반려동물을 키우다 보면 말이 통하지 않아 답답할 때도 많지만 주인의 감정에 반응하는 것 같다고 느낄 때도 적지 않다. 그런데 이런 느낌이 착각이 아니라는 뇌과학적 근거가 제시됐다. 오스트리아 빈대 심리학부, 헝가리 외트뵈시로란드대 생물학연구소 동물행동학과, 멕시코국립자치대 신경생물학연구소·심리학부 공동 연구팀은 반려견의 뇌가 사람의 웃는 얼굴을 별도의 영역에서 처리하며 부정적인 표정들도 일부 구별한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘아이사이언스’ 8월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 마취하지 않은 반려견을 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치에 넣고 두 차례 실험했다. 개들은 결박 없이 엎드린 자세로 눈앞의 화면을 봤고, 원하면 언제든 장치에서 나올 수 있었다. fMRI는 신경세포가 활동할 때 그 부위로 몰리는 혈류 변화를 잡아내 뇌의 어느 부분이 일했는지 파악할 수 있게 하는 기술이다. 앞선 많은 연구에서 행복이라는 감정은 반려견들에게 특히 중요한 의미를 갖는다고 알려졌다. 이에 1차 실험에서는 반려견 8마리에게 낯선 사람의 웃는 얼굴과 무표정한 얼굴을 번갈아 보여줬다. 웃는 얼굴을 볼 때는 고차 인지 기능을 담당하는 측두피질과 함께 음식 보상이나 익숙한 냄새에 반복적으로 반응하는 부위인 미상핵이 활성화됐다. 낯선 사람의 미소조차 반려견의 뇌에서는 일종의 보상으로 처리될 수 있다는 뜻이다. 2차 실험에서는 1차 실험에 참가한 6마리를 포함해 반려견 12마리에게 행복·슬픔·공포·분노 표정을 제시했다. 1차 실험과는 다른 얼굴 데이터베이스를 써서 두 실험이 서로 영향을 주지 않도록 했다. 또 사진의 밝기와 대비 같은 단순한 시각적 차이가 결과에 영향을 주지 않도록 통제한 다음 인공지능 기계학습 분류기로 표정을 짝지어 구별하게 했다. 연구 결과, 측두피질-미상핵 연결망은 행복한 표정에만 고유하게 반응하는 것으로 나타났다. 웃는 얼굴과 부정적 표정은 가려냈지만 부정적 표정끼리는 구별하지 못했다. 뇌 전체를 훑는 전뇌 분석에서는 공포를 분노, 슬픔과 갈라놓는 별개의 활동 패턴이 확인됐다. 반려견의 뇌가 세상을 단순히 좋음과 나쁨으로만 나누지 않는다는 사실을 보여준 첫 사례다. 다만 분노와 슬픔 사이에서는 차이가 나타나지 않았다. 이에 대해 연구팀은 개가 사람의 감정을 읽을 때 얼굴보다 몸짓을 주된 단서로 삼는다는 선행 연구를 근거로 정지된 사진만으로는 분노와 슬픔을 가르기 어려웠을 것으로 해석했다. 실제 상황에서 반려견은 주인의 몸짓을 살피고 목소리의 미묘한 결을 들으며 냄새로도 정보를 얻는다. 이번 연구 결과는 반려견도 사람과 똑같은 방식으로 감정을 경험한다는 뜻은 아니라고 연구팀은 강조했다. 참가견 대부분이 사회적 신호에 민감한 보더콜리여서 다른 품종으로의 일반화에도 신중해야 한다고 한계를 뒀다. 연구를 이끈 라우라 쿠아야 오스트리아 빈대학 박사는 “사람은 얼굴의 미세한 정보를 포착하는 데 능숙한데 반려견도 마찬가지”라며 “개는 사람과 전혀 다른 진화 경로를 걸었지만 가축화를 통해 인간을 이해하고 협력하는 데 필요한 사회적 능력을 발달시켰다”고 설명했다.

