알풀과학

'지금 움직이려던 참이었나요?' — 답은 갈렸는데 준비전위는 똑같았습니다

움직이기 전에 뇌에서 부풀어 오르는 그 신호는, 정말 '결정'일까요?

문턱을 넘은 순간
한 줄씩 보면 잡음겹쳐 평균 내면 굴곡

손가락을 언제 까딱할지는 내가 정한다고 느끼죠. 그런데 40년 넘게 인용돼 온 실험 하나는, 뇌가 그 결정을 나보다 0.35초 먼저 시작한다고 말합니다. 리벳 실험이에요. 그 0.35초의 근거가 되는 뇌파 신호를 준비전위라고 부릅니다.

지난해, 그 신호에게 사실상 직접 물어본 실험이 나왔습니다. 방법은 어이없을 만큼 단순해요. 사람들이 스스로 버튼을 누르기를 기다리다가, 아무 때나 삐 소리를 내고 이렇게 묻는 겁니다. "방금 소리가 났을 때, 움직이려던 참이었나요?"

어떤 시행에서는 그렇다고 했고, 어떤 시행에서는 아니라고 했습니다. 그리고 그 직전 2초의 뇌파는 — 두 경우가 구별되지 않았어요.

01리벳이 실제로 잰 것, 그리고 실제로 쓴 것

1983년 Brain에 실린 리벳 연구진의 논문부터 정리해 두죠. 원문을 열어 보면 흔히 도는 요약과 조금 다릅니다.

참가자는 다섯 명이었습니다. 정확히는 여섯 명을 연구했는데 한 명의 자료를 대부분 쓸 수 없어서, 표에 남은 게 다섯 명이에요. 각자 최소 여섯 번의 실험 세션에 참여했고, 한 세션마다 자발적 손목 움직임을 40번씩 했습니다. 눈앞에는 점이 빙글빙글 도는 시계가 있고, 참가자는 "움직이고 싶다"는 느낌이 처음 든 순간의 점 위치를 나중에 보고합니다. 이 시각을 리벳은 W라고 불렀어요.

결과는 이렇습니다. 미리 계획한 느낌이 전혀 없었다고 보고한 계열('type II')에서, 준비전위의 시작은 W보다 평균 약 350밀리초 앞섰습니다. 가장 짧은 경우가 약 150밀리초였고요. 반대로 몇 번쯤 미리 마음먹은 느낌이 있었다고 한 계열('type I')에서는 그 간격이 약 800밀리초까지 벌어졌습니다.

한 가지 더. 한국어 설명에 자주 나오는 "준비전위는 움직임보다 550밀리초 앞선다"는 숫자에도 사연이 있습니다. 1983년 논문의 표 2가 실제로 적어 둔 값은 −535밀리초예요(계획한 느낌이 없던 계열 기준). 본문에서 "약 −550밀리초"라고 반올림해 부르면서, 그 근거로는 자기들의 1982년 논문을 지목합니다. 큰 차이는 아니지만 어느 숫자가 어느 논문 것인지는 갈라 두는 편이 낫겠죠. 참고로 같은 표에서 W는 −204밀리초였습니다.

여기서 두 가지를 짚고 싶어요.

첫째, 참가자가 다섯 명입니다. 자유의지를 두고 40년을 싸운 데이터치고는 작죠. 물론 사람마다 240번 넘게 반복했으니 시행 수는 적지 않지만, 사람 수가 다섯이라는 사실은 기억해 둘 만합니다.

둘째, 리벳 본인은 자유의지가 없다고 결론 내리지 않았습니다. 1983년 논문의 마지막 문장은 자발적 행동의 뇌 안 개시가 무의식적으로 시작될 수 있다는 것, 그리고 그것이 의식적 개시와 통제의 가능성에 일정한 제약을 준다는 데서 멈춥니다. 그리고 1985년 Behavioral and Brain Sciences 논문에서 그는 한 걸음 더 나아가, 의식이 시작하지는 못해도 막을 수는 있다고 주장했어요. 참가자들이 실제로 행동 100~200밀리초 전 구간에서 운동 수행을 '거부'할 수 있었다는 겁니다. 1999년 글에서는 아예 이렇게 적습니다 — 의식적 기능이 결과를 통제할 수 있으니 자유의지가 배제되는 것은 아니라고요. 나중에 붙은 free won't이라는 말장난은 리벳 본인의 표현이 아닙니다.

다만 이 거부권 주장에는 그가 직접 적어 둔 구멍이 있어요. 거부가 실제로 확인된 실험은 미리 약속된 시각에 움직이기로 한 과제였습니다. 아무 때나 움직이는 자발적 행동에서 거부가 일어난 순간의 준비전위는 한 번도 기록되지 않았다고 리벳 자신이 씁니다. 그러니 "자발적으로 시작된 행동을 도중에 의식이 막는다"는 부분은, 아직 직접 관찰된 적 없는 확장이에요.

그러니까 "리벳이 자유의지를 반증했다"는 문장은, 리벳이 쓴 것이 아니라 리벳을 인용한 사람들이 쓴 것입니다.

02준비전위는 원래 '결정'의 이름이 아니었습니다

이 신호를 처음 기록한 건 리벳이 아닙니다. 1965년, 독일의 콘후버와 데케가 Pflügers Archiv에 보고하면서 Bereitschaftspotential — 우리말로 준비전위 — 이라고 이름 붙였어요. 말 그대로 움직일 준비의 지표였습니다. 결정이라는 단어는 이름에 없었어요.

그 이름에 '무의식적 결정의 시작'이라는 해석을 얹은 게 리벳의 기여이자 문제였습니다. 그런데 이 해석에는 조용한 전제가 하나 깔려 있어요. 준비전위가 시작되는 특정한 순간이 있고, 그 순간이 어떤 사건에 대응한다는 전제입니다.

2012년, 슈르거·시트·드안이 PNAS에 그 전제를 흔드는 모형을 내놓습니다. 뇌 안에는 늘 자잘한 요동이 있고, 그 요동이 쌓이다가 어떤 문턱을 넘으면 움직임이 나간다고 해 보죠. 그러면 각각의 시행은 그냥 잡음입니다. 그런데 움직인 순간에 맞춰 여러 시행을 겹쳐 평균 내면, 문턱을 향해 매끄럽게 올라가는 굴곡이 저절로 생겨납니다. 문턱을 넘게 만든 건 언제나 '올라가던 요동'이니까요.

