주인 얼굴 보고 꼬리치는 개, 반가워서? 배고파서? What's Your Dog Thinking? Imaging the Canine Brain

개는 선천적으로 얼굴 인식 능력있어

에모리대 연구진이 fMRI 실험을 통해 개에게는 사람이나 다른 개의 

얼굴을 인식할 수 있는 선천적인 능력이 있다는 사실을 알아냈다. 

에모리대 제공

동아사이언스

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반려견은 함께 사는 가족의 얼굴을 보면 꼬리를 치며 애교를 떤다. 개의 이러한 행동이 사람의 얼굴을 알아보는 것인지, 먹이를 주는 사람이라는 인식 때문에 생긴 보상행동인지에 대해서는 알려진 바가 없다.   최근 미국 연구진이 개는 선천적으로 얼굴을 인식할 수 있는 능력이 있다는 사실을 알아냈다.   그레고리 번스 미국 에모리대 심리학부 연구원 팀은 개 뇌의 측두엽이 인간이나 다른 개의 모습을 인식하는 데 사용된다는 사실을 처음 발견하고 그 결과를 과학 학술지 ‘피어제이(PeerJ)’ 4일자에 밝혔다.   지금까지 인간이나 영장류만 타인이나 다른 종의 얼굴을 인식하는 데 관여하는 뇌 부위를 갖고 있는 것으로 알려졌다. 양 연구를 통해 다른 동물에게도 얼굴을 인식하는 신경세포가 있다고 밝혀진 적은 있지만 뇌의 한 영역 전체가 활성화된다고 밝혀진 동물은 개가 처음이다.   연구팀은 개가 기능성자기공명영상(fMRI) 장치 안에서 진정된 상태로 움직이지 않고 있을 수 있도록 훈련시켰다. 그런 다음 fMRI 안에 있는 개에게 인간, 개 그리고 일상에서 볼 수 있는 물건의 사진이나 동영상을 보여주면서 뇌의 반응을 촬영했다. 실험에는 개 8마리가 투입됐고, 그 중 6마리는 30초 이상 화면을 응시했다.   실험 결과 매일 보는 사물에 비해 사람이나 다른 개의 모습을 볼 때 뇌의 측두엽이 더욱 활발해진다는 사실이 드러났다.   개가 사람을 인지하는 행동이 먹이를 받아먹기 위한 보상 행동이었다면, 뇌의 보상회로가 활성화돼야 한다. 즉 개의 이런 능력은 학습된 것이 아니라 선천적이라는 것이다. 연구팀은 개의 측두엽을 ‘개의 얼굴 영역(DFA·Dog Face Area)’이라고 새로 이름 붙였다.   번스 연구원은 “이전 연구에서 개의 뇌가 친숙한 사람의 냄새에 더 강하게 반응한다는 사실을 확인한 바 있다”며 “이런 개의 능력이 인간과 가장 오랜 시간 함께해 올 수 있었던 원동력일 것”이라고 말했다. 동아사이언스 권예슬 기자 yskwon@donga.com

 

What's Your Dog Thinking? Imaging the Canine Brain

What’s your dog really thinking? To get a glimpse of canine cognition, Emory researchers have developed a technique to scan the brains of alert dogs and explore the minds of the oldest domesticated species. The technique uses harmless functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), the same tool used to look into the human brain.

“It was amazing to see the first brain images of a fully awake, unrestrained dog,” said Gregory Berns, director of the Emory Center for Neuropolicy and lead researcher of the project. “As far as we know, no one has been able to do this previously. We hope this opens up a whole new door for understanding canine cognition and inter-species communication. We want to understand the dog-human relationship, from the dog’s perspective.”

Two dogs are involved in the first phase of the project. Callie is a two-year-old Feist, or southern squirrel-hunting dog. Berns adopted her at nine months from a shelter. McKenzie is a three-year-old Border Collie, who was already well-trained in agility competition by her owner, Melissa Cate. Both dogs were trained over several months to walk into an fMRI scanner and hold completely still while researchers measured their neural activity. The researchers aim to decode the mental processes of dogs by recording which areas of their brains are activated by various stimuli. Ultimately, they hope to answer questions like: Do dogs have empathy? Do they know when their owners are happy or sad? How much language do they really understand?

In the first experiment, the dogs were trained to respond to hand signals. One signal meant the dog would receive a hot dog treat, and another signal meant it would not receive one. The caudate region of the brain, associated with rewards in humans, showed activation in both dogs when they saw the signal for the treat, but not for the no-treat signal.

“These results indicate that dogs pay very close attention to human signals,” Berns said. “And these signals may have a direct line to the dog’s reward system.”

All procedures for the dog project were approved by the Institutional Animal Care and Use Committee of Emory. “From the outset, we wanted to ensure the safety and comfort of the dogs,” Berns said. “We wanted them to be unrestrained and go into the scanner willingly.” The dogs were trained to wear earmuffs, to protect them from the noise of the scanner. They were also taught to hold their heads perfectly still on a chin rest during the scanning process, to prevent blurring of the images.

To read the entire story and view the video, click here.

http://www.emory.edu/ACAD_EXCHANGE/whats_new/whatdogsthink.html

—Steve Frandzel

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