[번역] Neural correlates of consciousness (7/完)
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해당 논문은
[Koch C, Massimini M, Boly M, Tononi G. Neural correlates of consciousness: progress and problems. Nature Reviews Neuroscience. 2016 May;17(5):307-21.]
[Conclusions]
1990년대에 시작된 NCC에 관한 현대적인 탐구 방법의 시작 이래로 많은 진전이 있었다. 철학자들과 과학자들의 개념적 연구들은 특정 컨텐츠에 대한 의식과 전체적인 의식 모두에 대해서 신경 기반 연관의 조사에 대한 중요성을 명확하게 해주었다. 그 목적은 task performance와 행동적 상태의 변화로부터 생기는 혼란을 피하기 위함이고 이를 통하여 NCC는 의식을 이루게 되는 신경적 이벤트에서 더 적절하게 분리하여 관찰할 수 있다. NCC의 정의에 기초하여, 뇌이미지 연구와 유닛 recording으로부터의 연관성 있는 결과들 및 뇌 stimulation과 뇌손상 환자 케이스스터디들로부터의 인과적 증거들을 같이 고려하는 것은 매우 중요하다.
해부적 위치상으로 full NCC와 content-specific NCC는 이전 과거 연구들에서 다루었던 fronto-parietal 네트워트에서 강조되는 것이 아니라, temporo-parietal-occipital hot zone에 좀 더 국한되어서 존재한다. 적어도, 이 posterior의 고유한 zone의 몇몇 영역에서, 특히 상위 감각 영역들은 content-specific NCC에 대한 연구에 적합하다. 예를 들어, 사람에서 얼굴을 보는 것에 대하여 face area의 활성은 시스템적으로 가깝게 연관성이 있는 반면, 같은 영역의 인공적인 전기 자극은 그러한 얼굴의 지각을 유도하거나 바꿀 수 있으며, 더욱이 face 영역의 손상은 익숙한 얼굴들을 알아볼 수 없게 만든다.
Posterior hot zone의 활성과 연관된 specific contents의 경험은 fronto-parietal 네트워크 활성의 증폭을 요구하지 않는다. 대신, frontal cortex는 집중의 분배와 task의 실행, 모니터링, 리포팅에 관여한다. 이는 NCC를 특정하는 데 있어서 뇌이미지 연구의 연관적 결과들에 너무 의존하는 위험성을 나타낸다: 뇌의 복잡한 연결의 결과, prefrontal cortex, basal ganglia 그리고 소뇌의 활동은 의식적 지각과 관련하여 시스템적으로 달라질 수 있기 때문이다.
Reflection, introspection 또는 valutation 등과 같은 감정들과 같은 특정한 타입의 경험에 대한 content-specific NCC는 몇몇 prefrontal 영역에 의해서 나타날 수 있는 반면에 다른 영역들은 의식적 경험에 직접적으로 전혀 관여하지 않는다. Primary 감각 영역의 신경 세포들이 의식의 specific contents에 기여하는지의 여부는 아직 불분명하다. 예를 들어, V1의 신경세포들이 시각 공간의 지각된 장소 인지에 관여하는가 같은 것은 불분명하다.
Brainstem의 reticular formation, paramedian thalamus 그리고 postero-medial cortex는 full 의식의 백그라운드 조건을 제공해 주는 역할을 한다. 뇌 cortex의 허브와 영향을 주는 것을 통하여 이들 영역은 cotical 영역과의 상호 연결로 의식적 content에 직접적으로 기여한다.
짧게 말하자면, 의식에 대하여 어떤 단일 뇌 영역이 필수적이라고 할 수는 없지만 posterior cortical hot zone과 같이 몇몇 영역들은 full 및 content-specific NCC에 대하여 좋은 후보들이다 (*의식의 발생에 대한).
의식의 뇌신경-생리학적 마커로서, gamma activity나 이에 대한 synchrony 또는 ERP P3b는 의식에 대한 시그니처로서 합당하지 않다. 의식에 대한 전기생리적인 오래된 지표로서 활성화된 EEG가 앞서 언급한 마커들보다 더 좋은 의식의 마커로서 사용될 수 있다 (global EEG 활성이 아닌 국한된 영역의 관찰로서).
의식에 대한 새로운 지표로서 신경세포 활성의 분화 (differentiation; 다양한 firing 패턴의 레퍼토리)와 통합 (integration; 하나의 단일체로서 신경계의 활성)을 측정하는 것으로 사용될 수 있다. 이들 지표의 가장 유망한 점은 동시에 분화와 통합의 인과적 평가가 가능한 것이다 - 예를 들어, TMS 펄스에 의한 EEG 반응의 복합성 같은 것을 들 수 있다.
'경험'이라는 것의 덧없는 본질 때문에, NCC에 대한 정교한 실험적 접근을 통한 뇌에서 발생하는 인과적 상호 작용을 측정하기에는 어려움이 있다.
NCC 자체는 심각한 뇌 손상 환자, 유아, 태아, 동물 또는 AI의 의식에 대한 정보는 거의 제공할 수 없다 (* 즉, '의식'이라는 것은 상호 소통, reporting, 이 가능한 인간 개체 피관찰자에 대한 관찰, 측정이 중요 evidence source).
무엇이 의식이며, 무엇이 그 물질적 기질 (physical substrate) 로서 필요한지에 대한 앞으로의 실증적인 연구와 테스트 가능한 이론들이 향후 프로그레스로서 요구된다.