Behavioral characteristics of an extremely old rhesus macaque in a zoo: Dementia-like symptoms and implications for quality of life of geriatric animals

이 연구는 뇌 병리 검사에서 노화 관련 병변이 확인된 매우 고령의 리스스 원숭이 (ISK) 의 행동 양상, 활동량, 보행 변화 및 삶의 질을 분석하여 노화 과정에서의 신체적·인지적 쇠퇴 징후를 관찰하고, 향후 영장류 노화 연구 및 삶의 질 관리에 대한 모니터링 항목으로 활용될 수 있음을 제시합니다.

핵심

🐒 주인공: "이소코"라는 이름의 43 세 원숭이 할머니

상상해 보세요. 원숭이 할머니가 43 세까지 살았다는 것은 인간으로 치면 100 세를 넘게 사신 것과 같습니다. 보통 원숭이들은 30 대만 되어도 노령으로 분류되는데, 이소코는 그 기록을 깨고 '세계에서 가장 오래 산 원숭이'로 기네스북에 등재될 정도로 장수했습니다.

하지만 나이가 들면 우리 인간처럼 원숭이도 몸과 마음이 약해집니다. 이소코 할머니는 뇌를 검사해 보니 인간의 알츠하이머 환자와 똑같은 병변 (노화 반점과 단백질 덩어리) 이 발견되었습니다. 즉, 원숭이도 치매에 걸릴 수 있다는 과학적 증거가 된 셈입니다.

🔍 연구진들이 발견한 3 가지 신호 (치매의 징후)

연구진들은 이소코 할머니의 행동을 카메라로 24 시간 내내 지켜보며, 다른 원숭이들과 비교했습니다. 마치 할아버지의 기억력을 확인하듯 세심하게 관찰한 결과, 세 가지 이상한 점을 발견했습니다.

1. "어디로 가야 할지 모르는" 방향 감각 상실 (Disorientation)

• 비유: 길을 잃은 할아버지가 비가 오는데도 우산을 쓰지 않고 멍하니 서 있거나, 문 앞에 서서 밖으로 나가는 법을 잊어버린 것처럼요.
• 현상: 이소코는 비가 오는데도 젖은 곳에 앉아 있거나, 먹이를 줘도 어디에 있는지 못 찾았습니다. 심지어는 덤불에 걸려도 멈추지 않고 계속 걸어다가, 마른 도랑 (50cm 깊이의 구덩이) 에 빠지기도 했습니다. 마치 눈이 잘 안 보이는 사람이 벽을 보고도 계속 걸어가는 것과 같았습니다.

2. "밤에 잠을 못 자는" 수면 리듬의 변화

• 비유: 밤에 잠을 자야 할 때 깨어 있고, 낮에 활동해야 할 때는 졸고 있는 우리 할아버지처럼요.
• 현상: 다른 원숭이들은 밤에 푹 자는데, 이소코는 밤에도 가끔씩 깨어 있었습니다. 완전히 밤낮이 뒤집힌 것은 아니었지만, 다른 원숭이들에 비해 밤에 더 활발하게 움직였습니다.

3. "걸음걸이가 어색해진" 신체적 변화

• 비유: 다리가 떨리거나, 한쪽 다리에 힘을 못 주어 비틀거리며 걷는 모습입니다.
• 현상: 연구진은 이소코의 걸음걸이를 정밀하게 분석했습니다. 다른 원숭이들은 발을 내디딜 때 리듬이 일정했는데, 이소코는 걸음걸이가 불규칙하고 속도가 느려졌으며, 발을 디디는 타이밍이 어긋나 있었습니다. 마치 균형을 잡는 뇌의 명령이 몸으로 제대로 전달되지 않는 상태였습니다.

❤️ 하지만, 행복은 여전히 있었습니다 (삶의 질, QoL)

가장 중요한 질문은 "이소코 할머니는 고통받았을까?" 입니다.

