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문제 정의
- 실험 2에서는 차폐출현간격을 네 단계로 세분화하고 기억항목의 개수를 1∼4개로 변화시켜 시각작업기억의 공고화 과정과 비교처리 과정의 시간적 처리 특성(temporal characteristics)을 좀 더 극명하게 대조시키는데 목적을 두었다.
제안 방법
- 실험 1의 기억차폐시행과 검사차폐시행 간 변화탐지 정확도의 평균치를 차폐출현간격 조건별로 그림 2에 제시하였다. 각 구획 내에서 차폐가 뒤따르지 않을 경우 즉 차폐없음 시행의 정확도를 제외하고, 차폐가 있을 경우의 차폐 간섭의 정도를 비교하기 위해 두 유형의 시행들을 분리하였다. 먼저 개별 구획 내에서 차폐없음 시행의 정확도는 기억차폐의 경우 88.
- 개별 피험자는 각각 288회의 시행들로 구성된 기억차폐 구획(trial block)과 검사차폐 구획을 모두 수행하였으며 개별 피험자 별로 두 구획의 할당 순서를 교차시킴으로써 제시 순서를 역균형화시켰다. 개별 구획내의 총 288회의 시행은 96회의 즉시차폐 및 96회의 지연차폐시행 그리고 차폐가 제시되지 않은 나머지 96회의 차폐없음 시행들로 구성되었다.
- 피험자는 총 896회의 시행으로 이루어진 기억차폐시행(12명) 또는 검사차폐시행(12명)을 수행하였다. 기억 및 검사차폐조건은 각각 16가지의 시행 유형(항목의 개수; 1, 2, 3, 4와 차폐 출현 간격; 117ms, 234ms, 350ms, 584ms)으로 구성되었으며, 각 시행 유형에는 변화있음(change) 28시행 그리고 변화없음(no-change) 28시행 씩 총 56개의 시행이 있었다. 개별 시행 내에서 피험자는 실험 1과 동일하게 기억항목과 검사항목 간 색상 변화의 유무를 보고하였다.
- 본 연구는 변화탐지 과제에서 기억항목 또는 검사항목에 뒤이어 제시된 패턴차폐자극의 지연시간을 단계적으로 세분화하고, 항목의 개수를 조절함으로써 시각작업기억 공고화 과정과 비교처리 과정의 시간적 처리 특성을 조사하였다. 실험 결과, 역행 패턴차폐자극이 기억항목에 뒤이어 제시되는 경우 항목 개수가 상대적으로 증가함과 동시에 차폐출현간격이 점진적으로 감소할 경우 그에 상응하는 변화 탐지 정확도가 체계적으로 감소하는 것이 관찰되었다.
- 본 연구는, 이처럼 역행 패턴차폐의 영향아래 상이한 결과가 예상되는 기억 공고화 과정과 비교 처리 과정을 대조함으로써 변화탐지과제에서 요구되는 시각작업 기억 표상의 형성과정과 재인(recognition)과정의 처리 특성을 조사하였다. 이를 위해 변화탐지과제의 기억항목에 뒤이어 패턴차폐를 제시하는 경우와 검사항목에 뒤이어 제시하는 경우에 걸쳐 차폐자극에 의한 간섭 효과의 유무 여부를 조사하였다.
- 005. 상호작용의 근원을 조사하기 위해 먼저 기억차폐 및 검사차폐 각각 조건 내에서 즉시 및 지연차폐 조건 간 평균 차이에 대한 단순주효과 분석을 실시하였다. 그 결과 기억차폐 조건에서 즉시와 지연차폐 조건 간 차이(60.
- 실험 1에서는 변화탐지과제를 사용하여 복잡한 문양의 패턴차폐자극을 기억항목 또는 검사항목에 뒤이어 제시함으로써 기억 공고화 과정과 재인 과정에 개입이 예상되는 차폐자극의 간섭 효과를 관찰하였다. 이와 같은 역행 패턴차폐자극은 기억 항목에 뒤이어 즉각적으로 제시될 경우 변화탐지 정확도를 감소시키는 것으로 알려져 있다[10].
- 실험 2에서 사용된 색상 도형과 패턴차폐자극은 실험 1과 동일하였으나 Vogel 등[10]의 실험에서 사용된 기억항목의 노출 시간(100ms)과의 일관성을 유지하기 위해 100ms로 노출 시간을 증가시켰다. 기억차폐조건과 검사차폐조건의 기억 및 검사항목 노출 시간을 100ms로 조정하였고, 차폐 출현 간격을 네 수준으로 단순화 시킨 것을(467ms을 제외)제외하고는 실험 2의 기억차폐조건에서 사용된 자극 및 절차는 Vogel 등[10]의 실험(Experiment 1 참고)에서 사용된 것과 동일하였다.
