하루 1만2천번 '박치기' 딱따구리도 뇌손상 입는다?
뇌진탕보다 최고 14배 충격 딱따구리의 ‘두드리기’
뇌 손상 없는 것으로 알려졌는데, 새로운 이론 나와
» 딱따구리가 엄청난 충격을 머리에 받으면서 나무를 두드리면서 멀쩡한 이유는 진화의 수수께끼 가운데 하나다. 위키미디어 코먼스딱따구리는 단단한 나무를 부리로 쪼아 구멍이나 소리를 낸다. 먹이를 잡고 둥지를 지으며 자신의 영역을 널리 알리는 데 꼭 필요한 행동이다. 그런데 나무를 두드리는 이런 행동에도 뇌가 멀쩡한 이유는 오랜 수수께끼였다. 딱따구리는 초속 6~7m의 속도로 1초에 10~20번 눈에 보이지 않을 정도로 빠르게 나무를 쪼는데, 이때 딱따구리는 사람에게 뇌진탕을 일으키는 것보다 최고 14배의 충격을 받는다.
» 딱따구리의 머리 구조.이런 박치기를 하루 1만2000번이나 할 수 있는 이유로 뇌의 크기와 배치가 충격을 최소화하게 돼 있고, 두개골을 안전띠처럼 감싼 기다란 목뿔뼈(설골)와 두개골 뼈의 스펀지 구조가 충격을 완화한다는 등의 가설이 나왔다. 최근에는 딱따구리의 부리 길이가 위아래가 다른 짝짝이여서 충격을 이긴다는 주장도 제기됐다(▶관련 기사: 하루 1만 2천번 ’헤딩’ 딱따구리 짝짝이 부리로 충격 이긴다). 수수께끼는 아직 안 풀렸지만 딱따구리의 두뇌 구조를 응용해 충격을 완화하는 헬멧 등 스포츠용품이 개발되고 있기도 하다. 그런데 전혀 다른 차원의 가설이 병리학자로부터 나왔다.
» 알코올에 담가 보관한 딱따구리 표본. 이번 연구는 이런 액침표본의 뇌조직을 이용했다. 필드박물관 제공.미국 보스턴의대 연구자들은 3일 딱따구리의 뇌에서 뇌 손상의 징표가 되는 단백질이 다량 검출됐다는 연구결과를 내놨다. 이 대학 피터 커밍스 교수는 “딱따구리가 쪼아대도 뇌 손상을 입지 않는다는 것을 전제로 다양한 스포츠용품이 개발되고 있는데, 신기하게도 그 새의 뇌에 손상이 생겼는지는 아무도 들여다보지 않았다”고 필드자연사박물관 보도자료에서 말했다.
연구자들은 이 박물관의 알코올 속에 보관된 딱따구리의 액침 표본에서 두뇌를 구해 검사했다. 그 결과 사람에게 뇌 손상의 신호로 간주하는 타우 단백질이 축적된 것을 발견했다. 뇌에서 신경세포끼리 연결하는 전화선이 축삭돌기라면, 타우 단백질은 전화선을 감싸 보호하는 구실을 한다. 뇌가 손상되면 이 단백질이 쌓여 신경 기능이 단절된다.
» 나뭇가지 표면을 파헤쳐 먹이를 사냥하는 큰오색딱따구리. 뇌충격을 이기고 진화한 이 동물의 신비가 사람의 퇴행성 뇌질환 치료에 도움을 줄지 모른다. 김봉규 기자문제는 과연 딱따구리의 뇌에서도 사람과 마찬가지로 타우의 축적을 뇌 손상의 증거로 볼 수 있겠냐는 것이다. 딱따구리는 2억5000만년 전부터 나무를 두드려왔다. 뇌에 해롭다면 그런 행동이 지속될 수 없을 것이다. 커밍스 교수는 “타우 단백질이 딱따구리에서는 병을 일으키지 않고 오히려 뇌를 보호하는 쪽으로 적응했을 수 있다”며 “이를 사람의 퇴행성 뇌신경 질환에 응용할 수 있다”고 밝혔다.
■ 기사가 인용한 논문 원문 정보:
Farah G, Siwek D, Cummings P (2018) Tau accumulations in the brains of woodpeckers. PLoS ONE 13(2): e0191526. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191526
조홍섭 기자 ecothink@hani.co.kr
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