미국 연구진이 이이제이(以夷制夷) 방식으로 감기 바이러스가 계절성 독감을 차단할 수 있다는 가능성을 제시해 주목받고 있다. 엘런 폭스먼 미국 예일대 의대(면역생물학) 교수가 주도해 실험의학교실, 면역생물학교실, 내과학교실이 참여한 공동연구팀은 일반적으로 감기를 일으키는 여러 바이러스 중 하나인 리노바이러스가 계절성 독감 바이러스를 차단하는 데 효과적인 ‘방패’가 될 수 있다고 6일 밝혔다. 가을이 시작되면 코로나19와 계절성 독감이 동시에 유행하는 ‘더블 팬데믹’에 대한 우려가 커지고 있는 상황을 막을 수 있다는 점에서 크게 주목받고 있다. 이 같은 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘랜싯 미생물’ 5일자에 실렸다. 리노 바이러스는 감기를 일으키는 원인 바이러스의 50% 가까이를 차지하고 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 2009년 신종플루가 유행했던 시기에 유럽 일부 국가에서 일반 감기 환자가 늘어났던 시기에는 신종플루 감염자 숫자가 눈에 띄게 감소했다는 점에 주목했다. 연구팀은 2016~2017년, 2017~2018년, 2018~2019년 11월 1일부터 3월 1일까지 3개 겨울철에 예일대 의대 부속 뉴헤이븐병원에서 ‘다중·중합효소연쇄반응법’(multiplex PCR)이라는 바이러스 검출 진단을 받은 21세 이상 성인 1만 3000명의 임상 기록을 분석했다. 분석 결과 일반 감기에 걸렸던 환자는 독감 바이러스가 체내에 침투하더라도 바이러스 양이 일반적인 독감 감염환자처럼 폭발적으로 증가하지 않는다는 사실을 확인했다. 감기에 걸렸던 환자는 독감 바이러스에 대한 저항성을 갖는다는 것이다. 연구팀은 사람의 호흡기 상피세포를 추출해 리노 바이러스를 감염시킨 다음 독감 바이러스를 감염시키고 변화를 관찰했다. 그 결과 감기 바이러스에 먼저 노출된 상피세포는 독감 바이러스와 만나더라도 바이러스가 증가하지 않아 감염되지 않는 것으로 나타났다. 폭스먼 교수는 “이번 연구에 따르면 감기바이러스에 감염되는 경우 초기 면역체계인 항바이러스 성분인 인터페론의 체내 생산을 촉발시킨다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19의 확산세가 잡히지 않고 백신이나 치료제가 나오지도 않은 상태에서 9월이 시작돼 전문가들은 계절성 독감과 코로나19의 동시 유행, 이른바 ‘더블 팬데믹’에 대한 우려가 커지고 있다. 이 같은 상황에서 미국 연구진이 이이제이(以夷制夷) 방식으로 계절성 독감을 차단할 수 있는 가능성을 제시해 주목받고 있다. 미국 예일대 의대 실험의학교실, 면역생물학교실, 내과학교실 공동연구팀은 일반적으로 감기를 일으키는 여러 바이러스 중 하나인 리노바이러스가 계절성 독감 바이러스를 차단하는데 효과적인 ‘방패’가 될 수 있다고 6일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘랜싯 미생물’ 5일자에 실렸다. 감기는 200여 종의 서로 다른 바이러스가 일으키는 것으로 알려져 있는데 이 중 50%가 리노바이러스이고 10~15%는 코로나바이러스이다. 연구팀은 2009년 신종플루가 유행했던 시기에 유럽 일부 국가에서 일반 감기에 걸린 사람이 늘어났던 시기에는 신종플루 감염자 숫자가 눈에 띄게 감소한다는 사실에 주목했다. 이에 연구팀은 임상 데이터와 실험모델로 리노바이러스와 독감 바이러스의 상호 관계에 대해 분석을 실시했다. 우선 연구팀은 2016~2017년, 2017~2018년, 2018~2019년 11월 1일부터 3월 1일까지 3개 겨울철에 예일대 의대 부속 뉴헤이븐병원에서 ‘다중-중합효소연쇄반응법’(multiplex PCR)이라는 바이러스 검출 진단을 받은 21세 이상 성인 1만 3000명의 임상 기록을 분석했다. 분석 결과 일반 감기에 걸렸던 환자는 독감 바이러스가 체내에 침투하더라도 바이러스 양이 일반적인 독감 감염환자처럼 폭발적으로 증가하지 않는다는 사실을 확인했다. 감기에 걸렸던 환자는 독감 바이러스에 대한 저항성을 갖는다는 것이다. 연구팀은 사람의 호흡기 상피세포를 추출해 리노 바이러스를 감염시킨 다음 독감 바이러스를 감염시키고 변화를 관찰했다. 그 결과 감기바이러스에 먼저 노출된 상피세포는 독감 바이러스와 만나더라도 바이러스가 증가하지 않아 감염되지 않는 것으로 나타났다. 연구팀은 이에 대해 일반 감기 바이러스인 리노 바이러스가 인체 초기 면역시스템을 작동시켜 독감 바이러스에 대항하거나 체내에 정착할 수 없게 만드는 것이라고 해석했다. 앨런 폭스먼 예일대 의대 교수(면역생물학)는 “이번 연구에 따르면 감기바이러스에 감염되는 경우 초기 면역체계인 항바이러스 성분인 인터페론의 체내 생산을 촉발시킨다”라며 “독감과 감기의 상관관계가 설명된 만큼 감기 바이러스가 코로나19 바이러스에 대한 저항성을 갖는지에 대한 추가 연구를 진행 중”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미소짓는 거북으로 유명한 희귀 거북 복원 작업이 성과를 거뒀다. 3일(현지시간) 뉴욕타임스는 완전히 멸종된 것으로 여겨졌던 ‘미얀마 지붕 거북’(버마 루프 터틀, Batagur trivittata) 개체 수가 1000마리까지 회복됐다고 보도했다. 마치 미소를 짓는 것처럼 입꼬리가 올라간 미얀마지붕거북은 20년 전까지만 해도 그 모습을 전혀 찾아볼 수 없었다. 사실상 멸종된 거나 다름없었다. 풍문으로만 떠돌던 거북의 존재는 2000년대 초 홍콩 야시장에서 살아있는 개체 한 마리가 발견되면서 관심을 받았다. 하지만 미국 거북 수집가 손에 들어가면서 개체 복원의 기회가 날아갔다. 2007년 중국 광저우의 한 시장에서 개인이 목격했다는 이야기도 있었지만, 야생에서는 자취를 감췄다.미얀마 당국은 호주 연구팀과 손을 잡고 사라진 거북의 복원작업에 착수했다. 하지만 책에서만 보던 거북을 찾는 일은 쉽지 않았다. 복원작업은 지지부진했다. 기회는 우연히 찾아왔다. 거북이 주로 서식하는 친드윈강을 따라 탐사에 나선 연구팀은 강 인근 불교 사원 연못에서 극적으로 암수 한 쌍을 발견했다. 웨스턴오스트레일리아대학교 생물학자 제럴드 쿠츨링은 “불교 사원에서 시간을 죽이며 연못을 바라보고 있었는데, 갑자기 입가에 미소를 띤 거북 머리 세 개가 쑥 올라왔다. 사진 속에서만 보던 그 미얀마지붕거북이었다”라고 밝혔다.그때 흥분은 이루 말할 수 없었다. 다음 날 다시 연못을 찾은 쿠츨릭 박사는 거북을 물가로 유인해 종 확인을 거쳤다. 그리곤 세 마리 중 암수 한 쌍을 데리고 가 본격적인 복원에 들어갔다. 운도 따랐다. 친드윈강에서 추가로 생존 개체가 발견됐다. 