2019년 12월 시작된 코로나19는 2023년 세계보건기구(WHO)가 종식 선언을 하기까지 약 3년 동안 전 세계를 공포에 몰아넣었다. 21세기에 발생한 가장 중대한 사건 중 하나로 코로나19 발생 전의 삶의 방식으로 돌아가기 어려워진 것들도 많다. 많은 사람이 코로나19에 걸렸지만 그중 일부는 코로나19 진단 이후 12주가 지나서도 하나 이상의 증상이 계속되는 만성 코로나19 증후군(롱 코비드)을 앓는 사람들도 있었고 아직까지 후유증에 시달리는 이들도 있다. 롱 코비드의 원인에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았지만 롱 코비드 환자의 뇌가 파킨슨병 환자의 뇌와 비슷해진다는 충격적인 사실이 밝혀졌다. 캐나다 중독 및 정신건강 센터, 토론토대, 맥길대, 토론토 서니브룩 연구소, 밴쿠버 심리센터, 토론토 크렘빌 뇌 연구소, 토론토 스카보로대, 호주 시드니 핵과학기술 연합 공동 연구팀은 롱 코비드가 뇌의 도파민 분비 신경세포 손상과 관련이 있다는 사실을 처음 확인했다고 13일 밝혔다. 연구팀은 이를 통해 롱 코비드 환자의 대표 증상인 만성 피로로 인한 의욕 저하, 운동 둔화, 기억력 장애 등의 증상을 설명할 수 있다고 설명했다. 이 연구 결과는 의생명과학 분야 국제 학술지 ‘e생의학’(eBioMedicine) 7월 10일 자에 실렸다. 롱 코비드는 캐나다의 경우 약 200만 명, 전 세계적으로는 인구의 5%에 영향을 미치는 것으로 추정된다. 초기 코로나19 감염 후 최소 12주 이상 지속되는 광범위한 증상을 특징으로 하며 피로, 브레인 포그, 기억력 문제, 우울한 기분 등 뇌와 관련 증상들이 특히 많다. 높은 유병률에도 불구하고 뇌 병리학적 이해가 제한돼 명확한 치료법이 존재하지 않는다. 연구팀은 신경정신과적 증상을 동반한 성인 롱 코비드 환자 24명과 이들과 같은 나이대의 건강한 성인 24명을 대상으로 비교했다. 연구팀은 소포체 단아민 수송체2(VMAT2) 수치를 측정하기 위해 양전자 방출 단층 촬영(PET)을 했다. 뇌 선조체 내 VMAT2의 95%는 도파민 분비 신경세포에 존재하고 VMAT2 감소 여부는 파킨슨병 연구에 주로 쓰인다. 분석 결과, 롱 코비드 환자들은 건강한 사람에 비해 동기 부여, 운동 및 사고에 핵심적인 역할을 하는 뇌 부위인 선조체의 모든 주요 영역에서 도파민 신경 말단 밀도를 나타내는 영상 지표가 유의미하게 감소해 있는 것으로 나타났다. 이는 도파민 신경 말단 밀도가 감소한다는 뜻이다. 구체적으로 복측 선조체 지표가 낮은 것은 동기 부여 상실과 관련이 있고 배측 피각의 지표 감소는 운동 속도 둔화, 배측 미상핵의 지표 손실은 기억력 장애와 연관이 있다. 연구팀의 이전 연구에서 롱 코비드 환자들의 도파민 분비 신경세포 밀집 영역에 높은 수치의 염증이 확인된 바 있는데, 이번 연구는 그러한 염증이 실제로 동일 부위의 도파민 신경세포 밀도 감소 즉 손상으로 이어졌음을 직접적으로 증명한다. 연구를 이끈 제프리 마이어 캐나다 중독 및 정신건강 센터 박사는 “이번 연구 결과는 롱 코비드가 도파민 분비 신경세포의 손실을 동반한다는 증거를 처음으로 제시했다”며 “이런 종류의 손상은 의욕 저하 및 운동 둔화 같은 증상을 유발하는 것으로 잘 알려져 있으며 다른 신경학적 질환에서도 기억력 장애의 원인이 될 수 있는 것으로 알려져 있다”고 설명했다. 마이어 박사는 “이전 연구들은 주로 롱 코비드 기간 동안 발생하는 뇌 염증과 면역 변화에 초점을 맞추었을 뿐 도파민 분비 신경세포를 표적으로 하는 임상 시험은 거의 없었다”며 “이번 결과는 롱 코비드가 뇌의 도파민 시스템 장애를 보여줌에 따라 기존 도파민 약물을 활용하는 ‘약물 재창출’ 등 롱 코비드 환자 치료에 새로운 길을 여는 데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

지구 온난화로 인해 폭염, 혹한, 폭설, 폭우 등 극단적 기상 현상이 속출하고 있다. 이런 추세는 앞으로도 계속 심해질 것이라는 예측까지 나오고 있는 가운데, 극단적 날씨로 인한 스트레스 요인이 태아의 뇌 발달에 악영향을 미칠 수 있다는 충격적인 분석 결과가 나왔다. 미국 뉴욕 시티대(CUNY) 심리학과, 고등과학 연구센터, 마운트 시나이 아이칸의대 환경의학 및 공중보건학과, 정신의학과 공동 연구팀은 극단적 기상 현상은 임신부와 태아에게 스트레스로 작용해 태아의 신경 발달을 방해하고 기저핵으로 알려진 뇌 부위의 부피에도 영향을 미쳐 뇌의 형태에도 문제를 일으킬 수 있다고 13일 밝혔다. 기저핵은 운동 능력과 감정 조절 등에 관여하는 뇌 부위다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행한 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 12일 자에 실렸다. 연구팀은 뉴욕에 거주하는 8세 남녀 어린이 34명의 기저핵 부피를 측정하기 위해 자기공명영상(MRI)을 찍었다. 실험 대상 아동 중 11명의 부모는 임신 중에 미국 역사상 가장 강력한 열대 저기압이었던 허리케인 샌디를 경험했다. 샌디는 2012년 10월 카리브해와 뉴욕을 비롯한 미국 동부 해안을 강타한 초대형 허리케인으로 폭우와 강풍, 폭설까지 일으켰다. 많은 기상학자는 허리케인 샌디가 기후 변화 때문에 강도가 세졌을 것이라고 분석한다. 연구 결과, 태아일 때 샌디를 경험하지 않은 아동 23명과 달리 샌디에 노출됐던 11명은 기저핵의 일부인 피각(putamen·조가비핵), 창백핵(pallidum) 양쪽 뇌 부위, 오른쪽 뇌의 미상핵(caudate)의 부피가 더 큰 것으로 나타났다. 연구팀은 허리케인이 지나는 동안 극단적인 더위도 발생했다는 점에도 주목했다. 임신 중 폭염을 겪은 부모의 자녀들은 왼쪽 측좌핵 부피가 작고 왼쪽 창백핵 부피는 더 큰 것으로 확인됐다. 기후 변화의 영향을 직접적으로 경험하지 않았더라도 엄마의 스트레스 요인에 대한 노출이 태아의 뇌 발달과 형성에 악영향을 미친다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 요코 노무라 CUNY 교수(인지 신경과학)는 “기후 변화는 극단적 날씨와 자연재해를 더 빈번하고 강력하게 만들 것으로 예측되는 만큼, 태아에 대한 영향도 커질 것으로 우려된다”며 “이번 연구 결과는 기후 위기가 환경적 위기를 넘어 미래 세대에 영향을 미칠 신경학적 위기일 수 있다는 강력한 증거”라고 말했다.

