박쥐의 뇌가 보여주는 놀라운 신경 나침반: 달과 별에 의존하지 않는 새로운 발견

「북은 항상 북쪽」——고립된 섬이 비춘 뇌의 나침반

2025년 10월 16일, 과학 매체 Phys.org는 야외에서 나는 박쥐의 뇌에서 머리 방향 세포(head-direction cells)의 신호를 직접 읽어내어, “글로벌한 신경 나침반”이 작동하고 있음을 전했다. 무대는 탄자니아 본토에서 약 40km 떨어진 라탐 섬(Latham Island). 연구팀은 박쥐에 세계 최소급의 신경 로거＋GPS를 장착하고, 자유 비행을 하면서 단일 뉴런의 발화를 기록했다 (논문은 Science 게재)Phys.org.

무엇이 “글로벌”인가

종래, 머리 방향 세포는 실내 미로 등 제한된 공간에서의 연구가 주류였으며, 환경이 바뀌면 방향 표현이 회전하는지, 아니면 절대 방향에 고정되는지에 대한 논쟁이 있었다. 본 연구에서는, 섬의 서쪽 해안에서 남쪽 해안으로 이동해도, 북은 항상 북쪽, 남은 항상 남쪽을 가리키는 일관된 방향 코드가 확인되었다. 게다가, 비행 속도나 고도의 변화에도 무너지지 않는 강인함이 나타났다Phys.org.

「달이나 별」은 불필요——교정은 학습으로

흥미로운 점은 천체 의존성의 부정이다. 달이 뜨기 전후나 구름의 유무에 관계없이, 신경 나침반은 안정적이다. 한편으로 첫 밤은 불안정하며, 세 번째 밤에는 안정화되는 학습 과정이 관찰되었다. 이는 지자기가 아니라, 시각 등의 랜드마크를 통합하면서 환경에 적응해 나가는 메커니즘을 시사한다Phys.org.

이 “랜드마크 통합”이라는 견해는, 과거에 제안된 3D 나침반이나 내비게이션 뇌 연구의 계보에도 위치할 수 있다 (2014년의 박쥐 3D 나침반 연구 등)newswise.com.

야외 뉴런 기록이라는 기술적 도약

연구 대표 나훔 울라노프스키(와이츠만 연구소)는, 수년간의 섬 탐색과 현지 연구소 설립을 거쳐 필드 실험을 실현시켰다. 신경 로거는 고정밀 GPS와 고도계를 갖추고, 수백 뉴런 동시 기록을 가능하게 한다. 이를 통해 「포유류에서 야외에서의 단일 뉴런 기록」이라는 이정표가 세워졌다ECWis. 와이츠만 연구소의 공식 발표도, “실험실에서 자연으로”라는 연구 자세를 강조하고 있다wis-wander.weizmann.ac.il.

더욱이, 본 연구는 박쥐 터널이나 무리 사회성의 신경 부호화 등, 같은 연구소의 오랜 축적 위에 성립되어 있는 점도 놓칠 수 없다weizmann-usa.org.

인간의 “길 잃음”에 대한 시사

머리 방향 세포는 내비게이션의 최소 단위로, 장소 세포와 그리드 세포와 함께 공간 인지의 핵심을 이룬다. 인간에서도 신경 나침반과 같은 신호가 시사되고 있으며, 알츠하이머병에서의 길 잃음과의 관련이나, 자율 주행 로봇의 항법 모델 개선에 직결될 가능성이 있다Phys.org.

이번 “글로벌하고 강인한 방향 코드”는, 동적 환경에서도 파탄하기 어려운 내비게이션 알고리즘의 설계 지침이 될 수 있다. 특히, 날씨나 야간 조도가 변동하는 상황에서, 랜드마크 학습＋자기 운동 통합에 의해 지도를 안정화시키는 발상은, 구현 가치가 높다.

SNS의 반응: 과학 커뮤니티와 일반층의 “손맛”

• X(구 Twitter)에서는, 기사 링크를 공유하면서 「달이나 별에 의존하지 않는 내비 뇌」라는 제목에 대한 놀라움이 확산되었다. 마르세유에서의 게시물에서는 필드 기록의 쾌거를 찬양하는 목소리가 보였다X (formerly Twitter).

• LinkedIn에서는 Phys.org의 게시물이나 와이츠만 연구소의 게시물에 대해, **“실세계에서의 단일 뉴런 기록의 난이도”와 “로보틱스 응용”**을 논하는 전문가의 댓글이 산발적으로 보였다LinkedIn.

• 전문 매체의 배경 해설에서는, 머리 방향 세포의 “섬 전역에서의 일관성”과 천체 비의존성이 **“현실 세계에서 사용할 수 있는 나침반”**으로서의 의의로 강조되고 있다thetransmitter.org.

보충: 위 SNS 게시물은 집필 시점(일본 시간 2025년 10월 18일)의 공개 정보를 기반으로 참조. 가시 범위나 알고리즘의 영향으로 언급량은 변동할 가능성이 있다.

연구의 핵심 데이터(포인트 해설)

• 장소: 탄자니아 앞바다 라탐 섬(고립·저목으로 전망 양호)Phys.org

• 피험 개체: 이집트 큰박쥐(야생 개체를 순화→자유 비행)Phys.org

• 계측: 단일 뉴런 동시 기록＋GPS＋고도. 400개 이상의 뉴런에서 방향 부호를 식별Phys.org

• 주 결과:

  • 섬 전역에서 일정한 방향 지시(지형이 변해도 회전하지 않음)Phys.org

  • 달 뜨기 전후·구름 유무에도 안정(천체 비의존)Phys.org

  • 첫 밤은 불안정→수일 내 학습적 안정화(랜드마크 통합이 유력)Phys.org

• 심사: Science 게재(DOI: 10.1126/science.adw6202)Science Organization##