단 4개의 뉴런만으로 공포와 사랑을 구현하는 소름 돋는 방법

요약 동물이 보여주는 복잡하고 정교한 행동들이 과연 엄청나게 복잡한 지능에서만 나오는 걸까요? 한 과학 인터랙티브 콘텐츠에서는 '스파크(Spark)'라는 가상의 미니 생명체를 통해, 단 4개의 뉴런과 단순한 회로 연결만으로도 마치 감정이나 지능이 있는 듯한 행동이 만들어지는 원리를 흥미롭게 시뮬레이션했습니다. 빛을 먹고 사는 이 가상 생명체에게 빛을 감지하는 '감각 뉴런(눈)'과 움직임을 담당하는 '운동 뉴런(지느러미)'을 달아주었을 때, 연결 방식에 따라 놀라운 차이가 나타납니다. 양쪽에 눈과 지느러미를 달고 같은 쪽끼리 신호를 강화(흥분성 연결)시키면, 빛 쪽 지느러미가 더 빨리 저어지면서 오히려 빛을 피해 달아나는 '공포(Fear)' 반응처럼 보입니다. 반대로 좌우 신경망을 엇갈리게 교차 연결하면 빛을 향해 돌진하지만, 속도를 줄이지 못해 혜성처럼 들이받는 '공격성(Aggression)' 반응을 보입니다. 여기에 빛을 감지할수록 신호를 억제하는 '억제성 연결'을 적용하면, 빛에 가까워질수록 천천히 속도를 줄이며 부드럽게 멈춰 서는 '사랑(Love)' 혹은 '끌림'의 행동이 완성됩니다. 겉보기에는 빛을 무서워하거나, 공격하거나, 혹은 빛을 사랑해서 다가가는 고차원적인 지능처럼 보이지만, 실제로는 단 4개의 신경세포와 신호 전달 방식의 차이에서 생겨난 결과입니다. 연구진은 여기에 연결 강도의 미세한 개체별 차이(변이)를 더하자 빛을 더 좋아하는 개체와 거리를 두는 개체 같은 '개인적 취향'까지 형성된다고 설명하며, 1000억 개의 뉴런을 가진 인간의 뇌가 만들어내는 복잡한 행동 역시 이런 단순한 신경 회로의 축적에서 시작된다는 점을 직관적으로 보여줍니다.