척척박사 연구소

척척박사 연구소과학이야기제목별로 보기해설이 있는 과학

해설이 있는 과학

최신 소식 속에 담긴 다양한 과학정보에 대한 해설입니다.

터키 행진곡은 붉은색!


“24는 초록색과 수박색이 합쳐진 ‘청치마에 다홍저고리’ 같은 느낌입니다.”
글자를 읽으면 색을 보는 공감각자인 이현민 씨는 자신의 지각 경험을 이렇게 시적으로 표현했다.
공감각이란 서로 다른 감각 영역의 연합으로 인구의 3~4%가 경험하는 드물지 않은 현상이다.
상상이나 속임수라고 치부됐던 공감각이 예술적 창의성과 감수성에 관련이 높은 실제 현상이라는 연구결과가 나오면서 최근 관심을 끌고 있다. 공감각이 밝힌 지각의 비밀을 들여다본다.





2004년 어느 나른한 여름날 오후, 필자는 미국 테네시주 밴더빌트대에 있는 심리학 연구실에서 간단한 연습 실험을 하고 있는 한 참가자의 뒤에 무료하게 앉아있었다. 그는 컴퓨터 모니터에 연속적으로 나타나는 회색 알파벳 글자들을 보고 있었다. 실험자인 필자의 눈에 그 실험은 길고 지루해 보이기만 했다. 그러나 피험자는 흥미로운 듯 눈을 반짝이며 회색 글자들을 끝없이 보고 있었다.

사실 그 글자들은 그에게는 단지 회색 글자들이 아니었다. 그가 알파벳 글자들을 볼 때마다 각각의 글자들은 특정한 색으로 물든다. 예를 들어 ‘c’는 그에게는 언제나 노란색으로 보이며, ‘o’ 또한 노란색, ‘l’과 ‘r’은 보라색으로 보인다. 그러므로 ‘color’라고 종이에 인쇄된 단어가 그녀에게는 ‘color’로 보인다는 말이다. 동시에 그는 이 단어가 물리적으로는 검정색으로 인쇄됐다는 사실을 알고 있었다.

조금 뒤, 조용한 실험의 적막을 깨뜨리는 소리가 들렸다. 옆 책상 위에 놓여있던 휴대전화 벨이 울린 것이다. 소리가 나자 그는 미간을 살짝 찌푸렸다. “미안합니다. 소리가 나서 방해가 됐나요?” 민망해하며 필자가 물었다. “아뇨, 전 단지 빨간색을 본 것 뿐이에요. 그 벨소리, 터키 행진곡이 가단조였네요. 가단조는 저한테 빨간색으로 보이거든요.” 절대음감의 소유자이며, 음악을 들을 때도 색깔을 보는 그가 대답했다.




글자에서 색을 보는 경우가 가장 흔해
문학 시간에 시를 감상하면서 우리는 공감각이라는 은유적 표현을 배운다. 김광균 시인의 시, ‘외인촌’의 마지막 시구인 ‘분수처럼 흩어지는 푸른 종소리’라는 시구는 ‘종소리’라는 청각적 감각을 ‘푸르다’라는 시각적, 색채 감각을 빌어 표현한 유명한 공감각적 표현이다.

놀랍게도 앞의 피험자처럼, 이런 감각의 연합을 실제로 경험하는 사람들이 있다. 우리나라에서는 아직 생소한 현상이지만, 공감각(共感覺, synesthesia)은 오래도록 과학자들에게 경이로움과 흥미의 대상이었으며, 특히 최근 10~20년 동안 인간의 감각과 인지 및 그 신경메커니즘에 대한 실마리를 제공할 수 있는 중요한 과학적 연구 대상으로 주목받았다.