대규모 댐 건설로 서식지가 파괴됐음에도 암컷 5마리가 여전히 둥지를 틀고 있는 게 확인됐다. 연구팀은 거북을 시설로 옮기는 대신 지역 사회 및 야생동물보존협회(WCS)와 협력해 야생에서 계속 보호하기로 결정했다. 둥지 근처에 울타리를 치고 거북을 관찰했다.하지만 수컷 확보가 어려웠다. 2015년에는 모든 암컷이 무정란을 산란하기 시작했다. 야생에 남은 수컷이 전혀 없다는 증거였다. 연구팀은 그때까지 복원한 거북 중 50마리를 야생으로 방사했다. 모험이었지만 시도해볼 만한 가치가 있었다. 시도는 성공적이었다. 이후로 개체는 꾸준히 늘었고, 연구팀은 20년에 걸친 각고의 노력 끝에 현재 1000마리까지 개체 수를 복원하는 쾌거를 거뒀다. 쿠츨링 박사는 “제때 개입하지 않았다면 영영 못 볼 뻔했다”라면서 “미얀마지붕거북은 이제 더는 멸종위기종이 아니”라고 복원 결실을 자랑했다. 하지만 아직 갈 길은 멀다. 과학자들은 여전히 미얀마지붕거북의 생태를 완전히 파악하지 못했다. 관련 논문도 지난달에야 겨우 한 건이 발표됐을 정도다. 전문가들은 복원한 거북이 앞으로 야생에서 생존하도록 하려면 연구가 계속돼야 할 것이라고 독려했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

미국 플로리다에서 어린 개체로만 구성된 만타가오리 무리가 발견돼 학계의 관심이 쏟아졌다. 내셔널지오그래픽 등 전문 매체의 보도에 따르면 현지 생물학자인 제시카 페이트 박사는 멸종에 처한 바다거북의 흔적을 찾기 위해 해안가를 집중적으로 관찰하던 중 얕은 물에서 헤엄치는 검은 그림자를 발견했다. 페이트 박사는 이것이 만타가오리이며, 게다가 모습을 드러내는 모든 개체가 어리다는 것을 확인하고 놀라움을 감추지 못했다. 플로리다 가오리 프로젝트 연구소를 이끄는 페이트 박사 연구진은 2016~2019년 플로리다 남부 해역을 관찰한 끝에 플로리다의 유명 리조트인 마라라고 리조트와 마가리타빌 리조트 인근에 만타가오리가 서식한다는 것을 최종 확인했다. 이 가오리들은 짝짓기로 인한 흉터가 없고 생식기가 작다는 사실 등으로 미뤄 봤을 때 모두 유년기에 해당하는 어린 개체였다. 연구진이 놀란 것은 어린 개체만 등장한다는 사실뿐만 아니라, 600만 명 이상의 사람들이 살고있는 플로리다 남부 해안이 이들의 서식지가 됐다는 사실이었다. 연구진에 따르면 만타가오리가 하와이나 인도네시아 등지에서도 비교적 인적이 드문 넓은 해안에 서식한다는 사실은 익히 알려져 있었지만, 플로리다 남부처럼 번잡한 해안가를 드나드는 사례가 확인된 적은 없었다.전문가들은 같은 장소에서 비정상적이고 반복적으로 많은 수의 어린 개체가 관찰되는 것은 해당 장소가 만타가오리에게 일종의 ‘보육원’ 역할을 한다는 것을 의미한다고 강조했다. 실제로 프로리다 남부의 따뜻하고 얕은 물은 어린 개체가 체온을 조절하고 더 빨리 성장하는데 도움이 된다. 연구를 이끈 페이트 박사는 “만타가오리를 연구하는 다른 지역에서도 새끼를 보는 일은 매우 드물다. 특히 플로리다 남부처럼 한 지역에서 거의 독점적으로 어린 개체 무리를 보는 일은 매우 희귀한 일”이라고 설명했다. 이어 “우리는 만타가오리에 대해 아는 것이 많지 않다. 예컨대 출산하는 장소나 수명, 짝짓기 상대를 고르는 방법 등을 여전히 잘 알지 못한다”면서 “새로운 서식지의 발견은 이 생물체에 대해 더 많이 이해하고 보존하는 방법을 찾는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.다만 전문가들은 멸종위기에 놓은 새끼 만타가오리들이 사람들이 모는 보트나 지나친 포획 등에 맞서 생존하기 위해 애쓰고 있다고 지적했다. 특히 남획 또는 낚싯줄에 몸이 묶이는 사고 등은 만타가오리의 개체 수를 줄이는 주된 원인으로 꼽힌다. 국제자연보전연맹은 대형 만타가오리 일부가 모두 멸종에 취약한 상태에 놓여있다고 보고 있다. 2018년 미국은 멸종위기종 관련법에 따라 만타가오리를 멸종위기 리스트에 추가했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

멸종위기종 1급인 장수하늘소(사진)가 5년 만에 성충으로 우화했다. 유충이 자연상태에서 성충으로 우화한 것은 국내에서 처음으로 장수하늘소 복원에 청신호가 인식되고 있다.3일 환경부 소속 국립생물자원관에 따르면 지난 2015년 10월 오대산국립공원 야외 적응 실험장 고사목에 옮긴 장수하늘소 유충이 5년 만에 우화에 성공했다. 우화한 수컷 성충은 2014년 8월 북한에서 확보한 개체의 자손이다. 장수하늘소는 알에서 유충과 번데기를 거쳐 성충이 되는 데 5~7년 정도 걸리는 것으로 알려져 있다. 수컷은 최대 120㎜까지 자라는 우리나라에서 가장 큰 딱정벌레다. 1970~80년대 경기와 강원 일부 지역에 서식 기록이 있으나 90년 이후 극소수 개체 관찰기록만 있는 희귀 곤충이다. 연구진은 장수하늘소의 야외 적응성을 확인하기 위해 수컷 성충과 영월곤충박물관에서 인공증식 연구를 통해 확보한 암컷을 실험장 내에서 짝짓기와 산란을 유도하는 등 연구를 진행할 계획이다. 배연재 생물자원관장은 “우리나라 멸종위기 곤충의 성공적인 복원 및 멸종위기 야생생물이 다시 돌아올 수 있는 건강한 생태계가 유지되도록 관련 연구를 지속적으로 추진하겠다”고 밝혔다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

마스크 대신 착용하는 투명한 안면 가리개인 페이스실드가 비말(침방울) 차단 효과가 떨어져 코로나19 확산을 막는데 큰 효과가 없다는 연구 결과가 공개됐다. 미국 플로리다 애틀랜틱대학교(FAU) 연구진은 마네킹을 이용해 페이스실드의 비말(침방울) 차단 효과를 실험한 결과 코로나19 에어로졸의 확산을 제대로 막지 못하는 것으로 나타났다고 1일(현지시간) 국제학술지 ‘유체 물리학(Physics of Fluids)’을 통해 밝혔다.연구팀은 증류수에 글리세린을 섞어 비말이 섞인 에어로졸을 대신했다. 또 마네킹을 통해 입에서 재채기나 기침 수준의 세기로 비말이 퍼지는 실험을 진행했다. 퍼진 비말은 레이저 단면광을 이용해 관찰했다. 연구원들은 페이스실드 외에도 호흡 밸브가 달린 마스크도 함께 시험해 비말이 퍼지는 경로를 파악하고 마스크 성능을 시험했다. 해당 마스크는 N95(KF94) 마스크에 숨쉬기 편하도록 호흡 밸브가 달린 구조다. 실험결과 페이스실드는 기침의 초기 비말이 전면으로 퍼지는 것을 일부 차단했다. 그러나 방출된 침방울은 반대 방향으로도 퍼졌다. 또한 페이스실드 밖으로 나온 비말은 비록 옅은 농도였으나 창 주변으로 쉽게 이동해 주변으로 광범위하게 퍼졌다. 