꿀벌 머리 클수록 '똑똑'…뇌 용적·학습 능력 상관관계 밝혀졌다

[서울=뉴시스]이기주 인턴 기자 = 꿀벌의 머리 크기와 뇌 용적이 학습 능력에 직접적인 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 몸집에 따른 뇌의 물리적 규모가 큰 개체일수록 인지 기능과 학습 성취도에서 더 우수한 성과를 보인다는 사실이 실험으로 입증된 것이다.

14일(현지시각) 프랑스 툴루즈대학교를 비롯해 뉴로미오젠 연구소, 클로드 베르나르 리옹1대학교, 몽펠리에대학교, 프랑스 대학 연구소, 맥쿼리대학교, 호주국립대학교, 그라나다대학교, 스위스 연방 수생과학기술 연구소 공동 연구팀은 꿀벌을 대상으로 한 실험에서 뇌 크기와 학습 능력 간 연관성을 확인했다고 밝혔다.

그동안 동물에서 뇌 크기와 인지 능력 간 관계는 명확히 규명되지 않았다. 이에 연구팀은 총 2141마리의 꿀벌을 대상으로 머리 크기와 뇌 용적, 학습 능력 간의 상관관계를 분석했다. 특히 양봉꿀벌과 뒤영벌에서 약 30% 수준의 자연적 머리 크기 변이가 존재한다는 점에 주목해 이를 연구에 활용했다.

학습 능력 평가는 서로 다른 냄새를 구별하면 설탕물을 보상으로 제공하는 '연합 학습(associative learning)' 방식으로 진행됐다. 실험은 난이도가 다른 과제로 구성됐으며, 그 결과 머리가 큰 개체일수록 전반적으로 더 높은 학습 성과를 보이는 경향이 나타났다.

연구팀은 일부 개체를 대상으로 마이크로 컴퓨터단층촬영(마이크로 CT)을 실시해 뇌의 3차원 이미지를 재구성했다. 분석 결과 머리 크기는 전체 뇌 용적뿐 아니라 후각 정보를 처리하는 더듬이엽의 크기와도 연관이 있는 것으로 나타났다. 특히 후각 기반 학습 점수는 전체 뇌 용적과 더듬이엽 용적 모두와 유의미한 상관관계를 보였다.

이 같은 경향은 뒤영벌에서도 동일하게 관찰돼 자연적인 뇌 크기 차이가 개체 간 인지 능력 차이와 연결될 수 있음을 시사했다.

연구를 이끈 마티유 리호로 툴루즈대 교수는 "이번 연구는 꿀벌에서 뇌 크기의 자연적 차이가 인지 능력 차이와 연관될 수 있음을 보여준다"고 밝혔다. 다만 "이 같은 관계가 모든 인지 기능에 동일하게 적용되는 것은 아니며 특정 학습 과제와 관련된 뇌 영역에 한정될 가능성이 있다"고 설명했다.

이 연구는 미국 국립과학원에서 발행하는 학술지 PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 게재됐다.


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