웃음·장난에 관여하는 뇌 부위 찾았다 [달콤한 사이언스]

중뇌의 수도관주위회색질(PAG)가 웃음과 장난에 관여하는 뇌 부위라는 사실이 확인됐다. 펙셀즈 제공

네덜란드의 역사학자이자 사상가인 요한 하위징아는 인류를 ‘놀이하는 인간’(호모 루덴스)으로 정의하고 인류의 문화는 그 자체로 놀이의 성격이 강하다고 주장했다.

놀이, 또는 장난치기는 인간을 포함한 동물에게서 가장 이해하기 어려운 행동 유형이다. 과학자들은 인간을 비롯해 다른 동물들의 장난기와 웃음을 제어하는 신경 경로를 명확히 파악하지 못하고 있다.

이런 상황에서 독일 베를린 훔볼트대 계산신경과학센터, 베를린 아인슈타인 신경과학연구센터, 베를린 자유대, 국립 퇴행성신경질환연구센터, 하이델베르크대 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 웃음과 장난에 관여하는 핵심 뇌 부위를 찾아냈다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 7월 29일자에 실렸다.

동물의 놀이 행동을 연구하기 위해서는 놀이에 도움이 되는 환경을 조성한 뒤 실험해야 한다. 그렇지만 실험동물로 많이 쓰이는 생쥐는 불안하거나 제지당하면 자발적으로 놀이 행동을 하지 않기 때문에 실험이 쉽지 않다.

이에 연구팀은 실험용 생쥐가 자유롭게 움직일 수 있도록 환경을 조성하고 새로운 분위기에 익숙해질 수 있도록 며칠의 시간을 줬다. 그다음 통제된 조건에서 손가락으로 생쥐와 장난하고 생쥐의 등과 배를 간지럽혀 쥐가 내는 소리와 뇌 활동을 측정했다. 생쥐는 사람처럼 웃지는 않지만 기분이 좋을 때는 사람이 들을 수 없는 음조로 소리를 내는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이 소리를 관찰한 것이다.

실험 결과 생쥐는 간지럼과 놀이에 대한 강한 신경 반응이 ‘수도관주위회색질’(중뇌수도회색질·PAG) 측면에서 나타나는 것으로 확인됐다. PAG는 중뇌에 있는 부위로 자율 기능, 동기 행동, 위협 자극에 대한 행동 반응에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

연구팀이 PAG 활동을 억제하면 생쥐는 놀이에 참여하지 않고 웃음도 웃지 않는 것으로 나타났다. 또 불안을 유발하도록 설계된 낯선 환경에 놓은 생쥐는 PAG 측면에 있는 세포 활동도 감소했다.

연구팀에 따르면 웃음이 놀이에서 매우 중요하며 뇌에 이런 행동을 조절하는 일종의 조직 신호가 있다는 점을 보여준다. 아이들의 경우 서로 놀면서도 싸울 때 웃음이 나는지 확인하고 상대가 더 이상 웃지 않으면 싸움을 멈추는 것이 대표적인 사례다.

연구를 이끈 미카엘 브레흐트 베를린 훔볼트대 교수는 “많은 사람이 놀이는 유치하다고 생각하면서 과소평가하고 있다”라면서 “이번 연구는 놀이가 뇌에서 행동을 통제하는 자기 훈련 행동이라는 점을 보여준다”라고 설명했다.

연구팀은 다른 동물에게서도 같은 반응이 나타나는지 추가 연구를 진행할 예정이다.

유용하 기자

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