우리는 다섯 가지 감각 즉 시각, 청각, 촉각, 미각, 후각을 지니고 있다. 이 다섯 가지 감각에 대한 구별은 이미 기원전 350년경, 고대 그리스의 철학자 아리스토텔레스의 저서에서 명확하게 기술돼 있을 만큼 자명하다. 과학적으로는 19세기에 독일의 생리학자 요하네스 뮐러가 ‘특정 신경 에너지 이론’에서 다섯 가지 감각 경험의 질적 차이를 설명했다.





20세기에 접어들면서 인간과 동물의 뇌에 대한 신경과학적 연구가 눈부시게 발전하면서, 다섯 가지 감각이 뇌에서 차별적인 영역과 경로를 통해 처리된다는 사실이 밝혀졌다. 더 나아가서 한 가지 감각 양태 내에서도 서로 다른 세부 특징들이 서로 구별되는 신경경로를 통해 처리된다고 밝혀졌다. 예를 들어 시각의 경우, 형태, 색, 움직임, 깊이 등의 시각 세부 특징들이 뇌 시각 영역내의 각각 다른 부분에서 독립적으로 처리된다. 그런데 이처럼 당연한 듯 받아들여지는, 경험적으로나 신경적으로나 명확히 구별되는 감각에 대한 상식이 파괴되는 경우가 바로 공감각이다.

공감각은 수없이 많은 형태로 나타난다. 다섯 가지 감각 양태 간에 나타나는 공감각은 소리를 들을 때 색을 보는 경우, 단어를 들을 때 냄새를 맡는 경우 등 다양하다. 공감각이 얼마나 다양한 양상으로 나타나는지는 필자가 받았던 이메일 내용 중의 일부를 봐도 쉽게 드러난다.

“바이올린 소리는 짙고 풍부한 붉은색이고, 피아노는 아주 깊은 보라색, 그리고 첼로는 꿀이 흐르는 듯한 부드러운 금색이예요.” (청각의 시각화)
“범죄(crime)라는 단어를 들을 때는 지금 막 출발하려고 하는 증기기관차의 연기에서 나는 냄새가 나요.” (청각의 후각화)
“망치질을 하다가 잘못해서 엄지손가락을 쳤을 때 느껴지는 통증은 짙은 보라색이고 구석이 둥근 삼각형의 모양으로 보여요.” (촉각의 시각화)





공감각은 한 가지 감각 양태 안에서 나타나기도 한다. 이 글의 도입부에서 소개했던 피험자의 경우, 글자나 숫자를 볼 때 특정한 색을 함께 보는 ‘색-자소 공감각’(color-graphemic synesthesia)을 경험하는데, 시각 내의 특징 간의 연합으로 나타나는 이 형태가 공감각 중 가장 흔하다. 따라서 지금까지의 공감각에 대한 연구들도 대부분 색-자소 공감각경험자를 대상으로 하고 있다.

이외에도 요일, 달 등의 시간 단위를 3차원 공간적 정보와 연합해 경험하거나 성격이나 감정을 색깔이나 냄새 등과 연합해 경험하는 경우처럼 감각에만 국한되지 않는 종류의 공감각도 있다. 예를 들면 월요일이 화요일 앞에 위치한다든지, 나쁜 감정이 나쁜 냄새와 결합해 경험되는 경우다.




23명 가운데 1명이 경험
놀랍게도 공감각 경험자는 전체 인구 분포에서 그리 드물지 않다. 최근 영국 에딘버러대 연구팀이 행한 연구에 따르면 인구 23명 중 한 명이 공감각을 경험한다. 가장 흔한 색-자소 공감각은 인구 90명 중 한 명이 경험한다고 한다.

공감각 경험자와 관련된 가장 중요한 점 가운데 하나는, 이들이 환자도 아니고 문제를 가진 경우도 아니라는 사실이다. 실제로 공감각 경험자들은 일상생활에서 공감각을 경험하지 않는 사람들과 비교해 큰 어려움을 겪지 않는다. 물론 어떤 공감각적 경험이 일상생활의 감각 경험과 상충되는 경우에는 인지적, 정서적 불편함을 겪는 경우도 있다. 예를 들어 색-자소 공감각 경험자들 중 일부는 숫자와 연합된 색으로 인해 산수가 어렵다고 느끼는 경우가 있다.