최근 온라인상에서 포르노 동영상 등을 쉽게 접할 수 있는 현상이 ‘포르노 의존’ 상태를 만들 수 있다는 지적이 나왔다. 26일 일본 NHK는 포르노 의존 실태를 보도하며 미국에 사는 남성 노아의 경험담을 소개했다. 노아는 10살 때 처음 온라인 포르노를 접했다. 시작은 작은 호기심이었다는 그는 “10살짜리 뇌로는 보고 있는 것(포르노)을 이해할 수는 없었지만, 몇 번이고 반복해서 볼 정도였다”고 전했다. 노아는 포르노 영상을 시청할수록 더 선정적인 것을 찾게 됐다. 자신의 방과 컴퓨터를 갖게 되자 영상 시청 시간은 더 늘어났고, 하루에 6시간씩 보는 날도 있었다. 이 같은 행동을 지속한 노아가 몸의 이상을 느낀 건 18세 때다. 그는 “고교 시절 첫 여자친구를 만났을 때 발기부전이라는 것을 깨달았다”고 말했다. NHK는 “발기부전은 포르노 의존에 빠진 사람들이 고통받는 증상 중 하나”라고 밝혔다.독일 함부르크 대학병원의 위르겐 정신의학과 박사는 지난 2014년 온라인 포르노를 시청하는 남성의 뇌를 MRI로 분석했다. 이때 위르겐 박사가 주목한 것은 대뇌 깊숙한 부분에 있는 미상핵으로, 행동 억제와 관련된 중요한 곳이다. 분석 결과 온라인 포르노 시청 시간이 긴 사람일수록 미상핵의 크기가 작았다. 뇌가 위축됐을 가능성이 있다는 것이다. NHK는 “뇌의 위축은 알코올 의존이나 약물 의존 등 많은 의존증에서 볼 수 있는 증상”이라고 설명했다. 또 남성들에게 포르노를 보여주고 뇌의 흥분도를 비교하자, 미상핵이 작은 사람일수록 쾌감에 둔해진 것을 알 수 있었다. 다만 NHK는 “포르노 의존 관련 연구는 알코올이나 약물 등 다른 의존증에 비하면 아직 역사가 짧고, 의존증으로 인정되고 있는 것은 아니다”라고 했다. “습관 바꿔가며 포르노 의존 해결 노력” 노아는 24세 때 영국의 병리학 전문가가 쓴 책을 보고 해결방안을 찾았는데, 자신의 행동을 바꾸려 노력하는 것이 그 방법이었다. 노아는 습관을 고치기 위해 일기를 쓰기 시작했다. 노아가 일기를 쓰며 알게 된 것은 ‘스트레스가 쌓였을 때 포르노가 보고 싶어진다는 것’이었다. 이외에도 외로움을 느낄 때 포르노를 시청하게 된다는 것을 깨달았다. 이에 노아는 스트레스 해소 방법이 포르노에 한정되지 않도록 음악, 어학, 운동 등 새로운 취미를 찾아 생활 습관을 바꾸기 시작했다. 또 같은 증상으로 고민하는 사람과 이야기를 나눴다. 노아는 관련 온라인 커뮤니티를 통해 익명으로 일상적인 생각과 일기를 게재하며 정보를 공유하고 격려했다. 3년에 걸친 노력 끝에 노아는 발기부전 증상을 회복할 수 있었다. 노아는 “어린 시절 포르노 의존 증상을 주위 어른들이 이해해주고 도와줬다면 좋았을 것 같다”고 말했다.

