간이 자연 현상을 기록하고 설명하는 과정에선 필연적으로 수학적(혹은 물리학적) 언어가 쓰인다. 또한 과학적 사고를 전개하려면 과학 용어의 개념을 이해, 기억할 수 있어야 한다. 혹자는 “요즘 같은 인공지능 시대에 수학 공식을 암기하고 역사적 사건의 발생 연대를 기억하는 학습은 시대에 뒤떨어진 방식”이라고 주장한다. 하지만 기억이 없으면 인간은 그저 동물적 상태에 머물 뿐이다. 당연히 새로운 방식으로 사물을 바라볼 수도 없다. ‘새롭다’는 개념 자체가 이전 방식과의 비교를 전제로 하는 만큼 이전 방식에 대한 기억이 없다면 뭔가를 새롭다고 규정하는 것조차 불가능하기 때문이다. 실제로 알파고가 인간과의 바둑 대국에서 승리할 수 있었던 바탕에도 가공할 기억 능력이 있었다.

기억의 본질적 기능은 ‘뭔가를 잊지 않아 일관된 행동을 가능하게 해주는 것’이다. 생존에 필요한 사물이나 사건을 유념했다가 비슷한 상황에 닥쳤을 때 적절하게 대응할 수 있도록 돕는단 얘기다. 하지만 그와 별도로 인간의 기억은 인지적 측면에서 세 가지 핵심 기능을 갖는다. 오늘 칼럼의 주제도 바로 이것이다.

“내 마음 나도 몰라”, 뇌 입장선 지극히 당연한 결과

첫째, 기억은 정신 작용을 지속하게 해준다. 기억의 지속성은 예외적 정신 능력이다. 인간(을 포함한 동물)의 뇌는 매 순간 변화하는 환경에서 입력되는 감각을 그때그때 처리해야 생존할 수 있다. 일반적으로 인간의 생각이 극히 짧게 지속되는 건 그 때문이다. 실제로 생각은 점멸하는 자극에 따라 벼룩처럼 튀어 다닌다. 그러고 보면 유행가 가사 “내 마음 나도 몰라”는 그냥 나온 말이 아니다. 끊임없이 바뀌는 자극을 처리해야 하는 뇌 입장에선 지극히 당연한 결과다.

입력되는 감각이 지속적으로 달라지는 자연에서 동물은 감각에 즉각적으로 반응하는 감각 종속적 존재가 되기 쉽다. 당연히 기억을 매개로 한 반응은 미약할 수밖에 없다. 그래서 동물, 혹은 (기억이 아직 축적되지 않은) 어린아이의 행동은 감각자극에서 곧장 나온다.

일반적으로 운동엔 두 단계가 있다. ‘계획’이 하나, ‘실행’이 다른 하나다. 즉각적 행동은 별다른 계획 없이 반사적으로 표출된다. 하지만 사춘기를 지나고 학습된 기억이 점차 쌓이며 인간은 무작정 행동하기보다 ‘기억이 반영된’ 행동을 더 많이 한다. 어른이 돼 전두엽이 발달하면 즉각적 반응에서 지연된 반응으로 운동 출력을 점차 지연시킬 수 있다.

목표 지향적으로 행동하는 인간은 실시간으로 입력되는 감각 정보를 자신의 기억과 비교, 판단한 후 그 결과를 살펴 목적에 적합한 운동을 선택한다. 단발성 동작이 연결돼 일련의 행동으로 나타나려면 목표 지향적 기억 정보가 지속적으로 반영돼야 한다. 그래서 기억은 정신 작용의 연속성을 유지하는 데 반드시 필요하다.

한국사 공부를 예로 들어보자. 고조선·부여·고구려·마한·진한·변한·마립간·진흥왕·왕건·무신정권·이성계·세종대왕·이순신·영조·정조…. 이런 고유명사를 제대로 기억하지 못한다면 한국사 자체가 성립하기 어렵다. 요컨대 기억은 정신 작용의 재료가 아니라 역사·수학·문학·예술 등 모든 분야를 관통하며 계산하고 추론하는 정신 작용 그 자체다.

스마트폰 문자 메시지 주고받기, 생각 분산의 주범

매 순간 작동하는 작업 기억은 인간의 현재이기도 하다. 그렇기 때문에 빈약한 기억은 빈약한 사고를 만든다. 문명화 이전의 원시 부족인은 오로지 자신이 경험한 사건만 얘기했다. 경험을 일반화한 추상명사가 존재하지 않았기 때문에 각각의 사건을 구체적으로 표현할 순 있었지만 하나의 사건을 다른 유사 사건과 연결 지어 공통점을 범주화하진 못했다.

고유명사와 추상명사는 사물을 지시하고 사물의 본질을 포착, 오랫동안 유지하게 해준다. 오래 기억되며 범주화된 표상은 인간 뇌 정보 처리 과정을 사물과 사건에 지속적으로 집중, 면밀하게 분석할 수 있는 일명 ‘시간적 지속 과정’을 생성한다. 근육 운동과 뇌 신경세포의 작용이 기억의 흔적을 만들어 시냅스 연결이 강화되면 그 연결망은 ‘정보 고속도로’가 돼 강하고 신속한 정신작용을 가능케 한다.

