장기기억 분야와 달리 시각작업기억에 대한 기억왜곡 연구사례는 흔치 않다. 본 연구는 시각작업기억 표상이 하향적 간섭에 의해 왜곡될 가능성을 관찰하고자 하였다. 기억표상의 질적 특성에 대한 직접적인 관찰을 위해서는 기억용량과 선명도를 추정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 색상환 과제를 통해 스트룹 단어의 색상에 대한 단기 회상을 요구하는 과정에서 발생하는 오류시행에 대한 분석을 통해 단어의 명칭에 의한 시각작업기억 표상의 왜곡 가능성을 조사하였다. 참가자들은 과제에서 500ms 동안 제시되는 1, 2, 3 혹은 6개의 스트룹 단어 항목의 색상을 기억하였다. 1초의 기억지연 시간 후, 기억이 요구된 스트룹 단어 중 단서가 지정하는 특정 단어의 색상을 회상해 색상환에서 선택 보고하였다. 색상환에서 회상이 요구된 자극의 실제 색상으로부터 ${\pm}45^{\circ}$ 이내의 색상을 선택했을 경우 정반응으로 간주 되었으며, 그 밖의 경우는 오반응으로 간주되었다. 오반응 시행에 대해 색상 선택의 분포 패턴을 분석한 결과, 보고 대상의 명칭 색상 범주에 기초한 회상 오류가 시행 전반에서 사용된 명칭 기반 평균 회상 오류를 상회하였다. 또한 항목개수 증가로 인한 기억부담의 증가는 이와 같은 스트룹 간섭에 의한 기억왜곡의 발생 확률에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과, 스트룹 자극에 대한 시각작업기억 표상에 대하여 자극의 명칭색상에 의한 체계적 왜곡 가능성이 관찰되었다. 이는 비교적 짧은 기간 활용되는 시각작업기억 수준의 표상 역시 장기기억과 마찬가지로 간섭에 의해 왜곡될 수 있음을 시사한다.
장기기억 분야와 달리 시각작업기억에 대한 기억왜곡 연구사례는 흔치 않다. 본 연구는 시각작업기억 표상이 하향적 간섭에 의해 왜곡될 가능성을 관찰하고자 하였다. 기억표상의 질적 특성에 대한 직접적인 관찰을 위해서는 기억용량과 선명도를 추정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 색상환 과제를 통해 스트룹 단어의 색상에 대한 단기 회상을 요구하는 과정에서 발생하는 오류시행에 대한 분석을 통해 단어의 명칭에 의한 시각작업기억 표상의 왜곡 가능성을 조사하였다. 참가자들은 과제에서 500ms 동안 제시되는 1, 2, 3 혹은 6개의 스트룹 단어 항목의 색상을 기억하였다. 1초의 기억지연 시간 후, 기억이 요구된 스트룹 단어 중 단서가 지정하는 특정 단어의 색상을 회상해 색상환에서 선택 보고하였다. 색상환에서 회상이 요구된 자극의 실제 색상으로부터 ${\pm}45^{\circ}$ 이내의 색상을 선택했을 경우 정반응으로 간주 되었으며, 그 밖의 경우는 오반응으로 간주되었다. 오반응 시행에 대해 색상 선택의 분포 패턴을 분석한 결과, 보고 대상의 명칭 색상 범주에 기초한 회상 오류가 시행 전반에서 사용된 명칭 기반 평균 회상 오류를 상회하였다. 또한 항목개수 증가로 인한 기억부담의 증가는 이와 같은 스트룹 간섭에 의한 기억왜곡의 발생 확률에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과, 스트룹 자극에 대한 시각작업기억 표상에 대하여 자극의 명칭색상에 의한 체계적 왜곡 가능성이 관찰되었다. 이는 비교적 짧은 기간 활용되는 시각작업기억 수준의 표상 역시 장기기억과 마찬가지로 간섭에 의해 왜곡될 수 있음을 시사한다.
The present study tested the effect of a top-down influence on recalling the colors of Stroop words. Participants remembered the colors of 1, 2, 3 or 6 Stroop words. After 1 second of a memory delay, they were asked to recall the color of a cued Stroop word by selecting out its corresponding color o...
The present study tested the effect of a top-down influence on recalling the colors of Stroop words. Participants remembered the colors of 1, 2, 3 or 6 Stroop words. After 1 second of a memory delay, they were asked to recall the color of a cued Stroop word by selecting out its corresponding color on a color-wheel stimulus. The correct recall was defined when the participants chose a color that was within ${\pm}45^{\circ}$ from the exact location of Stroop word's color on the color-wheel. Otherwise, the recall was defined as incorrect. The analyses of the frequency distribution of the participants' responses in the error trials showed that the probability of choosing the color-name of the target Stroop word was higher than the probability of other five color-names on the color-wheel. Further analyses showed that increasing the number of Stroop words to manipulate memory load did not affect the probability of the Stroop interference. These results indicate that the top-down interference by Stroop manipulation may induce systematic distortion of the stored representation in visual working memory.
