[사이테크+] "뇌 전두엽·두정엽 자극하면 이타적 행동 촉진할 수 있다"

뇌의 전두엽(frontal lobe)과 두정엽(parietal lobe)이 같은 방식으로 활성화되도록 두 영역에 전기 자극을 가하면 이타적으로 행동하는 능력을 증가시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

중국 화둥사범대 후제 교수와 스위스 취리히대 크리스티안 루프 교수팀은 11일 과학 저널 플로스 생물학(PLOS Biology)에서 '독재자 게임'(Dictator Game)을 하면서 뇌의 전두엽과 두정엽에 전기 자극을 가하자 참가자들의 이타적 선택이 촉진됐다며 이같이 밝혔다.

연구팀은 이 결과는 전두엽과 두정엽 사이의 뇌파 리듬이 함께 맞춰지게 하는 신경 자극을 통해 이타성을 강화할 수 있음을 보여준다며 또한 이 영역을 자극하는 방법으로 사람들의 친사회적 행동을 증진하는 것도 가능하다는 것을 시사한다고 말했다.

부모들은 아이를 키우면서 친절하게 행동하고, 다른 사람을 배려하며 나누도록 가르치려고 노력한다. 이런 이기심 없는 행동은 사회가 기능하는 데 매우 중요하지만, 이기적 또는 이타적 행동 성향은 사람마다 큰 차이를 보인다.

연구팀은 자신에게 불리한 불평등 상황에서 이타적인 선택을 할 때 타인의 이익을 반영하는 전두엽과 결정에 필요한 정보를 축적·처리하는 두정엽 사이에 뇌파 동기화 현상이 나타난다는 기존 뇌파(EEG) 연구에 주목했다.

이들은 개인 간 이타성의 차이가 특정 뇌 영역의 연결성에서 기인하는지 밝히기 위해 참가자 44명에게 전두엽과 두정엽이 같은 방식으로 활성화되게 하는 전기 자극과 다른 방식으로 활성화되게 하는 전기 자극을 가하면서 독재자 게임(Dictator Game)을 하게 하고 이들이 하는 선택을 비교했다.

연구팀은 독재자 게임에서 참가자들에게 먼저 화면을 통해 일정 금액의 돈을 다른 사람과 특정 비율로 나누어 가지도록 수치를 제안한 다음, 다른 사람에게 얼마를 줄 것인지는 참가자가 결정하도록 했다.

실험 결과 전두엽과 두정엽에서 감마파 진동이 동기화되도록 설계된 교류 전기자극이 가할 때 참가자들이 이타적 선택을 할 가능성이 더 커지는 것으로 나타났다.

특히 전두엽과 두정엽 간 뇌파 동기화가 나타날 때는 자신이 상대보다 적은 돈을 갖도록 제안받은 불평등한 상황에서도 상대에게 더 많은 돈을 주는 경향이 강하게 나타났다.

연구팀은 계산모델을 이용한 분석 결과는 전두엽과 두정엽 간 뇌파 동기화를 유도하는 자극이 단순히 판단을 불안정하게 만든 게 아니라 참가자들의 성향을 미묘하게 변화시켜 자기 이익뿐 아니라 상대방을 더 많이 고려하도록 만들었음을 보여준다고 설명했다.

이어 이 연구 결과는 이타적 선택이 전두엽과 두정엽의 동기화된 활동에 근거를 둘 수 있음을 시사한다며 향후 연구에서 뇌 자극과 뇌파검사(EEG)를 결합해 자극이 신경 활동에 미치는 직접적인 자극을 보여줄 필요가 있다고 덧붙였다.

루프 교수는 "이타적 선택과 연결된 뇌 영역 간 소통 방식이 있다는 것을 확인했다"며 "이는 뇌가 사회적 의사결정을 어떻게 뒷받침하는지에 대한 기본적인 이해를 넓혀 주고, 특히 사람들이 서로 협력해야 성과를 낼 수 있는 상황에서의 협동을 연구하는 데 중요한 출발점이 될 것"이라고 말했다.

◆ 출처 : PLOS Biology, Jie Hu et al., 'Augmentation of frontoparietal gamma-band phase coupling enhances human altruistic behavior', http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.3003602

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