Computer Vision을 위한 뇌 역공학 (2) - 시각관련 뇌 영역

뇌의 각 영역은 이전 포스팅처럼 위치를 가지고 영역을 부르기도 하지만 다음처럼 필요에 따라 영역을 이름 붙여 부르기도 합니다.

 

각각을 살펴보면, 우선 primary는, 감각기관으로부터 들어오는 정보가 처음 들어와 처리됨을 의미합니다. 정수리쪽에 위치한 somatosensory는 우리 말로는 체성감각이라고 합니다. 즉, 촉감에 관련된 영역이지요. 하지만 일부 연구자들은 이곳이 공감각을 담당한다고 보기도 합니다. Auditory는 청각처리 영역이며 주로 뇌의 옆쪽은 시각처리도 일부 담당하나 주로는 청각과 언어를 담당한다고 보시면 됩니다. 그리고 우리의 주관심사인 시각은 뇌의 뒤쪽 넓은 영역(초록색과 노란색)을 넓게 차지하고 있음을 알 수 있습니다. 전반적으로 보면, (저도 보면서 알았는데) 가운데의 중앙이랑(cetral sulcus)을 경계로 뒤쪽 뇌에서 주로 감각이 처리됨을 알 수 있습니다. 즉, 뇌의 뒤쪽 절반은 소리, 시각, 촉각 등을 처리하고 앞쪽 절반은 생각이 이뤄지는 곳이라고 보면 될 것 같네요.

잠깐 우리가 별 생각없이 쓰는 용어를 뇌에 대응시켜 명확히 해보면, 인지되는 (percieved) 감각을 처리하는 작용인 인지(perception)은 뇌의 뒤쪽 절반이 맡고, 생각하기(thinking)와 그로 인한 지능(intelligence)은 뇌의 앞쪽을 차지하고 있다고 볼 수 있겠네요.

이제 시각정보 처리 시에는 초록색에서부터 앞쪽(그림의 왼쪽)으로 신호가 펴져가는 것임을 이제부터 그려주시기 바랍니다. 그런데 다소 불행한 사실은 우리가 지금 보고 있는 뇌의 표면에서의 처리(오른쪽 끝에서 왼쪽으로 퍼져나가는)에 대해서는 별로 알려진게 없다는 것입니다. 단계적으로 쌓여가고 있는 인류의 지식은 눈(맨왼쪽의 감취진 아래)에서 primary visual cortex(초록색 부분)에 이르는, 경로가 먼저 연구되어 왔습니다. 그래서 우리는 그림에서 보이지 않는 그 경로를 먼저 살펴볼 것입니다.

[그림 생략]

그런데 모든 것에 앞서.. 우리는 신경의 작동방식, 더 구체적으로는 신경의 작동방식에 따른 정신작용에 대해 알아볼 필요가 있습니다. 철학과 심리학에서 출발해 의학박사가 된 워렌 맥쿨록과, 수학에 능했던 논리학도 월터 피츠는 1943년에, 분류과제에 대해 간단한 신경망 모형이 성공적으로 답을 줄 수 있음을 주장했습니다. (이들에게는 노벨상이 한 세개는 주어져야 한다고 봅니다. 현대의 많은 공학이 이 두 분에서 비롯하니까요.) 이들의 모형은 의학보다 오히려 공학, 과학에서 환영받아 인공제어/두뇌학이라 할 싸이버네틱스의 태동에 있어 한 축이 되었죠. (다른 축은 노버트 위너의 자동제어 이론이죠.)

앞으로 뇌를 공부하는데 있어, 신경망의 기본모형을 이해하고 가는 것과 아닌 것은 엄청난 차이가 있습니다. 이의 이해를 도울 애니메이션 등의 그림을 찾았으나 여의치 않았습니다. 그러니.. 애석하지만 이 부분은 각자의 공부거리로 남깁니다.

[참고문헌]

Prof. Amy Poremba 수업자료 (Iowa Psychology Dept.)

Introduction to the visual system. by Prof. Martin Tovee 저 (Newcastle Psychology Dept.)

On Interlligence, by Jeff Hawkins, Sandra Blakesley

www.aistudy.co.kr