거울처럼 반응하는 거울 뉴런

다른사람을 모방하는 신경세포

다른사람과 공감하는 네트워크를 발견하다. 우리가 영화를 보면서 손에 땀을 쥐거나 눈물을 흘리는 이유는 무엇일까? 우리는 스크린을 보고 있을 뿐인데, 등장인물과 같은 체험을 하고 있는 것처럼 느끼고 기분까지 이해한다. 이것은 뇌가 다른 사람과 자신을 동일시하는 힘을 갖고 있기 때문일지도 모른다.

1996년 이탈리아의 신경생리학자 자코모 리촐라티팀이 마카크원숭이의 동작과 뇌의 관계를 조사하다 우연한 발견을 했다. 사람이 뭔가를 먹고 있노라니, 그것을 본 원숭이의 뇌가 자신이 먹이를 먹을 때와 같은 반응을 나타낸 것이다. 

이 에피소드를 통해 리촐라티는 다른 사람의 행동을 보는 것만으로도 그것이 무슨 의미인지를 이해하고 마치 자신이 체험하고 있을 때처럼 활성화하는 신경세포(뉴런)가 있을지도 모른다고 생각했다. 그리고, 거울처럼 다른 사람의 행동을 뇌에서 재현하는 세포를 거울뉴런이라고 이름붙였다.

원숭이의 뇌에서 거울 뉴런이 발견되 것은 전두엽의 복측전운동피질에 있는 F5 영역과 하두정엽이었다. 그 후 연구를 통해 인간의 뇌에는 전두엽의 전운동피질, 하전두이랑 등에 거울 뉴런이 있는 것이 알려졌다.

뇌가 낳는 다른 사람을 향한 공감

거울 뉴런은 일명 모방 세포라고도 부르며, 다른 사람이 하는 일을 모방하는 기능이 있는 것으로 여겨진다. 아무래도 뇌에는 눈으로 본 정보가 운동 정보로 변환되는 네트워크가 존재하는 것 같다. 아이가 부모를 보고 흉내를 내거나 운동선수의 움직임을 관찰하여 자신의 뇌에서 시뮬레이션하는 등의 학습 프로세스에도 거울 뉴런이 관여하고 있는 것으로 추측된다. 거울 뉴런의 또 하나의 기능은 다른 사람의 행동을 이해하는 것이다. 이것은 상대방의 마음을 읽는 것이기 커뮤니케이션에 필요한 다른사람에 대한 공감도 여기에서 생겨난다. 

다른 사람이 울고 있으면 나도 슬퍼지고, 다른사람이 웃고 있으면 나까지 즐거워져서 웃었던 경험은 누구나 있을 것이다. 다른 사람의 상처를 보고, 자신이 상처를 입은 것처럼 아얏 하고 소리를 지르기도 한다. 이것 역시 다른 사람의 통증이 자신의 통증으로서 뇌에서 재현되기 때문인 것으로 보고 있다. 거울 뉴런에는 아직 밝혀지지 않은 것이 많지만, 다른 사람과의 공감을 낳는 매커니즘에 크게 관여하므로 요즘은 커뮤니케이션 장애와의 관련성으로도 주목받고 있다. 예를 들면 다른 사람의 기분을 이해하거나 공감하는 능력이 부족한 자폐 스펙트럼 장애는 거울 뉴런 시스템의 기능장애 때문일 수도 있다고 짐작되고 있다. 

도파민 가설과 글루탐산 가설

뇌과학이 진보하면서 마음의 병도 뇌질환의 하나로 다루어지게 되었다. 대표적인 정신질환 가운데 하나인 조현병도 뇌에 어떤 원인이 있을 수 있다고 생각하고 있다. 

조현병에는 양성 증상과 음성 증상이라는 상반된 증상이 있으며, 사람에 따라 증상이 다르다. 양성증상은 누군가 나를 감시하고 있다 누군가 나의 험담을 하고 있다 등의 망상이나 환각, 환청을 동반한다. 한편, 음성 증상은 감정이나 기운이 없어지거나, 방에 틀어박히거나, 주변 일에 둔감해지기도 한다. 이처럼 양면성을 갖고 있으므로 예전에는 정신분열증이라고도 불렀지만, 현재는 조현병이라고 부른다. 

발병 원인은 아직 밝혀지지 않았지만, 뇌의 신경전달물질에서 원인을 찾는 설이 2가지 있다. 하나는 도파민 가설이다. 도파민에는 기분을 고양시키는 작용이 있어서 과도하게 분비되면 조현병의 양성 증상이 나타난다고 보고 있다. 도파민의 작용을 억제하는 약이 조현병 치료에 효과를 보인 것이 그런 생각을 뒷받침하고 있다.

다른하나는 글루탐산 가설이다. 1970년대 미국에서 유통되었던 펜시클리딘이라는 약물의 남용이 조현병과 아주 비슷한 양성과 음성, 양쪽 증상을 일으켜서 사회 문제가 되었다. 연구 결과, 이 약물은 글루탐산 수용체를 방해하여 글루탐산의 기능을 떨어뜨린다는 것이 밝혀졌다. 조현병 역시 글루탐산의 기능 부족으로 발병하는 것이 아닐까, 추측하고 있다.

그 밖에 유전자 수준의 연구도 진행되고 있으며, 특정 유전자의 결함이 조현병과 관계되어 있을 가능성도 제시되고 있다. 그러나 원인은 한 가지가 아니며 환경이나 스트레스 등 여러 가지 요인이 겹쳐서 발병한다는 생각이 유력하다.