- 실험 2에서는 Vogel 등[10]의 연구에서 관찰된 기억 공고화 과정에 대한 역행 패턴차폐의 간섭효과뿐만 아니라, 실험 1의 결과에 근거하여 기억항목과 검사항목 간 비교처리 과정에 역행 패턴차폐가 초래하는 간섭 효과에 대한 관찰을 시도하였다. 실험 1에서는 시각작업기억의 비교처리 과정이 공고화 과정에 비해 상대적으로 신속하고 정확하게 수행됨이 관찰되었다.
- 또한 비교처리 과정이 공고화 과정에 비해 매우 신속하고 정확하게 처리된다면 검사차폐조건에서 차폐출현간격의 증감은 항목개수가 늘어남에 따른 변화탐지 정확도의 감소패턴에 큰 영향을 주지 못할 것을 예견할 수 있다. 실험 2에서는 이러한 예견에 근거하여 두 차폐조건 간 변화탐지 정확도 패턴의 차이 여부를 조사하는데 중점을 두었다.
- 따라서 차폐출현간격이 감소하고 항목의 개수가 증가함에 따라, 검사항목 보다는 기억항목에 뒤이어 차폐자극이 뒤따를 경우에 차폐간섭효과가 상대적으로 커질 수 있으며 결과적으로 변화탐지 정확도가 더욱 감소할 것을 예측할 수 있다. 실험 2에서는 이와 같은 예상아래 기억항목에 뒤이어 차폐가 출현하는 조건(기억차폐조건)과 검사항목에 뒤이어 차폐가 출현하는 조건(검사차폐조건) 간 차폐출현간격과 항목개수 변인의 상호작용의 상대적 크기를 비교함으로써 시각작업기억 공고화 과정과 비교 처리 과정의 시간적 처리 특성을 관찰하였다.
- 본 연구는, 이처럼 역행 패턴차폐의 영향아래 상이한 결과가 예상되는 기억 공고화 과정과 비교 처리 과정을 대조함으로써 변화탐지과제에서 요구되는 시각작업 기억 표상의 형성과정과 재인(recognition)과정의 처리 특성을 조사하였다. 이를 위해 변화탐지과제의 기억항목에 뒤이어 패턴차폐를 제시하는 경우와 검사항목에 뒤이어 제시하는 경우에 걸쳐 차폐자극에 의한 간섭 효과의 유무 여부를 조사하였다. 기억 공고화 과정에 비해 비교 처리 과정이 상대적으로 신속하고 즉각적으로 수행된다면, 기억항목에 뒤이어 즉각적으로 패턴차폐가 제시되는 경우보다 검사항목에 뒤이어 제시되는 경우 차폐자극의 영향력이 감소할 것이다.
- 반면에 기억항목과 검사항목 간의 비교 처리 과정이 매우 신속하고 정확하게 수행된다는 기존의 연구 결과를 고려할 때[1], 차폐자극이 검사자극에 뒤이어 제시될 경우 기억항목에 뒤이어 제시되는 경우보다 상대적으로 변화탐지 정확도가 높을 가능성이 있다. 이와 같은 가능성을 고려하여 실험 1에서는 Vogel 등[10]의 연구에서 사용된 것과 동일한 패턴차폐를 기억항목 또는 검사항목에 뒤이어 제시하되 차폐자극 출현시간간격을 두 종류로 간소화하고 항목의 개수를 4개로 고정하여 역행 패턴차폐가 공고화 과정과 비교 과정에 미치는 영향을 관찰하였다.
- 전체 시행 중 50%의 시행들에서는 기억항목과 검사항목이 동일하였으며, 나머지 50%의 시행들에서는 검사항목 중 한 항목의 색상이 기억항목의 그것과 달랐다. 피험자는 기억항목과 검사항목이 동일한지 즉, 기억된 항목과 검사 자극으로 제시된 항목 간에 차이가 있는지의 여부를 보고하는 변화탐지과제(change detection task)를 수행하였다.
- 개별 구획내의 총 288회의 시행은 96회의 즉시차폐 및 96회의 지연차폐시행 그리고 차폐가 제시되지 않은 나머지 96회의 차폐없음 시행들로 구성되었다. 피험자는 본 시행을 시작하기에 앞서 기억차폐시행과 검사차폐시행 각각 48회의 연습시행을 수행하였다. 피험자에게는 반응의 정확성이 강조되었으며 신속성은 강조되지 않았다.
