어제 먹은 점심 메뉴는 기억이 가물가물한데 매일 다니던 출근길 어느 골목길에서 갑자기 아이가 튀어 나와 운전하다가 깜짝 놀란 기억은 몇 년이 지나도 선명한 이유는 뭘까. 우리 뇌는 익숙하고 일상적인 일은 흐릿하게, 뜻밖의 순간은 또렷하게 남긴다는 사실이 새로 밝혀졌다. 호주 시드니대 연구팀은 우리 뇌는 예측 가능한 상황보다는 예상치 못한 놀라운 사건을 맞닥뜨렸을 때 환경으로부터 더 많은 감각 정보를 받아들이도록 설계됐다고 밝혔다. 이런 이유 때문에 사람들은 예상치 못한 사건을 더 생생하고 정확하게 기억한다는 설명이다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 6월 23일 자에 실렸다. 연구팀은 실험 참가자 40명에게 원 둘레를 따라 나타나는 단순한 시각적 섬광을 보여주면서 뇌전도(EEG) 장치로 뇌 활동을 측정하고 동공 반응을 추적했다. 이어 참가자의 반응 시간과 정확도를 기록하면서 섬광의 패턴을 중간에 갑자기 바꾸면서 반응을 살펴봤다. 그 결과, 실험 참가자들은 예상된 사건에 대해서는 더 빠르고 정확하게 반응했지만 정확한 위치를 떠올려 보라는 요청에 대해서는 예상치 못한 섬광을 봤을 때의 기억이 더 선명했다. 예상된 사건과 예상하지 못한 사건 모두 참가자가 섬광을 본 지 100ms(밀리초, 1ms=1000분의1 초) 내에 대뇌 피질에 표상됐지만 예상치 못한 사건이 예상된 사건보다 뇌파에 더 또렷하게 표상됐다. 이번 연구에 대해 연구팀은 뇌는 발생할 사건에 두 단계로 반응하는 것을 보여준다고 설명했다. 우선 뇌가 앞으로 무슨 일이 일어날지 먼저 예측하고 우리 몸이 빠르게 반응하도록 준비시키고 대비하는 것이다. 그 다음 단계에서는 뇌가 사건이 예상했던 대로라는 사실을 알아차리고 환경에서 들어오는 정보를 깊이 처리하지 않음으로써 에너지를 아끼는 것이다. 어떤 일이 익숙하거나 예상된 것일 때 뇌는 그 일이 실제 일어나기 전에 미리 반응하게 하지만 그 정보를 세세하게 기록하지는 않는다. 이를 통해 뇌는 속도와 정확성 사이에서 균형을 잡고 세상을 인지한다. 대표적인 사례는 프로 스포츠 선수들에게서 찾을 수 있다. 고도로 훈련된 선수들은 풍부한 경험 덕분에 더 빠르게 예측하고 반응할 수 있다. 그렇지만 예측한 상황이 벌어지지 않을 경우 선수는 선명한 공간적 정밀도로 기억하게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 루벤 리도 시드니대 교수는 “우리 뇌는 환경으로부터 엄청난 양의 감각 정보를 받아들이면서 끊임없이 의사결정을 내려야 하는 압박에 놓여 있기 때문에 가능한 곳에서는 에너지를 아껴야 한다”며 “뇌는 예측 가능한 상황에 직면하면 ‘이게 뭔지 이미 알고 있으니 굳이 신경 써서 처리할 필요가 없다’고 판단한다”고 밝혔다. 리도 교수는 이어 “이번 연구는 ‘적응적 효율성’ 즉, 뇌가 환경적 요구의 압박에 부응하기 위해 신경 에너지를 어떻게 배분하는가를 둘러싼 신경과학계의 해묵은 논쟁을 일단락지었다고 생각한다”고 덧붙였다.

곤충 식품은 단백질 공급원으로 활용되는 식용 곤충을 의미한다. 아시아, 아프리카, 중남미 여러 지역에서 곤충을 식용으로 하는 것이 오랜 전통 식문화로 자리 잡고 있다. 그러나 최근 들어 곤충 식품은 전통적인 동물성 단백질 공급원을 대체할 지속 가능한 대안으로 주목받고 있다. 유럽연합(EU)의 경우 2018년 곤충을 ‘신소재 식품’으로 공식 인정했고 이후 여러 곤충 식품 원료를 승인했다. 여기에는 노란 밀웜, 메뚜기, 귀뚜라미 등이 포함됐고 냉동·건조 형태나 분말 형태로 만들고 있다. 그렇지만 곤충을 먹는 것에 대해 여전히 거부감을 느끼는 사람이 많다. 이에 포르투갈 베이라 국립대, 리스본대, 브라간 폴리테크닉 공동 연구팀은 곤충으로 만든 식품을 꺼리는 사람들도 막상 먹어보면 예상보다 즐겁게 느끼는 경우가 많다고 16일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 심리학회에서 발행하는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경과학·심리학·경제학 저널’ 6월 15일 자에 실렸다. 연구팀은 사람들이 곤충 기반 식품에 대해 감정적, 신체적으로 어떻게 반응하는지 살펴봤다. 연구팀은 곤충 기반 식품을 한 번도 먹어본 적이 없는 18~55세 성인 남녀 38명을 대상으로 우선 곤충 식품에 대한 인지도와 의견을 묻는 설문조사를 했다. 그 다음에는 곤충 단백질 바와 일반 시리얼 바를 먹게 하면서 뇌전도(EEG)와 심전도(ECG)를 이용해 참가자들의 생리적 반응을 기록했다. 연구팀은 참가자들 대부분이 곤충 기반 식품에 대한 인지도가 낮고 일반 시리얼 바를 선호하면서 곤충 식품에 대해서는 강한 생리적 거부 반응을 보일 것으로 예상했다. 그렇지만 연구 결과, 사람들은 예상보다 훨씬 더 호기심을 보이고 수용적 태도를 나타내는 경우가 많았다. 또 연구팀은 사람들의 기대감이 음식 섭취에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 두 그룹으로 나눠 한 쪽에는 자기가 먹는 것이 무엇인지 사실대로 알려주고 다른 쪽에는 곤충 단백질 바를 주면서 시리얼 바라고 알려준 뒤 먹도록 했다. 생리적 신호를 분석한 결과 실험 참가자들은 곤충 기반 바를 먹는 동안 더 주의를 기울이고 몰입하는 모습을 보였으며 시식 중에 각성도와 주의력이 높아지고 심박도 빨라졌다. 주목할 부분은 이런 양상이 곤충 단백질 바를 먹고 있다는 사실을 모르고 있을 때에도 똑같이 나타났다는 점이다. 또 두 종류의 바를 모두 시식한 다음 어느 쪽을 더 선호하는지 물었을 때 놀랍게도 실험 참가자들은 일반 시리얼 바보다 곤충 단백질 바를 선택하는 경우가 더 많았다. 연구팀에 따르면 이번 결과는 익숙하지 않은 식품을 실제 경험한 뒤에는 다르게 평가할 수 있음을 보여준다. 시식 전 곤충 기반 식품에 대해 들을 때는 불안함과 놀라움을 자주 표현했지만 막상 먹은 뒤에는 긍정적 반응을 보고한 경우가 많았다. 연구를 이끈 파울로 알렉상드르 드 올리베이라 두아르테 포르투갈 베이라 국립대 교수는 “이번 연구 결과는 시식과 같은 직접적 경험이 낯선 음식에 대한 거부감을 줄이고 더 개방적 태도를 갖도록 하는 데 도움이 된다는 것을 보여준다”고 밝혔다.

