왜 눈을 깜빡여도 연속적인 장면으로 보일까?


 성인은 보통 분당 15~20회가량 눈을 깜빡입니다. 눈 깜빡임은 자율신경의 작용으로 이루어지고, 눈을 뜨고 있는 시간의 10%를 눈 깜빡임에 사용합니다. 근데 우리가 의식하지 않으면 눈 깜빡임을 하고 있다는 사실조차 인지하지 못합니다.


눈 깜빡임

(눈 감고 볼 수 있는 분?)



 눈 깜빡임은 시야를 순간적으로 차단하는 행위입니다. 그런데도 인지하지 못하는 이유는 눈을 계속 뜨고 있는 것처럼 연속적인 장면으로 보이기 때문일 겁니다. 아마 많은 사람이 연속적인 장면으로 보이는 이유가 눈 깜빡임의 속도가 빠르기 때문으로 생각할 겁니다.


 여러 연구자료에 따르면 눈 깜빡임의 속도는 약 100msec~150msec(1msec=1/1,000)라고 합니다. 분명 매우 빠른 속도이긴 한데, 정말 눈을 깜빡이는 속도가 빨라서 연속적인 장면으로 보이는 걸까요? 여기에 의문을 가진 여러 과학자가 연구를 진행했습니다. 참고로 해당 주제에 관한 연구는 최근까지도 진행하고 있으며 아직 명확히 밝혀진 내용이 아님을 알립니다.



 먼저 2005년 국제 학술지 커런트 바이올로지(Current Biology)발표된 논문에 따르면 뇌의 시각 관련 영역의 활동이 억제되기 때문이라고 주장합니다. 해당 연구는 영국 런던 대학의 연구팀에서 진행한 내용으로 눈을 감는 순간에 시각피질 중 V3 영역의 활동이 억제됐다는 연구결과를 발표합니다.



시각피질

(시각피질은 일차 시각피질(V1)과 V2~5로 알려진 선조 외 피질을 말합니다)


 실험 내용을 보면 눈에 들어오는 빛을 차단한 뒤 입에 광섬유를 넣고, 광섬유를 통해 빛을 전달해 망막의 뒤편에 닿도록 했습니다. 그리고 기능적 자기 공명 영상(fMRI)으로 뇌 활동의 변화를 관찰해서 눈을 감을 때 뇌의 시각관련 영역의 활동이 억제됨을 확인합니다. , 눈을 깜빡이는 순간에 시각과 관련한 특정 영역을 억제해서 어두워진 사실을 눈치채지 못했다는 겁니다.


 그리고 2015년 커런트 바이올로지에 관련 내용의 논문이 발표됐습니다. 해당 실험은 미국 버클리 대학(UC Berkeley)과 싱가포르 난양공대(Nanyang Technological University), 파리 데카르트 대학(Université Paris Descartes), 다트머스 대학(Dartmouth College)의 공동 연구팀이 진행했습니다.



 실험 내용을 보면 암실에 있는 12명의 청년에게 컴퓨터 화면에 있는 점을 응시하도록 합니다. 그리고 적외선 카메라를 이용해 눈의 움직임과 깜빡임을 실시간으로 촬영하고, 피실험자가 눈을 깜빡이는 순간에 화면의 점을 오른쪽으로 1cm씩 이동시킵니다.


눈 깜박임

(점의 위치가 이동)


 피실험자들은 점의 위치가 변했다는 사실을 인지하지 못했으나 뇌는 안구 근육을 조절하도록 해서 눈을 떴을 때와 감았을 때의 미세한 차이를 보정했습니다. 해당 실험을 반복하자 예측해서 움직이는 반응도 보였고, 이를 통해 안구 근육이 연속적인 장면으로 이어질 수 있도록 작용한다는 사실을 확인합니다. 연구팀은 만약 이런 작용이 없었다면 초점이 제대로 맞지 않았을 거라고 합니다.


전두엽 피질

(색칠한 부분이 내측 전두엽 피질)



 마지막으로 2018년 커런트 바이올로지에 발표된 논문을 보면 단기기억에 관여하는 뇌 영역인 내측 전두엽 피질(medial prefrontal cortex)이 눈을 깜빡이는 순간에 눈을 깜빡이기 전과 후의 순간을 이어준다고 합니다. 해당 연구는 독일의 영장류 센터(German Primate Center)와 괴팅겐 메디컬 센터(Göttingen Medical Center)의 연구팀이 간질 환자를 연구하면서 발견한 내용입니다.

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