이원영 기자
망막에 도달하는 빛이 통과하는 동공은 밝은 곳에선 수축해 캡처하는 빛의 양을 줄이고 어두운 곳에선 확대해 빛의 양을 늘린다. 하지만 동공 크기는 빛 뿐 아니라 보고 있는 물체 수에 따라 달라진다는 게 새로운 연구에서 나타났다.
물건을 세는 능력은 상당히 고급 지적 행위로 보일지도 모르지만 인간 이외에도 원숭이와 까마귀, 꿀벌 등도 숫자를 인식할 수 있는 능력을 갖고 있는 것 외에 인간 아기도 숫자 개념을 갖고 있다고 여겨진다.
시드니대학 심리학부 데이비드 버(David Burr) 교수는 우리가 주변을 둘러볼 때 보이는 모양과 크기, 움직임, 색을 자발적으로 인식하고 있다며 물체 수도 자발적으로 인식하고 있으며 다른 대부분 동물과 공유하는 이 능력은 진화의 기본이라고 말한다. 이 능력에 의해 나무 위에 있는 사과 수나 공격해오는 적의 수와 같이 중요한 수를 곧바로 인식할 수 있다고 말한다.
수를 인식하는 게 자발적으로 인식되는 건 매우 중요하다. 연구팀은 인간 원자적 생리학적 반응 중 물체 수를 자발저긍로 인식하는 능력 증거가 존재하는 게 아닐까 봤다. 따라서 연구팀은 빛에 따라 자동으로 수축, 확대를 하는 동공 크기가 지각되는 수 대소에 따라 변화하는 게 아닐까 생각하고 실험을 실시하기로 했다.
연구팀은 피험자 16명에게 18개 또는 24개 점이 적힌 이미지를 보여주고 이후 점끼리 선으로 연결한 이미지를 보여줬다. 화상 2장에선 점의 수 자체는 변하지 않지만 점끼리 선으로 묶어 아령형으로 접속하면 점 수가 적게 느낀다는 착각이 존재한다고 한다.
피실험자는 이미지를 볼 때 뭔가 작업을 부과하지 않았지만 수동으로 이미지를 보는 것만을 요구했다. 이후 연구팀이 피험자에게 첫 번째 이미지와 2번째 이미지 중 더 많은 점이 그려졌는지 결정하도록 요청했는데 수는 1장보다 평균 20% 이상도 적은 게 확인됐다고 한다.
더구나 영상을 보인 6초간 동공 크기가 어떻게 변화했는지 분석한 결과 실제로는 1장째와 2장째로 점 수가 변하지 않았음에도 불구하고 착각에 의해 점의 수 지각이 변화하면 동공 크기도 변화하는 게 판명됐다. 동공 직경은 지각된 점의 수가 많을 때 확대되고 점의 수가 적을 때 수축했다고 연구팀은 밝히고 있다.
연구팀은 이 결과는 수치 정보가 본질적으로 지각과 관련되어 있다는 걸 보여준다며 이는 중요하고 실용적인 의미를 가질 수 있다고 밝혔다. 예를 들어 숫자를 인식하는 능력은 산수장애라는 학습 장애에 의해 손상되지만 많은 경우 충분히 나이가 많아지지 않으면 장애가 있는 걸 깨닫지 않는다면서 하지만 이번 실험을 응용한 화상을 보여 눈동자 수축과 확대를 조사한다는 테스트를 개발하면 아직 산수를 배우지 않은 어린 아이라도 산수장애 유무를 조기에 판정할 수 있다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이석원 기자
정용환 기자