모형만 만든 게 아닙니다. 이들은 뇌파 실험도 두 개 붙였어요. 하나는 고전적인 리벳 과제였고, 다른 하나는 이름이 근사합니다 — Libetus interruptus. 시행 도중 예고 없이 딸깍 소리를 내고, 들리면 즉시 누르라고 시킨 거죠. 모형이 옳다면 빨리 반응한 시행들은 소리가 나기 한참 전부터 이미 내려가고 있어야 합니다 — 그 순간에 움직일 생각이 전혀 없었더라도요. 실제로 그랬습니다.

정말 그럴까요. 직접 만들어 보시죠.

잡음으로 준비전위 만들어 보기

아래는 뇌파가 아닙니다. 컴퓨터가 만든 무작위 요동 4,000회에 "문턱을 넘으면 움직인다"는 규칙 하나만 붙인 것이고(결정하는 순간은 어디에도 넣지 않았습니다), 겹쳐 평균 내는 기준만 바꿔 봅니다. 아무것도 저장되지 않습니다.

무엇에 맞춰 겹칠까요?
합성 잡음 시행을 정렬 기준에 따라 평균 낸 그래프. 가로축은 기준 시각 이전 2초, 세로축은 임의 단위의 전압. 4 0 -4 -8 -12 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0 전압(임의 단위) 기준 시각까지 남은 시간(초) 기준 시각
시작 → 끝 변화
위아래 폭

전압이 음(−)으로 갈수록 아래로 내려가게 그렸습니다. 기저선은 창 맨 앞 250밀리초의 평균을 0으로 맞춘 값이에요. 요동에는 아주 약한 드리프트와 누수가 함께 들어 있고(값은 근거 박스에), 창을 채울 만큼 늦게 문턱을 넘은 시행만 모았습니다 — 리벳 과제도 "3초쯤 기다렸다가" 누르게 하니까요. 이 시연이 보여 주는 건 딱 하나입니다 — 결정 신호가 없어도 준비전위 모양은 만들어질 수 있다는 것. 그 모양이 실제 뇌에서 그렇게 만들어졌다는 증명은 아닙니다. 이 구분이 다음 절의 핵심이에요.

모양이 나오죠. 그런데 여기서 조심할 게 있습니다. 이 시연이 증명하는 건 "잡음만으로도 저 모양이 나온다"이지, "뇌의 준비전위가 잡음이다"가 아니에요. 실제로 보글러·그루이치치·헤인스는 2023년 Frontiers in Psychology에서, 확률적 축적 모형만이 이 현상을 설명한다는 증거는 아직 부족하다고 반박했습니다. 예컨대 무작위 기울기로 곧게 올라가는 '선형 탄도 축적' 모형도 준비전위의 모양과 대기 시간 분포를 똑같이 만들어 낼 수 있거든요. 모형 세 개가 같은 그림을 그리면, 그림만 봐서는 못 고릅니다.

슈르거 연구진 본인들도 논문에 못을 박아 뒀습니다. 이 연구는 준비전위가 목표 지향적이지 않은 활동을 반영할 수 있다는 걸 보였을 뿐 실제로 그렇다는 것을 증명하지는 않는다고요. 그리고 이 모형은 "움직이고 싶은 충동"과 그 시각에 대해서는 아무 말도 하지 않는다고도 적었어요. 2012년에 뒤집힌 건 결론이 아니라 확신이었던 셈입니다.

모형을 가르려면 모양이 아니라 예측이 갈리는 지점을 찔러야 합니다. 그래서 사람들은 시계를 버리고, 끼어들기 시작했어요.

03시계 대신, 끼어들어서 물어보기

리벳의 시계 방법은 오래전부터 두들겨 맞았습니다. 도는 점을 곁눈질하면서 자기 마음속 사건의 시각을 기억해 나중에 보고하는 일이거든요. 회상이 개입하고, 주의가 나뉘고, 사후에 재구성될 여지가 큽니다.

대안이 프로브 방법입니다. 2008년 마쓰하시와 할렛이 제안했어요. 시계를 보게 하는 대신, 참가자가 스스로 움직이기를 기다리다가 무작위 시각에 짧은 소리로 끼어들어 "지금 움직일 생각이 있었나?"를 그 자리에서 판단하게 하는 겁니다. 마음속 시계를 읽으라고 하지 않고, 지금 이 순간의 상태만 묻는 거죠. 이 방법으로 나온 의도의 시각은 움직임보다 1.42초 앞이었습니다 — 시계 방법이 준 0.2초와 1초 넘게 차이가 나죠.

2019년, 파레스푸홀라스·김용욱·임창환·해거드가 NeuroImage에 이 방법으로 인상적인 결과를 냅니다. 다만 여기서 끼어드는 건 소리가 아니라 화면에 뜨는 시각 단서였어요. 그리고 답하는 방식을 눈여겨보셔야 합니다 — 단서가 떴을 때 마침 움직임을 준비하고 있었다면 키를 누르고, 아니면 그냥 무시하라고 했거든요.

결과는 깔끔했습니다. 키를 누른 시행에서는 단서 직전에 준비전위 같은 하강이 뚜렷했고, 무시하고 지나간 시행에서는 그 하강이 없었어요. 연구진은 이걸 잠재적 자각(latent awareness)이라고 불렀습니다. 준비전위가 올라오는 동안 우리는 이미 어렴풋이 알고 있다는 뜻이었죠.

이듬해 슐체크라프트 연구진은 한 발 더 나갔습니다. 실시간으로 뇌파를 해독하는 장치를 붙여 놓고, 준비전위가 감지된 순간에 맞춰 소리를 냈어요. 그랬더니 참가자가 "의도가 있었다"고 답할 확률이 정말로 높아졌습니다.

여기까지 오면 그림이 깔끔해 보입니다. 준비전위는 결정 신호이고, 우리는 그것을 어렴풋이 자각하고 있다 — 리벳의 이야기가 더 정교한 방법으로 살아난 것처럼요.

042025년, 지시문 한 줄을 바꿨습니다

문제는 돌이킬 수 없는 지점입니다.

움직임에는 되돌릴 수 없어지는 순간이 있어요. 슐체크라프트 연구진이 2016년 PNAS에서 재 본 그 지점은 움직임 약 200밀리초 전입니다. 그 뒤로는 아무리 멈추려 해도 손가락이 나갑니다.

