Default mode network란 무엇일까?

자기참조 효과

  ‘자기’는 독특한 인지 구조이다. 이러한 주장은 자기-참조 효과와 관련된 연구로부터 제안되었습니다. 자기 참조 효과는 자기와 관련 있는 정보의 기억 효율성이 증가하는 것을 의미합니다. fMRI를나 PET과 같은 뇌영상 연구들은 자기 참조 효과와 관련하여 반응하는 두뇌 영역으로 MPFC가 중요하다는 것을 발견했습니다. 예를 들어, MPFC는 자기와 관련된 형용사 단어들을 부호화할 때 타인과 관련된 단어를 부호화할 때보다 더 높은 활성화 수준을 보였으며, MPFC의 활성화 정도가 과제 이후 기억 과제 수행률을 예측했습니다. 연구자들은 MPFC가 적극적으로 자신에 대해 생각하지 않을 때라도 자기-참조 처리를 가능하게 하는 생리학적 성질이 있다고 제안했습니다. 

'나'와 관련있는 것들은 더 잘 기억할 수 있다.

휴지 상태 fMRI

   휴지-상태 fMRI는 뇌의 기능적 연결성(functional connectivity)를 조사하는데 유용한 도구입니다. 기능적 연결성이란 해부학적으로 구분된 뇌영역들의 활동이 시간적으로 얼마나 동조를 보이는지를 계산하여 추정합니다. 휴지 상태 fMRI 자료는 Pearson 상관을 계산하여 기능적 연결성 지표를 계산합니다.

  휴지 상태 fMRI가 주목을 받게된 데는 default mode network (DMN)의 발견이 큰 비중을 차지합니다. '기본 상태'는 두뇌 활동의 기저선을, 즉 인지 활동이 없을 때에도 활동하는 것을 의미합니다. 앞서 자기참조효과와 관련하여 MPFC가 중요하다고 말씀드렸는데, 휴지기에 MPFC와 기능적으로 연결된 뇌영역들을 조사해보니 precuneus, temporal parietal junction(TPJ), medial temporal lobe, lateral parietal cortex(LPPC), posterior cingulate cortex(PCC) 등이 발견되었습니다. 이 영역들도 MPFC와 비슷하게 인지 과제의 종류나 난이도와 상관없이 과제를 수행할 때보다 아무 것도 안 할 때(휴식 상태)에서 높은 활동 수준을 보이는 것이 관찰되었습니다. 그래서 이 일련의 뇌 영역 네트워크를 default mode network라고 부르는 것입니다.

출처: Taylor, V. A., Daneault, V., Grant, J., Scavone, G., Breton, E., Roffe-Vidal, S., ... & Beauregard, M. (2012). Impact of meditation training on the default mode network during a restful state. Social cognitive and affective neuroscience, 8(1), 4-14.

DMN의 기능

  앞서도 말씀드렸지만 DMN은 자기-참조 처리에 관여합니다. 연구들에 따르면, DMN은 주의가 자기 자신을 향하는 과제(예, 미래에 대한 상상, 자서전적 기억 과제, 도덕적 딜레마 평가)를 수행할 때 활성화가 증가합니다. DMN은 자기에 대한 이해뿐만 아니라, 타인의 행동의 의도를 추론하고, 모방하는 것과 같이 다른 사람들을 이해하는 데도 중요하다고 알려져 있습니다.

  반면, 외부 자극에 주의를 기울여야 하는 과제(예, 작업기억 과제)에는 deactivate합니다. 한편, 외부자극에 대한 DMN의 deactivation이 사회적 상호작용과 무관한 수행의 효율성을 높이기 위해 발생하는 것으로 여겨집니다.

DMN의 결함

  DMN의 기능 결함은 다양한 정신장애의 원인을 설명하는 요인으로 알려져 있습니다. 우울증, 조현병 등 여러 정신장애와 관련이 있지만 그 중에서도 자폐증(autism)이 DMN과 관련하여 주목받고 있습니다. 자폐증의 주요 증상은 사회적 상호작용의 결함입니다. 이들의 DMN은 항상 "꺼진"것으로 타나납니다. 한 연구에 의하면 자폐증 환자의 2/3이 휴식기동안 내적 경험을 전혀 하지 않으며, 나머지 1/3도 자기가 지금 무엇을 하고 있는지 생각한다고 보고했습니다. 즉 내적 참조를 거의 하지 않는 것입니다.

자폐증은 타인뿐만 아니라 자기의 마음을 알아차리는데도 결함을 보이는 장애이다.