호흡 밸브가 달린 마스크는 다량의 비말이 호흡 밸브를 그대로 통과해 밖으로 펴져 비말 차단 효과가 크게 없었다. 호흡 벨브만 문제는 아니어서 소량이지만 마스크 상단과 콧대 사이의 틈으로 빠져나가는 비말도 관찰됐다. 만하르 드하나크 FAU 컴퓨터공학과 교수는 “(비말이) 시간이 지나면서 사방으로 넓게 분산될 수 있다”고 말했다. 연구진은 이번 실험을 통해 페이스실드나 호흡 밸브가 달린 마스크는 일반적인 마스크만큼 효과적이지 않다는 것을 보여준다고 설명했다. 또한 이는 코로나19 확산 방지를 위한 지속적인 노력에 악영향을 미칠 수 있다고 주장했다. 싯다르타 베르마 플로리다 애틀랜틱대학교 컴퓨터공학과 교수는 “사람들이 편안함을 이유로 일반 천이나 외과용 마스크 대신 투명한 페이스실드나 호흡 밸브가 달린 마스크를 사용하는 경향이 증가하고 있다”고 말했다. 이어 “하지만 페이스실드는 양쪽 측면과 아랫부분에 눈에띄는 공간이 있으며 호흡 밸브가 있는 마스크는 공기를 들이마실 때는 마스크를 통해 여과되지만 숨을 내쉴 때는 여과되지 않은 밸브를 그대로 통과한다”고 설명했다. 연구진은 일반 마스크에 비해 페이스실드와 호흡 밸브가 달린 마스크가 편하긴 하지만 코로나19 예방 역효과를 낳을 수 있다고 지적했다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr　

미국 에머리대 의대 인간유전학과, 조지아대 심리학과 공동연구팀은 운동이 뇌와 척수를 연결해 주는 뇌줄기(뇌간)에서 신경을 안정시켜 주는 ‘갈라닌’이라는 호르몬 분비를 촉진시켜 스트레스 해소에 도움이 된다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 9월 1일자에 실렸다. 연구팀은 생쥐들에게 일주일 동안 전기 충격을 가해 스트레스를 받도록 했다. 스트레스를 받은 생쥐들을 두 그룹으로 나눈 다음 한 그룹은 규칙적으로 쳇바퀴 돌리기 운동을 하도록 하고, 다른 집단은 운동시간을 거의 주지 않은 뒤 불안행동을 관찰했다. 그 결과 규칙적으로 운동을 한 생쥐는 운동을 하지 않은 생쥐와 비교했을 때 체내에서 갈라닌 호르몬 수치가 증가하고 혈중 스트레스 호르몬 수치가 낮아지는 것이 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스위스 연구팀, 바이러스에 열 노출 실험고온 적응 마치자 소독제로도 제거 안돼 美선 사람 콧속 세포 면역력 입증 연구도“뇌 침투 차단 위해 항바이러스 능력 진화”코로나19가 전 세계를 휩쓴 것이 벌써 9개월에 접어들었다. 많은 연구자가 코로나19를 정복하고자 치료제와 백신 개발에 뛰어들고 있어 이르면 연말이나 내년 초에 어느 정도 성과를 보일 것이라는 분위기다. 러시아가 지난달 세계 최초로 코로나19 백신 개발을 선언했지만, 안전성과 효능에 대한 의구심 때문에 러시아산 백신을 쓰겠다는 나라는 없는 상황이다. 미국에서는 임상 3상 시험이 끝나기 전에 개발 중인 백신 사용을 승인할 수 있다는 이야기도 나오고 있다. 코로나19 바이러스 변종들이 만들어지고 있어서 백신이나 치료제가 나오더라도 효과가 제한적일 수 있다는 우려가 있다. 이 같은 상황에서 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 건축토목환경학부, 바젤대 열대·공중보건연구소, 스위스 연방 수질과학기술연구소 공동연구팀은 지구온난화가 바이러스의 진화를 촉진시키고 바이러스가 따뜻한 기후에 적응하게 되면 각종 항바이러스제에 저항성을 가져 정복은 더 어려워진다는 연구 결과를 환경분야 국제학술지 ‘환경과학기술’ 9월 2일자에 발표했다. 매년 봄과 여름에 영유아 장염과 수족구, 바이러스성 뇌수막염을 일으키는 엔테로바이러스는 물론 많은 병원성 바이러스는 열과 햇빛에 취약하다. 독감 같은 바이러스성 질병에 걸린 환자가 있으면 식기를 펄펄 끓는 뜨거운 물에 담가 소독하거나 칫솔을 자외선으로 살균하는 이유이기도 하다. 코로나19 확산 초기에 날씨가 더워지면 확산세가 줄어들 것이라는 기대를 했던 것도 같은 이유에서다. 연구팀은 장 바이러스라고도 알려진 엔테로바이러스 4종을 플라스크에 넣고 열과 햇빛에 서서히 적응시킨 뒤 항바이러스제와 소독제로 많이 사용되는 염소(Cl)에 노출시켰다. 그 결과 따뜻한 온도와 빛에 적응한 바이러스는 항바이러스제와 소독제로도 쉽게 제거되지 않는 것이 확인됐다. 연구를 주도한 안나 카라탈라 EPFL 박사(환경화학)는 “이번 연구는 지구온난화로 인해 지구 평균온도가 상승할 경우 바이러스도 함께 진화해 현재 쓰이는 항바이러스제나 바이러스 제거제로는 없앨 수 없음을 보여 주고 있다”면서 “따뜻한 기온에 적응한 바이러스는 본래보다 독성은 약해지더라도 전염력은 더 강해질 것”이라고 말했다. 바이러스만 사람을 공격하기 쉽게 진화할까. 과학자들은 사람도 적응력이 빠른 동물이기 때문에 바이러스에 대응해 진화하게 될 것이며 지금까지 알려지지 않은 새로운 대응책을 찾아낼 것이라고 보고 있다. 실제로 미국 듀크대 의대 분자유전학·미생물학과, 면역학과, 듀크 인간백신연구소 공동연구팀은 콧속 냄새를 감지하는 세포가 독감 바이러스를 퇴치할 수 있는 능력을 갖추고 있을 것이라는 새로운 연구 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 9월 1일자에 제시했다. 연구팀은 생후 6~12주 된 암컷과 수컷 생쥐를 ‘B형 독감’ 바이러스에 노출시킨 뒤 몸 각 부분에서 세포를 떼어내 현미경으로 관찰하고 RNA 염기서열 분석을 했다. 그 결과 상기도(입, 목)와 하기도(폐) 세포에서는 바이러스가 쉽게 번식하고 바이러스양이 많아졌지만 같은 상기도인 콧속, 특히 후각신경 세포는 독감 바이러스에 감염되지 않고 감염되더라도 바이러스를 빠르게 제거하는 것으로 확인됐다. 니컬러스 히턴 듀크대 의대 교수(분자바이러스학)는 “후각신경 세포가 다른 인체 세포들보다 더 우수한 항바이러스 능력을 갖추게 된 원인에 대해서는 추가 연구가 필요하지만, 바이러스가 코를 통해 뇌로 침투하는 것을 차단하기 위해 진화한 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

