개는 인간이 가축화시킨 가장 오래된 동물이다. 인간과 오랜 시절 같이 하다 보니 인간의 행동과 비슷할 때도 많고, 인간을 사람보다 잘 이해하는 것 같은 느낌을 받을 때가 있다. 그런데, 실제로 개의 행동과 마음을 결정하는 유전자가 인간의 것과 비슷하다는 사실이 발견돼 놀라움을 안겨준다. 영국 케임브리지대 생리학·발달 신경과학과, 정신의학과, 심리학과, 런던 퀸 메리대 생물·행동과학부, 링컨대 생물·생명과학과 공동 연구팀은 반려견의 행동과 연관된 특정 유전자들이 인간의 불안과 우울 같은 심리 상태는 물론 지능 같은 특성과도 밀접한 관련이 있다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 반려견들의 감정을 좀 더 자세히 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 일부 반려견들이 왜 다른 개들보다 더 두려움을 느끼거나 활기차거나, 공격적인지를 알 수 있게 한다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 11월 25일 자에 실렸다. 연구팀은 2012년 모리스 동물 재단이 운영한 ‘골든레트리버 평생 연구’에 참여한 3~7세 골든레트리버 1300마리의 분석 자료를 활용했다. 연구팀은 사육자를 대상으로 반려견의 73가지 행동에 대한 설문지를 작성하도록 하고, 이를 14개 범주로 분류해 다양한 행동 특성을 보여주는 자료로 계량화했다. 연구팀은 이 두 자료를 비교 분석한 결과, 훈련 가능성, 활동 에너지 수준, 낯선 사람에 대한 두려움, 다른 개에 대한 공격성 등 특성의 기반이 되는 유전자들을 발견했다. 연구팀은 사람을 대상으로 유사한 분석을 한 결과와 이번 연구의 결과를 비교해, 골든레트리버 유전자 중 12개가 인간의 행동 특성과 감정에도 중요한 역할을 유전자와 유사하다는 점을 확인했다. 골든레트리버의 다른 개에 대한 공격성과 연관된 PTPN1 유전자는 인간에게는 지능, 우울증과 관련이 있다. 다른 개를 두려워하는 골든레트리버에서 발견된 또 다른 유전자 변이는 인간의 불안과 우울은 물론 학업 성취도와도 밀접한 관련이 있는 유전자와 같은 것으로 확인됐다. 또, 골든레트리버의 훈련 가능성은 인간에게 지능과 정서적 민감성과 연관된 ROMO1 유전자와 관련이 있다. 버스나 청소기 같은 사물에 대해 유난히 두려워하는 개들은 인간에서 짜증, 예민함, 불안증을 유발하는 유전자와 같은 것으로도 확인됐다. 연구를 이끈 엘레노어 라판 케임브리지대 교수는 “이번 연구 결과는 인간과 골든레트리버가 행동에 있어 공통된 유전적 근원을 공유한다는 강력한 증거”라며 “이번에 확인한 유전자들은 두 종 모두에서 감정 상태와 행동에 큰 영향을 미친다”고 강조했다. 라판 교수는 “이번 연구 결과는 반려동물의 감정 세계를 이해하고 그들에 맞는 훈련이나 돌봄을 제공하는 데 도움이 될 수 있다”며 “반려동물을 관찰하고 연구함으로써 인간의 신경·정신 관련 질환에 대해서도 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

현대인은 남녀노소 할 것 없이 유튜브, 인스타그램, 메타(구 페이스북), 엑스(구 트위터) 등 소셜미디어(SNS)를 하루 종일 끼고 산다고 해도 과언이 아니다. 이에 따라 SNS 중독 사회라는 말까지 등장했다. 하지만 SNS 사용 시간이 길다고 해서 무조건 중독이라고 볼 수는 없다는 지적이 제기됐다. 미국 캘리포니아공과대(캘텍), 서던캘리포니아대 공동 연구팀은 인스타그램 사용자들을 대상으로 조사한 결과, 사용자들은 자기가 SNS에 중독됐다고 과대평가할 가능성이 높다고 30일 밝혔다. SNS의 과도한 사용은 진짜 중독 때문이라기보다는 습관이 핵심 원인이라는 것을 의미한다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 11월 28일 자에 실렸다. 중독은 특정 물질이나 행동에 대해 사용 통제 어려움, 사용 욕구 경험, 사용하지 않을 때 금단 증상 경험, 부정적 결과나 피해 위험에도 불구하고 지속적인 사용이 특징이다. 연구팀은 인스타그램을 사용하는 미국 성인 남녀 1204명을 대상으로 두 가지 조사를 했다. 우선 인스타그램 사용자 중 380명을 대상으로 스스로 인스타그램 중독 정도에 관한 설문조사를 하고, 이들의 실제 SNS 중독 여부를 평가했다. 그 결과, 참가자의 18%가 인스타그램 중독 경향이 있다고 답했다. 하지만 실제로 잠재적 중독 위험 증상을 보인 실험 참가자는 2%에 불과했다. 연구팀은 자기 평가와 실제 임상 평가의 차이를 밝혀내기 위해 2021년 11월 2024년 11월까지 미국 언론에 게재된 뉴스 기사 중 SNS 사용에 대한 묘사를 분석했다. 그 결과, ‘SNS 중독’이라는 표현을 언급한 기사는 4383건, ‘SNS 습관’이라는 표현을 사용한 기사 50건을 발견했다. 이는 뉴스에서 중독에 대한 명확한 이해 없이 SNS의 빈번한 사용을 중독으로 묘사하는 경향이 있음을 시사한다. 연구팀은 이런 혼란스러운 표현이 사용자의 SNS 사용 인식에 영향을 미칠 수 있다고 지적했다. 연구를 이끈 이언 앤더슨 캘텍 박사(계산 신경과학)는 “이번 연구를 통해 미디어와 관련 기관이 빈번한 SNS 사용을 중독으로 규정하는 것이 인스타그램 사용자들이 플랫폼에 대한 중독 정도를 과대평가하게 만들고, SNS 사용에 대한 인식에도 부정적 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다”며 “정책 입안자와 뉴스 미디어가 소셜 미디어 사용과 관련해 ‘중독’이라는 용어를 더 신중하게 선택적으로 사용할 경우 이러한 효과를 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

