쥐에게 비디오 게임을 시키는 연구로 과학자들은 마음에 대해 배웠다. 쥐 덕분에 어떤 기억이 장기기억으로 변할지 결정하는 뇌 회로를 찾아낸 것이다.

아직 연구가 끝나지 않았지만 신경과학자들은 장기기억 관련 뇌 부위를 정확히 파악했다고 확신한다.

셀에 30일 발표한 논문에서 실험 과정을 공개했다. 록펠러 대학 연구진은 쥐들을 스티로폼 공위에 올려놓았다. 제자리에서 공을 굴리면 그에 맞춰 눈앞의 가상현실 화면이 움직였다. 

열심히 공을 조작한 실험동물에게는 다음 세 가지 결과 중 하나가 일어났다. 무제한 설탕물이 나오는 급수대, 일정량의 단 음식, 또는 고통은 없지만 짜증 나는 공기 바람.

각 결과물들에 앞서 게임하는 쥐들에게 정해진 시각적, 청각적, 후각적 신호들이 주어졌다. 점차 어떤 신호가 원하는 결과를 의미하는지 기억할 수 있었다.

신호에 대해서 배운 쥐들을 가지고 외부 힌트를 기억하는 실험을 했다. 새 실험에서 쥐의 해마와 시상 앞쪽을 자극 혹은 억제했다. 전자는 전통적으로 기억 유지 능력과 관련 있는 반면, 후자는 그렇지 않았다. 화학적 방법으로 해마의 능력을 제한당한 쥐들은 VR 미로에서 힌트를 기억하는 데 즉각적인 어려움을 겪었다. 반면 시상 앞쪽을 억제당했을 때는 단기 기억에 큰 차이가 없었다. 시상 앞쪽을 억제한 쥐는 장기적 기억 능력에 한계를 보였고  억제 대신 활성화하면 장기기억 능률이 올라갔다.

또한 쥐들은 적당한 음식만 나올 때 인상적인 모습을 보였다. 보통 무제한적인 설탕물보다 더 빨리 잊어버린다. 그 과정에서 연구원들은 시상 자극이 오래 기억할 필요 없는 기억을 선별한다고 알아냈다.

연구진은 추후 아드레날린이나 도파민 같은 요소가 기억력 유지 과정에서 시상에 도움이 되는지 연구할 계획이다. 또한 장기기억 과정이 짧은 시간 내에 발생하는지 아니면 평생에 걸쳐 일어나는지 알아내려고 한다.

논문의 공동 저자 앤드류 토더 록펠러 대학 연구진은 "우리는 어떤 기억이 중요하고 장기적인 기억으로 보낼지 식별하는 중요한 뇌 회로를 발견했다"며 "쥐들이 어떤 일을 배우기 시작하자마자 시상은 판별 과정에 나서서 장기적으로 유지할 기억을 선택한다"고 성명에서 말했다.

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Andrew Paul 기자 & 육지훈 기자