동물들도 외상 후 스트레스를 받나요?


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흔히 위험, 부상, 상실에 대한 인간의 반응으로 생각되는 많은 동물들이 외상 후 지속적인 행동 변화를 보인다는 증거가 늘어나고 있다. 그들이 PTSD의 진화적 원인을 지적할 수 있을까요?


몇 년에 한 번씩 캐나다 유콘의 스노우쇼헤어 토끼 숫자는 정점에 이른다. 공유 개체수가 증가함에 따라, 그들의 포식자인 린스와 코요테의 개체수도 증가한다. 그리고 토끼의 개체수가 급감하고 포식자들이 죽어가기 시작한다. 이 사이클은 생태학자들 사이에서 유명한 현상이고 1920년대부터 연구되어 왔다.


그러나 최근 몇 년 동안 연구자들은 놀라운 결론에 도달했습니다. 토끼의 수가 최고치에서 떨어지는 것은 포식자들이 토끼를 너무 많이 먹기 때문만은 아닙니다. 또 다른 요인은 살인자에게 둘러싸여 사는 것으로 인한 만성적인 스트레스로 인해 엄마 토끼들이 음식을 적게 먹고 아기를 적게 낳게 된다는 것이다. 반복된 포식자 추적을 통해 살아가는 트라우마는 정신적 충격을 받은 사람들의 뇌에서 보이는 것과 유사한 뇌 화학의 지속적인 변화를 유발합니다. 이러한 변화는 포식자들이 죽은 후에도 토끼들이 정상적인 수준으로 번식하는 것을 막아줍니다.


행동 생태학자인 리아나 자넷과 마이클 클린치가 보여줬듯이, 이것은 단지 눈발토끼만이 아니다. 웨스턴 온타리오대에 재학 중인 자넷과 클린치는 학부생으로 심리학을 전공한 부부다. 오늘날 그들은 트라우마의 심리와 야생동물의 공포의 행동 생태를 결합한 공포의 생태학을 연구한다. 그들은 포식자에 대한 공포가 다른 야생 포유류와 송새들의 새끼를 더 적게 낳고 기르게 할 수 있다는 것을 알아냈습니다. 스트레스를 받는 눈발토끼와 같이 겁에 질린 들소리와 노래참새의 새끼는 성충까지 살아남아 번식에 성공할 가능성이 낮다.


이러한 발견은 두려운 경험이 야생동물에게 오랫동안 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주는 증거의 증가와 함께, 자극적인 기억, 과잉 경계와 불안과 함께 외상 후 스트레스 장애는 위험에 대한 고대의 진화된 대응의 일부라는 것을 시사한다. 이 연구는 PTSD의 성격과 이것이 포유류, 조류 및 다른 생물들 사이에서 공유되는 진화된 반응인지 아니면 인간에게만 고유한 것인지에 대한 과학적인 논쟁의 일환이다.



포식자나 인간에게 사냥당하는 것과 같은 두려운 경험은 동물에게 오래 지속되는 영향을 남길 수 있다(신용: 북극 이미지/Getty 이미지)

공포의 생태에 대한 연구는 1990년대에 시작되었다. 그 전에 과학자들은 포식자가 개별 먹잇감 동물에게 미치는 영향은 치명적이거나 덧없다고 추정했다. 만약 토끼가 코요테의 공격에서 살아남거나 얼룩말이 사자의 발톱에서 탈출한다면, 토끼는 이전처럼 움직이며 삶을 살아갈 것입니다.


그러나 연구에 따르면 공포는 물고기에서 코끼리에 이르기까지 야생동물의 장기적인 행동과 생리를 변화시킬 수 있다. 자넷은 "공포는 모든 동물이 포식자에게 살해당하지 않기 위해 고조되는 반응이다"라고 말한다. "다른 날의 번식을 위해 생명을 유지해 주기 때문에 매우 유익합니다. 하지만 그건 비용이 든다."