여기서 2019년 설계를 다시 보죠. "준비 중이었다"고 답하는 방법은 키를 누르는 것이었습니다. 그런데 그 과제에서 자발적으로 하기로 되어 있던 행동도 키를 누르는 것이었어요. 보고와 행동이 같은 동작이었던 겁니다.

그러면 두 종류의 시행이 하나로 뭉뚱그려집니다. ⓐ 진짜로 자기 상태를 살펴보고 "준비 중이었네"라고 판단해서 누른 시행과, ⓑ 이미 손가락이 나가고 있어서 어차피 눌릴 수밖에 없었던 시행이요. 기록에는 둘 다 그냥 '키 눌림'으로 남습니다. 그리고 ⓑ에는 당연히 준비전위가 잔뜩 실려 있죠. 다 자란 준비전위가.

2025년 2월, 채프먼대학교의 제이크 개비너스와 에런 슈르거, 우리 마오즈가 Imaging Neuroscience에 실은 논문은 지시문을 이렇게 바꿉니다.

소리가 나면 무조건 멈추세요. 준비 중이었든 아니었든, 손가락을 누르지 마세요. 그런 다음에 답해 주세요 — 소리가 났을 때 움직이려던 참이었나요? Gavenas, Schurger & Maoz (2025) 실험 지시를 요약한 것 (원문 아님)

이 한 줄이 왜 결정적일까요. 이제 못 멈춘 시행이 따로 표시되기 때문입니다. 소리가 난 뒤 200밀리초 안에 버튼이 눌리면, 그건 이미 돌이킬 수 없는 단계였다는 뜻이에요. 연구진은 이걸 억제 실패(failure to inhibit) 시행으로 따로 빼냈습니다. 2019년 설계가 원리상 골라낼 수 없었던 바로 그 시행을요.

참가자는 24명, 평균 19.5세의 대학생들이었습니다. 각자 160~200회 시행을 했어요. 시행은 네 갈래로 나뉩니다.

시행 종류무슨 일이 있었나비율
움직임소리가 나기 전에 스스로 눌렀다
준비함소리에 멈췄고, "준비 중이었다"고 답했다26.9%
준비 안 함소리에 멈췄고, "아니었다"고 답했다40.4%
억제 실패멈추라는데 200밀리초 안에 눌러 버렸다24.1%
(모르겠음)답을 고르지 못했다 — 분석에서 제외8.7%

비율은 소리가 난 시행 전체를 분모로 한 값입니다(논문 3.1절). 참가자들은 평균 3.98초를 기다렸다 눌렀고, 전체 시행의 39.2%에서 소리가 먼저 났습니다. 시간이 흐를수록 "준비 중이었다"고 답할 확률도, 못 멈출 확률도 유의하게 올라갔어요 — 참가자들이 과제를 제대로 하고 있었다는 방증입니다.

그리고 결과입니다.

"준비 중이었다"와 "아니었다"의 소리 직전 준비전위는 구별되지 않았습니다. 두 조건의 차이를 재 본 베이즈 인자는 0.091이었어요.

다만 여기서 범위를 정확히 그어야 합니다. 비교된 건 준비전위의 이른 구간이에요. 다 자란 늦은 준비전위는 억제 실패 쪽으로 빠져나갔으니까요 — 그러니 남은 시행끼리의 비교는 자연히 이른 준비전위의 비교가 됩니다. 논문 제목부터 "the early readiness potential"이고, 저자들은 앞선 연구들이 잡은 연관이 이른 것이 아니라 늦은 준비전위 때문이었을 것이라고 적어요. 무너진 건 준비전위의 시작이지 움직임 직전의 늦은 준비전위까지는 아닙니다. 그리고 리벳의 뺄셈이 쓰는 게 바로 그 시작이죠. 뒤집으면 약 11대 1로 '차이 없음' 쪽이라는 뜻입니다. 이건 그냥 "유의하지 않았다"와 다릅니다 — 없다는 쪽에 적극적인 증거가 붙었다는 뜻이에요. 기저선 선택 탓이 아닌지 확인하려고 기울기로도 따로 재 봤는데 마찬가지였고요.

다만 "차이가 없다"와 "이 도구로는 안 보인다"는 다릅니다. 이 구분은 뒤에서 다시 짚을게요 — 정작 저자들이 만든 모형은 아주 작은 차이가 실제로 있다고 예측하거든요(09절).

반대로 억제 실패 시행에는 준비전위가 온전히 있었습니다. 모양도 크기도 실제로 움직인 시행의 것과 거의 같았어요. 그러니까 준비전위는 분명히 거기 있습니다. 다만 그게 있는 곳은 "준비 중이었다"고 답한 시행이 아니라 이미 손가락이 나가던 시행이었던 거죠.

그리고 개비너스 연구진은 이 둘을 일부러 섞어 봤습니다. 억제 실패 시행을 "준비함" 시행에 합쳐 평균을 냈더니 — 2019년이 봤던 그 하강이 나타났습니다.

05가장 인상 깊은 건, 원저자들이 먼저 뒤집었다는 것

이 대목이 제일 좋습니다.

2023년, 파레스푸홀라스와 마티치, 해거드가 Neuroscience of Consciousness에 후속 연구를 냅니다. 2019년 '잠재적 자각' 논문의 제1저자와 교신저자가 그대로인 팀이에요. 문제의 원인을 이들은 이렇게 짚습니다 — 2019년 실험에서는 자발적 행동과 자각 보고를 같은 손으로 했다는 것. 그래서 이번에는 자각 보고를 반대쪽 손으로 하게 갈랐습니다. 결과는 — 준비 중이었다는 답과 아니었다는 답 사이에 준비전위 차이가 없었습니다.

그리고 논의 절에 이렇게 적었어요.

이는 우리 자신의 이전 연구에 대한 해석의 수정이다. (…) 여기서는 준비전위와 자각 보고 사이에 어떤 신뢰할 만한 연관도 찾지 못했으므로, 앞서 보고된 연관은 자발적 행동 준비가 자각에 앞서 중단된 일부 시행 때문에 교란된 것이었을 가능성이 크다. Parés-Pujolràs, Matić & Haggard (2023) 논의 절 · 우리말로 옮김

인용 횟수가 쌓인 자기 발견을, 설계를 고쳐서 스스로 내려놓은 겁니다. 개비너스 연구진이 독립적으로 같은 결론에 도달하기 2년 전에요. 저는 이게 이번 이야기에서 가장 과학다운 대목이라고 봅니다.