대상 데이터
- 실험에서 사용된 모니터는 19인치 LCD 모니터였으며, 화면 주사율은 60Hz이었다. 실험에 사용된 자극을 구성하는데 사용된 색상은 CIE 1931 색상좌표 체계(International Commission on Illumination 1931 xyY color coordinate)를 기준으로2) 빨강(x = .544, y = .337, 2.00 cd/㎡), 파랑(x = .237, y = .212, 1.22 cd/㎡), 하늘색(x = .282, y = .412, 8.04 cd/㎡), 노랑(x = .463, y = .404, 4.41 cd/㎡), 녹색(x = .314, y = .510, 5.59 cd/㎡), 자주색(x = .433, y = .290, 3.07 cd/㎡), 흰색(x = .376, y = .394, 10.73 cd/㎡), 검정색(x = .302, y = .320, 0.47 cd/㎡) 총 8가지 색상이며, 모든 자극들은 회색(x = .341, y = .353, 1.12 cd/㎡) 배경 화면위에 제시되었다.
- 실험 1의 기억차폐시행에서 사용된 자극과 절차는 과거 Vogel 등[10]의 연구에서 사용된 그것과 유사하지만, 자극의 개수가 네 개로 고정되었으며 자극 노출 시간이 50ms1)로 짧아졌고 차폐출현간격(MSOA)이 두 종류로 단순화되었다는 점에서 차이가 있다. 실험에서 사용된 모니터는 19인치 LCD 모니터였으며, 화면 주사율은 60Hz이었다. 실험에 사용된 자극을 구성하는데 사용된 색상은 CIE 1931 색상좌표 체계(International Commission on Illumination 1931 xyY color coordinate)를 기준으로2) 빨강(x = .
- 중앙대학교에서 지각심리학 수업을 수강하는 19∼24세 사이의 피험자 24명이 실험에 참여하였다.
- 중앙대학교에서 지각심리학 수업을 수강하는 20∼22세 사이의 피험자 8명이 실험에 참여하였다.
- 피험자는 총 896회의 시행으로 이루어진 기억차폐시행(12명) 또는 검사차폐시행(12명)을 수행하였다. 기억 및 검사차폐조건은 각각 16가지의 시행 유형(항목의 개수; 1, 2, 3, 4와 차폐 출현 간격; 117ms, 234ms, 350ms, 584ms)으로 구성되었으며, 각 시행 유형에는 변화있음(change) 28시행 그리고 변화없음(no-change) 28시행 씩 총 56개의 시행이 있었다.
데이터처리
- 다음으로 그림 3의 (가)와 (나)에서 기억차폐조건과 검사차폐 개별 조건 내에서 차폐출현시간이 지연됨에 따른 항목개수 효과 패턴이 서로 다른 것을 고려할 때 두 차폐 내에서 차폐출현시간 x 항목개수 변인 간의 상호작용 패턴이 상이할 가능성을 의미한다. 기억 및 검사차폐 조건에서 차폐출현시간에 따른 항목개수 효과의 유무를 조사하기 위해 기억 및 검사차폐 조건별로 차폐출현시간 x 항목개수 변인 간 반복측정에 근거한 이원변량분석(repeated-measure 2-way ANOVA)을 실시하였다. 분석결과 각 차폐 조건에서 두 변인 간 상호작용은 모두 통계적으로 유의미하였다, 각각 F(9, 99) = 5.
- 다음으로 차폐없음 시행의 정확도와 차폐있음 시행의 각 조건에서 산출된 변화 탐지 정확도 간 차이를 비교하기 위해 앞서 차폐없음 조건에서 합산된 정확도 값(86.8±4.58)을 차폐유형에 따른 즉시 및 지연 차폐 총 네 조건의 변화탐지 정확도에 대해 쌍별 비교 검증(paired sample t-test)을 하였다.
- 98) 전반적으로 변화탐지가 정확함을 의미한다. 또한 항목개수 및 차폐출현 간격 각각의 변인이 변화탐지 정확도의 증감에 미치는 영향을 조사하기 위해 기억 및 검사차폐조건 간 정확도를 합산(collapse)하여 항목개수와 차폐출현간격 각각의 변인에 대한 일원변량분석(1-way ANOVA)을 실시하였다. 분석 결과 항목개수(1,2,3,4 조건별 97.
- 실험 2의 결과를 그림 3에 제시하였다. 먼저 기억 및 검사차폐 유형 간 차폐출현시간의 증감에 따라 항목개수 효과의 패턴이 변화하는지 조사하기 위해, 차폐유형(집단간) x 차폐출현시간(집단내) x 항목개수(집단내) 변인 간 혼합설계(mixed design)에 근거한 삼원변량분석(3-way ANOVA)을 실시하였다. 분석결과 차폐유형, 차폐출현시간 그리고 항목개수의 주효과는 모두 통계적으로 유의미하였다, 각각 F(1, 22) = 6.
