꿈의 인지신경과학

꿈의 과정과 기능에 대한 학문적 관심은 1900년대 지그문트 프로이트의 해석 이후부터 존재해 왔다.그러나 최근 들어 꿈의 신경학적으로 오해받고 있다.현대 뇌 영상 기술을 통해 이용할 수 있는 정보는 꿈꾸는 뇌의 연구를 위한 새로운 기초를 제공했다.그러한 기술이 제공하는 한계는 끊임없이 변화하는 것처럼 보이는 꿈에 대한 이해를 만들어냈다; 지금도 여전히 꿈의 기능과 내용에 대한 의문들이 남아 있다.

꿈의 신경학에 대한 예비 관찰은 1951년 조지 험프리와 올리버 짱윌에 의해 보고되었다.그들의 보고서는 꿈을 완전히 또는 거의 완전히 중단시키는 결과를 초래한 두 가지 뇌손상에 주목했다.두 환자 모두 후두정맥 부위의 손상을 받았으며, 그 중 하나는 주로 두정맥류 부위의 왼쪽을 포함한다.추가적인 효과에는 혈우병, 시각화 감소(깨어 있는 상태), 시각 기억의 장애 등이 있었다.환자들은 그들의 시각적 이미지가 어둡고 환기하기 힘들다고 보고했다.비록 그들이 단지 두 가지 사례만을 보고했지만, 험프리와 짱윌은 꿈의 신경학적 요소들, 특히 전뇌 영역의 연관성과 시각적 이미징과 꿈의 능력 사이의 연관성에 대한 예비 아이디어를 제공했다.^[1]

과학적 꿈 연구의 방법론적 문제

꿈과 같은 주관적인 경험을 공부하면서 부딪치는 어려움은 몇 가지 있다.꿈 연구의 방법론에는 개념적 복잡성과 한계가 많다.

구두 보고서에 대한 의존도

꿈 연구의 중요한 단점 중 하나는 구두 보고에 의존하는 것이다.꿈 이벤트는 대상자의 꿈기억에 대한 설명일 뿐 대상자의 꿈 체험 자체가 아닌 구두 보고로 축소된다.이러한 구두 보고도 여러 가지 요인에 의해 영향을 받을 위험이 있다.첫째, 꿈은 여러 가지 가감적, 감정적, 운동적 요소를 포함한다.꿈 보고서는 서술형일 뿐이어서 전체 그림을 포착하기 어렵다.구두 보고서는 잊어버리는 것과 같은 다른 어려움에 직면한다.꿈과 꿈에 대한 보고가 뚜렷한 의식 상태에서 생성되어 깨어 있는 동안 꿈 사건과 그 회상 사이에 지연을 초래한다.이 시간 동안 잊어버리는 일이 발생하여 보고서가 불완전할 수 있다.망각은 경험과 그 회상 사이에 경과한 시간에 비례한다.^[2]또한 기억은 리콜 단계에서 간섭에 노출되고 일부 정보는 리콜에 접근할 수 없다.^[2]깨어 있는 동안 꿈을 기억에서 재구성하는 것은 피험자가 실제 경험보다 더 많은 정보를 보고할 수 있고 사건의 순서가 다시 정렬될 수 있기 때문에 회수 정확도에 영향을 미칠 수 있다.^[2]또 다른 문제는 꿈에서 발견되는 경험(예: 비현실적인 사물, 기괴한 경험, 감정)과 같이 대부분 시각적으로 주관적인 경험을 구두로 기술하는 것이 어렵다는 점이다.게다가, 피실험자들은 판단력을 두려워하여 일부러 당혹스럽거나 부도덕하거나 사적인 꿈 경험을 보고하지 못할 수 있으며, 이는 검열되고 불완전한 보고로 귀결된다.