습관이란 ‘어떤 행위를 오랫동안 되풀이하는 과정에서 저절로 익혀진 행동 방식’이라고 할 수 있다. 좋은 습관이든 나쁜 습관이든 우리는 수많은 습관 속에서 살고 있다. 수시로 스마트폰을 켜서 메시지를 확인하기도 하고, 자신도 모르게 손톱을 물어뜯기도 하며, 다리를 떨기도 한다. 우리의 의식이 알아채지 못한 채 이뤄지는 수많은 행동은 일일이 열거하기 어려울 것이다. 그럼 뇌과학으로 밝혀진 습관의 비밀은 어떤 것이 있을까.우선 습관을 과학적으로 연구하기 위해서는 정확하고 측정 가능한 정의가 필수적이다. 에이드리언 헤이스 미국 존스홉킨스대 교수는 다음과 같이 습관을 연구하고자 했다. 우선 행동은 크게 두 가지로 구별할 수 있다. 목적 달성에 가까운 방향으로 이끌어 주는 ‘목적지향 행동’과 목적과 관계없이 발생하는 ‘습관 행동’이다. 예를 들어 퇴근길에 슈퍼마켓에 들렀다 집에 가려고 생각했는데 아무 생각 없이 집으로 바로 와버렸다면 목적 지향 행동을 하지 못하고 습관 행동이 발생한 것이다. 허기진 실험쥐를 미로에 넣고 먹이를 일정한 장소에 넣어 주면 실험쥐는 쉽게 그 장소를 찾게 된다. 그런데 충분한 먹이를 먹은 상태에서 같은 미로에 넣어 주면 실험쥐는 습관화된 장소를 찾아가지만 정작 먹이를 먹지 않는다. 이런 현상 역시 습관 행동이 나타난 것이다. 습관은 어떻게 형성되는 것일까. 목적지향 행동을 반복하면 습관 행동으로 바뀐다. 새로운 행동을 학습하는 과정 초기에는 목적지향 행동이 이뤄지다가 습관 행동으로 전환돼 의식의 판단 없이 행동할 수 있게 된다. 우리는 일반적으로 목적지향 행동을 주로 하며 살고 있을 것으로 생각한다. 하지만 목적지향 행동은 반복적인 연습의 과정을 통해 습관 행동으로 전환시키기 위한 일시적인 현상일 때가 많다. 실제로는 습관 행동이 우리가 하는 대부분의 행동을 차지하고 있다. 습관이라는 형태로 ‘세트 메뉴화’된 행동은 의식이 관여되지 않은 상태에서도 작동 가능한 장점이 있다. 그럼으로써 의식은 다른 중요한 판단을 하는 데 활용돼 ‘멀티태스킹’이 가능하게 된다. 설치류 뇌의 등쪽 내측 선조체(영장류에서는 미상핵)는 목적지향 행동을, 등쪽 외측 선조체(영장류에서는 조가비핵)는 습관 행동을 만들어내는 데 관여한다. 이 회로들이 서로 경쟁적으로 작용해 최선의 행동을 만든 결과가 습관이다. 이것을 바꾸는 것은 대체로 쉽지 않고 수많은 의식적 반복행동을 통해서만 새로운 습관이 형성된다. 우리는 걷기와 말하기부터 글씨를 쓰고, 키보드를 두드리고, 신발 끈을 묶고, 전화를 받고, 비디오게임을 하는 것에 이르기까지 수없이 많은 습관화된 행동으로 하루하루를 살고 있다. 그 덕분에 우리는 습관이라는 ‘자동항법장치’를 켜고 살면서 중요한 사안의 결정에만 효율적으로 뇌기능을 동원하게 되는 것이다. 머지않아 습관에 대한 더 깊은 이해를 통해 더 나은 습관들을 만들어 낼 수 있는 날이 올지도 모르겠다.

신체 활동이 두뇌 발달과 관계가 있어 학업 성적에도 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 스페인·호주·미국 공동 연구진이 만 8~11세 과체중 및 비만 아동 101명을 대상으로 한 연구를 통해 신체 활동이 활발할수록 뇌의 특정 영역 9곳에 있는 회백질 양이 많다는 것을 밝혀냈다. 이런 뇌 영역은 인지 및 집행 기능은 물론 학업 성취 능력에 중요하다. 즉 신체 활동이 시험 성적에 영향을 줘 결과적으로 커서 성공 여부에도 영향을 줄 수 있다는 게 연구진의 설명이다. 특히 이번 연구는 과체중이나 비만 아이들을 조사 대상으로 삼아 신체 활동이 뇌 구조에 극적인 영향을 준다는 것을 처음으로 확인했다는 점에서 의미가 크다. 정상 체중의 경우 뇌의 구조적인 차이가 확연하게 드러나지 않기 때문이다. 연구진은 이번 연구에서 아이들의 신체적 건강 특히 유산소 능력과 운동 능력은 대뇌 피질과 피질 하부 영역으로 알려진 특정 영역의 더 많은 뉴런과 직접 연관성이 있다는 것을 발견했다. 유산소 건강은 오랫동안 운동을 효율적으로 할 수 있는 능력이다. 특히 이 능력은 운동 제어뿐만 아니라 학습(모방)과 사회 인지(공감)에 중요한 전두피질의 더 많은 회백질과 관계가 있었다. 또한 유산소 운동은 기억을 통제하는 해마와 해마방회의 능력을 높였다. 그리고 시각적 자극을 인식해 기억하는 하측두회와 학습에 관여하는 미상핵에도 영향을 줬다. 이번 연구에 교신저자로 참여한 스페인 그라나다대학의 프란시스코 오르테가 박사는 “우리 연구는 신체 건강이 더 좋은 아이의 뇌가 신체 건강이 나쁜 아이의 뇌와 다른지 그리고 이런 차이가 학업 성적에 영향을 주는지와 같은 질문에 답하는 게 목표다”면서 “답은 짧고 강하게 ‘그렇다’로 아이들의 신체 건강은 뇌에서 중요한 구조적 차이와 직접 관계돼 있으며 이런 차이는 아이들의 학업 성적에 반영된다”고 설명했다. 