‘새 대가리’라 부르면 새들이 억울해한다 [달콤한 사이언스]

유용하 기자
유용하 기자
업데이트 2024-03-31 14:00
입력 2024-03-31 14:00
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먹이를 특정 장소에 숨겼다가 나중에 다시 찾으러 가는 박새는 장소 기억을 뇌의 해마에 바코드 형식으로 저장한다는 사실이 확인됐다.  미국 컬럼비아대 제공
먹이를 특정 장소에 숨겼다가 나중에 다시 찾으러 가는 박새는 장소 기억을 뇌의 해마에 바코드 형식으로 저장한다는 사실이 확인됐다.

미국 컬럼비아대 제공
흔히 머리 나쁘거나, 기억력이 좋지 못한 사람을 놀릴 때 ‘새 대가리’ 또는 ‘닭 대가리’라고 부른다. 그런데, 새들이 이런 사실을 알면 억울해할 것이라는 재미있는 연구 결과가 나왔다.

미국 컬럼비아대 마음·뇌·행동 연구소, 뉴욕 기초과학연구소 공동 연구팀은 박새가 먹이를 저장한 곳을 까먹지 않기 위해 뇌에 독특한 바코드 형식으로 정보를 부호화한다고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 3월 30일 자에 실렸다.

사람도 각종 인지 과정을 계획하고 순서를 정하고 작업을 수행하기 위해서는 단기 기억(작업 기억)이 중요하다. 이는 동물들에게도 마찬가지다.

과학자들은 오랫동안 기억에 관여하는 뇌 부위인 해마가 단기 기억에 핵심 역할을 한다는 것은 알고 있었지만, 기억들이 어떻게 저장되는지는 정확히 알지 못했다. 더군다나 동물의 경우는 특정 시점에 무엇을 기억하고, 어떻게 기억을 꺼내는지 알기 더 힘들었다.

연구팀은 먹이를 특정 장소에 저장했다가 다시 찾으러 가는 행동 방식을 가진 박새에 주목했다. 이는 정보를 짧은 시간 동안 기억했다가 다시 재생시켜야 한다는 것을 의미하기 때문이다. 연구팀은 박새에게 먹이를 저장하고 회수하는 행동을 자동 추적할 수 있는 장치를 부착하고, 이동하는 동안 뇌에서 발생하는 신경 정보를 기록하는 소형 장치를 부착하고 관찰했다.

조사 결과, 박새가 특정 장소에 먹이를 저장할 때마다 바코드와 유사한 독특한 신경 패턴을 활성화한다는 사실을 발견했다. 저장된 먹이를 찾으러 돌아갈 때는 정확한 바코드 패턴으로 신경이 재활성화되는 것이 관찰됐다.
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박새가 특정 장소를 기억하는 방법을 실험하는 장면  셀 제공
박새가 특정 장소를 기억하는 방법을 실험하는 장면

셀 제공
연구팀은 기억의 바코드는 해마 세포의 7%에 저장된다는 것을 확인했다. 동시에 해마의 장소 세포도 활성화되는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 단기 기억은 장소 세포와 함께 바코드로 저장된다는 것이다.

연구팀이 이번에 발견한 해마 바코드는 컴퓨터 해시 코드와 비슷하다. 해시 코드는 다양한 사건을 고유 식별자로 구분하는 것이다. 연구팀은 해마 바코드와 같은 패턴은 많은 기억을 서로 간섭하지 않으면서 빠르고 신속하게 저장할 수 있게 한다고 설명했다.

연구를 이끈 드미트리 아로노프 컬럼비아대 교수(신경과학)는 “이번 연구로 모든 정보는 해마에 고유한 패턴으로 저장된다는 것을 발견했다”라고 말했다. 아로노프 교수는 “기억의 패턴을 바코드로 부르는 이유는 개별 기억마다 독특한 표식이기 때문”이라면서 “두 개의 서로 다른 바코드는 가까이 있어도 서로 관여하지 않고 혼선을 빚지 않는다”라고 덧붙였다.

유용하 과학전문기자
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