공감각자는 주목하는 대상에 따라 감각 연합이 달라진다. ‘2’에서 빨강, ‘5’에서 녹색을 보는 경우 전체 윤곽인 ‘5’에 주목할 경우 녹색으로 보이고 세부인 ‘2’에 집중하면 빨간색으로 보인다.

예를 들어 3을 빨간색, 4를 파란색, 그리고 7을 노란색으로 보는 공감각 경험자의 경우를 생각해보자. 이 공감각 경험자가 3 + 4 = 7이라는 간단한 계산을 할 때 빨간색과 파란색의 합이 노란색이 되는 결과를 보인다. 이는 물리적인 색 혼합, 즉 빨간색과 파란색이 합쳐지면 보라색이 되는 결과와 상충돼 혼란을 일으킬 수 있다. 상대방의 이름을 부를 때 그 소리에 의해 야기되는 색이 마음에 들지 않는 경우 그 사람의 인상이 부정적으로 형성되는 경우도 있다. 그러나 공감각자들 대부분은 공감각 경험을 즐기며, 공감각이 그들의 일상생활에 도움이 된다고 말한다. 필자가 만났던 한 색-자소 공감각자는 신경해부학자였는데, 해부학의 복잡하고 긴 용어들을 외우는 데 공감각 색이 도움이 많이 됐다고 말했다.







음악을 들으면 색을 보았던 공감각자였던 칸딘스키의 작품 ‘구성VII’. 그의 작품을 보면 음악이 들린다는 공감각자도 있다고 한다.

일반인에 비해 예술가에게서 공감각자의 분포가 높게 나타나는 현상도 주목할 만한 점이다. 우리가 아는 유명한 예술가 중 추상화가인 바실리 칸딘스키, 음악가 프란츠 리스트도 공감각 경험자로 알려져 있다. 과학자들 중에서도 자기장의 세기 단위를 만든 니콜라 테슬라, 노벨 물리학상 수상자인 리처드 파인만이 공감각을 경험했다. 청각과 시각의 연합을 경험했던 칸딘스키는 청각 이미지를 시각화한 연작 시리즈 ‘구성’을 발표했다. ‘파인만 다이어그램’ 같이 복잡한 개념을 시각화하는 데 탁월했던 파인만은 “베셀 방정식을 보면 ‘j’는 황갈색, ‘n’은 남보라, ‘x’는 고동색으로 보인다”며 “도대체 학생들한테는 어떻게 보이는지 궁금하다”고 말하기도 했다.








구체적이고 일관성 있어
공감각이 마약으로 유발되는 환각적 감각 연합 경험과 구별되는 주된 특징은 공감각에서의 연합이 일관적이고 신뢰할 만 하다는 점이다. 어떤 종류의 공감각이든, 공감각을 유발하는 감각 특징(색-자소 공감각의 경우 글자나 숫자)과 유발되는 감각 경험(색-자소 공감각의 경우 색)은 한 공감각 경험자에게 항상 일정하다. 예를 들어 숫자 2를 ‘금빛 광채를 지닌 주황색’으로 보는 공감각 경험자에게, 2라는 자극은 그 숫자를 쓴 잉크 색과 관계없이 거의 언제나 정확히 똑같은 색 경험을 야기한다. 2라는 숫자가 어제는 물빛 파란색으로 보였다가 오늘은 주황색으로 보였다가 내일은 광채가 빠진 주황색으로 변했다가 하는 경우는 공감각으로 보기 어렵다.

둘째로 공감각 경험은 매우 구체적으로 묘사된다. 예를 들어 글자 A를 볼 때 빨간색을 함께 보는 색-자소 공감각 경험자의 경우, 그 빨간색은 추상적인 빨강이 아니라 ‘잘 익은 앵두에서 광택만을 뺀 것’과 같은 아주 구체적인 감각이다.