한 가지는 분명히 해 둘게요. 이 자기 수정이 직접 무너뜨린 건 2019년 논문 하나입니다. 실시간 해독으로 프로브를 쏜 2020년 연구는 여기서 철회되지 않았고, 2019년 논문 자체도 정식 정정이 붙은 적이 없어요. 그 반박은 오직 뒤에 나온 논문들 안에만 살고 있습니다 — 2019년만 인용하면 지금도 그 결론이 서 있는 것처럼 읽히는 이유죠.

그럼 2020년의 그 인상적인 결과는 어떻게 되는 걸까요. 그냥 넘어가면 독자를 매달아 두는 셈이니 적어 둡니다. 개비너스 연구진이 붙인 반론은 타이밍이에요. 뇌파로 자발적 움직임을 미리 알아맞히는 일은 생각보다 훨씬 어렵습니다 — 전극 수십 개를 한꺼번에 써도 평균 0.62초 전에 78% 정확도가 보고된 수준이거든요. 그런데 준비전위가 시작되는 건 움직임보다 1.5초도 더 전입니다. 그러니 해독기가 "지금 준비전위가 있다"고 판정해 신호를 쏜 순간은 준비전위의 시작이 아니라 한참 뒤쪽이었을 가능성이 큽니다. 결국 여기서 걸린 것도 늦은 준비전위였다는 거죠.

다만 이건 개비너스 연구진의 추론이지, 2020년 데이터를 다시 분석해서 보인 게 아닙니다. 그 논문은 아직 자기 자리에 서 있어요.

06그럼 사람들은 무엇을 보고 답한 걸까요

여기서 이상한 점이 남습니다. 준비전위가 두 답을 못 가른다면, 참가자들은 뭘 근거로 "준비 중이었다"고 답한 걸까요? 그냥 찍은 걸까요?

그건 아닌 것 같습니다. "모르겠다"는 답이 8.7%밖에 안 됐고, 시간이 지날수록 "준비 중"이라는 답이 늘었고, 준비했다는 시행이 실제로 더 오래 기다린 시행이었거든요. 참가자들은 뭔가를 읽고 있었어요.

후보가 하나 있습니다. 베타파예요. 움직이기 전에 반대쪽 운동피질의 베타 대역 활동이 줄어드는 현상은 오래전부터 알려져 있었는데, 이 논문에서 낮은 베타 대역(12~20헤르츠)의 힘이 "준비함" 시행에서 더 낮았습니다 — 즉 탈동기화가 더 깊었어요. 높은 베타 대역(20~30헤르츠)에서는 어느 조건 사이에도 차이가 없었고요. 그리고 이 방향은 2023년 파레스푸홀라스 연구진이 찾은 것과 같습니다. 그쪽 결론은 이랬거든요 — 행동에 대한 의식적 준비 정도가 높을수록 베타 대역의 폭발 빈도와 진폭이 낮다.

여기서 논문 안의 어긋남을 하나 적어 둡니다. 결과 절과 그림 5B 설명은 둘 다 "준비함 시행에서 베타가 더 낮다"고 적는데, 논의 절의 한 문장만 더 높다고 적어 놓았어요. 바로 그 문장이 2023년 결과와 "일치한다"며 인용하고 있고, 그 2023년 결과는 낮은 쪽입니다. 그러니 논의 절의 그 한 단어가 미끄러진 것으로 보입니다 — 다만 저자에게 확인한 게 아니라 제 판단이니, 어긋난다는 사실 자체를 적어 둡니다.

그리고 이 베타 결과는 준비전위 결과만큼 단단하지 않습니다. 준비전위 쪽 베이즈 인자는 0.091이었죠. 베타 쪽은 통상적인 유의성 기준은 통과했지만 베이즈 인자가 0.711입니다. 베이즈 인자는 1에서 멀어질수록 한쪽 편을 드는 값이에요 — 0에 가까우면 "차이 없음" 쪽, 크면 "차이 있음" 쪽입니다. 0.091은 충분히 멀지만 0.711은 1에 붙어 있어서, 있다고도 없다고도 말하기 어려워요. 그러니 "준비전위는 아니고 베타다"라고 깔끔하게 갈아탈 단계는 아닙니다. 다만 논문 자신은 결론에서 베타가 자각 보고와 함께 움직였다고 분명히 적어 두긴 합니다.

저자들도 여기서 멈춥니다. 베타 탈동기화가 자각을 담고 있는 건지, 아니면 그저 운동 준비 상태일 뿐인데 소리가 났을 때 비로소 들여다볼 수 있게 되는 건지 — 이 실험으로는 못 가른다고 명시해요. 그리고 준비전위와 베타 탈동기화가 서로 무슨 관계인지도 아직 잘 모른다고 덧붙입니다.

07이 논문이 하지 않은 말

논문 전문을 한 번 더 훑다가 확인한 게 있습니다. 본문에 '자유의지(free will)'라는 말이 한 번도 나오지 않습니다. 이 단어가 등장하는 곳은 딱 두 군데예요 — 참고문헌에 올라간 책 제목 하나, 그리고 연구비 지원 항목입니다. 존 템플턴 재단(#61283)과 페처 연구소(#4189)가 지원한 프로그램의 이름이 「의식과 자유의지: 신경과학·철학 공동 연구」거든요. 미국 국립과학재단 지원(BCS-2219800)도 함께 받았고요.

자유의지를 연구하라고 받은 돈으로 자유의지를 한 번도 언급하지 않는 논문을 쓴 겁니다. 저는 이게 흠이 아니라 절제로 보입니다. 이 실험이 잰 건 "사람들이 자기 운동 준비 상태를 보고할 때 준비전위를 읽는가"이고, 딱 거기까지만 말한 거예요.

그러니 이 글을 읽고 "자유의지가 증명됐다"거나 "리벳이 반증됐다"로 정리하시면 안 됩니다. 정확히 무너진 건 하나입니다 — 준비전위의 시작을 무의식적 결정이 일어난 시각으로 읽고, 그 시각과 자각의 시각을 빼서 간격을 구하는 방식이요. 뺄셈의 앞 항이 흔들린 겁니다.