- 반면 개별 구획 내에서 차폐가 제시된 차폐있음 시행들의 경우, 차폐유형(기억 및 검사차폐)과 차폐출현간격(즉시와 지연)에 따른 변화탐지 정확도의 변화를 조사하기 위해 두 변인을 대상으로 반복측정에 근거한 이원 변량 분석(repeated-measure 2-way ANOVA)을 실시하였다. 분석 결과 먼저 피험자의 변화탐지 정확도는 전반적으로 기억차폐시행(65.
성능/효과
- 검사항목은 전체 시행 중 50%의 시행들에서 기억항목과 동일하였으며, 나머지 50%의 시행들에서는 한 항목의 색상이 기억항목의 색상과 달랐다. 그림 1 (나)에 실험 1의 검사차폐시행에서 사용된 자극과 절차를 도해하였다.
- 기억항목과 패턴차폐자극 사이의 제시시간간격(interstimulus interval, ISI)은 즉시차폐(immediate masking) 조건의 경우 14ms 그리고 지연차폐(delayed masking) 조건의 경우 100ms였다. 결과적으로 기억항목의 출현으로부터 차폐자극의 출현까지의 차폐출현간격(mask onset-asynchrony, MSOA)은 각각 64ms와 150ms였다. 마지막으로 검사항목이 50ms동안 제시되었으며, 기억항목과 검사항목 간 기억 지연 시간(memory delay)은 차폐출현간격과 차폐노출시간(mask duration)을 모두 포함한 도합 950ms였다.
- 결과적으로 차폐 조건 변인과 항목개수 및 차폐출현간격 세 변인의 삼원 상호작용이 유의미하고, 기억 및 검사차폐조건 각각에서 항목개수와 차폐출현간격 변인 간 이원상호작용이 공히 관찰되었다는 사실은 그림 3에 제시된 결과에서 드러난 바와 같이 기억 및 검사차폐조건 간 차폐출현간격과 항목개수의 변화에 따른 변화 탐지 정확도의 상이한 패턴이 궁극적으로는 기억차폐조건에서의 차폐 간섭효과가 검사차폐조건에서의 차폐 간섭효과보다 더욱 강력했기 때문인 것으로 해석할 수 있다. 바꿔 말하면 기억차폐 조건 내에서 차폐출현시간의 감소와 항목개수 증가에 따라 변화탐지 정확도가 감소하는 정도가 검사차폐 조건 내에서 차폐출현시간의 감소와 항목개수 증가에 따라 정확도가 감소하는 정도에 비해 상대적으로 컸음을 의미한다.
- 결론적으로 본 연구는 기억항목에 뒤이어 역행패턴차폐가 제시될 경우 기억공고화 과정에 초래하는 강력한 차폐 효과에 비해 검사항목에 뒤이어 역행패턴차폐가 제시될 경우 상대적으로 차폐간섭의 효과가 감소함을 보여줌으로써 기억항목과 검사항목의 비교 과정이 기억항목의 공고화 과정에 비해 상대적으로 신속하고 정확하게 처리될 수 있음을 보여주었다. 그럼에도 불구하고 비교과정에서 관찰된 차폐간섭효과의 정확한 원인을 규명하지 못했다는 한계점이 존재하며 후속 연구는 이러한 제한점을 극복하는 방향으로 수행됨이 바람직할 것이다.
- 그 결과 기억차폐 조건에서 즉시와 지연차폐 조건 간 차이(60.3±3.8 vs. 70.1±4.48) 그리고 검사차폐 조건에서 즉시와 지연차폐 조건 간 차이(53.9±12.5 vs. 84.6±3.70)는 모두 통계적으로 유의미하였다, 각각 t(7) = -5.58, p < .005 그리고 t(7) = -7.02, p < .001.
- 실험 1에서는 기억 또는 검사항목에 뒤이어 차폐자극이 14ms의 간격을 두고 즉각적으로 뒤따를 경우 변화탐지 정확도가 현격히 저하됨이 관찰되어 변화탐지 과정에서 요구되는 기억항목의 견고한 표상 형성 및 비교처리 과정에 역행 패턴차폐가 공히 간섭을 초래할 수 있음을 보여주었다. 그러나 동일한 역행 패턴차폐자극이 기억 또는 검사항목에 뒤이어 100ms의 간격을 두고 지연되어 제시될 경우 기억항목에 대한 차폐 효과는 여전히 강력한 반면에 검사항목에 대한 차폐효과는 크게 감소하는 것이 관찰되었다.