특정 기억이 다른 기억과 연결되려면 일정 시간이 소요된다. 다른 기억과 만나기 전 원래 생각이 바뀌면 다른 기억과 만날 확률은 그만큼 낮아진다. 사물과 사건의 의미를 명확히 판단하려면 비교와 예측, 추론은 말할 것도 없고 다른 기억들과의 연결이 반드시 필요하다. 이 과정엔 불가피하게 시간이 들며, 그동안 뇌는 한 가지 생각에 집중해 다른 감각 작용을 무시할 수 있어야 한다. 이때 ‘한 가지 생각에 집중’할 수 있는 요소가 바로 기억이다.

기독교의 주기도문이나 불교의 염불은 반복적 단어 암송을 통해 행위자의 사고를 철저히 하나의 대상에 머물게 하려는 행위다. 생물학 중 생화학 과정을 공부할 때에도 아미노산·ATP·핵산·세포공생·호흡작용·광합성 같은 핵심 개념어를 지속적으로 떠올려야 해당 개념이 느낌으로 의식 깊숙이 자리 잡을 수 있다.

기억은 생각을 한 방향으로 머물게 하는 동시에 다른 생각과 연결 지을 수 있는 시간적 여유도 만들어낸다. 기억을 유지하는 능력이 약한 사람은 생각이 자주 분산되고 머릿속도 혼란해진다. 스마트폰으로 끊임없이 문자 메시지를 주고받는 행동은 사실상 잡담에 가깝다. 자연히 이런 행위가 반복되면 생각이 분산될 수밖에 없다.

생각의 일관성은 기억을 (집요하게!) 유지하는 시간에 비례한다. 다시 말해 기억은 인간의 사고를 지속시켜줘 사고의 일관성을 만든다. 생각의 일관성은 행동의 일관성으로 이어졌고, 이는 인간 문화 출현의 밑바탕이 됐다. 동물의 행동은 감각에서, 인간의 행동은 기억에서 각각 나온다. 알파고는 대규모로 축적된 기억을 연결, 인간 바둑의 최고 고수를 이겼다. 특정 분야에 한해서이긴 하지만 기계의 기억이 인간의 기억을 이긴 것이다.

안타깝게도 오늘날 인간은 점점 기억과 멀어지고 있다. 지극히 순간적 행동인 ‘스마트폰 문자 메시지 보내기’가 급증하는 것만 봐도 그렇다. 기억은 시간 차원에서 작동, 미래를 예측하게 하는 힘을 지닌다. 따라서 기억과 거리가 먼 인간은 감각에 종속되는 ‘반사적 인간’일 수밖에 없다.

“알면 사랑하게 된다”는 말, 기억∙감정 간 관계 함축

둘째, 기억은 감정과 정서를 동반한다. 이 같은 기능은 ‘지식을 떠올리고 활용하는’ 것 이상으로 중요한 기억의 가치다. 가을·바람·바다·구름·꽃·별…. 이런 단어는 사용자가 누군지에 따라 나름의 고유한 정서가 묻어있다. 하지만 고유명사는 다르다. 어감이 생소해 정서적 관련성을 부여하기 어렵기 때문이다. 이 때문에 고유명사는 처음부터 뇌리에 각인되지 않고 반복적으로 발음해야 비로소 기억된다.

기억은 감정을 일으켜 인간을 행동하게 만든다. 바꿔 말하면 기억이 없는데 웃거나 슬퍼할 순 없다. 특정 분야의 관심과 애정은 전적으로 그 분야의 기억 양(量)에 비례한다. 암석학이나 생화학, 양자역학 같은 단어를 접하고도 아무런 느낌이 생기지 않는다면 그건 분명 그 분야에 대한 기억이 없(다시피 하)기 때문이다.

뇌과학적 측면에서 봐도 기억과 감정은 분리된 실체가 아니며, 일명 ‘파페즈 회로(Papez circuit)[1]’라고 불리는 뇌 신경 회로로 연결돼 있다. 파페즈 회로는 다음과 같은 경로로 구성된다.

신경 자극은 감정·중독 관련 뇌 영역인 편도체와 중격(中隔) 영역에서 기억을 형성하는 파페즈 회로로 입력된다. 불의에 대한 분노, 어려운 시절을 견뎌내는 의지는 모두 강한 정서적 기억에서 비롯된다. 감정적 느낌이 풍부한 사건과 지식이 기억에 오래 남는 건 편도체가 정서적 자극에 반응, 사건 기억을 형성하는 해마로 노르에피네프린(norepinephrine, 교감신경계의 신경 전달 물질)을 분비하기 때문이다.