스마트폰이나 태블릿PC를 하거나 콘솔 게임을 하고 또는 TV를 보느라 늦게 잠들어 수면 시간이 부족한 아이들은 비만이 될 가능성이 매우 크다는 연구 결과가 나왔다. 영국 왕립외과대(RCSE) 연구진은 2010~2014년 유럽 8개국에 사는 2~11세 건강한 아동 4285명을 대상으로 한 코호트 연구 자료에서 위와 같은 전자기기의 사용 시간과 수면 시간 그리고 몸무게 사이의 연관성을 분석했다. 연구 자료는 부모를 통해 참가 아동들이 하루에 몇 시간이나 이런 전자기기를 사용하고 잠을 자는지 그리고 몸무게 등이 어떻게 변하는지를 조사한 것이다. 분석 결과, 이런 전자 기기를 사용하는 시간이 줄어든 아동(551명)은 수면 시간이 늘어나는 경향이 있지만, 나머지 아동(3734명)은 보고 기간 내내 과체중이나 비만이 될 가능성이 16% 더 높은 것으로 나타났다. 심지어 수면 시간이 1시간 단위로 줄어들 때마다 과체중이나 비만이 될 위험은 23% 더 높았다. 이들 연구자가 아이의 성별과 나이, 국가 그리고 부모 교육 수준 등 외부 요인을 고려하면 이들 전자 기기를 사용하는 시간과 비만(과체중 포함) 사이의 연관성은 통계적으로 덜 중요했다. 그런데도 수면 시간은 비만의 유의미한 예측 변수로 남았다고 이들 연구자는 밝혔다. 이에 대해 연구 주저자인 비베카 구즈만 박사는 “수면은 종종 저평가되지만 아동의 발달에서 중요한 요인”이라면서 “지속적인 수면 부족은 다양한 건강 문제를 일으킨다”고 설명했다. 구즈만 박사는 또 “이번 결과는 수면 시간이 ‘스크린 타임’(화면이 있는 전자기기를 사용하는 시간)과 과체중(비만) 사이에서 연결고리 역할을 한다는 점을 시사하지만, 이런 관계에 기초하는 메커니즘을 이해하려면 더 많은 연구가 필요하다”고 지적했다. 이들 연구자는 이 연구가 관찰 연구이므로, 인과관계에 관한 어떤 결론도 도출할 수 없다는 점을 인정했다. 이 뿐만 아니라 신체 활동 수준이나 비만 가족력 또는 식생활 패턴 등 다른 요인을 조사하지 않았고 부모가 스크린 타임이나 수면 시간을 적게 또는 잘못 보고했을 가능성도 있다고 언급했다. 하지만 이번 연구 외에도 비슷한 결과를 보여주는 연구는 많다. 지난 2018년 총 20만 명이 넘는 아동을 대상으로 한 연구 논문 80건에 관한 검토 연구에서는 스마트폰을 가당음료와 함께 소아 비만의 가장 큰 위험 요인 중 하나로 꼽았다. 당시 연구자들은 스마트폰과 태블릿PC 그리고 게임 등을 하는 시간이 늘어나는 것이 아이들이 점점 비만이 되는 큰 요인이라는 것을 발견했다. 가당음료는 두 번째로 큰 요인으로 나타났다. 한편 이번 연구 결과는 1일부터 4일까지 온라인상에서 열리는 ‘유럽 국제 비만 회의’(ECOICO·European and International Congress on Obesity)에서 발표됐다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

65세 이상 노인 10명 중 1명 치매뇌가 아예 정보를 저장하지 못해자극이 있더라도 기억할 수 없어 조기발견이 중요… 15~20% 막아유산소·근력운동 병행해야 예방술 마신 후 필름 자주 끊겨도 위험진단받았다면 약물치료 유지를70대 가정주부 A씨는 언제부턴가 “기억력이 예전 같지 않다”는 걸 느꼈다. 1년 전부터는 그 정도가 심해져서 방금 들은 이야기조차 기억을 못할 정도가 됐다. 하고 싶은 말이 제때 떠오르지 않고 속도가 느려졌다. 그동안 친구들과 유지해 온 친목 모임도 대화를 따라가기가 어려워 자리를 피하게 됐다. 집안에서도 기억저하로 인한 실수는 반복되었고, 점차 식구들에게 신경질이 늘어 갔다. 최근 들어서 외출했다가 집을 제대로 찾지 못하는 일이 생기게 되자 가족들 손에 이끌려 병원에 방문하게 됐다. 평소 물건을 어디다 두었는지, 혹은 금방 하려던 일이 무엇이었는지 생각이 안 나는 증상을 호소하는 사람들을 주위에서 어럽지 않게 찾아볼 수 있다. 대부분은 자신이 해야 하는 일상의 일들을 깜박하곤 하지만 사소한 일로 치부한다. 하지만 A씨처럼 증상이 반복적으로 나타나면 치매를 의심해 봐야 한다는 게 전문가들의 공통된 의견이다. 치매는 기억력 장애를 포함한 인지 기능 장애가 생겨 일상 생활을 유지할 수 없는 상태가 되는 걸 말한다. 중앙치매센터가 지난 4월 펴낸 ‘대한민국 치매 현황 2019’ 보고서를 보면 65세 이상 노인 인구 가운데 치매 환자는 77만명(2018년 기준)으로 추정되며, 치매유병률은 10.2%나 된다. 65세 이상 노인 10명 가운데 1명꼴로 치매를 앓고 있는 셈이다. 더구나 노인인구 증가에 따라 2024년에는 100만명, 2039년에는 200만명을 넘어설 것으로 예측했다. 치매로 인한 사망자도 전년 대비 4.8% 늘어난 9739명으로 1만명을 눈앞에 두고 있다. 심용수 가톨릭대 은평성모병원 신경과 교수는 “치매는 하나의 질환이 아니라 증상이라고 보는 게 맞다. 치매 증상을 나타내는 대표적인 질환이 뇌에 독성 물질들이 침착돼 생기는 알츠하이머병”이라면서 “치매를 진단하는 것이 아니라 알츠하이머병 같은 병을 진단하는 것이 맞는 표현이다”고 설명했다. 치매를 일으키는 또 다른 질환인 혈관성 치매는 뇌졸중에 의한 뇌 손상으로 인지 기능에 장애를 초래해 발생한다. 뇌졸중을 앓고 난 환자의 경우 64％에서 인지 기능에 변화가 관찰되고, 환자의 3분의1이 치매에 이르게 된다는 보고가 있을 정도로 뇌졸중과 치매의 상관성은 매우 높다. 혈관성 치매는 전체 치매의 10~50％를 차지한다. 뇌의 신경세포는 혈류를 통해 산소와 영양을 공급받는데, 뇌졸중과 같은 뇌혈관 질환으로 뇌 혈류에 장애가 생기면 뇌세포는 손상되고, 이런 뇌졸중이 여러 차례 반복되면서 혈관성 치매가 발생한다. 정상적인 노화에 따른 기억력 감퇴와 치매는 차이가 있지만 많은 이들이 혼동하는 부분 중 하나다. 나이가 들면 인지 기능의 저하가 생기게 마련이라 기억력 감퇴는 자연스럽게 발생하고 치매와 같이 병적인 과정은 아니기 때문에 비슷한 의미를 알려주거나 하면 끝내는 기억을 해낸다는 차이가 있다. 김희진 삼성서울병원 신경과 교수는 “정상적인 노화라면 기억 기능 이외의 언어력이나 판단력 등 다른 인지 기능은 저하되지 않는다. 이에 비해 알츠하이머병으로 대표되는 치매에서 나타나는 기억 손상은 뇌가 아예 정보를 저장하지 못해 자극이 있어도 기억을 못한다”고 밝혔다. 전문가들은 아직까지는 치매를 완전히 치료할 수 있는 방법이 없기에 조기 발견이 중요하다고 입을 모은다. 정상적인 노화 과정 중에 발생 가능한 기억력 장애와 치매의 중간 단계인 ‘경도 인지 장애’가 나타난 지 약 1년 후면 15~20%가 치매로, 6년 뒤면 80%가 치매로 전환되기 때문이다. 통상 조기 발견한 경도 인지 장애의 15~20%는 치매 진행을 막을 수 있기 때문에 이때부터 정기적인 검진을 받는 등 적극적인 관리가 필요하다. 대체로 치매는 50~60대에 발병하여 5~10년에 걸쳐 서서히 진행하기 때문에 치매 초기에는 치매 증상이 있어도 모르고 지내는 경우가 많다. 심 교수는 “기억력이나 여러 인지 능력의 저하가 의심되면 바로 치매 클리닉이나 신경과 진료를 보길 권한다”면서 “자신이 예전보다 기억력이 떨어진다고 느낄 때, 그리고 주위의 사람들이 걱정스런 얼굴을 하면서 쳐다볼 때 용기 내서 병원을 방문해야 한다”고 말했다. 