생리심리학(Physiological psychology)이란? | 연구방법 | 최근 연구

심리학과 학생들이 심리학 개론을 처음 들으면, 가장 당황하는 부분이 생리심리학 때문일 것입니다. 첫 Section부터 neuron에 대해 공부하게 되고, 스냅스의 흥분과 호로몬의 작용에 따른 심리의 생리적 기재들을 배우게 됩니다.

심리학을 전혀 과학과 무관하다고 알고 있는 사람들이 제법 많습니다. 하지만, 인간의 사고와 감정은 분명 신체적인 변화를 야기합니다. 혹은 신체적인 변화가 감정을 야기하기도 하죠. 예를 들어, 스트레스 상황에서는 스트레스 호르몬인 코티솔이 분비되어 심리적인 대응과 생리적인 변화를 유발할 수 있습니다. 호르몬은 감정, 인지, 행동 등의 심리적인 과정과 관련하여 연구되고, 심리적인 변화와의 상호작용을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.

생리심리학이란?

이처럼, 생리 심리학(Physiological psychology)은 심리학의 한 분야로, 신체의 생리적인 과정과 심리적인 경험 및 행동 사이의 관계를 연구하는 학문입니다. 이 분야는 신체의 생리적인 활동이 인지, 감정, 행동 등의 심리적인 현상과 상호작용하는 방식을 이해하고 설명하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

신체의 생리적인 변화와 심리적인 상태 간의 관계를 연구하는 다양한 방법을 사용합니다. 이러한 방법은 심박수, 호흡, 혈압 등과 같은 생리적인 측정을 포함합니다. 예를 들어, 심박수 측정을 통해 어떤 심리적인 상태에서 심박수가 어떻게 변화하는지를 관찰하고 분석할 수 있습니다. 또한 뇌파, 전도도, 혈류 등을 측정하는 기술도 사용됩니다. 이러한 심리적인 측정은 행동을 보다 정확하게 이해하고 설명하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

심리적인 상태와 호르몬 반응 간의 관계에 대해서도 연구합니다. 호르몬은 신체의 여러 기능과 대사에 영향을 주는 화학 물질로, 특정한 심리적인 상황이나 감정적인 경험은 호르몬의 분비를 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 스트레스 상황에서는 스트레스 호르몬인 코티솔의 분비가 증가할 수 있습니다. 이러한 호르몬 반응은 감정, 인지, 행동 등과 관련하여 연구되어 왔습니다. 심리적인 상태와 호르몬 반응 사이의 상호작용은 우리가 어떻게 행동하고 반응하는지를 이해하는 데 중요한 통찰력을 제공할 수 있습니다.

생리 심리학은 다양한 심리적인 상황과 행동을 연구하며 인간의 행동 및 심리 과정에 대한 이해를 높이고자 합니다. 이 분야의 연구는 심리학적 이론과 생리학적 지식을 통합하여 우리의 행동과 경험을 이해하는 데 도움을 줍니다. 예를 들어, 우리가 어떻게 감정을 인지하고 경험하는지, 어떻게 습관이 형성되고 행동을 조절하는지 등을 다룹니다. 또한 생리적인 변화가 심리적인 상태와 상호작용하여 우리의 생각, 기억, 주의 등에 영향을 미치는 방식도 연구합니다.

또한, 인간의 행동 및 심리 과정을 이해하는 데 있어서 중요한 역할을 합니다. 심리학과 생리학을 통합함으로써 우리는 심리적인 현상과 신체의 생리적인 활동 사이의 연결고리를 이해하고, 이를 통해 정신 건강 문제, 스트레스 관리, 인지 기능 향상 등에 대한 새로운 접근법을 개발할 수 있습니다. 생리 심리학의 연구는 심리학 분야에서 우리의 이해를 확장시키고, 우리의 삶과 행복에 대한 통찰력을 제공합니다.