이어 “우리가 아는 한 과체중이나 비만 아동에서 신체 건강과 회백질 양의 연관성을 조사한 연구는 지금까지 없었다”고 덧붙였다. 특히 이번 연구에서 중요한 점은 운동 능력이 언어 처리와 독서 능력에 필요한 두 영역인 하전두회와 상측두회의 회백질 양을 늘리는 데 도움이 되는 것으로 나타났다. 반면 근력 운동은 뇌의 어떤 영역에서도 기능이 나아지는 것과 연관성이 없었다. 연구를 이끈 이렌 에스테반-코르네호 박사는 “신체 건강에 영향을 받는 대뇌피질과 피질 하부 영역의 회백질 양은 아이의 학업 성적 향상과 연관성이 있었다”고 말했다. 이어 “신체 건강은 운동을 통해 바꿀 수 있는 요인이며 과체중이나 비만 아동의 유산소 능력과 운동 능력을 높이면 두뇌 발달과 학업 성취를 자극하는 효과적인 접근 법이 될 것”이라고 덧붙였다. 운동이 회백질의 혈류를 증가해 뇌 건강을 향상한다는 사실은 이미 오래전부터 알려졌다. 하루 한 시간씩 운동하면 알츠하이머병 위험이 절반으로 줄어든다는 연구 결과도 있다. 오르테가 박사는 “신체 건강에 따른 두뇌 용적의 차이는 아이들의 성장하는 뇌뿐만 아니라 성인과 노인들의 뇌에서도 확인된다”면서 “몇몇 연구는 노인 중 신체가 건강한 이들은 그렇지 못한 이들보다 해마 용적이 더 크다는 것을 일관성 있게 보여줬다”고 말했다. 또한 그는 노인들 중에서 1년 동안 유산소 운동을 한 이들은 해마의 자연적인 감소를 줄일 뿐만 아니라 해마 용적을 오히려 2% 늘려 기억력 향상을 끌어낸 또 다른 연구 결과를 언급하기도 했다. 그는 “전반적으로 기존 연구는 더 나은 유산소 운동 수준을 가진 사람들은 뇌의 특정 부위가 더 발달해 결국 인지 능력에 긍정적인 영향을 미치는 것을 보여준다”면서 “따라서 운동을 통해 좋은 건강 수준을 유지하면 신체뿐만 아니라 뇌와 인지 능력에도 좋다는 것을 새로운 증거는 시사한다”고 말했다. 이어 “유산소 운동을 통해 똑똑해져라”고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘뉴로이미지’(NeuroImage) 지난달 1일자에 실렸다. 사진=ⓒ Robert Kneschke / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 가장 오래된 반려동물인 개가 사람과 사물을 완벽하게 구별하도록 진화했다는 사실이 과학적으로 증명됐다. 멕시코국립자치대학교 연구진은 일명 ‘양치는 개’로 불리는 보더 콜리 종(種) 5마리, 라드라도 리트리버 종 1마리, 골든리트리버 종 1마리 등 총 7마리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 개들을 기능자기공명영상장치(fMRI) 기기에 올려놓은 뒤 특정 사진을 보는 동안 뇌의 변화를 정밀 분석했다. 개들이 뇌 스캐너 위에 누워서 본 것은 낯선 사람 50명의 얼굴을 담은 사진 50장과 일상생활에서 쉽게 볼 수 있는 일상용품 50개를 담은 사진 등 총 100장이다. 사람과 사물의 사진을 본 개들의 뇌는 특별한 변화를 보였다. 사물이 아닌 사람의 모습을 담은 사진을 볼 때에는 뇌의 특정 부분들이 마치 빛을 내듯 반응을 했다. 사람의 모습에 반응한 개의 뇌 부위는 측두엽(temporal cortex)으로, 대뇌 반구의 아래쪽에 있는 부분이다. 우측 전두엽 피질뿐만 아니라 중앙의 전두피질, 시상(간뇌의 대부분을 차지하는 회백질부), 미상핵(대뇌 아래쪽에 위치한 부분) 등이 활성화 되는 것을 확인했다. 이중 측두엽은 기억력 및 감각을 수용하고 정서나 감정을 이해하는데 관여하며, 미상핵은 ‘사랑을 주관하는 곳’으로 알려져 있다. 미상핵의 기능이 제대로 작동하지 않으면 신뢰와 믿음의 감정에 장애가 생긴다. 개가 사람의 얼굴을 봤을 때 신뢰와 감정 등이 연관된 뇌의 부위가 활성화 되는 반면, 일상용품의 사진을 봤을 때에는 뇌 스캐닝 검사 이전과 큰 변화가 없었다. 이번 연구는 개가 사람의 가장 오랜 친구가 될 수 있었던 까닭이 개가 사람의 얼굴이나 표정에 반응할 줄 알기 때문이며, 이는 오랜 시간에 걸쳐 얼굴 표정을 인식할 수 있도록 진화되어 온 결과라고 연구진은 설명했다. 연구진은 “사람의 얼굴을 읽고 반응할 때와 연관이 깊은 개의 측두엽 부위는 해부학적으로, 그리고 기능적으로 다른 포유류 동물들의 측두엽과 매우 유사한 특징을 가지고 있다”면서 “측두엽이 사람의 얼굴을 인식하고 반응하는 것은 곧 개가 사회적 인지능력을 가지고 있다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 　　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