운동도 치매예방에 큰 도움이 된다. 치매가 발병하기 이전인 경도인지장애 단계나 주관적인 인지 저하를 느끼는 단계에서부터 운동을 시작하는 것이 효과가 좋다. 걷기 등 유산소 운동과 근력운동을 병행하는 것이 유산소와 근력 중 하나만 집중해서 하는 것보다 인지 기능 향상에 도움이 된다는 연구 결과들이 다수 보고되고 있다. 운동 시간과 빈도는 1회 운동 시 30~60분, 주 3~5회의 빈도로 하는 걸 추천한다. 강동우 서울성모병원 정신건강의학과 교수는 “유산소 운동은 살짝 숨이 차고, 땀이 나는 정도의 강도로 하고, 근력 운동은 근육통을 약간 느끼는 정도의 강도로 허벅지 근력을 강화시킬 수 있는 의자에서 앉았다 일어나기가 좋다”고 강조했다. 이미 치매 진단을 받았다면 약물 치료가 중요하다. 약물 치료는 경증의 치매에서 인지 기능을 오래 유지하고 말기 치매가 오는 시기를 늦출 수 있다. 특히 국내에서 많이 발견되는 혈관성 치매는 뇌졸중의 원인 치료와 약물 치료로 증상이 호전될 수 있다. 박기정 경희대병원 신경과 교수는 “약물 치료는 치매의 경과를 완화해 독립적인 일상생활을 오래 유지하는 데 의의가 있다. 가능한 한 오랜 시간 약물 복용을 유지하는 것이 중요하다”고 밝혔다. 치매 발병이 65세 이상의 노인에게서만 나타나는 건 아니다. 노인성 치매와 달리 초로기 치매는 45세에서 65세 사이에 나타나며 노인성 치매 연령보다 빨리, 심하게 나타난다. 초로기 치매 환자 수는 약 7만명에 이른다. 인지 기능 및 일상생활 수행능력의 저하가 생산적 활동이 가능한 연령대에 증상이 나타나면서 환자는 직업 경력이 단절되고, 이로 인한 경제적인 어려움에 처하게 될 가능성이 높다. 알츠하이머병 유발 유전자를 통한 가족력이 전체 발생의 약 50%이고, 음주로 인한 초로기 치매도 약 10%다. 이재홍 서울 아산병원 신경과 교수는 “음주 후 흔히 말하는 필름이 끊긴 현상이 자주 반복된다면 초로기 치매의 위험이 높은 것으로 의심할 필요가 있다”고 말했다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr

중앙아메리카 남부 코스타리카에서 신비로운 무지갯빛을 내는 운석이 공개됐다. 전문가들은 이 운석이 생명체 기원의 비밀을 품고 있을 것으로 기대하고 있다. 스페이스닷컴 등 과학전문매체의 24일 보도에 따르면 지난해 4월 코스타리카에서 발견된 이 운석은 세탁기 정도 크기의 거대한 유성이 지구 대기권에서 부서지면서 생긴 파편으로, 당시 코스타리카의 두 마을에서 공통으로 발견됐다. 코스타리카국립대학 지질학과 연구진이 1년가량의 연구 끝에 공개한 운석의 분석 결과에 따르면, 해당 운석은 탄소질 콘드라이트로 확인됐다. 80~85%가 점토로 이뤄진 탄소질 콘드라이트는 유기화합물이 포함돼 있긴 하나 생물에 의해 만들어진 것은 아니며, 태양계 초기에 만들어진 이후 열변성을 받지 않은 채 유지된 것이기 때문에 태양계에서 가장 초기의 성질을 보유한 물질로 여겨진다. 이 때문에 전문가들은 이 운석의 모체인 소행성이 초기 태양계부터 존재했으며, 궁극적으로 우리 태양계의 매우 오래된 별에서 관찰할 수 있는 특징들을 담고 있을 것으로 기대했다. 구체적으로 연구진은 이 암석에서 100여 개의 각기 다른 아미노산을 발견했다. 이중 일부는 지구상의 생명체에게서도 매우 드물게 발견되거나 알려지지 않은 것들이다. 무게는 약 1.1㎏ 정도이며 오묘한 무지갯빛을 내는 것이 특징이다. 연구진은 “이 운석은 45억 6000만 년 전부터 존재해 온 소행성의 일부분으로 보여진다”면서 “특히 이번에 공개한 운석은 수십억 년 동안 오염되지 않은 채 보존돼 있었으므로, 연구가치 뿐만 아니라 희소가치도 매우 높다”고 설명했다.이번에 공개된 운석은 지난해 당시, 한 가정집 지붕을 뚫고 떨어져 발견된 것으로 알려졌다. 당시 코스타리카 아과스자르카스에 거주하던 한 여성은 저녁 무렵 거실에서 텔레비전을 보다가 지붕을 뚫고 떨어진 운석과 처음 마주했다. 이 여성은 당시 인터뷰에서 “떨어진 돌을 만졌을 때 여전히 온기가 있었다”고 밝혔다. 한편 운석은 희소성과 종류 등에 따라 천차만별의 경제적 가치를 지닌다. 희귀한 운석의 경우 ‘우주의 로또’로 불릴 만큼 높은 가격을 자랑하는데, 1㎏에 최소 1억 원 이상을 호가하기도 한다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

체중을 감량할 때 배우자가 동참하면 그렇지 않은 경우보다 성공할 확률이 3배 가까이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 네덜란드 암스테르담 응용과학대 로터 페르베이 연구원은 27일(현지시간) 유럽심장학회(ESC) 연례회의 온라인 브리핑에서 위와 같이 밝혔다. 페르베이 연구원은 이 연구에서 동료 연구자들과 함께 심근경색 생존환자들을 대상으로 체중 감량이나 신체 활동 또는 금연이라는 세 가지 생활습관 개선 프로그램 중 하나를 무작위로 참여하게 하고 배우자의 동참 여부에 따라 성공 확률을 비교했다. 이 중 배우자가 동참한 환자는 약 48%로, 이는 적어도 한 번 이상 참여한 모든 경우로 규정했다. 그 결과, 체중 감량 프로그램에 참여한 환자들 중 배우자가 동참하면 그렇지 않은 경우보다 성공 확률이 2.7배 더 높은 것으로 나타났다. 반면 신체 활동이나 금연 프로그램에 참여한 환자들의 경우 배우자의 동참 여부는 성공 확률에 영향을 주지 않았다. 이에 대해 페르베이 연구원은 “신체 활동과 금연 문제는 개인의 동기 부여와 지속성의 영향을 더 크게 받을 수 있다. 생활습관 개선은 재발 위험을 예방하는 데 중요한 부분”이라면서 “부부는 대개 비슷한 생활습관을 지니고 있으므로 한 사람만 노력할 때 그 습관을 바꾸는 것은 어렵다”고 설명했다. 페르베이 연구원은 또 “장보기와 같이 실질적인 문제가 발생할 수 있지만, 배우자의 동참은 동기 부여를 유지하는 데 도움을 줄 수 있는 심리적인 도전이 될 수도 있다”고 말했다. 참고로 이번 연구는 심근경색 생존환자 총 824명 중 통상적 치료에 참여한 413명을 제외한 411명을 대상으로 했다. 심근경색은 심장으로 가는 혈관이 막혀 심장 근육이 손상되는 질환으로, 혈전이나 혈관의 빠른 수축인 연축이 원인인 경우도 있지만, 대부분 지방이나 콜레스테롤과 같은 지방질로 이뤄진 덩어리인 플라크에 의해 발생한다. 심근경색 생존환자는 예후 관찰과 또 다른 합병증을 예방할 수 있도록 후속 치료를 받는 것이 중요하다. 여기에는 보통 혈압 검사와 콜레스테롤 및 신장 기능에 관한 혈액 검사 그리고 약물 치료 등이 있다. 