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- 등록일 :2008-02-17
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신생아실의 아기들이 부모의 얼굴 표정을 흉내 내는 모습을 종종 볼 수 있다. 출생 직후에 모방이 가능한 것은 우리가 다른 사람의 행동을 지켜볼 때 마치 자신이 그 행동을 하는 것처럼 활성화되는 신경세포(뉴런) 집단이 뇌 안에 존재하기 때문이다.
이 뉴런은 남의 행동을 보기만 해도 관찰자가 직접 그 행동을 할 때와 똑같은 반응을 나타내므로, 남의 행동을 그대로 비추는 거울 같다는 의미에서 거울뉴런(mirror neuron)이라 명명되었다.
거울뉴런은 우연히 발견되었다. 이탈리아 파르마대의 신경과학자인 지아코모 리조라티는 짧은꼬리원숭이의 전운동 피질(premotor cortex)에 전극을 꽂고 운동과 관련된 뇌 기능을 연구하고 있었다. 원숭이가 어떤 행동을 할 때 활성화된 뉴런 집단이 다른 원숭이가 그 행동을 하는 것을 지켜볼 때에도 똑같이 반응하는 현상이 관찰되었다. 리조라티는 1996년 '브레인'(Brain) 4월호에 거울뉴런 발견을 보고하는 논문을 발표하였다.
이 뉴런은 남의 행동을 보기만 해도 관찰자가 직접 그 행동을 할 때와 똑같은 반응을 나타내므로, 남의 행동을 그대로 비추는 거울 같다는 의미에서 거울뉴런(mirror neuron)이라 명명되었다.
거울뉴런은 우연히 발견되었다. 이탈리아 파르마대의 신경과학자인 지아코모 리조라티는 짧은꼬리원숭이의 전운동 피질(premotor cortex)에 전극을 꽂고 운동과 관련된 뇌 기능을 연구하고 있었다. 원숭이가 어떤 행동을 할 때 활성화된 뉴런 집단이 다른 원숭이가 그 행동을 하는 것을 지켜볼 때에도 똑같이 반응하는 현상이 관찰되었다. 리조라티는 1996년 '브레인'(Brain) 4월호에 거울뉴런 발견을 보고하는 논문을 발표하였다.
캘리포니아대의 신경과학자인 빌라야누르 라마찬드란은 2006년 '사이언티픽 아메리칸' 11월호에 기고한 글에서 "자폐증 환자는 전운동 피질 등 뇌의 여러 부위에 분포된 거울뉴런의 활동 저하로 말미암아 타인의 의도를 이해하지 못하고 감정이입 능력이 부족하여 사회적으로 고립된다"고 주장했다. 바꾸어 말하면 거울뉴런의 기능을 회복시키는 방법으로 자폐증 치료가 가능하다는 것이다.
사람 뇌에서 거울뉴런의 존재는 기능성 자기공명영상(fMRI) 연구에 의해 간접적으로 확인된 상태였으나 2007년 최초로 그 실체가 밝혀졌다. 11월 3일 미국에서 개최된 제37차 신경과학회 총회에서 캘리포니아대의 신경과학자인 마르코 야코보니는 처음으로 거울뉴런을 관찰했다고 보고했다. 야코보니는 간질환자의 전두엽에 전극을 삽입하여 거울뉴런 34개를 확인한 것으로 알려졌다.
거울뉴런이 발견된 지 올해로 12년째를 맞이하지만 갈수록 많은 연구 성과가 나올 것으로 전망된다. 2008년 들어 거울뉴런이 목소리에 의한 의사 전달에서도 역할을 한다는 사실을 최초로 밝힌 연구논문이 발표되었다. '네이처' 1월 17일자에 실린 논문에서 미국 듀크대의 리처드 무니는 습지에 사는 참새의 뇌에서 거울뉴런과 유사한 세포를 발견했다고 보고했다. 이 뉴런은 다른 참새가 자신의 노래를 똑같이 부르는 소리를 들을 때 활성화되었다. 이 연구는 인간의 언어 능력에서 거울뉴런의 역할을 규명하는 데 크게 도움이 될 것으로 평가된다.
