마르타 가치: 보호자의 목소리를 들을 때 개의 뇌에서 일어나는 변화

원제: Márta Gácsi: What happens in your dog's brain when she/he hears you talking?

원제: Márta Gácsi: What happens in your dog's brain when she/he hears you talking?
원본: https://www.youtube.com/watch?v=i1H1LPZ7EzA
영상 길이: 16:40
수집 기준: 실제 영어 음성 확인 및 구간별 전사

내용 정리

이 영상은 비침습적 fMRI 연구를 통해 반려견이 보호자와 친숙한 타인의 목소리를 들을 때 나타나는 뇌 반응을 설명합니다. 개는 칭찬 어조 자체와 보호자의 음성을 구분하여 뇌의 편도체와 미상핵 등 서로 다른 부위에서 처리합니다. 또한 보호자에 대한 애착 수치가 높은 개일수록 보호자의 음성에 대해 미상핵에서 더 강한 보상 반응을 보입니다.

핵심 내용

약물이나 신체 고정 없이 개의 fMRI 반응을 측정하기 위해 모형-경쟁자 사회적 학습 훈련법을 적용했습니다.
개는 음성의 칭찬 톤과 단어 의미를 분리하여 처리하며 둘 다 보상적일 때 뇌 반응이 가장 큽니다.
좌측 편도체는 칭찬 어조 자체에 반응하지만 좌측 미상핵은 보호자의 칭찬에 특이적으로 반응합니다.
낯선 상황 검사로 측정한 애착 점수가 높은 개일수록 보호자의 음성에 대해 미상핵 보상 활성화가 더 높게 나타났습니다.
애착이 높은 개는 보호자가 중립적인 내용(레시피 등)을 말할 때도 미상핵에서 보상 반응을 보입니다.

보호자에게 주는 시사점

보호자의 목소리 자체는 개에게 유용한 보상 자극으로 작용할 수 있으므로 언어적 소통과 칭찬을 적극적으로 활용하는 것이 좋습니다.
평소 반려견과 강한 애착 관계를 형성하면 보호자의 음성 자극에 대한 긍정적 뇌 반응을 촉진하는 데 도움이 됩니다.

해석할 때 주의할 점

fMRI 연구 특성상 엄격하게 훈련된 실험 대상군 및 특정 연구 환경에서 도출된 결과이므로 모든 개에게 무조건 동일하게 일반화하기는 어려울 수 있습니다.

한국어 전문 번역

[00:00] 여러분 환영합니다. 질문 하나로 시작해 볼까요.

[00:04] 여러분이 반려견에게 혹은 다른 누군가에게 말하고 있을 때 개의 뇌 속에서 어떤 일이 일어나는지 생각해 보신 적이 있나요?

[00:15] 저희 연구를 오랫동안 지켜봐 오신 분들은 오늘날의 동물행동학이 다른 학문 분야들과 통합되어 다뤄지는 경우가 많다는 점을 알고 계실 겁니다.

[00:26] 이번에는 개의 행동과 뇌 기능을 모두 조사하고, 그 둘 사이의 연관성을 찾고자 한 연구 결과를 발표하고자 합니다.

[00:40] 저희는 뇌파(EEG)나 기능적 뇌자기공명영상(fMRI) 등을 활용하여 반려견의 뇌 기능을 연구하기 위한 완전히 비침습적인 방법을 개발했습니다.

[00:54] 개는 두 가지 이유에서 이러한 연구에 이상적인 대상입니다.

[00:58] 첫째, 오늘날 우리는 개를 가족이나 친구로 생각하고 있으며, 개가 어떻게 생각하고 느끼는지에 대해 훨씬 더 많이 알고 싶어 합니다.

[01:15] 다른 한편으로, 연구자들은 인간의 일반적인 뇌 반응을 더 잘 이해하기 위한 일종의 새로운 모델 종으로 개를 활용하는 경향이 있습니다.

[01:30] 본 연구의 목표는 사람의 언어 자극에 대한 개의 뇌 반응이 화자와의 관계에 의해 어떤 영향을 받는지 알아내는 것이었습니다.

[01:46] 완전히 비침습적인 방법이 무엇을 의미하는지 보여드리고자 합니다.

[01:55] 우선, 이것이 중요한 이유는 인간 대상 연구 결과와 본 연구 결과를 비교할 수 있게 해주기 때문입니다.

