뇌의 주름은 종이와 비슷하게 접힌다

종이를 공처럼 둥글게 만들면 뇌의 같은 모양이 됩니다. 이렇게 종이가 둥글게 된 형태는 실제 뇌의 주름과 많이 닮았다고 합니다. 뇌는 커질수록 주름도 늘어나는 경향이 있습니다. 이 때문에 과학자들은 오랫동안 뇌가 주름이 잡혀서 겹쳐지는 것이 신경세포 뉴런의 수와 어떤 관계가 있다고 생각해 왔습니다.

뇌의 주름은 종이와 비슷하게 접힌다

하지만 과학학술지 'Science'에 발표된 연구에 따르면, 뇌의 주름의 양은 사실 신경세포의 수와는 무관하였습니다. 대신에 대뇌 피질의 두께와 표면적과 관계가 깊다는 사실을 알게 되었습니다.

브라질 연구팀은 대규모 데이터 세트를 조사하였습니다. 각종 동물 종의 신경세포의 총수와 대뇌 피질의 표면적과 두께, 뇌의 용적, 주름의 양을 비교했습니다. 결과에 의하면 뇌가 현재의 모양을 하는 이유를 포유류 전반에 걸쳐서 설명할 수 있는 단 하나의 방정식이 발견되었습니다. 이에 따르면 대뇌 피질이 두터워질수록 주름의 양은 줄어 가지만, 대뇌 피질이 엷어지고 표면적이 넓어질수록 주름의 양은 늘어났습니다.

연구팀은 얻은 방정식에 대해서 종이를 접어서 뭉칠 때와 비슷하다고 설명하고 있습니다. 뇌의 표피층에 있는 대뇌 피질은 주름을 풀어 벌렸다가 다시 구부리면 종이처럼 겹쳐져서 예전과 같이 됩니다. 점토처럼 제멋대로 붙어서 모양을 바꾸는 일은 없습니다. 두꺼운 종이는 둥글게 하더라도 주름이 나기 어려운 데에 반해서, 얇은 표면적의 큰 종이는 가느다란 주름살이 생기기 쉽운 것과 유사하니다.

주름의 양과 신경세포 수에 상관은 없다고 하지만, 그래도 주름이 많으면 우세한 면이 있습니다. 대뇌피질의 주름살은 신경신호의 전달시간을 단축하므로 결과적으로 주름이 많을수록 뇌가 고속으로 기능하는 것입니다. 뇌가 커지면 정보 교환에 시간이 걸립니다. 뇌는 가능한 한 작게 정리하는 편이 좋습니다. 그렇게 되게 하는 것은 주름 때문이라고 저자는 말합니다.