뉴로 커뮤니케이션 연구의 현 단계 뇌파를 측정해 커뮤니케이션의 작용과 기제를 밝힌다. 뇌와 기계가 연결되고 뇌와 뇌가 직접 만난다. 의식 너머에서 작용하는 커뮤니케이션에는 무엇이 있을까? 우리는 지금 이것을 찾는다.
뉴로 커뮤니케이션은 인간과 인간, 인간과 사물, 인간과 동물의 인터페이스를 갖는 커뮤니케이션이다. ＜세 인물 구성＞, 페르낭 레제, 1932
인텔리겐치아 2681호, 2015년 7월 14일 발행
조창연이 쓴 ≪뉴로 커뮤니케이션≫ 뇌가 중심이 되는 세상이 되면 새롭게 획득 된 신경생리학적 능력은 인간의 운동 능력, 인식 능력, 인지 능력 등을 보다 더 확장하는 데 기여하게 될 것이다. 그뿐만 아니라 인간 의 생각이 나노 장치의 섬세한 조작이나 정 밀한 로봇의 복잡한 조직과 인간적 인터페이 스를 하는 것도 가능할 것이다. 이렇게 되면 모든 것은 그저 생각함으로써 가능하게 된 다. 이처럼 새로운 유형의 인터페이스에 바
탕을 둔 커뮤니케이션을 우리는 ‘뉴로 커뮤 니케이션’이라고 부를 수 있을 것이다. - ‘인간 커뮤니케이션의 미래’, ≪뉴로 커뮤니케 이션≫, 87쪽.
뉴로 커뮤니케이션을 정의하면? 뉴런의 기능과 작용으로 인간과 인간, 인간 과 사물, 인간과 동물의 인터페이스를 갖는 커뮤니케이션이다. 왜 지금 뉴로 커뮤니케이션을 제안하는가? 뇌파를 전기적 기계 언어, 또는 컴퓨터 언어 로 걸러 인간과 컴퓨터가 소통하는 인터페 이스, 곧 BCI, 다시 말해 뇌컴퓨터인터페이 스, Brain-Computer Interface에 대한 연구
를 보라. 이런 변화를 설명하려면 기존 접근 으로는 힘들다. 뭐가 힘든가? 기술과 이론 전제의 한계 때문이다. 메시지 전달을 중시하는 실증적 과정학파, 의미 생 성을 중시하는 기호·현상학적 해석학파는 모두 커뮤니케이션의 토대로 부호화, 해독 화, 의도성, 공통 인식을 전제한다. 전제가 문제인가? 언어나 문자는 인간의 생각을 완전하게 담 지 못한다. 매체 역시 자체 특성 때문에 메시 지를 왜곡하고 변질시킬 수 있다. 이런 점들 이 인간 커뮤니케이션을 깊이 파악하는 데
장애가 된다. 장애를 해결하는 방법은? 문제의 핵심은 우리의 주된 커뮤니케이션이 생각을 전달하기 위해 몸 밖에 있는 매체를 사용한다는 사실이다. 문제를 해결하려면 매개 과정을 단축해야 한다. 해결의 첫 단추는? 뉴런과 뇌파를 살피는 것이다. 뉴런은 뇌세 포의 기본단위다. 생각하는 세포다. ‘정보’ 를 받고 ‘전달’한다. 뉴런은 정보를 어떻게 매개하는가? 정보는 뉴런에서 전기 형태로 전달된다. 뉴
런의 작용에 따른 전기 파장이 뇌파다. 뇌파 는 우리의 생각 그 자체이자 동시에 매체다. 뉴런과 뇌파의 작용은 무엇을 가리키는가? 인간 뇌의 수준에서 커뮤니케이션을 재고할 수 있다. 커뮤니케이션은 의식적으로든, 무 의식적으로든 정신활동과 관련된다. 커뮤니케이션과 뇌 활동의 관계를 예증할 수 있나? 거울 뉴런을 보라. 공감이 여기서 발생한다. 타인의 ‘심리’를 느끼고 그 감정과 의도, 곧 마음을 읽을 수 있다.
