뇌가 생각을 말로 바꾸는 데 걸리는 시간은… □초

美연구진 뇌전극 실험으로 알아내
단어선택-문법-시제-발음과정 거쳐

취업 지망생 김모 씨는 최근 여러 회사에 지원했다가 최종 면접에서 번번이 탈락했다. 김 씨의 걱정은 머릿속에 답변은 맴도는데 말로 잘 표현이 안 된다는 것. 자꾸만 ‘그것, 저기’라는 불확실한 단어를 습관처럼 내뱉는다. 생각을 말로 바꾸는 과정에서 적정 타이밍을 놓치는 것이다. 과연 머릿속 뇌가 말하는 데 걸리는 평균시간은 얼마나 될까.

미국 샌디에이고 캘리포니아대 네드 새힌 박사와 하버드대 연구진은 두뇌가 문제를 인지하고 어휘를 떠올린 뒤 이를 문법에 맞게 말하는 데 0.6초가 걸린다는 사실을 알아냈다고 15일 발행되는 국제학술지 ‘사이언스’에 소개했다. 뇌에서 말을 이해하고 표현하는 영역은 알려져 있지만 구체적으로 생각이 말로 바뀌는 과정을 밝힌 것은 처음이다.

1865년 프랑스 의사 피에르 폴 브로카는 언어 생성을 관장하는 대뇌피질의 특정 영역을 발견했다. 훗날 과학자들이 브로카 영역이라고 부르는 곳이다. 다른 뇌 연구와 달리 언어 영역은 동물 실험으로 알아낼 수 없다 보니 언어가 생성되는 과정은 좀처럼 풀리지 않는 미지의 영역으로 남아 있었다.

미국 연구팀은 발작을 제어하기 위해 뇌에 전극을 꽂은 간질 환자에게서 실마리를 찾아보기로 했다. 환자에게 단어를 떠올리게 하고 시제나 단복수를 바꿔서 생각하게 한 뒤 수 밀리초(ms) 간격으로 뇌파를 측정해본 것이다. 그 결과 사람이 적절한 단어를 고르고 문법에 맞춰 말을 하는 데 최소 0.6초가 걸린다는 사실을 알아냈다. 연구진은 머릿속 생각이 말이 되기까지 최소 3가지가 넘는 복잡한 계산이 이뤄진다는 사실을 발견했다. 뇌가 외부 자극에 반응해 적절한 단어를 고르는 데는 0.2초, 문법에 맞춰 적절한 시제나 단복수를 결정하는 데까지 0.12초가 걸렸다. 여기에 발음을 결정하는 데 다시 0.13초, 입에서 소리를 내는 데 0.15초가 더 걸린다. 생각이 말로 바뀌는 데 합계 0.6초가 걸리는 셈이다.

과학자들은 이번 연구로 언어 표현 과정에서 복잡한 뇌 작용은 물론 말을 더듬는 언어장애 원인을 밝힐 수 있을 것으로 기대하고 있다. 22일은 세계 말더듬의 날이다.

박근태 동아사이언스 기자 kunta@donga.com

정답: 0.6