코도 귀처럼 스테레오로 냄새 맡는다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

한쪽 콧구멍으로 냄새 맡으면
가까운 쪽 뇌가 먼저 반응 보여
양쪽 코로 맡았을 때 빨리 인식

소리를 들을 때처럼 코로 냄새를 맡을 때도 스테레오 방식이 적용된다는 연구 결과가 나왔다. 네이처 제공

라디오 방송이나 스트리밍 음악을 들을 때 스테레오가 아닌 경우는 상상할 수 없습니다. 스테레오 방식은 소리를 재생하는 채널이 둘 이상으로, 각 채널에서 다른 소리가 나기 때문에 공간감과 입체감, 방향감을 느낄 수 있습니다. 반면 모노 타입은 양쪽 채널에서 같은 소리가 납니다. 스테레오 음은 실제 사람의 청각 원리를 적용한 것입니다.

그런데 귀뿐만 아니라 코도 스테레오 방식으로 냄새를 맡는다는 재미있는 연구 결과가 나왔습니다.

미국 펜실베이니아대 의대, 배로신경학연구소, 오하이오주립대 공동 연구팀은 코도 각각의 콧구멍에서 입력된 냄새 정보가 두 가지 다른 신경 활동으로 이어진다고 15일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11월 3일자에 실렸습니다.

뇌에서 냄새에 관한 정보를 수신하고 처리하는 영역은 우뇌와 좌뇌에 있는 일차 후각 피질인 ‘조롱박 피질’(piriform cortex)이라는 부위입니다. 그렇지만 양쪽의 조롱박 피질이 각각 냄새에 반응한 다음 정보를 통합하는지, 동시에 냄새에 반응하는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다.

연구팀은 이런 궁금증을 해결하기 위해 뇌수술을 받을 예정인 뇌전증 환자를 대상으로 실험했습니다. 연구팀은 실험 대상자인 뇌전증 환자들에게 1㎝ 길이의 작은 튜브를 통해 한쪽 또는 양쪽 콧구멍에 향기를 전달했습니다. 또 발작 부위를 확인하기 위해 뇌에 삽입한 전극을 이용해 조롱박 피질의 활동을 측정했습니다.

연구 결과 한쪽 콧구멍에 냄새가 전달됐을 때 콧구멍과 가장 가까운 쪽의 뇌가 먼저 반응하고 뒤이어 반대쪽 후각 피질이 반응하는 것으로 나타났습니다. 이는 뇌가 냄새도 소리처럼 서로 다른 도착 시간을 활용한다는 것을 보여 준다고 설명했습니다.

또 연구팀은 양쪽 콧구멍에 향기를 동시에 제공한 뒤 뇌의 반응을 관찰했더니 한쪽 콧구멍으로만 향기가 전달됐을 때보다 냄새를 훨씬 빨리 인식하는 것으로 확인됐습니다. 물론 실제로는 향기가 한쪽 콧구멍에만 닿는 경우는 거의 없습니다. 그렇지만 한 콧구멍에 다른 콧구멍보다 약간 빨리 들어갈 가능성은 큽니다. 코감기에 걸려 한쪽 코가 꽉 막혔을 때 냄새를 인식하는 게 평소와 다르다는 것을 떠올려 보면 이해가 쉬울 것입니다.

뇌는 양쪽 귀로 들어오는 소리의 미세한 시차를 비교해 소리의 방향을 찾아내는 데 도움을 줍니다. 그렇지만 코는 그런 기능을 제공하지는 못하는 것 같다고 연구팀은 밝혔습니다. 사람들에게 오른쪽이나 왼쪽 콧구멍으로 향기를 전달한 뒤 실험 대상자들에게 어느 콧구멍에서 냄새를 인식했는지 물었을 때 대부분 틀렸다고 합니다. 코의 스테레오 시스템은 냄새의 방향을 정확히 식별할 수는 없지만 ‘냄새를 풍기는 물체’에 대한 정확한 증거를 수집하는 데 도움을 준다고 연구팀은 설명했습니다.

연구를 이끈 제이 고트프리드 펜실베이니아대 의대 교수는 “이번 연구는 사람의 후각 피질에서 직접 전기 신호를 볼 수 있었다는 것과 동물을 대상으로 연구한 결과와 일치한다는 점에 의미가 크다”고 말했습니다.

유용하 기자