코끼리 수염의 독특한 구조가 내장된 감지 ‘지능’을 부여한다

Source: Ars Technica

코끼리 코 수염과 감각 지능

코끼리의 코는 놀라운 기관이다: 먹이를 찾을 때는 구부리고 늘릴 만큼 유연하면서도, 땅콩이나 토르티야 칩처럼 섬세한 물체를 잡을 만큼 충분히 단단하다. 이러한 다재다능함은 코의 높은 촉각 민감성에서 비롯된다. 과학자들은 코를 둘러싼 수염이 그 독특한 구조 덕분에 이 민감성에 핵심적인 역할을 한다는 것을 밝혀냈으며, 이는 일종의 선천적인 “재료 지능”이라고 할 수 있다고 새 논문에서 Science에 발표했다.

다른 포유류의 수염 연구

이전에 보도된 바와 같이, 포유류의 수염(진수염)을 연구한 역사는 오래되었다. 쥐, 고양이, 다람쥐, 해우, 바다표범, 해달, 족제비, 두더지, 타마르 왈라비, 바다사자, 그리고 벌거벗은 두더지쥐 등은 모두 다양한 이전 연구에 따르면 놀라울 정도로 유사한 기본 수염 해부학을 공유한다. 이러한 연구는 향후 과학자들이 다음과 같은 일을 가능하게 할 수도 있다:

• 로봇공학에서 촉각 센서로 사용할 인공 수염 제작
• 인간의 촉각에 대해 더 많이 이해

수염의 구조와 기능

수염은 구조와 기능 모두에서 생각보다 훨씬 복잡하다. 예를 들어 쥐는 약 30개의 큰 수염과 수십 개의 작은 수염을 가지고 있으며, 이는 복잡한 “스캔 센서모터 시스템”을 형성한다. 이 시스템은 질감 분석, 경로 탐색을 위한 능동적 촉각, 패턴 인식, 물체 위치 파악 등 다양한 작업을 가능하게 하는데, 단순히 수염으로 지형을 스캔함으로써 이루어진다.

기술적으로 수염은 머리카락이며, 죽은 케라틴 세포들의 집합이다. 그들이 부착된 구조가 인간 손끝만큼 민감하게 만든다. 각 쥐 수염은 4,000개에 달하는 조밀한 뉴런으로 이루어진 “배럴”에 연결된 모낭에 삽입된다. 이 배럴들은 격자 혹은 배열을 이루어, 즉각적인 환경에서 물체의 존재와 움직임에 대한 정보를 뇌에 전달하는 위상 지도 역할을 한다. 배럴들은 신경망으로 연결되어 다차원적인 단서를 제공한다.

쥐 수염은 특정 주파수에서 공명하기도 한다; 코에 가까운 짧은 수염과 뒤쪽에 있는 긴 수염이 쥐가 주변을 탐색하면서 일종의 “주파수 지도”를 만들게 한다.