정보 처리는 뇌를 컴퓨터에 비유해서 정리한 것이 정보 처리 이론입니다. 컴퓨터의 입력 – 처리 – 출력의 과정을 본땄습니다. 감각을 통해 정보를 입력 받고 뇌를 거쳐 정보를 처리하고 정보를 가공해서 행동, 소리 등을 통해 출력하는 것이죠.
기억은 뇌에 저장한 정보입니다. 기억이 있기 때문에 과거, 현재, 미래를 인지하고 과거의 기억이 현재의 결과에 어떤 영향을 끼치는지 분석하고 이해할 수 있습니다. 기억이 없다면 우리는 지금 당장의 자극에 반응만 하는 삶을 살게 될 것입니다. 기억은 크게 3가지 단계를 거칩니다. 필요한 자극에 집중해 기억에 저장하는 입력, 정보를 일정 기간 동안 유지하는 저장, 정보를 사용하기 위해 저장된 것을 불러오는 불러오기입니다. 저장하고 사용하는 방식에 따라 감각 기억, 단기 기억, 장기 기억 등으로 나뉩니다.
기억의 작동 방식은 심리학자 리처드 애킨슨과 리처드 쉬프린이 세운 다중 저장소 모형이 널리 알려졌습니다. 단기 기억과 장기 기억이라는 개념이 도입된 모델이죠. 각 단계는 정보를 유지하는 시간에 따라 구분됩니다. 먼저 감각 기관을 통해 외부 정보를 수집하고, 짧은 시간 동안 감각 기억에 유지합니다. 그다음 지금 관심을 가져야 하는 정보를 선별적으로 단기 기억에 저장하고 감각 기억보다 조금 더 길게 유지를 하기 위해 짧게 암송합니다. 이 중 필요한 정보지만 정보량이 너무 많아 단기 기억으로 처리할 수 없을 때 장기 기억으로 정보를 전달합니다.
감각 기억은 우리가 신체를 이용해서 받아들이는 외부 정보를 저장하는 것입니다. 우리가 의식적으로 자극을 알아차리면 단기 기억으로 전환합니다. 눈, 코 , 입, 귀, 피부 등 다양한 기관에서 감각 신호를 뇌로 보냅니다. 이 중 지금 집중해야 하는 맥락에 따라 뇌가 집중할 정보를 선별하죠. 이 기억은 신체 기관의 기능에 영향을 받기 때문에 나이를 먹을수록 기억할 수 있는 능력이 쇠퇴합니다. 감각 기억은 모든 정보 처리의 첫 단계입니다.
감각 기억은 우리가 보통 알고 있는 기억과는 결이 다릅니다. 다른 문장으로 표현하면 자극이 중단되고 정보가 남는 것을 의미합니다. 남은 정보 중에 뇌가 음.. 이건 좀 집중할 필요가 있군.이라고 생각하면 그 기억이 단기 기억으로 전환되는 것 이죠. 주로 시각, 청각, 촉각 기억으로 나뉩니다.
단기 기억은 지금 인지하는 것이 무엇인지 알려 줍니다. 감각 기관이 수집한 다양한 정보를 이용해 정보를 빠르게 해속합니다. 감각 기억에 비해 지속 시간을 길지만 처리할 수 있는 용량이 적습니다. 반복적으로 정보를 복습하지 않으면 금방 잊어버립니다. 단기 기억은 지금 바로 해결할 문제를 해결하기 위한 단계로 모든 정보를 불필요하게 수집하지 않고 집중할 정보를 선택합니다. 그 다음 뇌가 기억할 수 있는 형태로 정보를 가공합니다. 이 때 정보를 시각 언어보다는 청각 언어로 기억하려는 경향이 강합니다. 그 다음 사물을 기억하기 위해 감각 정보를 반복합니다. 이를 시연이라 부르며 자극이 사라지기전에 동일한 자극을 스스로 반복합니다.
단기 기억의 용량은 의미가 있는 정보 단위인 청크 단위로 약 7+-2의 기억하는 것으로 측정했으나 후속 연구를 통해 평균 3~4개의 용량을 가지는 것을 발견합니다. 단기 기억의 망각은 지금 필요 없는 정보는 필요한 정보로 대치(displacement)되거나 시연하지 않아서 천천히 소멸하는 쇠퇴(decay)가 있습니다.
작업 기억은 정보를 저장하는 단기 기억보다는 능동적으로 정보를 다루는 과정을 가르킵니다. 작업 기억에서는 정보를 다뤄야하기 때문에 뇌가 다루기 좋은 형태로 부호로 저장합니다. 앨런 배들리는 이를 중앙 관리, 음운 반복, 시공간 그림, 일화 일시 보관의 네 가지 요소로 구성된 모델을 제시했습니다. 이 요소들은 서로 간섭하지 않습니다.
음운 반복에서는 수집한 소리 정보를 의미 있는 소리로 부호화해 1.5초~2초 정도 짧은 시간 동안 잠시 저장합니다. 이 때 암송하지 않으면 2초 이내에 정보가 사라집니다. 수화와 같은 시각 언어 역시 같은 소리 정보로 변환해서 저장할 수 있습니다. 시공간 그림은 시각, 공간 정보를 저장합니다. 일화 일시 보관은 기억이 조각단 단편적인 사건으로 인지 되지 않고 연속적으로 일어난 시퀀스 임을 전달하는 역할을 합니다. 중앙 관리는 소리 언어, 시공간 언어, 짧은 일화 정보를 수집해 어디에 집중할지 정하고 판단하는 역할을 하며 정보를 저장하지는 않습니다.
장기 기억은 오랜 시간 정보를 저장하는 방식입니다. 용량은 거의 무한대이며 복잡한 네트워크로 구성됩니다. 뉴런이 서로 연결되어 시냅스라 불리는 연결점을 만듭니다. 연결이 약하면 금방 정보가 사라질 수 있고 연결이 강하면 오랫동안 기억할 수 있습니다. 크게 명시 기억과 암묵 기억으로 나뉩니다.
명시적 기억은 의식이 있는 상태에서 회상할 수 있는 기억으로 의미 기억과 일화 기억으로 나뉩니다. 지식과 알고 있는 사실이 명시적 기억에 포함됩니다. 의미 기억은 당시의 환경과 상황과 관계 없는 순수한 실제 사건에 대한 정보 그 자체를 기억하는 것을 말합니다. 일화 기억은 이와 반대로 환경과 상황에 대한 맥락 정보가 종합된 기억입니다. 이러한 정보 중 자신에 대한 기억은 자서전 기억이라고 합니다.
암묵 기억은 의식이 없어도 자동으로 기억할 수 있는 정보입니다. 절차 기억과 정서 기억으로 나뉩니다. 절차 기억은 특정 행동을 하는 과정이나 지식을 기억하는 것으로 쉽게 실행하고 표현할 수 있는 지식을 의미합니다. 자전거를 타는 법과 같은 지식을 예로 들 수 있습니다. 주로 반복을 통해 습득합니다. 감정 기억은 스스로 의식적으로 기억하려하지 않지만 다양한 방식으로 발현된 강렬한 감정이 기억에 남는 것을 뜻합니다. 다른 종류의 기억들이 촉발제가 되어 감정 기억이 살아나는 경우가 많습니다.
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