의사 결정의 신경과학

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  합리적 의사결정 능력은 사회 내에서 적응적 행동을 하기 위한 핵심적인 요소이다. 의사 결정은 여러 대안 중 하나의 행동 방침(course of actions)을 정하는 인지 과정을 의미한다. 정신병리학의 관점에서는 조현병, 우울증, 중독 행동, 강박장애, 그리고 외상 후 스트레스 장애를 포함한 정신 장애에서 병리적(pathological)인 의사 결정 패턴들이 관찰되고 있다.

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  참가자의 경쟁심을 유발하는(competitive) zero-sum game program을 활용해 조현병 환자의 의사 결정의 구체적인 요소들을 살펴보았다 (Kim, Lee, Shin, & Chey, 2007). 비경쟁적 과제에서는 참가자와 에이전트(agent)의 선택 결정과 무관한 랜덤 상황이 주어지는데, 이 과제에서 조현병 환자들은 일관된 의사결정 패턴을 보였다.

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  그에 반면, 경쟁적 의사 결정 과제는 컴퓨터가 참가자의 예상된 선택을 계산하여 참가자와 경쟁하는 상황이 주어진다. 이 과제에 있어 최상의 전략을 유지하기 위해서는 이전 선택들의 결과를 총체적으로 고려하여 결정해야 한다. 이 때, 조현병 환자의 의사 결정 손상은 전략적 경직성(strategic stiffness) 으로 분류되는데 이는 사회 내에서 조현병 환자들의 낮은 적응력을 설명할 수 있다.

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사진 1. 의사 결정 과제의 레이아웃. 피검자는 컴퓨터가 카드의 앞면 혹은 뒷면을 선택할지 예측한 후에 이에 알맞은 키보드 버튼을 눌러야 한다. 버튼을 누르면 피검자와 컴퓨터의 선택이 동시에 공개되고 결과에 따라 피검자는 돈을 얻거나 잃게 된다.

 

  최근에는 행동 및 신경학적 측면에서 스트레스가 의사 결정에 미치는 영향에 대해 기능적 자기 공명 기록법(fMRI)과 계산적 강화 학습 모델(computational reinforcement learning models)을 통해 연구하였는데, 그 결과 스트레스는 의사 결정과 모델 기반 강화 학습을 방해하는 것으로 나타났다. 또한, 의사 결정에 있어 스트레스의 영향은 monotonic하기 보다 스트레스 정도에 따라 양방향적임을 알 수 있었다 (Park, Lee, Chey, 2014; Chey, Park, Lee, Daw, 2014).

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Kim H, Lee D, Shin YM, Chey J (2007) Impaired strategic decision making in schizophrenia. Brain Research,                              14(1180), 90-100.

Park, H. (2015). The effect of stress on decision-making. (Doctoral dissertation, Seoul National University).

Park, H., Lee, D., & Chey, J. Multiple effects of stress on decision making in an changing environment. 2014 Society                for Neuroscience Annual Meeting.