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청각장애인이 남들보다 시각 기능이 뛰어난 이유




왼쪽은 보통 고양이의 뇌이고, 오른쪽은 귀가 먼 고양이의 뇌다. 보통 고양이의 뇌는 노란색이 시각 담당하고, 주황색이 청각을 담당한다. 그런데 귀가 먼 고양이의 경우 청각을 담당했던 뇌의 일부분(오른쪽 가운데 노란색 부위)이 시각을 담당한다.
네이처 뉴로사이언스, 소리 담당 뇌 부위가 시각 정보 처리
시각 장애를 가진 어린 소녀가 마음을 파고드는 피아노 연주를 선보인다든지, 청각장애우가 천재 화가가 되었다는 감동 스토리가 사람들의 눈물샘을 자극한다.

하나의 감각을 잃게 되면 다른 감각이 매우 예민해지기 때문이 이런 일이 가능해진다고 말한다. 특히 뇌가 이미 상실한 감각을 처리할 필요가 없어지면서 다른 감각들에 대한 정보를 더 잘 처리할 수 있기 때문는 설명도 덧붙인다.

실제로 이런 주장이 타당하다는 연구결과가 네이처 뉴로사이언스에 최근 발표됐다. 청각장애 고양이를 대상으로 한 연구에서, 원래 소리에 관여한 뇌 부위의 일부분이 청각 대신 시각 정보를 처리하는 것으로 확인된 것이다.




● 청각장애인, 시력 비슷해도 뛰어난 시각 기능 가지고 있어
과학자들은 청각을 잃은 사람들의 시력이 남들과 비슷한데도 특정한 시각 기능이 매우 뛰어나는 경우가 종종 있다는 사실을 이미 알고 있다.

청각을 잃은 사람들은 시야의 주변부에 대한 시력, 즉 주변시(peripheral vision)가 매우 뛰어나고 아주 느린 움직임까지도 잘 포착해낸다.

과학자들은 뇌에서 어떤 변화가 일어나기 때문일 것이라고 추측해왔다. 청각을 담당하던 뇌가 시력과 관련된 일을 떠맡게 되는 게 아닌가 하고 말이다.

그동안 과학자들은 이를 직접 확인해보진 못했으나, 최근 미국 오리건 대학의 뇌과학자 헬렌 네빌(Helen Neville) 교수 연구팀이 처음으로 이 점에 대해서 연구했다.

귀가 먼 고양이가 동원됐다. 고양이는 뇌의 구조가 인간과 아주 비슷하기 때문에 연구 결과가 실제 사람에게도 일어날 가능성이 높다고 연구팀은 말한다.




● 냉각 코일로 고양이의 뇌 On/Off
연구팀은 귀가 먼 고양이들이 보통의 고양이보다 시력이 더 좋은 건 아니라는 사실을 알았다. 대신 청각장애 고양이들은 청각장애인들처럼 시야의 가장자리에서 일어나는 일을 잘 보고 아주 느린 움직임도 잘 포착하는 것을 확인했다.

연구팀은 고양이의 청각 담당 뇌 부위가 두 가지 특정 시각 기능과의 관련성을 알아보기 위해 특별한 장비를 동원했다. 너비 3mm인 냉각 코일을 이용해 고양이의 청각 담당 뇌 부위를 마비시킨 것이다. 이 코일은 뇌 바깥으로 연결되어 있어 연구팀은 코일로 특정 부위의 뇌 기능을 켰다 끌 수 있다.

연구팀은 고양이의 특정 뇌 부위를 마비시켰을 경우, 시각에 어떤 변화가 일어나는지를 조사했다. 예를 들어 시야의 가장자리에 레이저 빔을 비추었을 때 귀가 먼 고양이가 이를 알아차리는지 알아보는 식으로 말이다. 조사 결과, 특정한 청각 담당 뇌 부위를 마비시켰을 경우, 뛰어난 시각 기능이 사라지는 것을 확인했다.

연구팀은 “청각 자극이 없으면 청각을 담당하는 뇌의 피질이 보통의 경우처럼 뭔가를 하게 된다. 이 경우는 바로 시각이다”고 연구결과를 설명했다.

 

 

 

 



박미용 동아사이언스 객원기자 pmiyong@gmail.com



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