- 실험 결과, 역행 패턴차폐자극이 기억항목에 뒤이어 제시되는 경우 항목 개수가 상대적으로 증가함과 동시에 차폐출현간격이 점진적으로 감소할 경우 그에 상응하는 변화 탐지 정확도가 체계적으로 감소하는 것이 관찰되었다. 그러나 차폐자극이 기억항목 뒤에 제시된 경우에 비해 검사항목 뒤에 제시된 경우에 이와 같은 체계적 간섭 효과는 상대적으로 감소하는 것으로 나타났다. 패턴차폐자극이 검사항목에 뒤이어 제시된 경우 차폐자극에 의한 간섭효과가 눈에 띄게 감소했다는 사실은 결국, 시각작업기억에 형성된 기억표상과 기억표상을 검사하기 위한 검사항목을 대조하는(matching) 과정이 기억항목을 시각작업기억에 저장하는 과정에 비해 상대적으로 신속함을 의미한다.
- 그럼에도 불구하고 실험 2에서는 검사차폐조건에서 차폐출현간격이 짧아지고 항목개수가 늘어남에 따라 변화탐지가 상대적으로 저하되어 차폐에 의한 간섭 효과가 완전히 사라지지 않는 것이 관찰되었다. 이는 항목개수가 3개 혹은 4개일 경우 117ms의 차폐출현간격이 제공된 검사차폐 조건의 정확도가 234ms 이상의 차폐 출현 간격이 제공된 경우에 비해 일관되게 다소 낮았기 때문일 가능성이 크다.
- 즉 실험 2의 검사차폐 조건에서 차폐출현간격이 117ms로 짧아질 경우 관찰되는 부분적인 차폐 간섭 현상은, 실험 1의 검사차폐 조건에서 64ms에서 150ms로 차폐출현간격이 늘어남에 따라 차폐효과가 완전히 사라졌으므로 감각적 수준의 간섭으로는 설명하기 어렵다. 따라서 검사 항목에 대한 감각 및 지각적인 처리가 종료된 후 기억항목과 검사항목간의 정확한 비교를 위해서는 추가적인 처리가 요구될 가능성이 있으며, 이러한 추가적이 처리 때문에 실험 2의 검사차폐 117ms 조건에서 234ms 조건에 비해 상대적인 정확도의 감소가 나타났을 가능성이 있다.
- 그러나 검사차폐 조건의 즉시차폐 시행에서 60% 이하의 저조한 변화탐지가 관찰되었는데 이는 64ms의 시간이 제공될 경우 검사항목에 뒤이어 제시된 차폐자극의 간섭효과가 기억항목에 뒤이어 제시된 차폐의 간섭효과 만큼 강력했음을 의미 한다. 따라서 검사항목에 대한 감각적 분석과 동시에 기억항목과 검사항목 간의 대조(matching)에 근거한 변화탐지가 수행되는 비교처리과정은 64ms의 시간이내에는 정확히 수행될 수 없으며 그 이상의 시간이 필요함을 추측할 수 있다. 시각자극에 대한 감각적 처리과정이 일반적으로 약 60ms 이내에 종료될 수 있다는 기존 보고[10]를 고려할 때 결과적으로 비교처리 과정은 감각적 분석에 소요되는 시간 이상의 추가적인 시간이 필요하며 다만 비교처리를 완료하는 데 소요되는 시간이 기억항목들에 대한 시각작업기억 공고화에 소요되는 시간보다 상대적으로 짧을 가능성이 있음을 추측할 수 있다3).
- 실험 1에서는 시각작업기억의 비교처리 과정이 공고화 과정에 비해 상대적으로 신속하고 정확하게 수행됨이 관찰되었다. 따라서 차폐출현간격이 감소하고 항목의 개수가 증가함에 따라, 검사항목 보다는 기억항목에 뒤이어 차폐자극이 뒤따를 경우에 차폐간섭효과가 상대적으로 커질 수 있으며 결과적으로 변화탐지 정확도가 더욱 감소할 것을 예측할 수 있다. 실험 2에서는 이와 같은 예상아래 기억항목에 뒤이어 차폐가 출현하는 조건(기억차폐조건)과 검사항목에 뒤이어 차폐가 출현하는 조건(검사차폐조건) 간 차폐출현간격과 항목개수 변인의 상호작용의 상대적 크기를 비교함으로써 시각작업기억 공고화 과정과 비교 처리 과정의 시간적 처리 특성을 관찰하였다.