이미 알고 있는 정보에서 논리적 결론을 도출하는 사고 과정을 ‘추론’이라고 한다. 추론이나 추리는 인간의 고유한 특징이라고 생각하기 쉽지만, 동물도 변화가 빠르고 예측이 어려운 상황에 놓이면 단순히 새로운 환경에 반응하는 것을 넘어, 사람처럼 추론을 통해 생존을 도모한다. 예를 들어 다람쥐는 특정 새소리가 포식자의 소리인지를 지금까지 관찰했던 것을 바탕으로 판단하고, 다음에 비슷한 상황에 놓였을 때 대응 방식을 결정한다. 문제는 동물의 뇌가 이런 추론을 어떤 과정을 거쳐 형성하는지 명확하지 않다는 점이다. 이에 미국 뉴욕대 신경과학센터 연구팀은 동물이 추론할 때 활성화되는 ‘추론 엔진’ 역할을 하는 뇌 부위를 발견했다고 20일 밝혔다. 연구팀이 발견한 부위는 안와전두피질(OFC)로, 동물들이 변하는 상황에 따라 주변 환경에 대한 이해를 할 수 있도록 정보를 축적하고 판단하게 한다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 11월 18일 자에 실렸다. 연구팀은 생쥐에게 소리나 빛 신호를 조절하며 보상 존재와 양을 인식하도록 훈련한 다음, 특정 행동을 하면 물을 마실 수 있도록 급수구가 열리는 실험을 했다. 급수구에서 나오는 물의 양은 5~80㎕(마이크로리터)로 개별적으로 공급되는 양은 다양했지만, 물이 나오는 정도에 따라 낮음, 높음, 그리고 매번 달라지는 혼합 상태로 나뉘었다. 물이 나오는 양은 급수구마다 달랐지만, 일부 물의 양은 공통적이었다. 낮은 상태와 혼합 상태 모두 10㎕가 나왔고, 낮은 상태, 혼합 상태, 높은 상태 모두 20㎕의 물이 나왔다. 연구팀은 어떤 상황에서 어느 정도 물이 나오는지를 숨겨놓고, 동물들이 일련의 시도를 통해 추론할 수 있는지 확인할 수 있게 설계했다. 연구팀은 경제학의 ‘지불 의사’ 과제를 본떠서 만들었다. 사람들이 특정 물품을 얻는데 얼마를 지불할 의사가 있는지 묻는 것으로 이번 연구에서는 쥐들이 시간을 대가로 지불하도록 한 것이다. 쥐들이 추론 능력이 있다면 낮은 상태의 급수구에서 20㎕의 물이 나오는 것을 기다리는 시간보다 높은 상태 급수구에서 같은 양의 물이 나오는 것을 기다리는 시간이 더 짧을 것이라고 연구팀은 가정했다. 그 결과, 쥐들은 적은 양의 물이 필요할 때는 낮은 상태의 급수구를 이용했고, 더 많은 물을 빨리 마셔야 할 때는 높은 상태의 급수구를 이용하는 것이 관찰됐다. 혼합 상태의 급수구는 생쥐들이 한쪽 급수구에 몰린다든지 하는 특수한 상황이 아니면 거의 이용하지 않았다. 같은 양의 물이라도 기다릴 가치가 크거나 적다는 것을 파악한 것이다. 그렇지만, 훈련받지 않은 일반 생쥐는 이런 추론에 이르지 못했다. 그렇지만, 훈련받은 생쥐들도 안와전두피질을 제거하거나, 신호 전달을 차단할 경우 사용할 수 있는 보상을 판단하지 못하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 생쥐들의 1만 개 이상의 뉴런 기록을 분석해 안와전두피질이 추론에 직접적으로 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구를 이끈 크리스틴 콘스탄티노플 교수(신경과학)는 “동물들도 단순히 주변 환경에 반응하는 것만으로는 생존이 쉽지 않다”며 “상황을 객관적으로 보고, 추론해야 하는 것은 신경계가 수행하는 가장 중요하고 복잡한 인지 과정 중 하나로 이번 연구를 통해 동물들도 이 기능을 수행하는 뇌 부위가 있다는 것을 확인했다”고 설명했다. 콘스탄티노플 교수는 “이번 연구 결과는 추론 능력이 저하되는 양극성 장애나 조현병 같은 신경정신 질환의 본질에 접근하는 데 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.

요즘 영상 콘텐츠의 대세는 아무래도 ‘먹방’(먹는 방송)과 ‘쿡방’(요리 방송)이다. 인간의 가장 원초적 본능이라고 하는 식욕을 자극하기 위한 것들이다. 식욕은 즐거움 때문이든, 에너지 섭취를 위함이든 뇌의 여러 영역 간 복잡한 상호 작용의 결과다. 문제는 이런 식욕이 과해 건강에 문제를 일으키는 경우다. 식욕 억제를 통해 체중 감량을 촉진하는 약물들이 많이 나오고 있지만, 뇌 네트워크에 미치는 영향은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 이런 가운데, 미국 펜실베이니아대 의대 신경외과, 정신건강과, 신경과학과, 공학 및 응용과학대 생명공학과, 유타대 의대, 듀크대 의대 신경외과, 공대 의생명공학과, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 신경과학 및 인간 행동 연구소, 필라델피아 재향군인 병원 공동 연구팀은 성분명 티르제파타이드인 약물 ‘마운자로’가 통제 불능의 섭식 행동을 보이는 사람의 뇌 활동을 억제하고 음식에 대한 갈망도 몇 달 동안 줄여주는 것으로 확인됐다. 이번 연구에는 펜실베이니아대에서 연구하고 있는 최원경 박사, 노영훈 박사가 제1 저자로 참여했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 의학’ 11월 18일 자에 실렸다. 마운자로는 제2형 당뇨 관리를 위해 승인된 주사제 형태의 전문의약품으로 체중 감량 효과도 뛰어나 비만 치료제로도 활용되고 있다. 최근에는 타르제파타이드 같은 GLP-1 수용체 작용제는 체중 감량을 촉진하지만, 불규칙한 섭식 행동을 어떻게 조절하는지 명확히 밝혀지지 않고 있다. 이에 연구팀은 중증 비만과 섭식 행동 조절에 어려움을 겪고 있는 참가자 세 명에게 전극을 부착해 뇌 활동을 기록하고 분석했다. 조사 결과, 음식에 대한 강한 강박과 갈망은 측좌핵에서 강한 저주파 뇌 신호(델타-세타 활동)와 연관돼 있음이 확인됐다. 실험 참가자 2명에게 해당 뇌 영역에 치료용 심부 뇌 자극을 가하면 뇌 신호와 음식 강박이 감소한다는 점을 확인함으로써 델타-세타 활동이 음식 강박과 갈망의 생체 지표가 될 수 있음을 입증한 것이다. 비만 대사 수술받은 참가자는 당뇨 관리를 위해 타르제파타이드를 투여받았는데, 이것 역시 음식 갈망과 체중을 줄여줬다. 약물 투여나 심부 뇌 자극이 중단되고 몇 달이 지나면 다시 뇌 신호가 원상 복구되고 음식 강박이 다시 나타났다. 연구를 이끈 케이시 할펀 펜실베이니아대 의대 교수는 “이번 연구로 식욕억제제와 같은 약물이 어떻게 뇌 활동을 변화할 수 있는지 아는 것은 섭식 습관과 음식에 대한 강박, 섭식 장애에 대한 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다.

소음 속에서 상대방 말을 잘 알아듣지 못하는 것이 단순히 귀의 문제가 아니라 인지 능력과 관련이 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 워싱턴대 연구팀은 지능지수(IQ)가 낮을수록 시끄러운 환경에서 대화 내용을 파악하는 데 더 어려움을 겪는다는 사실을 밝혀냈다. 과학 전문 매체 사이언스얼러트는 국제 학술지 ‘플로스 원’에 게재된 워싱턴대 연구팀의 최근 연구 결과를 12일 소개했다. 연구팀은 자폐증 환자 12명, 태아 알코올 증후군 환자 10명, 일반인 27명을 대상으로 실험을 진행했다. 태아 알코올 증후군은 임신 중 산모의 음주로 태아의 뇌와 신체 발달에 장애가 생기는 선천성 질환이다. 자폐증과 태아 알코올 증후군 환자들은 모두 소음 환경에서 듣기 어려움을 겪는 것으로 알려져 있으며, IQ 수준도 다양하게 나타난다. 연구팀은 참가자들에게 컴퓨터 프로그램으로 만든 대화를 들려주면서 동시에 여러 사람의 목소리를 함께 들려주는 실험을 했다. 이른바 ‘칵테일 파티 문제’로 불리는 상황을 재현한 것이다. 실험 결과 IQ가 낮은수록 이 과제를 더 어려워하는 경향이 나타났다. 워싱턴대 청각 신경과학자 보니 라우 박사는 “인지 능력과 음성 인식 능력의 관계는 질환의 종류와 상관없이 나타났다”며 “세 그룹 모두에서 일관된 결과가 확인됐다”고 밝혔다. 실험 참가자들은 모두 청력 검사에서 정상 판정을 받은 것으로 나타났다. 이는 시끄러운 환경에서 듣기 어려움을 겪는 것이 귀 자체의 문제라기보다는 특정 인지 기능과 더 관련이 있다는 의미다. 이는 상식적으로도 충분히 납득할 만하다. 소음 속에서 누군가의 말을 알아듣는다는 것은 여러 소리를 구분하고, 무엇이 중요한지 판단하며, 말소리를 분리해내는 복잡한 과정이다. 대화를 이어가려면 들어오는 청각적·시각적 신호들에 주의를 기울이고 이해하면서 동시에 미소나 고개 끄덕임 같은 적절한 반응을 보여야 한다. 라우 박사는 “이 모든 요소들이 시끄러운 상황에서 의사소통할 때의 인지 부담을 증가시킨다”고 말했다. 일상에서도 이런 상황은 흔하다. 붐비는 카페에서 주문할 때, 시끄러운 교실에서 선생님 말씀을 들을 때, 번화한 거리에서 길을 물을 때 등이 그렇다. 연구팀은 실험 규모가 상대적으로 작다는 점을 인정하면서도 이번 연구 결과가 이런 상황에서 어려움을 겪는 사람들을 돕는 데 활용될 수 있다고 제안했다. 예를 들어 특정 학생을 교실 앞쪽으로 자리를 옮겨주는 식의 방법이 가능하다. 라우 박사는 “청력 손실이 없어도 식당이나 다른 어려운 실제 상황에서 듣는 데 어려움을 겪을 수 있다”고 강조했다.

