아이의 뇌는 멀티태스킹을 하지 못한다
에디슨은 5세 때 불이 어떻게 타는지를 확인해보기 위해 창고에 불을 질렀다가 창고를 다 태우기도 하고, 물 위에 판자를 놓고 그 위를 걸어가다가 물에 빠진 적도 있습니다. 병아리를 부화시키겠다고 달걀을 품고 닭장에 쭈그리고 앉아 있었던 유명한 일화도 있습니다. 에디슨의 아빠는 아들의 대형사고를 막겠다고 지하 실험실을 폐쇄하기도 하였습니다. 하지만 에디슨의 엄마는 아들의 엉뚱한 생각이 꽃피울 수 있도록 가능한 모든 것을 수용했고, 머릿속의 생각을 실제로 실험해볼 수 있는 장소를 제공하였습니다.
무언가를 배운다는 건 아이에게도 큰 도전입니다. 그럼에도 불구하고 아이는 부모가 관심을 기울이고 좋아한다는 것을 알기에 도전하는 것입니다. 아이가 처음부터 배우는 것에 스스로 즐거움을 얻으리라고 생각해서는 안됩니다. 물론 원래 호기심이 많은 아이들도 있지만, 대부분의 아이는 부모가 적절한 칭찬과 격려를 하여야 배우는 것은 즐거움을 경험하게 됩니다. 그리고 이러한 즐거운 경험이 아이를 기쁘게 하고 시간 가는 줄 모르고 집중하게 하는 것입니다. 뇌과학적 관점에서 보면, 아이들은 미래를 걱정하고 과거에 영향을 받지 않기 때문에 ‘지금 여기’에 쉽게 몰입하는 것입니다. 아이들이 나이가 들면서 전전두엽과 측두엽이 발달하게되면 시간에 대한 개념이 생겨나고, 미래에 대해 불안해하고 걱정하면서 과거의 실수를 반복하지 않으려고 지금 여기에만 몰입하지 못하는 것입니다.
아이들의 뇌는 멀티태스킹을 하지 못합니다. 한꺼번에 여러 일을 진행하면 뇌는 의사 결정을 하는 과정이 방해받아 모든 일의 진행속도가 느려집니다. 실제로 폴 덕스 교수의 연구에 의하면 한 가지 일에 집중할 때보다 두 가지 일을 동시에 할 때 작업 속도가 크게 떨어졌습니다. 여러 가지 과제를 동시에 작업하면 한 과제씩 단계적으로 할 때보다 과제의 완성도가 떨어집니다. 과제에서 과제로 옮겨갈 때마다 순간적으로 시간이 걸려서, 과제를 동시해 진행하면 완성하는 시간도 50% 지연되고 실수도 50% 늘어납니다. 아이들에게 하루에 여러 개의 학원에 다니게 하거나 영어동요를 들으면서 블록놀이를 하게 하는 것은 뇌에 부담만 줄 뿐 집중력을 발휘하는데 효율적이지는 못합니다.
집중력의 뇌
주의집중에는 불필요한 자극을 걸러내기, 주의집중을 지속적으로 유지하기, 여러 자극에 주의를 적절하게 배분하기, 단기간 동안 정보를 유지하기 등이 포함됩니다. 대표적인 주의집중의 뇌인 전전두엽은 주의집중을 하는 동안 목표와 우선순위를 결정하며, 워킹메모리를 통해 주어진 정보를 처리하는 데에만 뇌 기능을 집중시켜 단기간에 문제를 해결합니다. 대상회는 정서의 뇌에서 공급되는 쾌감이나 의욕을 통하여 주의집중력을 높이며, 전전두엽과 협력하여 필요 없는 자극을 걸러내어 원하는 자극에만 집중하게 합니다. 기저핵은 도파민 신경시스템이 활성화되어 있는데 불필요한 과잉행동과 충동성을 억제합니다. 시상은 감각기관에서 들어오는 모든 자극을 대뇌피질로 연결하여 정상적인 정보 처리와 주의집중을 가능하게 합니다. 특히 전전두엽은 7세를 전후에 급성장하여, 12~13세 전후에 대대적인 공사를 통하여 효율적인 뇌로 성장합니다. 아이들은 이 시기에 주의집중력이 급속도로 증가합니다. 따라서 초등학교 2학년 아이는 40분 정도 집중할 수 있어 수업을 잘 받을 수 있습니다.
