공간에 대한 이해

 경험론자와 선천론자의 논쟁은 공간적 사고에서 많은 의견이 갈렸다. 경험론자들은 아이들이 일반적인 인지적 성장을 강구하는 것과 같은 종류의 학습기제와 경험을 통해 공간적 표상을 습득하고 자신의 목표 달성을 위해 공간적인 정보와 비공간적 정보를 적응적으로 결합하며 언어와 조각퍼즐 같은 다른 문화적 도구들이 공간적 발달을 구체화한다고 주장한다. 선천론자들은 공간에 대해 표상하고 학습하도록 특화되었고 다른 종류의 정보와 분리해서 공간적 정보를 처리하는 선천적인 능력을 아이들이 가지고 있다고 주장한다.

 그렇지만 일부 주제에서는 의견이 일치한다. 영아기부터 일찍이 아이들은 예를 들어 '위에, 아래에'와 같은 일부 공간적 개념들에 대한 이해를 보여준다. 또 하나의 공통적인 의견은 주변 환경에서 자가생산한 움직임이 공간적 정보의 처리를 자극한다는 것이다. 세 번째 공통적 믿음은 뇌의 어떤 영역이 특정 종류의 공간적 정보의 부호화를 위해 전문화되어 있다는 것이다. 예를 들어 해마의 발달은 장소 학습에서의 향상을 가져오는 것으로 보인다. 네 번째 공통적인 의견은 방향, 길이, 각도에 대한 정보인 기하학적인 정보가 공간적 처리에서 매우 중요하다는 것이다. 걸음마기 아기와 학령전 아기들에게 사물의 위치에 대한 단서들을 주면 아이들은 가끔 방 안의 푸른 벽 앞에 있다는 것과 같은 더 간단하고 비기하학적인 정보보다는 이러한 기하학적 정보를 더 중요하게 여긴다.

 

자신에 대해 상대적으로 공간 표현하기

 영아기부터 아이들은 자신의 신체와의 관계로 사물의 위치를 부호화한다. 어린 아기들에게 두 개의 물건을 주면 자신에게 더 가까운 것에 손을 뻗는 경향이 있다. 이는 아기들이 어떤 물체가 더 가까운지를 알고 그 물체의 방향을 자신과의 관계에서 알고 있다는 것을 보여준다.

 이후 몇 개월에 걸쳐 공간적 위치에 대한 아기의 표현은 더 단단해지고 몇 초 전에 숨기는 것을 관찰한 물체들을 찾아낼 수 있게 된다. 예를 들어 7개월 아기는 두 개의 불투명한 덮개 중 하나 속에 2초 전에 숨겨진 물건으로 정확하게 손을 뻗을 수 있지만 4초 전에 숨겨진 물건을 찾지는 못한다. 하지만 대부분의 만 1세 아기들은 10초 전에 숨겨진 물건을 향해 정확하게 손을 뻗을 수 있다. 이렇게 지속적인 물건의 표상이 증가하는 것은 뇌의 발달을 반영하는데 특히 계획을 세우고 유지하며 새로운 정보와 이전 정보를 통합하는 데 관여하는 전두엽의 한 영역인 배외측 전전두 피질의 성숙을 반영한다. 그러나 물건에 대한 표상의 향상은 또한 학습을 반영하기도 한다. 한 상황에서 숨겨진 대상의 학습경험을 제공받은 아기들은 다른 상황에서 숨겨진 대상의 위치 파악에서 향상을 보인다.

 공간을 부호화하는 아기들의 능력에 대한 위의 예에서는 아기가 한 장소에 그대로 머무르면서 자신의 신체와 상대적인 관계로 위치를 부호화한다. 피아제는 이것이 아기가 할 수 있는 한 종류의 부호화라고 제안했다. 피아제의 이론에 따르면 그 이유는 감각운동기 동안 아기들은 부호화할 때 자신의 위치를 중심으로 상대적으로만 대상의 위치를 부호화하는 자아중심적 공간 표상만을 형성할 수 있기 때문이라고 한다. 증거로 피아제는 만약에 아기들이 계속해서 자신의 오른쪽에서 장난감을 발견한다면 아기들은 자신의 위치가 바뀌어서 이제는 숨겨진 장난감이 자신의 왼쪽에 있을 때조차도 장난감을 찾기 위해 오른쪽으로 돈다는 것을 보여주는 반응들을 제시했다. 훗날의 연구자들도 이것을 반복적으로 검증했다.

 그러나 영아기 동안 자아중심적인 공간적 표상이 절대적인 것은 아니다. 만약 장난감을 탑과 같은 특징적인 랜드 마크 가까이에  숨긴다면 아기들은 보통 자신들의 위치 변화에도 불구하고 그 장난감을 찾는다. 어린 아기들은 자신의 위치가 바뀔 때 그리고 탐색을 위해서 이용할 수 있는 어떤 지형지물도 없을 때 어떻게 대상을 찾아낼 수 있을까?

 자신의 위치와 독립적으로 공간 감각을 습득하도록 돕는 주요 요인은 자기 이동이다. 기거나 스스로 움직인 경험이 있는 아기들은 나이는 같지만 그런 이동의 경험이 없는 아기들에 비해 대상영속성 과제에서 대상의 위치를 더 잘 기억한다. 이와 비슷하게, 스스로 방을 건너 질러서 움직여본 경험이 없는 아기들과 비교하여 그런 경험이 있는 아기들은 자신들이 움직이는 표면의 깊이와 경사면에 대한 이해가 더 빠르다. 

 자기 이동이 왜 아기의 공간 표상을 향상하는지는 운전을 직접 해보기도 하고 승객이 되어보기도 한 사람이라면 누구라도 알 수 있을 것이다. 운전할 때 지속적으로 주변 정보를 갱신하는 것처럼 기기나 걷기도 마찬가지이다. 운전할 때 계속 주변 정보를 갱신하는 것처럼 기기나 걷기도 마찬가지이다. 대조적으로 승객이 계속 자신의 위치를 새롭게 할 필요가 없는 것처럼 안겨 다닐 때도 마찬가지이다.

 이러한 분석에서 기대되는 것처럼 자기이동은 조금 더 개월수가 많은 아기의 공간적 부호화를 향상한다. 유치원생들에게 자리에 서서 교실의 자기 자리에서 선생님의 의자로 걸어 나가서 친구들을 향하여 몸을 돌리는 것을 상상해 보라고 했다. 그다음에는 교실의 그 상상한 자리에서 교실 안의 언어 표, 어항, 물품 보관소와 같은 다양한 사물들의 위치를 가리켜보라고 했다. 이러한 조건들에서 5세는 정확하게 가리키지 못했다. 다른 유치원생들도 똑같이 해보라 했는데 단지 교사의 의자로 걸어 나가고 몸을 돌려 학생들을 마주 보는 것을 상상할 때 실제로 부엌에서 걸어 나가고 돌아보라고 지시한 것만 달랐다. 이러한 조건에서 아동들은 상상의 교실에서 상상한 물건들의 위치를 가리키는 데 훨씬 더 정확했다. 이 결과는 위에서 기술한 아기들의 다른 결과처럼 자가 생성 움직임을 산출하는 체계와 공간의 정신적 표상을 산출하는 체계 사이의 상호연관성을 강조한다.