고장난 에스컬레이터 현상

thumb|에스컬레이터 발판
고장난 에스컬레이터 현상(broken escalator phenomenon)은 작동하지 않는 에스컬레이터에 발을 디딜 때 일부 사람들이 보고하는 균형 상실, 혼란 또는 어지럼증의 감각이다. 에스컬레이터가 움직이지 않을 것이라는 것을 완전히 알고 있음에도 불구하고, 일시적으로 이상한 불균형 감각이 느껴진다고 한다.

이 현상은 참가자가 분명히 알고 있더라도, 움직이지 않는 플랫폼에 부적절하게 빠르게 발을 디디게 만든다는 것이 밝혀졌다.

피실험자들은 플랫폼이나 에스컬레이터가 현재 움직이지 않는다는 것을 완전히 알고 있음에도 불구하고, 뇌의 일부는 과거에 움직일 때 얻었던 경험에 따라 행동하며, 그 위에 발을 디디는 방법을 잘못 판단한다. 따라서 이 현상은 선언적 기억과 절차 기억이라는 인간의 뇌 기능의 분리성을 보여준다.

고장난 에스컬레이터 현상은 움직이는 플랫폼에 올라서서 자신을 안정화할 때 취하는 자세를 재현하는 운동 후유증의 결과이다. 이 후유증은 2003년에 아돌포 브론스타인과 레이몬드 레이놀즈의 실험에서 연구되었으며, 이후 브론스타인과 동료들의 일련의 추가 실험을 통해 더욱 탐구되었다.

이 현상은 브라이언 심슨이 1992년에 처음 논의했으며, 그는 이를 "에스컬레이터 효과"라고 명명하고 실패한 기대의 지각적 결과로 보았다. 그는 이 현상이 던커 효과와 공통점이 있다고 생각했다. 그는 또한 정지된 에스컬레이터에서 내릴 때 경험하는 관련 감각에 대해서도 고려했다.

 초기 실험 
브론스타인과 레이놀즈의 초기 실험은 피실험자들에게 정지된 썰매에 올라서게 하고(BEFORE 시도), 그 다음 움직이는 썰매에 올라서게 하고(MOVING 시도), 마지막으로 다시 정지된 썰매에 올라서게 함으로써(AFTER 시도) 고장난 에스컬레이터 현상의 조건을 재현하려고 시도했다. 모든 피실험자들은 AFTER 시도에서 정지된 썰매에 올라설 때 BEFORE 조건에 비해 몸통의 앞으로의 흔들림, 보행 속도 증가, 다리 근육 활동 증가(근전도 검사로 측정)로 특징지어지는 후유증을 경험했다. 모든 피실험자들은 자신의 행동에 놀라움을 표현했고 그 경험을 고장난 에스컬레이터에 올라서는 것과 비교했다.

 운동 적응 
이 후유증은 운동 적응의 직접적인 결과로 밝혀졌다. 균형에 대한 외부 위협에 직면했을 때, 우리의 중추신경계는 자세를 안정화하기 위한 신경 과정을 촉발한다. 이 경우, 움직이는 에스컬레이터와 같은 움직이는 플랫폼에 올라설 때 사람들은 뒤로 넘어지는 것을 막기 위한 방법을 채택한다. 실험의 MOVING 시도에서는 이러한 방법들이 몸통의 앞으로의 흔들림, 걸음걸이 속도 증가, 다리 근전도 활동 증가로 구성되었다. 따라서 움직이는 에스컬레이터에 발을 디딜 때 우리는 균형에 대한 이 외부 위협에 맞서 자신을 안정화하기 위해 자세와 걸음걸이를 바꾼다.

후유증은 이 방법의 부적절한 표현으로 구성된다. AFTER 시도에서 피실험자들은 BEFORE 시도에서 했던 방식과 동일하게 정지된 썰매에 올라서는 대신 MOVING 시도와 유사한 방법을 채택했다. 이로 인해 썰매에 발을 디딜 때 부적절하게 빠르게 걷고 몸통을 과도하게 흔들어 어지러움을 느꼈다. 마찬가지로, 움직이지 않는 에스컬레이터에 올라설 때 사람들은 움직이는 에스컬레이터에 사용하는 것과 동일한 방법을 채택하여 거의 균형을 잃을 뻔한다.