연구진들은 이소코의 '삶의 질 (Quality of Life)' 점수를 매겼는데, 놀랍게도 죽기 직전까지도 점수가 꽤 높게 유지되었습니다.

• 왜 그랬을까요?
  • 동물원 직원들의 사랑: 직원들은 이소코가 넘어지지 않도록 환경을 바꾸고, 먹이를 쉽게 먹을 수 있게 도와주었습니다.
  • 친구들의 존재: 이소코는 마지막까지 두 명의 친구 원숭이와 함께 살았습니다. 비록 말은 못 해도 서로의 소리에 반응하며 함께 지냈습니다.
  • 원숭이의 뇌는 인간보다 튼튼할지도 모릅니다: 인간은 치매에 걸리면 극심한 고통을 느끼지만, 원숭이는 뇌의 병변이 있어도 행복감을 느끼는 능력은 잘 유지되는 것 같습니다.

💡 이 연구가 우리에게 주는 교훈

이 논문은 단순히 "원숭이도 치매에 걸린다"는 사실을 알려주는 것을 넘어, 노령 동물을 어떻게 대해야 하는지에 대한 중요한 메시지를 줍니다.

1. 행동 변화를 '징후'로 보라: 동물이 길을 잃거나, 밤에 깨어 있거나, 걸음걸이가 어색해지면 단순히 '늙어서 그런가?'라고 넘기지 말고, 치매나 인지 장애의 신호일 수 있음을 알아야 합니다.
2. 환경을 바꿔주면 행복해진다: 동물이 기억력을 잃어도, 주변 환경을 편안하게 만들어주고 (예: 넘어지지 않게 바닥을 평평하게, 먹이를 쉽게 접근하게) 하면 삶의 질을 크게 높일 수 있습니다.
3. 사랑이 최고의 치료제: 이소코 할머니는 병이 있었지만, 직원들과 친구들의 따뜻한 보살핌 덕분에 마지막까지 평온하게 생을 마감할 수 있었습니다.

📝 한 줄 요약

"43 세 원숭이 할머니의 치매 같은 증상을 기록하며, 노령 동물도 인간처럼 기억력을 잃을 수 있지만, 사랑과 적절한 돌봄으로 마지막 날까지 행복하게 지낼 수 있음을 증명했습니다."

이 연구는 앞으로 동물원이나 반려동물 보호자들이 노령 동물을 돌볼 때, 단순히 '몸만 챙기는 것'이 아니라 마음 (인지 능력) 까지 이해하고 보살펴야 한다는 점을 일깨워 줍니다.

기술 요약

1. 연구 배경 및 문제 제기 (Problem)

• 배경: 영장류는 긴 발달 기간과 장수, 그리고 높은 인지 능력을 특징으로 합니다. 노화 과정에서 인지 및 신체적 변화가 발생하며, 일부 연구는 노령 영장류에서 알츠하이머병과 유사한 병변 (아밀로이드 베타 축적, 타우 단백질 응집 등) 이 관찰된다고 보고했습니다.
• 문제점: 인간, 개, 고양이의 치매 (Dementia) 증상은 잘 연구되어 있으나 (예: DISHA 증상: 방향 감각 상실, 상호작용 변화, 수면 주기 변화 등), 비인간 영장류의 행동적 증상과 사후 신경병리학적 소견을 연결한 연구는 매우 부족합니다.
• 연구 목적: Kyoto City Zoo 의 43 세 수컷 흰털원숭이 (ISK) 를 대상으로, 사후 부검에서 확인된 심한 타우 단백질 침착 및 신경섬유다발 (small amounts of neurofibrillary tangles) 과 연관된 생전 행동 변화 (활동량, 수면 - 각성 주기, 보행, 삶의 질 등) 를 정량화하여 인지 기능 저하의 징후를 규명하고, 고령 동물 관리의 질적 향상 (QoL) 에 기여하는 것을 목표로 했습니다.

