4'00" 읽기
- 쥐는 꿈속에서 미로 실험을 반복하는 반면, 비둘기는 전형적인 비행 동작을 경험
- 새의 야간 근육 활동을 음향학적으로 들을 수 있는 소리로 변환
- 들을 수 없지만 쥐나 비둘기처럼 밤에 깨어 있을 때 노래 부르는 뇌 영역이 활성화 돼

새들의 꿈은 이런 소리
처음으로 생물학자들은 명금의 꿈의 세계를 음악에 맞춰 설정했다.

생물학자들이 처음으로 명금류의 꿈을 듣는 데 성공했다. 이를 위해 그들은 깃털 달린 피험자가 자는 동안 그의 뇌와 목 근육의 활동을 기록했다. 그런 다음 과학자들은 성도의 야간 근육 활동을 음향학적으로 들을 수 있는 소리로 변환했다. 이를 통해 그들은 작은 새의 꿈 세계에 대한 독특한 통찰력을 얻을 수 있었다. 그리고 분명히 그것은 특별한 액션으로 가득 차 있었다. 

▲ 이 Great Kiskadee(Pitangus sulphuratus)새의 꿈에서 소리가 점점 더 커져가기도 한다.

어떤 동물들은 잠을 자면서 꿈을 꾸기도 한다. 이 징후에는 발 경련이나 조용한 으르렁거림이 포함된다. 밤에 동물의 머리에서 정확히 무슨 일이 일어나는지는 부분적으로만 연구되었다. 쥐는 꿈속에서 미로 실험을 반복하는 반면, 비둘기는 전형적인 비행 동작을 경험한다. 적어도 이것은 REM 수면 단계 동안 각각의 뇌 활동이 나타내는 것이다. 이는 깨어 있는 동안 비행하거나 미로를 탐험하는 것과 유사한 패턴을 보여준다.

밤에 노래하는 것을 추적

부에노스아이레스 대학의 후안 되플러(Juan Döppler)가 이끄는 생물학자들은 이제 동물의 꿈의 세계에 대해 훨씬 더 실질적인 통찰력을 얻었다. 그들은 처음으로 노래하는 새의 꿈을 우연히 듣게 되었다. 이전 연구에서 알 수 있듯이 일부 새는 꿈에서도 지저귀는 경우가 있다. 이 소리는 외부에서는 들을 수 없지만 쥐나 비둘기와 마찬가지로 밤에 깨어 있을 때 노래를 부르는 뇌 영역이 활성화된다.

그러나 어떤 뇌 패턴이 어떤 노래를 나타내는지는 아직 대부분 밝혀지지 않았기 때문에 Döppler와 그의 동료들은 뇌 활동만으로는 소위 Great Kiskadee(Pitangus sulphuratus)이라고 불리는 새가 꿈에서 지저귀는 것을 추론할 수 없었다. 그러나 흥미롭게도 새가 잠을 자면 뇌의 특정 영역뿐만 아니라 발성 기관의 근육도 특히 활동했다.

근전도검사(EMG)로 후두와 후두의 활동 패턴을 기록하고 이를 특수 모델에 입력함으로써 생물학자들은 마침내 합성 노래를 만들 수 있었다. 이것은 아마도 새가 꿈에서 불렀던 노래와 일치했을 것이다.

논쟁의 여지가 있는 꿈

결과:
Döppler와 그의 동료들이 들은 소리는 결코 부드러운 발라드나 행복한 지저귀는 소리가 아니라 휘파람 소리처럼 삐걱거리는 휘파람 소리였다. 깨어 있을 때 이 새는 영토 대결에서 이러한 소리 시퀀스를 사용한다. 경쟁사를 위협하기 위해 명금류는 격렬하게 노래를 부를 뿐만 아니라 머리에 깃털 장식도 표시한다. 실험실에서 자고 있는 실험용 새의 경우에도 마찬가지였다.

▲ Kiskadees에서 주간 노래 생성(왼쪽) 및 수면 중(오른쪽) 중 주사기형 복부 경사근(OVM)의 근전도(EMG) 활동과 소리를 동시에 측정했다. 상단 패널에는 EMG 활동이 표시되고, 중간 패널에는 측정된 소리가 표시되며, 하단 패널에는 소리의 스펙트로그램이 표시됐다. (출처:관련논문 Synthesizing avian dreams / Chaos)

“나는 이 외로운 새가 꿈에서 영토 분쟁을 재현하는 모습을 상상했을 때 큰 연민을 느꼈다”고 역시 부에노스아이레스 대학의 수석 저자인 가브리엘 민들린(Gabriel Mindlin)은 말했다. "우리는 일반적으로 생각하는 것보다 다른 종과 더 많은 공통점을 가지고 있다.“

꿈 연구 2.0은 이제 시작

앞으로 연구팀은 새로운 기술을 사용해 더 많은 동물의 꿈을 조사하려고 한다. Mindlin은 “우리는 실시간으로 수행될 수 있는 이러한 합성을 사용하여 새가 꿈을 꾸는 동안 상호 작용하는 데 관심이 있다”며 "학습하는 종의 경우 학습에서 수면의 역할에 대한 질문에 답한다"고 말했다.
(Chaos, 2024; doi: 10.1063/5.0194301)
출처: American Institute of Physics (AIP)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]