마지막으로 공감각 경험은 이를 경험하지 않는 사람들의 일반적 지각 경험과 같은 지각적 실제성을 갖는다. 예를 들어 꿀맛을 볼 때 ‘길고 울퉁불퉁한 지팡이를 만지는’듯한 어떤 공감각 경험자의 촉각 경험은 일반인이 실제 그러한 지팡이를 만지는 것과 비슷하다.

그렇다면 공감각은 어떤 사람에게, 왜 일어나는 것일까? 남성보다는 여성에게서 공감각 경험자의 비율이 높다든지, 가족 내 여러 명의 공감각 경험자들이 있는 경우가 많은 것으로 보아 공감각이 유전이라는 의견이 제기돼왔다. 실제로 공감각을 경험하는 쌍둥이에 대한 연구도 수행됐다. 그러나 현재까지 모계유전을 지지하는 결정적인 증거는 없다.







2005년 3월 3일자 ‘네이처’에 소개된 공감각자는 소리의 차이에서 맛을 느낀다. 단2도에서는 신맛이, 완전5도에서는 물맛이, 단6도를 들으면 크림맛이 나지만 한 옥타브 차이의 음은 아무 맛도 나지 않는다고 한다.

현재 미국 베일러 의대 연구팀은 공감각 경험자 가족을 대상으로 본격적인 유전자 연구를 진행하고 있다. 현재까지의 연구결과로는 감각의 연합을 유발하는 유전자가 있으며 발달 과정에서 일반 사람들과는 다른 형태로 발현돼 나타날 가능성이 제기되고 있다. 신경학 이론으로는 공감각을 유발하는 자극(예를 들어 글자와 숫자)을 담당하는 뇌 영역과 유발된 감각(예를 들어 색)을 처리하는 뇌 영역 간에 강한 신경연결성이 있어서 공감각이 발생한다는 설명이 대표적이다. 실제로 색-자소 공감각 경험자들의 뇌기능영상화 연구들을 보면, 이들이 무채색의 글자나 숫자를 볼 때 색처리를 담당하는 뇌 영역이 활성화됐다.





공감각 연구는 최근 저명한 과학저널을 빈번히 장식하고 있다. 공감각은 일반적인 감각 간 통합이라든지, 의식적 지각 경험, 신경가소성 등 심리학과 인지신경과학에서 난제로 남아있는 중요한 문제들과 연결되며, 이런 문제들에 대한 해답을 제시해줄 가능성이 있기 때문이다.

우리나라에는 이제까지 공감각 현상이 본격적으로 소개된 적이 없으며, 한국인을 대상으로 한 공감각 연구도 전무하다. 그러나 서구의 인구 조사 결과로 유추해 볼 때, 한국인 중에도 공감각을 경험하는 비율이 낮지는 않을 것이다. 이런 사람들을 찾게 된다면, 우리 언어와 문화의 특성과 기존의 서구 연구 결과를 비교하는 연구가 가능하다. 지금, 이 글을 읽으면서 자신의 공감각 경험을 재발견하거나, 주위의 공감각 경험자를 알고 있는 분들의 연락을 기다린다.

P r o f i l e
김채연 교수
2006년 미국 밴더빌트대 심리학과에서 인지신경과학으로 박사학위를 받았다. 공감각 이외에도 시지각, 의식, 예술과 뇌 등에 대한 다수의 연구 성과를 발표했다. 현재 연세대 심리학과 BK21 사업단의 연구교수로 재직하고 있다.



색-자소 공감각자가 글자를 볼 때 뇌의 활동을 분석해보면 글자를 처리하는 영역(녹색)과 색을 처리하는 영역(빨간색)이 함께 활성화돼 위쪽 피질(파란색)로 정보를 보냄을 알 수 있다.
나도 공감각 경험자?




위 그림에서 ‘2’가 몇 개일까? 그리고 어떤 모양으로 배치돼 있을까?