 인지 및 운동 시스템 간의 해리 
고장난 에스컬레이터 현상은 중추신경계의 선언적 기능과 절차적 기능 간의 해리 결과이다. 중추신경계는 에스컬레이터의 움직임에 적응할 수 있게 하지만, 이 운동 적응은 고장난 에스컬레이터에 올라설 때 부적절하게 표현된다. 에스컬레이터가 움직이지 않을 것이라는 것을 알고 있음에도 불구하고, 우리는 마치 움직임에 적응하려는 듯이 보행과 자세를 변경한다. 이는 우리의 선언적(인식적) 시스템과 절차적(운동계적) 시스템, 즉 우리가 아는 것과 우리가 하는 것 사이의 분리를 보여준다.

뇌에서 선언적 기억은 우리가 의식적으로 인식하는 기억을 처리하는 반면, 절차적 기억은 우리의 움직임을 처리한다. 고장난 것을 아는 에스컬레이터에 부적절하게 빠르게 올라서는 사실은 선언적 기억 없이 운동 적응이 일어난다는 증거이다. 운동 시스템은 인지적 통제 없이 작동하여 무의식적으로 후유증을 생성한다. 추가 실험의 피험자들은 의식적으로 자발적으로 억제하려고 시도하더라도 후유증을 억제할 수 없었다.

 선제적 자세 반응 
브론스타인 외 연구진은 2013년에 발과 썰매의 접촉 전에도 후유증의 징후를 측정할 수 있다고 언급했으며, 이는 후유증이 그들이 '선제적 자세 반응'이라고 명명한 것임을 시사한다.

후유증은 균형에 대한 위협에 의해 유발되기보다는 위협을 예상한다는 점에서 선제적이다. 자세 제어는 일반적으로 외부 위협에 의해 생성된다. 예를 들어, 미끄러운 표면은 더 조심스러운 걸음걸이로 이어진다. 그러나 이 경우 자세 적응은 혐오적인 '만일을 대비한' 전략이다. 고장난 에스컬레이터에 올라설 때, 사람은 에스컬레이터가 움직일 경우 넘어지지 않도록 움직임을 예상한다. 사람은 가장 전략적인 선택으로 보이는 '최악의 시나리오'를 수행한다. 즉, 플랫폼이 움직이지 않을 것이라는 것을 알면서도 움직일 경우를 대비하는 것이 더 낫다.

실제로 운동 시스템과 인지 시스템 간의 구별 외에, 후유증을 유발하는 또 다른 요인은 공포 관련 메커니즘으로 주장되어 왔다. 에스컬레이터가 어떻게든 움직일 경우 넘어질 수 있다는 공포는 고장난 것을 알고 있음에도 불구하고 예방적 행동을 취하게 하기에 충분할 수 있다. 공포 관련 메커니즘은 실제로 인지적 통제에 영향을 받지 않는 것으로 알려져 있다.

그러나 다른 실험에서는 피험자들이 MOVING 시도에서 발을 디딘 다리와 반대쪽 다리로 정지된 썰매에 올라섰을 때 후유증이 덜 강렬하다는 것을 보여주었다. 만약 후유증이 플랫폼이 움직일 것이라는 공포에 의해 생성되었다면, 피험자가 어떻게 썰매에 올라서든 항상 유발되었을 것이다. 따라서 이는 후유증이 주로 절차적 기억에 의해 생성되며, 적응 단계의 조건이 완벽하게 재현될 때 가장 강렬하게 나타남을 시사한다.

 후유증 '제동' 
후유증은 스스로 생성된 자세 위협이며 처리되어야 한다. 균형에 미치는 영향을 줄이기 위한 '제동' 시스템이 없다면, 우리는 정지된 에스컬레이터에 올라설 때 넘어질 것이다.

균형에 대한 외부 위협은 전정 기관에 의해 처리된다. 그러나 2008년 실험에서는 전정 기능이 없는 피험자(미로 결함 피험자)의 후유증 강도가 정상 피험자보다 높지 않다는 것을 보여주었으며, 이는 전정 기관이 후유증 '제동'에 책임이 없음을 시사한다. 대신 첫 번째 AFTER 시도(후유증이 가장 강렬할 때)에서는 모든 피험자에게서 다리 EMG 활동 증가가 관찰된다. 이 증가는 무의식적으로 그리고 발과 썰매가 접촉하기 전에 생성된다. 따라서 후유증의 '제동'은 외부 위협에 의해 유발되기보다는 예측 과정이다. 중추신경계는 후유증이 발생할 것이며 균형을 위협할 것이라고 예상하고 위협을 처리하기 위한 메커니즘을 생성한다. 정지된 에스컬레이터에 올라설 때, 예측적 운동 메커니즘은 후유증을 약화시켜 우리가 넘어지지 않도록 방지한다.

 같이 보기 
 
 
 
 
 
 
 

 각주 

분류:착각