어린 시절 환경이 우리의 방향 감각을 형성한다.

문광주 기자 / 기사승인 : 2022-04-05 14:21:49
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- 알츠하이머 조기 발견을 위한 온라인 게임에 참가한 38개국 39만 7162명의 데이터 평가
- 어렸을 때 시골에서 자란 경우 도시인 보다 길 잘 찾아
- 더 복잡한 패턴의 거리나 통로가 있는 지역에서 자라면 방향 설정에 도움
- 회전할 때 90도 각도에서 벗어나야 하는 빈도가 많을수록 학습 효과가 더 강력해졌다.

어린 시절 환경이 우리의 방향 감각을 형성한다.
무질서한 도시와 농촌 환경은 나중에 방향 감각을 촉진한다.


지속적인 각인:
어린 시절의 환경은 나중에 우리가 자신을 얼마나 잘 지향할 수 있는지에 영향을 미친다. 시골 지역이나 역사적으로 성장한 도시의 무질서한 구조는 탐색 기술을 긍정적으로 촉진한다. 반면에 그리드와 같은 도시에서 성장하면 전 세계에서 온 거의 40만 명과 함께 게임 연구에서 보여주듯이 방향 감각이 감소한다. 

▲ 런던(왼쪽)과 같이 역사적으로 성장하고 구불구불한 도시에서 자랐는지 혹은 뉴욕의 직사각형 거리에서 성장하든 나중에 방향감각 기술에 영향을 미친다. © Antoine Coutrot und Ed Manley

쇼핑을 가거나, 일을 하러 가거나, 친구를 만나러 가거나, 우리는 방향 감각 덕분에 대부분의 일상적인 목적지를 쉽게 찾을 수 있다. 멘탈 맵은 뇌의 특별한 장소 세포에 의해 생성된 알려진 환경의 이미지로 우리를 도와준다. 랜드 마크와 함께 이를 통해 본능적으로 특정 경로를 선호하여 탐색할 수 있다.

왜 우리 인간의 탐색 기술은 그렇게 다를까?
낯선 환경에서도 힘들지 않게 목적지를 찾는 사람이 있는가 하면 순식간에 방향을 잃는 사람도 있습니다. 연구에 따르면 탐색 기술의 일부는 유전적이며 성별에 따라 다르다. 그러나 그것만으로는 차이점을 설명할 수 없다.


탐색 테스트로서의 온라인 게임

이것이 리옹 대학교의 앙투안 쿠트로와 그의 동료들이 어린 시절에 대한 단서를 찾아 나선 이유다. 이를 위해 알츠하이머 조기 발견을 위한 온라인 게임에 참가한 38개국 39만 7162명의 피험자의 데이터를 평가했다. "Sea Hero Quest" 앱에서 참가자는 섬과 빙산이 있는 가상 바다 세계의 미로를 통해 길을 찾아야 한다.
▲ "Sea Hero Quest" 게임에서는 낮과 밤의 레벨에 따라 알려지지 않은 섬 세계를 탐색해야 한다. © Antoine Coutrot

플레이어는 처음에 목적지가 있는 지도를 받은 다음 방향 결정과 랜드 마크를 사용해 그곳으로 가는 길을 찾아야 한다. 연구원들은 "Sea Hero Quest”의 성능은 실제 세계에서 탐색 기술의 좋은 척도임이 입증되었다"고 설명했다. 참가자의 동의 하에 결과 및 개인 배경 정보를 과학적 평가를 위해 데이터베이스에 저장했다.이를 통해 연구팀은 성과가 좋은 참가자와 덜 성공적인 참가자를 차별화하는 요소를 찾을 수 있었다.

어렸을 때 시골에서 자란 경우 도시인 보다 길 잘 찾아

평가 결과 성인이 되어 탐색할 수 있는 능력은 어린 시절 환경에 크게 좌우된다. 시골 지역에서 자란 사람들은 도시 사람들보다 테스트에서 훨씬 더 나은 성과를 보였다. 이것은 모든 국가와 문화에 적용되었다. 공저자인 런던 유니버시티 칼리지(University College London)의 휴고 스피어스(Hugo Spiers)는 "도시 밖에서 자라는 것이 탐색 기술 개발에 유리한 것 같다"고 말했다.