가위바위보 내기에서 이기기 위해서는 승부에 관한 생각을 최대한 비우는 게 가장 좋다는 해외 연구 결과가 발표돼 눈길을 끈다. 10일(현지시간) 영국 데일리메일 보도에 따르면 호주 웨스턴시드니대 소속 데니스 모렐 박사는 “가위바위보에서 여러 번 이기는 최적의 전략은 가능한 한 예측 불가능하게 행동하는 것”이라고 말했다. 모렐 박사는 특히 앞선 판 결과에 얽매이지 말아야 한다고 강조했다. 이미 확정된 승부의 결과를 되뇌며 어떤 손 모양을 낼지 고민할수록, 오히려 상대가 눈치채기 쉬운 ‘패턴’이 생긴다는 것이다. 이러한 주장을 증명하기 위해 모렐 박사 연구팀은 참가자 62명을 모집해 컴퓨터 가위바위보 실험을 벌였다. 참가자들이 가위바위보 대결 총 1만 5000판을 펼칠 동안 뇌에서 일어나는 의사결정 과정을 뇌파 측정으로 추적 관찰하는 방식이다. 그 결과, 연구진은 뇌파 흐름만으로 참가자들이 어떤 손 모양을 낼지 예측할 수 있었다. 맞대결에서 내밀기로 결심한 손 모양에 따라 서로 다른 뇌 활동 패턴이 나타났다는 뜻이다. 아울러 참가자가 이전 판 결과를 떠올리고 있는지도 뇌 데이터 분석을 통해 확인됐다. 실제로 앞선 판 승부에 관해 생각한 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 가위바위보 맞대결에서 더 자주 패했다. 또 참가자들은 대개 특정 손 모양을 반복해 내는 걸 꺼리는 경향이 있었다. 이는 뇌의 의사결정 과정이 앞선 판 결과에 쉽게 영향을 받고 있다는 의미다. 특정 손 모양에 대한 일반적인 선호도도 확인됐다. 참가자 중 절반 이상이 ‘바위’를 선호했고, 뒤이어 ‘보자기’와 ‘가위’ 순이었다. 세 가지 손 모양의 승률이 수학적으로 같은데도 무의식적 편향성이 나타난 것이다. 이를 두고 연구진은 ‘바위’가 가장 강하다는 본능적 인식 때문에 이 같은 결과가 나온 것 같다고 설명했다. 연구진은 “인간은 대체로 바로 앞에 벌어진 일에 영향을 받고, 스스로 판단한 추세를 통해 자신에게 유리한 상황을 찾으려 하는 경향이 있다”며 “본능적으로 과거에 끌리기 때문에 완전한 무작위성을 유지하기 어렵다”고 진단했다. 그러면서 이번 연구를 통해 얻을 수 있는 교훈이 “단순한 게임부터 국제 정치까지, 과거의 일에 과하게 얽매이지 않는 사람이 미래에 ‘승리’할 가능성이 더 크다는 것”이라고 강조했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘사회인지 및 정서신경과학’(Social Cognitive and Affective Neuroscience)에 실렸다.

미국 스탠퍼드대 의대 영상의학과, 신경과, 신경과학과, 신경외과, 정신과 및 행동과학과, 발달생물학과, 생물물리학과, 재료과학과 공동 연구팀은 뇌출혈로 발생한 신경 독성 잔해물을 저강도 초음파 치료로 효과적으로 제거할 수 있다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 11월 11일 자에 실렸다. 혈액세포나 각종 체내 노폐물이 뇌에 축적되면 염증을 유발하고 신경세포를 손상할 수 있다. 이런 신경 독성 잔해물의 축적은 뇌졸중, 뇌진탕, 치매 같은 질병과도 밀접하게 연관된다. 연구팀은 생쥐에게 뇌출혈과 뇌졸중을 유발한 뒤 저강도 초음파 시술을 했다. 그 결과 초음파 치료를 받은 쥐들은 치료받지 않은 쥐들보다 뇌 염증과 신경세포 손상이 눈에 띄게 줄었다. 특히 뇌내출혈을 일으킨 생쥐 중 초음파 치료를 받은 생쥐들은 생존율, 증상 완화, 행동 테스트 등에서 더 나은 결과를 보였다. 또 초음파 치료를 받은 생쥐들이 더 오래 살았고 뇌부종이 줄었으며 체중 회복도 좋았고 방향 전환 능력, 근력 테스트에서도 높은 점수를 보였다.

세계적인 베스트셀러 작가 댄 브라운이 8년 만에 신작을 발표한다. 《다빈치 코드》, 《천사와 악마》, 《인페르노》 등으로 전 세계 독자들의 사랑을 받은 그가 신작 《비밀 속의 비밀(The Secret of Secrets)》을 오는 11월 27일 문학수첩을 통해 출간한다. 출간 전부터 국내외 출판계의 기대가 높으며, 예약 판매는 11월 14일부터 주요 온라인 서점에서 시작된다. 이번 작품은 댄 브라운의 대표 시리즈 주인공인 하버드대 기호학자 로버트 랭던 교수가 다시 등장한다. 체코 프라하를 시작으로 런던과 뉴욕을 배경으로 펼쳐지는 미스터리 스릴러로, 인간 의식의 본질과 과학·신화·역사가 교차하는 거대한 음모를 다룬다. 작가는 “이 소설은 지금까지 쓴 작품 중 가장 플롯이 정교하고 완성도가 높다”며 “집필 과정 자체가 잊을 수 없는 발견의 여정이었다”고 밝혔다. 이야기는 랭던이 오랜 동료이자 연인인 노에틱 과학자 캐서린의 초청으로 프라하를 방문하면서 시작된다. 그러나 강연을 앞둔 캐서린이 돌연 실종되고, 출간을 앞둔 연구 원고까지 사라지면서 사건은 미궁으로 빠져든다. 프라하의 고딕 건축물과 고대 신화, 신경과학이 교차하는 배경 속에서 랭던은 암호와 상징의 미로를 따라가며 진실에 다가선다. 《비밀 속의 비밀》은 댄 브라운 특유의 상징 해석과 역사적 고증, 과학적 상상력이 절묘하게 어우러진 작품이다. 빠른 전개와 긴장감 있는 구성, 철학적 질문이 동시에 녹아 있어 단순한 추리소설을 넘어선 ‘지적 스릴러’로 평가된다. 작품 속 곳곳에는 예술과 종교, 과학과 인간 정신에 관한 사유가 담겨 있으며, 독자는 극적인 반전 속에서 인간 인식의 한계를 되묻게 된다. 출간 전부터 영국, 미국, 프랑스, 독일 등 세계 15개국에서 출판 계약이 성사되며 글로벌 화제를 모았다. 해외 주요 문학 매체들은 “《다빈치 코드》 이후 가장 완성도 높은 작품”이라고 평하며, “댄 브라운이 다시 독자들의 밤을 지배할 준비를 마쳤다”고 보도했다. 문학수첩은 “이번 작품은 인간의 정신과 의식에 대한 본질적인 질문을 던지는 철학적 스릴러로, 기존 독자뿐 아니라 새로운 세대에게도 깊은 울림을 줄 것”이라며 “한국 독자들이 세계적인 작가의 최신작을 가장 빠르고 완성도 높은 번역으로 만나볼 수 있도록 준비했다”고 밝혔다. 《비밀 속의 비밀》은 총 2권으로 구성되어 있으며, 1권은 11월 27일 정식 출간된다. 문학수첩은 1991년 창립 이후 《해리포터》 시리즈, 《다빈치 코드》 등 세계적인 베스트셀러를 국내에 선보여 온 종합출판사다. “책으로 전하는 사랑”이라는 철학을 바탕으로 대중성과 문학성을 함께 추구해 온 문학수첩은 이번 신작을 통해 다시 한번 세계문학과 한국 독자 사이의 다리 역할을 이어갈 예정이다.

인체 유해 물질이 증가하면서 생기는 생화학적 불균형 상태인 ‘산화 스트레스’는 단백질, 지질, DNA 등 세포 주요 분자와 반응해 손상을 일으킨다. 대사성 질환, 심혈관 질환, 신경계 질환은 물론 노화 현상도 산화 스트레스의 결과다. 미국 스탠퍼드대 의대 비교의학과와 정신의학 및 행동과학과, 미시간 앤아버대 신경과학과, 하버드대 의대 공동 연구팀은 비정상적 반복 행동인 ‘정형행동’이 산화 스트레스 때문이라는 사실을 생쥐 실험으로 규명했다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 11월 6일 자에 실렸다. 정형행동은 반복적이고 비정상적이며 겉보기에는 뚜렷한 목적이나 기능이 없어 보이는 행동을 일컫는다. 이 행동은 환경적 요인이나 심리적 스트레스에 대한 반응으로 나타나는 경우가 많다. 틱 장애가 대표적이다. 실험 동물, 동물원 동물, 가축을 포함한 거의 모든 사육동물은 물론 신경발달장애가 있는 사람에게서 흔히 관찰된다. 그러나 정형행동이 어떻게 나타나게 되는지 원인은 여전히 불분명하다. 연구팀은 생쥐의 정형행동 심각도와 산화환원 불균형 사이에 연관이 있는지 확인하기 위해 산화환원 불균형의 표준 생체 지표인 항산화 글루타치온의 혈중 농도를 측정했다. 그 결과 연구팀은 산화환원 불균형 관련 단백질과 글루타치온 수치, 정형행동 심각도 간에 강한 연관성이 있음을 관찰했다. 재미있는 점은 어린 생쥐에게서는 글루타치온 수치가 정형행동 심각도와 양(+)의 상관관계를 보였지만, 나이 든 생쥐에게서는 상관관계가 관찰되지 않았다는 것이다. 연구팀이 최신 단백질체학(프로테오믹스) 접근법을 활용해 정형행동과 관련한 바이오마커를 조사한 결과, 모든 종의 생쥐가 관련 단백질을 갖고 있음이 확인됐다. 연구를 이끈 조지프 가너 스탠퍼드대 의대 교수(비교의학)는 “이번 연구 결과에서 발견된 많은 단백질은 신경 발달 및 정신 질환과도 연관돼 있어 반복 행동을 수반하는 신경 장애에 대한 새로운 진단법과 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

학생들이나 뭔가를 배우는 사람들이 바라는 바는 새로 배운 것을 잘 기억하는 것이다. 그래서, 서점가는 물론 온라인에서도 기억술에 관한 내용들은 사람들의 눈길을 끈다. 이런 상황에서 뇌 과학자들이 새로운 사실을 배워서 잘 기억할 수 있는 방법을 찾아냈다. 이탈리아 트렌토대 마음·뇌 과학 연구센터 연구팀은 학습 중 뇌 특정 영역에서 나타나는 활동의 질이 새로 학습한 내용을 성공적으로 습득하는 것과 밀접한 관계를 갖는다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경 과학 저널’ 10월 20일 자에 실렸다. 사람들이 개인적 경험을 더 쉽게 기억한다는 사실은 잘 알려졌지만, 비인격적 정보를 학습하는 데 관여하는 뇌 영역과 전략은 불분명하다. 이에 연구팀은 29명의 성인 남녀를 대상으로 ‘왕좌의 게임’ 같은 판타지 작품을 바탕으로 한 세 개의 가상 문명에 대한 120개의 허구적 사실을 학습하고 외우도록 했다. 연구팀은 학습 과제를 수행하는 동안 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 뇌의 활성화 부위를 촬영했다. 또, 이틀이 지난 뒤 연구팀은 기억력 테스트를 통해 어떤 사실을 더 잘 기억하는지 평가했다. 연구 결과, 학습 과정에서 장소와 인물에 대한 의미론적 정보에 민감한 특정 영역들이 활발하게 움직이는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 개인적 경험과 관련된 정보를 학습하고 기억할 때 활성화되는 부위와 새로운 정보를 기억할 때 활성화되는 부위는 차이를 보였다. 연구를 이끈 스콧 페어홀 트렌토대 교수(인지과학)는 “이번 연구 결과는 세계에 관한 새로운 사실을 학습하는 메커니즘과 우리 삶에서 일어난 일을 기억하는 데 관여하는 뇌 메커니즘과 부분적으로 다르며 서로 다른 구조에 의존한다는 것을 보여준다”고 말했다. 한편, 캐나다 맥길대 심리학과 연구팀은 서로 다른 스토리텔링 전략이 뇌가 그 경험을 기억으로 저장하고 나중에 회상하는 방식에 영향을 미친다는 연구 결과를 뇌신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경 과학 저널’ 10월 20일 자에 발표했다. 연구팀은 같은 핵심 사건을 바탕으로 하지만 서로 다른 방식으로 구성된 이야기를 만들었다. 하나는 핵심 사건을 경험하는 동안 개인의 감정과 해석을 묘사하는 세부 사항을 포함하고, 다른 하나에는 핵심 사건에 대한 개인의 구체적 관찰과 같은 지각적 세부 사항을 포함했다. 연구팀은 35명의 성인 남녀에게 각각의 이야기를 들려주며 신경 영상을 촬영했다. 그 결과, 서로 다른 유형의 이야기를 들을 때 활성화되는 뇌신경 네트워크는 차이를 보였으며, 그 차이에 따라 이야기 핵심 요소를 얼마나 잘 기억하는지 예측할 수 있었다. 연구팀은 사람들이 사건에 대해 듣는 방식에 따라 기억을 형성하는 방식이 달라진다고 밝혔다. 연구를 이끈 시그니 셀던 맥길대 교수(행동 신경학)는 “노년층은 경험한 사건을 기억할 때 개념적 기억 체계를 더 많이 활용하고, 젊은 층은 지각적 기억 체계를 선호하는 것처럼 개인과 집단은 서로 다른 기억 체계를 선호한다”며 “기억력을 향상하기 위해서는 연령대별로 정보를 맞춤화하는 것이 필요하다”고 설명했다.

기초과학연구원(IBS·원장 노도영)은 신경과학과 우주 암흑물질 분야의 세계적 석학들이 참여하는 ‘IBS 콘퍼런스’를 개최한다. IBS 콘퍼런스는 국제 연구 협력 네트워크 구축을 위해 2013년부터 열렸다. ‘IBS 신경 및 교세포 기능 콘퍼런스’는 23, 24일 이틀 동안 성균관대 자연과학 캠퍼스(경기 수원) 의과대 대강당에서 열린다. 이 콘퍼런스에서는 신경 파동, 인지·감각 처리의 연계, 스트레스와 전전두엽 기능의 관계, 노화에 따른 전전두엽 신경망의 변화 등 전전두엽 기능 연구의 최신 성과와 핵심 주제를 논의한다. ‘IBS 암흑세계 탐구 콘퍼런스’는 오는 27~30일 대전 IBS 과학문화센터에서 열린다. 이 콘퍼런스에는 알도 이안니 이탈리아 국립 핵물리연구소(INFN) 박사, 앤드루 롱 미국 라이스대 교수, 그레이 리브카 워싱턴대 교수, 다카하시 후미노부 일본 도호쿠대 교수 등이 연사로 나서 암흑물질과 암흑에너지, 중성미자, 우주론, 입자 물리 표준모형을 넘어선 새로운 이론 등 우주를 이루는 물리학적 본질을 주제로 최신 연구 결과를 공유하고 향후 연구 방향도 함께 모색한다.

뇌과학 최고 권위 학술지 ‘Neuron’ 게재세타파 이동파, 단기기억 용량·지속시간 관장 규명 방금 외운 전화번호나 주소를 금세 잊어버리는 경험은 누구나 가지고 있다. 인간의 ‘단기기억’(working memory)이 가진 용량과 지속시간의 한계 때문이다. 이처럼 일상에서 빈번하게 발생하는 단기기억의 한계 원인과 그 작동 원리를 국내 연구진이 세계 최고 권위 학술지에 발표하며 주목받고 있다. 서울과학기술대학교는 한효빈 본교 융합교양학부 교수가 얼 밀러(Earl Miller) 미국 MIT 교수, 팀 부쉬만(Tim Buschman) 프린스턴대 교수 연구팀과 공동연구를 통해 단기기억의 근본적인 제약을 만드는 뇌의 작동 메커니즘을 규명했다고 22일 밝혔다. 이번 연구는 뇌과학 분야 최고 권위 학술지인 ‘뉴런’(Neuron)에 게재될 예정으로(DOI: 10.1016/j.neuron.2025.09.031), 이는 클래리베이트(Clarivate) 최신 JCI 랭킹 기준 신경과학(Neurosciences) 분야 상위 1.43%에 해당하는 세계적 성과라는 게 서울과기대의 설명이다. 연구팀은 단기기억의 한계를 뇌의 비교적 느린 리듬인 세타파(Theta Wave, 4-8 Hz)에서 찾았다. 세타파는 집중과 기억과 관련된 대표적인 뇌파다. 원숭이의 전전두엽에서 신경 활동을 정밀하게 분석한 결과, 단기기억에 담긴 정보가 세타파의 특정 위상(phase)에 맞춰 유지되거나 흐려지는 현상이 발견됐다. 더 나아가 연구팀은 단기기억의 용량과 지속시간을 제한하는 핵심 구조를 밝혀냈다. 세타파가 공간적 정보가 투사되는 뇌 영역(전두안영역)에서 ‘이동파’(traveling wave)의 형태로 나타나며, 이 파동이 단기기억을 표상하는 세포들의 활동을 실시간으로 지휘하고 통제한다는 것이다. 연구팀은 이처럼 세타파가 단기기억 정보가 성공적으로 인출될 수 있는 ‘생리적 조건’을 만들어 시공간적 제약을 형성하는 구조임을 확인했다. 특히, 뇌 자극 실험을 통해 세타파를 인위적으로 조작할 경우 인간의 단기기억을 강화할 수 있는 가능성까지 열었다. 이번 연구는 단기기억을 ‘뇌 어딘가에 저장된 정적인 정보’로 이해하던 기존 관점에서 벗어나, ‘뇌파라는 동역학적 파도 속에서 지속적으로 새로고침되는 과정’으로 이해하는 전환점을 마련했다. 쉽게 비유하면, 음악의 박자에 따라 춤이 매끄럽게 이어지거나 어긋나듯, 단기기억도 뇌의 실시간 상태에 맞춰 그 성능이 달라진다는 의미다. 이러한 발견은 노화, 치매, ADHD(주의력결핍 과잉행동장애)처럼 단기기억 손상과 관련된 신경과학적 메커니즘을 깊이 이해하는 새로운 관점을 제공한다. 나아가 세타 뇌파를 표적으로 한 비침습적 뇌 자극 기술을 활용해 ‘노화를 역행시킬 수 있는 기술’(역노화 기술)의 시발점이 될 수 있다는 점에서 학계의 기대를 모으고 있다. 연구를 주도한 한 교수는 “단기기억은 흔히 책상에 비유된다. 뇌는 방대한 정보를 저장할 수 있지만, 한 번에 꺼내 살펴볼 수 있는 양은 책상 위에 펼칠 수 있는 책처럼 극히 제한적”이라며 “이번 연구는 그 책상이 어디에 있고 어떻게 관찰할 수 있는가에 대한 답을 제공하며 단기기억의 생물학적 실체를 밝혀냈다는 점에서 큰 의의가 있다”고 설명했다. 한 교수는 또한 “역노화 기술 개발을 위한 인간 임상실험 준비를 대부분 마쳤다”고 밝혀 향후 연구 확장에 대한 기대를 높였다. 이번 연구는 산업자원통상부 산업기술알키미스트 사업, 한국연구재단 우수신진연구(씨앗) 사업 및 서울과기대 교내연구비의 지원을 받아 수행됐다.

코로나19 바이러스가 감염된 남성의 정자에 변화를 일으켜 자녀의 정신건강에 영향을 주는 것으로 나타났다. 호주 멜버른의 플로리 신경과학 및 정신건강 연구소 연구진은 최근 네이처 커뮤니케이션에 게재한 논문을 통해 이같은 내용을 발표했다. 연구진은 코로나19 바이러스를 감염시킨 수컷 쥐를 건강한 암컷 쥐와 교배시킨 뒤 태어난 새끼의 건강 상태를 살펴봤다. 논문의 제1저자인 엘리자베스 클리먼 박사는 “코로나19 바이러스에 감염된 수컷에게서 태어난 새끼는 감염되지 않은 수컷에게서 태어난 새끼보다 더 불안한 행동을 보였다”고 말했다. 특히 딸의 경우 뇌에서 감정을 조절하는 부위 중 하나인 해마의 특정 유전자 활동에 ‘상당한 변화’가 나타났다. 이는 불안이나 우울증, 기타 정서 행동에 중요한 역할을 한다. 공동 교신저자인 캐롤라이나 구버트 박사는 “해마와 다른 뇌 영역에서 일어나는 이런 종류의 변화가 후생유전학적 유전과 뇌 발달 변화를 거쳐 후손의 불안 증가에 영향을 미친 것으로 보인다”고 설명했다. 감염된 수컷의 정자에서 추출한 RNA(리보핵산)를 분석한 결과 코로나19 바이러스는 뇌 발달에 중요한 역할을 담당하는 유전자의 조절에 관여하는 일부 분자를 포함해 다양한 분자를 변형시킨 것으로 나타났다. 수석 연구원인 앤서니 해넌 교수는 이 연구가 임신 전에 아버지가 코로나19 바이러스에 감염되면 자녀의 행동과 뇌 발달에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준 최초의 연구라고 말했다. 해넌 교수는 “특히 코로나19 바이러스에 감염된 사람의 정자와 그 자손에 대한 더 많은 연구가 필요하지만, 이번 연구 결과는 코로나19 팬데믹이 미래 세대에 장기적인 영향을 미칠 수 있음을 시사한다”고 지적했다. 그러면서 “만약 이 연구 결과가 인간에게도 적용된다면 전 세계 수백만명의 어린이와 그 가족들도 비슷한 영향을 받았을 수 있기 때문에 공중보건 정책에 중대한 고려 사항이 된다”고 강조했다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 2020년 초 본격화한 코로나19 팬데믹으로 인해 전 세계적으로 700만명이 넘는 사망자가 발생한 것으로 집계됐다. 미처 집계되지 못한 사망자까지 고려하면 실제 사망자 수는 훨씬 많았을 것으로 추정된다. 또 코로나19 팬데믹은 신체뿐만 아니라 정신건강에도 큰 영향을 미쳤다. 특히 사회 활동이 중요한 시기에 격리를 요구받아야 했던 젊은이들이 정신건강에 가장 큰 타격을 받은 것으로 나타났다. 2023년 네이처 인간행동에 발표된 15개국의 약 40개 연구를 검토한 결과 팬데믹 당시 대면 교육이 중단되면서 발생한 학습 격차가 여전히 충분히 메워지지 못한 것으로 조사됐다.

엄마와 아이의 애착 관계는 아이의 신체적, 사회적, 정서적 발달과 밀접하게 연관돼 있다. 안정적 애착은 아이가 세상을 긍정적으로 인식하고 다른 사람과 건강한 관계를 맺는 기반이 된다. 물리적 접촉뿐만 아니라 음성도 애착 관계 형성에 중요한 역할을 한다. 실제로 엄마의 목소리가 태아기부터 아동기까지 뇌 발달, 사회성, 정서 안정에 깊이 관여한다는 연구 결과도 많다. 미국 스탠퍼드대 의대 연구팀은 병원에서 집중 치료를 받는 미숙아에게 정기적으로 엄마의 목소리를 들려주면 아이의 언어중추가 정상 발달하는 데 도움이 된다고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 뇌과학 분야 국제 학술지 ‘최신 인간 신경과학’ 10월 14일 자에 실렸다. 태아의 청각은 임신 기간 40주 중 절반이 조금 지난 시점인 24주쯤부터 발달한다. 임신 후기에는 엄마의 목소리를 포함해 많은 소리가 태아에게 전달된다. 기존 연구에 따르면 신생아는 출생 시 어머니 목소리를 인식하며 부모가 쓰는 모국어 소리를 다른 언어보다 선호한다. 이런 연구 결과들을 근거로 임신 후반기에 엄마 목소리를 자주 들려주는 것이 뇌 성숙에 도움이 된다고 알려졌다. 많은 연구에서 엄마의 목소리는 단순한 소리가 아니라 아이의 뇌에 광범위하면서도 특정 신경 회로를 활성화하는 강력한 자극이 된다고 밝혀졌다. 태아는 엄마의 몸 안에서 신체 조직 진동을 통해 전달되는 목소리의 멜로디와 운율에 익숙해지는데, 이는 출생 후 언어 습득의 핵심 과정이기도 하다. 조산아에게 엄마의 음성과 심장박동 소리를 녹음해 들려주면 일반적인 치료만 받은 미숙아들보다 청각 피질이 유의미하게 발달했다는 연구 결과들도 있다. 이에 연구팀은 예정일보다 8주 이상 일찍 출생한 조산아 46명을 무작위로 두 그룹으로 나눠 실험했다. 선천성 기형이나 심각한 합병증이 없으며 퇴원을 앞두고 중간 치료실에 입원한 아이들만 대상으로 했다. 엄마들은 자기 모국어로 동화책 ‘패딩턴 베어’의 한 장을 읽어 녹음했다. 한쪽 그룹에는 녹음된 엄마의 목소리를 10분 간격으로 총 160분 들려주고, 다른 쪽은 들려주지 않았다. 연구팀은 부모의 다른 행동이 실험에 영향을 미치는 것을 막기 위해 밤에 틀어 줬다. 밤에 들려준 또 다른 이유는 자궁 내 태아가 엄마의 소리를 듣는 것과 유사한 환경을 조성하기 위해서였다. 실험 대상 조산아들은 퇴원할 때 건강검진 차원에서 뇌 MRI를 찍었다. 연구팀은 ‘대뇌 궁상 섬유 다발’, 특히 언어 처리에 관여하는 좌측 궁상 섬유 다발에 주목했다. 그 결과 엄마가 읽어 주는 동화를 규칙적으로 들은 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 좌뇌 궁상 섬유 다발 백질이 훨씬 성숙하고 발달한 것이 관찰됐다. 만삭 출산한 아이들과 비슷한 수준으로 언어 경로가 발달한 것도 확인됐다. 연구를 이끈 멜리사 스칼라 스탠퍼드대 교수는 “이번 연구는 엄마의 목소리가 아이의 정서적 안정뿐만 아니라 생물학적 뇌 발달에 직접 이바지한다는 과학적 근거를 제공한다”며 “부모는 다른 어떤 수단보다 아이의 뇌 발달에 도움을 준다는 것을 알 수 있다”고 말했다. 스칼라 교수는 “이번 연구 결과는 아이들의 뇌 발달에서 상대적으로 작은 시도가 큰 차이를 만든다는 사실을 보여 준다”고 덧붙였다.

건강한 식습관과 꾸준한 운동에도 불구하고 뱃살이 줄지 않는다면 수면과 스트레스가 원인일 수 있다는 전문가의 분석이 나왔다. 이 두 가지 요인이 식욕을 바꾸고, 신진대사를 늦추며, 자연스러운 지방 연소 리듬을 깨뜨린다는 것이다. 지난 27일(현지시간) 미국 시사주간지 뉴스위크에 따르면 전문가들은 제대로 쉬지 못하고, 스트레스가 쌓이면 체내 에너지를 고갈할 뿐만 아니라 특히 복부에 지방을 저장하도록 신체에 신호를 보내는 호르몬 변화를 유발한다고 지적했다. 내과 전문의 레스햄 우탐찬다니 박사는 “장기간 코르티솔 수치가 상승해 발생하는 과도한 내장 지방은 몸의 스트레스 반응이 건강하지 않다는 신호”라며 “코르티솔은 생존에 필수적인 호르몬이지만, 너무 오랫동안 높게 유지되면 신체에 에너지를 저장하라는 신호를 보낸다”고 설명했다. 우탐찬다니 박사에 따르면 만성 스트레스로 인해 코르티솔 수치가 높게 유지되면 단 음식과 열량이 높은 음식에 대한 갈망이 생기고, 식욕이 증가하며, 체내에서 남는 열량을 장기를 둘러싼 내장 지방으로 저장하도록 만든다. 그는 “복부의 지방 세포는 코르티솔에 특히 민감해 지방을 더 쉽게 축적한다. 또 코르티솔 수치가 높아지면 신진대사가 느려지고 근육량이 감소해 인슐린 저항성이 악화할 수 있다”고 했다. 미국 국민건강영양조사(NHANES)에 따르면 하루 7시간 미만 잔 성인의 비만율이 그렇지 않은 사람에 비해 높은 것으로 나타났다. 또 다른 연구에 따르면 수면 시간이 짧으면 과일과 채소 섭취는 줄고, 당분과 지방 함량이 높은 음식을 더 많이 섭취하게 된다고 한다. 수면 진단 회사인 웨스퍼의 신경과학자 첼시 로르샤이브는 “수면은 신진대사, 혈당 조절, 호르몬 조절을 포함한 신체의 여러 시스템에 영향을 미친다”고 말했다. 로르샤이브는 수면 부족이 식사 후 포만감을 조절하는 호르몬인 렙틴의 기능을 감소시키고, 배고픔 호르몬인 그렐린 수치를 증가시킨다고 설명했다. 이는 잠을 못 잔 사람들이 잘 잔 사람들보다 더 자주 먹고, 고열량 음식을 선택하는 이유라고 로르샤이브는 전했다. 또한 로르샤이브에 따르면 수면 부족은 교감 신경 활동을 증가시켜 코르티솔 분비도 증가시키는데 이에 따라 간에서 포도당 생성이 늘어나고 결과적으로 인슐린 민감도와 당 내성을 감소시킨다. 수면 부족은 신진대사에 중요한 역할을 하는 장내 미생물군의 균형도 깨뜨리는 것으로 알려졌다. 전문가들은 건강한 체중을 유지하기 위해서는 스트레스를 제때 해소할 것을 강조했다. 우탐찬다니 박사는 “아침 기상 후 호흡과 명상을 통해 ‘마음 챙김’을 실천하고 건강한 코르티솔 리듬을 유지하기 위해 깨어난 후 약 1시간 정도는 커피를 마시지 말라”고 했다. 이어 “스트레스가 많은 날에는 걷기나 요가 등 가벼운 운동을 하고 7~9시간 자라”고 덧붙였다. 우탐찬다니 박사는 또 단백질이 풍부한 식사를 하되 채소를 먼저 먹고 지방, 탄수화물 순으로 먹으면 혈당이 급증하는 것을 최소화할 수 있다고 했다. 근육을 늘리고 포도당 대사를 개선하기 위해서는 규칙적으로 근력 운동을 하는 것도 도움이 된다는 게 그의 조언이다.

챗GPT로 대표되는 생성형 인공지능(AI)이 등장한 이후 사람들은 다양한 영역에서 이를 활용하고 있다. 말동무뿐만 아니라 심리상담까지 하는 경우가 생겨나고 있다. ‘생각하는 기계’의 등장은 단순히 편리함의 제공이라는 측면을 넘어 인간의 정체성까지 흔드는 상황이다. 교양 과학 계간지 ‘한국 스켑틱’ 가을호(43호)는 커버스토리 ‘AI 시대, 우리 인간이 생각해야 할 것들’에서 AI 시대를 살아가는 인류가 마주할 수밖에 없는 창작, 노동, 의식, 윤리 등 거대한 문제를 짚어봤다. 신경과학자 한정규 박사는 ‘어떤 천재적 인간보다 모든 지적 활동에서 훨씬 뛰어난 기계’인 초지능이 가능할지 살펴봤다. 한 박사는 AI 선구자인 어빙 존 굿이 제시한 ‘재귀적 자기 개선’ 개념이 초지능 등장의 실마리가 될 것이라고 설명했다. 재귀적 자기 개선은 초지능에서 가장 핵심적이면서 위험한 개념이다. AI가 인간 개입 없이 스스로 능력과 지능을 향상함으로써 외부 문제를 해결하는 것을 넘어 자기 구조와 과정을 지속해 관찰하고 개선하는 메타인지 능력을 발달시킨다는 것이다. 한 박사는 “초지능이 인간 지능을 압도하는 존재라면 그것은 우리 편일까, 아니면 새로운 위험이 될까”라며 “초지능이 현실화하기 전에 윤리적 설계와 방향성 설정이 우선돼야 한다”고 강조했다. 과학철학자 전진권 명지대 교수는 ‘AI에게 우리의 미래를 맡길 수 있을까’라는 글에서 AI의 핵심 메커니즘인 ‘블랙박스’ 문제를 파헤쳤다. 예를 들어, 질문을 넣으면 잠시 후 답을 적힌 종이를 내놓는 블랙박스가 있다고 하자. 아무리 복잡한 수학 문제를 넣어도 막힘 없이 풀어내지만, 상자 내부에서 어떤 일이 일어나는지 알 수 없다. 여기에 “어떤 회사에 지원해야 능력을 잘 발휘할 수 있을까”라는 질문을 넣었는데 도무지 짐작할 수 없는 회사 이름이 나왔다. 이렇게 인생이 걸린 문제를 넣었을 때 나오는 답을 믿고 미래를 맡길 수 있을까. 이것이 바로 AI는 높은 성능을 자랑하지만, 그 판단 과정은 정확히 알 수 없다는 ‘블랙박스’ 문제다. 얼굴 인식 AI가 인종 및 성별 편향성을 갖고 있다는 인식편향성과 학습 데이터에 따라 답변이 달라지는 클레버 한스 효과는 AI의 위험성을 보여주는 대표 사례다. 전 교수는 이런 문제의 해결책으로 설명할 수 있는 AI를 제시했다. AI 판단 근거를 인간이 이해할 수 있는 방식으로 드러내야 신뢰와 안전을 확보할 수 있다는 것이다. 그런가 하면 문화연구자 신현우와 정치경제학자 홍기빈 박사는 AI와 노동의 미래를 예측했다. 신현우는 빅테크 기업들은 노동을 통한 잉여가치가 아닌 데이터와 플랫폼 지대를 기반으로 부를 축적하고, 시민들은 점차 디지털 농노로 전락한다고 비판한다. 그렇지만 홍 박사는 AI가 가져올 노동의 종말이 불평등을 완화하고 모두가 가치 있는 활동에 몰두할 수 있는 유토피아적 가능성을 열 수도 있다고 말한다. 이를 위해서 이들은 “오픈소스 AI와 데이터 주권, 공유 원리에 기반한 새로운 사회계약이 필요하다”면서 “AI 시대에 어떤 사회 계약과 가치 기준을 세우느냐에 달려 있다”고 지적한다.

이토록 아름다운 뇌(래리 스완슨 외 5명 지음, 정지인 옮김, 정재승 감수, 아몬드) 뇌는 인간의 사고, 감정, 행동을 좌우하는 중심 기관이다. 그래서 뇌를 안다는 것은 인간을 이해한다는 것과 같다. 신비로운 뇌의 비밀을 파헤치기 위해 많은 과학자가 연구에 뛰어들고 있는 이유이기도 하다. 가장 선봉에 섰던 이가 바로 스페인 출신 의사 과학자로 ‘신경과학의 아버지’라 불리는 산티아고 라몬 이 카할 박사다. 그는 뇌가 개별 세포로 이뤄져 있다는 ‘뉴런주의’를 제창해 1906년 노벨생리의학상을 수상했다. 책에는 카할 박사가 그린 대표적인 그림 ‘대뇌 피질의 피라미드 뉴런’부터 한번도 공개되지 않은 도해까지 80여점의 그림이 실려 있다. 219쪽, 4만 7000원. 우리는 우리가 놀랍지 않다(이슬기 지음, 틈새의시간) 지난해 12월 3일 비상계엄 내란 직후 광장을 이끌어 간 중요한 축은 102030 여성들이었다. 이 책은 역사적 현장에서 선봉에 섰던 여성 10인의 인터뷰로 광장 이후의 경로를 추적하고 비전을 보여 준다. 여성의 눈으로 세상을 읽고 쓰는 칼럼니스트인 저자는 다양한 목소리를 통해 광장과 일상의 차이를 지우고, 삶 자체가 대의정치의 문턱을 낮출 수 있는 정치가 될 수 있다는 점을 설득력 있게 보여 주며, “광장은 닫혀도 정치력은 이전된다”고 강조한다. 296쪽, 2만원. 대항해시대의 동남아시아(앤서니 리드 지음, 박소현 옮김, 글항아리) ‘동남아시아’라고 부르는 지역을 자세히 살펴보면 언어, 문화, 종교가 너무 다양해 지리적 기준으로 묶어서 생각해도 될까 싶을 정도다. 그렇기 때문에 왕조나 거대 종교에서 눈을 돌려 평범한 동남아시아인의 생활상을 살펴보는 것이 이 지역을 이해하는 데 훨씬 도움이 된다. 저자는 대항해시대에 세계인에게 알려진 동남아시아를 서양사의 배경이나 희생의 땅으로만 보는 것은 동남아시아 지역을 제대로 볼 수 없게 한다고 지적한다. 976쪽, 5만 8000원. 사랑으로 읽는 세계사(에드워드 브룩 히칭 지음, 신솔잎 옮김, 현대지성)사람을 포함한 동식물은 모두 번식한다. 동물과 달리 인간은 번식 이전에 ‘사랑’이라는 단계를 거쳐야 한다. 과연 사랑은 뭘까, 사랑이 기록에 남은 것은 언제부터일까. 책은 그 해답을 찾기 위해 1만년 전 선사시대를 시작으로 그리스·로마 시대, 중국, 인도 고대 문명을 지나 중세와 근대를 거쳐 현대까지 샅샅이 살핀다. 하트의 기원, 사랑 노래의 역사, 시대별 키스 등 사랑에 관한 흥미진진한 이야기를 만날 수 있다. 328쪽, 2만 8000원.