거울 뉴런은 어떻게 작동하나? 리촐라티가 원숭이의 이마엽에서 처음 발견 한 뉴런이다. 타인의 행동을 보거나 이야기 만 들어도 자신이 그 행동을 하는 것처럼 작 동한다. 타인을 보는 관찰자의 뇌가 자동으 로 그 동작을 모방한다. 모방이 공감인가? 거울 뉴런의 모방은 동작뿐만 아니라 감정 까지 복제하고 흉내 낸다. 따라하지 않고 보 기만 해도 동일한 뇌 영역이 활발해진다. 예를 들면? 남의 행복한 표정을 보면 내가 그 표정을 짓 지 않더라도 행복한 감정을 일으키는 뇌 영
역이 활발해진다. 모방이 공감으로 이어지는 것인가? 그렇다. 거울 뉴런은 변연계에 메시지를 전 달해 우리가 상대의 감정에 주파수를 맞추 고 이해하고 교감하게 만든다. 타인의 마음 을 개념으로 이해하는 것이 아니다. 모방을 통해 생각이 아니라 느낌으로 알게 한다. 뉴로 커뮤니케이션 연구의 현 단계는? 뇌파를 측정해 뇌의 활동과 상태, 뇌의 기능 에 따라 시공간적으로 변화하는 커뮤니케이 션의 작용과 그 기제를 밝히려는 연구가 속 속 등장하고 있다. 최근에는 뇌와 기계의 인 터페이스를 넘어서 뇌와 뇌의 인터페이스
연구에 큰 관심이 모아진다. 의식 너머에서 작용하는 커뮤니케이션의 영역을 살펴봄으 로써 인간 커뮤니케이션의 본질을 밝히는 데 도움이 될 것이다. 이 책, ≪뉴로 커뮤니케이션≫은 무엇을 말하 는 책인가? 뇌의 관점에서 기호, 언어, 영상의 정보처리 과정과 작용 요점을 설명한다. 뇌인지기호 학적 관점에서 인간 커뮤니케이션의 의사소 통과 의미작용의 프로세스를 고찰했다. 커 뮤니케이션에 대한 미래 지향적 관점을 얻 게 될 것이다.
당신은 누구인가? 조창연이다. 서원대학교 광고홍보학과 교 수다.
뉴로 커뮤니케이션 연구의 현 단계 뇌파를 측정해 커뮤니케이션의 작용과 기제를 밝힌다. 뇌와 기계가 연결되고 뇌와 뇌가 직접 만난다. 의식 너머에서 작용하는 커뮤니케이션에는 무엇이 있을까? 우리는 지금 이것을 찾는다.
뉴로 커뮤니케이션은 인간과 인간, 인간과 사물, 인간과 동물의 인터페이스를 갖는 커뮤니케이션이다. ＜세 인물 구성＞, 페르낭 레제, 1932
뉴로 커뮤니케이션 조창연 지음 커뮤니케이션학 2015년 5월 20일 사륙판(128*188) 무선 제본, 120쪽 9,800원
작품 속으로 커뮤니케이션이해총서
뉴로 커뮤니케이션 조창연
커뮤니케이션의 토대, 뉴런과 뇌파
‘뉴로 커뮤니케이션’이란 인간 커뮤니케이션 현상을 뇌의 신경세포, 즉 뉴런의 기능과 작용에 토대를 두고 심층적으 로 이해하고 접근하는 커뮤니케이션의 한 유형이다. 기존 의 커뮤니케이션 연구를 살펴보면 메시지의 전달을 중시 하는 실증적인 과정학파의 시각이나 의미의 생성을 중시 하는 기호·현상학적 해석학파의 시각들 모두 커뮤니케 이션의 토대로서 공통적으로 부호화, 해독화, 의도성, 공 통 인식 등을 전제로 하고 있고, 메시지의 전달을 외재적 인 매체에 기반하고 있음을 알 수 있다. 