흔히 논리의 좌뇌, 감정의 우뇌라고 한다. 이 같은 뇌의 기능적 편측화를 확인할 수 있는 새로운 연구 결과가 나왔다.

기초과학연구원(IBS) 인지·사회성 연구단 신희섭 명예연구위원 연구팀은 타인의 고통을 지켜볼 때 느끼는 공감 능력을 조절하는 '청반(LC)-전측 대상회피질(ACC)' 회로를 찾아내고, 이 회로가 우뇌 경로만 작동함을 확인했다고 31일 밝혔다.

뇌간의 푸른 신경핵인 청반은 뇌의 각성 상태 유지에 관여하며, 전두엽에 위치한 전측 대상회피질은 신체적인 고통에 반응하고 통증 정보를 처리한다.

두 영역을 잇는 LC-ACC 회로는 좌뇌와 우뇌에 대칭으로 연결돼 있으나, 공감에 의한 간접 공포 반응을 느낄 때는 우측 회로만 선택적으로 활성화하는 것으로 나타났다.

연구팀은 생쥐를 이용해 간접 공포 반응과 직접 공포 반응을 유도한 뒤 광유전학(특정 신경세포에 빛 자극을 줘 선택적으로 제어하는 기법)과 칼슘 이미징(칼슘 농도를 측정해 신경세포 활성화 여부를 파악할 수 있는 기법)을 활용해 LC-ACC 회로가 어떻게 활성화되는지 비교했다.

실험 결과 다른 생쥐가 전기 자극을 받는 것을 지켜본 생쥐는 공포로 인해 동작을 멈추는 동결 반응이 일어났는데, LC-ACC의 우뇌 회로를 억제하자 동결 반응이 현저히 줄어든 모습을 보였다.

반면 좌뇌 회로를 억제했을 때는 별다른 변화가 없었다. 공감적 공포 반응에는 우측 회로만 선택적으로 관여함을 뜻한다.

생쥐에 직접적인 전기 자극을 가하자 공포로 인한 동결 반응이 나타났고, LC-ACC 회로를 억제해도 공포 반응은 줄어들지 않았다.

LC-ACC 회로는 오직 타인의 고통을 공감할 때 느끼는 공포에만 특화된 정서 회로임을 의미한다고 연구팀은 설명했다.

공포 반응을 조절하는 상위 수준의 회로도 밝혀냈다.

'종말줄 침대 핵'(Bed nucleus of the stria terminalis)은 LC-ACC 회로를 활성화해 공감 반응을 조절하며, '중심 편도체'(Central amygdala)는 직접적인 공포 자극에 민감하게 반응하는 회로로 작동했다.

신희섭 명예연구위원은 "공감의 신경회로가 뇌의 우측에 기능적으로 편재돼 있음을 밝혔다"며 "반사회성 인격장애나 자폐 스펙트럼 장애와 같은 공감 기능에 이상을 보이는 정신질환 치료에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' (Nature Communications) 지난 10일 자 온라인판에 실렸다.