개도 우리처럼 단어를 인식한다.
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2026-09-26 12:31:50
4분 읽기
- 뇌파검사(EEG)를 이용해 20명의 사람과 20마리의 개의 뇌 활동을 측정
- 개는 사람의 말을 들을 때 뇌가 자동으로 소리를 단어로 나누고 그 리듬에 맞춰 반응
- 자음으로 구성된 음성에서 개의 뇌는 인간처럼 단어의 리듬에 성공적으로 동기화
우리는 외국어를 들을 때, 비록 하나도 이해하지 못하더라도 개별 단어를 직관적으로 구분할 수 있는 경우가 많다. 이전 연구들은 우리가 주로 자음에 집중한다는 것을 이미 보여주었다. 헝가리 ELTE 외트뵈시 로란드 대학교의 보글라르카 모르바이(Boglárka Morvai) 교수가 이끄는 연구팀은 "많은 언어에서 자음은 모음보다 단어 인식에 더 유용하다"고 설명했다. 인간은 유인원과는 달리, 생후 약 1년경부터 이러한 소위 자음 편향을 발달시킨다.
언어에 둘러싸인 삶
하지만 이러한 단어 인식 및 언어 처리 메커니즘이 인간에게만 고유한 것인지는 이전에는 명확하지 않았다. 모르바이의 동료인 아틸라 안딕스(Attila Andics)는 "이것이 선천적으로 다른 방식으로 연결된 뇌를 필요로 하는 것일까? 아니면 언어에 대한 지향성은 말을 할 수 없는 다른 동물 종에서도 발견되는 원리에 기반한 단순한 패턴 학습을 통해 생겨날 수 있을까?" 라고 의문을 가졌다.
이 질문에 답하기 위해 연구팀은 집에서 기르는 개를 대상으로 연구를 진행했다. 모르바이와 그의 동료들은 "개는 매일 인간의 언어에 둘러싸여 있기 때문에 이 연구에 이상적인 종이다"고 설명했다. 우리의 네 발 달린 반려견은 자신의 이름과 명령에 반응하는 법을 배우고, 목소리 톤의 미묘한 변화를 인지하며, 심지어 긴 대화 속에서도 특정 단어(예: 음식에 관한 이야기)를 구분해낼 수 있다. 그렇다면 개도 이전에는 인간에게서만 관찰되었던 자음 편향을 보일까?
자음을 통한 구조
이 연구를 위해 모르바이와 그의 연구팀은 뇌파검사(EEG)를 이용해 20명의 사람과 20마리의 개의 뇌 활동을 측정했다. 동시에 연구 대상들에게 모음과 자음을 번갈아 가며 의미 없는 음절들을 연속적으로 들려주었다.
핵심은 다음과 같다. 이러한 음성 패턴 중 일부는 자음이나 모음이 일정하게 유지되는 반복적인 패턴을 보였다. 예를 들어, 자음으로만 구성된 패턴에는 "beniko"와 "banüko"와 같은 만들어낸 단어가 포함되어 있었고, 모음으로만 구성된 패턴에는 "bökima"와 "döfima"가 포함되어 있었다.
인간과 동물 실험 대상은 이러한 패턴을 단어로 인식할까? 만약 그렇다면, 뇌에서는 전형적인 반응이 나타날 것이다. 즉, 뇌파가 단어의 리듬과 동기화될 것이다. 리듬이 더 명확하게 인식될수록 신경 동기화는 더 강해진다. 따라서, 인간처럼 개도 자음을 선호한다면, 자음으로 구성된 단어 패턴에 뇌가 가장 강하게 동기화될 것이다.
인간과 개의 유사점
실제로 연구진은 인간과 개의 뇌 활동에서 놀라운 유사점을 발견했다. 모르바이의 동료인 킹가 토트(Kinga Tóth)는 "자음으로 구성된 음성에서 개의 뇌는 인간과 마찬가지로 단어의 리듬에 성공적으로 동기화할 수 있었다"고 보고했다. 그러나 모음으로 구성되거나 구조화되지 않은 음성에서는 개의 뇌에서 동기화가 실패했다. "이는 자음 선호 현상이 인간 이외의 다른 종의 뇌에서도 나타날 수 있다는 최초의 증거다.”
개의 자음 선호 현상은 어릴 때부터 인간 가정에서 살았는지, 아니면 거리나 동물 보호소에서 자랐는지에 따라 차이가 없었다. 특히 중요한 발달 시기인 생후 첫 몇 달이 지난 후에도 이 네 발 달린 친구들은 여전히 우리 언어의 패턴을 인식하는 법을 배울 수 있다.