정신 없는 일상을 사는 현대인에게 동시에 여러 가지 일을 수행하는 ‘멀티태스킹’은 어쩌면 필수일지 모른다. 그렇지만 과학자들은 인간이 진정한 의미의 멀티태스킹은 못한다고 봤다. 두 가지 이상의 일을 동시에 하는 것처럼 보이더라도 실제로는 뇌가 두 과제 사이를 빠르게 오가며 번갈아 처리한다는 것이다. 그런데 미국 조지타운대 의대, 카네기 멜론대, 존스홉킨스 응용물리학 연구실, 리하이대 공동 연구팀은 이런 과학계 통념을 뒤집는 연구 결과를 5일 밝혔다. 이 연구 결과는 ‘인지 신경과학 저널’ 6월 4일자에 실렸다. 연구팀에 따르면 충분한 훈련을 거치면 뇌가 스스로 배선을 다시 깔아 학습한 과제를 무의식적으로 자동 처리하는 회로로 옮겨 놓고 그 덕분에 다른 일을 위한 뇌의 여유 공간이 생기면서 멀티태스킹이 가능해진다. 연구팀은 뇌가 새로운 과제를 배우는 단계에서 출발해 충분한 경험이 쌓인 뒤에는 그 과제를 무의식적으로 수행하는 단계로 넘어가는 일종의 뇌의 자동화 메커니즘에 관심을 갖고 있었다. 대표적인 사례가 운전이다. 운전을 처음 배울 때나 면허를 따고 도로에 막 나갔을 때는 온 신경을 운전에만 집중해야 한다. 그렇지만 여러 해 동안 운전을 하다보면 대부분 사람은 운전을 하는 동안 대화를 나누거나 음악을 듣거나 어떤 문제를 골똘히 생각할 수도 있게 된다. 지금까지 학습에 관한 연구 대부분은 초기 단계에 초점이 맞춰져 있을 뿐 장기적으로 뇌에서 무슨 일이 일어나는지에는 소홀했다. 연구팀은 남녀 실험참가자들에게 컴퓨터 그래픽으로 미세하게 변형시킨 자동차 이미지를 두 범주로 분류하게 하는 실험을 했다. 참가자들은 미묘한 차이를 포착해 이미지를 구분하는 것인데 휴대전화 앱을 이용해 게임처럼 이미지를 분류하도록 했다. 연구팀은 5~10주 동안 3만 회 이상 시행하도록 했고 분류 작업을 완료하기 전후에 기능성 자기공명영상(fMRI)과 뇌파(EEG) 검사로 뇌를 촬영했다. 분석 결과, 참가자들은 이미지 분류를 처음 막 익혔을 때는 과제를 수행할 때 전전두엽 피질이 활성화됐다. 이 뇌부위는 실행 기능과 사고를 담당하면서 일반적으로 한 번에 한 가지 과제만 처리할 수 있는 것으로 알려졌다. 그런데 같은 분류 과제를 몇 주에 걸쳐 반복 연습한 참가자들의 뇌를 다시 촬용했을 때는 측두엽 피질이 활성화되는 것으로 나타났다. 측두엽은 기억의 부호화와 복잡한 사물의 인식에 관여하는 영역이다. 연구팀에 따르면 충분한 훈련이 측두엽에 이전에는 존재하지 않던 범주 선택성 영역을 사실상 새로 형성한 것이다. 수년간 훈련받고 일한 영상의학과 전문의가 엑스레이 사진에서 찍힌 종양 덩어리를 양성인지 악성인지 거의 자동적으로 정확히 분류해내는 것이 대표적 사례다. 연구팀은 충분한 훈련을 거친 뒤 자동차 범주를 구분할 때 전전두엽 피질을 거치지 않고 측두엽이 활성화되면서 곧바로 뇌 출력 영역으로 연결됐다고 설명했다. 충분한 훈련과 경험이 뇌 회로를 새로 형성해 전두엽 병목을 우회하게 만들면서 전전두엽 피질은 하고 싶은 다른 무엇을 위해 비워진 상태로 남게 되고 그만큼 처리 용량이 늘어난다는 것이다. 학습된 행동은 의식적 사고나 실행 기능이 접근하기 어려운 뇌 회로로 옮겨간다는 점을 보여준 이번 연구는 강박적 행동을 이해하는 데도 도움이 된다. 또 인간이 지속적 학습을 할 수 있는 이유에 대해서도 알려준다. 사람은 학습한 기술을 측두엽으로 옮겨 전전두엽 공간을 비워 두면 뇌는 기존 정보를 새로운 것을 배우기 위한 주춧돌로 쓸 수 있게 되는데 인공지능 모델에서는 이런 능력이 없다고 연구팀은 지적했다. 연구를 이끈 막시밀리안 리젠후버 조지타운대 의대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 뇌가 어떻게 학습하는지를 이해하는 데 한걸음 더 나아갔다는 점에서 의미가 크다”며 “멀티태스킹을 학습할 수 있다는 점뿐만 아니라 이전에 배운 것을 토대로 새로운 것을 쌓아 올리는 인공지능 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

집 안에서 사용되는 향 스틱(인센스) 제품이 어린아이의 뇌에 발작을 일으킬 만큼 위험할 수 있다는 사실이 의료 보고서로 확인됐다. 향 연기 속 살리실산염이 뇌 조직에 서서히 쌓여 발작은 물론 다발성 장기 부전까지 유발할 수 있다는 분석이다. 특히 면역 기능이 약한 어린아이는 성인보다 훨씬 낮은 농도에서도 치명적인 영향을 받을 수 있어 각별한 주의가 필요하다는 경고가 나온다. 3일 데일리메일에 따르면 미국 뉴욕에서 갑작스럽게 발작을 일으켜 응급실에 실려 간 3세 여아에 대한 검사 결과 살리실산염 중독으로 밝혀졌다. 당시 아이의 어머니는 딸이 부엌 쪽으로 걷다가 갑자기 쓰러져 5분간 발작을 일으켰다고 전했다. 아이는 소아 중환자실로 옮겨져 회복세를 보이는 듯했지만 불과 몇 시간 만에 두 차례 발작이 더 이어졌다. 의료진은 두피에 전극을 부착해 뇌 활동을 측정하는 뇌파 검사(EEG)를 시행했고 결과는 정상으로 나왔다. 그러나 혈액 검사에서 살리실산염 수치가 높게 검출됐다. 살리실산염은 버드나무 껍질이나 아스피린 등 일반 의약품에 들어 있는 성분이다. 소량에서는 안전하지만 과량이 되면 호흡 부전, 발작, 무기력증, 탈수를 유발한다. 성인 기준 안전 수치는 약 30㎎/㎗이지만 어린이에게는 그보다 낮은 수치도 치명적일 수 있다. 조사 결과 아이의 침실에서 불을 붙여 태우는 향 스틱이 일상적으로 사용된 것으로 드러났다. 해당 제품에는 살리실산염이 10~20% 농도로 들어 있었고 의료진은 이를 발작 원인으로 판단해 살리실산염 만성 중독으로 확진했다. 이 질환은 살리실산염에 오랫동안 반복적으로 노출될 때 나타나며 면역력이 약한 어린이와 노인에게 특히 위험하다. 살리실산염은 뇌 조직에 서서히 축적되면서 염증과 세포 기능 저하를 일으킨다. 위·간·신장·폐·심장에도 흡수돼 다발성 장기 부전으로 번질 수 있다. 의료진은 “만성 살리실산염 중독은 단발성 급성 중독보다 사망률이 높다”고 경고했다. 해당 사례는 최근 학술지 ‘아메리칸 저널 오브 케이스 리포트’에 실렸다. 미국 식품의약국(FDA)은 일부 향 스틱 제품에 포름알데히드·벤젠 같은 발암 물질이 들어 있을 수 있다고 경고한 바 있다. 이 성분은 백혈병·비강암·림프종 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 의료진은 “원인을 알 수 없는 발작 증세로 아이가 내원하면 밀폐된 공간에서 향 스틱을 장시간 사용했는지 반드시 확인해야 한다”고 강조했다.

