타인의 고통에 공감하는 능력, 우뇌가 관장한다
“논리의 좌뇌, 감정의 우뇌” … IBS, 뇌의 기능적 편측화 밝혀
타인의 고통에 진심으로 공감하는 능력은 인간 사회를 지탱하는 중요한 정서적 능력 중 하나다. 최근 기초과학연구원(IBS)의 연구진이 이와 관련된 뇌의 작용 메커니즘을 과학적으로 규명하면서 주목받고 있다. 연구에 따르면, 타인의 감정에 공감하는 뇌의 작용은 주로 우뇌, 특히 우측 전두엽에서 활성화되는 것으로 나타났다. 이는 그간 과학계에서 오랫동안 가설로만 존재했던 ‘뇌의 기능적 편측화’ 이론을 뒷받침하는 중요한 증거로 평가된다.
1) 뇌의 편측화란?
인간의 뇌는 좌우 두 반구로 나뉘어 있으며, 각각의 반구는 특정 기능을 더 많이 담당하는 경향이 있다. 이를 ‘기능적 편측화(functional lateralization)’라고 부른다. 일반적으로 좌뇌는 언어, 논리, 수리 능력 등 이성적이고 분석적인 기능을 담당하는 것으로 알려져 있고, 우뇌는 직관, 공간지각, 예술성, 감정 등 보다 창의적이고 감성적인 능력과 관련된다고 알려져 있다.
하지만 이러한 구분은 다소 단순화된 설명이다. 실제 뇌과학 연구에서는 이러한 기능들이 양쪽 반구에 복잡하게 분포되어 있으며, 특정 기능이 어느 반구에서 더 주도적으로 수행되는지를 정량적으로 입증하는 것이 매우 어려웠다. IBS 연구진은 이번 연구를 통해, 특히 ‘공감 능력’이라는 정서적 반응이 우뇌에서 더 강하게 나타난다는 점을 실험적으로 밝혀냈다.
2) 공감의 뇌과학: 우뇌의 역할
공감(Empathy)은 타인의 감정이나 고통을 자신도 느끼는 것과 같은 감정적 반응을 의미한다. 이는 단순한 인지적 이해를 넘어서, 감정적 동조까지 포함하는 복합적인 정서적 반응이다. 연구진은 기능성 자기공명영상(fMRI)을 활용하여, 참가자들이 타인의 고통스러운 상황(예: 다친 사람의 사진, 슬퍼하는 사람의 영상 등)을 볼 때 뇌의 어느 부위가 활성화되는지를 관찰했다.
그 결과, 우측 전두엽과 측두엽, 특히 우측 전측 대상피질(anterior cingulate cortex)과 우측 하부 두정엽이 활발히 활성화되는 것이 확인되었다. 이 부위들은 감정의 처리와 공감 반응에 깊이 관련된 것으로 알려져 있다. 반면, 좌뇌는 주로 상황을 분석하거나 맥락을 해석할 때 활성화되는 것으로 나타났다.
이러한 결과는 ‘공감’이라는 감정이 논리적 판단이나 언어적 해석이 아닌, 감성적 직관에 기반한 반응이라는 점을 뒷받침한다. 다시 말해, 우리가 타인의 고통을 보고 느끼는 ‘마음 아픔’은 우뇌가 주도적으로 작용한 결과라는 것이다.
3) IBS의 뇌 편측화 연구
이 IBS 인지 및 사회성 뇌과학 연구단의 주도로 진행되었다. 연구진은 총 60명의 실험 참가자를 대상으로 뇌 영상 촬영을 진행하였으며, 다양한 공감 관련 과제를 수행하도록 하였다. 예를 들어, 참가자에게 고통스러운 이미지를 보여주고 그때 느끼는 감정의 강도를 평가하게 하거나, 특정 사회적 상황에서 타인의 감정을 추론하는 테스트 등을 병행했다.
실험 도중 측정된 뇌 활성도는 고해상도의 fMRI 기술을 통해 분석되었고, 머신러닝 기반의 패턴 분석 기법을 통해 우뇌의 특정 영역에서 유의미한 활성화 차이를 확인할 수 있었다. 특히 공감 반응이 클수록 우측 뇌의 활동이 더욱 두드러졌으며, 이러한 경향은 문화, 성별, 연령에 관계없이 유사하게 나타났다.
IBS 연구단은 이번 성과를 통해 향후 정신과적 질환에서의 공감 장애(예: 자폐 스펙트럼 장애, 반사회적 인격장애 등)를 진단하거나 치료하는 데 있어 새로운 접근법을 제시할 수 있을 것이라고 밝혔다.
4) 우뇌와 정서의 관계: 과학적·철학적 통찰
사실 뇌의 좌우 반구가 서로 다른 성향을 보인다는 주장은 오래전부터 있어 왔다. 고대 그리스의 의학자 갈레노스는 이미 뇌의 양측 반구에 차이가 있다고 주장했으며, 20세기에는 로저 스페리(Roger Sperry)의 분리뇌(split-brain) 연구를 통해 이러한 차이점이 과학적으로 입증되기 시작했다. 특히 언어 기능은 좌뇌가, 비언어적 감정 처리는 우뇌가 담당한다는 이론은 이후 뇌과학계의 주요한 통설이 되었다.
하지만 실제로 어느 반구가 어떤 감정이나 기능을 ‘전적으로’ 담당한다고 보기에는 뇌는 너무나 복잡하고 유기적으로 작동한다. 이번 IBS의 연구는 이와 같은 기능의 ‘우세성(dominance)’이 공감이라는 정서에 있어서도 존재함을 실증적으로 보여줌으로써, 보다 정교한 뇌 작용 이해에 한 발 더 다가섰다고 평가할 수 있다.
5) 실생활과의 연결: 공감 교육과 인공지능
우뇌가 공감 능력에 깊이 관련되어 있다는 사실은 실생활에도 다양한 시사점을 제공한다. 예를 들어, 아동기 공감 교육이나 정서 지능(EQ) 향상을 위한 프로그램 개발에 있어, 감성적 자극을 통해 우뇌의 활성화를 유도하는 방식이 보다 효과적일 수 있다. 또한 인공지능 기술이 점점 발달함에 따라, AI가 인간의 감정을 이해하고 반응하는 수준까지 발전하기 위해서는 우뇌와 유사한 정서 처리 메커니즘을 모델링하는 것이 중요해질 것이다.
현재 대부분의 AI 시스템은 논리적 분석과 패턴 인식을 기반으로 하는 ‘좌뇌형’ 지능에 가깝다. 인간 수준의 사회적 상호작용을 구현하기 위해서는 ‘우뇌형’ 감성 지능까지 포함하는 하이브리드 모델이 필요할지도 모른다. 이 점에서, 인간 우뇌의 감정 처리 과정을 과학적으로 규명하는 연구는 향후 인간-기계 상호작용의 진보에도 기여할 수 있을 것이다.
6) 결론
IBS의 연구는 공감이라는 복잡한 정서가 뇌의 우측 반구, 특히 전두엽과 측두엽의 특정 영역과 밀접한 관련이 있음을 밝혀냄으로써, 뇌의 기능적 편측화에 대한 이해를 한층 심화시켰다. 이는 단순한 학문적 성과를 넘어, 인간 이해, 교육, 의료, 인공지능 등 다양한 분야에서 응용될 수 있는 가능성을 내포하고 있다.
공감은 인간 사회의 연결고리이자, 공동체적 삶의 본질이다. 우리가 타인의 고통을 외면하지 않고 함께 아파할 수 있는 이유, 그 근본에는 복잡하지만 정교하게 설계된 우뇌의 감성 메커니즘이 존재한다. 그리고 이를 이해하는 과학의 여정은 이제 막 시작되었을 뿐이다.