독학사 2단계 심리학과 감각 및 지각심리학 [이론적 접근과 연구법]

제1장 이론적 접근법

지각과정 단계

① 자극

 

② 수용기 처리/변환

  ⓐ 감각 수용기란 환경 에너지에 반응하도록 특화된 세포로, 각 감각 시스템의 수용기는 특정 형태의 에너지에 반응하도록 특화되어 있음(시각 수용기-빛 에너지, 청각 수용기-공기 중의 압력 변화, 촉각 수용기-피부를 통해 전달되는 압력)

  ⓑ 수용기는 환경 에너지를 전기 에너지로 변형하고, 수용기가 자극에 반응하는 방식에 의해 지각이 조형됨

TMI 감각

간단 설명

감각이란 신경세포를 활성화하거나 자극하여 신경 처리를 시작하게 하는 에너지다. 에너지란 물리적인 일을 할 수 있는 능력을 말한다. 여기서 [물리적]이란 용어는 크기, 에너지, 공간과 시간 등과 같이 어떤 용어로 측정 가능한 모든 것을 말한다.

 

중력, 거리, 형태, 빛, 진동, 움직임, 접촉 등이 모두 물리적이다. 우리가 책을 읽을 수 있는 것은 눈에 있는 신경세포들이 빛의 파동에 의해 자극을 받아 뇌 안의 감각 처리 과정을 작동싴이기 때문이다. 소리의 진동, 피부의 접촉, 냄새, 근육 활동과 중력의 당김 등은 감각을 발생시키는 다른 에너지들이다.

 

인체에서 자극을 최초로 받아들이는 곳은 감각수용체다. 수용기도 수용체와 같은 말이다. 신경계를 중추신경과 말초신경으로 나눌 때 감각수용체는 말초신경에 속한다. 수용체에는 피부세포와 같은 상피세포가 특수하게 변형된 것도 있고, 신경세포 자체가 수용체인 경우도 있다.

 

상피세포 설명

상피세포란 신체의 표면에 있는 세포를 말한다. 시각, 미각, 청각 등의 수용체는 특수하게 변형된 상피세포이고, 후각수용체는 신경세포 자체다. 피부감각을 담당하는 수용체도 피부세포가 변형된 것이 아니라 신경세포다. 신경섬유가 피부에까지 뻗어나와 있는 것이다.

 

유래가 어떻든 수용체의 기본적인 기능은 같다. 즉, 소리, 빛 압력 등과 같은 자극을 전기에너지로 바꾸는 것이다. 이를 감각 변환이라 하고, 이때 신경세포가 흥분되었다고 한다.

 

지각 설명

수용체에서 발생한 전기에너지는 수용체에 연결된 다른 신경세포들을 순차적으로 흥분시키고, 그럼으로써 뇌까지 자극이 전달된다. 이러한 과정을 서울로 집중되는 전국의 고속도로망과 유사하다고 설명하기도 하지만 사실 이보다 훨씬 복잡하다. 전기 신호가 뇌에 전달되고 뇌 안에서 처리되는 과정에서 지각이 발생한다.

 

내가 어떤 사물을 [본다]고 할 때 지각이란 그 사물의 표상에 대한 뇌의 경험이라고 할 수 있다. 따라서 뇌에 표상된 지각은 그 사물과 관련된 어떤 것이지 그 사물 자체는 아니다. 다시 말하면 지각은 인간의 뇌에서 창조된 것이다.

 

어떤 물건의 크기를 말할 때 우리는 그 물건을 자로 잰 다음 '가로 몇 센티미터, 세로 몇 센티미터'라고 하면서, 이것을 객관적 크기라고 한다. 과연 이것이 모든 사람이 인정할 수 있는 객관적 크기라고 말할 수 있을까? 이렇게 크기를 정한 것은 단지 우리의 뇌가 시각적으로 세상을 지각했기 때문이다.

 

맹인으로 감각 설명

맹인은 촉각으로 물건의 크기를 결정한다. 태어날 때부터 앞을 보지 못한 맹인에게 찰흙으로 인간을 빚으라고 하면 손을 가장 크게 만든다. 실제 피부감각을 담당하는 뇌 영역 중 손이 가장 크기 때문일 것이다. 또 전기스탠드를 만들라고 하면 전구를 가장 크게 만든다. 불을 켜면 전구가 따뜻해지는데 이 따뜻한 느낌이 그 물건의 크기를 결정하는 것이다.

 

이처럼 맹인들을 보든 세상은 눈으로 보는 세상과는 많이 다르다. 시각적으로 세상을 관찰하는 사람들이라고 세상이 똑같아 보이는 것도 아니다. 정상적인 색감을 가진 사람과 색밍닌 사람들이 바라보는 세계는 같지 않다. 가장 흔한 색맹은 빨강과 초록을 구분 못하는 적록색맹인데, 이들에게 일반 사람들이 말하는 빨강과 초록은 전혀 다른 세상의 언어다.

