작업 기억(Working Memory)은 왜 고차원적 인지 기능일까?

 

 

전문가의 전문성은 수행을 통해 드러나며, 이 수행에는 다양한 인지 기능이 관여한다. 그중에서도 작업 기억(Working Memory)은 즉각적인 반응과 판단을 조절하는 핵심 기능으로 작용한다. 작업 기억은 절차 기억(Procedural Memory)과 의미 기억(Semantic Memory) 등을 통합적으로 활성화하여 반응의 질을 결정하며, 이는 판단력과 작업 수행의 질에 직접적인 영향을 미친다.

 

일반적으로 고차원적 인지 기능(higher-order cognitive function)은 감각 지각과 같은 기초적인 처리단계를 넘어, 목표 지향적이고 추상적인 사고를 조율하는 능력을 의미한다. 

기억의 하위 분류로써 절차기억은 의식적 노력이 거의 들지 않는 자동화된 반응에 가까우며, 의미기억은 세상에 대한 지식의 저장고로 이해될 수 있다. 일화기억을 포함하여 기억의 자원들이 작업 기억과 결합하게 되면 생성적 변화가 가능해진다. 메타인지와 연결하면 내가 무엇을 알고 있는지(의미기억)를 파악하고, 특정 상황에서 어떤 도구를 써야 할지(절차기억)을 판단할수 있다. 작업기억은 이러한 조작적 변화를 거치며 능동적 호출, 비판적 평가, 창의적 결합, 의미 생성등을 만들어 내기 때문에 고차원적 인지 기능으로 설명될 수 있다. 

 

 

 

작업 기억(Working Memory)은 단순한 기억이 아니라 정보를 일시적으로 저장하고 조작하는 능력으로, 인간의 복잡한 사고와 문제 해결을 가능하게 한다.

 

이것이 고차원적 인지 기능(High-Level Cognitive Function)으로 간주되는 이유는 다음과 같다.

 

 

1. 뇌에서 많은 자원을 필요로 함

작업 기억은 배측외측 전전두엽(Dorsolateral Prefrontal Cortex, dlPFC)에서 주로 조절된다.

이 영역은 인간에게서 특히 발달된 부분으로, 고차원적인 계획, 논리적 사고, 문제 해결과 연관이 있다.

단순한 기억 저장(예: 전화번호 외우기)과 달리, 작업 기억은 저장한 정보를 실시간으로 조작해야 하므로 더 많은 신경 자원이 필요하다.

 

 

2. 정보의 유지 + 조작 능력

단순한 기억(예: ‘사과’라는 단어 기억하기)과 달리, 작업 기억은 기억한 정보를 변형하고 활용하는 과정을 포함한다.

예를 들어,

- "24 × 17"을 암산하려면 중간 계산 결과를 기억하면서 새로운 숫자와 연산을 반복해야 한다.

- 문장제 문제를 해결하는 과정에서 문제로부터 도출한 정보를 담아 놓고, 수학적 지식(절차적, 의미적) 중에 현재 다루고 있는 문제에 활용할 자원을 호출하여 임시 기억 저장소에 저장하고 이들 정보들을 활용하는 일련의 과정이다.

즉, 

정보들을 단순히 저장하는 것이 아니라 변형하고 적용하는 과정이 포함되기에 작업 기억은 더 높은 수준의 인지 기능으로 간주된다.

 

 

3. 학습, 추론, 문제 해결의 핵심 요소

작업 기억은 작업과정에 투입되는 다양한 형태의 기억들이 활성화 된 상태에서 일어난다. 따라서, 창의적 문제 해결, 논리적 사고, 언어 이해, 도구 사용, 계획 수립 등에서 필수적인 역할을 하게 된다.

예를 들어, 새로운 도구를 사용할 때, 기존의 도구 사용 경험을 참고하며 즉각적인 피드백을 조정해야 하는데, 이는 작업 기억이 없으면 불가능하다.

연구에 따르면 작업 기억이 뛰어난 사람이 창의적 문제 해결에서도 우수한 성과를 보임.

 

 

4. 형성 및 훈련이 어려움

작업 기억은 타고난 능력에 영향을 받지만, 훈련을 통해 향상 가능하다. 하지만 이 과정이 쉬운 것은 아니다.

작업 기억의 한계 용량: 평균적으로 성인은 4±1개 정도의 정보를 유지할 수 있다 (Miller’s Law: 과거에는 7±2개라고 했지만, 최신 연구에서는 4±1개로 보고됨).

집중력과 피로에 영향을 받음: 작업 기억을 많이 사용하면 쉽게 피로해지며, 스트레스나 불안이 있을 경우 급격히 저하된다.

특정한 훈련이 필요: 단순 반복 학습으로는 잘 향상되지 않고, 인지적 도전이 필요한 환경(예: 퍼즐, 논리적 문제 해결, 악기 연주, 새로운 도구 학습 등)에서 점진적으로 개선된다. 

 

 

 

 

 

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[1] 

https://m.yes24.com/Goods/Detail/139729273?utm

[전자책] 알렉산더 루리아의 심리학 고차원적 뇌기능 톺아보기 | 강민석 | 루미너리북스 - 예스24

 

 

[2]

https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=DIKO0011587504&dbt=DIKO&utm

[논문]인지기능 향상 집단 프로그램의 효과 : 작업기억 중심으로

 

[3]

https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001601829

인지심리학(번역개정판) | 하코다 유지 - 교보문고

 

>> 작업 기억과 전문가 수행 관련 연구

[4] Ericsson, K. A., & Kintsch, W. (1995). Long-term working memory. Psychological review, 102(2), 211.

[5] Baddeley, A. (2003). Working memory: looking back and looking forward. Nature reviews neuroscience, 4(10), 829-839.

 

>> 전문가 수행과 기억의 관계

[6] Anderson, J. R. (2013). The architecture of cognition. Psychology Press.

[7] Ericsson, K. A. (2006). The influence of experience and deliberate practice on the development of superior expert performance. The Cambridge handbook of expertise and expert performance, 38(685-705), 2-2.