비만인 사람들이 고열량 음식을 쉽게 ‘끊지’못하는 이유는 그들의 두뇌 활동이 일반인과 다르기 때문일 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 영국 일간 데일리메일 등 외신은 31일(현지시간) 스페인 그라나다 대학교와 호주 모나쉬 대학교 공동 연구팀이 기능성자기공명영상장치(fMRI)를 통해 비만인 사람들의 두뇌 활동을 분석한 결과 그들의 뇌가 음식에 대해 ‘중독’된 것 같은 반응을 보인다는 사실을 확인했다고 보도했다. 연구팀은 비만체중인 사람 39명과 정상체중인 사람 42명을 모집해 연구를 진행했다, 이들은 먼저 다양한 종류의 간식을 참가자들에게 제공한 뒤, 잠시 후 이들에게 방금 섭취한 음식들의 사진을 차례로 보여주며 뇌 활동을 관찰했다. 그 결과 비만 참가자들의 경우 음식 사진을 볼 때 일반인들에 비해 미상핵미(dorsal caudate)와 체감각피질(somatosensory cortex)이 서로 연결되는 현상이 두드러지게 드러났다고 연구팀은 밝혔다. 미상핵미는 쾌감을 일으키는 두뇌의 ‘보상반응’에 관여하며, 체감각피질은 음식들의 칼로리를 기억하는 기능에 관련돼 있다. 연구팀은 이러한 결과로 미루어 볼 때, 비만인 사람들의 경우 칼로리가 높은 음식에 의해 보상중추 자극이 활발히 일어나며 이에 따라 중독물질을 접한 것과 유사한 쾌감을 느끼는 것으로 보인다고 설명했다. 연구를 이끈 오렌 콘트레라스 로드리게즈는 “비만을 ‘음식중독’으로 간주할 수 있는지 여부를 두고 오랜 기간 논쟁이 벌어져왔지만 정작 이를 실제로 확인하려는 연구는 거의 이루어지지 않은 상황”이라고 설명했다. 그는 이번 연구결과가 “음식에 대한 비만 환자의 두뇌활동이 여타 중독 환자들의 두뇌활동과 유사한 측면을 가진다는 기존 학설을 뒷받침하는 것”이라며 “약물요법 등을 통해 그들의 음식 섭취를 제어하는 시도를 해볼 수 있다는 증거”라고 덧붙였다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

평소 비디오 게임을 즐겨하는 사람이라면 유념해야 할 만한 소식이다. 최근 캐나다 몬트리올 대학 연구팀이 '콜 오브 듀티' 같은 액션 비디오 게임을 즐겨하면 말년에 정신 질환을 앓게 될 확률이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 　　 연구팀의 이같은 결과는 26명의 게이머와 33명의 비 게이머를 대상으로 가상 미로에서 물건을 회수하는 실험을 실시해 얻어졌다. 이들의 뇌파와 안구의 움직임을 분석해 비교한 결과 게이머의 경우 미상핵을 비게이머에 비해 두배 가까이 더 사용하는 것으로 드러났다. 이와 반대로 비게이머는 과제를 수행하기 위해 뇌에서 기억과 공간을 관장하는 부위인 해마(hippocampus)에 의지하는 것으로 드러났다. 미상핵(caudate nucleus)은 대뇌반구의 기저부에 있는 회백질 덩어리로 보상과 약물, 알코올 중독등이 이와 관련이 깊다. 문제는 게이머가 이 미상핵을 주요하게 사용하게 되면 장차 회백질(grey matter)의 감소를 이끈다는 것. 회백질은 정보처리와 인지기능 등을 담당하며 그 양이 많을수록 기억력이나 학습능력이 높아진다. 연구를 이끈 그레고리 웨스트 박사는 "해마를 활성화시키는 비게이머와 달리 회백질을 줄이는 게이머는 향후 알츠하이머 등 각종 정신질환에 걸릴 확률이 높아진다는 추론이 가능한 셈" 이라고 실험결과를 설명했다. 그러나 박사는 "비디오 게임이 시각 주의력과 뇌 감각운동기능을 향상시키는데 효율적이라는 다른 연구결과도 있다" 면서 "비디오 게임이 해마와 미상핵에 어떤 직접적 영향을 미치는지 추가적이고 장기적인 연구가 필요하다"고 밝혔다. 　 이번 연구결과는 ‘영국왕립학회보’(Journal Proceedings of the Royal Society B) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

평소 비디오 게임을 즐겨하는 사람이라면 유념해야 할 만한 소식이다. 최근 캐나다 몬트리올 대학 연구팀이 '콜 오브 듀티' 같은 액션 비디오 게임을 즐겨하면 말년에 정신 질환을 앓게 될 확률이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 　　 연구팀의 이같은 결과는 26명의 게이머와 33명의 비 게이머를 대상으로 가상 미로에서 물건을 회수하는 실험을 실시해 얻어졌다. 이들의 뇌파와 안구의 움직임을 분석해 비교한 결과 게이머의 경우 미상핵을 비게이머에 비해 두배 가까이 더 사용하는 것으로 드러났다. 이와 반대로 비게이머는 과제를 수행하기 위해 뇌에서 기억과 공간을 관장하는 부위인 해마(hippocampus)에 의지하는 것으로 드러났다. 미상핵(caudate nucleus)은 대뇌반구의 기저부에 있는 회백질 덩어리로 보상과 약물, 알코올 중독등이 이와 관련이 깊다. 문제는 게이머가 이 미상핵을 주요하게 사용하게 되면 장차 회백질(grey matter)의 감소를 이끈다는 것. 