The present study tested the effect of a top-down influence on recalling the colors of Stroop words. Participants remembered the colors of 1, 2, 3 or 6 Stroop words. After 1 second of a memory delay, they were asked to recall the color of a cued Stroop word by selecting out its corresponding color on a color-wheel stimulus. The correct recall was defined when the participants chose a color that was within ${\pm}45^{\circ}$ from the exact location of Stroop word's color on the color-wheel. Otherwise, the recall was defined as incorrect. The analyses of the frequency distribution of the participants' responses in the error trials showed that the probability of choosing the color-name of the target Stroop word was higher than the probability of other five color-names on the color-wheel. Further analyses showed that increasing the number of Stroop words to manipulate memory load did not affect the probability of the Stroop interference. These results indicate that the top-down interference by Stroop manipulation may induce systematic distortion of the stored representation in visual working memory.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이는 앞서 소개된 바와 같이, 성공적으로 형성된 기억 표상의 특성을 관찰하는 과정에서 참가자의 오류 반응들에 대해 큰 의미를 두지 않았기 때문이다. 본 연구는 기존 연구와 동일한 색상환 과제를 사용하되, 큰 해석의 여지를 두지 않았던 참가자의 오류반응들의 패턴과 특성을 관찰해 시각작업기억에서 기억 표상의 왜곡에 준하는 사례의 발생 여부를 조사하였다.
이 경우 참가자는 스트룹 간섭에 의해 스트룹 단어의 색상 자체 보다는 명칭이 지칭하는 색상을 색상환 상에서 편파적으로 선택할 것이 예상되며, 자극의 실제 색상(예: 스트룹 단어 색상)이 아닌 단어의 명칭 색상을 시각작업기억에 파지한 분명한 기억 왜곡 오류 상황에 해당된다. 본 연구는 분명하고 체계적인 기억 오류에 해당되는 세 번째의 경우의 발생 여부를 조사하는데 중점을 두었다.
본 연구는 시각작업기억에 성공적으로 저장된 정보의 비율과 정확성을 살피는데 그치지 않고 단기기억 수준의 기억 왜곡 가능성을 살펴보고자 하였다. 이를 위해, 스트룹 단어를 기억 자극으로 사용하였으며 이 때 발생한 기억 오류의 패턴을 관찰하였다.
본 연구는 시각작업기억에 저장되는 기억 정보의 표상적 특성을 조사하는 색상환 회상 과제를 사용함으로써, 스트룹 단어의 색상에 대한 단기 회상과정에서 스트룹 단어의 명칭이 초래하는 간섭에 의한 체계적인 기억 왜곡 여부를 조사하였다. 조사 결과, 회상이 요구된 스트룹 단어의 명칭 색상에 기초한 회상 선택이 상대적으로 빈번한 것이 관찰되었다.
대다수의 기억 연구들은 인출된 정보와 간섭을 초래한 정보 간 체계적인 관련성에 대한 면밀한 분석 없이 단순히 재인 및 회상 과제에서 특정 기억 항목을 성공적으로 재인하거나 회상해 내었는지 여부 즉 기억 정확도의 관찰에 집중해 왔다. 본 연구는 이러한 기존의 틀을 벗어나, 기억 실패로 인한 오류와 체계적인 기억 왜곡을 구분하고 이러한 기억 왜곡이 발생하는 원리에 대한 규명에 중점을 두었다. 특히 기억이 요구된 정보와 간섭 단서 간의 체계적 관련성을 조사함으로써, 간섭 자극이 단순히 기억 저장 실패를 초래하기 보다는 간섭 단서의 특성을 반영한 새로운 기억 표상을 형성할 가능성에 대한 관찰을 시도하였다.
스트룹 간섭 현상은, 단어 명칭 정보의 자동적 활성이 초래하는 강력한 하향적 간섭(top-down interference)이 원인인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 스트룹 단어의 색상에 대한 단기 파지를 요구함으로써 스트룹 단어의 명칭이 단어의 색상에 대한 단기 파지를 체계적으로 왜곡 시키는지의 여부를 조사하고자 하였다.
본 연구에서는 이점에 착안해 시각작업기억에 표상될 것으로 예상되는 스트룹 단어의 실제 색상 정보가 때로는 스트룹 간섭과 같은 하향적 맥락 정보의 간섭에 의해 단어의 명칭이 지칭하는 다른 범주의 색상 정보로 교체되거나 변형될 가능성을 조사하였다. 이러한 교체나 변형은 일반적인 기억 오류가 단순히 기억 표상 형성의 실패가 아니라 기억 처리 과정에서 간섭 자극이 초래하는 체계적 왜곡에 기인할 가능성을 시사하는 중요한 근거가 된다.