2. 연구 방법론 (Methodology)

연구는 ISK(43 세) 와 다른 14 마리의 원숭이 (14~37 세) 를 대상으로 수행되었으며, 다음과 같은 다각적 접근법을 사용했습니다.

• 대상 및 환경:
  • ISK: 2021 년 9 월 12 일 자연사. 41 세 이후부터 행동 변화가 관찰됨.
  • 대조군: ISK 와 함께 생활한 2 마리의 고령 원숭이 (32, 37 세) 와 다른 12 마리의 중년 원숭이 (14~26 세).
  • 환경: 실외 (약 200㎡) 및 실내 (약 37㎡) 사육장. 2021 년 1 월 이후 ISK 는 주로 실내에서 생활함.
• 데이터 수집:
  • 행동 예산 (Activity Budgets): 2021 년 1 월~8 월, 24 시간 감시 카메라 (AXIS 1065-LW) 를 통해 총 551 시간의 영상을 기록. 5 분 간격으로 이완, 이동, 섭식, 탐색, 사회적 행동 등을 코딩.
  • 보행 분석 (Gait Analysis): 2020 년 12 월2021 년 6 월 (ISK) 및 20202023 년 (대조군) 의 영상 데이터 활용. stride length(보폭), 속도, duty factor(지지 시간 비율), limb phase(사지 위상) 등 정량적 파라미터를 계산.
  • 수면 - 각성 주기: 24 시간 활동 패턴 분석 및 야간 활동도 비교.
  • 삶의 질 (QoL) 평가: Mandai Wildlife Group 의 수정된 평가지를 사용. 통증, 일상 유지 행동, 식욕, 이동, 물체 조작/탐색, 환경 상호작용 등 6 가지 영역을 1 점 (심각) 에서 5 점 (양호) 으로 평가.
  • 애니도적 사례 (Anecdotal Episodes): 사육사 일지와 2020 년 12 월 28 일의 구체적인 행동 에피소드 (건조한 도랑에 빠지는 등) 를 기록.
• 통계 분석:
  • ISK 와 대조군 그룹 간의 차이를 분석하기 위해 Z-score 를 사용 (절대값 2 초과 시 유의한 차이로 간주).
  • 주간/야간 활동 비교를 위해 Wilcoxon 부호 순위 검정 사용.

3. 주요 결과 (Key Results)

A. 활동량 및 행동 리듬

• 활동량 감소: ISK 는 하루의 대부분을 휴식 (비활동) 상태로 보냈으며 (14 월 평균 89.1%, 58 월 94.9%), 이동, 탐색, 사회적 상호작용은 급격히 감소했습니다.
• 수면 - 각성 주기: ISK 는 여전히 주로 주간 활동성 (Diurnal) 을 보였으나, 다른 원숭이들에 비해 야간 활동도가 유의하게 높았습니다 (Z-score > 2). 이는 수면 - 각성 주기의 교란을 시사합니다.

B. 보행 분석 (Gait Analysis)

ISK 의 보행 패턴은 대조군 및 초기 측정치 (2020 년 12 월) 와 비교해 현저한 변화를 보였습니다.

• 속도 및 보폭: 이동 속도가 느려지고 상대적 보폭이 짧아졌습니다.
• 보행 불균형:
  • Ipsilateral duty factor (동측 지지 시간 비율): ISK 는 24.5 (12 월) 에서 23.4 (6 월) 로 높은 수치를 보였으며, 대조군 (0.78) 에 비해 좌우 불균형이 매우 컸습니다.
  • Limb phase (사지 위상): 발바닥 접촉 시 (touchdown) 와 중립기 (midstance) 에서 좌우 사지의 위상 차이가 비정상적으로 컸습니다.
  • 이는 운동 조정 능력의 저하와 신체적 노화를 시사합니다.

