어린 침팬지들과 아이들의 이러한 차이를 신경 과학 차원의 거울 뉴런을 통해 설명할 수 있다. 거울 뉴런은 신경 세포의 일종으로 다른 행위자의 행동을 관찰하기만 해도 자신이 그 행동을 직접 할 때와 동일한 활성화를 보인다. 실험에 따르면 ‘행동에 대한 관찰’, ‘관찰을 포함하지 않은 행동의 실행’ 그리고 ‘모방’에서 거울 뉴런의 활성화 정도가 상이하다. 거울 뉴런은 ‘행동에 대한 관찰’보다 ‘관찰을 포함하지 않은 행동의 실행’에서 더 많은 활성화가 일어났고, ‘모방’에서 가장 높은 활성화를 보였다. 그리고 상대방의 행동 목표가 분명하다고 판단될 때는 거울 뉴런의 활성화가 영장류 모두에게서 일어난다. 반면 목표 관찰이 어려운 상황에서는 인간을 제외한 영장류의 거울 뉴런은 거의 활성화되지 않는다. 즉 투명 상자의 위 칸과 관련된 행동의 목표를 관찰하지 못하여 해당 행동을 따라 하지 않는다고 설명할 수 있다. 인간의 거울 뉴런은 행동 목표 외에도 행동이 실행되는 방식이나 의도 모두에서 정교하게 활성화될 수 있다.
- 2023학년도 교육청 전국연합학력평가 -
이러한 차이를 … 거울 뉴런을 통해 설명할 수 있다.
철수 쌤은 개념(槪念)과 현상(現象) 사이의 관계를 의식하며 글을 읽는 버릇이 있다고 했다. 특히 과학 분야의 글에서는 더욱 그렇다. 지문에서도 ‘이러한 차이’라는 현상을 ‘거울 뉴런’이라는 개념으로 ‘설명할 수 있다’고 했다. 그 ‘차이’는 지문의 다음 내용에서 알 수 있다. 어린 침팬지들과 아이들을 대상으로 시범자의 행동을 관찰하여 이를 따라 하게 한 실험이 있다. 동일한 구조의 플라스틱 먹이 상자 2개를 이용하는데, 2개의 상자 차이는 내부가 투명하게 보이느냐 여부뿐이다. 각 상자의 위와 아래는 칸막이로 막혀 있다. 각 상자의 아래 칸에는 먹이와 먹이를 빼낼 수 있는 문이 있고, 위 칸에는 구멍만 뚫려 있다.
어린 침팬지들과 아이들은 상자의 위를 막대로 툭툭 친 뒤 구멍에 막대를 한 번 집어넣는 시범자를 관찰한다. 이어서 아래 칸의 문을 열고 막대기를 이용해서 먹이를 빼내는 시범자의 행동을 관찰한다. 어린 침팬지들은 불투명 상자의 경우 시범을 잘 따라 한 반면 투명 상자의 경우 그렇지 않았다. 먹이를 얻으려면 아래 칸만 필요하다는 것을 아는 듯이 불필요한 행동을 알아서 제거한 뒤 먹이를 획득했다. 그런데 아이들은 상자가 불투명하든 투명하든 시범자의 행동을 따라 했다. 그 내용은 전형적인 과학적 탐구 과정에 대한 설명인데, 철수 쌤은 다음과 같이 대상, 장치, 방법(과정), 결과 등을 정리하며 읽는 버릇이 있다.
그런데 위 내용 이후에도 실험 결과에 들어갈 내용이 지문에 더 있다. ‘거울 뉴런의 활성화 정도’가 다르다는 결과가 있다는 것이다. 이를 고려해 위 정리의 결과에 다음과 같은 내용을 추가하며 읽었다. - 거울 뉴런의 활성화 정도:
모방>행동에 대한 관찰>관찰을 포함하지 않은 행동의 실행
- 상황에 따른 거울 뉴런의 활성화 위 정리에서 보다시피 철수 쌤은 방법(과정)의 내용은 화살표로, 결과의 내용은 2×2의 칸으로 구성된 표로 그린다. 시간적 순서를 고려하고, 경우의 수를 따지는 수학적 사고를 활용해 글을 읽기 때문이다. 나아가 ‘거울 뉴런의 활성화 정도’를 부등호를 이용해 정리하는 것은 양의 비교에 대한 수학적 사고를 이용한 것이다.
투명 상자의 위 칸과 관련된 행동의 목표를 관찰하지 못하여 해당 행동을 따라 하지 않는다고 설명할 수 있다
과학은 현상을 개념으로 설명하되, 인과 관계를 고려해 설명한다. 예컨대 소금을 물에 녹였을 때 짠맛이 난다는 결과를 소금 알갱이가 눈에 보이지 않지만 남아 있는 것이라고 해석하는 것이 과학이다. 이를 잘 아는 철수 쌤은 과학 관련 글을 읽을 때 실험 결과를 어떻게 해석하는지를 유의하고 인과 관계를 파악하며 읽는 버릇이 있다.
지문에서도 실험 결과는 거울 뉴런의 개념을 적용해 해석하고 있다. 즉 ‘어린 침팬지들은 불투명 상자의 경우 시범을 잘 따라 한 반면 투명 상자의 경우 그렇지 않았다. … 그런데 아이들은 상자가 불투명하든 투명하든 시범자의 행동을 따라 했다’는 결과와, ‘행동 목표가 분명하다고 판단될 때는 거울 뉴런의 활성화가 영장류 모두에게서 일어난다. 반면 목표 관찰이 어려운 상황에서는 인간을 제외한 영장류의 거울 뉴런은 거의 활성화되지 않는다’는 결과를 ‘행동의 목표를 관찰하지 못하여 해당 행동을 따라 하지 않는다고 설명할 수 있다’고 한 것이다. 이때 철수 쌤은 ‘행동을 따라 하지 않는’ 원인은 ‘행동의 목표를 관찰하지 못’하는 것임을 파악한다.