구체적으로, 이 오류 시행들은 회상이 요구된 단어의 실제 색상 정보가 선명하게 표상되었음에도 스트룹 단어의 명칭 색상이 회상 선택 과정에 강력한 간섭을 초래한 경우에 해당된다. 이러한 회상 오류는 기억 실패로 인한 무선적 오류와는 달리 단어의 명칭 색상에 토대를 두었다는 점에서 체계적인 기억 오류로 구분될 수 있으며, 따라서 본 연구에서 검증이 시도된 체계적인 기억 왜곡 가능성을 보여주는 사례가 된다.
가설 설정
그림 2. (가) 스트룹 단어의 실제 색상에 대한 회상 선택 반응 분포. 조건별 직선 혹은 점선들은 각 항목개수 조건에서 관찰된 회상 선택 빈도에 기초해 추정된 확률분포곡선.
고정 해상도 슬롯 모형의 또 다른 가정은, 본 연구에서 관찰된 스트룹 간섭의 체계적인 기억 왜곡 현상에 대한 또 다른 중요한 해석을 제공한다. 구체적으로, 고정해상도 슬롯 모형은 시각작업기억에 표상된 기억 항목들은 세부특징들의 단순조합이 아닌 통합적 표상 방식을 취한다고 가정한다[3, 10]. 이러한 가정에 기초할 때, 기억에 표상된 스트룹 단어의 실제 색상은 색상 그 자체만이 아니라 단어의 명칭 또한 함께 통합되어 표상될 가능성이 크다.
두 모형은 기억항목개수의 증감에 따른 스트룹 처치의 영향력에 대해 다소 상이한 예측을 제공한다. 먼저 서두에서 가정한 바와 같이, 스트룹 간섭의 개입은 기억 표상의 선명도가 저하될수록 커진다고 가정하자. 자원 모형의 경우, 기억 항목 개수 증가로 인한 기억 부담의 증가는 기억항목인 개별 스트룹 단어들의 실제 색상을 표상할 자원의 부족을 초래한다.
본 연구의 결과를 정확히 해석하기 위해서는 먼저, 시각작업기억의 표상 특성에 대한 기존의 두 대립되는 모형 즉 융통적 자원모형(flexible resource model) 혹은 고정해상도 슬롯모형(fixed-resolution slot model)에 대한 이해가 필요하다. 먼저, 융통적 자원모형은 시각작업기억의 저장용량이 한정되어 있으며 기억이 요구되는 항목의 개수가 증가할 경우 개별 항목에 할당되는 기억자원의 양을 상대적으로 감소시키는 교환(trade-off) 기제를 통해 기억 표상이 형성된다고 가정한다[14]. 이와는 달리 슬롯 모형은 시각작업기억의 저장용량이 한정되어 있다는 측면에서는 자원모형과 동일하나, 기억정보가 고정된 해상력을 보유한 기능적(functional) 저장소 즉 슬롯에 저장된다는 관점을 취한다[11, 12].
앞서 언급한 것과 같이, 본 연구에서는 스트룹 처치를 위해 6개의 색상 명칭을 사용하였으며 이 여섯 명칭은 색상환에서 각각 60°의 간격을 갖는 여섯 지점(0, 60, 120, 180, 240, 300)을 표상하는 것으로 가정되었다.
이 때 균등분포를 제외한 집중분포는 그 분포의 형태 측면에서 표준분포와 유사한 Von Mises 분포 곡선의 분포 형태를 따르는 것으로 가정되며, 본 연구에서 중요시하는 Pm과 s.d.는 이러한 Von Mises 분포 곡선의 추정 과정에서 산출되었다. 즉 Pm은 기억에 성공한 항목의 색상을 비교적 정확히 회상 보고한 경우의 확률에 해당되므로, Von Mises 분포의 면적 비율 값을 통해 추정될 수 있다.
p>인간의 기억은 얼마나 정확할까? 우리는 때때로 사람들 간에 동일한 사건에 대한 경험이나 정보를 전혀 다르게 보고하거나, 심지어는 완전히 잘못 기억하고 있음에도 불구하고 그 내용을 정확하다고 확신하는 경우도 심심치 않게 발견한다. 이는 기억 정보의 정확성 여부와는 독립적으로, 잘못된 기억 내용에 대해 그것을 정확한 기억이라고 믿고 있는 경우 즉 기억 왜곡(memory distortion) 현상이 일상생활에서 드물지 않게 발견됨을 의미한다.