답은 ‘6개가 삼각형을 이루고 있다’이다. 아직도 찾지 못했다면 67쪽 오른쪽 하단의 그림에 답이 나와 있다. 그런데 위의 그림을 보고 바로 정답을 맞추는 사람들이 있다. ‘색-자소 공감각’ 경험자로 이들은 글자나 숫자를 볼 때 특정한 색이 함께 보인다. 보통 사람들은 위의 그림을 보고 ‘5’ 사이에 섞여있는 ‘2’를 집어내기 어렵지만 ‘5’가 ‘녹색’으로 ‘2’가 ‘빨간색’으로 보이는 공감각 경험자는 쉽게 구분할 수 있다. 혹시 나도 공감각 경험자가 아닐까? 이런 궁금증이 든다면 아래의 질문을 읽고 자신이 공감각 경험자인지 추측할 수 있다.





1. 숫자나 글자를 보면 색깔이 보입니까? 예를 들어 글자 ‘가’를 보면 ‘노란색’이 보이고 숫자 ‘5’에서 ‘자주색’이 느껴짐.
1) 그렇다. 비슷한 경험을 했다.
2) 아니다. 그런 경험을 한 적이 없다.

2. 요일이나 달에서 특정한 색상이 떠오릅니까? 예를 들어 ‘7월’에서 늘 ‘바다쪽빛’이, ‘수요일’에서 항상 ‘오렌지색’이 느껴짐.
1) 그렇다. 비슷한 연상이 떠오른다.
2) 아니다. 그런 연상이 떠오른 적이 없다.
3. 요일이나 달, 연도가 특정한 위치를 떠올리게 합니까? 예를 들어 ‘9월’은 항상 몸에서 왼쪽 1m쯤에 존재함.
1) 그렇다. 늘 이런 종류의 공간감을 느낀다.
2) 아니다. 이런 종류의 연상이 떠오른 적이 없다.

4. 소리를 들으면 색상이 느껴집니까? 예를 들어 차의 ‘경적 소리’가 ‘녹색’으로 보이고 ‘C단조’가 ‘분홍색’으로 보임.
1) 그렇다. 그런 경험을 한다.
2) 아니다. 그런 경험을 한 적이 없다.





5. 어떤 단어가 입안에서 맛을 느끼게 합니까? 예를 들어 ‘동아’라는 단어가 ‘도토리묵’의 쌉쌀한 맛을 느끼게 함.
1) 그렇다. 이런 현상에 익숙하다.
2) 아니다. 이런 걸 느껴본 적이 없다.

6. 어떤 냄새를 맡았을 때 촉감이 느껴집니까? 예를 들어 ‘커피 향’이 ‘차가운 유리의 표면을 만지는’ 느낌을 불러일으킴.
1) 그렇다. 그런 경험을 해봤다.
2) 아니다. 이런 일이 일어나지 않았다.

7. 지금까지 몇 가지 공감각 유형을 소개했습니다. 이 밖에도 특이한 감각의 연합이 다수 보고됐습니다. 혹시 다른 사람은 모르는 자신만의 독특한 감각의 연합을 경험하고 있다고 생각하십니까? 움직이는 물체를 볼 때 자동적으로 어떤 소리가 들린다든지, 어떤 음식의 맛을 볼 때 특정한 형태가 보인다든지, 통증을 느낄 때 어떤 색을 본다든지 하는 경우입니다.
1) 그렇다. 내가 특이한 감각 경험을 한다고 생각한다.
2) 나와는 상관없는 일들이다.

위의 질문 가운데 하나라도 1번에 답한 경우는 공감각 경험자일 가능성이 크다.
| 글 | 김채연 연세대 심리학과 연구교수 ㆍchai-youn.kim@yonsei.ac.kr |




내과학상자담기  E-MAIL 프린트 카카오스토리 트위터 페이스북 RSS

나도 한마디 0개의 댓글이 있습니다.

등록하기

목록


내 당근 보러가기

내 뱃지 보러가기

TOP