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- 60만 명이 넘는 사람들의 게놈을 비교
- 박자와 밀접하게 연결된 69개의 유전자 변이를 확인
- 음악성과 리듬 감각은 적어도 부분적으로는 유전적 소인에 기인

리듬은 우리 유전자에 있다.
69개의 유전자 변이가 인간의 촉각에 영향을 미친다.

비트에 대한 느낌:
리듬 감각이 좋은지 여부도 유전자에 달려 있다. 연구팀은 60만 명이 넘는 사람들의 게놈을 비교해 리듬 감각이 있는지를 알아냈다. 그들은 박자와 밀접하게 연결된 69개의 유전자 변이를 확인했다. 이것은 음악성과 리듬 감각이 걷기나 호흡과 같은 생물학적 리듬에 관련된 것들을 포함하여 많은 유전적 구성 요소의 상호작용에 의해 영향을 받는다는 것을 확인시켜준다. 

▲ 리듬을 얼마나 잘 유지할 수 있는지도 유전자에 달려 있다.

음악과 리듬은 생물학적 뿌리가 깊다.
태어나지 않은 아기도 자궁에서 음악에 반응하고 우리 뇌에는 자체 노래 센터가 있다. 환경적 영향과 연습이 음악성에 중요한 역할을 하지만 연구에 따르면 음악성과 리듬 감각은 적어도 부분적으로는 유전적 소인에 기인한다. 이것은 또한 앵무새와 여우원숭이와 같은 일부 동물 종조차도 거의 인간과 유사한 리듬 감각을 보인다는 사실에 의해 뒷받침된다.

60만 명 이상의 게놈에서 단서를 찾아

인간의 리듬 감각 뒤에는 어떤 유전자가 있을까? 이를 알아보기 위해 내슈빌에 있는 Vanderbilt 대학의 Maria Niarchou와 그녀의 동료들은 60만 명 이상의 참가자를 대상으로 최초의 대규모 게놈 전체 비교 연구를 수행했다. 박자를 유지하고 박수를 칠 수 있느냐는 질문을 받았고, 이것은 더 작은 샘플을 사용한 온라인 실험에서도 확인됐다.

▲ a, 인터넷 기반 표현형 검증 연구의 개략도. 표현형 실험 1에서 참가자들은 음악적 리듬 지각 테스트를 수행하고 GWAS 연구에서 동일한 대상 질문에 대한 자체 보고서를 제공했다('박자에 맞춰 박수를 칠 수 있습니까?'). 표현형 실험 2에서 참가자들은 음악적 참여/능력 및 건강 특성에 대한 일련의 다른 설문지 외에도 동일한 대상 질문에 응답할 뿐만 아니라 비트 동기화 작업(음악 발췌 부분의 비트를 두드리는 것과 관련된)을 수행했다. 일러스트: Navya Thakkar. b, 표현형 실험 1 결과(N = 724)는 리듬 인식 작업 수행이 GWAS 대상 질문에 대한 예 대 아니오 응답과 상관 관계가 있음을 보여준다.(출처: 관련논문 Genome-wide association study of musical beat synchronization demonstrates high polygenicity / nature human behaviour)

“음악의 비트에 맞춰 움직이는 인간의 능력을 비트 동기화라고 한다. 우리의 검증 실험은 참가자의 자체 평가가 객관적으로 측정된 시계 동기화에 동의한다는 것을 보여주었다”라고 프랑크푸르트 암 마인에 있는 Max Planck 경험 미학 연구소의 노리 야코비(Nori Jacoby)가 설명했다. 그런 다음 연구자들은 모든 참가자의 게놈에서 운반자의 리듬 감각과 상관관계를 나타내는 유전자 변이를 검색했다.

69개의 유전자 변이가 관련돼 있다.

결과:
리듬에 대한 하나의 유전자는 없지만 좋은 리듬 감각에 기여하는 많은 유전자 변이가 있다. 연구팀은 "69개 유전자 좌위의 변이체가 전체 게놈의 의미를 달성했다"고 보고했다. "따라서 리듬 동기화는 고도로 다원적인 아키텍처를 특징으로 한다.“

이런 식으로 박자는 많은 유전자 변이의 영향을 받는 다른 많은 복잡한 특성과 유사하다. Jacoby의 동료 미리암 모세스(Miriam Moses)는 "영향이 적은 유전자가 많이 있다. 아마도 우리가 식별할 수 있는 것보다 훨씬 더 많을 것이다"며 "이들은 사람들의 리듬 능력의 차이를 함께 설명한다. 환경도 중요한 역할을 한다”라고 말했다. 현재 확인된 69개의 유전자 변이는 모두 합쳐서 유전 촉각의 약 13~16%를 구성한다.

크로노타이프, 호흡, 걷기와 밀접한 관계

이러한 리듬 유전자 변이가 어디에 있는지 아는 것도 흥미롭다. 이러한 유전자 중 일부는 호흡 및 걷기와 같은 생물학적 리듬과 밀접한 관련이 있다. 과학자들은 또한 운동 기능, 음향 지각, 반응 시간 및 크로노타입과의 연관성을 발견했다. "자신을 저녁 형에 더 가깝다고 생각하는 사람들은 주어진 리듬을 더 정확하게 따르는 경향이 있었다. 심지어 우리가 전문 음악가를 제외했을 때도 마찬가지였다"라고 팀은 보고했다.

리듬 유전자 변이체의 대부분은 기본 신경 기능과 초기 뇌 발달에 관여하는 유전자 내부 또는 근처에서도 발견된다. 그 중에는 소뇌에서 활동하는 일부 유전자가 있었다. Niarchou와 그녀의 동료들은 "소뇌는 조정된 움직임, 호흡, 균형, 춤, 심지어 수동적인 음악 듣기를 제어하는 ​​데 특히 중요한 역할을 한다"라고 설명했다. 이런 점에서 리듬감과의 연관성은 명백하다.

연구 결과는 인간 게놈과 음악성 간의 연결에 대한 새로운 통찰력을 제공한다. 

이제 추가 연구는 현재 확인된 유전자 변이체를 기반으로 기능을 더 자세히 탐구할 수 있다.
(Nature Human Behaviour, 2022; doi: 10.1038/s41562-022-01359-x)
출처: Max-Planck-Institut für empirische Ästhetik / 막스 플랑크 경험적 미학 연구소

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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