본 연구의 회상선택 반응 분포에 대한 정량적인 분석에는 기존 색상환 연구들[10, 11, 13]에서 시도된 기억표상에 대한 혼합모형(mixture model)을 가정한 분석 방식이 사용되었다. 혼합모형에서는, 두 가지 회상 반응 유형의 조합에 의해 색상환의 선택 반응 분포가 형성됨을 가정한다. 첫째는, 기억표상의 부재로 인해 초래되는 무작위적인 회상 선택 반응이며, 색상에 대해 어떠한 체계적인 선택 반응도 시도되지 않으므로 결과적으로 반응 분포는 균등 분포(uniform distribution) 형태를 가지게 된다.
제안 방법
(가) 색상환에서 회상 오류 시행에 대하여, 항목개수 2, 3, 6 조건 별 명칭색상으로 사용된 6가지 제시 어휘 색상 범주(0, 60, 120, 180, 240, 300)와 동일 범위의 비어휘 색상범주(30, 90, 150, 210, 270, 330, 각 30° 범위) 간 보고비율을 항목개수별로 도해하였다.
다음으로, 개별참가자 별 스트룹 간섭 처치 시행들 중 참가자가 분명히 스트룹 단어의 실제 색상이 아닌 현저히 다른 색상을 회상 보고한 경우 즉 ‘회상오류 시행’을 구분하기 위해, 스트룹 단어의 색상과 참가자가 보고한 색상 간 색상환에서의 거리가 역시 45° 이상 차이가 난 회상 오류 시행들을 분류해 총 빈도수를 계산하였다.
따라서 기존 시각작업기억 연구에서 주로 측정된 기억 정확도의 개념과 일맥상통하며, 기억항목의 개수가 3~4개 이상으로 늘어나면 회상확률 또한 낮아지는 특성을 보인다. 두 번째는, 기억표상을 바탕으로 한 회상 선택반응의 변산성을 반영하는 회상 확률함수의 표준편차(standard deviation of the recall-probability distribution, 이하 s.d.)로서, 보고하기 위해 참가자가 작업기억 내에서 인출한 기억 표상의 선명도를 반영한다. 구체적으로, Zhang과 Luck은 기억에 표상된 특정 항목에 대한 표상이 선명할수록 기억항목에 대응되는 색상환에서의 위치를 정확히 선택하게 되므로 s.
따라서 색상 명칭에 의한 스트룹 효과를 파악하기 위해 전체 색상환 영역(360°)을 6개의 명칭 색상을 중심으로 각각 ±15°의 범위를 갖으며 총합 180°범위에 해당하는 제시어휘범주와, 이에 포함되지 않으며 동일한 범위를 갖는 사이사이의 6개 비어휘범주로 구분하여 두 범주 간 반응 비율을 비교하였다.
마지막으로, 개별 참가자별 스트룹 간섭 처치 총 시행 대비, 단어의 명칭 색상에 토대를 둔 회상과 이를 제외한 다른 명칭 색상을 기준으로 회상이 수행된 시행의 비율을 계산하였다. 앞서 스트룹 간섭 처치 시행 중 회상 오류가 발생한 시행들을 토대로 추정된 색상환의 선택 반응 분포는 기억부담 증가에 따라 회상 오류가 발생했을 경우 스트룹 간섭이 초래한 기억 왜곡의 상대적인 확률 추정치만을 제공한다.
항목개수 3의 사례가 예시되었다. 매 시행은 응시점 제시(500ms), 빈 화면(100ms), 기억항목 제시(500ms), 기억지연(1000ms), 보고의 순서로 시행되었다. 보고 시 마우스 커서가 색상환에 다다르면 검사항목을 지정하는 위치단서(어두운 회색으로 채워진 사각형)의 색상이 현재 마우스 커서가 위치하고 있는 색상으로 대체되었다.
무채색이 사용된 응시점과 위치단서 및 배경화면을 제외하고, 실험에서 사용된 모든 색상은 색상과 채도 및 명도 차원의 색상 선택을 가능하게 하는 HSV 색 모델에 기초해 구성되었으며, 회상 선택 보고의 기준이 되는 색상환은 HSV 모델의 채도와 명도 값을 최대치인 100%로 고정시킨 상태에서 0°~359°의 색상 단계 값에 기초해 원형 배치함으로써 구성되었다.
스트룹 현상은 일반적으로 단어의 의미 수준의 정보가 읽기 처리 과정과 같은 지극히 자동적이고 신속한 정보처리 과정에 의해 활성화되어 단어의 감각 속성에 해당하는 단어의 실제 색상을 명명하는 상황에서 간섭을 초래하기 때문인 것으로 해석된다[12]. 만약 이러한 스트룹 단어의 실제 색상에 대한 단기 파지가 요구되는 상황에서 스트룹 간섭이 발생한다면 기억 수행에는 어떠한 영향을 초래할까? 본 연구에서는 스트룹 현상의 배후 원리에 착안해 기억 항목을 스트룹 단어들로 구성하고, 각 기억이 요구된 스트룹 단어의 실제 색상을 색상환에서 선택하는 색상환 회상 과제를 실시하였다[10, 11].
이러한 교체나 변형은 일반적인 기억 오류가 단순히 기억 표상 형성의 실패가 아니라 기억 처리 과정에서 간섭 자극이 초래하는 체계적 왜곡에 기인할 가능성을 시사하는 중요한 근거가 된다. 이러한 가능성에 대한 검증을 위해 구체적으로 본 연구에서는 스트룹 단어의 색상에 대한 회상을 요구하되 기억이 요구되는 단어 항목의 개수를 달리해 기억부담의 수준을 달리하였다. 참가자는 스트룹 단어의 색상을 기억하도록 요구받았으며 기억된 색상을 최대한 정확히 회상해 뒤이어 제시되는 색상환에서 선택하도록 요구되었다.
이를 위해 개별 항목 개수 조건 별로, 전체 스트룹 간섭처치 시행들 중 회상 오류 시행을 구성하는 두 시행 유형 즉, 명칭 색상 기준 회상 시행의 빈도와 이를 제외한 나머지 개별 명칭 색상 기준 회상 시행의 평균 빈도를 구하여 스트룹 간섭 처치 시행의 총빈도를 기준으로 확률값을 각각 계산하였다(그림 5). 앞서 그림 4(가) 에서 예시된 바와 같이 기억부담의 증가에 따라 점차 증가하는 회상 오류 시행 중 스트룹 단어의 명칭 기준 회상 확률은 이를 제외한 나머지 개별 색상 명칭 기준 회상 확률에 비해 평균적으로 높은 것으로 나타났으며(4.
이러한 간섭 여부에 대한 한 가지 추정 방법은, 먼저 스트룹 단어의 실제 색상을 보고하는 참가자의 반응에 있어서 단어의 명칭으로 사용된 여섯 가지 색상 범주 단어의 체계적인 영향이 관찰되는지를 가늠하는 것이다. 이를 위해 그림 3에 제시된 바와 같이, 전체 참가자의 모든 시행에 걸쳐 스트룹 단어 자극의 실제 색상 위치(가로축)를 기준으로 참가자가 색상환에서 실제로 선택 보고한 색상의 위치(세로축)를 표시한 산포도를 구성하였다. 그 결과, 스트룹 단어의 실제 색상이 색상환에서 동일한 확률로 무선 선택되었음에도 불구하고 실험에 사용된 여섯 가지 색상 명칭의 위치(0, 60, 120, 180, 240, 300)에 회상 선택 반응이 상대적으로 집중되었을 가능성이 제기되었다.
이를 위해 먼저 전체 시행 중 스트룹 단어의 실제 색상과 단어 명칭 색상의 색상환에서의 거리가 ±45° 이상 차이가 있었던 시행들을 ‘스트룹 간섭처치 시행’으로 분류하고 개별 참가자 별로 이 시행들의 총 빈도수를 계산하였다.
본 연구는 시각작업기억에 성공적으로 저장된 정보의 비율과 정확성을 살피는데 그치지 않고 단기기억 수준의 기억 왜곡 가능성을 살펴보고자 하였다. 이를 위해, 스트룹 단어를 기억 자극으로 사용하였으며 이 때 발생한 기억 오류의 패턴을 관찰하였다. 스트룹 간섭(stroop interference)은 단어의 실제 색상과 명칭이 불일치할 경우(예: 파란색으로 채색된 ‘빨강’ 단어), 단어에 채색된 색상(예: 파랑)을 명명하는 과정에서 단어의 명칭(예: ‘빨강’)이 강력한 간섭을 초래해 명명 시간이 지연되는 현상이다[9].
이에 대한 구체적인 검증을 위해, 개별 항목 개수 별로 추정된 Von Mises 함수에 근거해 Pm과 s.d.를 산출하였다. 먼저 Pm의 경우 그림 2의 (나)에 제시된 바와 같이 항목 개수 가 증가함에 따라 감소하였으며, 항목 개수가 3개를 넘어서면서 더욱 분명하게 나타났다.
본 연구는 이러한 기존의 틀을 벗어나, 기억 실패로 인한 오류와 체계적인 기억 왜곡을 구분하고 이러한 기억 왜곡이 발생하는 원리에 대한 규명에 중점을 두었다. 특히 기억이 요구된 정보와 간섭 단서 간의 체계적 관련성을 조사함으로써, 간섭 자극이 단순히 기억 저장 실패를 초래하기 보다는 간섭 단서의 특성을 반영한 새로운 기억 표상을 형성할 가능성에 대한 관찰을 시도하였다. 따라서 이는 궁극적으로는, 인간의 기억 오류가 단순히 기억 저장 실패뿐만 아니라 경우에 따라서 체계적 왜곡에 의해 초래될 가능성을 보여주는 시도에 해당된다.