- ▲ 이인식 과학문화연구소장
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사물을 탐색하고 발견하는 활동을 관장하는 두뇌 부위가 밝혀졌다고 라이브사이언스 닷컴이 23일 최신 연구를 인용 보도했다.
프랑스 리용대학 연구진은 붉은털원숭이들을 이용한 실험으로 탐색하는 과정과 발견한 것을 살펴 보는 과정 사이의 이른바 ‘유레카 회로’를 찾아냈으며 이 부위는 각종 중독이나 특정 정신질환 환자의 증상과도 관련이 있다고 뉴런지 최신호에 발표했다.
연구진은 네 종류의 목표물 가운데 선택할 수 있는 컴퓨터 터치 스크린을 원숭이들에게 보여주는 실험을 했다.
원숭이들은 시험과 오류를 통해 어떤 대상을 택하면 주스가 나오는지 탐색하는 과정을 거치는데 이들이 원하는 대상을 발견했을 때 연구진은 원숭이들에게 몇 초의 시간을 주었다.
프랑스 리용대학 연구진은 붉은털원숭이들을 이용한 실험으로 탐색하는 과정과 발견한 것을 살펴 보는 과정 사이의 이른바 ‘유레카 회로’를 찾아냈으며 이 부위는 각종 중독이나 특정 정신질환 환자의 증상과도 관련이 있다고 뉴런지 최신호에 발표했다.
연구진은 네 종류의 목표물 가운데 선택할 수 있는 컴퓨터 터치 스크린을 원숭이들에게 보여주는 실험을 했다.
원숭이들은 시험과 오류를 통해 어떤 대상을 택하면 주스가 나오는지 탐색하는 과정을 거치는데 이들이 원하는 대상을 발견했을 때 연구진은 원숭이들에게 몇 초의 시간을 주었다.
이 몇 초 동안 원숭이들은 보상과 연결된 대상을 연거푸 만져 더 많은 주스가 나오도록 하면서 자신의 발견을 활용했다.
연구진은 이 실험이 자연 속에서 동물이 어느 구멍 속에 먹이가 숨어 있을까 탐색하고 먹이가 나온 곳에는 다시 찾아가는 상황을 모방한 것이라고 설명했다.
실험 과정에서 원숭이들의 대뇌전두피질 부위 뉴런들의 전기활동이 기록됐는데 이 부위는 행동에 따르는 보상과 대가를 관장하는 곳이다.
원숭이들은 보상을 주는 목표를 탐색할 때 대뇌전두피질을 보다 활발히 움직였고 보상을 발견한 직후엔 특정 뉴런들, 즉 ‘유레카 회로’가 폭발적으로 움직이는 것으로 밝혀졌다.
‘유레카 회로’는 동물들에게 언제 탐색을 그만두고 발견한 것을 이용할 지 알려주는 역할을 하는 영역인 셈이다.
연구진은 그러나 마약중독이나 “정신분열증과 관련된 일부 질환”에 나타나는 혼란스러운 두뇌활동의 경우 이 영역이 제 기능을 발휘하지 못할 가능성도 있는 것으로 보인다고 지적했다.
연구진은 이 실험이 자연 속에서 동물이 어느 구멍 속에 먹이가 숨어 있을까 탐색하고 먹이가 나온 곳에는 다시 찾아가는 상황을 모방한 것이라고 설명했다.
실험 과정에서 원숭이들의 대뇌전두피질 부위 뉴런들의 전기활동이 기록됐는데 이 부위는 행동에 따르는 보상과 대가를 관장하는 곳이다.
원숭이들은 보상을 주는 목표를 탐색할 때 대뇌전두피질을 보다 활발히 움직였고 보상을 발견한 직후엔 특정 뉴런들, 즉 ‘유레카 회로’가 폭발적으로 움직이는 것으로 밝혀졌다.
‘유레카 회로’는 동물들에게 언제 탐색을 그만두고 발견한 것을 이용할 지 알려주는 역할을 하는 영역인 셈이다.
연구진은 그러나 마약중독이나 “정신분열증과 관련된 일부 질환”에 나타나는 혼란스러운 두뇌활동의 경우 이 영역이 제 기능을 발휘하지 못할 가능성도 있는 것으로 보인다고 지적했다.
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