C. 인지 기능 저하의 징후 (Cognitive Decline Signs)

• 방향 감각 상실 (Disorientation):
  • 장애물에 부딪히거나 덤불에 걸려도 멈추지 않고 계속 이동하는 행동.
  • 건조한 도랑 (Dry moat) 에 빠지거나, 음식이 쏟아진 위치를 찾지 못하는 등 공간적 혼란이 관찰됨.
  • 이러한 증상은 복잡한 실외 환경에서 더 두드러졌습니다.
• 사회적 상호작용 변화: 다른 개체와의 상호작용이 급격히 줄어들었으나, 공격성을 보인 것은 없었습니다.
• 사육사 일지: 41 세 이후부터 "비정상적인 위치에서 가만히 앉아 비를 맞음", "사육사의 부름에 반응하지 않음", "음식을 찾지 못함" 등의 기록이 DISHA(Diagnosis of Canine Cognitive Dysfunction) 기준의 증상과 유사하게 나타났습니다.

D. 삶의 질 (QoL) 평가

• 점수 추이: 2021 년 7 월까지 QoL 점수는 상대적으로 높게 유지되었으나, 활동량 감소와 이동 능력 저하가 관찰된 7 월 이후 점수가 하락했습니다.
• 특이점: 뇌 병리학적 소견 (심한 아밀로이드 베타 및 타우 침착) 이 있었음에도 불구하고, ISK 는 말기까지 사회적 그룹에 남아 있었고, 공격을 받지 않으며 비교적 안정된 삶을 보냈습니다. 이는 사육사의 환경 조절 (실내 생활 전환, 식단 변경 등) 이 QoL 유지에 기여했을 가능성이 큽니다.

4. 주요 기여 및 의의 (Significance)

1. 병리학적 - 행동학적 연결의 희귀 사례: 사후 부검에서 알츠하이머병과 유사한 병변 (Senile plaques, Phosphorylated tau) 이 확인된 원숭이의 생전 행동 데이터를 체계적으로 분석한 드문 사례입니다.
2. 비인간 영장류의 인지 노화 증상 규명: 개와 고양이의 치매 증상 (DISHA) 과 유사한 행동적 변화 (방향 감각 상실, 수면 주기 교란, 사회적 위축) 가 극고령 원숭이에서도 관찰됨을 입증했습니다.
3. 정량적 모니터링 도구의 제안:
   • 보행 분석: 보행의 비대칭성과 위상 변화가 신체적/인지적 저하의 민감한 지표가 될 수 있음을 보였습니다.
   • 야간 활동: 야간 활동 증가가 수면 - 각성 주기 장애의 초기 신호일 수 있음을 시사합니다.
4. 동물 복지 (Welfare) 관리의 함의:
   • 고령 동물의 인지 기능 저하가 반드시 삶의 질 (QoL) 의 급격한 하락을 의미하지는 않으며, 적절한 환경 조절과 관리 (Environmental enrichment, Husbandry) 를 통해 QoL 을 유지할 수 있음을 보여줍니다.
   • 향후 고령 영장류 관리 시, 단순한 신체적 건강뿐만 아니라 인지적 요구 (Cognitive needs) 와 행동적 변화를 모니터링 항목으로 포함해야 함을 강조합니다.

5. 결론

이 연구는 43 세의 극고령 흰털원숭이 ISK 가 신체적 노화와 함께 알츠하이머병과 유사한 병리학적 변화를 겪으며, 방향 감각 상실, 보행 이상, 수면 주기 교란 등의 인지 기능 저하 증상을 보였음을 규명했습니다. 비록 통제된 인지 테스트를 통해 인지 장애를 최종 확정하지는 못했으나, 장기적인 행동 관찰과 사후 병리 소견의 일치는 비인간 영장류의 노화 과정이 인간과 유사한 인지 퇴행 경로를 따를 가능성을 강력하게 시사합니다. 이는 고령 동물의 복지 관리 및 노화 연구에 중요한 기초 자료를 제공합니다.