뇌속엔 ‘이심전심’ 세포 있다
다른 사람 몸짓·말에 반응하는 거울 뉴런… 약하면 ‘왕따’되기 쉬워
“아프냐, 나도 아프다.” 드라마 ‘다모’ 폐인들을 열광시킨 이 대사가 아니어도 사람들은 가까운 사람이 아프면 같이 고통을 느낀다는 사실을 잘 알고 있다. 최근 이 같은 감정이입(empathy)을 뇌(腦) 차원에서 연구하는 움직임이 활발하다. 그 결과 뇌에는 다른 사람의 몸짓을 보거나 말을 듣고 그 사람과 같은 느낌을 받게 하는 이른바 ‘거울 뉴런(mirror neuron)’이 있다는 사실이 속속 드러나고 있다.
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생쥐도 감정이입 가능
거울 뉴런은 원숭이에게서 처음 발견됐다. 15년 전 이탈리아 파르마대의 지아코모 리졸라티 교수는 원숭이의 뇌에 전극을 심고 다양한 물건을 집을 때의 뇌 반응을 실험하고 있었다. 그런데 어느 날 대학원생이 아이스크림을 들고 실험실에 들어왔을 때 이를 지켜보던 원숭이의 뇌에서 갑자기 반응이 일어났다.
분석 결과 그 반응은 원숭이 자신이 아이스크림을 들고 있을 때 뇌 반응과 같았다. 그 후 바나나를 손으로 집을 때와 포크로 찍을 때 반응이 달라 각각의 상황에 따라 다른 거울 뉴런이 활동하는 것으로 확인됐다. 거울 뉴런은 이처럼 보거나 소리만 듣고도 자신이 직접 겪는 것처럼 신경세포들이 활성화되는 것을 말한다.
생쥐들도 거울 뉴런을 갖고 있다. 캐나다 맥길대의 제프리 모길 교수 연구팀은 지난 6월 ‘사이언스’지(誌)에 생쥐가 동료의 고통을 같이 느끼는 거울 뉴런이 있다는 연구결과를 발표했다. 연구팀은 함께 자란 생쥐와 처음 보는 생쥐에게 각각 전기 자극을 가한 뒤 이를 지켜본 생쥐의 뇌 반응을 조사했다. 생쥐는 모르는 생쥐의 고통엔 아무런 반응을 보이지 않다가 같이 자란 동료가 고통받으면 뇌에서 자신이 직접 고통을 받을 때와 같은 반응을 보였다.
KAIST 김대수 교수는 “거울 뉴런은 특히 사회생활을 하는 동물들의 생존에 필수적”이라고 말했다. 쥐덫에 걸린 동료의 고통을 같이 느낄 수 있으면 쥐덫 근처에 가지 않게 되므로 생존에 유리하다.
◆글만 읽어도 맛을 안다
사람도 거울 뉴런을 갖고 있을까. 영화에서 멋진 남자배우가 키스하거나 어깨를 만지면 자신도 그런 느낌을 받는다는 여성들이 많다. 실제로 같은 장면을 보여주고 뇌 사진을 찍으면 어깨나 입술과 연관된 뇌 부위가 반응한다. 또 운동선수가 머릿속으로 연습을 할 때도 실제 경기를 할 때 작동하는 신경세포들이 반응한다. 다모 대사는 진심인 셈이다.
거울 뉴런은 사탕을 깨무는 것을 보거나 소리를 들을 때뿐 아니라 글을 읽어도 작동한다. ‘커런트 바이올로지(Current Biology)’지 최신호에는 사람의 거울 뉴런을 다룬 세 편의 논문이 게재됐다. 이 중 미 서든캘리포니아대의 리사 아지즈-자데 박사의 논문에 따르면 사람은 ‘복숭아를 베물다’는 문장을 읽을 때, 복숭아를 먹는 사람을 보거나 자신이 직접 복숭아를 먹을 때와 같이 뇌가 반응했다.
◆손상되면 정신분열 가능성
거울 뉴런이 약해 동료의 분위기를 모르면 ‘왕따’가 되기 쉽다. 이 점에서 정신분열증 환자나 자폐아는 거울 뉴런이 작동하지 않아 다른 사람과 교감하지 못하는 것으로 볼 수 있다. 김대수 교수는 최근 정신분열증에 걸린 생쥐를 대상으로 이 가설을 입증하는 실험을 진행 중이다.