두려워해야 할 이유는 분명합니다. 최근 연구에 따르면, 세렝게티 일부 지역에 사는 성인 암컷 기린의 32%가 사자의 공격으로 인한 상처를 가지고 있으며, 북해 남부 항구 상어의 25%는 회색 물개의 발톱과 물린 자국을 가지고 있으며, 일부 아프리카 해역에서는 쥐가오리 3/4이 상어의 여러 물린 상처를 가지고 있다. 이 생존자들은 그들의 신체적 상처와 함께 테러의 기억을 가지고 있을 것이다.


토론토 대학의 인구 생태학자인 루디 분스트라는 1970년대부터 캐나다 유콘의 스노우슈 산토끼와 다른 작은 포유류들에게 극심한 스트레스가 미치는 영향을 연구해왔다. 그는 자신의 가족사에서 영감을 받았다: 분스트라는 네덜란드에서 태어났으며, 그의 어머니는 다른 네덜란드 사람들과 마찬가지로 2차 세계대전 동안 심한 스트레스를 받았다. 그는 "그것이 그녀의 아이들에게 영향을 미쳤을 것 같다"고 말한다. 그는 "스트레스가 생물학에서 중요한 요소라는 생각이 항상 마음 한구석에 자리 잡고 있었다."


분스트라는 눈발토끼 주기의 감소 단계에서 대부분의 토끼들이 포식자들에 의해 죽임을 당한다는 것을 알고 있었다. 하지만 더 많은 이야기가 있는 것으로 밝혀졌다. 분스트라의 제자 마이클 보안관이 개체군의 상승과 하강 단계에서 살아있는 산토끼의 배설물을 실험했을 때, 그는 어미 산토끼의 스트레스 호르몬인 코티솔 수치가 포식자 밀도에 따라 변동하며 포식자가 가장 많을 때 정점에 이른다는 것을 발견했다.


연구진은 스트레스를 많이 받는 산모들은 더 적은 수의 작은 아기들을 낳았다고 밝혔다. 그리고 스트레스 호르몬 수치도 어머니에게서 딸로 전달되어 포식자가 죽고 산토끼가 먹을 수 있는 풍부한 초목이 있음에도 산토끼의 번식 속도가 느려졌다. 이는 왜 포식자들이 분스트라의 연구 사이트에서 거의 사라졌는데도 토끼 개체수가 3년에서 5년 동안 낮은 상태를 유지하고 있는지를 설명해준다.


많은 포식자들에 의해 스트레스를 받는 동물들은 숨는 데 더 많은 시간을 소비하고 먹이를 주는 데 더 적은 시간을 소비하기 때문에 새끼를 덜 낳는다 - 하지만 이는 개체수를 재건하기 위해 더 많은 성체 토끼들이 살아남도록 할 수 있다


스트레스 생리학의 초기 개척자들은 인간 문제에 초점을 맞추고 이러한 스트레스 반응을 병적으로 보았지만 분스트라는 동의하지 않게 되었다. 그는 스노우슈 산토끼의 반응을 동물들이 나쁜 상황을 최대한 활용할 수 있도록 적응시킨 것으로 본다. 많은 포식자들에 의해 스트레스를 받는 동물들은 숨는 데 더 많은 시간을 소비하고 먹이를 주는 데 더 적은 시간을 보내기 때문에 새끼를 낳는 수가 줄어들지만, 이는 주기가 다시 시작되면 더 많은 성체 토끼들이 개체군을 재건하기 위해 살아남을 수 있게 해줄 수도 있다.


야생동물 트라우마의 가장 극적인 영향 중 일부는 아프리카 코끼리들에게서 관찰되었다. 밀렵, 법적 도태, 서식지 감소로 개체수가 급격히 감소했습니다. 방해받지 않는 코끼리들은 암컷이 지배하는 대가족 집단으로 살며, 수컷들은 사춘기가 되면 떠납니다. 오늘날, 살아남은 많은 코끼리들은 그들의 어미와 고모들이 눈앞에서 도살되는 것을 목격했다. 조기 트라우마와 나이든 코끼리들이 주로 정착하게 될 안정된 가족의 부재로 인해 고아가 된 코끼리들이 사춘기로 접어들면서 소란을 피우는 결과를 낳았다.