회백질은 정보처리와 인지기능 등을 담당하며 그 양이 많을수록 기억력이나 학습능력이 높아진다. 연구를 이끈 그레고리 웨스트 박사는 "해마를 활성화시키는 비게이머와 달리 회백질을 줄이는 게이머는 향후 알츠하이머 등 각종 정신질환에 걸릴 확률이 높아진다는 추론이 가능한 셈" 이라고 실험결과를 설명했다. 그러나 박사는 "비디오 게임이 시각 주의력과 뇌 감각운동기능을 향상시키는데 효율적이라는 다른 연구결과도 있다" 면서 "비디오 게임이 해마와 미상핵에 어떤 직접적 영향을 미치는지 추가적이고 장기적인 연구가 필요하다"고 밝혔다. 　 이번 연구결과는 ‘영국왕립학회보’(Journal Proceedings of the Royal Society B) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

평소 비디오 게임을 즐겨하는 사람이라면 유념해야 할 만한 소식이다. 최근 캐나다 몬트리올 대학 연구팀이 '콜 오브 듀티' 같은 액션 비디오 게임을 즐겨하면 말년에 정신 질환을 앓게 될 확률이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 　　 연구팀의 이같은 결과는 26명의 게이머와 33명의 비 게이머를 대상으로 가상 미로에서 물건을 회수하는 실험을 실시해 얻어졌다. 이들의 뇌파와 안구의 움직임을 분석해 비교한 결과 게이머의 경우 미상핵을 비게이머에 비해 두배 가까이 더 사용하는 것으로 드러났다. 이와 반대로 비게이머는 과제를 수행하기 위해 뇌에서 기억과 공간을 관장하는 부위인 해마(hippocampus)에 의지하는 것으로 드러났다. 미상핵(caudate nucleus)은 대뇌반구의 기저부에 있는 회백질 덩어리로 보상과 약물, 알코올 중독등이 이와 관련이 깊다. 문제는 게이머가 이 미상핵을 주요하게 사용하게 되면 장차 회백질(grey matter)의 감소를 이끈다는 것. 회백질은 정보처리와 인지기능 등을 담당하며 그 양이 많을수록 기억력이나 학습능력이 높아진다. 연구를 이끈 그레고리 웨스트 박사는 "해마를 활성화시키는 비게이머와 달리 회백질을 줄이는 게이머는 향후 알츠하이머 등 각종 정신질환에 걸릴 확률이 높아진다는 추론이 가능한 셈" 이라고 실험결과를 설명했다. 그러나 박사는 "비디오 게임이 시각 주의력과 뇌 감각운동기능을 향상시키는데 효율적이라는 다른 연구결과도 있다" 면서 "비디오 게임이 해마와 미상핵에 어떤 직접적 영향을 미치는지 추가적이고 장기적인 연구가 필요하다"고 밝혔다. 　 이번 연구결과는 ‘영국왕립학회보’(Journal Proceedings of the Royal Society B) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

어쩌면 배우자의 외도나 연인의 변심이 걱정스러운 이들을 위한 획기적인 발견일지도 모르겠다. 중국과 미국의 과학자들이 진정한 사랑을 뇌 스캔을 통해 구분하는 메커니즘을 규명했다고 영국 일간 데일리메일이 15일(현지시간) 보도했다. 신경학자로 구성된 연구팀은 인간의 서로 다른 감정이 뇌의 어떤 영향을 통해 일어나는지 그 비밀을 발견했다고 주장한다. 연구팀은 서로 다른 연애 단계에 있는 사람들의 뇌 스캔을 면밀히 분석함으로써 진정한 사랑이 뇌에서 어떤 반응을 일으키는지 그 첫 번째 단서를 발견했다고 밝혔다. 이번 결과는 우리 뇌의 서로 다른 영역에서 사랑이라는 감정에 대해 어떤 반응이 나타나는지를 보여준다. 한 예로, 연애가 끝났을 때는 ‘미상핵’(꼬리 모양의 핵)으로 불리는 뇌 영역이 가장 활발해진다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 앞으로 남은 ‘퍼즐 조각’을 다 맞출 수 있게 된다면 누구나 간단한 검사로 감정을 정확히 파악할 수 있다고 말했다. 이런 개념은 남녀 사이 법적 분쟁이나 이혼 절차, 치정 범죄와 관련한 형사 재판 등에서 활용될 수 있을 것으로도 기대를 모으고 있다. 연구를 이끈 장샤오추 중국과학기술대 교수는 “이번 연구는 뇌의 기본 구조에서 사랑과 관련한 변화가 어떻게 나타나는지 그 첫 번째 증거를 제공하고 이 결과는 낭만적인 사랑에 관한 메커니즘을 새롭게 조명한다”고 말했다. 연구팀은 이번 연구를 위해 남녀 100명의 뇌 스캔을 시행했다. 이들은 현재 연애 중이거나 최근 깨진 사람들을 각각 두 그룹으로 나누고 현재 싱글이거나 한 번도 연애한 적 없는 사람들을 한 그룹으로 묶었다. 연구팀은 이제 서로 다른 감정 상태를 뇌 지도라는 최종적 결과물로 나타내기 위해 충분한 실험을 이어갈 예정이다. 이번 연구결과는 국제 신경과학 학술지인 ‘인간신경과학 프론티어스저널’(Frontiers in Human Neuroscience) 최신호(3월 13일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