- 또한 차폐있음 시행들에서, 즉시차폐와 지연차폐의 정확도 간 차이는 차폐자극이 기억항목에 뒤이어 제시된 경우(60.3±3.8 vs. 70.1±4.48)보다 검사항목에 뒤이어 제시된 경우(53.9±12.5 vs. 84.6±3.70)에 상대적으로 증가했는데 이를 확인하기 위해 차폐유형 변인과 차폐출현간격 변인 간 상호작용 여부를 조사한 결과 두 변인 간 상호작용은 유의미하였다, F(1, 7) = 27.1, p < .005.
- 결과적으로 기억항목의 출현으로부터 차폐자극의 출현까지의 차폐출현간격(mask onset-asynchrony, MSOA)은 각각 64ms와 150ms였다. 마지막으로 검사항목이 50ms동안 제시되었으며, 기억항목과 검사항목 간 기억 지연 시간(memory delay)은 차폐출현간격과 차폐노출시간(mask duration)을 모두 포함한 도합 950ms였다.
- 반면에 검사차폐 조건의 경우 즉시 및 지연차폐시행 간 평균 정확도의 차이는 약 30% 정도로 기억차폐 조건의 약 10% 차이와 비교할 때 차폐출현간격의 증가에 따른 현격한 정확도의 상승이 있었다. 바꿔 말하면 차폐출현간격이 64ms에서 150ms로 증가함에 따라 기억차폐 조건의 변화탐지 정확도는 약 70% 이하에 머물렀던 반면에 검사차폐 조건의 정확도는 60%이하에서 80%이상으로 정확도의 현저한 상승이 있었다. 이는 차폐출현간격이 64ms에서 150ms로 늘어남에 따라 기억차폐 조건에서는 차폐간섭 효과가 그대로 유지된 반면에 검사차폐 조건에서는 차폐간섭 효과가 크게 감소했음을 의미한다.
- 반면 즉시 및 지연차폐의 각 조건 내에서 기억 및 검사차폐 조건 간 평균차이에 대한 단순주효과 분석을 실시한 결과, 즉시차폐조건의 경우 기억차폐와 검사차폐시행 간 변화탐지 정확도(60.3±3.8 대 53.9±12.52)의 차이는 통계적으로 유의미하지 않았으나, t(7) = 1.35, p = .22, 지연차폐조건의 경우(70.1±4.48 대 84.6±3.70) 통계적으로 유의미한 차이가 있었다, t(7) = -12.3, p < .01.
- 반면에 검사차폐 조건의 경우 즉시 및 지연차폐시행 간 평균 정확도의 차이는 약 30% 정도로 기억차폐 조건의 약 10% 차이와 비교할 때 차폐출현간격의 증가에 따른 현격한 정확도의 상승이 있었다. 바꿔 말하면 차폐출현간격이 64ms에서 150ms로 증가함에 따라 기억차폐 조건의 변화탐지 정확도는 약 70% 이하에 머물렀던 반면에 검사차폐 조건의 정확도는 60%이하에서 80%이상으로 정확도의 현저한 상승이 있었다.
- 분석 결과 먼저 피험자의 변화탐지 정확도는 전반적으로 기억차폐시행(65.2±6.47)보다는 검사차폐시행(69.3±18.2)에서 향상된 패턴이 관찰되었으나, 차폐유형(기억 및 검사차폐) 변인의 주효과는 유의미하지 않았다, F(1, 7) = 2.17, ns.
- 분석 결과 항목개수(1,2,3,4 조건별 97.3±2.54, 95.7±2.49, 91.8±4.3 , 86.5±6.24) 및 차폐출현간격(117, 234, 350, 584ms 조건별 89.8±4.85, 93.1±3.91, 94.1±3.60, 94.2±3.01) 조건에서 얻어진 평균들 간 차이는 통계적으로 유의미했다, 각각 F(3, 92) = 31.6, p < .001 그리고 F(3, 92) = 6.67, p < .001.
- 분석 결과, 차폐없음 조건(86.8±4.58)과 검사차폐 조건의 지연차폐 시행의 평균(84.6±3.70)간에 통계적으로 유의미한 차이가 없었으나, t(7) = 2.17, ns, 이를 제외한 나머지 조건들에서는 통계적으로 유의미한 차이가 관찰되었다, ps < .01.
- 분석결과 각 차폐 조건에서 두 변인 간 상호작용은 모두 통계적으로 유의미하였다, 각각 F(9, 99) = 5.60, p < .001 그리고 F(9, 99) = 2.74, p < .01.
- 분석결과 차폐유형, 차폐출현시간 그리고 항목개수의 주효과는 모두 통계적으로 유의미하였다, 각각 F(1, 22) = 6.44, p < .05, F(3, 66) = 21.7, p < .01, 그리고 F(3, 66) = 91.72, p < .01.