아프리카 코끼리를 연구하는 웨일스 뱅고르 대학의 행동생태학자인 그레임 섀넌은 "인간과 코끼리 사이에는 흥미로운 유사성이 있다"고 말했다. 어린 시절의 트라우마와 안정된 가족의 부족은 사람들에게 PTSD의 주요 위험요소이다. 그리고 외상을 경험한 코끼리들 사이에서 섀넌은 "코끼리의 발달과 성숙에 따른 행동에 급격한 변화가 일어나고 있다"고 지적한다. 그는 코끼리들이 몇 년 동안 무서운 경험을 한 후에도 경계심을 늦추지 않고 공격성을 높여 반응할 수 있다고 말한다.


섀넌은 그와 그의 동료들이 남아프리카 공화국의 퐁골라 게임 보호구역에서 코끼리 무리를 따라다니며 직접 이런 경험을 했다. 연구원들은 그들의 차를 존경할 만한 거리를 유지했다. 그러나 그들이 커브를 돌자, 그 무리의 모계주인 부가 길을 막고 서 있었다. 운전자는 즉시 엔진을 꺼 코끼리들이 평화롭게 나아갈 수 있도록 했다. 대신 부가 차를 충전했다. 섀넌은 "다음에 차가 뒤집혀 있었고 달리고 있었다"고 기억한다. 그는 부가의 극단적인 반응은 그녀가 6년 전 체포되어 이주했을 때 겪었던 정신적 충격과 관련이 있다고 추측한다.


위험, 부상 및 상실에 대한 인간의 반응은 이와 같은 일련의 반응의 일부일 가능성이 높습니다. 쥐, 인간의 뇌, 즉 모든 포유류와 조류, 물고기, 심지어 일부 무척추동물의 뇌는 공포나 기쁨에 대한 공통의 기본 구조와 반응을 공유한다는 것을 보여주는 방대한 증거가 있다. 공포를 알리고 무서운 사건의 기억을 간직하는 뇌 회로는 전두엽이 불룩하게 튀어나온 인류가 생기기 훨씬 전부터 진화한 구조인 편도체에 있다.


많은 다 자란 기린이 사자의 흉터를 가지고 있지만, 이러한 만남은 신체적 자국을 남길 수도 있습니다(신용: 바이오스사진/앨러미)

PTSD를 앓고 있는 대부분의 현대인들은 전투나 범죄 공격이나 자동차 충돌 때 정신적 충격을 받았다. 하지만 트라우마에 대한 거슬리는 기억들, 몸의 방어력을 닳게 하고 신체적인 질병으로 이어질 수 있는 지속적인 경각심 상태 – 이것은 눈발토끼를 굶주린 린스를 경계하게 하는 것과 같은 고대 뇌 회로 혹은 기린이 사자를 경계하게 하는 것에서 비롯된다.


편도체는 감정적인 기억을 만들어내고, 해마와 중요한 연결고리를 가지고 있어 일상적인 사건에 대한 의식적인 기억을 형성하여 뇌의 다른 부분에 저장한다. 편두통이 있는 사람이나 다른 동물들은 공포의 느낌을 기억하지 못하기 때문에 위험을 피하지 못합니다.


뇌 영상 연구에 따르면 PTSD를 앓고 있는 사람들은 해마에 부피가 더 적은 것으로 나타났는데, 이는 신경생성(새로운 뉴런의 성장)이 손상되었다는 징후입니다. 신경생성은 기억을 잊거나 관점에 넣는 과정에 필수적이다. 이 과정이 억제되면 트라우마의 기억이 뇌리에 새겨진다. 이것이 PTSD를 앓고 있는 사람들이 안전에 도달한 지 오래 후에 겪은 생생한 시련의 기억들에 시달리는 이유입니다.


비슷한 방식으로 포식자에 대한 두려움은 실험쥐의 신경생성을 억제한다. 그리고 자넷과 클린치는 같은 패턴이 그들의 서식지에 사는 야생 생물에게도 적용된다는 것을 보여주고 있다.