언어 노출이 뇌를 변화시킨다
앤딕스는 "이러한 결과들을 종합해 보면, 뇌의 언어 적응, 특히 자음 선호도 발달에는 미리 프로그램된 뇌나 인간과 같은 언어 능력이 필요하지 않다는 것을 알 수 있다"고 요약하며, "오히려 규칙적인 언어 노출만으로도 뇌 기능 방식이 바뀌고, 진화적으로 우리와 멀리 떨어진 종에서도 이전에는 인간에게서만 관찰되었던 처리 특성이 나타날 수 있다"고 덧붙였다.
인간 참가자들은 개들에 비해 몇 가지 이점을 가지고 있었다. 자음 구조보다는 정확도가 떨어졌지만, 모음으로 구성된 음성 흐름 속에서도 개별 단어를 식별할 수 있었다. 따라서 인간은 예상치 못한, 선호하지 않는 음성 패턴을 학습할 때 더 나은 수행 능력을 보였다. 또한, 인간의 뇌는 더욱 세밀하게 반응한다. 개는 음절을 가장 작은 처리 단위로 사용하는 반면, 인간의 뇌는 각각의 음성 소리에 맞춰 반응한다.
출처: Boglárka Morvai (ELTE Eötvös Loránd University, Budapest, Hungary) 외, Science, doi: 10.1126/science.adw7709
- 뇌파검사(EEG)를 이용해 20명의 사람과 20마리의 개의 뇌 활동을 측정
- 개는 사람의 말을 들을 때 뇌가 자동으로 소리를 단어로 나누고 그 리듬에 맞춰 반응
- 자음으로 구성된 음성에서 개의 뇌는 인간처럼 단어의 리듬에 성공적으로 동기화
개도 우리처럼 단어를 인식한다.
한 연구에 따르면, 개는 사람의 말을 들을 때 뇌가 자동으로 소리를 단어로 나누고 그 리듬에 맞춰 반응한다고 한다. 우리 인간처럼, 네 발 달린 친구들도 주로 자음에 집중하는 것이다. 따라서 효율적인 언어 처리는 개 자신의 언어 능력을 반드시 필요로 하지는 않는다.
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| ▲ 연구진은 EEG 전극을 사용하여 네 발 달린 실험 동물의 뇌 활동을 측정했다. 사진: © Sarolta Szilágyi |
우리는 외국어를 들을 때, 비록 하나도 이해하지 못하더라도 개별 단어를 직관적으로 구분할 수 있는 경우가 많다. 이전 연구들은 우리가 주로 자음에 집중한다는 것을 이미 보여주었다. 헝가리 ELTE 외트뵈시 로란드 대학교의 보글라르카 모르바이(Boglárka Morvai) 교수가 이끄는 연구팀은 "많은 언어에서 자음은 모음보다 단어 인식에 더 유용하다"고 설명했다. 인간은 유인원과는 달리, 생후 약 1년경부터 이러한 소위 자음 편향을 발달시킨다.
언어에 둘러싸인 삶
하지만 이러한 단어 인식 및 언어 처리 메커니즘이 인간에게만 고유한 것인지는 이전에는 명확하지 않았다. 모르바이의 동료인 아틸라 안딕스(Attila Andics)는 "이것이 선천적으로 다른 방식으로 연결된 뇌를 필요로 하는 것일까? 아니면 언어에 대한 지향성은 말을 할 수 없는 다른 동물 종에서도 발견되는 원리에 기반한 단순한 패턴 학습을 통해 생겨날 수 있을까?" 라고 의문을 가졌다.
이 질문에 답하기 위해 연구팀은 집에서 기르는 개를 대상으로 연구를 진행했다. 모르바이와 그의 동료들은 "개는 매일 인간의 언어에 둘러싸여 있기 때문에 이 연구에 이상적인 종이다"고 설명했다. 우리의 네 발 달린 반려견은 자신의 이름과 명령에 반응하는 법을 배우고, 목소리 톤의 미묘한 변화를 인지하며, 심지어 긴 대화 속에서도 특정 단어(예: 음식에 관한 이야기)를 구분해낼 수 있다. 그렇다면 개도 이전에는 인간에게서만 관찰되었던 자음 편향을 보일까?
자음을 통한 구조
이 연구를 위해 모르바이와 그의 연구팀은 뇌파검사(EEG)를 이용해 20명의 사람과 20마리의 개의 뇌 활동을 측정했다. 동시에 연구 대상들에게 모음과 자음을 번갈아 가며 의미 없는 음절들을 연속적으로 들려주었다.