대상 데이터
개별 참가자는 1, 2, 3 및 6개의 각 항목개수 조건별 128 시행이 존재하는 총 512회의 시행을 수행하였으며, 모든 시행의 제시 순서는 무선화 되었다. 전체 시행의 1/4, 3/4 지점에서 20초의 짧은 휴식을 그리고 1/2 지점에서 원하는 시간만큼 쉴 수 있는 긴 휴식시간이 주어졌다.
서울특별시 소재 중앙대학교에서 실험심리학 혹은 인지심리학을 수강하는 20~25세의 학생 11명(남자 4명, 여자 7명)이 수업 실습의 일환으로 본 실험에 참여하였다2). 참가자들은 동의서를 충분히 읽고 실험 참가에 대한 동의가 이루어진 후 실험에 임하였다.
데이터처리
. (나)와 (다)에 표기된 오차막대는 조건별 평균의 표준오차를 사용하였다.
비교를 위해 제시된 점선은 단일분포를 의미하며 0° 를 제외한 영역의 평균 보고비율을 통해 산출되었다.
항목개수 별 표식들은 각 영역(24° 간격)의 반응 빈도에 대한 참가자 간 평균값을 사용하였다.
이론/모형
본 연구의 회상선택 반응 분포에 대한 정량적인 분석에는 기존 색상환 연구들[10, 11, 13]에서 시도된 기억표상에 대한 혼합모형(mixture model)을 가정한 분석 방식이 사용되었다. 혼합모형에서는, 두 가지 회상 반응 유형의 조합에 의해 색상환의 선택 반응 분포가 형성됨을 가정한다.
실험의 모든 자극제시와 자료획득 및 혼합모형검증에 사용한 프로그램은 Mathwork사의 MATLAB에서 구동되는 psychophysics toolbox를 기반하여 제작되었다[13]. 그림 1에 과제에 사용된 자극 및 절차가 예시되었다.
성능/효과
예를 들어, 색상환에서 정확히 60° 위치에 해당하는 색상 명칭 즉 ‘노랑’이 스트룹 단어의 명칭으로 사용된 경우, 스트룹 단어의 실제 색상이 명칭 색상인 노란색과 전혀 다른 색상이 되려면 적어도 노란색의 범주(60°, ±15°범위), 그리고 이와 이웃한 두 개의 범주들(30°와 90° 영역, 중앙값 기준)을 제외하고 완전히 다른 범주의 색상으로 구분되는 0°~15° 혹은 105°~359° 위치의 색상 중 하나가 무선 선택될 필요가 있다. 각 참가자 별로 기억항목 개수 1, 2, 3, 6개 조건에 걸쳐 계산해 평균한 결과, 각각 1.0, 5.8, 14.6, 38.4%의 비율로 회상 오류가 증가하는 것이 관찰되었다(표 1). 이는 회상이 요구된 단어의 실제 색상과 단어의 명칭 색상 간 차이가 현저할 경우 즉 스트룹 간섭이 처치된 경우, 기억항목의 개수가 증가함에 따라 회상 오류 또한 증가했음을 의미한다.
또한 스트룹 단어의 실제 글자색은 색상환의 모든 색들 중에서 무선적으로 추출하되, 단어자극의 개별 색상 간에는 색상 차이가 비교적 분명하도록 최소 24°의 간격이 존재하도록 처치되었다. 개별 단어의 제시 위치에 뒤이어 출현한 직사각형 위치단서는 검정색 선분으로 구성되었으며 그 중 회상을 요구하는 단어 위치를 지정한 단서 사각형의 내부는 배경화면으로부터 뚜렷이 구분되는 짙은 회색으로 채워져 다른 위치의 단서들로부터 뚜렷이 구분되었다.
참가자는 검사 단계에서 제시되는 단서를 통해 지정되는 특정 기억 항목의 색상을 회상하여 이 색상환에서 직접 마우스를 사용하여 선택하도록 지시받았다. 검사가 요구된 특정 기억 항목의 색상환에서의 위치를 중심으로 참가자의 회상 선택 빈도 및 집중 경향을 분석한 결과, 참가자는 본인이 분명하게 기억하고 있는 항목에 대해서는 색상환에서 해당 색상을 분명하게 선택했던 반면 기억하지 못했던 항목에 대해서는 색상환에서 무작위 선택을 시도하는 것이 관찰되었다. 이는 기억 표상에 성공한 소수의 항목들을 제외하고, 나머지 항목들에 대한 정보는 시각작업기억에 전혀 남아있지 않음을 시사하는 증거로 해석되었다.
