아기 새는 '비브라토'로 노래 익힌다...인간 언어습득 비밀 풀릴까

고지마 사토시 한국뇌연구원 뇌신경망연구부 책임연구원이 명금류 사육실(실험실)에서 어린 금화조 새를 관찰하고 있다.
고지마 사토시 한국뇌연구원 뇌신경망연구부 책임연구원이 명금류 사육실(실험실)에서 어린 금화조 새를 관찰하고 있다.

아기 새가 노래를 배울 때 목소리 울림을 조절해 실력을 익힌다는 사실이 밝혀졌다. 인간의 언어습득의 비밀을 풀 단초가 될지 주목된다.

한국뇌연구원은 고지마 사토시 책임연구원이 아기 새가 처음 노래를 익힐때 '비브라토(Vibrato)'를 조절, 실력을 향상시킨다는 사실을 발견했다고 16일 밝혔다.

비브라토는 목소리를 상하로 떨리게 해 올림을 만들어내는 기교다. 보통 '바이브레이션'이라고 잘못 알려져 있다.

카나리아나 꼬꼬리 등 명금류의 수컷 아기 새는 아빠 새의 노래(지저귐)을 듣고 따라하며 정확하게 노래하는 법을 배운다. 이 과정에서 관련 뇌 영역도 발달한다. 과학자들은 이를 활용해 인간 언어 및 외국어 학습과 관련된 뇌의 메커니즘을 연구하고 있다.

고지마 연구원은 명금류의 일종인 금화조의 노래를 분석했다. 어린 금화조가 노래를 배울 때 음성의 흔들림, 즉 비브라토를 상황에 따라 변화시키며 정확한 음정의 노래를 배우는 것을 발견했다.

즉 아기 새는 비브라토의 시행착오와 연습을 거쳐 얻어낸 최상의 음정으로 노래를 부르면서 암컷을 유혹하는 것이다. 실제로 수컷 새가 단독으로 발성연습을 할 때는 비브라토가 크지만 암컷에게 구애할 때는 비브라토가 작아졌다.

연구팀은 또 아기 새가 대뇌 기저핵에 있는 신경회로를 이용해 비브라토의 크기를 조절한다는 사실도 밝혀냈다.

과학자들은 지금까지 명금류의 뇌에서 노래를 배우는 데 핵심적인 영역을 'X 영역(Area X)'이라고 불렀다. 연구팀은 대뇌 기저핵이 X영역을 포함하며, 이곳의 신경세포가 새의 노래학습에 필수 요소라는 사실을 발견했다.

연구팀은 인간의 영·유아도 비브라토와 같은 흔들림을 사용해 음성패턴을 발달시키거나, 어렸을 때 완벽하게 외국어의 구조와 발음을 습득하는 비밀도 이와 관련돼 있을 것으로 보고 있다.

고지마 박사는 “후속 연구가 더 필요하지만 대뇌기저핵은 인간의 언어습득에도 중요한 부위로 보인다”면서 “새의 노래학습을 통해 인간 언어습득의 비밀을 풀고, 성인이 되어서도 외국어를 완벽하게 학습할 수 있는 기술을 발견하는 것이 목표”라고 말했다.

연구팀은 현재 아기 새가 성장하면서 발성학습 능력이 떨어지는 현상을 억제하는 약물을 연구하고 있다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com