심근경색을 예방하는 세 가지 주요 방법은 건강에 좋은 음식을 먹고 금연하고 또 혈압을 관리하는 것이다. 운동 등의 활동은 심장과 혈관을 좋은 상태로 유지해 혈압을 낮출 수 있다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난 15일을 기점으로 코로나19 확진자의 숫자가 수도권에서 급격하게 늘어났고 그 이후에는 전국 곳곳에서 산발적으로 많은 환자가 나오고 있다. 확진자가 줄어들 기미가 보이지 않는 심각한 상황이다. 광화문 집회 참가자와 교회 중심의 확산이 계속되고 있음에도 동선을 숨기는 사람들이 있는가 하면 대면 예배를 고집하고 있는 교회도 있다. 당장 눈 앞에 환자들이 속출하고 있음에도 환자들을 볼모로 진료거부에 나서는 의사집단도 있다. 이 때문에 이들에 대해 대중의 생명을 담보로 하는 테러와 다르지 않다는 비판의 목소리도 점점 높아지고 있다. 이처럼 공공의 안녕이 위협을 받는 상황에서 자신의 행동이 타인에게 해를 끼친다는 것에 대해 깊이 이해하지 못하는 행위는 어떻게 봐야할까. 이 같은 상황에서 오스트리아 빈 대학 심리학부, 사회·인지·정서 신경과학과, 영국 옥스포드대 실험심리학과, 버밍엄대 뇌건강센터 공동연구팀은 타인에게 해를 끼치는 행위를 피하려는 것이 일반적인 사람들의 보편적 행동과 사고이며 이들은 자신이나 자신이 속한 집단만의 이익을 앞세우는 사람들보다 학습 능력과 의사결정 능력이 우수하다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌·신경과학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 25일자에 실렸다. 연구팀은 서로 전혀 알지 못하는 96명의 성인 남성을 대상으로 전기충격 실험을 실시했다. 실험 대상자들은 연구자가 제시하는 두 가지 선택지 중 하나를 선택하도록 했다. 예를 들어 선택지에 삼각형이 그려져 있으면 거의 느끼지 못할 정도로 약하게 전기가 흐르고 동그라미가 그려져 있는 선택지를 고르면 두꺼운 바늘로 깊이 찌르는 듯한 따끔한 충격을 주도록 했다. 연구팀은 이 같은 사실을 알려준 뒤 자신에게 전기충격을 주는 선택과 자신의 선택에 따라 다른 사람이 전기충격을 받도록 하는 선택을 번갈아가며 실험했다. 연구팀은 실험을 진행하면서 실험대상자들의 뇌를 기능성 자기공명영상(fMRI)을 촬영해 뇌의 활성화 정도를 파악했다.실험 결과 자기 자신에게 전기충격을 주는 결정을 내릴 때보다 타인에게 전기충격을 가하는 선택을 할 때 대부분의 사람들은 뇌신경이 더 민감하게 반응하고 활성화 정도가 높아지는 것이 관찰됐다. 특히 타인에게 해를 입히지 않으려는 결정을 내릴 때는 의사결정이나 감정 조절에 관여하는 뇌 영역인 ‘복내측 전전두엽 피질’(ventromedial prefrontal cortex)이 활성화되는 것이 관찰됐다. 이와 함께 학습 관련 뇌부위도 활성화되는 것으로 확인됐다. 타인의 감정 상태를 인식하고 평가하며 행동을 결정하는 것이 학습과 의사결정 관련 뇌 부위를 자극하고 발달시킨다는 것이다. 연구팀은 이타성이 강한 사람은 자신에 관한 사안에 대해서도 보다 나은 결정을 하는 경우가 많았다고 밝혔다. 연구팀은 또 이번 연구결과는 ‘사람은 사회적 동물’이라는 인간 보편성을 재확인시켜주는 것이라고 설명하기도 했다. 클라우스 람 빈대학 교수(생물심리학)는 “사람들은 일반적으로 자신에게 해가 미치는 영향을 최소화하기 위한 방법을 빠르게 습득한다”라며 “그렇지만 사회적 동물이기 때문에 자신의 행동이 다른 사람에게 미칠 수 있는 해로운 결과에 대해서도 민감하게 반응하기 마련”이라고 말했다. 람 교수는 “이번 연구를 통해 사회적 동물인 사람은 자기 관련 학습보다 다른 사람에게 해를 입히는 행동을 회피하는 방법을 더 빠르게 배운다는 것을 확인했다”라며 “타인을 배려하는 행동을 보이지 못하는 사람들은 뇌의 특정 부분에 장애가 있다고 볼 수도 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 자폐스펙트럼장애의 여부와 정도를 인공지능 기술을 이용해 파악할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 바이오뇌공학과 이상완 교수와 연세세브란스병원 소아정신과 천근아 교수 공동연구팀은 뇌영상 빅데이터와 인공지능(AI)의 심층학습(딥러닝) 기술로 자폐증상과 예후를 예측할 수 있게 됐다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기전자공학자협회(IEEE)에서 발행하는 국제학술지 ‘IEEE 엑세스’에 실렸다. 자폐스펙트럼장애(ASD)는 흔히 ‘자폐증’으로 알려진 뇌발달 장애이다. 타인과 의사소통이 어렵고 주변에 관심 갖는 것이 제한적이며 반복적 행동을 하는 것이 특징으로 알려져 있다. 미국질병통제예방센터(CDC)에 따르면 ASD는 54명당 1명 꼴로 나타나고 있으며 국내에서도 2% 정도의 유병률을 나타내고 있다. 보통 ASD는 아동행동 관찰과 상담과 정신질환 진단분류메뉴얼인 DSM-5에 근거하고 있지만 사람마다 개인차가 심해 자폐에 대한 정확한 진단이 쉽지 않고 예후를 예측하기도 어렵다.연구팀은 세브란스병원에서 관리하고 있는 3~11세 ASD 환자 84명의 자기공명영상(MRI) 빅데이터와 국제컨소시엄으로 구축된 약 1000건의 자폐환자 MRI빅데이터를 활용해 MRI 영상으로 자폐 진단과 예후를 예측할 수 있는 AI 모델을 만들었다. 이후 공간변경네트워크(STN)와 3D 컨볼루션 신경망(CNN)을 활용한 모델을 만들어 AI를 학습시켰다. AI로 분석 결과 뇌의 기저핵을 포함한 피질하 구조가 자폐 심각도와 관련이 있음을 확인하고 이를 바탕으로 ASD 환자들의 진단과 예후를 예측해 맞춤형 진료가 가능해지게 됐다.천근아 세브란스병원 교수는 “ASD 진단을 할 때 의사들이 뇌영상 자료는 많이 활용하지 않는 경향이 있지만 이번 연구는 자폐의 증상과 심각도를 뇌 영상에서 쉽게 찾을 수 있음을 보여주고 있다”라고 말했다. 이상완 카이스트 교수는 “이번 연구는 진료 현장에서 자폐를 진단하고 연구하는데 인공지능이 도움을 줄 수 있음을 보여주고 있으며 다른 질병들도 AI로 더 쉽게 이해하고 활용할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성장기 아이가 있는 가정의 부모들의 고민은 학업 성적과 함께 성장일 것이다. 또래 아이들보다 키가 작으면 키가 자라지 않는 이유가 뭔지 알아보고 해결하기 위해 병원을 다닌다든지, 키 크는데 도움이 되는 영양제를 먹이기도 한다. 심지어는 성장호르몬 주사 처방을 받기도 한다. 그렇지만 이런 방법으로도 부모들 생각만큼 키가 쑥 크지 않는 경우가 많다. 