핵심은 다음과 같다. 이러한 음성 패턴 중 일부는 자음이나 모음이 일정하게 유지되는 반복적인 패턴을 보였다. 예를 들어, 자음으로만 구성된 패턴에는 "beniko"와 "banüko"와 같은 만들어낸 단어가 포함되어 있었고, 모음으로만 구성된 패턴에는 "bökima"와 "döfima"가 포함되어 있었다.
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| ▲ (A) 사람과 개를 대상으로 3개의 정중선 전극(사람: Fpz, FCz, CPz; 개: Fz, FCz, Cz)에서 산출한 ITC(Inter-Trial Coherence) 값의 평균. 분석 대상 주파수 범위는 0~9 Hz이며, 여기에는 음절 수준의 기여와 무관한 단어 주파수 및 그 상위 3개 고조파(1.33, 2.67, 5.33, 6.67 Hz), 음절 주파수(4 Hz), 그리고 음성 주파수(8 Hz)가 포함된다. 종(species) 간 비교 가능한 전극 위치는 뇌 모식도상에 노란색 점으로 표시되었으며, 이는 전두엽(빨간색), 두정엽(파란색), 측두엽(주황색), 후두엽(초록색) 등 상응하는 피질 영역에 해당한다. (B) GLMM(일반화 선형 혼합 모형)을 통해 산출한 사람과 개의 각 조건별 단어 수준 ITC의 추정 한계 평균(estimated marginal means) 및 표준오차(SE). (출처:Neural evidence that dogs segment the speech they hear with a humanlike consonant bias / Science / 24 Sep 2026 ) |
인간과 동물 실험 대상은 이러한 패턴을 단어로 인식할까? 만약 그렇다면, 뇌에서는 전형적인 반응이 나타날 것이다. 즉, 뇌파가 단어의 리듬과 동기화될 것이다. 리듬이 더 명확하게 인식될수록 신경 동기화는 더 강해진다. 따라서, 인간처럼 개도 자음을 선호한다면, 자음으로 구성된 단어 패턴에 뇌가 가장 강하게 동기화될 것이다.
인간과 개의 유사점
실제로 연구진은 인간과 개의 뇌 활동에서 놀라운 유사점을 발견했다. 모르바이의 동료인 킹가 토트(Kinga Tóth)는 "자음으로 구성된 음성에서 개의 뇌는 인간과 마찬가지로 단어의 리듬에 성공적으로 동기화할 수 있었다"고 보고했다. 그러나 모음으로 구성되거나 구조화되지 않은 음성에서는 개의 뇌에서 동기화가 실패했다. "이는 자음 선호 현상이 인간 이외의 다른 종의 뇌에서도 나타날 수 있다는 최초의 증거다.”
개의 자음 선호 현상은 어릴 때부터 인간 가정에서 살았는지, 아니면 거리나 동물 보호소에서 자랐는지에 따라 차이가 없었다. 특히 중요한 발달 시기인 생후 첫 몇 달이 지난 후에도 이 네 발 달린 친구들은 여전히 우리 언어의 패턴을 인식하는 법을 배울 수 있다.
언어 노출이 뇌를 변화시킨다
앤딕스는 "이러한 결과들을 종합해 보면, 뇌의 언어 적응, 특히 자음 선호도 발달에는 미리 프로그램된 뇌나 인간과 같은 언어 능력이 필요하지 않다는 것을 알 수 있다"고 요약하며, "오히려 규칙적인 언어 노출만으로도 뇌 기능 방식이 바뀌고, 진화적으로 우리와 멀리 떨어진 종에서도 이전에는 인간에게서만 관찰되었던 처리 특성이 나타날 수 있다"고 덧붙였다.
인간 참가자들은 개들에 비해 몇 가지 이점을 가지고 있었다. 자음 구조보다는 정확도가 떨어졌지만, 모음으로 구성된 음성 흐름 속에서도 개별 단어를 식별할 수 있었다. 따라서 인간은 예상치 못한, 선호하지 않는 음성 패턴을 학습할 때 더 나은 수행 능력을 보였다. 또한, 인간의 뇌는 더욱 세밀하게 반응한다. 개는 음절을 가장 작은 처리 단위로 사용하는 반면, 인간의 뇌는 각각의 음성 소리에 맞춰 반응한다.
출처: Boglárka Morvai (ELTE Eötvös Loránd University, Budapest, Hungary) 외, Science, doi: 10.1126/science.adw7709
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