많은 사람이 살을 빼기 위해 피나는 노력을 하지만, 다른 쪽에서는 맛있는 음식과 관련 광고가 넘쳐나 건강한 체중을 유지하기 어렵게 한다. 이런 상황에서 음식과 관련한 재미있는 연구들이 잇따라 나와 눈길을 끈다. 네덜란드 라드바우드대 뇌·인지·행동 연구소, 영국 옥스퍼드대 계산 정신의학과, 케임브리지대 공동 연구팀은 인공 감미료에 대한 기대가 실제 맛을 느끼는 데도 영향을 미친다고 4일 밝혔다. 무엇을 먹느냐만큼 무엇을 먹는다고 생각하느냐가 뇌의 보상 체계에 강한 영향을 미친다는 것을 보여주는 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 3월 3일 자에 실렸다. 연구팀은 평균 24세의 건강한 성인 남녀 99명을 대상으로 설탕과 인공 감미료에 대해 실험했다. 실험 참가자들은 인공 감미료보다 설탕을 선호한다고 보고했지만, 연구팀이 사람들의 기대를 조작함으로써 음료의 선호도가 달라지는 것을 확인했다. 참가자들에게 설탕물을 제공하면서 인공 감미료가 함유된 음료를 마시고 있다고 믿게 하자, 음료에 대한 만족도는 낮아졌다. 반면 인공 감미료가 포함된 음료를 제공하면서 설탕이 들어있다고 믿게 하자 만족도가 급격히 높아졌다. 이때 뇌의 보상 관련 영역인 중뇌 도파민 신경계가 활성화된다는 것이 발견됐다. 마거릿 웨스트워터 영국 옥스퍼드대 연구원은 “이번 연구 결과는 우리 뇌는 혀에서 느껴지는 단맛에만 반응하는 것이 아니라 곧 칼로리가 들어올 것이라는 기대감에 반응해 보상 신호를 보낸다는 것을 보여준다”고 설명했다. 영국 이스트앵글리아대, 플리머스대 심리학과 공동 연구팀은 배가 불러도 달콤한 음식에 손이 가는 이유는 뇌가 의지와는 상관없이 맛있는 음식 선호에 대해 계속 반응하기 때문이라고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 식품학 분야 국제 학술지 ‘식욕’(Appetite) 2월 28일 자에 실렸다. 연구팀은 남녀 대학생 76명을 대상으로 사탕, 초콜릿, 팝콘 같은 음식을 이용한 보상 기반 학습 게임을 수행하는 동안 뇌파검사(EEG)로 뇌 활동을 살펴봤다. 연구팀은 실험 참가자들이 게임을 수행하는 동안 해당 음식 중 하나를 더는 먹고 싶지 않다고 느낄 때까지 제공했다. 참가자들은 음식을 많이 먹어 포만감을 느끼면서 식욕이 많이 감소했다고 보고했고, 실제 행동에서도 해당 음식에 관해 관심이 떨어지는 것으로 나타났다. 그렇지만 음식에 대한 뇌의 반응은 포만감이나 의식적 평가와 관계없이 음식을 먹기 전과 크게 변하지 않은 것으로 나타났다. EEG 결과 보상 관련 뇌 영역의 전기적 활동은 실험 참가자들이 배가 불러 더 이상 못 먹겠다고 밝힌 상황에서도 먹기 전과 똑같이 강한 반응을 나타냈다. 연구팀에 따르면 음식 신호에 반응하는 방식은 습관처럼 작동하며, 특정 음식과 즐거움을 오랜 기간 반복적으로 연결 지으며 학습된 반응이 자동으로 나타난다. 토머스 샘브룩 이스트앵글리아대 교수는 “이번 연구 결과는 야식이나 단 음식에 대한 유혹에 쉽게 빠지는 것은 의지의 문제가 아니라 뇌에 내장된 신경회로 때문”이라고 설명했다.

의학 드라마를 보면 수술 장면에서 종종 음악을 트는 것을 볼 수 있다. 수술에 참여하는 의료진의 안정감을 높이기 위해서라고 생각할 수 있지만, 이렇게 수술장에서 음악을 틀어놓는 것은 환자에게도 도움이 될 수 있다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 인도 마우라나 아자드 의대, 록나약 병원, 미국 밴더빌트대 의대, 템플대 음대 공동 연구팀은 수술 중 음악 치료를 시행하면 마취제를 덜 사용하게 될 뿐만 아니라 환자의 스트레스 반응을 감소시켜 수술 후 회복 속도를 높일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘음악과 의학’ 10월 27일 자에 실렸다. 연구팀은 전신 마취 상태에서 시행된 복강경 담낭절제술을 받는 환자들을 두 집단으로 나눠 음악 치료 효과를 측정했다. 그 결과, 음악 치료를 받은 수술 환자는 그렇지 않은 사람들보다 마취제 투여량이 눈에 띄게 줄었다. 마취제 사용이 줄다 보니 환자들이 수술 후 마취에서 더 편안하게 깨어나고 회복하는 것이 관찰됐다. 이와 함께 수술 전후로 스트레스 호르몬으로 알려진 코르티솔 수치가 음악 치료를 받지 않은 사람들에 비해 현저하게 감소해 회복 속도도 더 빠른 것으로 조사됐다. 마취 상태에서 환자는 소리를 인식하지 못한다고 알려졌지만, 치료적 의도로 전달된 소리는 치유를 촉진하고 수술 스트레스를 줄이며 회복을 개선할 수 있는 것으로 보인다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 수술 중 음악이 뇌에 미치는 영향을 정확하게 파악하기 위해 다중 모드 뇌파(EEG) 측정과 환자 수술 경과, 의료진에 미치는 영향 등 수술 전후 음향 환경에 대한 포괄적 추가 연구를 진행할 예정이라고 밝혔다. 연구를 이끈 탄비 고엘 마우라나 아자드 의대 교수는 “수술 중 음악을 들려줘 마취 상태에서도 환자의 신경계를 활성화함으로써 신체가 가장 취약한 상황에서 신경 내분비 스트레스 반응을 완화한 것”이라며 “이번 연구 결과는 수술실에서 음악은 단순히 배경 음악 이상의 의미를 가지며, 마취와 수술 효과를 높이기 위한 새로운 방법을 제시했다”고 말했다. 웬디 매기 템플대 음악치료학과 박사는 “이번 연구는 환자가 선호하는 음악의 신경학적 효과가 행동적 이점으로 이어진다는 점에 대한 실증적 증거를 더한 것”이라며 “뇌 손상 후 의식 장애가 있는 환자에게 선호 음악을 들려주면 각성과 인지 기능을 향상한다는 연구도 있는 만큼 환자에 대한 음악의 신경학적 효과와 회복 지원에 관한 연구가 계속 이어지기를 기대한다”고 말했다.

한 달 뒤면 민족 대이동이 있는 추석입니다. 추석이나 설날 같은 명절이 되거나 여름휴가철이면 사람들은 장거리 이동을 합니다. 일상을 벗어날 수 있다는 점은 반갑지만, 멀미 때문에 여행 전부터 걱정하는 사람들도 많습니다. 어지러움, 메스꺼움, 구토 등을 일으키는 멀미는 여행의 즐거움을 해칩니다. 생강 조각을 씹는 식의 민간요법을 쓰거나 멀미약을 먹기도 합니다. 그런데 중국 헤난 과학기술연구원, 충칭 예술과학대, 충칭 육군의과대, 충칭 서남대 공동 연구팀은 부드럽고 즐거운 음악을 듣는 것이 멀미 해소에 도움이 된다고 밝혔습니다. 부드럽고 즐거운 음악만큼은 아니지만 슬픈 음악도 멀미를 줄여 준다고 연구팀은 덧붙였습니다. 이 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘최신 인간 신경과학’ 9월 3일 자에 실렸습니다. 평소 멀미를 하는 사람들은 자동차, 비행기, 배를 타기 전에 멀미가 생길지도 모른다는 걱정에 긴장하게 됩니다. 이런 긴장감이 신체 반응을 촉발해 멀미를 더 빨리 일으키기도 합니다. 연구팀은 음악이 긴장 완화에 도움이 된다는 사실에 착안해 멀미에도 효과가 있는지 알아 보기로 했습니다. 연구팀은 성인 남녀 40명을 대상으로 한 실험에서 운전 시뮬레이터를 이용해 멀미를 일으켰습니다. 연구팀은 이들을 6개 집단으로 나눠서 4개 집단에는 음악을 듣도록 하고, 한 집단에는 음악을 듣지 않게 하고, 나머지 한 그룹은 멀미할 것 같은 느낌이 들면 곧바로 쉬게 했습니다. 또 뇌파 변화를 파악하기 위해 참가자들에게 모자 형태의 뇌파(EEG) 측정 도구를 씌웠습니다. 연구팀은 참가자들에게 운전 중 멀미 정도를 마이크를 이용해 수시로 보고하게 했습니다. 그 결과 운전하면서 음악을 듣는 것이 멀미를 완화한다는 사실을 확인했습니다. 특히 즐거운 음악을 들은 사람은 멀미가 57.3% 줄었고 부드러운 음악은 멀미를 56.7% 감소시키는 것으로 관찰됐습니다. 록이나 헤비메탈 같은 시끄러운 음악도 멀미를 48.3% 줄였습니다. 멀미 증상이 나타난 뒤 곧바로 휴식을 취한 사람들은 멀미가 43.3% 감소한 것으로 나타났습니다. 휴식을 취한 사람들보다 효과는 떨어졌지만, 슬픈 음악을 들은 사람들도 멀미가 40% 줄어든 것으로 확인돼 음악을 아예 듣지 않은 사람들보다는 멀미 감소 효과가 좋은 것으로 조사됐습니다. 뇌파 측정 결과에 따르면 멀미가 시작되면서 후두엽의 뇌 활동이 둔감해지는 것으로 확인됐습니다. 부드러운 음악은 긴장을 이완시키고 즐거운 음악은 뇌의 보상 체계를 활성화해 사람들의 주의를 분산시켜 멀미를 완화할 수 있는 것이라고 연구팀은 설명했습니다.