08초고가 만들 뻔한 가짜 대립

이 글을 쓰면서 저는 한 번 크게 틀렸습니다. 그 얘기를 적어 둘게요.

2025년 9월, 베르바르스홋·파쿠아·하셀라허르가 NeuroImage에 자기들이 앞서 발표한 실험 다섯 편(참가자 합계 111명)을 한데 모아 분석한 논문을 냈습니다. 초록만 보면 방향이 반대로 보여요 — 준비전위의 세기가 의도 경험과 상관을 보였고, 준비전위가 의도 보고의 방아쇠일 수 있다고 하거든요. 그래서 저는 초고에 "2025년에 나온 두 논문이 정면으로 갈린다"고 썼습니다.

그러다 전문을 구했습니다. 출판사 쪽은 막혔지만 라드바우트대 저장소가 열려 있었어요. 그리고 본문을 열자마자 제 구도가 무너졌습니다.

이 논문은 개비너스 연구진을 "비슷하지만 더 조심스럽게 통제된 패러다임"이라고 부르며 그 결과를 그대로 받아들입니다. 파레스푸홀라스 팀의 자기 수정도 자기들이 직접 소개해요. 게다가 결과 절의 첫 소제목이 "준비전위는 진행 중인 준(準)무작위 신경 요동을 반영한다"입니다 — 슈르거 쪽 입장 그대로예요.

그럼 상관을 보였다는 건 뭘까요. 그건 다른 비교였습니다. 개비너스가 가른 건 같은 사람 안에서 프로브가 울린 그 순간 "준비 중이었다"와 "아니었다"였고, 베르바르스홋에서 통계적으로 검정된 비교는 사람과 사람 사이였어요 — 의도를 또렷하고 의식적으로 느낀다고 보고하는 사람일수록 준비전위가 컸다는 겁니다(p = 0.006). 애초에 묻는 축이 다르니 부딪힐 일이 없습니다.

공평하게 덧붙이면, 이 논문에는 같은 사람 안에서 또렷하게 느낀 시행의 준비전위가 더 커 보인다는 관찰도 함께 실려 있습니다. 다만 그쪽은 "그래 보인다"는 서술일 뿐 검정을 붙이지 않았어요. 그리고 그 축도 개비너스가 물은 것과는 다릅니다 — 의도가 얼마나 또렷했나그 순간 준비 중이었나는 서로 다른 질문이니까요.

이들이 진짜로 다투는 상대는 개비너스가 아니라 원인이라는 단어예요. 준비전위는 의도를 만드는 것이 아니라, 사람이 "지금 움직이려던 참이었나?"라는 질문에 답을 구성할 때 가져다 쓰는 재료 중 하나라는 겁니다. 그리고 사람마다 뇌 신호·겉으로 드러난 행동·주변 맥락 중 무엇에 더 귀를 기울이는지가 달라서, 리벳식 보고가 사람마다 그렇게 제각각인 거고요.

이건 개비너스의 결론과 오히려 잘 맞습니다. 준비전위가 자각의 시작이 아니면서도 물어보면 접근할 수는 있다 — 두 논문이 다른 길로 같은 자리에 온 거예요. 제가 만들 뻔한 대립은 저자들 본인이 거부하는 대립이었습니다.

09남는 한계들

개비너스 논문이 스스로 적어 둔 한계도 짚고 갑니다. 정직한 목록이라 그대로 옮길 만해요.

  • 보고가 기억을 거칩니다. 소리를 듣고 → 멈추고 → 그다음에 답하니까요. 답이 작업기억을 한 번 통과합니다.
  • 소리 자체가 방해입니다. 프로브는 원래 일어났을 준비 과정을 끊어 놓습니다. 그래서 소리 이후의 뇌파로는 하고 싶은 말을 하기 어렵고, 논문도 소리 전과 후를 엄격히 갈라서 논의합니다.
  • 동작이 임의적입니다. "아무 때나 누르세요"로 만든 움직임은 습관에 가깝고, 목적을 갖고 하는 행동보다 자각이 옅을 수 있다고 저자들이 적어 뒀습니다.
  • 모형은 아주 작은 차이를 예측합니다. 저자들이 만든 모형은 시행 1만 회를 돌리면 두 조건 사이에 미세한 차이가 실제로 있다고 말해요. 다만 그 차이는 사람에게서 모을 수 있는 시행 수와 두피 뇌파의 신호 대 잡음비로는 잡히지 않을 만큼 작습니다. 즉 "차이가 없다"가 아니라 "이 도구로는 안 보인다"가 더 정확한 서술입니다.
  • 참가자 24명, 한 대학의 학부생입니다. 평균 19.5세에 71%가 여성이었고요.

또 하나. 이 실험의 결론은 "보고가 준비전위의 어떤 특징에 근거한다"는 가정 위에 서 있습니다. 만약 사람들이 준비전위와 무관한 신호(예컨대 그 베타파)를 읽고 답한 거라면, 논리는 이렇게 바뀝니다 — 어느 쪽이든 준비전위의 시작이 자각의 시작은 아니다. 저자들도 후자를 더 그럴듯하게 본다고 적었어요.

10수업에서 이 이야기를 하게 된다면

리벳 실험은 교실에서 참 잘 먹히는 소재입니다. 5초면 설명되고, 아이들이 곧바로 자기 손가락을 들여다보거든요. 문제는 그 5초짜리 설명이 대개 결론까지 5초라는 점이에요.

저라면 이렇게 물어보겠습니다. 우리가 잰 게 결정의 시각일까요, 아니면 결정을 알아차렸다고 보고하는 데 걸린 시간일까요. 그리고 그 둘을 실험으로 어떻게 가르죠?

2025년 논문이 답한 게 정확히 그 질문입니다. 시계를 버리고, 끼어들고, 못 멈춘 시행을 따로 세었어요. 새 이론을 세운 게 아니라 섞여 있던 두 가지를 갈라낸 겁니다. 좋은 실험은 대개 그렇게 생겼습니다.

그리고 이 이야기의 가장 좋은 부분은 결과가 아니라 절차예요. 자기 이름이 붙은 발견을 4년 뒤에 스스로 내려놓은 팀이 있었다는 것. 저는 학생들에게 그 얘기를 하고 싶습니다.

