‘뇌 신경전달물질’ 도파민 보상엔 민감, 처벌엔 둔감

14세기 이탈리아 화가 조토 디본도네의 <유다의 입맞춤>. 무장한 유대인들에게 누가 예수인지 알려주기 위해 유다(가운데)가 예수에게 입을 맞추고 있다(위). 키스는 쾌락의 신경전달물질 도파민의 분비를 평소보다 5배 이상으로 늘린다. 영화 <다정한 입맞춤>. 한겨레 자료사진

카이스트 피오릴로 교수 연구
“가치 따라 반응물질 다를 것”

쾌감을 담당하는 뇌세포 신경전달물질인 도파민이 보상에는 반응을 하지만 처벌에는 별 반응을 하지 않는다는 사실을 한국과학기술원(카이스트)의 외국인 교수가 처음 밝혀냈다. 이는 사람 뇌의 뉴런이 보상과 처벌 등에 대해 별개의 가치로 반응하는 복잡한 체계로 이뤄졌음을 증명하는 것으로, 정신적·신체적 고통을 완화하는 치료에 새로운 접근이 필요함을 제시해 주목된다.

카이스트 바이오및뇌공학과의 크리스토퍼 피오릴로(43) 교수는 1일 조건반사하도록 훈련된 원숭이에게 주스와 소금물을 주면서 실험을 한 결과, 원숭이의 도파민계 뉴런(신경세포)들이 보상적인 가치(주스)에는 민감하게 반응을 하는 반면 쓴맛이나 불쾌감 같은 처벌적인 가치(소금물)에는 둔감하게 반응한다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 도파민은 뇌 신경세포에서 행복감·만족감 등을 전달하는 물질이다. 기존 학계에서는 도파민이 외부에서 오는 자극에 대해 ‘좋다’ ‘나쁘다’ 등 평가를 할 때 빛의 명암처럼 일차원적인 직선으로 가치가 존재한다고 믿어왔다. 그러나 연구팀이 원숭이에게 빨간 깃발을 보여주며 주스(보상) 반컵을 주는 훈련을 반복한 뒤 빨간 깃발과 함께 주스 한컵을 주자 도파민이 뚜렷하게 증가하고, 주스를 주지 않았을 때는 도파민이 생성되지 않았다. 그러나 파란 깃발을 보여주며 소금물(처벌) 반컵을 주는 훈련을 한 뒤 소금물을 안 주거나, 반대로 한컵을 줬을 때 도파민 생성에는 아무 변화가 없었다.

피오릴로 교수는 “보상받는 것, 보상받지 못하는 것, 처벌받는 것, 처벌받지 않는 것 등 네가지 가치 가운데 도파민은 보상받는 것에 대해서만 반응을 했다. 나머지 가치에 대해 반응하는 신경전달물질은 별도로 존재할 것”이라고 말했다. 연구논문은 피오릴로 교수 단독 저자로 저명 과학저널 <사이언스> 2일치(한국시각)에 실렸다.

이근영 선임기자 [e-mail]

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