[02:08] 따라서 개의 신체를 고정하거나 진정제를 투여하지 않은 상태에서 8분 동안 완벽히 움직이지 않고 가만히 누워 있게 해야 합니다.

[02:18] 따라서 다른 동물 실험과 달리 어떠한 강요나 진정제도 사용하지 않습니다. 개들은 어린이들과 정확히 동일한 방식으로 측정됩니다.

[02:29] 물론 긍정적 강화, 조건화, 치즈나 간식 등을 활용합니다.

[02:35] 하지만 제가 보여드리고 싶은 것은, 이른바 모형-경쟁자 훈련법(model-rival training)이라는 사회적 학습도 활용한다는 점입니다.

[02:45] 영상을 통해 제가 무슨 뜻으로 말했는지 확인하실 수 있습니다.

[02:49] 어린 흰색/크림색 개를 주목해 보세요. 이 영상은 회색 케언 테리어 개를 어떻게 훈련하는지 보여주기 위해 찍은 것이었지만, 흥미로운 장면이 포착되었습니다.

[03:08] 저희가 하려는 것은 fMRI 침대에 올라가 있는 개를 칭찬하고 애정을 주며 즐거운 분위기를 만드는 것입니다.

[03:18] 그리고 옆에서 지켜보는 다른 개가 '저 침대에 올라가는 것이 정말 재미있고 좋은 일이구나'라고 생각하게 만들어 그 자리에 올라오고 싶게 만드는 것이죠.

[03:34] 작은 개에게는 신경을 쓰지 않고, 다른 개에게만 집중합니다.

[03:41] 그러자 이 작은 개는 이제 자신의 차례이자 자신의 선택이라고 생각하게 됩니다.

[03:47] 보시다시피 음식 때문이 아닙니다. 음식은 전혀 없으며, 다른 개와 함께 있고 싶어서도 아닙니다. 다른 개는 이미 그 자리에 없으니까요.

[04:00] 단지 신나는 일이 벌어지고 있는 그 장소에 자기도 있고 싶었던 것입니다.

[04:05] 이처럼 개가 행복해하는 것을 볼 수 있습니다. 명령을 반복하거나 음식을 쓰거나 좌절감을 주지 않습니다. 스캐너 침대 위에서 즐거운 시간을 갖는 것입니다.

[04:20] 이제 이해가 되셨기를 바랍니다.

[04:23] 그렇다면 기존 fMRI 연구를 통해 우리가 이미 알고 있는 사실은 무엇일까요?

[04:30] 이러한 연구들은 개의 뇌와 인간의 뇌가 정서적 가치를 지닌 사람 및 개의 음성을 매우 유사하게 처리한다는 것을 보여주었습니다.

[04:44] 또한 개의 뇌는 낯선 사람의 목소리라 하더라도 서로 다른 두 화자의 목소리를 구분할 수 있습니다.

[04:54] 그리고 개를 칭찬할 때 목소리의 톤뿐만 아니라 단어의 의미 또한 중요하다는 것이 밝혀졌습니다.

[05:06] 즉, 개의 뇌에서 단어의 의미를 처리하는 영역과 목소리의 톤을 처리하는 영역이 서로 다릅니다.

[05:14] 가장 중요한 점은, 톤과 의미가 모두 보상적일 때 가장 강력하게 반응하는 보상 민감 영역이 존재한다는 것입니다.

[05:26] 또한 다른 연구를 통해 아이들의 경우 엄마의 목소리가(중립적인 톤이라 할지라도) 아이의 뇌에서 보상 반응을 활성화한다는 사실을 알고 있습니다.

[05:40] 따라서 저희의 질문은 개에서도 이와 유사한 연관성을 찾을 수 있는가였습니다.

[05:48] 유아의 뇌에서 엄마의 목소리가 일종의 기쁨의 원천으로 나타나는 것처럼, 개에서도 유사한 현상이 발생하는지 확인하고자 했습니다.

[06:05] 그림에서 보시듯, 스캐너 침대에 누워 있는 개는 전체 검사 동안 친숙한 사람과 보호자를 모두 볼 수 있었습니다.

[06:23] 그리고 헤드셋을 통해 보호자와 친숙한 사람의 목소리를 들었습니다.

[06:35] 저희는 이 실험 동안 오직 보호자의 목소리만이 개의 뇌에서 기쁨의 원천으로 나타날 것이라고 예상했습니다.

[06:47] 저희는 몇 가지 질문을 가지고 있었습니다. 보호자의 말이 친숙한 사람의 말보다 보상 민감 뇌 영역에서 더 강한 반응을 유발하는가?

[07:01] 그리고 이러한 뇌 반응이 칭찬인가 중립적인 말인가 하는 대화 내용에 의해 영향을 받는가 하는 점이었습니다.

[07:16] 저희는 네 가지 유형의 자극을 사용했습니다.

[07:20] 음성은 보호자 또는 친숙한 사람으로부터 나올 수 있었고, 자극 내용은 중립적인 내용(레시피 읽기)이거나 칭찬이었습니다. 들려드리겠습니다.

[07:41] 헝가리어라는 것은 알고 있지만, 방금 들으신 것이 칭찬하는 음성이었다는 것을 느끼셨을 겁니다.

[07:52] 그리고 이것은 레시피를 읽는 중립적인 음성이었습니다.

[07:58] 이제 연구 결과를 살펴보겠습니다.

[08:01] 뇌에서 일종의 보상 센터 역할을 하는 두 영역에서 예상했던 효과를 확인할 수 있었습니다.

[08:11] 좌측 편도체에서는 칭찬의 역할을 볼 수 있는데, 보호자와 친숙한 사람 모두 중립적인 수다보다 칭찬을 할 때 더 큰 활성화를 보였습니다.

[08:26] 그렇다면 화자와의 관계는 어떨까요?

[08:30] 좌측 미상핵의 뇌 활동은 보호자의 역할에 대해 보여줍니다.

[08:43] 여기 보호자의 칭찬만이 실제로 유의미한 효과를 나타냈으며, 다른 목소리들은 그러한 효과를 유발하지 못했습니다.

[08:58] 하지만 유아의 경우처럼, 보호자의 그냥 중립적인 목소리는 어떨까요?

[09:07] 개의 뇌 보상 센터에서도 마찬가지로 효과가 나타날까요?

[09:13] 이제 애착에 대해 조금 이야기할 필요가 있습니다. 이것이 저희의 행동 검사였습니다.

[09:20] 저희의 가설은 보호자에 대한 애착 수준이 보호자의 언어 자극(중립적인 목소리 포함)에 의해 유발되는 개의 뇌 반응에 영향을 미친다는 것이었기 때문입니다.

[09:35] 하지만 애착이 단지 사랑만을 의미하는 것은 아님을 강조하는 것이 중요합니다. 사랑은 측정할 수 없지만 애착은 측정할 수 있습니다.

[09:44] 애착이란 애착 대상(유아의 경우 어머니, 개의 경우 보호자)에 대한 의존성과, 안전지대 역할을 해주는 대상의 역할에 기반을 둔 행동 체계입니다...

화면 설명 (00:00-10:00): 발표자 마르타 가치(Márta Gácsi) 박사가 슬라이드를 보며 강아지의 뇌 연구(fMRI, EEG) 및 보호자 음성에 따른 뇌 보상 반응(좌측 편도체, 좌측 미상핵 활성화) 실험 결과를 설명함.

[10:00] ...혹은 보호자입니다.

[10:03] 따라서 애착을 측정할 수 있습니다. 이를 위한 표준 실험실 절차인 낯선 상황 검사(Strange Situation Test)가 있으며, 이는...

[10:13] ...애착 형성 대상인 개체(유아, 혹은 본 연구의 경우 개)에게 일정 수준의 스트레스를 유발하는 것에 기반합니다.

[10:27] 이 검사는 낯선 장소에서 진행되며, 유아나 개는...

[10:37] ...때로 혼자 남겨지는데, 이 격리 상황 자체가 스트레스를 줍니다. 그리고 때로는...

[10:44] ...유아나 개가 낯선 사람과 함께 있게 되며, 특히 보호자나 어머니가 없는 격리 상태에서는 다시 스트레스를 받게 됩니다.

[10:54] 따라서 이 전체 상황은 적당한 스트레스를 유발하여 애착 행동을 활성화하며, 애착은 활성화되어야만 관찰할 수 있기 때문에 이것이 우리에게 필요한 것입니다.

[11:08] 예를 들어 매우 전형적인 행동 요소는 친밀함/근접성 추구 행동이며, 이러한 경우를 관찰하여 점수로 애착 행동의 특성을 나타낼 수 있습니다.

[11:23] 그리고 이러한 행동 검사는 물론 행동 수준에서 반려견-보호자의 유대감이 아동-어머니의 유대감과 매우 유사하다는 것을 보여주었습니다.

[11:35] 따라서 우리의 가설은 개와 보호자 사이의 애착, 즉 보호자에 대한 개의 애착이 보호자의 칭찬조 혹은 중립적인 목소리를 들을 때의 뇌 반응과 관련이 있을 것이라는 점이었습니다.

[11:58] 첫 번째 결과는 보호자의 칭찬조 및 중립적 음성 모두와 친숙한 인물의 음성을 비교했을 때, 보호자 음성의 보상 가치를 보여줍니다.

[12:13] 각 점은 개 한 마리를 나타냅니다. X축은 애착 점수를 나타내고, Y축은 친숙한 사람의 목소리보다 보호자의 목소리에 대해 개의 뇌가 얼마나 더 강한 활성화를 보였는지를 나타냅니다.

[12:34] 따라서 추세선은 애착(행동 검사에서 얻은 이 점수)과 뇌 반응 사이의 관계를 나타냅니다.

[12:51] 애착 점수가 높을수록, 즉 행동 검사에서 개가 더 강한 애착 행동을 보였을수록 개의 뇌에서 보호자 음성의 보상 가치가 더 컸음을 확인할 수 있습니다.

[13:11] 좋습니다. 보호자의 음성은 친숙한 사람의 음성보다 더 보상적이었습니다.

[13:21] 하지만 이것이 단지 보호자의 칭찬 때문이었다면 어떨까요? 여기서는 칭찬과 중립 음성을 모두 함께 다루었기 때문입니다. 그렇다면 레시피를 읽는 중립적인 목소리 등 보호자의 순수한 음성 자체는 어떨까요?

[13:41] 마지막 그래프는 가장 중요한 결과인 보호자의 중립적 음성의 보상 가치를 보여줍니다. 여기서는 화자가 레시피를 읽을 때의 중립적 음성에 대한 뇌 반응 분석만을 볼 수 있습니다.

[14:01] 여기서 우리가 확인할 수 있는 점은 오직 보호자의 중립적인 목소리에 대해서도 애착에 의존적인 보상 반응이 나타났다는 것입니다. 즉, 행동 검사에서 보호자에게 강한 애착을 보인 개들의 뇌에서는 보호자의 중립적인 음성조차 보상으로 작용했습니다.

[14:30] 요약하자면, 화자와 반려견의 관계는 인간의 음성에 대한 개의 뇌 반응에 여러 방식으로 영향을 미칩니다. 물론 친숙한 사람의 칭찬보다 보호자의 칭찬이 더 보상적입니다. 당연해 보이지만 때로는 이를 명확히 증명할 가치가 있습니다.

[14:58] 하지만 가장 중요한 결과는 강한 애착 관계가 형성된 경우, 유아-어머니 관계에서처럼 보호자의 중립적인 음성조차 개의 뇌에 보상적이라는 점입니다.

[15:16] 따라서 우리는 행동 수준뿐만 아니라 유사한 뇌 기전이 반려견-보호자 및 아동-어머니 관계의 바탕에 존재한다고 결론지을 수 있으며, 이는 아동-어머니 애착과 반려견-보호자 애착이 놀라울 정도로 많은 공통점을 가지고 있음을 보여주는 추가적인 증거가 됩니다.

[15:45] 이는 개를 다른 여러 연구 분야에서 모델 종으로 활용할 수 있는 안정적인 기반을 제공하기 때문에 우리에게 매우 중요합니다.

[16:01] 이 연구는 물론 거대한 팀의 노력이었습니다. 공동 저자들에게 감사드리며, 참여해 주신 보호자들과 도움을 준 멋진 반려견들에게도 깊은 감사를 드립니다. fMRI 검사 중에도 즐거운 시간이 되었기를 바랍니다. 경청해 주셔서 감사합니다.

화면 설명 (10:00-16:40): 화면 발표 자료에는 낯선 상황 검사(Strange Situation Test)의 구성 요소(낯선 장소, 격리, 낯선 사람)와 개의 미상핵(Caudate Nucleus) 활성화 및 애착 점수 간의 상관관계 그래프, 보호자의 음성에 대한 보상 가치 연구 결과 슬라이드가 제시됩니다.