들쥐 실험 결과, 연인관계가 시작될 때 두뇌 보상회로가 활성화되면서 사랑에 더욱 관심을 갖도록 만드는 것으로 나타났다. (사진=속삭닷컴제공)

"사랑에 빠지면 왜 판단력이 흐려질까?"
들쥐 실험으로 규명한 사랑의 원리 두뇌 보상회로, 사랑에 빠지도록 관여

“사랑은 눈이 아니라 마음으로 보는 거야. 그래서 날개 달린 사랑의 천사 큐피드는 장님으로 그려져 있어.”

세계적인 문호 셰익스피어가 남긴 명언이다. 사랑에 눈이 먼 사람들이 매우 많다는 뜻이다. 

이 같은 애정과 관련된 두뇌 활동을 규명하는 데 들쥐의 사랑이 널리 활용되고 있다. 들쥐는 일부일처제를 거의 완성한 포유류 동물이다. 이 때문에 과학자들은 들쥐를 ‘사랑의 신경과학’ 연구에 활용해 왔다. 

미국 에모리대학교 연구팀은 로맨스를 동반하는 두뇌 활동의 특정 패턴을 규명함으로써 왜 사랑이 우리의 판단력을 마비시키는지 새롭게 조명했다. 

이 연구 결과에 따르면 연인 관계가 뿌리를 내릴 때 두뇌의 보상회로가 활성화된다. 이는 빠른 속도로, 우리가 사랑에 대해 관심을 갖고 많은 시간을 쏟게 만든다. 이는 적어도 사랑의 신경 과학을 연구에 쓰는 동물모델인 대초원의 들쥐들의 경우 틀림없는 사실이다. 

연구의 공동저자인 엘리자베스 아마데이 교수는 “인간으로서 우리가 연인의 모습을 볼 때 갖는 느낌에 대해선 알지만, 두뇌의 보상체계가 그런 느낌을 일으키기까지 어떤 작용을 하는지는 잘 몰랐다”고 말했다. 

연구팀은 두뇌에서 일어나는 현상에 보다 더 직접적으로 접근하기 위해 북미 지역에 살고 있는 들쥐를 활용했다. 들쥐는 삶을 위해 짝을 짓고, 둥지를 만드는 의무를 함께 지고, 새끼를 키우는 데 똑같은 역할을 한다. 물론 인간과 마찬가지로 들쥐도 가끔 불륜을 저지른다. 

연구팀은 전자감시장치를 이용해 들쥐 암컷의 애정과 관련된 두뇌 활동을 분석했다. 두뇌 활동은 잠재적인 파트너를 만났을 때, 처음으로 짝짓기를 할 때, 몸을 둥글게 움츠리는 동작(huddling)으로 평생의 유대감을 형성하기 시작할 때 등 단계별로 기록돼 분석됐다.

연구의 공동저자인 로버트 류 교수는 “들쥐들이 몸을 둥글게 움츠리는 동작은 사람들이 껴안는 것과 같다”며 “들쥐들은 나란히 앉아 느긋하게 쉬는 것을 좋아한다”고 밝혔다. 

연구팀은 들쥐가 이처럼 사랑의 느낌을 가질 경우, 전극이 2개 두뇌 영역 활동에서 최고 수준을 보인다는 사실을 밝혀냈다. 2개 두뇌 영역이란 수행통제 기능과 관련 있는 ‘내측 전두엽 피질’과 두뇌 보상체계의 중앙 허브에 해당하는 ‘측위 신경핵’이다. 

이 때문에 두 영역 사이의 기본적인 의사소통 수준을 보면 암컷이 수컷과 유대감을 형성할 가능성을 예측할 수 있다는 것이다. 류 교수는 “유대감은 애정을 나타내는 개별적인 성향”이라고 설명했다.

연구팀은 또 들쥐들이 사회화되고 짝짓기를 함에 따라 두뇌 활동이 어떻게 변하는지 추적 관찰했다. 류 교수에 따르면 사회화·짝짓기는 인간의 포르노 시청과 비슷하다. 

추적 결과, 들쥐들이 처음으로 짝짓기를 했을 때 신경회로의 활동이 변하기 시작했다. 이 활동의 강도에 따라 들쥐들이 몸을 둥글게 움츠리는 동작을 얼마나 빨리 취할 것인지 예측할 수 있었다. 

류 교수는 “신경회로가 행동을 바꾸는 데 관여하는 것 같다”며 “이는 사람의 경우, 어떤 개인에 대해 편견을 갖게 할 수도 있다”고 말했다. 

연구팀은 이를 입증하기 위해 광유전학(optogenetics) 기술로 들쥐의 뇌 표면에 직접 빛을 쐼으로써 신경회로의 스위치를 인위적으로 켤 수 있었다. 

연구팀은 들쥐 암컷이 수컷 주변에서 시간을 보낼 때 신경회로를 자극했다. 하지만 수컷을 투명한 컵 아래에 놓아 직접적인 접촉을 하지는 못하게 했다. 

연구팀이 이튿날 짝을 선택하게 하자, 암컷은 이 수컷을 다른 낯선 수컷들보다 훨씬 더 좋아했다. 암컷은 수컷과 유대감을 이미 형성한 것처럼 행동했다. 

류 교수는 “이번 연구 결과는 사회적 유대감이 약한 자폐증 등 질병의 치료에 적용될 수 있는 가능성을 보여준다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 잡지 ‘네이처’에 발표될 예정이다.