이를 위해 그림 3에 제시된 바와 같이, 전체 참가자의 모든 시행에 걸쳐 스트룹 단어 자극의 실제 색상 위치(가로축)를 기준으로 참가자가 색상환에서 실제로 선택 보고한 색상의 위치(세로축)를 표시한 산포도를 구성하였다. 그 결과, 스트룹 단어의 실제 색상이 색상환에서 동일한 확률로 무선 선택되었음에도 불구하고 실험에 사용된 여섯 가지 색상 명칭의 위치(0, 60, 120, 180, 240, 300)에 회상 선택 반응이 상대적으로 집중되었을 가능성이 제기되었다. 앞서 언급한 것과 같이, 본 연구에서는 스트룹 처치를 위해 6개의 색상 명칭을 사용하였으며 이 여섯 명칭은 색상환에서 각각 60°의 간격을 갖는 여섯 지점(0, 60, 120, 180, 240, 300)을 표상하는 것으로 가정되었다.
이와는 달리 슬롯 모형은 시각작업기억의 저장용량이 한정되어 있다는 측면에서는 자원모형과 동일하나, 기억정보가 고정된 해상력을 보유한 기능적(functional) 저장소 즉 슬롯에 저장된다는 관점을 취한다[11, 12]. 따라서 자원모형의 경우 항목개수 증가에 따라 개별 항목에 대한 회상 정확도나 표상 선명도가 함께 감소함을 가정하지만, 슬롯모형의 경우 이와 달리 항목 개수가 증가할 경우 평균적으로 기억정확도는 감소해도 기억 저장에 성공한 3-4개 소수 항목의 표상 선명도는 일정할 것으로 예측한다.
바닥수준에 해당하는 항목 개수 1개 조건을 제외한 나머지 2, 3, 6개 조건에 대해 항목개수 변인과 오류유형 변인을 대상으로 반복측정에 근거한 이원변량분석을 실시한 결과, 항목개수 변인의 주효과, F(2, 14) = 67.2, p < .001, 및 오류유형(보고 자극의 명칭 색상 보고 vs. 기타 단어 명칭 색상 보고)의 주효과, F(1, 7) = 15.8, p < .01, 모두 유의미한 것으로 나타났다7).
본 연구에서는 기억 항목 개수의 증가에도 불구하고 스트룹 간섭의 영향력이 비교적 일정한 것이 관찰되었다. 이는 회상이 요구된 단어의 실제 색상과 명칭 색상이 현저하게 차이가 있는 경우 대개 참가자는 항목 개수 증가와 관계없이 비교적 일정한 확률로 단어의 명칭 색상에 해당하는 색상환 상의 위치를 선택해 보고했음을 의미한다.
이러한 감소 패턴에 대한 검증을 위해 항목 개수 변인을 대상으로 Pm에 대한 반복측정 일원변량분석(repeated measure one-way ANOVA)을 실시한 결과 유의미한 차이가 발견되었으며, F(3, 30) = 36.9, p < .001, 그 차이는 모든 항목 개수 조건에서 유의미한 것으로 나타났다.
제시어휘범주(평균 10.4%)와 비어휘범주(평균 6.3%) 간 평균 반응비율에 대해 반복측정 변량분석을 실시한 결과, 범주의 주효과에 대한 유의미한 차이가 관찰되었다, F(1, 7) = 17.5, p < .01.
본 연구는 시각작업기억에 저장되는 기억 정보의 표상적 특성을 조사하는 색상환 회상 과제를 사용함으로써, 스트룹 단어의 색상에 대한 단기 회상과정에서 스트룹 단어의 명칭이 초래하는 간섭에 의한 체계적인 기억 왜곡 여부를 조사하였다. 조사 결과, 회상이 요구된 스트룹 단어의 명칭 색상에 기초한 회상 선택이 상대적으로 빈번한 것이 관찰되었다. 이러한 스트룹 간섭에 의한 체계적인 회상 오류의 정도는 기억이 요구되었던 스트룹 단어의 항목 개수의 증가에 관계없이 일정한 것으로 나타났다.
후속연구
본 연구의 결과를 정확히 해석하기 위해서는 먼저, 시각작업기억의 표상 특성에 대한 기존의 두 대립되는 모형 즉 융통적 자원모형(flexible resource model) 혹은 고정해상도 슬롯모형(fixed-resolution slot model)에 대한 이해가 필요하다. 먼저, 융통적 자원모형은 시각작업기억의 저장용량이 한정되어 있으며 기억이 요구되는 항목의 개수가 증가할 경우 개별 항목에 할당되는 기억자원의 양을 상대적으로 감소시키는 교환(trade-off) 기제를 통해 기억 표상이 형성된다고 가정한다[14].