1) 전전두엽
전전두엽은 다른 연합영역으로부터 다양한 입력을 받습니다. 두정연합영역과 측두연합영역, 전두연합영역은 서로 정보를 보내면서 긴밀한 연락을 합니다. 운동의 정보는 두정연합영역으로 보내고, 여기서 다시 전두엽전영역으로 보냅니다. 시각의 정보는 측두연합영역을 지나 전전두엽으로 보냅니다. 전전두엽에서 출력되는 정보는 주로 기저핵으로 가는데, 기저핵의 정보는 시상을 지나 대뇌피질운동영역으로 가거나 또는 뇌줄기를 지나 척수로 하강하여 아이가 행동하게 합니다. 운동의 섬세한 조절은 전전두엽에서 뇌줄기를 지나 소뇌, 시상으로 가면서 가능해집니다.
2) 대상회
아이들의 학습의욕을 컨트롤하는 중요한 조직 중 하나가 대뇌변연계에 있는 대상회입니다. 대상회는 대뇌변연계의 바깥쪽에 있으며 대뇌피질에 접해있습니다. 대상회의 역할은 아래쪽에 있는 편도체나 시상하부로부터 정보를 전달받아 유쾌하다거나 불쾌하다는 판단을 내리고 욕구를 대뇌피질에 전달하며, 행동을 하고자 하는 의욕을 만들어 냅니다. 아이가 집중력을 발휘할 때 대상회는 의욕중추로 기능을 합니다.
3) A-10신경
주의집중력에는 A-10 신경과 도파민이 관여합니다. A-10신경은 간뇌에서 시작하여 시상하부를 거쳐 측두엽과 전두엽에 연결되어 있습니다. 도파민이 A-10신경을 지나 전두연합영역에서 과잉방출되면 주의집중력이 강화되어 몰입이 일어나며 창의력을 발휘하게 되는 것입니다.
워킹메모리
집중력을 발휘하는데 워킹메모리는 중요한 역할을 합니다. 워킹메모리는 여러 가지 정보를 결합해서 새로운 생각으로 변형하는 공간이기 때문에 배경지식이 풍부한 아이들은 필요할 때마다 배경지식을 워킹메모리에서 끌어들이기 때문에 무슨 문제를 풀려 했는지, 무슨 이야기를 들으려 했는지, 복잡한 문제를 결정할 때 어떤 요인을 고려하려 했는지 잊어버리지 않게 되어 집중력을 발휘할 수 있습니다. 연습이나 배경지식은 워킹메모리를 비우는데 필수불가결합니다. 가령 아이가 신발 끈 매는 법을 배운다고 생각해보세요. 처음에는 정신을 집중해서 워킹메모리를 모두 할애하지만, 연습하다 보면 자동으로 신발 끈을 맬 수 있습니다.
이처럼 정신과정은 연습을 통하여 자동화될 수 있습니다. 자동화되면 워킹메모리의 용량을 거의 혹은 전혀 쓰지 않기 때문에 사고하고 문제를 해결하는데 모두 쓸 수 있습니다. 읽기를 많이 한 아이는 자동화 과정이 순식간에 일어납니다. 읽기를 많이 한 아이는 보통 단어를 4분의 1초 만에 읽습니다. 누구든지 어떤 소리가 어떤 글자와 결합하는지 이해하면서 읽기에 숙달되고, 점차 소리를 능숙하게 연결해서 단어를 만들 수 있습니다. 그런데 글자를 다 알고 난 다음에도 계속 연습해야 하는 이유는 소리를 연결하는 과정을 자동화해서 글자를 능숙하게 인식하기 위해서입니다.
자동화하면 장기기억에서 소리를 검색하는 워킹메모리의 용량에 여유가 생겨서 의미를 생각할 수 있습니다. 수학에서도 공식을 암기하는 아이는 전혀 암기하지 못하거나 불확실하게 암기한 아이에 비해 수학 문제를 잘 풉니다. 예를 들어 5+7=12와 같은 연산을 풀 때는 연습이 우선입니다. 구구셈을 외우지 않으면 수학문제를 풀기 어렵습니다. 어떤 수학공식은 꾸준히 연습해서 익혀야 합니다. 축구 경기 중에 공을 몰다가 공을 차기가 얼마나 어려운지, 발의 어느 면으로 차야 할지 따위를 생각하면 축구를 잘할 수 없습니다. 세부 절차가 몸에 배어 있어야만 경기 전략을 짜는 등의 고차원적 생각이 끼어들 틈이 생깁니다.
마찬가지로 연습은 어려운 기술을 습득하는 데 필요한 기본기를 탄탄히 할 뿐 아니라, 한 번 익힌 기술을 잊지 않게 해 주고, 사고할 때 필요한 워킹메모리를 비워주는 역할을 합니다. 워킹메모리의 용량은 아이들마다 비슷하기 때문에 워킹메모리가 비워있지 않으면 사고하고 판단하고 문제해결하는데 어려움을 겪습니다. 연구에 의하면 워킹메모리의 용량과 추론 능력을 측정한 결과, 워킹메모리의 용량이 크면 클수록 추론 능력이 높아졌습니다.
워킹메모리를 비우고 집중력을 키워주는 양육지침은 다음과 같습니다.
1. 책상에 앉는 습관을 길러주세요.
4-7세 아이가 한 권의 그림책을 집중력 한 번 흩트리지 않고 읽는다는 것은 불가능에 가깝습니다. 그렇기 때문에 아이들에게 책상에 앉는 습관을 길러주기 위해 노력하는 것은 필요하지만, 책상에 앉아서 그림책만 읽는 모습은 기대하지 않는 것이 좋습니다. 무조건적으로 책상에 앉으면 그림책을 읽어야 한다고 생각을 연결시켜 주기 보다는, ‘무언가를 할 때는 책상에 앉아서!’라는 생각을 가지는 것에 목표를 두세요.
또한 아이가 책상 앞에 앉아서 놀더라도 그 시간이 30분을 넘지 못할 수 있다는 점을 유의하여야 합니다. 아이가 한 곳에 앉아 있을 수 있는 시간 역시 집중력과 연결되기 때문에 그 시간 역시 아마 최대 30분을 넘기지 못할 것입니다. 하지만 이렇게 책상에 앉는 습관을 미리 익혀 놓으면 후에 진짜 집중력이 필요한 시기에 그 힘이 발휘될 것입니다.
2. 자세가 중요합니다.
아이들은 불편한 의자에서 잘못된 자세로 오랫동안 앉아 있게 되면 척추에 이상이 생길 수 있습니다. 의자는 자신에게 편안하고 좋은 자세를 유지시켜주는 것을 사용하는 것이 좋습니다. 단, 바퀴가 있는 것보다는 없는 것이 집중하는 데 도움이 됩니다. 바퀴가 있는 것은 아이가 이리저리 굴리게 되면서 집중력이 떨어질 수 있기 때문입니다.
정형외과 의사들은 허리를 받쳐주는 보조대를 사용하면 척추측만증을 막을 수 있고, 팔거리가 있는 의자를 사용하면 허리의 부담을 줄여주기 때문에 허리통증을 막을 수 있다고 조언합니다. 의자에 앉을 때 가장 좋은 자세는 엉덩이를 바닥이나 의자에 넓게 붙이고 허리를 곧게 세우는 것입니다. 그 자세에서 목을 최대한 똑바로 세우도록 합니다. 목이 곧게 세워져야 귓속 달팽이관의 액체가 수평을 이루게 되므로 들어오는 정보들을 민감하게 잘 처리할 수 있게 됩니다.
3. 지금 여기에 집중하세요.
아이의 뇌는 성장하면서 끊임없이 자극을 찾아 헤맵니다. 시간과 공간을 자유롭게 넘나들며 옛날 생각에 빠지거나 미래를 상상하다가 공상에 빠지기도 합니다. 새로운 자극을 찾아 헤매는 아이의 마음을 ‘지금 여기’에 집중하게 하기 위해서는 마음을 평정하는 습관을 들여야 합니다. 이를 위한 가장 좋은 방법의 한 가지는 부모와 아이가 일정한 시간에 함께 그림책을 읽는 것입니다. 아이가 좋아하는 그림책을 골라서 읽는 것부터 시작하세요. 대화도 필요합니다. 아이의 눈을 보면서 대화를 하면 아이는 ‘지금 여기’에 집중하게 됩니다. 복식호흡이나 명상도 마음의 평정에 도움을 줍니다.
4. 워밍업 타임을 가지세요.
