[위즈뉴스] 영화 속 주인공의 시련에 가슴이 저릿한 이유는 무엇일까? 최근 국내 연구진의 연구에 따르면, 이는 단순한 감정 이입이 아니라 실제로 뇌의 공감 회로가 작동하기 때문인 것으로 밝혀졌다.

기초과학연구원(IBS)은 11일, 인지 및 사회성 연구단 금세훈 연구위원 연구팀이 타인의 고통을 인식하고 정서적으로 공유하는 뇌의 핵심 신경회로를 규명했다고 밝혔다. 이번 연구는 공감 능력 장애 및 사회성 관련 신경정신질환 치료 연구에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.

이번 연구 결과를 담은 논문은 SCI급 저명 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF=16.1)’ 2월 25일 자 온라인 게재됐다.

논문명은 'Cortical representations of affective pain shape empathic fear in male mice (2025)'이며, 금세훈 연구위원이 교신저자로, 최지예 연구원이 제1저자로 참여했다. 

"향후 다양한 신경정신질환 연구에 도움이 될 것"

연구를 이끈 금세훈 연구위원은 “이번 연구는 타인의 고통을 공감하는 과정이 단순한 학습이 아닌, 뇌에서 특정 신경 회로를 통해 정서적으로 처리된다는 것을 실험적으로 입증한 최초의 연구”라며 “공감 반응이 형성되는 신경 기전을 정밀하게 이해할 수 있는 기반을 마련했으며, 향후 다양한 신경정신질환 연구에 도움이 될 것”이라고 말했다.

이번 연구의 내용과 의미를 질문과 답변 형식으로 알아본다.

1. 왜 우리는 영화 속 주인공의 고통에 공감할까?

우리의 뇌에는 타인의 감정을 반영하는 신경 메커니즘이 존재한다. 특히, 전측대상회피질(ACC)은 고차원적 감정 처리, 의사결정, 사회적 행동 및 공감과 관련된 중요한 뇌 영역이다.

2. 연구팀은 어떻게 공감 회로를 규명했나?

연구팀은 독창적인 동물 실험과 고해상도 미세 내시경 칼슘 이미징 기술을 활용해 ACC 신경세포의 활동을 실시간으로 측정했다. 실험 결과, 특정 신경세포 집단이 활성화되며 타인의 고통을 공유하는 정서적 공감이 형성됨을 확인했다.

3. 실험은 어떻게 진행되었나?

연구팀은 ‘관찰 공포 실험’을 설계해 한 마리는 전기 자극을 통해 고통을 경험하고, 다른 한 마리는 이를 관찰하는 실험을 수행했다. 신경세포의 활동을 실시간으로 분석한 결과, 고통을 목격한 생쥐는 직접적인 자극 없이도 ‘공감적 동결 행동’을 보였다. 이는 ACC 내 특정 뉴런 집단의 활성화 때문이었다.

4. 공감적 반응은 경험에서 비롯되는가?

연구팀은 고통을 경험한 적 없는 생쥐를 대상으로 실험을 진행했다. 그 결과, 생쥐는 개인적인 경험 없이도 타인의 감정을 공유하는 ‘순수한 감정 전염(Emotional contagion)’을 보였다. 이는 정서적 공감이 학습이 아닌 본능적인 뇌의 작용임을 의미한다.

5. 공감 반응을 조절할 수 있을까?

연구팀은 광유전학적 기법을 활용해 ACC에서 중뇌수도관주위회색질(PAG)로 연결되는 신경회로의 활성을 억제하는 실험을 진행했다. 그 결과, 공감적 동결 행동과 정서적 회피 행동이 현저히 감소했다. 이는 ACC-PAG 신경회로가 타인의 고통을 인식하고 공감적 행동을 유도하는 데 필수적이라는 점을 입증한다.

6. 이번 연구의 의미는 무엇인가?

이번 연구는 공감 반응이 특정 신경 회로를 통해 정서적으로 처리된다는 것을 실험적으로 입증한 최초의 연구다.

이는 자폐 스펙트럼 장애, 반사회적 행동 장애 등 공감 능력의 장애를 보이는 신경정신질환 연구에 중요한 기초 자료를 제공할 것이다.

정 현 기자 다른기사 보기