오페라나 연극, 뮤지컬, 무용 같은 공연 예술을 현장에서 보는 것과 TV나 스마트기기 화면으로 보는 것은 감동의 차이가 크다. 우리가 명화라고 미술책에서만 봤던 그림을 실제 미술관에서 마주했을 때 느낌이 다른 것과 같다. 영국 런던대(UCL) 인지 신경과학 연구소, 실험심리학과, 런던대(UL) 심리학과, 컴퓨터학과, 시오반 데이비스 스튜디오, 독일 막스 플랑크 경험 미학 연구소 음악과, 덴마크 오르후스대 임상의학과 공동 연구팀은 공연 예술을 현장에서 라이브로 보는 것에 더 크게 감동하는 이유는 뇌파가 동기화되기 때문이라고 13일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘아이사이언스’(iScience) 7월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 라이브 공연을 볼 때와 녹화된 영상을 볼 때 감동의 차이가 있는 이유는 뭐냐는 단순한 궁금증에서 연구를 시작했다. 이번 연구는 과학자와 예술가의 협업으로 진행됐으며, 실시간 공연 현장에서만 존재하는 ‘라이브성’(liveness)에 주목했다. 연구팀은 남녀 관객 59명에게 뇌파(EEG) 헤드셋을 착용하고 현대 무용 공연을 세 차례 관람하도록 하면서 뇌파를 추적했다. 연구팀은 57명의 또 다른 실험 참가자에게는 혼자 또는 다른 사람들과 함께 이 공연을 다양한 각도에서 녹화한 영상을 보여주면서 뇌파를 관찰했다. 그 결과, 라이브 공연에서 관객들의 뇌는 델타 대역에서 동기화되는 것이 관찰됐다. 특히 공연자들과 관객들과 눈이 마주쳤을 때 동기화가 강하게 나타나는 것으로 확인됐다. 그동안 라이브 공연에 관객들이 몰입하는 것은 알파파 때문으로 알려졌지만, 이번 연구를 통해 공유된 몰입은 델타파에서 나타나는 것으로 조사됐다. 녹화된 공연을 영화관에서 다른 사람들과 관람했을 때는 라이브 공연을 관람했을 때보다는 약하지만 뇌 동기화가 관찰됐다. 그렇지만, 혼자 동영상을 봤을 때는 공연에 대한 뇌 동기화가 거의 나타나지 않았다. 라이브 공연의 동기화는 다른 사람들과 순간을 공유하면서 나타나는 것으로 연구팀은 설명했다. 연구팀은 라이브 공연을 관람한 실험자들에게 몰입도가 가장 높은 순간을 조사했는데, 놀랍게도 거의 모든 사람이 같은 장면을 선택한 것으로 나타났다. 연구팀은 “사람들은 예술이 개인적이고 주관적이며, 그렇기 때문에 제각기 다르게 해석하는 것이라고 말해왔다”라며 “예술에 대해 받는 느낌은 다를지라도 사람들이 몰입하는 순간은 거의 일치한다는 점을 발견했다는 것이 이번 연구의 재미있는 점”이라고 설명했다. 연구를 이끈 귀도 오르그스 UCL 교수(신경과학)는 “공연 예술에 대한 공감은 같은 시간, 같은 공간에 있다는 것 때문에 나타나는 것이며, 이는 공연 예술이 사회적 예술이라는 미학적 해석과 일치한다”라고 말했다.

#역사상 가장 위대한 록 밴드이자 문화의 아이콘이었던 ‘비틀스’의 여러 히트곡 중 ‘예스터데이’는 독특하게 탄생했다. 멤버인 폴 매카트니가 꿈속에서 들은 멜로디를 음악으로 만든 것이다. 매카트니는 곡을 발표하면서도 혹시 자기도 모르게 표절한 것 아닐까 전전긍긍했다고 한다. #독일의 유기화학자 케쿨레(1829~1896)는 화학공업에서 중요하게 사용되는 벤젠의 구조식을 밝혀내기 위해 골머리를 앓고 있었다. 구조식을 고민하다가 난로 앞에서 깜박 잠들었던 케쿨레는 꿈속에서 뱀들이 꼬리를 물고 빙빙 도는 모습을 보게 된다. 이를 통해 그 유명한 벤젠 고리 구조를 밝혀내게 된다. 아인슈타인의 상대성 이론, 스티븐 킹의 소설 ‘미저리’도 꿈에서 영감을 얻었고, 타이어의 대명사인 굿이어타이어를 만든 창업자 굿이어도 꿈속에서 현대적 타이어 아이디어를 얻었다. 간절히 원하면 꿈에 나타나는 것일까. 독일 함부르크대 심리학 연구소, 막스 플랑크 인간 발달 연구소, 막스 플랑크 UCL 계량 정신과학 및 노화 연구 센터 공동 연구팀은 단순히 조는 것보다 깊이, 충분히 잠드는 것이 ‘아하!’(Aha)의 통찰력을 얻는 데 도움이 된다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 6월 27일 자에 실렸다. 앞서 사례들에서처럼 사람들은 작업하던 문제에 대해 갑작스러운 통찰력이나 돌파구를 체험하는 ‘유레카’ 또는 ‘아하’ 순간을 맞게 된다. 과학자들은 ‘유레카’와 ‘아하’ 순간이 어떻게 찾아오는지 명확히 밝혀내지 못했지만, 잠이 중요한 역할을 한다고 추정했다. 연구팀은 수면이 통찰력에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 남녀 90명을 대상으로 컴퓨터 화면을 가로지르는 점들을 추적하도록 했다. 실험 참가자들은 화면에서 점들이 움직이는 것을 포착하는 것 외에 또 다른 과제를 해결하도록 했다. 과제들은 좀 더 쉽게 풀 수 있는 여러 가지 방법이 있다. 쉽게 풀 수 있는 방법을 찾도록 네 번 시도하게 한 다음, 모두 20분간 낮잠을 자도록 했다. 연구팀은 수면 과정을 추적하기 위해 잠자는 동안 뇌파(EEG)를 측정했다. 낮잠을 잔 뒤 다시 측정했는데, 참가자의 70.6%가 ‘아하’ 순간을 경험했고, 쉽게 풀 수 있는 방법을 찾아내 과제를 빠르게 푸는 데 성공했다. 모든 사람이 휴식 기간 후에 통찰력이 향상됐지만, 깊은 수면에 빠지기 직전인 N2 수면에 달성한 사람들의 85.7%가 아하 순간을 체험했다. 반면, 낮잠을 못 잔 사람들은 49.6%만, 가벼운 N1 수면을 한 사람은 63.3%만 유레카의 순간을 경험했다. 연구팀에 따르면 깊은 수면이 ‘아하’ 순간과 관련이 있다. 연구를 이끈 막스 플랑크 인간 발달 연구소 니콜라스 슈크 교수는 “이번 연구는 수면이 인간이 이전에 보지 못했던 해법을 찾게 하는 데 도움이 된다는 것을 보여준다”며 “EEG 그래프가 보여주는 것도 충분한 수면이 창의력과 통찰력에 도움을 준다는 것”이라고 말했다.