과학자들은 숲에서 매의 울음소리를 방송하는 것으로 시작했으며, 울음소리를 들은 암컷 노래참새가 그렇지 않은 새보다 40% 더 적은 새끼를 낳는다는 것을 발견했다. 이후 실험에서 포식자의 울음소리를 들은 갈색머리 카우버드와 검은머리박새는 일주일 후 공포로 인한 신경화학적 변화가 지속되는 것으로 나타났다. 이 카우버드들은 편도체와 해마에서 새로운 뉴런의 탄생을 나타내는 지표인 이중 코틴의 수치를 낮췄다.



포식자의 반복적인 추격은 눈발토끼의 행동을 변화시키고 새끼를 더 적게 낳게 할 수 있습니다(신용: Tom Brakefield/Getty Images)

같은 패턴은 야생 쥐와 높은 수준의 포식자 위협을 가지고 사는 물고기에서도 나타났다. 이 신경화학적 신호들은 PTSD의 설치류 모델에서 볼 수 있는 신호들과 유사하며, 연구자들은 이 증후군을 이해하기 위해 오랫동안 사용해 왔다.


광범위한 동물들이 극심한 스트레스의 장기적인 영향을 경험한다는 증거가 늘어나고 있음에도 불구하고, 많은 심리학자들은 여전히 PTSD를 인간 고유의 문제로 보고 있다. 사우스플로리다 대학의 신경생물학자 데이비드 다이아몬드는 "PTSD는 인간의 반응으로 정의된다"고 말한다. "생물학적 측정법은 없습니다. 누군가 외상후 스트레스 장애에 걸렸다는 혈액 검사를 받을 수 없습니다. 이건 심리적인 병이에요 그래서 인간 장애라고 부르죠 쥐는 그 기분을 말해줄 수 없으니까요."


그러나 일부 연구자들은 PTSD에 대한 이러한 인간 중심적 견해에 동의하지 않는다. "많은 것들이 인간과 다른 포유류 사이에 공유됩니다,"라고 애리조나 주립 대학의 진화 인류학자 사라 매튜는 말한다. 여기에는 위험에 대한 학습 및 대응, 생명에 위협적인 위험이 있는 상황 회피 등이 포함됩니다. 매튜는 PTSD가 깊은 진화적 뿌리를 가지고 있으며, PTSD의 증상 중 일부는 우리 종족을 포함한 많은 종의 개체들이 위험을 관리할 수 있도록 적응(경계 강화 상태)에서 발생한다고 믿고 있다.


이러한 진화적 관점이 생각을 바꾸기 시작하고 있다. Clinchy와 Zanette는 생태학자, 정신과 의사, 심리학자 등이 모이는 PTSD와 공포의 생태에 관한 회의를 조직했다. "정신과 의사와 심리학자들은 PTSD를 적응장애라고 이야기했습니다."라고 Clinchy는 회상합니다. "우리는 이것이 적응적 행동이라고 주장했습니다. 이런 상황에서 극단적인 반응을 보이기 위해서요. 왜냐하면 그것이 생존을 증가시키기 때문입니다."


다이아몬드는 동의하게 되었다. PTSD를 앓고 있는 사람의 뇌는 "손상되거나 기능 장애가 있는 뇌가 아니라 과보호된 뇌"라고 그는 말한다.


"당신은 자신의 목숨을 건드린 공격에서 살아남은 사람을 말하는 것입니다,"라고 그는 덧붙입니다. "따라서 초경계, 수면장애, 지속적인 악몽은 그 사람에게 트라우마를 다시 느끼게 합니다. 이것은 적응형 반응의 일부가 잘못된 것입니다."


자넷은 "자넷은 외상 후 스트레스 장애와 관련된 오명이 자주 있다"며 "그래서 사람들은 치료를 받으려고 하지 않는다"고 말했다. 그러나 환자들이 자신의 증상이 지극히 정상이고, 자신의 증상에 대한 진화적 기능이 있다는 것을 이해할 수 있다면 이는 주변의 오명을 일부 해소시켜 사람들이 치료를 받으러 갈 수 있도록 할 수 있다"고 말했다.


This article originally appeared in Knowable Magazine, and is republished under a Creative Commons licence.

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