11함께 만져 볼 시뮬레이션

이번 글의 핵심 도구는 세 가지였습니다 — 잡음 속에서 신호를 건져 내는 일, 무작위로 걷는 입자, 그리고 아날로그 신호를 잘라 담는 일. 마침 다 있어요.

SENSOR 센서와 신호 측정두피 뇌파는 마이크로볼트 단위의 신호입니다 — 잡음에 묻힌 것을 어떻게 끄집어낼까요 DIFFUSION 입자의 운동 — 확산이 글의 인터랙션에 쓴 '무작위로 걷다 문턱을 넘는다'는 확산과 같은 뼈대입니다 SIGNAL 아날로그 vs 디지털 신호 변환초당 2048번 자르고 걸러 낸 뒤에야 준비전위가 보입니다 — 그 자르는 일
한 장 정리
  • 리벳(1983) — 여섯 명을 연구해 다섯 명이 표에 남았다. 준비전위의 시작이 "움직이고 싶다"는 자각(W)보다 평균 약 350밀리초 앞섰다(계획한 느낌이 있으면 약 800밀리초). 리벳 본인은 자유의지를 부정하지 않고 거부권을 주장했다 — 다만 거부가 확인된 실험은 미리 약속된 시각에 움직이는 과제였다.
  • 준비전위의 정체는 미결 — 1965년에 '움직일 준비'로 이름 붙었고, 2012년 이후 '요동이 문턱까지 쌓인 것'이라는 모형이 유력하지만, 2023년 반박대로 다른 모형들도 같은 모양을 만든다.
  • 개비너스 외(2025) — 소리가 나면 무조건 멈추게 해서 못 멈춘 시행을 분리했더니, "준비 중이었다"와 "아니었다"의 이른 준비전위 차이가 사라졌다(베이즈 인자 0.091 — 약 11대 1로 "이 측정으로는 차이 없음"). 못 멈춘 시행에는 준비전위가 온전히 있었다. 늦은 준비전위까지 무너진 것은 아니다.
  • 원저자들이 먼저 뒤집었다 — 2019년 '잠재적 자각'을 보고한 팀이 2023년 설계를 고쳐 스스로 결과를 재현하지 못했고, 앞선 결과가 교란되었다고 적었다.
  • 대신 갈린 건 베타파 — 반대쪽 운동피질의 12~20헤르츠 대역이 "준비함" 시행에서 더 낮았다(탈동기화가 더 깊었다). 다만 베이즈 인자가 0.711이라 증거로는 약하고, 이게 자각인지 운동 준비인지도 미결이다. 논문의 논의 절 한 문장은 방향을 반대로 적고 있다.
  • 주의 — 이 논문은 자유의지를 한 번도 언급하지 않는다. 무너진 건 "준비전위 시작 = 무의식적 결정의 시각"이라는 읽기이지, 자유의지 논쟁의 결론이 아니다.
  • 대립처럼 보였지만 아니었다 — 2025년 9월의 다른 논문(참가자 111명)은 준비전위를 의도 보고의 재료이자 방아쇠로 본다. 초록만 보면 반대 같지만, 전문은 개비너스를 "더 조심스럽게 통제된" 연구로 인용하고 슈르거 쪽 입장을 결과 절 소제목으로 달고 있다.

움직이기 전에 뇌에서 뭔가가 부풀어 오른다는 건 60년째 사실입니다. 그게 무엇을 계산하고 있는지는 아직 합의되지 않았습니다. 그 60년 동안 확실해진 건 오히려 이거예요 — 우리는 우리 자신에게 질문하는 방법을 잘 모른다. 시계를 읽게 하면 시계 때문에 틀리고, 끼어들어 물으면 끼어든 것 때문에 틀립니다. 이번 논문이 한 일은 그 틀림 하나를 골라내 이름을 붙인 것이고요. 다음 논문은 이 논문의 틀림을 골라낼 겁니다. 그게 이 분야가 굴러가는 방식이에요.