- 실험 1에서는 기억 또는 검사항목에 뒤이어 차폐자극이 14ms의 간격을 두고 즉각적으로 뒤따를 경우 변화탐지 정확도가 현격히 저하됨이 관찰되어 변화탐지 과정에서 요구되는 기억항목의 견고한 표상 형성 및 비교처리 과정에 역행 패턴차폐가 공히 간섭을 초래할 수 있음을 보여주었다. 그러나 동일한 역행 패턴차폐자극이 기억 또는 검사항목에 뒤이어 100ms의 간격을 두고 지연되어 제시될 경우 기억항목에 대한 차폐 효과는 여전히 강력한 반면에 검사항목에 대한 차폐효과는 크게 감소하는 것이 관찰되었다.
- 실험 1에서는 기억항목과 검사항목 간 차이를 발견해 내는 비교과정이 기억항목의 공고화 과정에 비해 상대적으로 신속하고 정확하게 자동적으로 수행될 가능성이 관찰되었다. 실험 2에서는 차폐출현간격을 네 단계로 세분화하고 기억항목의 개수를 1∼4개로 변화시켜 시각작업기억의 공고화 과정과 비교처리 과정의 시간적 처리 특성(temporal characteristics)을 좀 더 극명하게 대조시키는데 목적을 두었다.
- 실험 2에서는 Vogel 등[10]의 연구에서 관찰된 기억 공고화 과정에 대한 역행 패턴차폐의 간섭효과뿐만 아니라, 실험 1의 결과에 근거하여 기억항목과 검사항목 간 비교처리 과정에 역행 패턴차폐가 초래하는 간섭 효과에 대한 관찰을 시도하였다. 실험 1에서는 시각작업기억의 비교처리 과정이 공고화 과정에 비해 상대적으로 신속하고 정확하게 수행됨이 관찰되었다. 따라서 차폐출현간격이 감소하고 항목의 개수가 증가함에 따라, 검사항목 보다는 기억항목에 뒤이어 차폐자극이 뒤따를 경우에 차폐간섭효과가 상대적으로 커질 수 있으며 결과적으로 변화탐지 정확도가 더욱 감소할 것을 예측할 수 있다.
- 그림 1 (가)에 실험 1에서 사용된 기억차폐시행에서의 자극과 절차를 도해하였다. 실험 1의 기억차폐시행에서 사용된 자극과 절차는 과거 Vogel 등[10]의 연구에서 사용된 그것과 유사하지만, 자극의 개수가 네 개로 고정되었으며 자극 노출 시간이 50ms1)로 짧아졌고 차폐출현간격(MSOA)이 두 종류로 단순화되었다는 점에서 차이가 있다. 실험에서 사용된 모니터는 19인치 LCD 모니터였으며, 화면 주사율은 60Hz이었다.
- 실험 2에서 관찰된 결과를 종합해 볼 때 역행 패턴차폐가 시각작업기억에 기억된 항목과 검사항목 간 비교과정보다는 기억항목을 공고화하는 과정에 더 큰 간섭을 초래하는 것으로 해석할 수 있다. 이는 실험 1에서 논의된 바와 같이 기억항목의 공고화 과정은 비교적 더디고 용량제한적(capacity-limited)인 반면에 비교 과정은 신속하고 자동적인 용량무제한적(capacity-unlimited) 처리 특성에 근사함을 시사한다.
- 본 연구는 변화탐지 과제에서 기억항목 또는 검사항목에 뒤이어 제시된 패턴차폐자극의 지연시간을 단계적으로 세분화하고, 항목의 개수를 조절함으로써 시각작업기억 공고화 과정과 비교처리 과정의 시간적 처리 특성을 조사하였다. 실험 결과, 역행 패턴차폐자극이 기억항목에 뒤이어 제시되는 경우 항목 개수가 상대적으로 증가함과 동시에 차폐출현간격이 점진적으로 감소할 경우 그에 상응하는 변화 탐지 정확도가 체계적으로 감소하는 것이 관찰되었다. 그러나 차폐자극이 기억항목 뒤에 제시된 경우에 비해 검사항목 뒤에 제시된 경우에 이와 같은 체계적 간섭 효과는 상대적으로 감소하는 것으로 나타났다.
- 차폐자극이 사라지고 약 1초 정도의 기억 지연 시간(memory delay)이 경과한 후, 마지막으로 기억항목의 색상에 대한 재인을 요구하는 검사항목이 제시되었다. 전체 시행 중 50%의 시행들에서는 기억항목과 검사항목이 동일하였으며, 나머지 50%의 시행들에서는 검사항목 중 한 항목의 색상이 기억항목의 그것과 달랐다. 피험자는 기억항목과 검사항목이 동일한지 즉, 기억된 항목과 검사 자극으로 제시된 항목 간에 차이가 있는지의 여부를 보고하는 변화탐지과제(change detection task)를 수행하였다.
