곤충의 뇌, 신경계

곤충의 신경계

곤충의 신경계는 크게 중앙신경계, 내장신경계, 그리고 주변신경계로 구분된다. 척추동물과는 반대로 중추신경이 배에 있는 것이 특징이다. 물론 뇌는 머리에 있으며 척추동물로 치면 등의 척수 포지션의 중추신경이 곤충에게는 배 쪽에 있다
 

중앙신경계

중추신경계라고도 불리며 신경의 중심부에 해당한다. 기본적으로 신경절과 신경선으로 구성된다. 신경절은 몸의 마디마다 한 쌍이 가까이 붙어서 배치되어있다. 그 사이를 한 쌍의 신경선이 이어주고 있다. 머리에서 배 끝까지 이어져 있으며, 머리에는 신경절들이 모여 뇌를 구성하고 있다.
 

뇌

뇌는 세 가지 신경절들이 연합한 것으로, 전대뇌, 중대뇌, 후대뇌가 있다. 전대뇌는 겹눈과 홑눈의 시신경을 담당하고, 중대뇌는 더듬이, 그리고 후대뇌는 윗입술과 전위를 담당한다. 뇌의 한 부분은 아니나 바로 뒤에 식도하신경절이 있다. 이 신경절은 입에 해당되는 세 마디의 신경절들이 합쳐져 구성된 것이며, 윗입술을 제외한 나머지 입의 신경을 담당한다.
 
곤충의 경우 뇌세포를 다 합쳐봐야 100만개도 되지 않는다. 사람의 뇌는 1000억 개 수준이다.
 

케니언 세포(Kenyon, 줄여서 KC)

케니언 세포들은 곤충 뇌에서 발견되는 신경 세포다. 보통 학습과 기억을 담당한다. 특히 후각을 담당하는 뇌 기관 코포라 페던쿨라타(corpora pedunculata)와 연관이 있다. 버섯같이 생겨서 머쉬룸 바디(Mushroom body)라는 별명으로 불린다. 벌 곤충들 뇌에 자리 잡고 있다. 원시적인 형태의 잎벌부터 더 발전한 신체를 가진 꿀벌까지 다양한 곤충이 공유하는 기관이다.

출처 : 파퓰러사이언스(http://www.popsci.co.kr)
 

내장신경

교감신경계라고도 불린다. 크게 곤충의 전면부에서부터 전위신경계, 복면내장신경계, 미부내장신경계로 구분한다. 내장신경계가 담당하는 기관으로는 장과 내분비기관, 생식기관, 호흡계가 있다.
 
 

주변신경계

말초신경계라고도 하며 중앙신경계와 내장신경계의 신경절에서 좌우로 뻗어 나간 모든 신경들로 구성된다. 많은 운동 뉴런과 감각뉴런을 포함한다.
 

곤충도 통증을 느낄까?

영국 런던퀸메리대학교 생물및행동과학 연구진은 곤충이 실제로 고통을 느낄 가능성이 높다는 보고서를 게재했다. 그간 밝혀진 수많은 연구에 따르면 곤충은 고통을 느끼지 않을 가능성이 높았다. 그래서 윤리학적 기준이 높아진 동물 실험에서도 곤충만큼은 예외로 취급되고 있다. 그러나 연구진은 곤충 무통증설에 의문을 제기했다. 
 
사람의 경우 심각한 통증 반응이 발생하면 뇌에서 이를 차단하고 엔도르핀과 같은 아편 유사 수용체를 만들어낸다. 연구진은 곤충이 이 같은 수용체를 만들어내지는 않지만 동일한 목적을 수행할 수 있는 다른 신경전달물질을 생산한다는 사실을 발견했다. 곤충은 외상성 사건이 일어나는 동안 이 신경전달물질을 계속해서 생성했다. 신경전달물질이 생성된다는 사실은 곧 곤충도 육체적 통증을 느낄 가능성이 높다는것이 연구진의 설명이다.
 
곤충이 실제로 고통을 느끼는지 확실히 밝혀지진 않았지만, 이 실험으로 고통을 느낄 가능성이 있음이 보여졌다.
 
 

곤충도 감정이 있을까?

곤충 등 무척추동물도 기초적인 형태의 감정을 느낀다는 연구결과가 잇따르고 있다. 비관적으로 바뀌는 꿀벌, 불안감을 느끼는 가재, 방어상태로 빠지는 초파리 등이 보고돼 있다.

 
이번엔 뒤영벌이 긍정적인 감정 상태가 된다는 실험결과가 나왔다. 사람은 우울할 때 초콜릿 같은 단것을 먹어 기분이 나아지게 만든다. 마찬가지 일이 벌에게도 벌어질까.
 
클린트 페리 영국 퀸 메리대 생물학자 등 연구자들은 30일 치 과학저널 <사이언스>에 실린 논문에서 뒤영벌을 이용해 곤충이 원시적 감정을 느끼는지 알아본 실험결과를 보고했다.
 
설탕을 먹은 벌일 수록 회복속도가 빠른 결과가 나타났다. 이는 뇌의 보상 중추에서 분비하는 도파민과 관련이 있는것으로 나타났다. 연구자들이 벌에게 도파민 억제제를 투여하자 설탕 먹은 벌의 긍정적 행동은 중단됐다.