바쁘게 돌아가는 세상을 사는 현대인들은 몸과 마음은 물론 뇌도 피곤하다. 그래서 뇌과학자들은 가끔 멍때리기로 뇌에 휴식 시간을 줘야 한다고 조언한다. 그렇지만, 바쁜 뇌를 잠시 쉬게 해주는 의도적 멍때리기와 생각이 멈춰 머릿속이 하얗게 되는 상태(마음 멍하기·mind blanking)는 다르다. 멍해지는 상황에서 뇌는 어떻게 움직이는 것일까. 프랑스 소르본대 뇌 연구소, 리옹 신경과학 연구센터, 호주 모나시대 의식·사색 연구센터, 철학과, 벨기에 리에주대, 심리학 및 신경과학 인지연구소 공동 연구팀은 ‘생각이 멈추는 상태’는 뇌의 전두엽, 측두엽, 시각 네트워크에서 특정 신경 신호가 나타나는 것을 관찰했다고 27일 밝혔다. 이 연구 결과는 뇌신경 과학 분야 국제 학술지 ‘인지 과학 경향’(Trends in Cognitive Sciences) 4월 24일 자에 실렸다. 머릿 속이 하얗게 되는 현상은 멍한 상태에서 의식적 인식이 전혀 없는 상태까지 다양한 상태를 말한다. 마음 멍하기는 의도적으로 멍때리는 상황과 달리 더 졸리고, 느리고, 더 많은 실수를 만들어 내는 상태다. 이에 연구팀은 마음 멍하기와 같은 상태의 뇌 활동을 조사한 관련 연구 논문 80개를 메타분석 했다. 분석 결과, 마음 멍하기로 정의되는 현상의 일반적 경험에는 주의력 저하, 기억 문제, 내적 언어의 중단 등이 포함된다. 마음 멍하기는 ‘정신 장애 진단 및 통계 메뉴얼’(DSM-5)에서 범불안 장애의 임상적 증상과 비슷하게 나타나며, 뇌졸중, 발작, 외상성 뇌 손상, 하루 20시간 이상 잠에 빠지는 클라이네-레빈 증후군 같은 여러 다른 임상적 상태와도 관련이 있는 것으로 조사됐다. 또, 모든 사람에게 나타나지만, 빈도는 다르고 평균 5~20% 시간 동안 경험하는 것으로 나타났다. 마음 멍하기는 시험과 같은 긴 시간 동안 지속적 주의가 있어야 하는 마지막 부분이나 수면 부족, 격렬한 신체 운동 후에 자주 발생하지만, 깨어 있는 일반적 상태에서도 나타난다. 또 주의력 결핍 과다행동 장애(ADHD)가 있는 아동은 마음 멍하기 상태가 더 자주 나타나는 것으로 조사됐다. 기능성 자기공명영상(fMRI)과 뇌파검사(EEG)로 조사한 결과 마음 멍하기 증상이 나타나기 직전에 뇌의 전두엽, 측두엽, 시각 네트워크에서 특정 신경 신호가 나타나는 것으로 확인됐다. 심박수와 동공 크기가 감소하고 뇌에서는 신호 복잡도가 낮아지는 것으로 조사됐다. 의도적으로 멍 때리는 상황에서는 하전두이랑, 브로카 영역, 보조운동피질, 해마가 비활성화되는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 마음 멍하기는 뇌가 지나친 각성 상태이거나 과도하게 낮은 각성 상태일 때 더 자주 나타난다고 설명했다. 연구를 이끈 토마 안드리용 벨기에 리에주대 박사는 “다양한 형태의 멍하기의 공통 요인은 각성 수준 변화와 관련이 있을 수 있으며, 기억, 언어, 주의와 같은 주요 인지 메커니즘의 오작동으로 이어질 수 있음을 이번 연구는 보여주고 있다”라고 설명했다.

감정 노동은 직업상 고객을 대할 때 자기감정을 억제하고 조직에서 요구하는 감정을 표현하는 노동이다. 서비스직 종사자들이 주로 경험하는 노동 형태로, 상담원이나 은행원이 대표적 감정 노동자로 꼽힌다. 감정 노동에 오래 노출될 경우 심각한 정신적, 심리적 문제뿐만 아니라 심혈관계, 소화기계 질환 등 신체적 질병으로 이어질 수 있다. 문제는 신체적, 정신적 건강 이상 신호가 오기 전에 미리 감정 노동의 부하를 파악하기 쉽지 않다는 점이다. 이에 카이스트 전산학부, 중앙대, 미국 애크런대 공동 연구팀은 인공지능으로 근로자의 감정적 작업 부하를 자동 측정하고 실시간으로 모니터링할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 유비쿼터스 컴퓨팅 분야 국제 학술지 ‘Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies’에 실렸고, 인간-컴퓨터 상호작용 분야 학술대회 ‘ACM UbiComp 2024’에서도 발표됐다. 주로 컴퓨터를 사용해 서류 업무를 하는 노동자의 인지 작업 부하를 측정하는 연구들은 있었지만, 고객을 상대하는 감정 노동자의 작업 부하를 측정하거나 예측하는 연구는 거의 없었다. 감정 노동은 업무 특성상 근로자의 감정이나 심리적 상태가 표면적으로 드러나지 않기 때문에 측정이 쉽지 않다. 게다가 현재 나와 있는 감정 탐지 인공지능 모델은 주로 표정이나 목소리 데이터를 활용하기 때문에, 감정을 억제하고 친절한 응대를 해야 하는 감정 노동자들의 내적 감정 작업 부하를 측정하기는 어렵다. 연구팀은 기존 설문이나 인터뷰 같은 자기 보고 방식에서 벗어나 현업에 있는 감정 노동자 31명으로부터 다양한 고객 응대 상황에서 음성, 행동, 생체신호 등 다중 모델 센서 데이터를 수집했다. 이를 바탕으로 고객과 상담사의 음성 데이터로부터 총 176개의 음성 특징을 추출했다. 대화 내용은 개인정보 보호를 위해 사용하지 않는 대신 대화 시간, 주파수, 음조 등 다양한 음성 특징을 사용했다. 또 상담사의 억제된 감정 상태를 추정하기 위해 피부의 전기적 특성을 나타내는 피부 전도도(EDA), 뇌의 전기적 활성도를 측정하는 뇌파(EEG), 심전도(ECG), 체온, 그 외의 몸의 움직임 등에서 228개의 특징을 추출해 9종의 인공지능 모델을 학습시킨 뒤 성능을 비교했다. 그 결과, 상담사가 감정적 작업 부하가 높은 상황과 그렇지 않은 상황을 87%의 정확도로 구분했다. 연구팀은 이번 연구를 통해 근로자가 감정적 작업 부하가 높은 상황과 그렇지 않은 상황을 87%의 정확도로 구분해 내는 데 성공했다. 이 시스템은 기존의 설문이나 인터뷰 같은 주관적인 자기 보고 방식에 의존하지 않고도 감정적 작업 부하를 실시간으로 평가할 수 있어 근로자들의 정신건강 문제를 예방하고 효과적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이 시스템은 콜센터뿐만 아니라 고객 응대가 필요한 다양한 직종에 적용될 수 있어 감정 노동자들의 장기적인 정신건강 보호에 크게 이바지할 것으로 기대된다. 목소리와 음성으로 스트레스 정도를 탐지하는 감정-탐지 인공지능은 감정을 억누르고 친절함을 유지해야 하는 감정노동 상황에서는 성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 이의진 카이스트 교수는 “이번에 개발한 기술은 감정 업무의 부하를 실시간으로 측정함으로써 심각한 정신적, 신체적 질환으로 이어지는 것을 예방할 뿐만 아니라 감정노동의 직무 환경 개선에도 도움이 될 것”이라며 ”이번 기술을 감정 노동자의 정신건강을 관리할 수 있는 모바일 앱과 연계하여 실증할 예정”이라고 말했다.

