바로가기 go !! 바로가기 go !!

붉은털마카크원숭이. 인간과 얼굴 근육 구조, 뇌 회로가 유사해 표정 연구에 활용됐다. Giles Laurent, 위키미디어 제공


지루한 소개팅에서 억지 미소를 짓거나?속마음을 들키지 않으려 표정을 감춘 경험이 있을 것이다. 감정이 자동으로 얼굴에 드러난다면 불가능한 일이다. 원숭이를 대상으로 한 새 연구에서 얼굴 표정은 감정의 자동 반사가 아니라 뇌가 상황을 종합적으로 판단해 만들어내는 결과물로 나타났다.
미국 록펠러대학교 윈리히 프라이발트 교수팀은 인간과 얼굴 근육 구조, 뇌 회로가 바다이야기 유사한 붉은털마카크원숭이를 대상으로 실험했다. 원숭이에게 다른 개체와 직접 상호작용하게 하거나 다른 원숭이 영상과 디지털 아바타를 보여주며 얼굴 표정 생성 과정을 분석했다.
그 결과 이빨을 드러내는 위협 표정, 입술을 빠르게 오므렸다 펴며 친근함을 표현하는 립스맥킹, 씹기 등 모든 행동이 특정 뇌 영역 하나가 아니라 여러 전두피질 영역의 릴게임황금성 공동 작용으로 생성됐다. 연구 결과는 8일(현지시간) 국제학술지 '사이언스'에 게재됐다.
기존에는 감정에 따른 자발적 얼굴 표정은 내측 전두피질이, 말하기나 씹기 같은 의도적 움직임은 외측 전두피질이 각각 담당한다고 여겨져 왔다. 하지만 실험 결과 감정적 표정과 비감정적 얼굴 움직임 모두에서 내측·외측 전두피질이 동시에 활성화돼 기존의 바다이야기프로그램 이분법적 구분이 실제로는 명확하지 않음이 확인됐다.
다만 뇌 영역마다 맡은 역할에는 차이가 있었다. 외측 전두피질은 밀리초 단위로 빠르게 변화하는 신경 활동을 보이며 얼굴 근육의 즉각적 움직임을 조율했다. 반면 내측 전두피질은 상대의 행동이나 사회적 상황 같은 맥락 정보를 보다 느리고 안정적인 방식으로 반영했다. 연구팀은 두 영역의 시간 릴게임5만 차이가 얼굴 표정의 미세한 차이를 만들어낸다고 설명했다.
얼굴 근육이 실제로 움직이기 전, 표정 관련 신경 신호가 먼저 나타났다는 점도 주목할 만하다. 얼굴 표정이 순간적인 감정 반사가 아니라 뇌에서 사전에 조율된 뒤 실행되는 과정임을 보여준다.
프라이발트 교수는 "얼굴 표정의 인식 방식은 비교적 잘 알려져 있었지만 바다신2게임 생성 방식은 거의 밝혀지지 않았다"며 "얼굴 표정이 여러 뇌 영역의 협력으로 만들어진다는 점을 보여주는 연구"라고 설명했다.
영국 노팅엄 트렌트대의 진화심리학자 브리짓 월러와 제이미 화이트하우스는 같은 호에 실린 논평에서 얼굴 표정이 부분적으로 의도적이라면 단순한 '감정의 거울'이 아니라 '사회적 영향력을 행사하는 도구'일 수 있다고 해석했다. 최소한 얼굴 표정은 감정과 인지의 복잡한 상호작용에서 비롯되는 것으로 보인다고 덧붙였다.
앨런 프리들런드 미국 산타바바라캘리포니아대 사회진화심리학자는 마카크원숭이가 전략적으로 표정을 사용한다는 해석에 동의하면서도 실험실 환경의 한계를 지적했다. 연출된 상호작용이 영장류 의사소통의 전체 현실을 포착하기는 어렵다며 향후 연구는 원숭이의 자연 서식 환경에서 이뤄지는 것이 이상적이라고 제안했다. 다만 "얼굴 표현의 신경학을 훨씬 더 세밀하게 탐구할 수 있는 길을 열어준 연구"라고 평가했다.
연구팀은 실험 결과가 영장류의 사회적 의사소통 방식을 이해하는 중요한 단서가 될 뿐 아니라 인간의 얼굴 표정 및 감정 조절 메커니즘 연구의 기초 자료로도 활용될 수 있을 것으로 본다. 나아가 뇌 손상으로 말이나 표정 표현이 어려운 환자의 의사소통을 돕는 뇌?기계 인터페이스 기술 개발에도 기여할 수 있을 것으로 기대했다.
<참고자료> - doi.org/10.1126/science.aea0890
[조가현 기자 gahyun@donga.com]