- 94°이었다. 차폐자극을 구성하는 색상으로는 빨강, 파랑, 하늘색, 노랑, 녹색, 자주색, 흰색 그리고 검정색 중 8가지 색상 중 네 가지 색상이 무선적으로 선택되었다. 기억항목과 패턴차폐자극 사이의 제시시간간격(interstimulus interval, ISI)은 즉시차폐(immediate masking) 조건의 경우 14ms 그리고 지연차폐(delayed masking) 조건의 경우 100ms였다.
- 검사차폐시행에서 사용된 변화탐지 자극 및 절차 그리고 차폐자극의 형태는 기억차폐시행과 모두 동일하였으나 차폐자극이 기억항목이 아닌 검사항목에 뒤이어 제시된다는 점에서 차이가 있었다. 차폐자극의 노출시간과 차폐출현간격은 기억차폐시행과 동일하였으며 피험자의 과제 및 반응 입력 방식 또한 동일하였다.
- 이처럼 117ms 차폐출현간격 아래 기억과제에만 국한되어 나타나는 패턴차폐의 간섭효과는 실험 1의 차폐출현간격 150ms 조건에서 검사차폐시행에 비해 상대적으로 현격하게 낮은 기억차폐시행의 변화탐지 정확도가 감각적 수준의 간섭이 아닌 기억 수준의 간섭에 기인할 가능성을 시사한다. 특히 실험 2에서 Vogel 등[10]의 연구에서와 동일하게 기억차폐 조건에서 차폐출현간격과 항목개수 변인의 상호작용 패턴이 분명하게 관찰되었으며, 이러한 상호작용 패턴이 검사차폐 조건보다 기억차폐 조건에서 상대적으로 극명했다는 사실은 기억공고화 과정에 비해 기억표상과 검사항목의 표상을 대조하는 비교처리 과정이 상대적으로 짧은 시간 내에 수행될 수 있음을 보여주는 증거로 해석될 수 있다.
- 이는 차폐출현간격이 64ms에서 150ms로 늘어남에 따라 기억차폐 조건에서는 차폐간섭 효과가 그대로 유지된 반면에 검사차폐 조건에서는 차폐간섭 효과가 크게 감소했음을 의미한다. 특히 약 84.6%에 해당하는 검사차폐 조건의 지연차폐 시행의 정확도가 차폐가 제시되지 않았던 차폐없음 시행의 평균 정확도(86.8%)와 큰 차이가 없음이 관찰되었는데, 결과적으로 검사항목의 출현 이후 약 150ms가 경과하면 차폐 간섭 효과가 완전히 사라졌음을 의미한다.
- 개별 시행 내에서 피험자는 실험 1과 동일하게 기억항목과 검사항목 간 색상 변화의 유무를 보고하였다. 피험자는 본 시행을 수행하기 전에 기억차폐시행과 검사차폐시행 각각 64회의 연습시행을 수행하였으며, 피험자에게는 반응의 정확성만이 강조되었다.
후속연구
- 결론적으로 본 연구는 기억항목에 뒤이어 역행패턴차폐가 제시될 경우 기억공고화 과정에 초래하는 강력한 차폐 효과에 비해 검사항목에 뒤이어 역행패턴차폐가 제시될 경우 상대적으로 차폐간섭의 효과가 감소함을 보여줌으로써 기억항목과 검사항목의 비교 과정이 기억항목의 공고화 과정에 비해 상대적으로 신속하고 정확하게 처리될 수 있음을 보여주었다. 그럼에도 불구하고 비교과정에서 관찰된 차폐간섭효과의 정확한 원인을 규명하지 못했다는 한계점이 존재하며 후속 연구는 이러한 제한점을 극복하는 방향으로 수행됨이 바람직할 것이다.
- 반면 차폐 자극이 검사 항목에 뒤이어 제시된 본 연구의 자극 상황에서는 초기 변화탐지 과정 보다는 반응 산출과 관련된 후기 변화탐지 과정에 차폐에 의한 간섭이 초래될 가능성이 존재한다. 실험 2의 검사차폐조건에서 관찰된 항목개수와 차폐출현간격 변인 간 상호작용 패턴은 잠정적으로 이와 같은 반응 산출 과정을 간섭하는 역행 차폐의 영향력에 기인할 가능성이 있긴 하나, 피험자의 최종적인 행동적 보고에 전적으로 의존하는 본 연구의 측정 방법상의 한계를 고려할 때 하나의 가능성 수준으로 그 해석을 제한할 필요가 있다.
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