얼마 전 미국 조지아주에서 한국 직원 약 300명이 이민 당국에 의해 구금되는 어처구니없는 사건이 발생했다. 알려지는 바에 따르면 구금 시작부터 끝까지 이민국 측의 인종 차별 발언과 행동도 심각했던 것으로 알려졌다. 그런가 하면, 국내에서는 서울 명동과 대림동 등 중국인들이 많이 모이는 곳에 모여 혐오 발언을 쏟아내는 사람들 때문에 문제가 되고 있다. 마치 제2차 세계대전 직후 나치 독일의 상황처럼 전 세계 곳곳에서 타인에 대한 배제와 혐오가 번지고 있다. 그런데, 이런 차별과 배제가 정신질환 유발의 주요 요인이 될 수 있다는 지적이 나와 충격을 주고 있다. 영국 런던대(UCL) 정신의학과, 실험심리학과, 킹스 칼리지 런던(KCL) 정신의학·심리학·신경과학 연구소, NHS 재단, 사우스런던 정신보건 연구센터 공동 연구팀은 인종, 민족, 성별 등 다양한 유형의 차별은 현실 인식을 잃게 하고, 환각, 망상, 혼란스러운 사고, 와해된 행동 같은 증상으로 대표되는 정신증 위험 증가와 밀접한 관계가 있다고 밝혔다. 차별주의자들은 공중 보건을 위협하는 심각한 가해자라는 말이다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 보건학 분야 국제 학술지 ‘플로스 정신 보건학’ 9월 25일 자에 실렸다. 정신증은 삶의 질에 심각한 악영향을 미치는 정신질환이다. 정신증의 발병 요인으로는 유전을 비롯해 낮은 사회경제적 위치, 질 낮은 거주환경, 외상적 사건 등 다양하다. 연구자들은 정신 건강의 다양한 사회적 결정요인이 인종적, 민족적 격차를 보이는 데, 이는 인종·민족 차별이 정신증 발병 위험의 격차 뒤에 놓인 잠재적 요인일 수 있다는 지적이 계속 나오고 있다. 그렇지만, 이에 관한 연구는 많지 않다. 이런 가운데, 연구팀은 차별과 정신증과 관련한 연구에 대해 메타분석 했다. 연구팀이 살펴본 연구에 참여한 사람들은 약 4만 300명이다. 분석 결과, 정신병적 장애 진단은 나타나지 않았지만, 차별 경험을 당한 사람은 신경정신학적으로 문제를 겪을 가능성이 높았으며, 정신질환을 앓거나 분열적 성향을 나타낸 사람들은 대부분 차별을 겪은 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 인종 또는 민족 차별이 정신 건강에 미치는 영향에 주목했지만, 실제로는 남성과 여성으로서 차별, 사회경제적 지위에 따른 차별 등 다양한 종류의 차별이 정신질환 발병에 영향을 미칠 수 있다는 점을 확인했다. 연구를 이끈 제임스 커크브라이드 UCL 교수(정신 및 사회 역학)는 “이번 연구는 차별에 대한 경험이 정신증 위험과 매우 밀접하게 연관돼 있다는 것을 보여준다”며 “이런 문제를 해결하기 위한 공중보건과 정책 차원의 대비는 거의 없다시피 한다”고 지적했다. 또 다른 교신저자인 줄리아나 오누메레 KCL 교수(임상 심리)는 “인종 차별을 비롯한 차별은 시민적 신뢰를 무너뜨리는 심각한 사회적 위협”이라며 “당장 사회적, 국가적 피해가 크지 않다고 해서 방치할 경우 시민의 정신건강에 가하는 위협은 점점 커지고 치러야 할 사회적 비용도 점점 커질 것”이라고 말했다.

버섯에 풍부한 항산화 물질인 에르고티오네인(ergothioneine)의 체내 농도가 높을수록 치매 발병 위험이 낮다는 연구 결과가 나왔다. 일본 규슈대 토모유키 오하라 박사팀이 65세 이상 노인 1344명을 11년간 추적한 결과, 혈중 에르코티오네인 수치가 높은 사람일수록 치매 위험이 낮았다. 이러한 연관성은 나이, 성별, 혈압, 혈당, 콜레스테롤, 흡연·음주·운동 여부 등과 관계없이 일관적으로 나타났다. 해당 연구 결과는 지난 5일 일본 정신신경과학회 학술지(Psychiatry and Clinical Neurosciences)에 게재됐다. 연구팀은 참가자들을 혈중 에르고티오네인 수치에 따라 네 그룹으로 나눠 분석했다. 그 결과, 에르고티오네인 수치가 높을수록 치매 발생 위험이 감소했다. 특히 에르고티오네인 수치가 가장 높은 그룹은 가장 낮은 그룹에 비해 치매 발생 위험이 현저히 낮게 나타났다. 알츠하이머병 발병 위험은 39% 감소했고, 비 알츠하이머병 치매의 경우 발생 위험이 무려 57% 감소했다. 경도 인지장애가 있는 참가자들 역시 에르고티오네인 수치가 높을수록 치매로 진행될 위험이 낮았다. 연구팀은 “에르고티오네인은 인체에서 합성되지 않기 때문에 음식을 통해 섭취해야 한다”며 “에르고티오네인이 풍부한 식단이 치매 위험을 줄이는 데 유익하다”라고 밝혔다. 천연 아미노산인 에르고티오네인은 양송이버섯 등 버섯에 많이 함유되어 있다. 오트밀, 통곡물 등에도 소량 들어있다. 에르고티오네인은 항산화 및 항염증 효과가 뛰어나 ‘장수 미네랄’이라고 불리기도 한다. 또 에르고티오네인을 많이 섭취하면 관상동맥 질환과 심장 대사 질환 위험이 낮아지는 것으로 알려져 있다. 앞서 지난 6월 영양제 브랜드 ‘옥스퍼드 헬스스팬’의 창립자 레슬리 케니는 뉴욕포스트와의 인터뷰에서 “노인 냄새는 피부 표면의 지질이 산화되며 발생하는 것”이라며 “버섯에 풍부한 항산화 물질이 이를 줄이는 데 도움을 준다”고 밝혀 화제를 모았다. 실제로 에르고티오네인은 지방 산화를 억제하는 데 도움을 준다. 노인 냄새를 유발하는 물질인 2-노네날(2-Nonenal)의 생성을 막는 데도 효과적이다.

꿀벌과 개미는 사람처럼 사회 계층을 형성해 생활하는 대표적인 사회적 동물이다. 생물학자들에게 이러한 사회적 동물들과 인간 사이의 유전적 관련성은 중요한 관심사다. 미국 일리노이 어바나-샴페인대 유전생물학연구소·신경과학연구실·곤충학과, 농무부 산하 꿀벌 육종·유전·생리학 연구실, 영국 버밍엄대 심리학과 공동 연구팀은 꿀벌의 사회적 행동과 관련된 여러 유전적 변이가 인간의 사회적 행동과 연관된 유전자들 내에도 있음을 밝혀 냈다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 9월 17일 자에 실렸다. 연구팀은 꿀벌의 사회적 행동 유발 메커니즘을 파악하기 위해 성체 암수 꿀벌 357마리를 대상으로 전체 게놈 분석, 뇌 유전자 발현 분석, 행동 관찰을 했다. 연구팀은 행동 관찰을 위해 꿀벌의 몸에 작은 바코드를 부착하고 유리로 된 관찰 벌집에서 생활하게 했다. 연구팀은 영양분이 풍부한 액체를 동료와 공유하려는 사회적 행동인 ‘영양 교환’과 관련된 유전적 변이 18개를 발견했다. 이들 변이 중 일부는 ‘뉴롤리진-2’와 ‘NMDAR2’라는 두 유전자 내에 있는 것으로 확인됐다. 이 유전자들은 인간의 자폐증 연관 유전자들과 유사한 염기 서열을 가진 것이 관찰됐다. 또 동료 벌들과 더 자주 상호 작용하는 꿀벌일수록 900개 이상의 특정 뇌 유전자가 더 많이 발현되는 것으로 나타났다.