개가 사랑하는 것이 먹이보다 ‘주인’이라는 연구 결과가 나왔다. 최근 미국 에모리대학 연구팀은 12마리의 개와 인간의 뇌를 자기공명영상(MRI)으로 비교 분석한 연구 결과를 공개했다. 연구팀은 특별 훈련을 받은 개의 뇌를 MRI로 촬영했다. 그 결과 개와 인간의 미상핵 부분이 유사한 것으로 나타났다. 대뇌 아래 쪽에 위치한 미상핵은 사랑의 감정을 주관하는 곳이다. 연구를 진행한 박사는 “이번 MRI 촬영을 통해 사랑과 같은 감정을 개도 인간에게 가질 수 있다는 것이 증명된 것”이라고 설명했다. 이번 연구 결과는 개는 동물의 본능에 충실해 사람과의 관계보다는 음식이나 안전한 장소를 더 중요하게 여긴다는 기존 주장을 뒤집은 것으로 눈길을 끌었다. 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

인간이 개를 사랑하는 것처럼 개도 주인을 사랑하는 것 같다. 최근 미국 에모리대학 연구팀은 12마리의 개와 인간의 뇌를 자기공명영상(MRI)으로 비교 분석한 연구결과를 공개했다. 그간 많은 학자들은 애완동물에게 있어서는 주인과의 관계가 음식이나 안전한 장소보다 더 중요할 수 없다는 주장을 펴왔다. 한마디로 동물은 동물일 뿐 그 본능에 충실하다는 것. 에모리대학 연구팀은 이를 과학적으로 알아보기 위해 특별 훈련받은 개의 뇌를 MRI로 촬영했다. 연구팀이 주목한 뇌의 부분은 미상핵(caudate nucleus). 대뇌 아래 쪽에 위치한 미상핵은 사랑을 주관하는 곳으로 이 부분의 기능이 제대로 작동하지 않으면 신뢰와 믿음의 감정에 장애가 생기는 것으로 알려져 있다. 인간과 개의 미상핵을 MRI로 분석한 연구결과는 놀라웠다. 서로의 미상핵이 매우 유사했던 것. 연구를 이끈 그레고리 버네스 박사는 “과거 연구는 주로 먹이를 주며 개의 행동을 관찰하는 것에 그쳐 정확한 개의 생각을 읽지 못했다” 면서 “이번 실험에 참여한 개는 MRI의 소음에 적응하도록 특별훈련 받은 개”라고 설명했다. 이어 “만약 서로의 미상핵이 유사하다면 먹이 이상의 사랑과 같은 감정을 개도 인간에게 가질 수 있다는 가정을 세웠고 그것이 이번에 MRI로 증명된 것”이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

사랑하는 사람과 오래 사귈 수 있는지 알 수 있는 과학적인 방법이 공개됐다. 10일(현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면 미국 연구진이 뇌스캔을 통해 연인과 오래 사귈 수 있는 사람을 알아내는 방법을 발견했다. 이는 뇌의 일부 영역에서 연인과 오래 사귄 사람과 그렇지 못한 이의 차이점이 확연히 드러났기 때문이다. 공개된 사진은 좌측이 3년 이상 사귄 사람, 우측이 그렇지 못한 이의 뇌스캔 이미지다. 붉은색으로 나타난 부분이 활발한 움직임을 보이는 곳이며 푸른색은 그 반대를 나타낸다. 연구진은 수년 전 사랑에 막 빠진 남녀 12명을 대상으로 뇌스캔을 시행했다. 이때 실험 참가자들은 각자의 파트너 사진을 보고 추억을 떠올리도록 요청받았다. 그 결과, 만남을 지속한 참가자는 그렇지 못한 이보다 시각적인 아름다움에 대해 감정적인 반응을 보이는 꼬리핵(미상핵) 부분이 활동적이지만 비판과 판단에 연관된 안와전두피질은 비활동적인 것으로 나타났다. 또한 만남을 지속한 연인의 뇌는 쾌감 중추가 덜 활동적인 것으로 확인됐다. 무언가에 중독되거나 보상을 원하는 이런 영역이 비활성화되는 것은 포만 및 만족과 연관돼 있다고 과학자들은 말한다. 연구에 참여한 사회심리학자 아서 아론 뉴욕주립대 스토니브룩캠퍼스 교수는 “연구에 참여한 모든 사람은 파트너와의 사랑에 대해 매우 강한 감정을 보였지만 그 느낌이 얼마나 안정적인지를 보여주는 일부 미묘한 지표에서 차이를 보였다.”고 말했다. 이와 함께 아론 교수는 “그 강력한 감정이 파트너를 긍정적으로 보고 갈등을 해결하는 등의 감정을 조절할 수 있는 징후와 결합한다면 파트너와 지내는데 정말 성과가 있는 것 같았다.”고 설명했다. 그는 이어 “이 연구는 연인과의 문제를 가진 사람들을 돕는 실제적인 지식이 될 수 있다.”고 덧붙였다. 연구를 이끈 시아오멩 수 브라운대학 박사과정 연구원 역시 “로맨틱한 사랑의 초기 단계에 나타난 일부 요소는 그 관계의 발전과 지속성에 중대한 역할을 하는 것 같다.”고 말했다. 이어 그는 “데이터를 통해 연인 사이의 관계가 오래 지속될 지 예측해 볼 수 있다.”고 덧붙였다. 한편 이번 연구 결과는 신경과학 분야의 학술지 ‘뉴로사이언스 레터’(Neuroscience Letters) 최근호에 실렸다. 사진=뉴로사이언스 레터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr