[김태의 뇌과학] 야생 여우도 반려동물이 될 수 있을까

입력 : ㅣ 수정 : 2017-09-05 01:39

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김태 광주과학기술원 교수·정신건강의학과 전문의
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▲ 김태 광주과학기술원 교수·정신건강의학과 전문의

요즘 TV에 반려동물 프로그램이 부쩍 많이 보인다. 반려동물의 행동도 재미있지만 전문가들 설명에 고개가 절로 끄덕여진다. 종종 전문가들은 똑똑한 개, 공격적인 개처럼 견종마다 고유의 행동 특성이 있음을 설명하곤 한다. 이는 행동이 생물학적 요소, 즉 ‘유전’의 영향을 받는다는 사실을 새삼 되새기게 한다.

구소련 유전학자인 드미트리 벨라예프는 1959년부터 유명한 ‘여우 농장 실험’을 했다. 그는 130마리 야생 여우 중 도망치거나 공격하지 않고 사람에게 접근하는 개체를 골라냈다. 또 이들을 여러 세대에 걸쳐 교배했다.

그 결과 20년 뒤 여우를 가축처럼 키울 수 있게 됐고, 40년 뒤에는 반려동물과 같은 여우가 탄생했다. 스트레스 호르몬인 ‘코티졸’ 분비량은 12세대를 거치면서 50% 수준으로 낮아졌다. 30세대 뒤에는 25%로 줄었다. 반대로 신경전달물질 ‘세로토닌’ 농도는 야생 대조군에 비해 높은 수준이었다. 복잡해 보이는 행동 특성도 상당 부분 유전에 의해 영향을 받는다는 것이다.

그렇다면 같은 유전자를 가진 일란성 쌍둥이의 성격은 늘 같을까. 토머스 부처드 미국 미네소타대 교수는 1979년 쌍둥이 성격에 대한 연구를 시작해 170여편의 논문을 냈다. 그중 주목받은 연구는 출생 후 다른 환경에서 자란 쌍둥이 성격에 관한 것이었다. 다른 환경에서 자란 일란성 쌍둥이는 같은 환경에서 자란 이란성 쌍둥이보다 성격 공통점이 더 많은 것으로 나타났다. 결국 성격이 환경보다는 유전적 요소에 의해 더 강한 영향을 받는다는 결론을 얻었다. 이 연구 결과는 큰 논쟁을 불렀고 ‘천성이냐, 양육이냐’의 논란은 현재진행형이다. 분명한 것은 행동 패턴이 유전적 요소와 환경적 요소 모두에 의해 형성되고 발전한다는 점이다.

지금은 성격이나 행동 패턴이 뇌 기능의 일부라는 것을 당연하게 생각한다. 이런 생각의 근거를 제공한 것은 ‘피니어스 게이지’란 이름의 환자였다.

철도 공사 폭발물 감독이었던 그는 1848년 3㎝ 굵기, 1m 길이의 쇠막대에 왼쪽 전두엽을 관통당하는 사고를 당했다. 환자의 피와 뇌조직이 묻은 쇠막대는 25m를 날아가 땅에 떨어졌다. 이 끔찍한 사고 뒤에 환자는 쓰러져 잠시 경련을 일으켰지만 몇 분 뒤 큰일이 아닌 듯 부축을 받으며 걸어가 달구지에 앉았고 1.2㎞ 떨어진 숙소까지 갔다고 한다.

그런데 기적적으로 살아난 환자는 심한 성격 변화를 보였다. 착하고 인내심 많던 성격은 완전히 변해 감정 기복이 심해지고 부적절한 행동과 충동조절 이상을 보였다. 현재 정신의학 용어로는 ‘전두엽 증후군’에 해당한다. 특히 두 눈 바로 위에 있는 뇌부위 ‘안와전두엽’의 반응 억제 기능 손상이 뚜렷해 보인다.

뇌의 이상이 성격과 행동 변화를 일으킬 수 있다는 사실은 매우 중요하다. 피니어스 게이지는 뇌종양처럼 뇌병변 이상이 뚜렷해 부적절한 행동의 원인을 비교적 쉽게 찾을 수 있었다. 그러나 신경전달물질 이상처럼 미시적 문제는 뇌의 이상이라는 것을 알아차리기 어렵다. 이런 현실은 정신장애를 뇌과학적으로 이해하는 학문적, 사회적 노력이 필요한 이유이기도 하다.

우리는 대체로 자유롭게 생각하고 자유롭게 행동을 결정한다고 믿고 산다. 하지만 우리의 생각과 행동에 대해 지나치게 자신해서는 안 될 것 같다. 우리 행동은 유전적 요소와 환경적 영향을 받아 결정되며 행동의 바탕이 되는 뇌는 언제나 바뀔 수 있기 때문이다. 건강한 뇌를 유지하는 것은 건강한 신체를 유지하는 것 이상으로 중요한 것임을 다시금 생각해 본다.
2017-09-05 29면
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