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아무리 시끄러운 곳에서도 엄마는 귀에 보청기를 단 듯이 아기의 울음소리를 알아챌 수 있다. 엄마는 수많은 소리들 중에서 아기가 우는 소리를 어떻게 들을 수 있을까?
조지타운대 메디컬 센터의 박사과정 학생인 브리짓 퀴난은 이 수수께끼를 푸는 단서를 박쥐로부터 얻으려 하고 있다.
샌디에고에서 열린 뇌과학 학회에서 퀴난은 “박쥐의 뇌신경 세포를 연구한 결과 박쥐가 자신에게 필요한 중요한 소리를 들을 때 그와 관련 없는 신경세포들은 활동하지 않도록 통제하는 신경세포들을 발견했다”고 보고했다. 퀴난은 이것이 인간에게서도 동일하게 일어날 것으로 추측했다.
만약 인간의 뇌에서도 이러한 기작이 동일하게 일어난다면 우리가 시끄러운 소음 속에서도 특정 소리에 집중할 수 있는 이유를 설명할 수 있을 것이다.
연구를 진행한 퀴난은 “이번 결과가 우리가 살고 있는 복잡한 감각 환경에서 우리의 뇌세포가 다양한 감각들을 어떻게 처리하면서 살아가는지 단서를 제공해줄 수 있을 것”이라고 설명했다.
박쥐의 뇌에서 단서 얻어
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청각 담당 뇌 기능을 이해하기 위해 흔히 연구되는 박쥐는 흥미로운 동물이다. 박쥐는 몸 자체에 음파를 탐지할 수 있는 탐지기를 갖고 있기 때문에 자신이 내보내는 소리가 물체에 부딪혀 돌아오는 메아리를 듣고 방향을 설정해 사냥을 한다.
시력을 거의 상실한 박쥐는 대부분을 듣는 것에 의존한다. 때문에 박쥐의 뇌에서 듣는 것을 담당하는 영역은 다른 감각기관을 담당하는 영역보다 더 넓다. 반면 인간은 보는 것에 대부분 의존하기 때문에 보는 것을 담당하는 영역이 넓다.
박쥐의 뇌는 계속적으로 자신이 내보내고 되돌아온 음파를 분석하고 자신이 속한 무리의 소리를 분석한다. 퀴난은 “우리는 박쥐가 공중에 날아다니면서 어떻게 음파를 내보내고 되돌아온 음파를 분석하며 동시에 다른 박쥐가 내는 소리를 분석할 수 있는지 이해하려고 노력중이다”고 말했다.
특정 신경세포가 다른 신경세포 활동 조절
퀴난과 연구팀은 박쥐의 뇌세포가 복잡한 소리들을 어떻게 받아들이는지 조사하기 위해 다양한 음파들과 박쥐 집단의 소리들을 깨어있는 박쥐에게 들려줬다. 그 결과 중요한 소리를 들을 때 특정한 신경세포가 다른 신경세포의 활동을 조절한다는 것을 발견했다. 즉, 이러한 신경세포들의 제어를 통해 박쥐가 필요로 하는 소리를 집중해서 들을 수 있게 된다는 것이다.
퀴난은 “모든 기관은 계속적으로 소리, 빛, 진동 등과 같은 자극을 받아들인다. 그리고 우리의 감각 시스템은 우리의 생존을 위해 가장 중요한 자극을 분류해 받아들인다”고 말했다. 그는 또한 “사람들은 아이들의 울음소리에 민감할 뿐만 아니라 다른 것에 집중해 있을 때도 앰뷸런스의 불빛을 알아차린다. 어떻게 이런 일이 일어나는지 계속적인 연구를 통해서 알게 될 것이다”고 전망했다.
조지타운대 메디컬 센터의 박사과정 학생인 브리짓 퀴난은 이 수수께끼를 푸는 단서를 박쥐로부터 얻으려 하고 있다.
샌디에고에서 열린 뇌과학 학회에서 퀴난은 “박쥐의 뇌신경 세포를 연구한 결과 박쥐가 자신에게 필요한 중요한 소리를 들을 때 그와 관련 없는 신경세포들은 활동하지 않도록 통제하는 신경세포들을 발견했다”고 보고했다. 퀴난은 이것이 인간에게서도 동일하게 일어날 것으로 추측했다.
만약 인간의 뇌에서도 이러한 기작이 동일하게 일어난다면 우리가 시끄러운 소음 속에서도 특정 소리에 집중할 수 있는 이유를 설명할 수 있을 것이다.
연구를 진행한 퀴난은 “이번 결과가 우리가 살고 있는 복잡한 감각 환경에서 우리의 뇌세포가 다양한 감각들을 어떻게 처리하면서 살아가는지 단서를 제공해줄 수 있을 것”이라고 설명했다.
박쥐의 뇌에서 단서 얻어
청각 담당 뇌 기능을 이해하기 위해 흔히 연구되는 박쥐는 흥미로운 동물이다. 박쥐는 몸 자체에 음파를 탐지할 수 있는 탐지기를 갖고 있기 때문에 자신이 내보내는 소리가 물체에 부딪혀 돌아오는 메아리를 듣고 방향을 설정해 사냥을 한다.시력을 거의 상실한 박쥐는 대부분을 듣는 것에 의존한다. 때문에 박쥐의 뇌에서 듣는 것을 담당하는 영역은 다른 감각기관을 담당하는 영역보다 더 넓다. 반면 인간은 보는 것에 대부분 의존하기 때문에 보는 것을 담당하는 영역이 넓다.
박쥐의 뇌는 계속적으로 자신이 내보내고 되돌아온 음파를 분석하고 자신이 속한 무리의 소리를 분석한다. 퀴난은 “우리는 박쥐가 공중에 날아다니면서 어떻게 음파를 내보내고 되돌아온 음파를 분석하며 동시에 다른 박쥐가 내는 소리를 분석할 수 있는지 이해하려고 노력중이다”고 말했다.
특정 신경세포가 다른 신경세포 활동 조절
퀴난과 연구팀은 박쥐의 뇌세포가 복잡한 소리들을 어떻게 받아들이는지 조사하기 위해 다양한 음파들과 박쥐 집단의 소리들을 깨어있는 박쥐에게 들려줬다. 그 결과 중요한 소리를 들을 때 특정한 신경세포가 다른 신경세포의 활동을 조절한다는 것을 발견했다. 즉, 이러한 신경세포들의 제어를 통해 박쥐가 필요로 하는 소리를 집중해서 들을 수 있게 된다는 것이다.
퀴난은 “모든 기관은 계속적으로 소리, 빛, 진동 등과 같은 자극을 받아들인다. 그리고 우리의 감각 시스템은 우리의 생존을 위해 가장 중요한 자극을 분류해 받아들인다”고 말했다. 그는 또한 “사람들은 아이들의 울음소리에 민감할 뿐만 아니라 다른 것에 집중해 있을 때도 앰뷸런스의 불빛을 알아차린다. 어떻게 이런 일이 일어나는지 계속적인 연구를 통해서 알게 될 것이다”고 전망했다.
- 김은숙 기자
- eskim@kofac.or.kr
- 저작권자 2010-11-19 ⓒ ScienceTimes
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