방송인 김구라(54)가 개그맨 조세호의 결혼식에 참석하지 못한 이유를 해명했다. 김구라는 지난 6일 자신이 운영하는 유튜브 채널 ‘그리구라 GreeGura’ 속 영상에서 조세호의 결혼식에 불참한 이유를 솔직하게 공개했다. 이날 영상에서 김구라는 “조세호의 결혼식 날짜를 받은 것은 한두 달 전이고 건강검진도 같은 시기에 예약했다”고 밝혔다. 공교롭게도 조세호의 결혼식이 일요일, 김구라의 건강검진이 월요일로 예정돼 참석이 불가능했다는 것이다. 김구라는 특히 건강검진 시 복용해야 하는 약 ‘오라팡’을 언급하며 “약을 먹으면 계속 화장실을 가게 되기 때문에 결혼식에 참석하기 어려웠다”고 토로했다. 김구라는 “오후 5시부터 약을 복용하면 계속 화장실에 가야 하는 상황인데, 결혼식 당일 화장실로 계속 이동하는 모습을 상상해 보니 아무리 생각해도 예의가 아닌 것 같더라”고 말했다. 이어 “조세호가 뭐라고 ×을 싸가면서 이건 아닌 것 같다 해서 매니저한테 돈 봉투는 보내고 세호한테 문자를 보냈다. ‘세호야 미안하다. 형이 건강검진 대장 내시경이 있다’”고 털어놨다. 마지막으로 김구라는 “어떤 이들은 그런다. ‘그래도 조세호 결혼식 맞춰서 빼야지’ 하는데 조세호가 나한테 그렇게 중요하냐. 그건 아니다”라고 강조했다. 이어 “여러분들 중에 친구 결혼식인데 다음날 대장내시경이 있는데 간 사람 있으면 나와보라 해. 그건 못 가는 거다. ×을 싸는데 어떻게 가냐”고 말해 웃음을 안겼다. 조세호는 지난 10월 서울 장충동 신라호텔에서 9세 연하 비연예인과 결혼했다. 조세호의 결혼식에서는 하객만 900여명이 온 것으로 알려졌다.

조현병은 망상, 환청, 와해된 언어와 행동을 보이고 움직임과 의사소통이 심각할 정도로 둔화하는 긴장증 행동을 보인다. 시간이 지날수록 정서 표현 감소, 의욕 감소, 대인관계 감소 등 증상이 뚜렷해지는 경향을 보인다. 특히 조현병이라고 하면 많은 사람이 떠올릴 정도로 대표적인 증상은 망상과 환각이다. 환각은 감각기관에 대한 외부 자극이 없는 데도 마치 있는 것처럼 지각하는 것으로 질적으로는 실제 지각과 비슷한 것으로 알려졌다. 그중 환청이 가장 흔히 나타나는데 사람 목소리가 가장 많고 그 밖의 소리나 음악이 들리기도 한다. 그렇다면, 조현병 환자가 환청을 들을 때 뇌에서는 어떤 일이 생길까. 중국 상하이 교통대 의대 정신보건 연구센터, 심리학·행동과학 연구소, 상하이 뉴욕대 뇌·인지과학 연구소, 인공지능(AI) 및 딥러닝 과학연구센터, 화둥사범대 심리학·인지과학부 공동 연구팀은 청각 환각이 있는 사람과 그렇지 않은 사람의 뇌를 측정해 관련 뇌 신경망을 모델링하는 데 성공했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 10월 4일 자에 실렸다. 조현병을 비롯해 특정 정신 질환 환자들은 외부 소리 없이 목소리를 듣는 경우가 있다. 환자들은 자기 생각과 외부 목소리를 구별하지 못해, 스스로 사고하는 능력이 급격히 감소한다. 이에 연구팀은 청각 환각을 경험한 조현병 환자 20명과 이런 환각을 경험하지 않은 조현병 환자 20명을 대상으로 뇌전도(EEG) 측정을 했다. 청각 환각은 자기 생성된 소리를 억제하지 못하는 ‘손상 보조 방출’과 이런 소리를 지나치게 강하게 듣는 ‘시끄러운 운동 복사본’ 두 과정으로 인해 나타나는 것으로 알려져 있다. 보통 사람들이 말할 준비를 할 때, 뇌에는 자신의 목소리를 억제하고 조절하는 ‘보조 방출’ 신호를 보낸다. 측정 결과, 청각 환각이 있는 환자들은 음절을 말하려고 할 때, 뇌에서 내부 소리를 걸러내고 억제하지 못할 뿐만 아니라 계획된 음절 외에 내부 소리에 대한 운동 복사본 반응이 강화된 것으로 확인됐다. 쉽게 말하면, 조현병 환자는 뇌의 청각 조절 기능이 손상돼 손상 보조 방출과 시끄러운 운동 복사본 반응이 지나치게 강화되면서 환청을 듣게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 싱 티안 상하이 뉴욕대 교수(신경·인지과학)는 “청각 환각으로 고통받는 각종 정신질환자는 외부 자극 없이 소리를 듣는 경험을 하게 된다”라며 “이번 연구 결과는 뇌의 운동 시스템과 청각 시스템 사이에 기능적 연결 손상이 환각과 현실을 구별하는 능력을 잃게 한다는 것을 보여주는 만큼 환각에 대한 새로운 치료법을 개발하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.

정신없이 바쁜 삶을 사는 현대인은 각종 스트레스에 노출돼 있습니다. 과도한 스트레스가 신체적·정신적 질병의 원인이 된다는 것은 잘 알려져 있습니다. 미국 피츠버그대, 인디애나대, 퍼듀대, 네덜란드 라드바우드대, 영국 보건 과학 아카데미 공동 연구팀은 만성적 스트레스가 심혈관 질환, 암 같은 질병을 일으키고 인지 기능에도 영향을 미친다고 13일 밝혔습니다. 더군다나 만성적으로 스트레스를 받는 사람들은 지역 사회와 인구 집단 전체, 생태 환경에까지 부정적 영향을 미친다는 사실을 수학적 모델링으로 확인했습니다. 이런 연구 결과는 자연과학 분야 국제 학술지 ‘프런티어스 인 사이언스’ 3월 12일자에 실렸습니다. 염증이 만성화되거나 수치가 높으면 건강한 조직과 장기를 손상하고, 뇌에도 영향을 줘 인지, 감정, 행동에 문제를 일으킬 수 있습니다. 연구팀에 따르면 염증 자체는 전염되지 않지만 체내 염증의 근본 원인인 스트레스는 소셜미디어(SNS)를 비롯한 각종 매체를 통해 빠르게 확산합니다. 개인 차원의 분자, 세포, 생리학적 문제가 디지털 수단을 통해 대규모로 사회적·환경적 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미합니다. 연구팀은 이런 문제를 줄이기 위해서는 불안과 인지 과부하를 일으키는 디지털 매체 접촉을 줄이는 것이 필요하다고 조언했습니다. 이런 뻔한 조언 말고 스트레스를 감소시키는 데 좀 더 실질적이고 효과적인 방법은 없을까요. 한국 과학자들이 이에 대한 답을 내놨습니다. 건국대 연구팀은 반려견과 함께 지내는 것만으로도 스트레스가 줄고, 함께 하는 활동 유형에 따라 휴식, 이완, 집중력 향상과 관련된 뇌파가 증가된다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 14일자에 실렸습니다. 병원이나 학교 등에서 불안을 줄이고 스트레스를 완화하며 신뢰감을 조성하는 데 반려견 같은 동물을 이용한 매개 치료법이 널리 사용되고 있기는 합니다. 하지만 구체적으로 반려동물들과의 어떤 상호작용이 사람의 건강에 영향을 미치는지는 확인되지 않았습니다. 이에 연구팀은 성인 남녀 30명에게 잘 훈련된 반려견과 함께 장난감 갖고 놀기, 사진 찍기, 간식 주기 등 8가지의 활동을 하게 했습니다. 실험 참가자들에게는 뇌전도(EEG) 측정 장치를 착용하도록 하고 반려견과 다양한 상호작용을 하는 동안 뇌의 움직임을 측정했습니다. 또 활동 직후 감정 상태에 대한 설문조사도 했습니다. 그 결과 개와 놀아주고 산책하는 동안은 긴장을 완화시키는 알파파가 증가했고, 털을 손질하거나 마사지 등을 할 때는 집중력 향상과 관련한 베타파가 상대적으로 증가한 것으로 나타났습니다. 또 활동이 끝난 뒤에는 참여자 모두 피로감, 우울감, 스트레스가 감소했다고 답했습니다. 많은 연구에 따르면 꼭 반려견이 아니더라도 집 안에 작은 화분 하나만 있어도 스트레스 완화에 도움이 된다고 합니다. 털 알레르기가 있다면 봄을 맞아 파릇한 반려 식물을 한번 키워 보는 것은 어떨까요.

