배고픈 쥐는 왜 새끼를 공격할까… 호르몬이 만든 ‘본능의 충돌’

배고픔이 단순히 식욕을 자극하는 수준을 넘어, 공격적인 행동까지 유발할 수 있다는 사실이 동물실험을 통해 과학적으로 입증됐다. 미국 연구진은 최근 발표한 논문에서 “굶주림과 호르몬 변화가 동시에 작용할 때, 쥐의 뇌 속 신경회로가 공격성을 활성화한다”고 밝혔다. 이 연구는 인간을 포함한 포유류가 여러 자극을 동시에 받을 때, 뇌가 이를 어떻게 해석하고 행동으로 옮기는지를 이해하는 중요한 단서를 제시했다.

이번 연구는 미국 캘리포니아대 연구진이 수행했으며, 국제학술지 《네이처(Nature)》의 최신 팟캐스트에서도 소개됐다. 연구팀은 배가 고픈 암컷 쥐가 새끼 쥐에게 공격적으로 반응하는 현상에 주목했다. 일반적으로 새끼를 보호하려는 본능이 강한 암컷이지만, 일정 시간 이상 음식이 주어지지 않자 상황은 달라졌다. 놀랍게도 임신·출산 과정에서 분비되는 여성호르몬인 에스트로겐과 프로게스테론이 이러한 공격성에 관여하는 것으로 밝혀졌다. 즉, 호르몬의 변화와 굶주림이 동시에 작용할 때 뇌의 특정 신경세포가 활성화되며, 보호 본능보다 생존 본능이 우선하도록 행동을 바꾼 것이다.

연구팀은 뇌 속 시상하부(hypothalamus)와 편도체(amygdala)를 중심으로 신경 활동을 정밀 분석했다. 그 결과, ‘굶주림 신호’를 전달하는 뉴런과 ‘호르몬 수용체’가 결합할 때 공격 반응이 극대화된다는 점을 확인했다. 연구를 이끈 카오(Cao) 박사팀은 “쥐의 행동은 단순한 본능이 아니라, 여러 자극이 동시에 해석되고 조합된 결과”라며 “이는 인간의 감정 조절이나 충동 행동을 이해하는 데도 중요한 실마리가 될 수 있다”고 말했다.

이번 연구가 흥미로운 이유는, 뇌가 단일 자극보다 ‘복합 자극’에 어떻게 반응하는지를 보여준다는 점이다. 지금까지는 배고픔, 공포, 성욕, 스트레스 등 각 자극이 개별적으로 행동을 결정하는 메커니즘은 밝혀졌지만, 여러 신호가 동시에 주어졌을 때의 뇌 반응은 거의 알려지지 않았다. 연구진은 이번 실험을 통해 “뇌는 생존과 번식이라는 두 본능 사이에서 순간적으로 우선순위를 바꾼다”는 사실을 확인했다. 이는 인간이 스트레스나 불안 상태에서 때때로 공격적이거나 비합리적인 행동을 보이는 이유를 설명하는 데도 도움이 될 수 있다.

같은 팟캐스트에서는 이번 주제 외에도 대학 사회에서의 생성형 인공지능(Generative AI) 활용 문제와 환경, 의학 분야의 최신 연구도 함께 다뤄졌다. 특히, 전 세계 대학들이 ChatGPT와 같은 AI 도구를 교육 과정에 통합하려는 시도를 이어가는 가운데, 학습 효율은 높아졌지만 학생들의 ‘비판적 사고력’이 약화될 수 있다는 우려가 제기됐다. 전문가들은 “AI가 교육의 일부가 되는 것은 피할 수 없는 흐름이지만, 사고의 방향을 대신 결정하는 도구로 전락하지 않도록 균형 잡힌 접근이 필요하다”고 강조했다.

또한 이번 회차에서는 하수처리시설이 예상보다 많은 온실가스를 배출한다는 환경 연구와, 안데스 지역 원주민이 농경을 시작한 이후에도 오랫동안 집단 사냥 문화를 유지했다는 고고학적 발견이 함께 소개됐다. 더불어 알츠하이머병 진단을 위한 혈액검사 기술의 정확도, 그리고 튜링 테스트 이후 인공지능 평가의 새로운 기준에 대한 논의도 이어졌다.

결국, 배고픔·호르몬·감정 같은 생리적 요소와 인공지능·교육·환경 문제까지, 이번 네이처 팟캐스트는 ‘인간의 행동’을 과학적으로 탐구하는 다양한 관점을 담아냈다. 그리고 그 중심에는 “뇌는 단순한 자극의 합이 아니라, 복합적 해석의 결과로 움직인다”는 과학의 오래된 질문이 다시금 떠오르고 있다.