집중력을 높이려면 과제를 시작하기 전에 두뇌체조를 하는 것이 좋습니다. 초침이 정상적으로 움직이는 시계 하나만 있으면 언제라도 할 수 있습니다. 아이에게 1분간 시계의 움직임을 보여주고, 초침의 속도를 기억하게 합니다. 그리고 눈을 감게 한 뒤 최대한 정확히 60초를 세도록 하고 손을 들게 합니다. 반복적으로 수행하면 집중력 향상에 큰 도움이 됩니다. 또한 처음에는 터무니없이 둔감했던 아이도 반복적으로 연습하면 기록이 좋아져 성취감을 느끼게 해 줄 수도 있습니다.
과제를 시작할 때 워밍업 시간을 가지세요. 차분한 음악을 들어 정신을 가다듬거나, 복식호흡을 하여 마음을 가라앉히거나, 가벼운 스트레칭으로 뇌를 활성화할 수도 있습니다. 연필을 깎거나 책상을 치우는 일도 마음을 준비하는데 도움이 됩니다. 과제 한 가지를 정해 매일 그것부터 시작하는 것도 주의집중에는 효과적입니다. 익숙하고 가벼운 것으로 과제를 시작하면 순식간에 한 과제를 끝냈다는 성취감이 아이의 기분을 좋아지게 과제의 몰입이 가속화됩니다. 또한 최근 뇌 연구에 의하면 단순한 계산을 할 때 뇌 전체의 혈류도 좋아진다고 합니다. 그러므로 과제를 하기 전에 사전찾기 놀이나 단순한 계산놀이가 두뇌 워밍업에 도움이 됩니다.
5. 산만해지면 휴식을 취하세요.
30분을 집중해서 과제를 한 후에는 반드시 10분 정도 휴식을 하도록 하세요. 한 자세로 오래 있는 것은 허리와 목, 척추, 엉덩이, 다리에도 긴장감을 주게 됩니다. 이 때 간단한 스트레칭으로 몸의 근육을 이완시켜 두뇌에 가해진 피로를 풀어줘야 합니다. 휴식이 제대로 이뤄지지 않으면 두뇌 또한 피로로 인해 게을러지므로 집중력과 이해력이 감소합니다. 잠시 휴식을 취하게 한 후, 공놀이를 하면서 공을 주고받는 동안 대화를 나누어봅니다. 이런 종류의 운동은 생각을 체계화하고, 언어를 더욱 유창하고 복잡하게 다듬는 데 도움을 줍니다.
6. 가벼운 tip을 익히세요.
아이가 집중력을 발휘하지 못하는 이유는 시냅스와 밀접한 관련이 있습니다. 뉴런에서 받아들인 정보가 뇌 전체로 퍼지려면 시냅스라는 틈을 건너야 하고, 그러려면 시냅스에 도파민, 노르에피네프린과 같은 신경전달물질을 방출하여 전기신호를 화학신호로 전환시켜야 합니다. 그런데 시냅스는 어떤 때는 신경전달물질을 내뿜어 정보를 전달하지만, 어떤 때는 신경전달물질을 방출하지 않습니다. 신경전달물질의 방출은 신체의 움직임과 같이 생존과 관련된 것에는 100% 내뿜지만 과제를 할 때 이루어지는 사고나 기억과 같은 정신 활동은 생존과 밀접한 관련이 없기에 신경전달물질을 내뿜을 확률이 낮습니다.
이러한 이유로 집중력을 발휘하지 못하고 기억과 사고가 잘 안되는 것입니다. 따라서 아이가 집중하거나 기억하지 못하는 것을 탓하기 보다는 신경전달물질을 내뿜을 수 있도록, 해야 할 일을 반복적으로 소리 내어 말하게 하거나, 메모지를 붙이거나 넣어서 이미지로 상기하게 하거나, 타이머를 이용하여 시간을 알리거나, 계획표나 해야 할 일을 방안에 시각적으로 붙여놓는 tip으로 도와주어야 합니다.
7. 정리정돈을 하세요.
과제를 하려면 그림책, 종이, 크레용, 연필, 지우개, 테이프, 자 등 많은 물건이 필요한데, 평소에 물건들을 잘 정돈해 둔다면 갑자기 필요한 것을 찾느라고 주의 집중이 깨지는 일이 없을 것입니다. 아이들이 정리정돈을 하는데 참여하여 버릴 것은 버리고, 재활용할 수 있는 것을 가려내고, 따로 보관할 것을 골라내는 시간을 주기적으로 가져야 합니다. 과제와 직접적인 관련이 없는 물건들은 손을 뻗어도 닿지 않는 곳에 두는 것이 좋습니다.