다만, 선명한 기억 표상 형성이 가능한 상황임에도 불구하고 스트룹 간섭에 의한 체계적인 회상 오류가 관찰된다는 측면에서 회상 과정 보다는 부호화 혹은 파지 과정에서의 왜곡일 가능성에 좀 더 무게를 둘 수 있다는 추측이 가능할 뿐이다. 이러한 문제점에 대해서는 후속연구를 통한 추가적 검증을 통해 좀 더 정확한 설명을 시도할 필요가 있다. 예를 들어, 본 연구의 기억왜곡 상황에서 높은 주관적 확신도를 보고한다면 이는 기억 왜곡이 공고히 형성된 선명한 오기억에 근거한다는 증거로 활용될 수 있을 것이다.
이러한 언어적 책략(verbal strategy)의 개입은 일반적으로, 색상 도형과 같은 단순 자극을 사용한 실험에서는 그 가능성이 희박한 것으로 보고된 바 있으나[17], 본 연구에서처럼 스트룹 단어를 사용해 색상 명칭이 명시적으로 부각되는 연구에서는 그 영향력을 가늠하기 어렵다. 향후 연구에서는 이러한 색상 명칭의 영향력을 고려해 언어적 책략의 개입 가능성에 대한 통제가 필요할 것으로 짐작된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
스트룹 간섭 현상의 원인은 무엇으로 알려져 있는가?
스트룹 간섭(stroop interference)은 단어의 실제 색상과 명칭이 불일치할 경우(예: 파란색으로 채색된 ‘빨강’ 단어), 단어에 채색된 색상(예: 파랑)을 명명하는 과정에서 단어의 명칭(예: ‘빨강’)이 강력한 간섭을 초래해 명명 시간이 지연되는 현상이다[9]. 스트룹 간섭 현상은, 단어 명칭 정보의 자동적 활성이 초래하는 강력한 하향적 간섭(top-down interference)이 원인인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 스트룹 단어의 색상에 대한 단기 파지를 요구함으로써 스트룹 단어의 명칭이 단어의 색상에 대한 단기 파지를 체계적으로 왜곡 시키는지의 여부를 조사하고자 하였다.
기억 왜곡 현상 연구에 있어 단기기억분야는 왜 연구가 잘 이루어지지 않았는가?
그동안 기억 왜곡 현상을 다룬 연구는 장기기억 분야에 국한되어 왔으며, 이와 달리 단기기억의 왜곡 가능성을 시사하는 연구는 흔치 않았다. 이는 단기기억에서의 정보처리가 비교적 의식적이고 명시적인 수준의 기억 정보에 근거해 수행되며, 따라서 시간의 경과에 따른 기억 왜곡의 개입 가능성이 지극히 낮을 것으로 예상하기 때문이다[2]. 그럼에도 불구하고, 단기기억의 여러 특성을 고려할 때 단기기억에 왜곡이 초래될 가능성은 여전히 다분하다.
스트룹 간섭 현상은 무엇인가?
이를 위해, 스트룹 단어를 기억 자극으로 사용하였으며 이 때 발생한 기억 오류의 패턴을 관찰하였다. 스트룹 간섭(stroop interference)은 단어의 실제 색상과 명칭이 불일치할 경우(예: 파란색으로 채색된 ‘빨강’ 단어), 단어에 채색된 색상(예: 파랑)을 명명하는 과정에서 단어의 명칭(예: ‘빨강’)이 강력한 간섭을 초래해 명명 시간이 지연되는 현상이다[9]. 스트룹 간섭 현상은, 단어 명칭 정보의 자동적 활성이 초래하는 강력한 하향적 간섭(top-down interference)이 원인인 것으로 알려져 있다.
참고문헌 (18)
Loftus, E. F., & Palmer, J. C. (1974). Reconstruction of automobile destruction: An example of the interaction between language and memory. Journal of Verbal Learning & Verbal Behavior, 13(5), 585-589.
Cowan, N. (2001). The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity. Behavioral and brain sciences, 24(1), 87-114.
Grossman, L., & Eagle, M. (1970). Synonymity, antonymity, and association in false recognition responses. Journal of Experimental Psychology, 83, 244-248.
Anderson, D. E., Vogel, E. K., & Awh, E. (2011). Precision in visual working memory reaches a stable plateau when individual item limits are exceeded. The Journal of Neuroscience, 31(3), 1128-1138.
Bays PM, Catalao RFG & Husain M. (2009). The precision of visual working memory is set by allocation of a shared resource. Journal of Vision 9(10): 7, 1-11
Alvarez, G. A. & Cavanagh, P. (2004). The capacity of visual short-term memory is set both by information load and by number of objects. Psychological Science. 15, 106-111.
Vogel, E. K., McCollough, A. W., & Machizawa, M. G. (2005). Neural measures reveal individual differences in controlling access to working memory. Nature, 438, 500-503.
Vogel, E. K., Woodman, G. F., & Luck, S. J. (2001). Storage of features, conjunctions, and objects in visual working memory. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 27, 92-114.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.