재생력이 강한 것으로 알려져있는 플라나리아를 사용한 과거의 실험에서는, 머리를 절제해도 재생 한 개체는 기억을 유지하고있는 것으로 시사되고있다. 그렇다면, "기억은 도대체 어디에 있는가?"라는 의문에 대해 미국의 과학 잡지 Nautilus가 여러 실험과 연구 결과로부터 고찰하고있다.
미시간 대학의 생물 학자이고, SF 작가이기도 한 제임스 맥코넬 교수는, 1950년~1960년에 걸쳐 실시한 플라나리아에 관한 실험에서, 일약 유명 인사가되었다. 맥코넬 교수가 실시한 실험은, 플라나리아에게 빛의 섬멸과 전기 충격을 주는 훈련을 실시한 후, 플라나리아를 절단한 것이다.
머리만으로 된 플라나리아는 꼬리를 재생시켰음에도 표시등이 깜박이면 전기 충격을 받는다는 것을 기억하고 훈련하지 않았던 개체들보다 빠르게 자극에 반응했다고. 그러나 대부분의 예상과는 달리, 머리로부터 재생한 개체뿐만 아니라 꼬리로부터 재생 한 개체들도 마찬가지로 훈련의 기억을 가지고있었다는 것.
플라나리아가 도대체 어디에 기억을 축적하고 있는지 생각해 봤다는 맥코넬 교수는, 스웨덴의 신경 학자 Holger Hyden 씨가 발표 한 "기억은 신경 세포의 RNA에있다"라고 한 연구 결과에 영감을 얻어, 간단한 미로를 클리어 하게끔 훈련 된 플라나리아를 다른 플라나리아에 포식시키는 실험을 실시했다.
그 결과, 훈련 된 플라나리아를 먹어치운 플라나리아가 미로를 기억하고 있는것으로부터, 맥코넬 교수는 "플라나리아의 기억은 메노리 RNA라고하는 물질을 통해 이식 가능하다"고 주장했다. 그러나 당시는 플라나리아와 같은 단순한 무척추 동물이 미로를 외우리라고는 생각하지 않았었고, 맥코넬 교수가 "Worm Runner's Digest"라는 만화를 출판하여, 연구 결과를 재미있게 소개했다는 점 등에서 맥코넬 교수의 연구는 그다지 중요시되고 않고 곧 잊혀져갔다.
맥코넬 교수의 연구가 다시 각광을 받은 것은, 터프츠 대학의 타르라트 씨와 마이클 레빈 씨가 다시 플라나리아를 이용한 실험을 수행 할 때이다. 연구팀은, 플라나리아가 가진 빛을 피하는 성질을 이용하여, 플라나리아의 먹이에 조명을 쏘아, 빛이 있는곳에 먹이가 있음을 학습시키는 훈련을 실시.
그리고, 훈련받은 플라나리아의 머리를 절단하고, 재생 후 개체가 빛을 받고 먹이까지의 도착시간을 측정하고, 훈련을 하지않은 개체와 비교했다. 그 결과, 두 플라나리아도 처음에는 먹이에 간신히 도착하는데 까지의 시간은 바뀌지 않았지만, 빛이있는 방향으로 먹이가 있다는 것을 학습하는 속도는 훈련 후 머리를 재생시킨 개체의 것이 분명 빨랐다는 것이다. 타르라트 씨 등은 이 결과로 "맥코넬 교수가 과거 한 실험에서 나타난 바와같이, 플라나리아의 기억은 뇌의 외부에 축적되어 있을 가능성이있다"고 언급.
UCLA의 신경 과학자 인 데이비드 그랜츠맨 씨 등의 연구 그룹은, 맥코넬 교수의 연구를 더욱 발전시키는 실험을 실시했다. 그랜츠맨 씨는 우선, 무순류에 미약한 전류를 흘리는 훈련을 실시하고, 그 반응을 관찰했다.
전류에 반응한 무순류는 수관이라고하는 기관을 몸에 끌어들여 방어 반응을 수행했지만, 훈련을 하지않았던 무순류는 전류를 받아도 단시간만 수관을 철회하는 한편, 반복 전류를 받았던 무순류는 1분 가까이 수관을 철회하고 있었다는 것. 또한 그랜츠맨 씨가 훈련 된 무순류의 신경에서 RNA를 추출하여 훈련을 하지않았던 무순류에 주입 한 결과, 훈련을 받지않았던 무순류도 장시간 수관을 철회하게되었다는 것.
터프츠 대학의 더글러스 브래키스톤 씨는, 수생 생물이 아니라 곤충을 사용하여 그랜츠맨 씨 들과는 다른 관점에서 실험을 실시했다. 브래키스톤 씨는 처음에, 나방 애벌레의 유충에 초산 에틸의 냄새를 맡게한 후, 가벼운 전기 충격을 주었다. 그랬더니 나방 애벌레의 유충은 점차 초산 에틸의 냄새를 피할 수 있었지만, 이 행동은 나방 애벌레가 성충이 된 후에도 볼 수 있었다는 것이다.
브래키스톤 씨는 "나방 애벌레는 번데기 속에서 뇌를 포함한 몸 전체를 걸쭉한 성질을 이루고 있음에도 불구하고, 기억을 유지하고있었다"고 지적하고 있다.
Nautilus 작가 인 마르코 알타밀라노 씨는 "지금까지 기억은 뇌의 신경 세포가 결합하여 형성되는 시냅스에 저장되어 있다라고 생각했습니다. 그러나 시냅스가 다른 별도의 개체 간의 사이나, 시냅스가 다시만들어 변한 모습 전후에도 기억이 유지된다는 실험 결과는, 알츠하이머 병 환자에게 밝은 뉴스라기뿐만 아니라, 적절한 RNA의 유도에 의해 잃어버린 기억을 회복하고, 신경을 재생 할 수있게되는 것을 시사하고있다"고 말하고있다.