이 글의 근거 — 1차 자료와 확인 범위
  1. Gavenas, J., Schurger, A., & Maoz, U. (2025). Probing for intentions: The early readiness potential does not reflect awareness of motor preparation. Imaging Neuroscience 3, imag_a_00465. 게재 2025-02-07(접수 2023-08-10, 수정본 2024-12-17, 게재승인 2024-12-20). Crossref 레코드의 2025-01-22는 등록 시각이지 게재일이 아니라, 본문에는 2월만 썼다. PMID 40800863 · PMC12319783(CC BY 4.0). — 전문 직접 대조. 참가자 24명(평균 19.5세, 18~22세, 71% 여성, 92% 오른손잡이) · 프로브는 500헤르츠 0.1초 · 시행 비율(준비함 26.9% / 준비 안 함 40.4% / 억제 실패 24.1% / 모르겠음 8.7%) · 평균 대기 3.98초 · 프로브 발생 39.2% · 베이즈 인자 BF₁₀ = 0.091 · 낮은 베타 12~20헤르츠(BF₁₀ = 0.711)와 높은 베타 20~30헤르츠의 대조 · 한계 목록 · 연구비(템플턴 #61283, 페처 기념 신탁 #4189, NSF BCS-2219800)가 모두 이 전문에서 나왔다. 베타 방향의 어긋남도 여기서 확인했다. 세 자리의 원문은 각각 이렇다 — 결과 절(3.2.3) "We also observed visibly less beta power prior to probe onset for Prep compared with No Prep trials" · 그림 5B 설명 "Prep trials were associated with lower pre-probe beta power than No Prep trials" · 논의 절 "slightly but consistently higher for Prep trials than for No Prep trials". 본문은 앞의 두 곳이 가리키는 쪽(더 낮음)을 택했고, 그 판단 근거는 논의 절 자신이 "일치한다"며 인용하는 파레스푸홀라스 외(2023)의 방향이 더 낮은 쪽이라는 점이다(그 논문 그림 설명: 베타 폭발 빈도와 평균 진폭이 낮을 때 자각 보고가 늘었다). 덧붙여 이 논문에는 숫자끼리 안 맞는 자리도 하나 있다 — 준비전위 사후검정 줄이 t(3305.9) = 0.874, p = 0.004, BF₁₀ = 0.091인데, t = 0.874로는 p = 0.004가 나올 수 없다. 이 글이 개비너스 논문의 두 비교를 옮길 때 p 대신 베이즈 인자만 쓴 이유다. 결과의 범위도 전문에서 그었다 — 논문은 결론을 이른 준비전위로 한정하고("Our findings suggest that the early buildup of the RP does not reflect a phenomenal experience of preparing or initiating an action"), 앞선 연구들이 잡은 연관은 "reflect the late but not early RP"였을 것이라고 적는다. 그래서 이 글도 "준비전위 전부"가 아니라 시작이 무너졌다고만 썼다. 같은 문단에서 논문은 베타에 대해 "covaried with reported awareness of motor preparation"이라고 긍정형으로 적기도 한다 — 베타 결과를 필요 이상으로 깎지 않으려고 이 문장도 함께 옮겼다. 'free will'이 본문에 없다는 확인도 전문 XML을 문자열 검색해서 했다 — 등장은 지원 프로그램명과 참고문헌의 책 제목(Mele 편, Surrounding Free Will) 두 곳뿐이다.
  2. Libet, B., Gleason, C. A., Wright, E. W., & Pearl, D. K. (1983). Time of conscious intention to act in relation to onset of cerebral activity (readiness-potential). The unconscious initiation of a freely voluntary act. Brain 106(Pt 3), 623–642. PMID 6640273. — 본문의 350밀리초·150밀리초·800밀리초(면적 90% 기준 500밀리초)·참가자 5명·세션 6회 이상·계열당 40회는 PubMed에 실린 저자 초록 원문에서 직접 옮겼다. 본문 표 2의 −535밀리초(type II)·W = −204밀리초도 원문에서 옮겼다. 흔히 인용되는 "약 −550밀리초"는 이 논문 본문(636쪽)의 반올림이고, 그 자리에서 근거로 지목하는 건 Libet, Wright & Gleason (1982), Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 54, 322–335이다. 그리고 방법 절은 여섯 명을 연구했다고 적지만 한 명의 자료를 거의 쓰지 못해 표에 남은 건 다섯 명이다.
  3. Libet, B. (1985). Unconscious cerebral initiative and the role of conscious will in voluntary action. Behavioral and Brain Sciences 8(4), 529–539(표적 논문. 529–566은 공개 논평과 저자 답변까지 포함한 범위다). — "Subjects can in fact 'veto' motor performance during a 100–200-ms period before a prearranged time to act"가 이 논문 초록의 문장이다(출판사 페이지가 열리지 않아 초록 본문은 색인된 사본으로 확인했다). 그리고 Libet, B. (1999). Do We Have Free Will? Journal of Consciousness Studies 6(8–9), 47–57 전문을 열어 두 가지를 확인했다 — ① "the conscious function could still control the outcome; it can veto the act. Free will is therefore not excluded"가 그의 결론이라는 것, ② 거부가 확인된 실험은 미리 약속된 시각에 움직이는 과제(Libet, Wright & Gleason 1983b, EEG Clin. Neurophysiol. 56, 367–372)였고 자발적 거부에서는 "there were no recorded RPs with a vetoed intention to act"라고 본인이 적었다는 것. free won't이라는 표현은 이 글에 한 번도 나오지 않는다 — 전문을 문자열 검색해 0회임을 확인했고, 그래서 본문에서 리벳에게 귀속시키지 않았다.
  4. Kornhuber, H. H., & Deecke, L. (1965). Hirnpotentialänderungen bei Willkürbewegungen und passiven Bewegungen des Menschen: Bereitschaftspotential und reafferente Potentiale. Pflügers Archiv 284, 1–17. — '준비전위(Bereitschaftspotential)'라는 이름이 붙은 자리. 서지는 Crossref로 대조했다.
  5. Schurger, A., Sitt, J. D., & Dehaene, S. (2012). An accumulator model for spontaneous neural activity prior to self-initiated movement. PNAS 109(42), E2904–E2913. PMID 22869750 · PMC3479453. — 확률적 축적 모형의 출처. 모형만이 아니라 뇌파 실험 두 개(고전 리벳 과제 14명, Libetus interruptus 13명)를 포함한다. 본문에 옮긴 자기 단서는 초록·논의의 이 문장들이다 — 이 연구는 준비전위가 목표 지향적이지 않은 활동을 반영할 수 있다는 것을 보였을 뿐 "it does not prove that this possibility is in fact the case"이며, 모형은 움직이려는 충동과 그 시각에 대해 "silent"하다.
  6. Bogler, C., Grujičić, B., & Haynes, J.-D. (2023). Clarifying the nature of stochastic fluctuations and accumulation processes in spontaneous movements. Frontiers in Psychology 14, 1271180. PMC10602783. — 확률적 축적 모형에 대한 반박. 선형 탄도 축적 모형(Brown & Heathcote 2008)도 같은 모양을 만든다는 지적이 여기서 나온다. 이 글이 인터랙션 아래에 단서를 단 이유다.