노르에피네프린은 기억의 공고화 과정을 촉진한다. 꿈에선 노르에피네프린의 분비가 중단돼 기억이 굳어지지(鞏固) 않는다. 아침에 눈을 떴을 때 지난밤 꿈 내용이 잘 떠오르지 않는 이유다. 학습 성과는 ‘알고 싶어하는’ 욕구에 비례한다. 경험과 학습을 통해 기억된 내용이 빈약하면 학습 의욕도 기대할 수 없다. 요컨대 기억과 감정은 상호 연관된 뇌 작용이다. 따라서 공부를 잘하려면 배운 내용을 최대한 많이 기억해야 한다. 기억하는 생각을 반복하다 보면 느낌이 생긴다. 결국 ‘알면 사랑하게 된다’는 기억의 정서적 속성을 단적으로 드러낸 표현이라고 할 수 있다.

새로운 관점이 필요해? 시선의 방향·높이부터 바꿔봐!

셋째, 기억은 창의성을 발현시키는 핵심 동력이다. 새로운 분야를 학습하거나 중요한 내용을 암기하려는 노력은 종종 평가절하된다. 심지어 혹자는 암기를 창의성의 반대 개념으로 폄하하기도 한다. 하지만 양질의 기억이 축적되지 않으면 창의성 역시 제대로 발휘되기 어렵다. 창의성이란 ‘새롭고 가치 있는 뭔가’를 만들어내는 과정이다. 따라서 사물과 사건을 새로운 관점에서 관찰하는 훈련이 전제돼야 한다.

사물을 관찰할 땐 시선의 방향과 높이, 대상과의 거리 등이 주요 변수로 작용한다. 새로운 시선이 새로운 관점을 만들어주는 셈이다. 대부분의 인간은 사물이든 사건이든 ‘늘 봐왔던 방향으로’ 바라본다. 세상이 좀처럼 새롭게 느껴지지 않는 건 그 때문이다. 시선의 방향을 이전까지와 달리하기 힘든 건 대상과의 일정 거리를 확보하는 일이 쉽지 않은 데 그 원인이 있다.

관찰자와 관찰 대상 간 거리가 제대로 상정되지 않으면 관찰 대상은 관찰자의 일부가 돼 더 이상 새롭지 않다. 반대로 익숙했던 대상이 갑자기 낯설게 느껴지면 그제야 비로소 새로운 시선이 열린다. 관찰 대상과 접촉하지 않은 채 일정 거리를 유지하면 해당 대상의 다양한 측면을 관찰할 수 있다. 또한 시선의 방향이 자유로워지려면 관찰 대상과의 객관적 거리를 유지해야 한다. 그래야 자신이 이미 알고 있거나 보고 싶은 측면이 아닌, 그 대상의 다른 측면이 노출된다.

인간은 본래 ‘접촉 지향적 문화’ 성향이 강하다. 접촉 지향은 농경 사회의 대표적 속성이다. 관찰 대상과의 거리 확보가 여의치 않은 접촉 지향 성향은 논리적·객관적 공간을 없애는 한편, 그 자리에 감정적 반응을 자리 잡게 한다. 이런 상황에선 감정적 반응이 판단의 근거로 기능할 수밖에 없다.

시선의 방향이 새로운 세상을 열고 시선의 높이가 가치를 결정한다. 하늘을 올려다 보면 별과 태양이 눈에 들어오지만 사람 키 높이로 시선을 고정하면 사람들만 보일 뿐이다. 인간이 인간에 익숙해지고, 인간에 매몰되는 것이다. 미지의 자연이 사라진 시야를 채우는 건 뻔한 일상 생활 공간이다.

거친 바다를 개척하고자 하는 시선이 대탐험 시대를 열었다. 크고 작은 지리상의 발견과 과학 발전을 가능케 했다. 시선의 방향과 높이를 새롭게 하려면 관찰 대상과의 일정 거리 확보가 필수다. 하지만 접촉 지향 문화는 대상과의 거리를 소멸시켜 객관적 논리의 공간을 사라지게 만든다.

대리석을 건축에 즐겨 썼던 서양인은 기하학적 도형의 객관적 관계에 익숙하다. 서양에서 과학이 태동할 수 있었던 비결이다. 창의성은 객관적 사실의 기억을 바탕으로 발생하는 두뇌 작용이다. 객관적 세계에선 사물에 대한 지식의 경계가 분명하다. ‘아는 것’과 ‘모르는 것’을 분명하게 구분하는 게 과학의 출발이다.

창의성의 본질은 ‘기존 기억의 새롭고도 독특한 조합’

미지(未知)의 세계는 쉬이 접근하기 어렵다. 그래서 가설이 생겨났으며, 그걸 증명하는 과정이 바로 실험이다. 과학은 가설과 실험의 세계이며, 그 바탕엔 무지(無知)에 대한 자각이 존재한다. 창의성은 기존 기억을 새로우면서도 독특하게 조합하는 과정의 결과다. 어렵거나 새로운 문제에 직면했을 때 인간은 각자 기억의 새로운 조합을 바탕으로 가설을 세운 후 실험을 통해 그걸 증명해낸다. 그리고 이 모두의 출발점은 기억이다. 기억을 ‘창의성의 바탕’으로 정의할 수 있는 근거가 바로 여기 있다.

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성전자의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다