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‘뉴런’, 십자매의 완벽한 화음 비밀 발표

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‘뉴런’, 십자매의 완벽한 화음 비밀 발표

2017.11.20 14:12
인간 인지행동 장애에 적용해 신경학적 연구성과 기대

 

말을 배우는 아이처럼 새들도 노래를 터득한다 - University of California 제공
 - University of California, San Francisco제공

십자매는 암수의 생김새가 너무 비슷해 독특한 울음소리로 암수를 구분해야 한다. 이런 십자매의 노래 학습법을 밝힌 신경학적 연구가 나왔다. 그 방법이 영아가 사물을 인식해 그에 맞춰 적절한 행동을 취하는 과정과 비슷해 사람의 인지행동장애 연구에 도움이 될 전망이다.

 

미국 캘리포니아의대 생리학과 마이클 브레이나드 교수팀은 십자매가 노래를 배울 때 소리를 구분해 기억하는 곳과 상황에 따라 그 소리를 변형시키는 곳이 뇌 속에서 구분돼 있다는 것을 발견하고 이를 지난 16일 학술지 ‘뉴런’에 발표했다.

 

십자매(Bengalese Finch)는 핀치류의 새로 사람에게 길들여져 널리 사랑받고 있는 종이다. 글자와 성조에 따라 다른 의미를 가지고 있는 중국어처럼 십자매의 노래 속 소리의 높낮이나 화음도 제각각의 뜻을 지니는 것으로 추정하고 있다. 

 

Copyright ⓒ White-rumped Munia_Vijay Cavale(www.indiabirds.com) via Youtube

 

연구팀은 십자매가 소리를 구분하고 그 화음을 인식하고 있는지 확인하고자 십자매가 특정 소리를 낼 때마다 소음을 발생시켰다. 그러자 십자매는 더 이상 그 소리를 내지 않았다. 이어진 실험에서 특정 화음을 노래할 때 같은 소음을 발생시키자, 화음을 변형시켜 노래하는 것도 관찰했다. 

 

연구팀은 또 십자매의 노래 학습과정을 신경학적으로 밝히고자 대뇌 앞쪽 부위, 즉 전뇌 영역이 제 기능을 하지 못하도록 화학물질을 처리했다. 전뇌는 동물의 뇌에서 언어 영역을 관장하는 것으로 알려진 부위다. 그 결과 전뇌의 활성능력이 떨어진 십자매는 새로운 음절에 반응해 소리를 생성시킬 수 있지만 노래의 화음을 바꾸지 못한다는 것을 발견했다.  

 

이에 대해 연구팀은 십자매의 전뇌는 노래를 상황에 따라 변형시키는 데 관여하며, 고유한 의미가 있는 특정 음의 소리를 인식하는 ‘노래-운동’ 영역이 따로 있다고 분석했다. 십자매의 인지행동 능력을 관장하는 뇌 속 영역이 2곳으로 구분된 것을 밝힌 것이다.

 

논문 제 1저자인 루카스 티안 박사는 “음을 인지해 소리를 내도록 성대를 움직이는 영역과 그 소리를 상황에 맞게 적용하는 뇌의 영역이 상호 작용해 십자매가 노래를 학습하는 것”이라며 “십자매 연구를 발전시키면 인간의 인지행동 장애를 연구하는 데도 적용할 수 있다”고 말했다.

 

그는 “영아 때 물건이 무엇인지 인식한 뒤 그 무게에 맞는 힘으로 들어올리는 법을 배우는 것이 십자매가 음절을 인지해 각기 다른 화음으로 연결시키는 것과 유사하기 때문”이라고 설명했다.

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