하버드대생 21명 이긴 천재 앵무새 등장

과학기술

하버드대생 21명 이긴 천재 앵무새 등장
[금요 포커스] 고전적 게임에서 뛰어난 기억력 과시

2020.07.17 07:52 이성규 객원기자

새가 콩알만큼 작은 뇌를 지닌 까닭은 머리가 작아야만 중력을 거스르며 하늘을 날아오를 수 있기 때문이다. 또한 그래야 재빨리 하강하고 솟구쳐 오르며, 수천㎞를 이동하는 날짐승으로서의 삶을 살 수 있다. 우리가 흔히 어리석은 사람을 놀리는 말로 ‘새대가리’라는 표현을 쓰기도 하는데, 앞으로 이런 표현은 바꿔야 할 것으로 보인다.

최근 미국 하버드대학에서 흥미로운 실험이 행해졌다. 회색 앵무새 한 마리와 하버드대생 21명, 6~8세 어린이 21명이 고전적인 기억력 검사의 한 방법인 ‘셸 게임’ 대결을 벌인 것.

셸 게임은 서로 색깔이 다른 털실뭉치(폼폼)의 위치를 기억하게 한 후 그 위에 컵을 덮어 섞은 다음 어느 색의 폼폼이 어디에 있는지를 알아맞히는 경기다. ⓒ Harvard University

셸 게임이란 서로 색깔이 다른 털실뭉치(폼폼)의 위치를 기억하게 한 후 그 위에 컵을 덮어 보이지 않는 상태에서 섞은 다음 어느 색의 폼폼이 어디에 있는지를 알아맞히는 경기다. 예전에 길거리에서 자주 볼 수 있었던 ‘야바위’란 도박과 유사한 게임인 셈이다.

물론 실험에 참가한 그리핀이라는 이름의 회색 앵무새는 평범한 앵무새가 아니었다. 하버드대의 비교심리학자 아이린 페퍼버그 박사가 기르고 있는 이 새는 생후 7주 무렵부터 지난 22년 동안 전문적인 사육사에게서 인지 및 의사소통 연구에 대한 훈련을 받아왔다.

때문에 그리핀은 30여 개의 영어 단어를 외우는 것은 물론 색의 이름을 포함해 적어도 40개의 단어를 이해할 수 있다. 그렇다고 해서 그리핀이 셸 게임에 대한 특별 과외를 받은 것은 아니다. 실험에 참가한 하버드대생과 어린이들과 똑같이 게임 전에 단지 몇 번의 시범 경기만 보여주었을 뿐이다.

12차례 게임에서 대학생과 비기거나 이겨

게임은 색깔이 서로 다른 폼폼 2개를 컵 4개 중 2개 밑에 숨긴 후 2개의 컵을 서로 1회 섞는 방식부터 시작됐다. 그 후 폼폼 개수를 3~4개로 올리고, 컵을 섞는 횟수도 2~4회까지 늘려가며 목표로 한 폼폼을 찾을 수 있게 했다.

그리핀과 하버드대생은 하루 동안 14차례의 난이도 변화를 주며 총 120번의 게임을 시행했으며, 어린이들은 총 36회의 게임을 수행했다. 결과는 놀라웠다. 14차례의 난이도 코스 중 12번의 코스에서 그리핀이 그들과 동등하거나 더 뛰어난 기억력을 과시한 것이다.

회색 앵무새 그리핀이 아이린 페퍼버그 박사와 함께 셸 게임을 진행하고 있는 모습. ⓒ Harvard University

그리핀은 어린이들과 수행한 총 36회의 게임에서 모두 정확하게 폼폼을 찾아냈다. 그리고 3개의 폼폼을 사용해 컵을 위치를 3~4회 섞는 게임을 할 때 하버드대생들은 틀리기 시작했지만, 그리핀은 계속해서 목표물을 100% 찾아내는 실력을 발휘했다.

마지막으로 4개의 폼폼을 사용해 3~4회 섞는 게임을 진행하자 비로소 그리핀의 정확도가 떨어지는 것으로 나타났다. 물론 이 고난이도의 게임에서는 하버드대생들도 정확도가 현저히 떨어진 것으로 알려졌다.

이 실험은 그리핀의 주인인 아이린 페퍼버그 박사를 비롯한 공동 연구진에 의해 진행되었으며, 구체적인 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 발표됐다.

연구진은 앵무새와 실험 참가자들이 셸 게임에 성공한 것은 ‘조작’이라고 불리는 작업 기업의 특징을 사용했기 때문이라고 밝혔다. 그로 인해 어떤 폼폼이 어떤 컵 아래 있는지를 기억하고, 컵이 이리저리 섞이면서 그 정보를 조작할 수도 있었다는 것.

그런데 앵무새가 인간과 함께 이 실험에 성공했다는 사실은 조작이라는 작업 기억의 특징이 수백만 년 전의 공통 조상 때부터 존재했을 만큼 진화적으로 오래된 능력임을 암시하고 있다고 연구진은 주장했다.

앵무새, 뉴런 밀도 높고 지능 뛰어나

새들의 뇌가 콩알만큼 작은 것은 사실이지만, 몸무게와의 비율로 따지면 이야기가 달라진다. 뉴칼레도니아 까마귀의 경우 그 비율이 갈라고원숭이보다 50% 이상 더 크기 때문이다. 크기뿐만 아니라 뇌의 능력을 가늠하는 뉴런의 수나 밀도도 뛰어나다.

기존 연구에 의하면 앵무새의 경우 일부 포유류보다 더 많은 뉴런을 뇌에 가지고 있으며, 뉴런 밀도도 높아 앵무새의 지능이 일부 포유류를 능가하는 것으로 알려졌다.

또한 앵무새의 경우 대뇌피질과 소뇌를 연결해 주는 부위가 다른 조류에 비해 유독 발달해 있다는 사실도 밝혀졌다. 대뇌피질과 소뇌가 서로 정보를 효과적으로 교환해야 고차원적인 정보 처리가 가능하므로 연결 부위가 발달해 있다는 것은 그만큼 지능이 뛰어나다는 것을 의미다.

한편, 사람의 말을 그대로 따라 하는 앵무새의 언어 능력도 단순한 모방 이상의 지능이 관여하기 때문이라는 주장이 힘을 얻고 있다. 앵무새는 ‘같음’과 ‘다름’, ‘크다’와 ‘작다’ 같은 개념을 이해하며, 4~6세 어린이들만큼 능숙한 언어 처리 작업을 할 수 있는 것으로 알려졌다.

때문에 일부 과학자들은 로봇의 인공 언어 기술을 개발하려면 앵무새의 언어 학습 패턴을 이용해야 한다는 연구 결과를 발표하기도 했다.

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