그런데 아동, 청소년들이 키가 잘 자라지 않는다면 부모들이 알지 못하는 다른 이유가 있을 수도 있다. 다름 아닌 스트레스이다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 연구팀은 뇌 시상하부 내 실방핵에서 만들어진 인슐린이 성장호르몬 생성에 도움이 된다는 것을 발견했다고 27일 밝혔다. 실방핵은 시상하부를 구성하는 여러 신경핵 중 하나로 호르몬 분비를 통해 삼투압, 식욕, 스트레스에 대한 신체반응 등 조절을 매개하는 것으로 알려져 있다. 이런 실방핵에서 만들어지는 인슐린은 스트레스를 받으면 분비되지 않기 때문에 성장호르몬 생성을 막아 성장을 저해할 수 있다는 것이다. 이 같은 연구결과는 임상의학 분야 국제학술지 ‘JCI 인사이트’에 실렸다. 인슐린이라고 하면 주로 췌장에서 분비되고 혈당 조절에 관여하는 호르몬이다. 그렇지만 췌장 이외에 시상하부를 비롯한 다양한 뇌 영역에서도 소량의 인슐린을 합성하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 뇌에서 생성된 인슐린은 어느 부분의 신경세포에서 만들어지고 생리적 역할은 무엇인지 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 조직이나 세포의 특정 단백질의 항원항체반응을 통해 광학기기로 관찰하는 면역조직화학 기법으로 뇌 인슐린을 분석한 결과 시상하부 내 실방핵에 있는 소세포성 신경분비세포에서 기인한다는 것을 처음으로 발견했다. 연구팀은 뇌에서 생성되는 인슐린을 억제하는 바이러스를 만들어 성인 생쥐의 시상하부 실방액에 주입했다. 그 결과 여러 호르몬 중 성장호르몬만 분비가 억제되는 것을 관찰했다. 이 발견을 바탕으로 갓 태어난 어린 생쥐의 시상하부 실방핵에 인슐린 발현을 억제하는 바이러스를 주입하자 뇌하수체 성장호르몬 생성이 억제돼 성장이 지연되는 것을 확인했다. 또 어린 쥐에게 스트레스를 주면 시상하부 실방핵 내 인슐린 발현이 억제되면서 뇌하수체 성장호르몬 생성이 억제돼 성장이 지연되는 것을 추가로 관찰했다. 김은경 DGIST 교수는 “이번 연구는 뇌에서 만들어지는 미량의 인슐린이 어떤 생리적 기능을 하는지에 대해 알려주는 성과”라며 “뇌 인슐린은 이번에 밝혀진 것처럼 성장을 좌우하는 것 이외에 또 다른 신체 기능 조절에 관여할 것으로 보이는 만큼 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이슬란드 레이캬비크대 연구팀 발표커피 업계 “하루 중간 강도로 2컵은 안전” 임신 중에는 카페인 음료를 완전히 끊어야 유산, 사산, 조산, 저체중아 출산, 소아 백혈병, 소아 비만 등 최소한 6가지 부정적 임신 결과가 나타나는 위험을 막을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 아이슬란드 레이캬비크 대학의 잭 제임스 교수 연구팀이 지난 20년 동안 발표된 관련 연구논문 1200여편을 종합 분석한 결과 임신 중 카페인 섭취에는 안전한 기준이 없는 것으로 나타났다고 영국의 일간 가디언 인터넷판 등이 26일 보도했다. 관찰연구 논문들은 90%가 카페인 섭취가 유산과 ‘상당한’ 연관이 있음을 보여주고 있다고 연구팀은 밝혔다. 일부 논문에서는 카페인 섭취가 유산 위험을 30% 이상 높이는 것으로 나타났고 커피를 한 잔 추가할 때마다 유산 위험이 높아진다는 논문들도 있다고 연구팀은 설명했다. 사산이 카페인 섭취와 연관이 있다는 논문은 관찰연구 논문의 80%를 차지했다. 카페인 섭취량이 많을 경우 사산 위험은 5배까지 높아진다는 논문들도 있다. 또 관찰연구 논문의 70%는 카페인 섭취가 저체중아 출산과 연관이 있다고 밝히고 있다. 카페인 섭취가 출산한 아이의 비만 위험과 연관이 있다는 논문도 관찰연구 논문의 80%에 이르고 있다. 한편 메타 분석 논문 중 대부분은 카페인 섭취가 유산, 사산, 저체중아 출산, 출산한 아이의 소아 백혈병 위험과 연관이 있다고 밝히고 있다. 카페인은 커피만이 아니라 에너지 음료와 소량이지만 콜라, 홍차, 초콜릿 음료에도 들어 있다. 이 연구 결과에 대해 영국 커피 산업계는 영국, 미국, 유럽 보건당국의 지침에는 임신 중 하루 중간 강도의 커피(카페인 200mg) 2컵은 안전한 것으로 되어 있다면서 이 지침을 지키면 된다고 강조했다. 세계보건기구(WHO)는 하루 카페인을 300mg 이상 섭취하는 임신 여성은 섭취량을 줄이라고 권고하고 있다. 이 연구 결과는 영국 의학 저널(BMJ)의 자매지 ‘증거 중심 의학’ 최신호에 실렸다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

DGIST 뇌·인지과학전공 김은경 교수(뇌대사체학 연구센터장) 연구팀이 뇌의 시상하부 내 실방핵에서 생성된 인슐린이 성장호르몬 생성에 기여한다는 생물학적 현상을 규명했다. 이번 연구 결과는 아동기와 청소년기의 스트레스성 성장 지연 원인을 밝히기 위한 새로운 연구 지표가 될 것으로 기대된다. 김은경 교수 연구팀은 다양한 면역조직화학 분석 방법들을 통해 시상하부에서 생성된 인슐린이 실방핵에 있는 소세포성 신경분비세포 에서 주로 합성된다는 사실을 최초로 발견했다. 또 소세포성 신경분비세포에서 분비되는 호르몬이 다양한 뇌하수체 전엽 호르몬의 생산을 조절한다는 점에 착안해, 합성된 인슐린이 뇌하수체 전엽 호르몬의 유전자 발현과 분비를 조절한다는 가설을 세웠다. 연구팀은 이를 증명하기 위해 뇌에서 생성된 인슐린 발현을 억제하는 바이러스를 제작했고, 이를 성체 생쥐의 시상하부 실방핵에 주입했다. 그 결과 여러 뇌하수체 전엽 호르몬들 중 오직 성장호르몬의 유전자 발현과 분비만 억제되는 것을 관찰했다. 또한 어린 생쥐의 시상하부 실방핵에 인슐린 발현을 억제하는 바이러스를 주입하자 뇌하수체 성장호르몬의 생성이 억제돼 생쥐의 성장이 지연됨을 확인했다. 추가로 성체 쥐와 어린 쥐에 구속 스트레스를 주었을 때, 시상하부 실방핵 내 인슐린 발현이 억제되었고, 이 때 실방핵 내에 인슐린을 과발현하는 바이러스를 주입하자 뇌하수체 성장호르몬 생성이 증가해 만성 억제 스트레스에 의해 유발되는 성장 지연을 막는 것을 확인했다. 이를 통해 실방핵 내 인슐린이 뇌하수체 전엽에서 만들어지는 성장호르몬의 조절에 기여함을 증명해냈다. 김은경 교수는 “췌장에서 생성되는 인슐린에 비해 훨씬 적은 양의 뇌에서 만들어진 인슐린의 생리적 기능이 현재까지 논쟁이 되고 있다”며 “이번 연구 결과로 뇌에서 유래된 인슐린의 생리적 기능들 중 호르몬 생성을 통한 성장 외의 아직 알려지지 않은 다른 신체 기능을 조절하는 역할을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 연구결과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행됐으며, DGIST 뇌·인지과학전공 이재면 박사와 김경찬 석박사통합과정 학생이 공동 제1저자로 참여했다. 아울러 임상의학 분야 국제적 학술지인 ‘더 저널 오브 크리니컬 인베스티게이션 인싸이트’에 지난 20일 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 지능형로봇연구부 안진웅 책임연구원팀이 왼손과 오른손에 수동적으로 전달되는 촉각을 인지하는 뇌의 부위가 서로 다른 것을 관찰하는데 성공했다. 이번 연구결과는 증강현실에서 많이 사용되는 촉감제시장치의 정량적 평가에 응용하거나 새로운 뉴로 햅틱스(뇌의 회로 및 네트워크 관점에서 햅틱스를 연구하는 과학기술) 분야의 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 가만히 있는 손가락에 전달되는 촉각을 느끼는 ‘수동적 촉각’을 활용해, 양손의 손가락이 자극을 받을 때 뇌 신호를 관찰해 왼손과 오른손을 사용할 때 나타나는 차이점을 객관적으로 관찰하는데 성공했다. 먼저 연구팀은 31명의 오른손잡이로 추정되는 피험자들 양손의 집게손가락에 각각 매우 빠른 진동을 짧게(2초) 여러 번(10회) 주고, 뇌에서 활성화되는 부위를 촬영하는 실험을 진행했다. 그 결과, 오른손 집게손가락에 자극을 주자 좌뇌가 주로 활성화됐지만, 왼손 집게손가락에 자극을 주자 좌뇌와 우뇌에 걸쳐 넓고 고른 활성화가 나타났다. 이번 연구는 왼손과 오른손에 주는 자극에 따라 뇌에서 활성화 되는 영역을 구분하고 그 정도를 객관적으로 구분했다는 것에 의미가 깊다. 여기에 과거에 연구팀이 진행했던 기존 연구결과를 함께 고려할 때, 왼손잡이와 오른손잡이를 뇌 신호에 따라 객관적으로 구분하는 것도 가능할 것으로 예측된다. 또한 향후 BCI(Brain Computer Interface, 뇌-컴퓨터 인터페이스) 기술 적용, 인지능력 증강 치료가 필요한 질병치료에서의 활용 등 다양한 산업에서의 활용도 함께 기대된다. DGIST 지능로봇연구부 안진웅 책임연구원은 “이번 연구 결과가 BCI 기술을 햅틱기술에 접목해 증강현실 분야에서 활용이 가능하다”며 “뇌를 모방한 인공 지능 개발의 기초 원리를 제공하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 정보통신기획평가원(IITP)과 한국연구재단(NRF), 그리고 DGIST 기관고유사업의 지원으로 진행됐다. 연구 결과는 국제학술지인 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 온라인판에 지난 7일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

한국과 스웨덴 과학자들이 ‘슈퍼 현미경’을 이용해 물이 가벼운 물, 무거운 물이 있다는 사실을 새로 밝혀내 주목받고 있다. 김경환 포스텍 화학과 교수와 피보스 페라키스 스웨덴 스톡홀름대 교수 공동연구팀은 태양보다 100경 배 밝은 빛을 내는 ‘4세대 방사광가속기’를 이용해 물이 액체 상태에서 무겁고 가벼운 2가지 구조로 이뤄져 있다는 사실을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 실렸다. 일반적인 액체들은 기온이 영하로 떨어지면 위, 아래 할 것 없이 일정하게 얼기 시작한다. 반면 물은 위쪽부터 얼기 시작한다. 겨울철에 얼어붙은 강이나 호수 밑에서 물고기가 죽지 않고 살 수 있고 얼음 낚시도 가능한 이유이다. 똑같은 액체인데도 이런 차이를 보이는 것은 오랫동안 과학계의 수수께끼로 남아 있었다. 이런 물의 독특한 특성을 이해하기 위해서는 펨토초(1000조분의 1초) 단위로 이뤄지는 물의 구조변화를 측정해야 한다. 이에 연구팀은 햇빛보다 100경 배 밝은 빛으로 나노 크기의 미세한 물체까지 선명하게 관찰할 수 있는 4세대 방사광가속기를 이용해 물의 구조변화를 관찰하는 데 성공했다. 김경환 포스텍 교수는 “이번 연구는 첨단 실험기구인 4세대 방사광가속기를 이용해 생명의 근원이 되는 물의 복잡한 구조변화를 실험적으로 측정하고 증명해 냈다는 데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edm‘’ondy@seoul.co.kr

중앙아메리카 남부 코스타리카에서 신비로운 무지갯빛을 내는 운석이 공개됐다. 전문가들은 이 운석이 생명체 기원의 비밀을 품고 있을 것으로 기대하고 있다. 스페이스닷컴 등 과학전문매체의 24일 보도에 따르면 지난해 4월 코스타리카에서 발견된 이 운석은 세탁기 정도 크기의 거대한 유성이 지구 대기권에서 부서지면서 생긴 파편으로, 당시 코스타리카의 두 마을에서 공통으로 발견됐다. 코스타리카국립대학 지질학과 연구진이 1년가량의 연구 끝에 공개한 운석의 분석 결과에 따르면, 해당 운석은 탄소질 콘드라이트로 확인됐다. 80~85%가 점토로 이뤄진 탄소질 콘드라이트는 유기화합물이 포함돼 있긴 하나 생물에 의해 만들어진 것은 아니며, 태양계 초기에 만들어진 이후 열변성을 받지 않은 채 유지된 것이기 때문에 태양계에서 가장 초기의 성질을 보유한 물질로 여겨진다. 이 때문에 전문가들은 이 운석의 모체인 소행성이 초기 태양계부터 존재했으며, 궁극적으로 우리 태양계의 매우 오래된 별에서 관찰할 수 있는 특징들을 담고 있을 것으로 기대했다. 구체적으로 연구진은 이 암석에서 100여 개의 각기 다른 아미노산을 발견했다. 이중 일부는 지구상의 생명체에게서도 매우 드물게 발견되거나 알려지지 않은 것들이다. 무게는 약 1.1㎏ 정도이며 오묘한 무지갯빛을 내는 것이 특징이다. 연구진은 “이 운석은 45억 6000만 년 전부터 존재해 온 소행성의 일부분으로 보여진다”면서 “특히 이번에 공개한 운석은 수십억 년 동안 오염되지 않은 채 보존돼 있었으므로, 연구가치 뿐만 아니라 희소가치도 매우 높다”고 설명했다.이번에 공개된 운석은 지난해 당시, 한 가정집 지붕을 뚫고 떨어져 발견된 것으로 알려졌다. 당시 코스타리카 아과스자르카스에 거주하던 한 여성은 저녁 무렵 거실에서 텔레비전을 보다가 지붕을 뚫고 떨어진 운석과 처음 마주했다. 이 여성은 당시 인터뷰에서 “떨어진 돌을 만졌을 때 여전히 온기가 있었다”고 밝혔다. 한편 운석은 희소성과 종류 등에 따라 천차만별의 경제적 가치를 지닌다. 희귀한 운석의 경우 ‘우주의 로또’로 불릴 만큼 높은 가격을 자랑하는데, 1㎏에 최소 1억 원 이상을 호가하기도 한다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr