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논문

Aplysia punctata 촉각의 후각 신경 구조와 기능

마지막 내용 수정: 2026. 10. 4.

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Figure 1. 촉각을 얇게 잘라 형광으로 염색한 단면 사진. RG는 촉각 신경절, GL은 사구체, SE는 감각세포층, RN은 촉각 신경, M은 근육입니다. 촉각 가운데의 홈을 따라 감각세포층과 사구체가 늘어서 있고, 홈 밑바닥에 촉각 신경절이 있습니다. Wertz et al. (2006), Figure 1. CC BY 2.0.

핵심 정리 + 쉽게 풀어쓴 설명

무슨 이야기인가

달팽이 머리 위에는 뿔처럼 솟은 한 쌍의 촉각이 있습니다. 사진을 찍을 때 가장 먼저 초점을 맞추는 바로 그 부분입니다. 이 촉각은 장식이 아니라 냄새를 맡는 코입니다.

바닷속은 조금만 떨어져도 잘 보이지 않고, 소리로 알 수 있는 것도 많지 않습니다. 그래서 달팽이는 물에 녹아 흘러오는 냄새를 따라 먹이를 찾고 짝을 찾습니다. 달팽이에게 냄새는 우리의 시력만큼 중요한 감각입니다.

촉각이 코라는 것은 전부터 알려져 있었지만, 그 속이 어떻게 생겼고 냄새를 어떻게 처리하는지는 잘 몰랐습니다. 이 연구는 군소의 촉각 속을 직접 들여다보았습니다. 군소는 갯민숭달팽이의 가까운 친척이고, 촉각이 하는 일은 같습니다.

촉각 속은 이렇게 생겼다

촉각에는 세로로 길게 파인 홈이 있습니다. 이 홈의 안쪽 벽이 냄새를 받아들이는 세포로 덮여 있습니다. 사람으로 치면 콧속의 점막입니다.

그 세포층 바로 아래에는 사구체라는 작은 공 모양의 신경 뭉치가 촉각 하나에 36개쯤 줄지어 있습니다. 냄새를 받아들인 세포들의 신경이 이곳으로 모여듭니다. 여러 가닥의 전선이 한데 모이는 단자함을 떠올리면 됩니다.

그리고 홈의 가장 밑바닥에는 촉각 신경절이라는 신경세포 덩어리가 있습니다. 사구체들은 모두 이 신경절과 이어져 있었습니다. 냄새 정보가 세포층에서 사구체로, 사구체에서 신경절로 차례차례 올라가는 길이 확인된 것입니다.

재미있는 점은 사구체가 곤충의 더듬이나 사람의 코 쪽 신경에도 있는 구조라는 것입니다. 전혀 다른 동물들이 냄새를 처리할 때 비슷한 방식을 쓰고 있습니다.

냄새를 맡게 했더니

연구진은 먹이에서 녹아 나오는 물질인 아미노산을 촉각에 흘려주고, 촉각 신경절이 반응하는지 지켜보았습니다.

신경절은 분명히 반응했습니다. 그런데 모든 냄새에 똑같이 반응하지는 않았습니다. 알라닌이라는 아미노산에는 크게 반응했고, 다른 몇 가지에는 약하게, 또 어떤 것에는 전혀 반응하지 않았습니다. 냄새를 가려서 맡는다는 뜻입니다.

더 흥미로운 것은 같은 냄새를 주어도 신경절 안의 자리마다 반응이 달랐다는 점입니다. 어떤 자리는 활동이 늘었고, 바로 옆자리는 오히려 줄었습니다. 냄새 신호를 그대로 뇌에 넘기는 것이 아니라, 촉각 안에서 이미 한 번 걸러내고 정리한다는 뜻으로 연구진은 해석했습니다. 촉각 안에 작은 뇌가 하나 더 있는 셈입니다.

또 뇌 쪽에서 촉각으로 내려오는 신경도 발견되었습니다. 연구진은 뇌가 상황에 따라 코의 민감도를 조절하고 있을 가능성을 이야기했습니다.

다이버가 기억할 것

촉각은 생각보다 훨씬 정교한 감각 기관입니다. 겉으로 보이는 주름이나 홈은 물과 닿는 면적을 넓혀 냄새를 더 잘 맡기 위한 구조로 볼 수 있습니다.

달팽이가 촉각을 세우고 있는 모습은 주변의 냄새를 맡고 있는 모습입니다. 종마다 촉각의 모양이 다른 것도 눈여겨볼 만합니다. 다만 촉각을 접는 행동이나 모양의 차이는 이 논문이 직접 다룬 내용은 아닙니다.

이 연구는 군소 한 종을 대상으로 했고, 뚜렷한 반응은 꽤 진한 농도의 냄새에서 나왔다는 점은 감안해야 합니다.

핵심은 이것입니다.

달팽이의 촉각은 냄새를 맡는 코이며, 냄새 정보는 뇌에 가기 전에 촉각 안의 작은 신경 덩어리에서 먼저 정리됩니다.

논문 한눈에 보기

이 논문은 군소의 한 종인 Aplysia punctata의 촉각(rhinophore, 머리 위에 솟은 뿔 한 쌍)이 냄새를 어떻게 받아들이고 처리하는지를, 촉각 안의 신경 구조와 실제 반응 양쪽에서 살펴본 연구입니다.

쉽게 말하면, 달팽이의 촉각은 물속의 냄새를 맡는 "코"이고, 그 안에는 냄새 정보를 뇌로 보내기 전에 먼저 정리하는 작은 신경 덩어리가 들어 있다는 것을 보여줍니다.

주요 결과

  • 촉각에는 전체 길이의 약 3분의 2까지 이어지는 홈이 있고, 그 홈 안쪽 벽에 냄새를 받아들이는 감각세포층이 있었습니다.
  • 감각세포층 바로 아래에서 사구체라는 작은 신경 뭉치가 촉각 하나에 약 36개 확인되었습니다. 평균 지름은 49 μm이고, 작은 것은 25 μm, 큰 것은 135 μm였습니다.
  • 홈의 밑바닥에는 촉각 신경절이 있고, 사구체들이 이 신경절과 신경으로 이어져 있음을 염색으로 확인했습니다.
  • 세로토닌이 든 신경 가닥은 촉각 안에 넓게 퍼져 있었지만, 그 세포 본체는 촉각 안에서 발견되지 않았습니다. 연구진은 이 신경이 뇌 쪽 신경절에서 촉각으로 내려오는 것으로 해석했습니다.
  • 먹이 냄새에 해당하는 아미노산을 흘려주자 촉각 신경절에서 반응이 나타났습니다. 알라닌에 가장 크게 반응했고, 글리신·발린·아르기닌·글루타민에도 반응했습니다.
  • 페닐알라닌과 메티오닌에는 반응이 확인되지 않았습니다.
  • 같은 신경절 안에서도 위치에 따라 반응이 달랐습니다. 같은 냄새에 어떤 곳은 활동이 늘고, 바로 옆은 줄어들기도 했습니다.
  • 뚜렷한 반응은 비교적 진한 농도(2 mM 이상)에서 나타났고, 더 옅은 농도에서는 냄새 때문에 생긴 반응인지 판단하기 어려웠습니다.
  • 사구체 수는 촉각 하나를 세어 본 값이며, 촉각을 잘라서 실험했기 때문에 신경절이 일부 손상되었을 가능성도 연구진이 밝혀 두었습니다.
  • 핵심 용어

  • 촉각(Rhinophore): 달팽이 머리 위에 솟은 한 쌍의 뿔. 물속의 냄새를 맡는 기관
  • 후각(Olfaction): 멀리서 물에 녹아 흘러오는 화학 물질을 감지하는 감각
  • 감각상피(Sensory epithelium): 촉각의 홈 안쪽 벽에 있는, 냄새를 받아들이는 세포층
  • 사구체(Glomerulus): 냄새 감각세포의 신경이 모여드는 작은 공 모양의 신경 뭉치
  • 촉각 신경절(Rhinophore ganglion): 촉각 안에 있는 신경세포 덩어리. 냄새 정보를 1차로 처리하는 곳
  • 세로토닌(Serotonin): 신경의 반응 세기를 조절하는 물질
  • 칼슘 이미징(Calcium imaging): 신경세포가 활동할 때 변하는 칼슘 양을 형광으로 측정하는 방법
  • Aplysia punctata: 유럽 연안에 사는 군소의 한 종
  • 달팽이반에게 던지는 질문

  • 우리가 만나는 달팽이는 종마다 촉각의 모양이 어떻게 다른가? 주름진 것, 매끈한 것, 깃털 같은 것은 냄새 맡는 방식과 관련이 있을까?
  • 달팽이가 촉각을 세우고 있을 때와 접고 있을 때는 각각 어떤 상황인가?
  • 조류가 센 곳과 잔잔한 곳에서 촉각의 모양이나 움직임이 달라 보이는가?
  • 먹이 근처에 있는 개체와 이동 중인 개체의 촉각 움직임에 차이가 있는가?
  • 두 개체가 서로 다가가는 장면에서 촉각을 어떻게 쓰는지 영상으로 기록할 수 있을까?
  • 사진을 찍을 때 촉각이 선명하게 나오도록 기록하면 종 구분 외에 어떤 것을 더 알 수 있을까?
  • 더보기

    연구 방법 및 절차
  • 독일 헬골란트 섬 주변의 얕은 바다에서 다이버가 Aplysia punctata를 채집했습니다.
  • 촉각을 150 μm 두께로 얇게 잘라 세로토닌, 근육, 세포핵을 각각 다른 색 형광으로 염색하고 공초점 현미경으로 관찰했습니다.
  • 촉각 신경절에 형광 염료(DiA)를 넣어, 신경절과 사구체가 이어져 있는지 추적했습니다.
  • 사구체 수는 촉각 하나의 연속 절편 전체에서 세었습니다.
  • 촉각을 세로로 반으로 잘라 칼슘 형광 염료(Fura-2)를 흡수시킨 뒤, 아미노산을 1분씩 흘려주며 촉각 신경절의 반응을 측정했습니다.
  • 사용한 아미노산은 알라닌, 아르기닌, 글루타민, 글리신, 페닐알라닌, 메티오닌, 발린이며, 농도는 2 μM에서 20 mM까지였습니다.
  • 실험 마지막에 칼륨 농도가 높은 바닷물로 자극해 조직이 살아 있는지 확인했고, 이 자극에 반응한 촉각 25개로 실험했습니다.
  • 논문 기본 정보 및 출처
  • 논문 제목: Functional neuroanatomy of the rhinophore of Aplysia punctata
  • 저자: Adrian Wertz, Wolfgang Rössler, Malu Obermayer, Ulf Bickmeyer
  • 학술지: Frontiers in Zoology
  • 발표연도: 2006
  • 논문 정보: 3:6
  • 원문: https://doi.org/10.1186/1742-9994-3-6
  • 원문 파일: 1742-9994-3-6.pdf
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