 

파장 설명

잘 익은 바나나는 노란색이다. 왜 노란색인가? 아리스토텔레스는 색깔이 자신의 본성이 담겨 있는 것을 드러낸다고 했다. 보통 사람들도 이렇게 생각한다. 그러나 실상은 이렇다. 바나나가 빛을 받아서 반사한 빛의 파장이 575~590나노미터(nm)인데, 이 파장을 노란색으로 하자고 약속했기 때문에 우리가 바나나의 색을 노란색이라고 하는 것이다.

 

파장과 우리가 색이라고 부르는 경험 사이의 연결은 임의적이다. 단파장이 파란색이고 장파장이 빨간색이어야 하는 어떤 이유도 없다. 광선은 색이 없는 에너지일 뿐이다. 이렇게 보면 색채는 파장의 속성이 아니고 어떤 파장이 있는지 우리가 알도록 뇌가 사용하는 방편일 뿐이다.

 

다른 감각도 마찬가지다. 청각 경험은 공기압력이 변화하는 것에 대한 지각이다. 압력의 빠른 변화를 높은 소리로, 느린 변화를 낮은 소리로 들어야 할 필연적인 이유는 없다. 냄새도 마찬가지다. 어떤 냄새는 달콤하다. 어떤 냄새는 썩은 내라고 하는데, 코에 들어오는 물질의 분자구조 어디에도 [달콤하다] 혹은 [썩엇다]라는 성질이 적혀 있지는 않다. 이 경우에도 냄새 지각은 분자구조에 있는 성질이 아니라 분자구조가 신경계통에 작동하는 과정에서 창조되는 것이다.

③ 신경처리

  ⓐ 수용기에서 망막을 통해 뇌로 신호를 전달하고, 신호가 전달되는 동안 신호를 처리(변화)함

  ⓑ 신경세포의 연결을 거쳐 전달되는 동안 신호가 변하는 것을 [신경처리]라 함

  ⓒ 각 감각 양상별로(시각, 청각, 촉각, 후각) 발생한 전기신호는 대뇌겉질(대뇌피질)의 해당 1차 수용 영역에 도달함

    ⑴ 시각 1차 수용 영역을 뒤통수엽(후두엽), 청각 1차 수용 영역은 관자엽(측두엽)의 일부, 피부감각(촉각, 온도, 통증) 수용 영역은 마루엽(두정엽)에 위치함

    ⑵ 이마엽(전두엽)은 모든 감각에서 받은 정보를 조정함

단계를 거치며 신호는 모두 변하지만, 여전히 같은 대상을 표상하고 있다는 점이 중요함

 

④ 행동반응

 

⑤ 지식

  ⓐ 상향처리(자료주도적 처리)

    ⑴ 수용기에 도달한 정보에 기초한 처리를 의미함

    ⑵ 시각의 경우 망막에 맺힌 상이 상향처리의 기초가 되는 입력 자극이 됨

 

  ⓑ 하향처리(개념주도적 처리)

    ⑴ 지식에 기반하는 처리를 의미함

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정신 물리학적/생물학적 접근법

① 정신물리학적 접근 : 자극과 행동 반응 간의 관계를 측정함

② 생물학적 접근 : 자극과 생리적 반응간의 관계와 생리적 반응과 행동 반응 간의 관계를 측정함

 

제2장 지각과정 연구법

역 측정

① 절대역

가까스로 탐지될 수 잇는 자극의 최소강도를 의미함

 

② 역 측정

마음을 과학적으로 측정하기 위해, Fechner가 1860년대에 제안한 3가지 방법이 있음

  ⓐ 한계법 : 자극의 강도를 순차적으로 제시했을 때 반응하는 전환점의 자극 강도들을 평균내어 절대역으로 설정

  ⓑ 조정법 : 자극을 가까스로 탐지할 때까지 관찰자가 강도를 서서히 조정하며, 이 과정을 여러 번 제시하여 그 강도에서 시행의 50%에서 자극이 탐지된 자극의 강도를 역으로 설정

  ⓒ 항상자극법 : 자극이 탑지되는 가장 강한 강도와 약한 강도를 선택한 후 , 두 강도 사이의 자극을 여러 번 제시하여 그 강도에서 시행의 50%에서 자극이 탐지된 자극의 강도를 역으로 설정

TMI 한계법, 조정법, 항상 자극법

한계법 설명

실험자가 증가 자극과 감소 자극을 번갈아 가면서 제시하는 정신 물리학적 연구법

 

조정법 설명

관찰자가 자극을 인지할 때까지 실험자나 관찰자가 서서히 자극을 변화시키는 정신 물리학적 방법.

