하품은 왜 옮는가 — 산소 부족설이 틀린 이유와 전염의 정체

지하철 기다리며 무심코 크게 하품을 한 번 했더니, 옆에 서 있던 낯선 사람이 2초쯤 뒤에 따라 하품을 한다. 재채기나 기침은 이렇게 옮지 않는다. 하품만 유독 사람 사이를 건너간다.

많은 사람이 떠올리는 설명은 두 갈래다. 하나는 "산소가 부족해서, 혹은 이산화탄소가 쌓여서 하품이 나온다"는 오래된 통념이고, 다른 하나는 "하품은 뇌를 식히는 냉각 장치이고, 전염은 남의 뇌 상태를 헤아리는 공감 능력의 표시"라는 최근의 설명이다. 둘 다 그럴듯해 보인다. 문제는 둘 다 하품의 가장 눈에 띄는 특징, 즉 왜 하필 이 동작이 남에게 옮는가를 설명하지 못한다는 점이다.

산소 부족설은 왜 무너졌나

산소 부족설은 계산해 보면 곧바로 흔들린다. 하품 한 번은 대략 6초 남짓, 한 번에 들이마시는 공기는 평소 호흡보다 많은 양이지만, 사람이 1분에 쉬는 호흡만으로도 충분한 산소를 이미 들이마시고 있다. 실내 공기가 실제로 산소 부족 상태가 되려면 산소 농도가 21%에서 16% 아래로 떨어져야 하는데, 밀폐된 회의실에서도 그런 수준까지 떨어지는 일은 거의 없다.

더 결정적인 반례는 실험이다. 순수 산소를 마시게 해도, 이산화탄소 농도를 높여도 하품 빈도는 크게 달라지지 않았다는 연구 결과가 여러 번 보고됐다. 반대로 공기 중 이산화탄소를 높이면 하품이 늘어난다는 초기 관찰은 이후 재현에 실패했다. "공기가 탁해서"라는 설명은 원인과 결과를 뒤집은 셈이다. 하품은 산소가 모자라서 나오는 반사가 아니라, 그와 무관하게 작동하는 별개의 회로다.

입을 크게 벌리는 동작 자체에 담긴 것

하품의 동작은 꽤 격렬하다. 턱을 최대한 벌리고, 입을 크게 벌린 채로 깊게 들이마시고, 몇 초간 그 상태를 유지한 뒤 내쉰다. 이때 얼굴 근육이 늘어나고 눈물이 나기도 한다. 주목할 점은 이 동작이 턱을 크게 벌리는 것과 깊은 흡기, 그리고 목과 얼굴 근육의 긴장이 한 묶음으로 일어난다는 것이다.

지하철 승강장에서 하품하는 여성 — Imad HADDAD, CC BY 2.0 (Wikimedia Commons)

이 묶음이 하나의 회로로 묶여 있다는 증거는 뇌간에서 찾을 수 있다. 하품 반사를 관장하는 신경 회로는 숨뇌(연수) 부근에 있으며, 도파민과 아세틸콜린 같은 신경전달물질의 영향을 받는다. 각성 수준이 바뀌는 순간, 즉 잠에서 막 깨어날 때나 지루하고 졸릴 때, 혹은 긴장이 풀릴 때 하품이 몰려 나오는 이유가 여기에 있다. 하품은 상태 전환의 신호라는 뜻이다.

뇌 냉각 가설: 맞는 부분과 넘어가는 부분

가장 널리 인용되는 설명은 뇌 냉각 가설이다. 입을 크게 벌려 찬 공기를 들이마시고, 동시에 얼굴과 머리의 혈류를 조절해 뇌의 온도를 낮춘다는 것이다. 이 가설을 뒷받침하는 관찰이 있다. 하품은 주변 온도가 체온보다 낮을 때 더 자주 나오고, 너무 더운 환경에서는 오히려 줄어든다는 연구 결과가 있다. 냉각이 목적이라면 설명이 되는 방향이다.

그러나 이 가설도 한계가 분명하다. 사람의 뇌는 하품 몇 초로 의미 있게 식을 만큼 열용량이 작지 않다. 실제로 체온 조절에 관여하는 것은 피부 혈관과 땀샘이지, 6초짜리 흡기가 아니다. 또 하품은 잠들기 직전이나 아침에 깨어날 때처럼 뇌 온도가 크게 문제되지 않는 순간에도 나온다. 그래서 냉각설은 "하품이 뇌 상태와 연결돼 있다"는 큰 그림은 잘 설명하지만, 그 구체적 기전은 아직 확정되지 않았다고 보는 것이 정확하다.

전염성은 어디서 오는가

하품의 전염성은 사람만의 것이 아니다. 침팬지, 개, 그리고 위 사진의 하이에나 같은 사회적 동물에서도 관찰된다. 원숭이를 대상으로 한 연구에서는 하품이 집단 안에서 어떻게 퍼지는지를 직접 기록했는데, 가까운 사이일수록, 그리고 서로를 자주 보는 사이일수록 전염이 잘 일어났다. 이는 하품 전염이 단순한 모방이 아니라 사회적 유대의 지표일 가능성을 시사한다.

기전으로는 거울 뉴런(다른 사람의 행동을 보기만 해도 내 몸에서 같은 운동 명령이 흉내 내어 활성화되는 신경세포)과 자동 모방이 거론된다. 남이 하품하는 것을 보면, 내 뇌의 운동 영역이 그 동작을 몰래 준비하고, 그 준비가 실제 하품으로 이어진다는 것이다. 흥미로운 것은 이 반응이 모두에게 똑같이 일어나지는 않는다는 점이다. 어린아이에게는 거의 나타나지 않고, 나이가 들면서, 그리고 타인의 감정을 잘 읽는 사람에게서 더 자주 나타난다.

설명이 틀리는 경우

가장 흔한 오해는 "하품 전염이 강하면 공감 능력이 뛰어나다"는 단정이다. 실제 연구들을 모아 보면, 전염성 하품과 공감 능력의 상관관계는 있더라도 그 크기가 작고, 연구마다 결과가 엇갈린다. 성별 차이를 다룬 논문들도 서로 반대되는 결론을 내놓았다. 즉 "전염이 잘 되면 좋은 사람"이라는 해석은 근거가 약하다.

나란히 하품하는 점박이하이에나 새끼들 — zoofanatic, CC BY 2.0 (Wikimedia Commons, Zoo Osnabrück)

또 하나의 예외는 하품이 항상 피로의 신호라는 통념이다. 하품은 졸릴 때만이 아니라 긴장이 풀릴 때, 혹은 반대로 긴장할 때도 나온다. 시험을 앞두고 하품이 나오는 사람이 있는 이유다. 각성 수준이 어느 방향으로든 바뀌는 순간에 하품이 끼어든다고 보는 편이 실제 관찰에 가깝다.

생활에 적용해 볼 판단

첫째, 회의 중 하품이 나온다고 해서 "집중력이 떨어졌다"고 곧바로 단정할 필요는 없다. 하품은 각성이 바뀌는 순간의 신호에 가깝기 때문에, 오히려 몸을 깨우는 과정일 수 있다. 둘째, 하품은 옮기 쉬우므로 발표나 강의에서 청중의 하품이 연쇄적으로 번지는 장면은 지루함의 증거라기보다 집단의 상태 동기화로 읽는 편이 낫다. 셋째,"산소가 모자라니 창문을 열자"는 조치는 환기의 이유로는 여전히 유효하지만, 하품을 줄이기 위한 처방으로는 기대할 수 없다.

정리하면, 하품은 뇌의 상태 전환과 관련된 반사이고, 그 전염성은 사회적 동물이 서로의 상태를 맞추는 오래된 회로의 흔적일 가능성이 높다. 확정된 단일 설명은 아직 없지만, 적어도 "산소가 부족해서"라는 설명은 수치와 실험 양쪽에서 버티지 못한다.

독자에게

지금 이 글을 읽다가 몇 번 하품을 했는가? 그 하품이 이 글에 대한 반응인지, 아니면 이 문단에서 갑자기 떠오른 잠의 신호인지 곰곰이 돌아보면 재미있는 관찰거리가 된다. 다음에 누가 하품하는 것을 보면, 따라 하지 않으려고 애써 보기를 권한다. 참는 동안 드는 그 이상한 감각도 이 회로의 일부니까.

참고 자료

• Masson J. et al., An Observational Investigation of Behavioral Contagion in Common Marmosets, Wikimedia Commons (CC BY 4.0) — 사회적 동물의 전염 행동 기록 영상
• Madsen E. et al., Chimpanzees Show a Developmental Increase in Susceptibility to Contagious Yawning, PLOS ONE (2013) — 나이에 따른 전염성 변화
• Norscia I. et al., She more than he: gender bias supports the empathic nature of yawn contagion in Homo sapiens, Wikimedia Commons (CC BY 4.0)
• Gallup A. C., Massen J. J. M., There is no difference in contagious yawning between men and women, Wikimedia Commons (CC BY 4.0) — 반대 결과를 내놓은 후속 연구
• 이미지: Imad HADDAD, CC BY 2.0 / zoofanatic, CC BY 2.0 (Wikimedia Commons)