수면 실험실 환경

수면 실험실 환경은 방법론적 문제의 또 다른 주요 원인이다.수면 실험실은 잠을 자기에 부자연스럽고 어색한 환경이다.피험자는 불쾌감과 불안감을 느낄 수 있으며, 이로 인해 수면이 더욱 어려워지고 질이 떨어질 수 있다.이것이 잘 알려진 첫날밤 효과다.수면 실험실에 대한 완전한 적응은 대부분의 실험실 연구 기간보다 긴 ^[3]4일 또는 그 이상이 걸릴 수 있다.또한 실험실의 꿈의 내용은 가정에서의 꿈과 다른 것으로 관찰되어 왔다.^[3]마찬가지로, 실험실 환경은 REM과 NREM 꿈 보고서에서^[3] 아침 자발적 깨어짐에서 실험실 참조의 높은 빈도로 나타난 것처럼, 하룻밤의 수면 끝에서 자발적 깨침으로부터 회수된 꿈의 내용을 변경할 수 있다.

통계적 우려

꿈 연구에서 통계적 우려는 방법론적 문제의 또 다른 원인이다.많은 조사자들이 수면 연구와 통계적 파라메트릭 매핑(기능적 신경영상화 실험 중 기록된 뇌 활동의 차이를 검사하는 기법)에 작은 표본을 사용했다.^[4]작은 표본에서 얻은 결과는 작은 표본과 관련된 고유한 통계적 문제 때문에 주의해서 해석해야 한다.

기술적 한계

기술적 한계도 방법론적 문제를 제기한다.뇌전도(EEG) 전압 평균화 또는 뇌혈류 같은 전지구적 뇌 활동의 측정은 꿈에서 기계론적, 기능적 세부사항을 드러내는 로쿠스 코에룰루스, 랩 핵, 페둔쿨로폰틴 티그먼트 핵과 같은 작지만 영향력 있는 뉴런 집단을 식별할 수 없다.^[5]이러한 단점에도 불구하고, 신경 이미지 생성에서 얻은 임상적 발견과 데이터가 유효하다는 데 널리 동의하고, 신경 이미지 생성은 인지 신경 과학의 필수적인 도구로 긍정한다.

병변 및 활성화 해석

뇌에 손상을 입은 환자들은 인간의 뇌 메커니즘에 대한 값비싼 정보를 제공한다.유진 아세린스키와 나타니엘 클라이트만은 렘수면을 관찰하고 그것이 꿈의 생리적 발현이라고 결론지었다.이는 꿈과 같은 이해하기 어려운 과정을 이해하는 데 있어서 돌파구가 될 것으로 추측되었다.실제로 렘(REM) 때 깨어난 피험자의 95%가 꿈을 꾸고 있다고 보고한 반면 비렘(Non REM) 수면 중 깨어난 후 꿈을 꾸고 있다고 보고한 경우는 약 5~10%에 불과했다.^[6]

REM과 NREM 드림 보고서 비교

REM과 NREM 드림 리포트 사이에는 몇 가지 중요한 차이점이 있다.질적 차이의 존재에 대해서는 전문가들 사이에 이견이 있지만, 양적 차이가 있다는 데 대해서는 대체로 공감대가 형성돼 있다.

다음의 REM 깨침은 NREM 깨침 후보다 훨씬 더 자주 꿈 보고서를 얻는다는 것이 인정되었다.^[7]실험 대상자들의 꿈 보고서는 렘수면 기간과 관련이 있다.단어수와 주관적으로 추정된 꿈 지속시간은 선행 REM 수면의 길이가 증가함에 따라 증가하여 긍정적인 관계를 드러낸다.^[8]REM 자각의 보고들은 더 길고, 지각적으로 더 복합적이고, 감정성이 강화되고, NREM 자각보다 깨어있는 삶을 덜 연상시키는 경향이 있다.^[5]심사위원들은 수정되지 않은 REM과 NREM 드림 리포트를 구별할 수 있고, 일부 과목들은 그들이 REM에서 깨어난 것인지 NREM에서 깨어난 것인지 구별할 수 있다.^[5]

렘수면의 특성은 지속적으로 유사한 특징들을 포함하고 있다.꿈을 꾸는 동안 사람들은 규칙적으로 명석함을 구현하지 않으면 깨어 있다고 거짓으로 믿는다.꿈에는 다원적인 사이비 인식이 포함되어 있다; 때로는 모든 감각적 양식이 존재하지만, 대부분 시각적, 운동적 양식이 존재한다.^[9]꿈 이미지는 빠르게 변할 수 있고 정기적으로 기괴한 성격을 띠고 있지만, 보고서에는 일상 생활의 일부인 많은 이미지와 사건들도 포함되어 있다.^[9]꿈에는 깨어있는 동안과 관련된 자기반성이나 다른 형태의 메타인지의 감소나 부재가 있다.^[5]꿈은 또한 "사람, 시간, 장소가 융합, 플라스틱, 부조화, 불연속화"의 결여로 특징지어진다.^[9]게다가 꿈은 하나의 서사를 형성하여 모든 꿈 요소를 설명하고 통합한다.^[9]마지막으로, NREM 보고서는 REM 보고서보다 더 자주 현재의 관심사에 대한 생각과 같은 멘토링과 묘사를 포함하고 있다.^[5]

꿈의 신경절제술

렘수면 및 꿈꾼다.

아세린스키와 클리트먼의 발견은 REM 수면(그리고 그들의 가정, 꿈에 의해)과 관련된 뇌 메커니즘에 대한 추가 연구를 촉발시켰다.렘은 뇌간 줄기에 위치한 작은 세포 부위인 퐁(목의 나팔에서 척수 위로 약간 위치한다)에 의해 생성되는 것으로 밝혀졌다.그 주머니는 전뇌의 일부분으로 이동하는 아세틸콜린을 방출한다.이러한 상위 영역의 콜리네르그 활성화는 우리의 꿈을 이루는 무의미한 이미지를 초래한다고 생각되었다.이 과정은 노아드레날린과 세로토닌에 의해 꺼지는데, 이 또한 뇌간에 의해 분비된다.

앨런 홉슨과 맥칼리가 1975년에 내놓은 활성화-합성 모델의 형성은 이러한 발견에 크게 의존했다.그들의 모델은 꿈은 뇌간에서 활발히 생성되고 그 다음에 전뇌에 의해 수동적으로 합성된다는 것을 증명한다.즉, (뇌간에서 전달되는) 전뇌 부위에서 일어나는 콜린거 활성화는 뇌의 인지 부위가 의미 없는 활성화에 감각이나 구조를 강제하려는 시도를 낳는다.^[10]뇌 영역은 높은 영역이 분리되거나 제거되더라도 렘 수면이 온전하게 되는 한 발생하기 때문에 어떠한 인과적 역할도 하지 않는다고 생각되었다.^[6]REM 수면이 꿈을 꾸고 있다는 가정에 근거한 추론.

NREM으로의 전환

이러한 가정은 지배적인 견해로 남아 있었지만, 60년대부터 논쟁적인 증거가 존재해 왔다.예를 들어, 파울크는 NREM 동안 복잡한 멘토링이 실제로 가능하다고 보고했다.이전에 참가자들은 주로 REM에서 깨어난 후 꿈을 보고했지만 NREM 파울크스 때 깨어난 후 피실험자들에게 꿈을 꾸고 있는지 아닌 그저 머리로 지나가고 있었던 것에 대해 물었다.과목의 50%가 어떤 형태의 복잡한 멘토링을 보고하였다.^[6]게다가, 이러한 NREM 꿈은 특정한 수면 단계(1단계와 후기 단계)를 중심으로 뭉치는 것처럼 보였다.^[10]이것은 꿈이 REM 수면을 조절하는 메커니즘에 의해 제한되거나 야기되지 않으며, 아마도 꿈과 관련된 완전히 다른 뇌 영역이 있을 것이라는 증거를 제공했다.

차등 뇌 구조에 대한 조사는 클리닉-해부학적 상관관계에 의해 수행될 수 있다.여기서 렘수면과 관련된 메커니즘을 제거하여 꿈에도 중단이 있는지 관찰한 다음, 꿈과 관련이 있다고 생각되는 영역들을 제거하여 렘수면 또한 불가능하게 만들어졌는지 확인한다.^[6]이러한 연구들은 자연사고를 제외하고 동물과 함께 행해진다.렘수면을 말살하는 것의 주요 문제점은 관련 영역인 뇌간이 의식을 책임진다는 것이다.렘을 완전히 멈추게 할 만큼 큰 병변도 대상자를 무의식 상태로 만들 수 있다.^[10]그러나 뒷받침하는 증거는 클리닉과 원자적 상관관계의 반대편에서 나왔다.보고된 모든 꿈의 중단(전체적으로 111건) 피해 사례를 종합해 보면 뇌간과는 전혀 다른 뇌의 영역에 위치했다.^[10]게다가, 렘수면은 유지되었다.렘에게 펜이 중요하다는 것을 기억하라.꿈의 상실은 대뇌반구의 높은 부분이 손상되었을 때만 일어났다.렘수면은 팬의 콜린거 활성화에 의해 제어된다.이제 꿈은 뇌의 변연과 전두엽에서 일어나는 도파민성 과정일 수도 있다고 생각된다.

도파민활성화

두 개의 주요 전두엽 부위가 꿈의 과정에 연루되었다.첫 번째는 전두엽(눈 바로 위)의 깊은 백색 물질을 포함한다.여기서 일하는 주요 체계는 중상 및 중상구체 도파민 항로를 포함한다.전두엽 구조와 변연체 구조 사이에 흐르는 연결 섬유가 있다.도파민성 경로는 복측 치골 부위에서 나와, 측측 시상하부, 다양한 기저 전뇌 부위(핵근, 선조체 말단, 측핵의 껍질)를 통해 상승하며 편도선, 전측 응결회 및 전두피질에서 종착한다.도파민성 경로의 손상은 꿈을 상실하게 한다.나아가 경로의 화학적 자극(예를 들어 L-DOPA를 사용)은 렘수면에 영향을 주지 않고 꿈의 빈도와 생생함을 증가시킨다.^[10]중임브와 중문맥 경로는 뇌의 탐색 영역 또는 동기 부여 명령 센터로 간주된다.손상은 꿈의 상실뿐만 아니라 의욕적인 행동도 낳는다.^[6]도파민 경로의 트란섹션이나 억제는 또한 정신분열증의 일부 양성 증상을 감소시키기도 하는데, 그 중 상당수는 꿈과 같은 상태에 비유되어 왔다.시스템을 가로막는 약물은 반정신적 효과를 내면서도 지나치게 생생한 꿈을 줄여준다.^[10]꿈은 렘수면과는 별개로 일어날 수 있다는 추가적인 증거는 종종 악몽으로 자신을 나타내는 NREM 동안 야행성 발작의 발생에서 발견된다.여기 활성화는 측두엽에서 다시 전뇌 부위에서 나타난다.^[6][10]

중절임브와 중절구 도파민성 경로의 관여에 대한 증거는 꿈을 꾸는 것은 동기부여 요소가 활성화되었을 때 일어난다는 것을 암시한다.이 통로가 제거되어야만 꿈은 더 이상 일어나지 않는다.이 시스템은 REM 수면의 메커니즘에 의해 활성화될 수 있지만 NREM 수면 단계 중에 독립적으로 발생할 수도 있다.

지각 처리

꿈의 세대에 관여한다고 여겨지는 또 다른 분야는 PTO(Parieto-Occipito-Temporal Junction)이다.^[10]이것은 가장 높은 수준의 지각 처리에 관여하는 뇌의 뒤쪽으로 향하는 회색 피질의 영역이다.인식이 추상적인 생각과 기억으로 전환되는 것이 바로 여기에 있다.^[6]PTO는 또한 정신적 이미지에 필수적이다.^[10]특히 이 영역에 대한 손상은 꿈을 완전히 상실하게 하지만, 낮은 수준의 지각 처리 손상은 단지 꿈 이미지의 축소된 측면을 초래한다.이것이 바로 꿈이란 지각 사건의 역순을 수반한다는 암시의 근거다.상향식 대신 하향식(높은 레벨이 낮은 레벨 대신 높은 레벨로 활성화됨)이다.뇌의 동기 메커니즘의 활성화는 보통 목표 지향적인 행동을 지향한다.단, 절전 모드 동안 모터 시스템에 대한 접근이 차단된다(등측 전방 대류 불활성화에 의해).결과적으로, 활성화는 지각 영역으로 거꾸로 이동한다.몽상가가 동기부여된 행동을 하지 않고 상상하는 이유다.게다가, 변연뇌의 반사체계가 활성화되지 않아 꿈을 꾸는 사람이 꿈을 현실로 착각하게 된다.이 부분에 대한 피해는 깨어있는 상태에서 꿈과 현실을 구분하지 못하는 결과를 낳기도 한다.

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