놀라운 것은 도시와 농촌의 차이가 모든 곳에서 동일하지 않다는 것이다. 미국이나 아르헨티나의 도시 지역에서 자란 사람들과 시골 아이들 사이의 격차는 독일, 그리스 또는 아일랜드의 도시 거주자와 시골 거주자 사이보다 훨씬 더 컸다. 루마니아, 오스트리아 또는 인도와 같은 일부 국가에서는 Coutrot와 그의 동료들이 발견한 것처럼 관계가 역전되기까지 했다.

▲ 효과 크기는 5년 창 내에서 Hedge의 g로 수량화됨. 플러스 수치는 도시 밖에서 자란 참가자에게 이점에 해당한다. 오차 막대는 95% CI에 해당하고 중심 값은 평균에 해당 (출처: 관련논문 Entropy of city street networks linked to future spatial navigation ability / 확장 데이터 그림 3: 연령, 성별 및 교육 수준에 따른 환경 영향 크기. From: 미래 공간 탐색 능력과 연계된 도시 도로망의 엔트로피)

질서 문제

도대체 그 뒤에 무엇이 숨어 있을까? 보다 상세한 분석은 아동기 환경의 구조가 후기의 방향감각에 결정적인 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 환경의 공간 패턴이 더 무질서하고 다양할수록 나중에 탐색 기술이 더 잘 발달된다. 따라서 농촌 환경의 불규칙한 구조뿐만 아니라 역사적으로 성장한 도시의 구불구불한 거리는 긍정적인 영향을 미친다.
▲ 역사적 도시 구조(위)는 방향을 훈련시키는 다양한 각도(위)를 가지고 있다. © Coutrot et al./ Nature

"더 복잡한 패턴의 거리나 통로가 있는 지역에서 자라면 올바른 방향을 바라보는 것이 더 어렵기 때문에 방향 설정에 도움이 된다"고 Coutrot은 설명했다. 무엇보다 이러한 무질서한 환경에서 다양한 각도와 교차점이 결정적이었다. 분석에서 알 수 있듯이 회전할 때 90도 각도에서 벗어나야 하는 빈도가 많을수록 학습 효과가 더 강력해졌다.
반면에, 예를 들어 미국 도시의 직사각형 거리 격자에서 자라면 정신적 요구가 더 낮고 그에 따라 두뇌도 덜 훈련된다.
▲ 그림 6: Sea Hero Quest의 도시 테마 버전인 City Hero Quest에서 1인당 GDP와 SNE 간의 연관성. (출처: 관련논문)

"더 어지럽혀질수록" 더 낫다.

이것은 왜 도시에서 자란 모든 피험자들이 똑같이 잘하지 않았는지, 왜 때때로 상당한 국가 차이가 있는지 설명한다. 독일과 다른 유럽 국가의 많은 도시는 역사적으로 성장했으며 그에 따라 길이 구불구불하다. 이는 팀이 설명하는 것처럼 태국이나 인도와 같은 아시아에서도 마찬가지다. 따라서 도시와 국가의 차이는 최소한 공간 구성 측면에서 덜 중요하다.

반면에 미국, 캐나다, 아르헨티나에서는 도시가 근대에만 지어지고 도면에 따라 설계되는 경우가 많았다. 따라서 예를 들어 뉴욕, 시카고 또는 부에노스 아이레스의 구조는 단단한 직사각형 패턴을 따른다. 따라서 이러한 국가에서 시골의 덜 엄격하고 질서 있는 환경에서 자란 아이들은 나중에 더 나은 탐색 기술을 갖게 된다.
(nature, 2022; doi: 10.1038/s41586-022-04486-7)
출처: CNRS, University College London

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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