개의 사회적 두뇌 촬영

기초과학 / 문광주 기자 / 2023-07-02 10:39:01
2'50" 읽기
- 1만 5천 년 동안 인간과 개는 말 없이 서로를 이해하는 긴밀한 팀
- 개의 "사회적 뇌"에서 신체 자세의 시각적 인식에만 특화된 영역을 처음으로 발견
- 우리와 달리 다른 사람을 인지할 때 시각 뇌 영역뿐만 아니라 후각 영역도 사용
- 개는 일반적으로 동종 및 우리 인간의 자세와 움직임에 더 많은 관심

개의 "사회적 두뇌"에서.
개와 인간은 비슷한 방식으로 상대방의 자세를 처리한다.


인간처럼 개는 특히 얼굴 표정과 몸짓을 이해하는 데 능숙하다. 그것은 그들의 뇌에도 반영된다. 따라서 우리와 같은 개는 상대방의 자세를 처리하고 분류하는 특별한 뇌 영역을 지니고 있다. 그러나 우리와 달리 다른 사람을 인지할 때 시각 뇌 영역뿐만 아니라 후각 영역도 사용된다. 

▲ 인간과 개는 가까운 반려동물일 뿐만 아니라 유사한 방식으로 사회적 정보를 처리한다. ©Tyche

최소 1만 5천 년 동안 인간과 개는 말 없이 서로를 이해하는 긴밀한 팀이었다. 그 이유 중 하나는 네발 달린 친구들이 시간이 지남에 따라 몸짓과 표정을 내면화했기 때문이다. 예를 들어, 개는 표정만으로 우리가 행복한지 화난지 이해한다. 이것에서 그들은 침팬지보다 훨씬 낫다.

개는 또한 사진에서 친숙한 사람의 얼굴을 인식할 수 있다. 이러한 독특한 사회적 기술이 개의 뇌에 정확히 어떻게 나타나는지는 부분적으로만 알려져 있다.

뇌 스캔 슬라이드 쇼

비엔나 대학의 막달레나 보크(Magdalena Boch)가 이끄는 연구원들은 이제 장난감과 같은 무생물뿐만 아니라 인간과 동종의 얼굴과 몸을 볼 때 강아지의 뇌에서 무슨 일이 일어나는지 조사했다. 이를 위해 15마리의 개에 해당하는 영상을 보여주고 동시에 기능적 자기공명단층촬영기(fMRT)로 뇌 활동을 기록했다. 네발 달린 친구들은 이전에 점차 장치에 익숙해졌다. 스캔하는 동안 그들은 소음으로부터 보호하기 위해 귀마개를 착용했으며 특수 경사로를 통해 언제든지 걸을 수 있었다.

몇 분 동안 지속되는 두 번의 실행 과정에서 동물들은 총 180개의 서로 다른 이미지를 보았다. 개 외에도 40명의 인간 피험자도 같은 실험을 받았다. 이러한 방식으로 Boch와 그녀의 동료들은 두 종의 "사회적 두뇌"를 직접 비교할 수 있었다.
▲ 개 마에바는가 뇌 활동을 측정할 fMRI에 있다. © 빈 대학교 CCNU

자세를 이해하기 위한 별도의 뇌 영역

뇌 스캔은 개가 얼굴이나 몸과 같은 움직이는 물체를 보았을 때 측두엽의 다른 영역이 활성화되었음을 보여주었다. 네발 달린 친구들은 우리 인간과 비슷한 방식으로 본 것을 처리했다. 이 효과는 Boch와 그녀의 팀이 보고한 것처럼 동종 개체의 사진과 사람의 사진 모두에 의해 발생했다.

조사한 개의 "사회적 뇌"에서 연구원들은 신체 자세의 시각적 인식에만 특화된 영역을 처음으로 발견했다. 우리 인간에게도 그런 영역이 있다. 상대의 의도와 감정 상태를 최대한 정확하게 분류하는 데 도움이 된다. ‘그가 쓰러졌나?’ ‘사람이 나에게 나쁜 것을 원할까?’

다르게 배선

즉, 사회적 개의 뇌는 인간의 뇌와는 조금 다르게 구성되어 있는 것 같다. 예를 들어 우리 뇌에는 얼굴만 처리하는 영역이 있지만 개에게는 그런 영역이 없다. 네발 달린 친구들의 경우, 연구원들이 관찰할 수 있었던 것처럼 신체 인식과 관련된 영역에서 얼굴 인식이 대신 이루어진다.

“우리 인간은 다른 사람과 대화할 때 얼굴에 집중하는 경우가 많다. 우리의 결과는 얼굴이 또한 개에게 중요한 정보원임을 시사한다. 그러나 자세와 전체적인 인식이 중요한 역할을 하는 것 같다”고 Boch는 설명했다. 따라서 개는 일반적으로 동종 및 우리 인간의 자세와 움직임에 더 많은 관심을 기울인다.

개에게 더 중요한 후각

또 다른 차이점은 우리의 경우 얼굴과 신체에 대한 인식은 시각적인 뇌 영역에만 있지만 개에게는 그렇지 않은 것 같다. Boch와 그녀의 팀은 사진만 보더라도 네 발 달린 친구들에게서 냄새 처리를 담당하는 영역이 활성화된다는 사실을 발견했다. 연구원들에 따르면 이것은 아마도 개의 후각이 훨씬 더 발달하고 뇌에서 보이는 것이 우리보다 후각과 더 강하게 연결되어 있기 때문일 것이다.

Boch와 그녀의 팀이 발견한 내용을 더 큰 그림으로 보면, 먼 친척 관계에 있는 두 종의 포유류만이 사회적 정보를 유사한 방식으로 처리하는 방법을 보여준다. 따라서 그들은 종들이 유사한 방향으로 독립적으로 발전한 수렴 진화의 예를 제공한다.
(Communications Biology, 2023, doi: 10.1038/s42003-023-05014-7)
출처: Universität Wien

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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