독일은 2023년 4월 마지막 원전 3기를 정지시켰다. 경제성, 안정성, 환경친화성을 목표로 안전과 탄소중립을 구현하겠다는 정책 목표를 내세우며 탈원전 국가가 된 것이다. 그런데 독일의 탈원전은 정치적 이유에서 기인한 측면이 강하다. 2000년 중도좌파 성향의 사회민주당과 녹색당의 연립정부가 들어서면서 녹색당의 정책을 반영하는 정치적 고려와 합의로 탈원전 정책이 채택된 것이다. 독일은 2000년 처음 제정한 재생에너지법(EEG)을 중심으로 2010년에는 메르켈 정부의 에너지 전환 정책, 2011년에는 후쿠시마 원전사고 이후 발표한 ‘에너지 패키지’, 2022년에는 ‘부활절 패키지’라는 에너지 정책을 발표했다. 그 내용은 2030년까지 총 전력 수요의 80%를 재생에너지로 충당하고 2035년부터 전체 전력 수요를 재생에너지로 대체하는 것을 목표로 재생에너지법과 해상풍력에너지법(WindSeeG), 에너지생산기업규제법(EnWG) 등을 개정한 것이다. 반핵 단체들은 탈원전 국가가 된 독일을 에너지 전환의 모범 국가로 내세운다. 그러나 독일의 탈원전 에너지 정책은 참담한 결과로 이어졌다. 2023년 말 독일의 재생에너지 발전 비중은 59%를 넘었는데 나머지는 대부분 화력발전이다. 독일에서 재생에너지 간헐성의 대체 전원은 자국의 풍부한 부존자원인 갈탄과 러시아로부터 공급받는 가스를 연료로 하는 화력발전이다. 독일의 갈탄 매장량은 약 727억t으로, 이는 약 400년간 사용할 수 있는 양이다. 자국 내 갈탄을 연료로 화력발전을 할 수밖에 없다. 그 결과 독일의 탄소 배출도는 약 550gCO2/kWh로, 원전 비중이 75%인 프랑스의 약 70gCO2/kWh와 비교해 거의 8배에 이른다. 우리나라 450 gCO2/kWh보다 더 많다. 재생에너지 보조를 위한 부과금과 송전망 증설 비용 증가로 인해 전기요금도 크게 상승했다. 독일의 가정용 전기요금은 우리나라보다 3~5배 비싸고, 산업용은 약 2~3배 비싸다. 화력발전에 의한 온실가스와 미세먼지 배출을 줄일 수 없어 국민 건강과 보건에 악영향만 늘어났다. 재생에너지 확대에 따라 전력 공급의 불안정성 증가와 대정전의 위험성은 높아졌고, 과잉 생산된 전력의 강제 수출은 주변국 전력 계통의 혼란을 초래했다. 온실가스 배출을 줄이기 위해 가스 발전을 하다 보니 러시아와 우크라이나 전쟁으로 독일의 에너지 안보는 불안해졌다. 모든 것이 탈원전하는 목적과 전혀 반대로 가는 결과가 나왔다. 독일이 2035년에 재생에너지로 100% 전력 생산이 가능하다고 해도 그 결과가 오히려 목적에 어긋난다면 탈원전의 에너지 정책을 왜 하는지 묻지 않을 수 없다. 정치적 결정으로 나온 에너지 정책은 절대 바람직하지 않다. 우리나라는 이제 곧 제11차 전력수급기본계획(11차 전기본)이 발표된다. 11차 전기본에는 미래 에너지 수급에 대한 전망, 인구 변화, 경제성장, 산업 변화를 고려해 에너지 공급의 안전성, 국민의 수용성, 효율성, 탄소중립 등 우리나라의 환경과 여건에 적합한 에너지 정책이 담길 것이다. 특히 무탄소 전력원인 재생에너지와 수소 등의 확대와 신규 원전의 도입으로 원전의 역할을 강조하는 합리적인 전력원 구성이 반영될 것이다. 탈원전을 추진한 독일, 원전을 주전력원으로 삼고 있는 프랑스는 우리나라의 에너지 정책을 결정하고 추진하는 데 좋은 참고가 된다. 이기복 한국원자력학회 수석부회장

크리스마스이브 밤부터 성탄절 당일 새벽까지 가장 바쁘게 일하는 이들이 있다. 온라인 배송업체라고 답할 수도 있겠지만 아이들에게는 산타클로스와 산타의 썰매를 끈 루돌프를 비롯한 순록들이다. 밤샘 근무를 한 순록들은 어떻게 쉬면서 피로를 풀까. 스위스 취리히대 부설 아동병원, 약학·독성학 연구소, 로잔대 통합 게놈 연구센터, 바이오인포매틱스 센터, 노르웨이 극지대학 극지·해양학과, 노르웨이 생물경제학연구소 공동 연구팀은 순록은 되새김질(반추)하면서 깊은 잠을 자 피로를 해소한다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 12월 23일자에 실렸다. 연구팀은 계절적 밤낮의 주기가 순록의 수면 패턴에 미치는 영향을 조사하기 위해 북위 69도에 있는 노르웨이 트롬쇠 지역의 노르웨이 극지대학에서 키우는 툰드라 순록을 대상으로 추분, 하지, 동지 기간에 비침습적 뇌파 검사(EEG)를 실시했다. 분석 결과, 순록은 여름에 훨씬 더 활동적임에도 불구하고, 질적·양적 수면 시간은 4계절 내내 거의 같은 것으로 나타났다. 순록은 계절에 상관없이 하루 24시간 중 평균적으로 비렘수면 5.4시간, 렘수면 0.9시간, 반추하는 데 2.9시간을 보내는 것으로 확인됐다. 이런 결과는 환경 조건에 따라 수면 시간이 달라지는 다른 동물들과는 다른 경향성이다. 연구팀은 순록이 겨울과 여름에 같은 양의 잠을 잔다는 점은 북극의 여름철에 제한된 수면 시간에 대처하기 위한 다른 전략이 필요하다고 설명했다. 연구팀은 순록이 오래 깨어 있어 수면이 부족할 때는 반추하는 동안 잠을 보충할 것이라는 가설을 제기하고 뇌파를 측정했다. 그 결과, 반추하는 동안 순록의 뇌파는 비렘수면에서 나타나는 뇌파 패턴과 유사하다는 점이 확인됐다. 잠든 순록과 반추하는 순록은 비슷한 행동 패턴을 보였으며, 잠들거나 반추하는 순록은 조용히 앉아있거나 서 있는 경우가 많았으며 옆 순록의 움직임에도 덜 반응하는 것으로 관찰됐다. 연구팀은 순록을 2시간 이상 덜 자게 한 뒤, 반추가 수면 압력에 미치는 영향도 관찰했다. 수면 박탈 후 순록들은 더 깊은 잠을 자려는 수면 압력이 증가하고 뇌파도 서파 활동이 증가했다. 그렇지만 되새김질하면 서파 활동이 감소하고 이후 수면 압력도 줄어드는 것으로 나타났다. 신경과학자로 이번 연구를 이끈 멜라니 풀러 취리히대 연구원은 “순록에게 되새김질은 영양소 흡수를 증가시키기 때문에 겨울을 대비해 체중을 늘리기 위해 여름 동안 충분한 반추 시간을 갖는 것이 중요하다”라고 설명했다. 풀러 연구원은 “반추 행위가 수면 압력을 감소시켜 반추에 더 많은 시간을 할애하면서도 피로를 해소할 수 있는 것”이라고 덧붙였다.

사람의 생각을 글자로 바꿔 보여주는 ‘인공지능(AI) 헬멧’이 세계 최초로 개발됐다. 12일(현지시간) 기술 매체 테크 익스플로어 등에 따르면, 호주 시드니공대 연구팀은 이날 미국 뉴올리언스에서 개최 중인 세계 최고 AI 학회 ‘뉴립스 2023’에서 이같은 연구 성과를 발표했다. 이 기술은 ‘디웨이브’(Dewave)라고 불리는 AI 모델에 의해 수행된다. 이 모델은 많은 양의 EEG 자료를 학습함으로써 EEG 신호를 단어와 문장으로 변환할 수 있다. 연구팀은 피험자 29명을 대상으로 AI 헬멧에 접목한 AI 기술이 제대로 작동하는지를 검증하기도 했다. 이 중 한 참가자가 나오는 영상에는 그가 모니터 화면에 나온 영어 문장을 머리 속에 떠올리자 AI 모델이 이를 해독해 문장으로 바꿔 보여주는 모습이 담겨 있다.그가 본 문장은 “굿 애프터눈!”, “당신이 잘 지내길 바랍니다(I hope you‘re doing well)”, “카푸치노로 시작할게요, 에스프레소 샷 추가 해주세요(I’ll start with a cappuccino, please, with an extra shot of espresso)”다.그리고 이를 머리 속에 떠올리고 나서 AI 모델이 다시 변환해준 문장은 “애프터눈!”, “잘 지내?(You well?)”, “카푸치노, 에스프레소 샷 추가(Cappuccino, Xtra shot. Espresso)”로 좀 더 간략하다. 연구팀은 “우리 기술은 뇌졸중이나 신체마비 등으로 말할 수 없게 된 환자의 의사소통을 돕거나 의공학 팔다리나 로봇의 작동 등 사람과 기계 사이에 끊김없는 소통이 가능하도록 해준다”며 “현재 변환 정확도는 40% 수준에 머물러 있지만, 이를 90%대로 높이기 위해 계속 노력하고 있다”고 밝혔다.