그러나 인간의 생 각을 표상하는 언어나 문자는 인간의 생각을 완전히 담지 못한다. 그뿐만 아니라 메시지의 전달에 사용되는 매체 역시 매체 자체의 특성 때문에 전달 과정에서 메시지를 왜 곡하고 변질시킬 가능성이 있다. 우리의 생각과 이를 매 개하는 관계에서 비롯되는 이 같은 커뮤니케이션의 본질 적인 문제는 우리의 생각 그 자체가 메시지이고 매체라고 접근하면 상당히 극복될 수 있으리라고 본다. 최근 뇌과학과 인지과학의 관점에서 수행된 뇌에 대한
연구 결과들은 이에 대한 많은 고무적인 가능성들을 보여 준다. 특히 뇌파에 대한 연구 결과가 그렇다. 뇌파는 대뇌 피질의 뉴런(Neuron)에서 발생하는 시냅스 전위(電位)가 모여서 일어난다는 설이 가장 유력하다. 여기서 시냅스 전위는 시냅스들 간에 정보의 교환을 가능하게 하는 시냅 스상의 전기적 활동전위를 의미하는데, 흥분 뉴런의 세포 막을 투과해 지나가면서 발생하는 이온이 뇌파를 발생한 다. 그리고 이 뇌파의 파형이 생기는 원인은 다수의 신경 세포가 같은 시기에 활동하기 때문이라는 것이다. 이런 시각에서 보면 우리의 생각과 사고는 이 같은 뉴런들의 작 용에 따른 전기적 파장(뇌파)으로 나타난다고 볼 수 있다. 즉, 뇌파는 다름 아닌 우리의 생각이고 우리의 생각이 바 로 뇌파인 것이다. 따라서 뇌파를 안다는 것은 생각을 아 는 것이 되고 이 생각을 뇌파로 전달함으로써 커뮤니케이 션이 가능하게 된다. 이처럼 뉴런들은 뇌파를 발생하는 핵심적인 토대가 되고 이들의 작용에 의해서 서로 커뮤니 케이션이 가능하게 된다. 이러한 프로세스에 의해 특징적 으로 나타나는 커뮤니케이션의 유형을 여기서는 ‘뉴로 커 뮤니케이션’이라 한다.
뉴로 커뮤니케이션의 연구 경향 최근에는 뇌과학과 신경과학의 관점에서 커뮤니케이션에 대한 관심과 연구가 증대되었지만, 몇 년 전까지만 하더라 도 큰 관심을 끌지 못했고 이에 대한 실제적인 연구도 그 리 많지 않았다. 뉴로 커뮤니케이션의 연구 경향을 살펴 보려면 이와 관련되는 인접 분야, 광고, 공학, 커뮤니케이 션, 그리고 인지과학 영역의 연구들에 대한 고찰도 통시적 으로 살펴보는 것이 필요하다. 이런 인식을 바탕으로 조 사한 그간의 뉴로 커뮤니케이션과 관련되는 연구는 크게 두 가지 방향으로 정리된다. 첫째는 뇌의 파장인 뇌파(EEG)를 측정해 뇌의 활동과 상태 및 뇌 기능에 따라 시공간적으로 변화하는 커뮤니케 이션의 작용과 그 기제를 밝히려는 연구들이다(민병구· 박광석, 1980; Rothschild, 1986, 1990; 김동수 외, 1995; 김정환, 1996; 최양호, 1998; Young, 2002; 황민철, 2003, 김용호, 2006; 김지호, 2006; 박석윤·고미미, 2008; 조창 연, 2009, 2014; Egole, 2012; 이시훈, 2012). 둘째는 MRI (자기영상공명법)로 뇌 구조를 단층촬영해 시각적으로 구 조를 파악하거나, 뇌 활동에 따라 뇌에 몰리는 혈액의 상 황을 영상으로 보여 주는 방법이다. 이 방법 중에서 CT(단 층촬영법)는 머리에 X선을 투과해 감지기를 통해 정보를
수용하고 수리적 분석을 통하여 뇌의 수평적 영상을 제공 한다. 한편 MRI는 CT보다도 더 고해상도의 뇌 영상을 제 공할 뿐만 아니라 시상면과 관상면의 입체적인 시각 정보 를 제공한다. 뇌의 구조적인 측면의 변화보다도 뇌의 기 능적인 측면의 특성을 밝히는 데 사용되는 방법이 PET(양 전자방출 단층촬영) 방법인데, 이를 통해 뇌의 각 부분의 신진대사량에 대한 지도를 그릴 수 있다. 이와 더불어 MRI 기법을 개선한 fMRI(기능성 자기영상공명법)는 뇌 활동 에 따른 산소량을 측정해 뇌 활동 지도를 빠른 속도로 제 공한다(정건지, 2004; 성영신 외, 2004, 2011; 이병택·김 청택, 2008). 기타 심리생리학적인 방법이 있는데, 이 방 법은 뉴런의 활동에 의한 뇌의 움직임을 직접적으로 분석 하지는 않지만 안구 운동, 땀, 심전도, 근전도, 혈압 등의 심리생리학적인 현상을 측정해 간접적으로 뇌 활동과의 연계성을 추측하고 이를 커뮤니케이션 작용의 파악에 이 용한다는 점에서 일종의 뉴로 커뮤니케이션의 연구 방법 으로 간주할 수 있을 것이다(이시훈·안주아·송인덕, 2009; 이시훈, 2012). 둘째 방법은 두뇌 활동의 모습을 시각적으로 보여 주는 장점이 있지만, 그 효과는 CT나 fMRI 혹은 PET의 두뇌 촬 영이 얼마나 오류 없이 두뇌 활동을 시각적으로 촬영할 수
있는가에 달려 있다. 그러나 두뇌 활동을 PET로 찍은 결 과와 fMRI로 찍은 결과가 다르다는 연구도 있는 점을 고 려하면 뇌의 활동을 정확하게 시각화한다는 것이 쉽지 않 음을 시사한다. 그러나 CT는 살아 있는 뇌의 구조를 보여 주고, fMRI나 PET는 뇌의 역동적인 반응을 시각적으로 파 악해 뉴런 간에 커뮤니케이션을 실시간적으로 보여 준다 는 점에서 커뮤니케이션 작용과 효과를 이해하는 데 매우 유용하다. 왜냐하면 의식 너머 무의식이 작용하는 커뮤니 케이션의 영역도 시각적으로 보여 줌으로써 커뮤니케이 션 작용의 본질적인 측면을 밝히는 데 도움이 되기 때문이 다. 그러나 이러한 방법들은 개인의 뇌에서 나타난 작용 을 분석하는 데는 유리할 수 있지만, 발화자의 뇌와 수용 자의 뇌 사이에서 시공간적인 괴리를 두고 나타나는 전체 적인 커뮤니케이션 현상을 설명하는 데는 한계가 있다. 반면에 뇌파를 중심으로 하는 연구 방법은 자아와 개인적 인 커뮤니케이션 형상뿐만 아니라 대인 커뮤니케이션의 현상을 포괄적으로 설명할 수 있다는 점에서 인간 커뮤니 케이션의 연구를 좀 더 효과적으로 수행할 수 있는 방법이 라고 보인다. 따라서 여기서는 EEG를 바탕으로 한 접근법 을 토대로 ‘뉴로 커뮤니케이션’의 구조와 기능 및 작용에 대한 것을 살펴본다.
뉴로 커뮤니케이션의 이론적 토대 뇌의 구조 · 기능적 특성
뇌는 기능상 중요한 네 가지 대영역들로 구성되는데, ‘뇌 간과 망상 조직’, ‘시신경 피질’, ‘변연계’와 ‘이마 부위’가 그 것이다. ‘뇌간과 망상 조직’은 각성 상태와 주의력을 조절 하고, ‘시신경 피질’은 간뇌와 대뇌 사이에 있으면서 인식 된 지각의 감각 기전과 감각 운동 기전을 조절하며, ‘변연 계’는 기억과 감정을 관장하고, ‘이마 부위’는 대피질로 행 위 조율과 행위 계획의 체계를 형성하는 역할을 한다 (Linke, 1999). 그러나 이들 네 영역의 어디에도 정보(혹 은 메시지)를 처리하는 중심 영역은 존재하지 않는다. 이 들을 복잡하게 조직화하고 수십억 개의 신경세포로 겹겹 이 연결하고 있는 네트워크가 외부의 흥분 자극들을 재귀 적으로 연결·조직해 만든 복잡한 상태의 결과가 정보로 나타난다. 뇌를 가장 특징적으로 만드는 것은 뇌의 작업 과정 자체가 스스로 변화한다는 점인데, 이 과정에 의해 만들어진 생산물은 또한 그 과정 자체와 분리되지 않는다. 이것을 조작적 자기폐쇄성이라고 하는데 뇌가 이처럼 자 기 준거(self-reference)적 특징을 갖기 때문에 가능한 것 이다. 이처럼 뇌는 지각 체계에 의해서 외부의 환경 요소 들을 표상하고 처리해 구성적 결과물을 만드는데(Varela,
Thompson & Rosch, 1991), 이러한 작업은 매우 복잡한 신경망의 분산 표상적인 작용을 통해 이루어진다. 뇌의 정보처리에서 정보를 처리하는 부분과 정보의 의 미를 생성하는 부분이 하나이기 때문에 정보를 처리하는 영역은 의미상으로 그 정보에 할당된 의미를 토대로 정보 를 생산하며, 그 의미는 이전의 내적 경험과 종족 계통(발 생)사적 조건들에 의해 영향을 받는다. 따라서 정보를 지 각하고 그 내용을 이해하는 것은 뇌 스스로의 해석과 의미 할당의 결과로 볼 수 있다(Roth, 1985). 그러나 뇌에는 외 부 세계로 가는 직접적 통로가 없기 때문에, 인지적으로나 의미론적으로 폐쇄되어, 외부의 현실 그 자체를 모사할 수 없으며 그것을 재현할 수도 없고, 단지 스스로에 대해 내 부적으로 제시할 뿐이며 구성한다(Roth, 1985, 9). 이런 의미에서 메시지를 인지한다는 것은 ‘뇌의 재귀적 묘사’의 결과로 볼 수 있는데, 이것은 뇌가 자기 지시적이며 자기 설명적(Self-Explicative)이며, 신경망의 재귀지시성에 토 대를 두고 있음을 단적으로 시사한다.
뉴런의 토대
커뮤니케이션은 의식적으로든 무의식적으로든 정신적 활 동과 관련되어 있다. 이 정신활동은 뇌를 구성하는 약 140
억 개의 뇌 신경세포인 ‘뉴런(Neuron)’들의 활동에 의해 가능한데, 이들의 활동이 뇌에서 정보처리를 가능하게 하 는 것이다. 뉴런은 뇌세포의 기본 단위로 일종의 생각하 는 세포로서, 정보를 받아들이고 전달하는 역할을 하는데, 이 정보는 뉴런 안에서는 전기적 형태로 전달되고 뉴런들 끼리는 화학적인 형태로 전달된다. 뉴런의 구조는 입력부 역할을 하는 세포체와 수상돌기, 그리고 출력부 역할을 하 는 축색(혹은 축색돌기)의 세 부분으로 구성된다(Bear et al., 2007/2009). 세포체의 수상돌기는 넓은 지역에서 정 보를 받아들이도록 하며 축색돌기의 종말은 많은 가지를 통해 넓은 지역에 정보를 전달하는 역할을 한다. 세포체 와 수상돌기의 표면은 다른 뉴런의 신경종말과 접촉하는 시냅스(Synapse)라는 구조로 덮여 있는데, 이는 두 뉴런 의 연결 부위를 의미하며 큰 경우 일반적으로 5000개에서 1만 개 정도로 구성된다. 우리가 커뮤니케이션할 때 사용 하는 언어나 시각 기호는 일종의 자극 형태로 감각기관을 통해 뉴런에 전해지고 전기적 신호로 작업된다. 이 자극 은 세포체에서 수상돌기를 통해 축색으로 전달되는데, 축 색은 이 전기적 신호를 다른 뉴런에 전달하는 매개적인 역 할을 한다. 뉴런끼리는 50분의 1마이크로미터(1마이크로 미터는 100만분의 1미터)의 틈이 있기 때문에 한 축색의
정보가 다른 뉴런의 축색으로 연결되기 위해서는 한 축색 의 전기신호가 다른 축색으로 전달되어야 한다. 전달 속 도는 대략 1초에 100미터 정도다. 이렇게 발생한 전기신 호가 활동전위인 것이다. 이 전기신호는 세포체에서 운반 되어 온 소포(小胞)가 시냅스에서 화학물질을 방출함으 로써 이 물질을 매개로 다른 쪽의 뉴런 시냅스로 정보가 전달된다. 이런 의미에서 소포는 세포의 물질대사와 운송, 그리고 효소 저장 및 화학반응 등에 관여하는 세포의 기본 도구라고 볼 수 있다. 이처럼 뉴런의 정보는 전기적 신호, 화학적 신호, 그리고 다시 전기적 신호로 바뀌면서 매개와 재매개의 기능을 반복, 다른 뉴런으로 전달된다. 뉴런들 이 어떻게 정보를 전달하는지 그 기능과 프로세스를 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 뉴런과 뉴런 사이의 연결 부위인 시냅스는 신경 흥분이 전달되는 뉴런 간의 연결 부위로 ‘시냅스 전막’, ‘시냅스 후 막’, 그리고 ‘시냅스 틈’으로 구성된다. ‘시냅스 전막’은 뉴 런의 축색종말의 일부분과, ‘시냅스 후막’은 ‘시냅스 전막’ 에 연결되어 뉴런의 세포체 또는 수상돌기의 일부분과 연 관된다. 마지막으로 ‘시냅스 틈’은 이 두 세포막 사이의 좁 은 틈을 말한다. 이처럼 시냅스를 사이에 두고 정보를 전 달해 주는 뉴런을 ‘시냅스 전 뉴런’, 그리고 정보 전달을 받
는 뉴런을 ‘시냅스 후 뉴런’이라 한다. 이처럼 ‘시냅스’는 어느 정도 자유롭게 순환되는 뉴런들의 연결을 자극하거 나 억제하는 역할을 한다. 뉴런은 세포막의 내외 전압 차 에 의해 움직이거나(활동전위) 정지하면서(정지전위) 활 동하는데, 자신에게 주어진 흥분 정보와 억제 정보를 통합 하면서 그 결과가 흥분 역치를 넘게 되면 활동전위가 발생 되고 그 반대인 경우에 정지전위가 나타난다. 다시 말하 면 ‘시냅스 전(前) 뉴런’에서 방출된 신경성 물질이 시냅스 후 세포막에서 양극(+) 방향으로 세포막 전위를 변화시키 면 흥분성 ‘시냅스 후(後) 전위’가 되고 음극(-) 방향으로 변하면 억제성 ‘시냅스 후 전위’가 된다. 이에 의해서 시냅 스(Synapse)들에 연결된 각 뉴런들은 가중치를 갖는다. 이 과정에서 뉴런들은 서로 연결되어 거대한 네트워크(신 경망)를 구성하는데 개개의 네트워크들은 다시 거대한 네 트워크로 접속되어 다른 뉴런의 활동을 촉발하고 국부적 혹은 전체적으로 작용한다.
신경망의 토대
신경망의 전체 체계는 고도로 복잡한 원형(原型)적인 내적 연관성으로 나타나고, 뉴런의 연결성과 협력성으로 특징 되는 거대한 조직의 안정성을 갖는다(Varela, Thompson,
& Rosch, 1991). 이 네트워크는 입력층위와 출력층위, 그 리고 이 두 부위를 연결하는 은닉층위로 구성되는데, 세포 체와 수상돌기는 입력층위의 역할을, 축색종말은 출력 층 위의 역할을, 그리고 축색(돌기)은 두 부위를 연결해 정보 를 전송하는 은닉층위의 역할을 한다. 이 신경망을 바탕으로 뉴런들이 연결되어서 정보를 처 리하는데 뉴런들의 연결 조건은 각 뉴런들에 표기되어 있 다. 이 뉴런들 간의 정보 전달 속도는 그다지 빠르지 못하 며 그 값은 상세하게 표기(notation)되어 신호에 의해 활 성화되고 출력은 번호화가 된다. 이 번호화된 값은 전체 신경망의 위상에 따라 달라진다. 신경망이 정보를 처리하 는 데 시간 요소가 중요한데, 먼저 특정 정보를 처리하는 ‘뉴런’이 활성화되면서 확산이 시작되고 나서 다른 ‘뉴런’ 들이 활성화된다. 이러한 활성화의 확산이 정지되면 초기 처리 결과와 관련해 신경망 내에서 활성화 값들이 상관 적으로 분배되어 재현된다. 이 방식에 의한 정보처리 결 과는 전체 신경망 안에 분배되고 저장되는데 이것을 병 렬적 분산(parallel distributed processing)이라고 한다 (Rumelhard & McClelland, 1996). 병렬적 분산은 표상적(개념적) 단계, 하부 표상적(개념 적) 단계, 그리고 신경적 단계로 구성된다. 하부 표상적 단
계는 개념적 단계의 토대로 이를 통해 상징들의 실현을 가 능케 하는데 보통 가치 벡터(Vector)로 표현된다. 표상은 이러한 것의 총체로서 논리적 귀결과 지식의 도출이 많은 마디(node)들 간의 상호작용에서 비롯되는데(Smolensky, 1988 참조), 추상적 속성의 상징 코드는 신경적 기제의 코 드로 전환되지 않고 네트워크 단계에서 직접 ‘프로그램화’ 된다. 벡터들의 총체적 위상을 통해 표현되는 구조화된 상 징인 이 모델은 ‘기호 범주 이론(semiotic category theory)’ 을 토대로 하며 엄밀한 의미에서 명제적 의미론이나 문장 론의 수행으로 파악되지 않는다. 그 이유는 귀결되는 표 상이 맥락에 좌우되기 때문이다. 여기서 정보처리는 내재 적 상징뿐만 아니라 외재적 상징과도 밀접하게 관련되는 데(Goschke, 1990), 내재적 상징체계는 외재적 상징조작 의 토대가 되며, 이를 통해 외재적 상징체계의 수행 차원 은 생산적 메타포로 작용한다(Peschl, 1993). 이로부터 전 체 네트워크의 체계 안에서 상징들의 벡터 값이 산출됨으 로써 최종적으로 정보가 처리된다. 이러한 신경망의 기능은 연산적 저장과 기억을 바탕으 로 뉴런 수가 많지 않은 연결 방식을 사용하기 때문에 정 보처리를 모델링하기 위해 많은 연결 법칙을 필요로 하지 않는다. 예를 들면 인간의 뇌는 1011의 뉴런들로 이루어져
있지만 이들 중 대략 1000여 개만 다른 것들과 연결되어 있어 전체 뉴런 숫자에 비하면 연결망의 수(數)는 그다지 많지 않다. 이러한 연결망 체계는 인간 기억의 오차를 허 용하고 저장 내용에 대한 접근을 신속하고 용이하게 할 뿐 만 아니라 탐색하는 정보가 저장되지 않은 경우에 그에 필 요한 정보를 빠른 시간 안에 생산하는 것이 가능하다. 신경망에서 정보는 실시간적이고 통합적 관점에서 처 리될 수 있을 뿐만 아니라, 신경망의 전체 과정에서 한두 개나 그 이상 과정들의 손실이 있더라도 이를 처리하는 작 업은 계속될 수 있다. 그 이유는 신경망의 정보처리 과정 에는 최소 연결성 원칙이 적용되어 국부적 네트워크가 작 동해 네트워크상의 뉴런들이 정보의 특성 내지는 정보의 원칙적 의미를 표상하기 때문이다. 따라서 정보처리는 뉴 런에 의해서 표상되는 것이 아니라 신경망 전체에 분배 혹 은 분포되는 것이며, 정보(메시지)처리는 어떤 단계나 등 급에 의한 것이 아니라 외적 투입과 그에 따른 내부적 통 합이 신경망에 순간적이며 실시간적으로 나타난다. 이러 한 작업 방식은 특히 정보를 동시(통합)적으로 처리하는 데 적합하다. 신경망에서 ‘뉴런’의 활성화 값은 정보처리 의 결과를 나타내는데, 이 값은 시냅스 매트릭스에서 망 (網)의 형태로 연결되어 분배되며 연상적 방식으로 저장
되어 상관적으로 생성된다. 따라서 정보처리는 신경망의 작동 결과에 의한 일종의 창발(emergence)적인 해석의 결과로 볼 수 있게 된다. 여기서 창발은 비환원성과 비결정 성을 설명하는 용어로, 물질의 기본적 단계가 아니라 상위 의 단계, 즉 물질이 일정한 수준의 복잡성과 조직력을 달성 한 후에만 나타나는 속성(Varela, Thompson, & Rosch, 1991)을 의미한다.
뉴로 커뮤니케이션 모델 지금까지의 논의를 통해서 알 수 있는 것은 커뮤니케이션 의 장에서 교환되고 해석되는 모든 정보들은 뇌를 통해서 수용되고 처리되는데 뇌 신경세포인 뉴런과 이들을 구 조·기능적으로 결합한 신경망이 핵심적인 처리 기제라 는 것이다. 뉴런들이 전기적 방식으로 정보를 처리하기 때문에 이들이 결합해서 생성된 신경망은 거대한 전기적 네트워크로 볼 수 있고 따라서 우리의 생각은 거대한 ‘전 기적 폭풍’(Nicolelis, 2011)을 일으킨다고 볼 수 있다. 뇌 에서 정보가 어떻게 처리되어 결과가 생성되는지는 아직 확실하지는 않지만 생각은 뇌에서 등가적으로 뇌파를 발 생시키기 때문에 뇌파의 분석을 통해 발화자나 수용자의 생각을 파악할 수 있는 가능성이 크다. 다시 말하면 뇌파
를 통해서 발화자의 뇌와 수용자 뇌의 접속이 가능하다는 것이다. 이러한 전기적 파장은 기계나 컴퓨터에서도 사용하고 있 기 때문에 뇌파를 전기적 기계 언어 혹은 컴퓨터 언어로 필 터링을 통해 바꾸면 이들과 소통도 가능하다. 이러한 이론 적 토대를 바탕으로 인간이 기계와 소통할 수 있고 컴퓨터 와도 소통이 가능한 것이다. 전자를 BMI(Brain-Machine Interface)라고 부르고 후자를 BCI(Brain-Computer Interface)라고 한다. BMI는 사람의 뇌와 기계 사이의 커뮤니케 이션을 의미하는데 생각을 통해 기계의 움직임(운동)을 창 출해 로봇이나 기기를 움직이게 한다. BCI는 두뇌와 컴퓨 터의 인터페이스를 통해 이들 간에 커뮤니케이션을 가능 하게 한다. 그뿐만 아니라 BCI를 역 과정인 CBI의 프로세 스와 연결함으로써 발화자의 뇌와 수용자의 뇌가 뇌파를 통해 연결될 수 있게 된다. 이것을 브레인-브레인 인터페 이스(BBI, Brain-Brain Interface)라고 한다. 이를 바탕으로 발화자(송신자)와 수용자로 구성된 간 단한 대인 커뮤니케이션의 유형을 생각해 볼 수 있다. 먼 저 BBI의 커뮤니케이션 모형에서 수신자에 이르기 전 단 계인 뇌-컴퓨터의 프로세스만을 고려하면 발화자는 생각 하면서 발생되는 뇌파를 통해 컴퓨터나 기기를 작동할 수
있게 된다. 뉴로 헤드셋이나 뇌파 키보드는 이를 적용한 좋은 실제 사례다. 다음으로 이 프로세스를 컴퓨터-뇌 인 터페이스(CBI)에 연결하면 이를 통해 뇌-컴퓨터-뇌의 인 터페이스가 생기면서 커뮤니케이션이 가능하게 된다. CBI는 컴퓨터의 디지털신호를 뇌파가 이해할 수 있는 펄 스로 변환해 궁극적으로 뇌가 발화자의 정보를 이해할 수 있게 한다. 이 프로세스는 수용자 측에서 역 과정을 통해 발화자에게 정보를 전달할 수 있다는 점에서 전형적인 대 인 커뮤니케이션의 특징을 나타내어 이들 간의 소통이 가 능하게 되는 것이다.
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