다음 글의 <실험 결과>를 가장 잘 설명하는 것은?
동물이 특정 행동을 할 때마다 그 동물에게 보상의 의미로 자극을 주면 해당 행동이 더 자주 나타나도록 학습되는데, 이를 보상강화라고 한다. 보상강화가 이루어지려면 충분한 자극이 여러 신경 경로를 통해 뇌로 전달되어야 하며, 이 경로 중 하나가 α뉴런을 통해 전달되는 α경로이다. 과학자는 α경로가 차단된 돌연변이 초파리 X를 만들었다. 초파리 X는 α경로가 차단된 것 이외에는 정상 초파리와 같다. 설탕은 초파리에게 단맛이라는 맛 자극과 에너지원이라는 영양 자극을 모두 주는 반면, 아라비노스는 단맛이 있지만 에너지원으로 이용할 수 없어 맛 자극은 주지만 영양 자극은 주지 못한다. 보상강화는 학습 기억이므로 유지 시간이 있다. 초파리에서 학습 후 보상강화가 된 행동의 유지 시간이 5분을 넘지 않으면 단기 보상강화라고 하고, 보상강화가 된 행동의 유지 시간이 3시간을 넘기면 장기 보상강화라고 한다. 초파리에서 α경로를 통한 자극과 보상강화의 관계를 알아보기 위해 과학자는
<실험>을 통해 <실험 결과>를 얻었다.
<실 험>
○ 실험 1: 정상 초파리와 초파리 X 모두에게 특정 행동인 A행동을 할 때마다 자극으로 설탕을 섭취하게 한 뒤, A행동의 빈도와 유지 시간을 측정했다.
○ 실험 2: 정상 초파리와 초파리 X 모두에게 특정 행동인 A행동을 할 때마다 자극으로 아라비노스를 섭취하게 한 뒤, A행동의 빈도와 유지 시간을 측정했다.
<실험 결과>
○ 실험 1 결과: 정상 초파리와 초파리 X 모두에서 A행동의 빈도는 자극을 주기 전보다 준 후에 더 많았고, A행동의 유지 시간은 3시간 이상이었다.
○ 실험 2 결과: 정상 초파리에서만 A행동의 빈도는 자극을 주기 전보다 준 후 더 많았고, A행동의 유지 시간은 3분이었다. 초파리 X에서는 자극을 주기 전과 후에 A행동의 빈도에 변화가 없었다.
- ① 맛에 의한 단기 보상강화는 α경로로 이루어지고, 영양에 의한 단기 보상강화와 장기 보상강화도 α경로로 이루어진다.
- ② 맛에 의한 단기 보상강화는 α경로로 이루어지고, 영양에 의한 장기 보상강화는 α경로가 아닌 다른 경로로 이루어진다.
- ③ 영양에 의한 단기 보상강화는 α경로로 이루어지고, 맛에 의한 단기 보상강화와 장기 보상강화도 α경로로 이루어진다.
- ④ 맛에 의한 단기 보상강화와 영양에 의한 단기 보상강화는 α경로로 이루어지고, 영양에 의한 장기 보상강화는 α경로가 아닌 다른 경로로 이루어진다.
- ⑤ 맛에 의한 장기 보상강화와 영양에 의한 장기 보상강화는 α경로로 이루어지고, 맛에 의한 단기 보상강화는 α경로가 아닌 다른 경로로 이루어진다.