보이지 않는 손이 어떻게 생겼는지 알고픈 적이 있었는지?

실제 손보다 폭은 약간 넓고 손가락 길이는 조금 짧다. 처음으로, 환각지(幻覺肢)라 인지되는 모양이 측정되었다. 이는 우리가 어찌 생겼는지를 두뇌가 표현하는 방법에 대해 더 많은 것을 알 수 있게 한다.

환각지라는 착각은 팔다리가 절단되거나 혹은 선천적 불구의 경우에 나타날 수 있다. 없는 팔다리가 있다고 느끼는 것이다.

최근 뉴 사이언티스트(New Scientist) 보도에 따르면, 한 이론에서는 환각지를 느끼는 이들이 자신들의 팔다리가 어찌 생겼는지에 대한 단서를 주변 사람들로부터 얻는다. 또 다른 이론에서는 보이지 않는 팔다리의 감각이 우리 몸의 신체 형상을 파악하는 두뇌 영역의 활동에서 나타나는 것이라고 제시한다.

환각지 현상이 감각기관 때문인가를 확인해보기 위하여, 런던대학 버크백(Birkbeck) 캠퍼스 메튜 롱고(Matthew Longo)연구팀은 왼팔 없이 태어난 38세의 여성 CL의 도움을 요청했다. 그녀는 주기적으로 환각지를 경험한다. 그들은 판 밑에 오른손을 두고 그녀더러 손가락 끝과 관절이 있다고 생각하는 위치를 표시하게 하였다. 그리고는 환각지에 대해서도 그렇게 하도록 했다.

이전 연구에서는 손가락 길이를 엄지에서 새끼손가락으로 갈수록 점점 더 과소평가하는 경향이 있음을 보였다. 이는 두뇌의 체감각 피질(brain's somatosensory cortex) 영역의 민감성과 크기 차이를 반영한다. 체감각 피질은 시각적, 기계적, 그리고 촉각에 의한 피드백(되먹임)을 이용하는 것으로 생각된다. 그리고 엄지손가락에 관여하는 두뇌 피질 영역은 새끼손가락보다 넓다.

예상대로 CL은 오른손 크기를 표시할 때 이 같은 전형적인 왜곡 현상을 보였다. 그러나 그녀는 환각지에 대해서도 같은 왜곡 현상을, 즉, 환각지도 같은 방식으로 인지하고 있음을 보였다. (참고: Psychological Science, DOI: 10.1177/0956797612441219)

연구팀 일원인 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 패트릭 해가드(Patrick Haggard)는, 결코 존재한 적이 없던 신체 부위에 대해서도 두뇌에는 어떤 구조적 표현이 있음을 제시한다고 말한다. 이는 체감각 피질이 신체 구조를 표현하는 데는 시각적 혹은 감각적 입력이 필요치 않음을 의미한다.

두뇌가 신체를 어떻게 인지하는지를 이해하는 것은 폭넓은 영향력을 미칠 수도 있다. 롱고(Longo)에 따르면 식이장애(eating disorder) 환자는 촉각에 의한 피드백으로부터 자신의 신체 크기를 부정확하게 판단하고 있음을 보여주는 연구결과가 있다고 말한다. 신체의 체감각 표현과 우리 신체 모습에 대한 의식적 느낌 사이에 어떤 상관관계가 있을 수 있음을 제시한다는 것이다.