문어도 꿈을 꾸는가?

(The stunning head of the common cuttlefish showing its detailed patterning. Credit: Stephan Junek/Max Planck Institute for Brain Research)

(The animal doesn't use the same color-changing path to reach its final pattern. Credit: Stephan Junek/Max Planck Institute for Brain Research)

문어나 오징어 같은 두족류는 무척추동물 가운데서 가장 발달된 뇌를 지닌 동물로 여겨집니다. 부드러운 몸을 이용해서 복잡한 3차원 미로를 빠져 나가고 주변 환경과 사물에 맞춰 색깔과 몸을 변형하기 위해서는 상당히 복잡한 정보를 처리할 수 있는 뇌가 필요합니다. 이런 뇌를 지니고 있기 때문에 과거부터 두족류가 척추동물처럼 꿈을 꾸는 것이 아닐까하는 연구들이 있어왔습니다.

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오키나와 과학기술원 대학 Okinawa Institute of Science and Technology (OIST)과 워싱턴 대학의 과학자들은 일본 근해의 얕은 바다에 살고 있는 작은 문어인 Octopus laqueus의 활동성 수면 (active sleep) 상태에서 인간의 REM 수면과 비슷한 현상을 확인했습니다.

인간을 비롯한 척추동물에서 수면은 크게 두 가지 모드로 나눌 수 있습니다. 조용히 큰 활동이 없는 비렘 수면과 갑자기 빠른 안구 운동을 보이는 렘수면입니다. 하지만 두족류의 눈 구조는 인간과 다르기 때문에 이들이 렘 수면을 하는지는 확인하기 어렵습니다.

대신 문어는 주기적으로 마치 깨어 있을 때처럼 갑자기 피부 색을 활발하게 바꾸면서 잠을 자는 활동성 수면 현상을 보여줍니다. 연구팀은 이것이 단지 피부의 색소 세포의 활동인지 아니면 인간의 렘 수면처럼 뇌의 활동인지를 확인하기 위해 뇌에 전극을 삽입해 활동성 수면일 때의 뇌활동을 연구했습니다.

(동영상)

그 결과 문어는 활동성 수면 시간 동안 인간의 렘 수면과 비슷한 국소장전위 local field potential (LFP) 활동을 보인다는 것이 확인되었습니다. 물론 이때 꿈을 꾸고 있는지 물어볼 순 없지만, 꽤 복잡한 뇌를 지닌 문어가 척추동물처럼 꿈과 비슷한 활동을 할 순 있다는 점을 시사하는 결과입니다.

아무튼 안드로이드는 전기양 꿈을 꾸는가? 라는 소설 제목이 생각나는 연구가 아닐 수 없습니다. 만약 꿈을 꾼다면 대체 무슨 꿈을 꾸고 있는지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/biology/octopus-dream-rem-sleep-cuttlefish/

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06203-4

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