"문어도 꿈을 꿀 수 있어"…日 과학자, 렘수면 관측 발표

라케우스 문어 29마리 관찰…'네이처' 발표
'조용한 수면'과 '활동적 수면' 2단계 형태

문어가 척추동물의 전유물인 것으로 알려져 온 '렘수면' 상태에 들어가며, 이때 꿈도 꾸는 것으로 추정된다는 연구 결과가 나와 화제가 되고 있다.

28일(현지시간) 영국 일간 가디언 등에 따르면 일본 오키나와과학기술대학원대학(OIST) 등 소속 연구팀은 야행성 문어 '라케우스 문어' 29마리를 낮 동안 관찰해 문어가 잠을 자는 것이 확실하다는 결과를 얻었다.

연구진이 수조를 두드리고 문어의 반응을 관찰했더니 이들 문어는 깨어 있는지, 조용한 수면 단계인지, 활동적인 수면 단계인지에 따라 각기 다른 반응을 보였다. 즉 문어가 잠을 자고 있을 때는 깨어 있을 때보다 더 강한 자극을 줘야만 반응했다.

사진은 기사의 특정 내용과 관련 없음[이미지출처=픽사베이]

또 연구진은 문어가 '조용한 수면'과 '활동적 수면' 등 2가지 수면 형태를 보인다는 사실도 알아냈다. 잠을 자던 문어가 갑자기 피부색을 바꾸고, 눈과 다리를 움직이고, 빠르게 호흡하는 등 활동적 수면 형태를 보이다가 다시 잠잠해지면서 조용한 수면을 하는 모습이 관찰된 것이다. 이 같은 문어의 행동은 1분간 지속됐으며 약 1시간 간격으로 반복됐는데, 이는 인간을 비롯한 척추동물이 렘수면에 들었을 때 보이는 행동과 비슷하다.

렘(REM·Rapid Eye Movement)수면이란 글자 그대로 수면 중 안구가 급속히 움직이는 것이 관찰되는 단계의 수면을 뜻한다. 분명히 잠든 상태인데도 뇌파의 모습은 깨어 있을 때와 유사하기 때문에 렘수면을 다른 말로는 역설수면(paradoxial sleep)이라고도 한다. 인간은 보통 밤새 자는 동안 1시간 30분 간격으로 5~7차례의 렘수면을 경험하는데, 이때 꿈을 꾸고 신체 일부를 움직이기도 한다. 지금까지 렘수면은 척추동물만 경험하는 것으로 알려져 있었다.

이어 연구진은 문어를 붓으로 간지럽혀서 이틀 동안 잠을 자지 못하게 방해하면 이후 활동적인 수면의 비율이 증가하고 더 빨리 활동 수면 단계에 들어간다는 사실도 확인했다. 연구진은 또 문어의 뇌 활동을 분석한 결과, 문어가 조용한 수면 상태에 진입했을 때는 인간이 비(非)렘수면 상태일 때 나타나는 뇌파인 '수면방추(sleep spindle)'와 유사한 신경 활동이 관측됐다고도 전했다. 수면방추는 인간이 낮 동안 획득한 정보를 장기기억에 저장하는 데에 핵심 역할을 하는 뇌파다.

이번 연구의 수석 저자인 샘 레이터 교수는 "우리는 (문어가) 깨어 있을 때 보이는 특정 피부 패턴을 사냥, 사회적 활동, 위협 표시, 위장 등 상황과 연관 지을 수 있는데 이 같은 패턴이 활동적 수면 상태에서 다시 나타난다는 점을 입증해냈다"고 밝혔다. 다만 연구팀은 문어가 활동적 수면 단계에서 피부색을 바꾸는 것을 꿈꾸는 것과 동일시 하는 것에 대해서는 신중한 태도를 보였다. 자는 동안 피부색을 바꾸는 것은 위장 능력을 키우기 위해서이거나 색소 세포를 잘 유지하기 위해 하는 행동일 수도 있기 때문이다.

레이터 교수는 "현재로서는 이러한 가설 가운데 어느 것이 맞는지 알 수 없다"며 "앞으로 더 많은 연구가 필요하다"고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 과학 저널 '네이처'에 발표됐다.

김현정 기자 khj27@asiae.co.kr