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[표지로 읽는 과학]노래하는 쥐에게서 인간의 대화 메커니즘 밝힌다

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[표지로 읽는 과학]노래하는 쥐에게서 인간의 대화 메커니즘 밝힌다

2019.03.03 09:00
사이언스 제공
사이언스 제공

국제학술지 ‘사이언스’는 갈색빛깔 쥐가 돌 무대 위에서 입을 벌리고 노래하는 모습을 28일 실었다. 이 쥐는 멕시코나 파나마와 같은 중앙아메리카에서 발견되는 10~13g의 작은 설치류로 특유의 고음을 내며 서로 의사소통을 해서 ‘노래하는 쥐’라고 불린다. 다른 쥐의 소리를 듣고 즉각적으로 반응하며 그에 맞는 소리를 내는 것으로 알려졌다.


이런 대화 방식은 감각과 근육의 즉각적인 반응을 요구하는 인간 대화 매커니즘과 유사하다. 인간은 먼저 단어를 듣고 뜻을 해석하고 적절한 단어로 빠르게 반응한다. 재빠른 감각운동 변환 과정을 거쳐야만 인간과 같은 대화가 가능하다. 하지만 이 복잡한 메커니즘에 대해선 거의 알려진 것이 없었다. 


대니얼 오코비 미국 뉴욕대 이비인후과 교수 연구팀은 이 메커니즘을 밝히기 위해 빠르게 소리를 주고받으며 대화하는 중앙아메리카 쥐의 신경 메커니즘을 조사했다. 두 마리 쥐가 서로 노래할 당시 뇌와 근육 사이 전기 신호를 추적했다.


연구팀은 쥐의 운동피질이 조직적으로 반응한다는 점을 발견했다. 운동피질의 한 하부영역에서는 소리를 생성하는데 필요한 근육을 조절하고, 다른 영역에서는 신속하고 정확한 상호작용에 필요한 감각운동 변환을 매개하는 것으로 확인됐다. 소리를 만드는 영역과 소리를 내는 타이밍을 정하는 영역이 조직적으로 나뉘어 효과적으로 소리를 주고받으며 대화할 수 있도록 하는 것이다.  


오코비 교수는 “소리 생성 기능을 담당하는 영역과 타이밍에 맞게 소리를 내보내는 것을 담당하는 영역이 조직적으로 나뉘어 노래하는 쥐가 서로 소리를 주고받으며 대화할 수 있는 것”이라며 “이번 연구결과는 자연적인 사회적 상호 작용의 기초가 되는 감각운동 변환을 이해하는데 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

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