생리심리학의 연구

• 신경전달물질과 심리: 생리 심리학은 신경전달물질이 심리적인 과정에 어떤 영향을 미치는지를 연구합니다. 예를 들어, 세로토닌, 도파민, 노르에피네프린 등의 신경전달물질이 우울증, 결정성, 동기 부여 등과 관련된 심리적인 상태에 어떤 역할을 하는지를 탐구합니다.
• 뇌 기능과 행동: 생리 심리학은 뇌의 구조와 기능과 행동 사이의 관계를 연구합니다. 뇌 영역의 활성화 패턴, 뇌파, 기능적 자기공명영상법(fMRI) 등을 활용하여 특정 행동과 뇌 활동 사이의 상관관계를 밝히고, 행동의 생리학적 기반을 이해합니다.
• 생리적 반응과 감정: 생리 심리학은 생리적인 반응과 감정 사이의 관계를 연구합니다. 심박수, 호흡, 피부 전도도 등의 생리적인 지표를 측정하여 특정 감정 상태에서의 신체적인 변화를 분석하고, 감정과 생리적인 반응 간의 연관성을 탐구합니다.
• 스트레스와 생리적 반응: 생리 심리학은 스트레스와 생리적인 반응 사이의 관계를 연구합니다. 스트레스 상황에서의 호르몬 분비, 자율신경계의 활성화, 면역 시스템의 변화 등을 조사하여 스트레스 반응의 생리학적인 기반을 이해하고, 스트레스 관리 전략을 개발합니다.

생리심리학 연구 예시

아래의 환자 H.M은 헨리 구스타프 몰래슨(Henry Gustav Molaison, 1926년 2월 26일 ~ 2008년 12월 2일)으로 뇌전증 치료를 받은 사람입니다. 인간의 기억 프로세스에 대한 지식 발전에 큰 기여를 하였습니다.

H.M.은 1953년에 뇌 수술을 받은 환자로서, 기억 손실과 관련된 연구에서 매우 중요한 역할을 한 사례입니다.

H.M.은 1953년에 뇌 수술을 받은 환자로서, 기억 손실과 관련된 연구에서 매우 중요한 역할을 한 사례입니다. H.M.의 실명은 Henry Molaison이며, 쥐약과 당시 일반적인 시술 기법인 수술 절제로부터 발생하는 뇌 손상을 치료하기 위해 수술을 받았습니다.

H.M.의 수술은 양측 해막부를 포함한 뇌 부위를 제거하는 내용을 포함하고 있었습니다. 그러나 이 수술로 인해 기억 손실과 관련된 심각한 후유증이 발생했습니다. 특히, H.M.은 단기 기억과 공간 기억을 형성하는 데 중요한 역할을 하는 해마부(hippocampus)의 큰 부분을 잃게 되었습니다.

H.M.의 경우, 수술 후에는 새로운 사건들을 기억하는 능력이 손실되었지만, 이전 수술 이전의 기억들은 유지되었습니다. 이러한 결과는 해막부가 단기 기억의 형성과 장기 기억의 전환에 중요한 역할을 한다는 것을 시사했습니다.

H.M.의 사례는 기억과 뇌의 해부학적 구조 사이의 관계를 이해하는 데 기여했으며, 기억의 다양한 유형과 기억 손실의 원인을 연구하는 데 큰 영향을 미쳤습니다. 이 연구 결과는 뇌의 특정 영역과 기능 사이의 관련성을 보여주고, 기억의 형성과 보존에 참여하는 구조들을 탐구하는 데 중요한 지표가 되었습니다.

기억의 네트워크

단기 기억(Short-term memory)

단기 기억은 정보를 잠시 유지하고 처리하는 기능을 수행합니다. 주로 전두엽의 전방후두엽 부분과 사지중심대(precentral gyrus) 등의 뇌 영역과 연관됩니다. 단기 기억은 정보가 인지되면 신경 활동의 일시적인 변화로 형성됩니다. 이 단기 기억은 관련 정보의 유지를 위해 전기 화학적 신호를 통해 뇌의 신경 회로를 흐르게 합니다. 그러나 단기 기억은 일시적이므로 지속적인 주의와 반복적인 인코딩 과정 없이는 소실될 수 있습니다.

인코딩(Encoding)

인코딩은 정보를 기억의 형태로 변환하는 과정입니다. 외부 자극이 뇌로 들어오면, 인지과정과 지각 영역에서 정보가 처리되고 전두엽과 해막부 등의 다양한 영역에서 신경 활동이 발생합니다. 인코딩은 정보를 뇌 내의 신경 회로와 연결하여 기억의 형태로 변환하는 과정으로, 이 과정에서 신경 전달물질과 신경 전기 활동이 조절되어 기억의 형성이 일어납니다.

장기 기억(Long-term memory)

장기 기억은 상대적으로 오랜 기간에 걸쳐 정보를 보관하는 기능을 수행합니다. 해막부의 히포캄퍼스와 관련된 뇌 영역이 주로 장기 기억과 관련됩니다. 초기에는 히포캄퍼스에서 기억이 형성되지만, 장기적으로는 히포캄퍼스와 다른 뇌 영역 간의 연결과 신경 회로 강화에 의해 장기 기억이 보존됩니다.

보강 및 강화(Consolidation and reinforcement)

장기 기억은 시간이 지남에 따라 보강되고 강화됩니다. 이 과정에서 히포캄퍼스와 다른 뇌 영역 사이의 신경 연결이 강화되며, 단기 기억이 장기 기억으로 전환됩니다. 장기 기억의 보강과 강화는 반복적인 학습, 감정적인 중요성, 관련 연결 및 환경 요인 등에 의해 영향을 받을 수 있습니다.

참고문헌

• Scoville, W. B., & Milner, B. (1957). Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry, 20(1), 11-21.
• Corkin, S. (2013). Permanent Present Tense: The Unforgettable Life of the Amnesic Patient, H.M. Basic Books.

최근 생리심리학 연구

No	연구 주제	참고문헌
1	스트레스와 뇌 기능 간의 상호작용	Smith, R. S. (2015). Stress and the neural mechanisms of reward. Neural Plasticity, 2015.
2	수면과 기억의 관계	Diekelmann, S., & Born, J. (2010). The memory function of sleep. Nature Reviews Neuroscience, 11(2), 114-126.
3	감정과 뇌 회로의 연결	Pessoa, L. (2017). A network model of the emotional brain. Trends in Cognitive Sciences, 21(5), 357-371.
4	인지 기능과 뇌 영역의 상호작용	Duncan, J., & Owen, A. M. (2000). Common regions of the human frontal lobe recruited by diverse cognitive demands. Trends in Neurosciences, 23(10), 475-483.
5	신경발달과 뇌 구조의 변화	Gogtay, N., et al. (2004). Dynamic mapping of human cortical development during childhood through early adulthood. Proceedings of the National Academy of Sciences, 101(21), 8174-8179.
6	신경재활과 뇌 회복 메커니즘	Cramer, S. C. (2008). Repairing the human brain after stroke: I. Mechanisms of spontaneous recovery. Annals of Neurology, 63(3), 272-287.
7	중독과 뇌의 변화	Koob, G. F., & Volkow, N. D. (2010). Neurocircuitry of addiction. Neuropsychopharmacology, 35(1), 217-238.
8	뇌 손상과 기능 회복	Allendorfer, J. B., et al. (2012). Functional MRI investigation of non-literal language impairments in traumatic brain injury. Journal of the International Neuropsychological Society, 18(4), 609-623.
9	신경영양과 뇌 건강	Morris, M. C., et al. (2014). Nutrients and bioactives in green leafy vegetables and cognitive decline. Neurology, 83(16), 1396-1403.
10	신경전달물질 및 유전자와 신경 발달, 기능의 상호작용	Zettergren, A., et al. (2016). The interaction between early life adversity and BDNF Val66Met on trajectories of cortical thickness and cognition. Biological Psychiatry, 80(10), 849-858.