▲사람과 파충류의 두뇌 세포는 동일하다(출처=게티이미지)

많은 사람이 파충류의 기이한 외모 때문에 말도 안 되는 두려움을 가지고 있다. 파충류를 서식지에서 쫓아내고 심지어 생명을 앗아가기도 한다. 그러나 우리가 알지 못했지만 중요한 사실이 있다. 바로 파충류와 사람의 뇌가 유사하다는 것이다.

사람과 파충류 두뇌의 비교

파충류 신경과학자 길레스 로렌트와 연구팀은 연구 주제로 도마뱀과 여러 생물종에 중점을 뒀다. 연구팀은 도마뱀의 두뇌 세포를 관찰한 후 사람의 데이터와 비교하고 비교 핵심으로 유전학을 사용했다. 연구팀은 (a)교세포 (b)신경세포 사이에 있는 세포 (c)생쥐와 사람의 신경세포 내에 있는 유전자 요인들을 조사했다. 그리고 파충류의 두뇌 세포가 사람의 두뇌 세포와 크게 다르지 않다는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 생쥐, 도마뱀 및 사람의 두뇌 세포가 분자 측면에서 모두 동일하고 유사한 방식으로 행동한다는 사실을 확인했으며, 두뇌의 여러 부위에 있는 신경세포를 기반으로 속성을 비교했다.

그리고 도마뱀과 사람, 실험쥐 뇌의 외피 뉴런을 비교했다. 뇌의 외피란 두뇌 세포의 가장 윗부분을 일컫는다. 그리고 각각의 변연계도 비교했는데, 변연계는 두려움과 학습에 관여하는 편도체와 해마로 구성되어 있다.

연구팀은 배복 외피 및 중앙 외피가 실험쥐와 사람의 편도체 및 해마와 유사하다는 것을 확인할 수 있었다. 그들은 해마의 하위 부위를 더욱 자세하게 관찰한 결과 중앙 외피가 매우 유사하다는 것을 발견했다. 또한 신피질과 외피의 하위영역을 비교하면서 뉴런에서 동일한 패턴을 추적했다. 파충류 외피에서 아주 작은 부위인 배측 전방 대상피질의 세포는 사람 신피질의 뉴런과 유사성을 가지고 있었다.

연구팀은 연구 결과를 평가한 후 파충류 두뇌와 인간의 두뇌가 상당히 유사하며 파충류와 인간 사이에 유사성의 패턴이 존재한다고 설명했다. 유사성에서 중요한 요인은 신피질과 대뇌 변연계 체계다. 이는 사람이 다른 포유류와 유사하다는 이전의 개념을 확장시켰다.

▲연구 결과에 따르면, 사람의 두놔는 파충류의 두뇌와 유사하다(출처=게티이미지)

파충류도 사람처럼 꿈을 꾸는가?

라이언 뉴로사이언스 연구 센터(Lyon Neuroscience Research Center)의 연구팀은 도마뱀에 관한 흥미로운 사실을 밝혀냈다. 파충류도 사람처럼 2단계 수면 상태를 경험한다는 것이다.

신체 시스템은(a)에너지 보관 교체 (b)두뇌의 대사 과잉 상태 제거 (c)호르몬 생성 (d)각성 시 흡수된 지식 저장 (e)체온 조절 등과 같은 여러 가지 중요한 활동을 한다. 이러한 생리적 활동은 동물의 왕국에 사는 모든 종에게 일괄적으로 발생한다.

그러나 전문가들은 새와 육상 포유동물만이 2단계 수면 상태를 경험한다고 알고 있었다. 이는 빠른 안구 운동(REM)과 느린 파형 수면이다. REM 수면은 꿈과 관련이 있고 신체가 각성 상태와 수면의 중간 상태에 있는 것처럼 행동하는 복잡한 상태다.

연구팀은 조류와 포유동물에서 관찰했던 수면 상태 패턴과 도마뱀의 수면 상태가 유사하다는 것을 확인했다. 사람 두뇌 활동성의 경우 REM 수면은 의식적인 각성 상태일 때 눈과 두뇌 활동에 기인했다. 그리고 연구에서 관찰된 파충류의 상태에서 약간 느린 안구 운동을 볼 수 있었다.

연구진이 열거한 비교에 따르면, 동물의 REM 수면이 더 복잡했다. 따라서 꿈을 꾸는 동안 수면 패턴과 두뇌 활동성에 관한 추가 연구가 필요해 보인다. 그후 인간과 파충류 간의 보다 자세한 상태를 비교할 수 있을 것이다. 향후 더욱 많은 파충류를 관찰하고 동일한 결과를 도출한다면, 파충류의 2단계 수면 상태에 관한 발견을 더 공고히 할 수 있을 것으로 보인다.

대부분 사람이 생각하는 것 외에 쥐와 파충류, 이 두 가지 동물종이 사람과 유사하다는 것을 고려한다면, 자연 서식지에 사는 파충류들을 존중해야 한다. 두뇌 활동성 측면에서 파충류가 사람과 유사하다면, 파충류도 사람과 같은 두려움과 안전에 대한 감정을 느낄 수 있을 것이다.

▲사람의 두뇌처럼 파충류의 두뇌도 2단계 수면 상태를 경험한다(출처=게티이미지)

[팸타임스=김영석 기자]