  7. Matsuhashi, M., & Hallett, M. (2008). The timing of the conscious intention to move. Eur. J. Neurosci. 28(11), 2344–2351. PMC4747633. — 프로브 방법의 출처. 전문에서 확인한 것: 프로브는 1킬로헤르츠 50밀리초 순음(스피커 두 대)이고, 이 방법이 준 의도의 시각은 움직임보다 1.42초 앞이다.
  8. Parés-Pujolràs, E., Kim, Y.-W., Im, C.-H., & Haggard, P. (2019). Latent awareness: Early conscious access to motor preparation processes is linked to the readiness potential. NeuroImage 202, 116140. PMID 31473350. — '잠재적 자각' 결과. 이 글이 두 번째로 틀렸던 자리다. 초고는 이 실험의 프로브를 소리로, 보고 방식을 "그냥 움직이세요"로 적었는데, 초록 원문은 "self-paced actions could be interrupted at random times by a visual cue"이고 "respond by pressing a key if they felt they were actively preparing a self-paced movement at the time of the cue (awareness report), but to ignore the cue otherwise"이다. 즉 프로브는 시각 단서였고, 보고는 키 누름이었으며, '아니다'라는 답은 아예 없고 무시가 그 자리를 대신한다. 고치고 나니 교란의 정체가 더 또렷해졌다 — 보고하는 동작과 과제의 자발적 행동이 같은 키 누름이었다는 것. 파레스푸홀라스 팀이 2023년에 보고를 반대쪽 손으로 옮긴 이유가 정확히 이것이다. (유료라 초록과 개비너스·2023년 논문의 서술까지만 대조했고, 전문은 열지 못했다.)
  9. Parés-Pujolràs, E., Matić, K., & Haggard, P. (2023). Feeling ready: Neural bases of prospective motor readiness judgements. Neuroscience of Consciousness 2023(1), niad003. PMC9994593. — 원저자들의 자기 수정. 전문 직접 대조. 인용한 두 문장("This represents a revision of the interpretation of our own previous study" / "was in fact confounded by some trials where self-paced action preparation was interrupted prior to awareness")은 개비너스 논문이 아니라 이 논문의 논의 절 원문에서 직접 확인했다. 교란의 원인도 원문대로 적었다 — 2019년에는 자발적 행동과 자각 보고를 같은 손으로 했고, 이번에는 보고를 반대쪽 손으로 갈랐다. 프로브는 청각이 아니라 시각(글자열 속 주황색 글자)이었고 베타는 13~30헤르츠로 쟀다. 이 논문에는 정정(niad007, 10.1093/nc/niad007)이 하나 붙어 있는데 그림 패널 라벨 누락·보충파일 교체·소속 표기 같은 형식 수정이고 과학적 내용은 바뀌지 않았다.
  10. Schultze-Kraft, M. 외 (2016). The point of no return in vetoing self-initiated movements. PNAS 113(4), 1080–1085. / Schultze-Kraft, M., Parés-Pujolràs, E., Matić, K., Haggard, P., & Haynes, J.-D. (2020). Preparation and execution of voluntary action both contribute to awareness of intention. Proc. R. Soc. B 287(1923), 20192928. PMC7126041. — 200밀리초 '돌이킬 수 없는 지점'과 실시간 해독 프로브 결과의 출처. 본문 05절에 적은 개비너스 연구진의 반론(해독기는 평균 0.62초 전·정확도 78% 수준인데 준비전위 시작은 1.5초보다 앞이라, 신호가 쏘아진 시점은 늦은 준비전위였을 것)의 근거는 Bai, O. 외 (2011), Clin. Neurophysiol. 122, 364(10.1016/j.clinph.2010.07.010)이고, 개비너스 논문이 그 수치를 인용하며 편 논증이다 — 2020년 데이터를 재분석한 결과가 아니다. 2016년 PNAS 논문에는 정정이 아니라 논평 교환이 셋 달려 있다(Uithol & Schurger, PNAS 113(4):817; Deecke & Soekadar, 113(21):E2876; 저자 답변 113(21):E2877). 2020년 논문은 2023년 자기 수정의 대상이 아니며 지금도 철회·정정된 바 없다.
  11. Verbaarschot, C., Farquhar, J., & Haselager, P. (2025). Tuning into the brain: Readiness potentials as instigators of intention reports. NeuroImage 320, 121481. 온라인 2025-09-20(CC BY). PMID 40983229. — 전문 직접 대조. 처음에는 못 구했다. 출판사(ScienceDirect)도, 라드바우트대 저장소도 403을 뱉었고 텍스트 추출 프록시도 막혔다. 저장소 쪽은 Referer 헤더를 붙이자 열렸고, 그렇게 받은 출판사 판본 PDF로 아래를 확인했다 — 참가자 합계 111명(표 1: 7 · 12 · 18 · 17+16 · 41) · 개비너스 외를 "In a similar, yet more carefully controlled paradigm"으로 인용한 문장(3.3절) · 파레스푸홀라스의 자기 수정을 이들이 직접 소개한다는 점 · 결과 절 첫 소제목이 "Readiness potentials reflect ongoing semi-random neural fluctuations"라는 점 · 'tuning'이 측정량이 아니라 사람마다 어떤 정보원에 귀 기울이는지가 다르다는 뜻의 비유라는 점(3.5절) · 의도 경험과 준비전위 세기의 상관이 사람 사이 비교라는 점. 이 확인이 초고의 P0를 잡았다 — 초고는 초록만 보고 "2025년의 두 논문이 정면으로 갈린다"고 썼는데, 저자들 본인이 그 대립을 부정한다. 본문 08절에 그 과정을 그대로 남겼다. 덧붙여 게재본 초록은 "multi-study analysis"이고, Semantic Scholar가 주는 "meta-analysis"는 옛 판본 문구다.
  12. 인터랙션의 정체 — 그래프의 곡선은 뇌파가 아니라 이 글을 쓰면서 만든 합성 데이터다. 누수가 있는 확률 미분방정식 x ← x + (I − kx)Δt + c√Δt·N(0,1)을 Δt = 10밀리초로 굴려 문턱 0.45를 처음 넘는 순간을 '움직임'으로 삼았고(I = 0.1, k = 0.55, c = 0.42, 난수 씨앗 20260822), 창을 채울 만큼 늦게 넘은 시행 4,000개를 모아 평균 냈다. 무작위 정렬 곡선은 그중 문턱을 넘기 한참 전 구간을 뽑을 수 있었던 2,876개로 만들었다. 40밀리초 간격 51점으로 줄이고 창 앞 250밀리초를 0으로 맞춘 뒤, 임의 단위에 −14를 곱해 눈금을 만들었다. 이건 슈르거 모형의 아주 단순한 형태이고, 논문의 그림이나 수치를 옮긴 것이 아니다.
  13. 확인한 것 — 위 논문들의 서지는 Crossref DOI 레코드로 대조했고, 개비너스 외(2025)에는 Crossref updated-by도 PubMed 정정 기록도 없다. 한국어 공백 — 조심해서 적습니다. 리벳의 1983년 이야기는 한국어로 포화 상태다(위키·신문 칼럼·유튜브·KCI 논문, 심지어 수능특강 지문까지). 슈르거의 2012년 모형도 한국어 설명이 검색된다. 반면 프로브 방법 계열(2019·2020·2023)과 이번 2025년 논문을 다룬 한국어 글은 스무 번 넘는 검색에서 하나도 나오지 않았다. 다만 "한국어 최초"라고는 쓰지 않겠습니다 — 쓰는 검색 도구가 미국 기준이라 네이버·다음·티스토리와 한국어 유튜브를 제대로 훑지 못하고, 동아사이언스·한겨레·조선·중앙과 네이버 블로그는 크롤러 자체가 차단됐다. 특히 동아사이언스는 이런 주제를 실었을 법한 곳이다. "없다"가 아니라 "제가 쓸 수 있는 도구로는 못 찾았다"가 정확한 서술이다.
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