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KAIST, 소유욕 만드는 뇌 신경회로 발견

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2018년 03월 15일 15:30 프린트하기

전시각중추 신경회로가 소유행동을 나타내는 모식도 -KAIST 제공
전시각중추 신경회로가 소유행동을 나타내는 모식도 -KAIST 제공

 

동물의 소유욕에 영향을 미치는 뇌 신경회로가 발견됐다. 

 

한국과학기술원(이하 KAIST) 연구팀이 뇌의 시상하부 중 일부 신경회로에서 먹이를 획득하려는 ‘소유욕’을 만든다는 사실을 밝혔다. 또 전시각중추신경을 활용해 동물의 행동과 습관을 조절할 수 있는 기술도 개발했다.

 

사람과 동물은 다양한 사물을 탐색하고 소유하려는 욕구가 있다. 생존을 위한 먹이나 유용한 물건 등을 획득하기 위해서다. 그러나 물건에 대한 지나친 욕구를 조절하지 못하고 잘못된 습관이나 질환으로 이어지는 경우도 있다. 

 

쓸모없는 물건을 버리지 못 하고 집안에 모으는 수집 강박증이나 쇼핑 중독 등 물건에 대한 과도한 집착은 정신 질환의 일종으로 분류돼 있다. 하지만 그 원인은 정확히 밝혀진 바 없다. 

 

KAIST 생명과학과 김대수, 기계공학과 이필승 교수 연구팀은 전시각중추(MPA, Medial preoptic area)라 불리는 뇌의 시상하부 중 일부가 먹이를 획득하려는 본능을 만들어낸다는 사실을 밝혔다. 

 

연구팀은 한 쥐에게는 장난감을 갖고 놀게 하고, 다른 쥐는 물체를 주지 않고 뇌를 분석했다. 이 과정에서 MPA(전시각중추) 신경회로가 활성화 되는 것을 발견했다. 그리고 빛으로 MPA를 자극하자 쥐가 물체를 획득하기 위해 집착하는 이상행동을 확인했다. 

 

연구팀은 MPA신경이 수도관주위 회색질로 흥분성 신호를 보내 행동을 나타내게 만든다는 사실을 규명, 이를 ‘MPA-PAG' 신경회로라고 이름 지었다.

 

김대수 교수는 “쥐가 먹이가 아닌 쓸데없는 물체에 반응하는 놀이행동의 의미를 찾기 쉽지 않았다”며 “MPA-PAG회로를 자극했을 때 귀뚜라미 등의 멋잇감에 대한 사냥행동이 증가하는 것을 발견했다”고 설명했다. 이어 “물체를 갖고 노는 것이 먹이 등의 유용한 사물을 획득하는 행동과 동일한 신경회로를 통해 나타남을 의미한다”고 말했다. 

 

소유욕을 이용해 포유동물 행동을 조절하는 MIDAS 시스템 모식도 -KAIST 제공
소유욕을 이용해 포유동물 행동을 조절하는 MIDAS 시스템 모식도 -KAIST 제공

연구팀은 MPA를 이용해 소유욕을 조절하는 기술 개발에 착수했다. 생쥐 머리 위에 물체를 달아서 눈앞에서 좌우로 움직이도록 조종해 MPA-PAG 신경회로를 자극했다. 그러자 생쥐가 눈앞에 물체가 움직이는 방향대로 움직였다. 이 기술은 명칭은 미다스(MIDAS)로 정했다. 

 

이필승 교수는 “미다스 기술은 동물의 탐색본능을 활용해 동물 스스로 장애물을 극복하며 움직이는 일종의 자율주행 시스템이다”라며 “놔-컴퓨터 접속 기술의 중요한 혁신으로 생각한다”고 연구 의의에 대해 말했다.

 

위 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)’ 3월 1일자에 게재됐다.


이혜림 기자

pungnibi@donga.com

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