최근 한 과학 크리에이터가 방송에 출연해 “가위눌림, 주마등 등은 과학”이라고 주장해 화제를 낳은 가운데, 이러한 주장을 뒷받침할 가능성이 있는 연구결과가 나왔다.  미국 미시간대학 연구진은 뇌전도(EEG) 모니터링 기계를 장착한 채 심정지로 숨진 피실험자 4명의 사례를 연구했다.  EEG 모니터링은 두피에 부착된 전극을 이용해 뇌의 전기 활동을 측정하는 테스트다. 뇌의 움직임에 따라 발생하는 미세한 전기 신호를 감지하고 기록할 수 있다.  피실험자 4명은 모두 자극에 반응이 없는 혼수상태에 빠져 있었으며, 의학적으로 손 쓸 방법이 없는 탓에 가족이 생명유지 장치 제거에 동의한 상태였다.  연구진에 따르면, 생명유지 장치 중 하나인 인공호흡기를 제거하자 77세와 24세 여성 환자 2명은 심박수가 증가하고 뇌의 감마파 활동이 급증했다. 감마파는 30헤르츠(Hz) 이상의 가장 높은 진동수를 가진 뇌파로, 극도로 긴장하거나 복잡한 정신 활동을 수행할 때 활성화된다.  특히 이러한 뇌 활동은 후두엽과 두정엽, 측두엽간 연결부위인 ‘의식의 신경 상관물'(NCC·Neural Correlates of Consciousness)이 집중된 부위에서 포착됐다.  일반적으로 사람이 발작을 겪을 때도 높은 수준의 감마파가 기록되며, 강렬한 생각 또는 집중력 증가와도 연관이 있는 것으로 알려져 있다.  77세와 24세 여성 피실험자 2명은 과거 발작 증세를 경험한 적은 있지만, 사망하기 한 시간 전에는 이러한 증상을 보이지 않았다.  다만 피실험자 4명 중 또 다른 2명에게서는 사망 전 별다른 뇌 운동이 확인되지 않았다. 연구진은 이번 연구의 사례가 매우 적기 때문에, 죽음을 맞는 과정과 뇌 활동 간의 명확한 주장을 펼치는 데에는 신중했다. 다만 죽음이 임박한 상황에 처했을 때, 감마파의 뇌 활동이 늘어나는 신경 상관물 집중 부위가 특정된 것은 이번이 처음이라는 점에서 의의를 가진다.  해당 연구의 수석 저자인 지모 보르지긴 박사는 AFP와 한 인터뷰에서 “우리는 이번 연구에서 관찰된 의식의 신경 신호와 환자의 (죽은 과정에서 겪는) 경험의 상관 관계는 만들 수 없다”면서도 “그러나 관찰된 발견은 분명히 흥미로우며, 죽어가는 인간의 은밀한 의식에 대해 이해할 수 있는 새로운 틀을 제공한다”고 자평했다.  이어 “이번 연구는 신경생리학적 메커니즘을 밝히는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.  해당 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 앞서 과학 크리에이터 궤도는 TvN ’유퀴즈 온더블록‘에 출연해 죽기 전 주마등이 스치는 이유는 살기 위해 뇌가 발버둥 치는 것이라는 가설을 제기했다.  그는 “주마등이 스친다는 건 과거의 기억들이 빠르게 지나가는 것”이라면서 “죽음의 순간에 우리의 뇌가 해야 할 일은 살 방법을 찾는 것이다. 뇌가 모든 삶의 기록 안에서 난관을 극복할 방법을 찾는 것”이라고 말했다. 또 “그러나 뇌가 그 방법을 찾지 못하면 주마등이 스친 채 삶이 끝나는 것”이라고 말해 호기심을 자극했다. 

탁구는 빠른 움직임과 순간적인 판단이 중요한 스포츠이다. 로봇을 상대로 탁구를 한다면 어떨까. 미국 플로리다대 의생명공학과 연구팀은 탁구 경기할 때 사람을 상대로 할 때와 기계나 로봇을 상대로 할 때 뇌의 움직임은 달라진다고 14일 밝혔다. 특히 사람보다 로봇을 상대로 경기할 때 뇌는 더 많이 긴장하고 빠르게 움직인다는 사실을 확인했다. 이런 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘e뉴로’ 4월 11일자에 실렸다. 많은 스포츠 과학자는 엘리트 운동선수들의 뇌 활동이 실제 경기 중에 어떻게 작동하는지 연구하기 위해 다양한 뇌 영상 기술을 사용했지만 격렬한 움직임으로 인해 활동 데이터를 수집하기가 쉽지 않았고 모인 데이터들에도 신호 잡음이 많아 분석하기가 어려웠다. 이에 연구팀은 다른 운동보다는 격렬한 움직임이 적은 탁구를 분석 대상으로 하고 선수들에게는 기존의 16, 32, 64개 전극을 가진 뇌전도(EEG) 측정 장치 대신 전극을 120개로 늘린 장치를 씌웠다. 선수에게 수영 모자처럼 생긴 고밀도 EEG 모자를 씌우고 영상 및 전자신호를 감지하고 기록하는 휴대용 배낭 장치를 메게 한 다음 사람과 로봇을 상대로 경기를 하도록 한 뒤 뇌 신호 변화를 측정한 것이다.그 결과 선수들은 서브를 받기 직전에 시각 신호와 움직임을 계획하고 통합하는 데 관여하는 뇌 영역이 활발해진다는 것이 확인됐다. 사람을 상대로 경기할 때는 이들 신경계가 동시에 활발해지는 것이 관찰됐지만 로봇이나 기계를 상대로 할 때는 뇌 활동에 시차가 발생한다는 것이 관찰됐다. 사람과 달리 기계를 상대할 때는 공이 언제 어떤 방향으로 들어올지 파악하기 위해 뇌 활동이 더 활발한 것으로 나타났다. 특히 주의력은 사람을 상대로 할 때보다 더 높게 유지되는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 뇌가 사람과 로봇, 기계에 다르게 반응하는 이유가 기계의 경우는 몸으로 파악할 수 있는 신호, 일명 보디랭귀지가 부족하기 때문으로 추정하고 있다. 연구를 이끈 다니엘 페리스 플로리다대 교수(기계공학)는 “이번 연구는 선수들의 기량 증가를 위한 기술을 개발하는 데 도움이 될 것”이라며 “이번 연구에 활용된 고밀도 EEG 캡은 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환을 앓는 환자의 뇌 활동을 모니터링하는데 유용하게 쓰일 것으로 보인다”라고 설명했다.

래퍼 그리가 23살 차이 여동생의 돌잔치에 다녀온 뒤 속마음을 털어놨다. 14일 유튜브 채널 ‘그리구라 GreeGura’에는 “홍서범 딸 가게 찾아갔습니다. 10년 만에 전 여친 만나고 왔습니다(?)”라는 제목의 영상이 게재됐다. 이날 김구라는 그리와 함께 홍서범의 딸이 운영 중인 가게로 향하던 중 “우리가 서로 가족 이야기 안 하기로 했는데 돌잔치 사진 올렸더라. 동생 팔아서 재미 좀 봤더라”며 돌직구를 날렸다. 최근 그리는 자신의 인스타그램에 “안녕 동생! 생일 축하해! 어서 커서 에버랜드 가자”라면서 돌잔치 사진을 공개한 바 있다. 그리는 “내가 사진을 찍었는데 너무 잘 나왔더라. 동생은 가렸다”면서 “사실 그때 별 의미 없이 돌잔치를 갔는데 생각보다 마음이 싱숭생숭하고 재미있었다”고 전했다.