단기기억과 장기기억

우리는 뭔가를 기억하려 할때 머릿속에 집어 넣는다 또는 머릿속이 가득차서 더 이상 못집어 넣겠다라는 말을 한다. 컴퓨터에는 엄청난 양의 데이터를 보존하는 하드 디스크라는 기억장치가 있는데, 우리 뇌에도 기억을 저장해두는 장소가 있을까?

인간의 기억은 컴퓨터가 다루는 디지털 데이터처럼 균일하게 처리할수 있는 것이 아니며, 기억 방식도 다양하다. 예를 들어 친구와 3시에 만나기로 약속했다고 하자. 3시 3시 하고 일단 기억하지만 수첩에 메모를 했다면 더 이상 기억할 필요가 없다. 이처럼 단시간만 기억해두는 기억은 단기기억이라고 한다.

한편 오랫동안 기억하고 있는 것이 장기기억이다. 장기기억은 다시 암묵적기억(잠재기억)과 명시적 기억으로 분류된다. 암묵적기억은 무의식중에 기억하고 있는 언어로 나타낼수 없는 기억이다. 자전거 타는 법이나 기술자의 기술 등 반복함으로써 자연스럽게 몸으로 기억해가는 절차 기억이나 공포처럼 조건반사적으로 환기되는 기억이 포함된다.

한편 명시적 기억은 언어나 이미지를 통해 의식적으로 떠올릴 수 있는 기억을 가리키며, 일화기억과 의미기억으로 나눌수 있다. 일화 기억은 개인이 경험한 사건의 기억이며, 그때 어떤 옷을 입고 있었고, 어떤 기분이었는지 등 사건에 얽힌 세세한 것까지 기억하고 있는것이 특징이다. 의미 기억은 사물의 의미나 인명, 연대 등 지식으로 저장된 기억이다. 일반적으로 기억이라고 할 때는 명시적 기억을 의미하는 경우가 많다.

해마를 중심으로 한 기억 네트워크

이들 기억의 중추가 되는 것은 해매이다. 해마에는 출생 후에도 신경세포가 재생되는 부위가 있다. 그것이 치상회라고 불리는 부위이며, 새로운 기억의 형성에 중요한 역할을 하고 있는 것으로 보고있다. 해마는 들어온 정보를 정리하여 선별한다. 작업하는 동안에만 기억해두면 되는 기억(워킹메모리, 작업기억)은 전전두피질에서 처리된다.

한편, 오랫동안 기억해두어야 하는 기억은 해마에서 대뇌피질로 전송된다. 이것이 장기기억이 되는데, 그렇다고 해서 대뇌피질이 기억을 그대로 저장하는 것은 아니다. 인간의 뇌에는 컴퓨터의 하드디스크같은 특정 기억장치는 없으며, 뇌 전체가 기억 매체로서 기능하고 있는 것으로 보인다.

다음으로 기억이 만들어지는 메커니즘을 자세히 알아보자

기억은 반복자극을 통해 고정된다. 뉴런이 만드는 기억의 네트워크

시냅스가 기억의 통로를 만든다.

기억은 어떻게 만들어질까? 우리가 온몸의 감각에서 얻은 정보는 기억을 담당하는 해마로 전달된다. 이때의 시냅스(뉴런들의 접합부)를 나타낸 것이 뉴런의 가지돌기에 있는 극돌기 이다.

왼쪽에서 뻗은 뉴런 축삭에서 신호를 보내지면, 오른쪽 뉴런 극돌기가 그것을 받아들인다. 이때 신호 자극이 약하면 극돌기는 작은 채로 있지만, 강한 자극을 받으면 극돌기가 커져서 신호를 전달하기 쉬워지는 것으로알려져 있다. 작은 극돌기는 소멸해버리기도 하지만, 큰 극돌기는 남아 있기 쉽게 된다.

금방 잊어버려도 되는 기억은 남지 않고 중요한 것만 장기기억으로 뇌에 새겨지는 것은 이때문이다. 또한 특정 시냅스가 반복적으로 강한 자극을 받으면 장기간에 걸쳐서 시냅스의 전달 효율이 좋아지는 현상이 보인다. 이것을 장기강화라고 하며 장기강화역시 장기기억을 만드는데 아주 중요하다고 보고 있다. 사실 반복해서 기억한 것은 시간이 지나도 잊히지 않는 법이다. 우리는 문득 어떤 순간에 어떤 사건을 선명하게 떠올릴수도 있다. 이런 기억의 흔적을 엔그램이라고 부르며, 단순한 개념이 아니라 실제로 뇌 속에 존재할지도 모른다고 생각하게 되었다. 최근 연구에서는 특정 경험에 대응하는 특정 기억 네트워크가 있다는 것이 알려졌다. 어떤경험의 기억이 만들어질때 동기 활성화한 특정 뉴런 집단은 결집을 강화하여 세트로 저장된다. 어떤 계기로 그중 일부 뉴런이 자극을 받으면 뉴런 집단 전체가 활성화하여 기억 전체가 되살아나는 것이다. 인간의 기억은 아직 수수께끼가 많은 미지의 영역이므로 물리적인 실체로서 탐구해야하며 현재 많은연구가 진행되고 있다.