 

항상 자극법 설명

상이한 강도의 여러 자극을 무선으로 반복 제시하는 정신 물리학적 방법. 항상 자극법은 실험자가 몇 개의 자극 중 하나를 관찰자에게 제시한다는 점에서 한계법과 유사하다. 그러나 자극을 무선적인 순서로 제시한다는 점에서 한계법과 다르다.

③ 차이역

  ⓐ Ernst Weber의 차이역이란 두 자극이 다르다는 것을 구분하기 위해 필요한 최소한의 강도 차이를 뜻함

  ⓑ 차이역은 자극의 강도가 아니라 자극의 비율로 설명함

  ⓒ Weber는 표준 자극이 달라져도 Weber 소수(무게는 0.02)는 일정하다는 Weber의 법칙을 주장함

여러 가지 감각 차원의 Weber 소숫값
전기 충격	0.01
무게	0.02
소리 강도	0.04
빛의 강도	0.08
맛(짠맛)	0.08

 

크기 추정

① 크기 추정 절차

역치보다 훨씬 강한 자극에 대한 지각을 측정하는 방법, 자극의 물리적 강도와 지각된 강도 사이의 관계를 찾는 방법임

  ⓐ 반응압축 : 지각된 크기의 증가가 자극 강도의 증가보다 작다는 결과를 의미함

  ⓑ 반응확장 : 자극의 강도가 증가하면 지각된 강도는 그 이상으로 증가하는 관계를 의미함

 

② 자극의 물리적 강도와 지각된 크기가 함수 관계에 있으며, 이 관계는 지수 함수로 표현됨

 

③ Stevens의 지수 법칙

  ⓐ P = KSⁿ : 지각된 크기 P는 상수 K 곱하기 자극의 물리적 강도 S의 n승과 같음

  ⓑ 강도 10 : P = (1.0) X (10)² = 100

  ⓒ 강도 20 : P = (1.0) X (20)² = 400

  ⓓ 강도가 두 배 증가하면 지각된 킉는 네 배로 증가하여, 반응확장의 예가 됨

  ⓔ K가 1보다 작으면 반응압축과 연합되어 있고, K가 1보다 크면 반응확장과 관련되어 잇음

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신호탐지이론

① 수행 결과의 지표는 자극에 대한 민감도와 반응기준으로 나타낼 수 있음

 

② 두 사람의 역의 차이가 서로 다른 민감도의 차이인지 아니면 반응기준에서의 차이인지 구분할 수 있어야 하며, 이를 구분하는 절차가 바로 신호탐지이론임

 

③ 용어

적중(hit) : 자극이 제시되었을 때 [네]라고 정확반응하는 것

누락(miss) : 자극이 제시되었는데 [아니오]라고 오반응하는 것

오경보(false alarm) : 자극이 없는데 [네]라고 오반응하는 것

정기각 (correct rejection) : 자극이 없는데 [아니오]라고 정확반응하는 것

 

④ 민감도

민감도는 평균 적중 비율(hit)과 평균 오경보율(false alarm)의 표준화된 z값의 편차 값으로 표현함

 

d¹ = z(hit rate) - z(false alarm rate)

 

⑤ 반응기준(criterion : c)

  ⓐ 반응기준은 오경보율과 누락률이 같다면 0임

  ⓑ 오경보율이 누락률보다 크다면 c는 음수를, 반대로 누락률이 오경보율보다 크다면 c는 양의 값을 갖게 됨

  ⓒ 즉, 'c+0'이면 반응편파가 없는 관찰자를 의미하고, 'c < 0'이면 관대한 반응기준, 'c > 0'이면 보수적 반응기준을 의미함

 

c = -1/2 X [z(hit rate) + z(flase alarm rate)]

 

⑥ 수용자 반응 특성 곡선(ROC curve, Receiver Operating Characteristic curve)

적중률을 세로축으로, 오경보율을 가로축으로 표시한 곡선으로, 반응기준과 민감도에 따라 곡선의 형태가 바뀜

오경보율

  ⓐ 곡선에서 더 굽은 선(점선)의 관찰자가 덜 굽은 선(실선)의 관찰자에 비해 더 민감도가 높은 관찰자임

  ⓑ 반응기준은 'c = 0' 중심으로 'c > 0'인 영역과 'c < 0'인 영역으로 나뉘고, 각각은 앞서 설명한바와 같음

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영아 연구법

① 습관화

되풀이되는 자극이나 사건을 무시하는 것을 학습하게 되는 것임

 

② 탈습관화를 이용한 영아 연구법

[탈습관화]가 나타나면 새로운 자극에 반응을 한 거승로 기록함

  (예) 아기의 고개 돌리기(head turning)를 비디오로 촬영해 회수와 시간을 측정하는 방법 또는 가짜 젖꼭지를 빠는 시간당 비율(sucking rate)을 측정하는 방법 등