- 수십년간 천문학계 난제 은하들은 어떻게 죽는가? 이 문제는 수십 년간 천문학자들의 골머리를 아프게 한 우주 미스터리였다. 천문학자들이 마침내 이 문제의 해결을 위한 실마리를 잡은 것 같다. 지난 몇십 년 동안 천문학자들은 은하에는 두 개의 중요한 부류가 있다는 사실을 알아냈다. "약 반수의 은하들은 가스가 풍부하여 별을 생산하는 부류이고, 나머지 반은 가스가 고갈되어 더이상 별을 생산하지 못하는 부류"라고 논문 주저자 잉지에 펭 케임브리지 대학 천문학자는 설명한다. 아직도 과학자들은 무엇이 은하 안에서 별들의 생성을 막는지 확실히 알고 있지 못하다. "무엇이 은하를 죽음에 이르게 하는가 하는 문제가 지난 20년 동안 천문학계에서 가장 뜨거운 이슈였다"고 펭 교수는 14일(현지시간) 사이언스닷컴과의 인터뷰에서 밝혔다. 은하에서 별 형성이 중단되는 원인에 대해 과학자들은 두 가지 가설을 내놓았다. 하나는 이른바 '질식사'로, 은하 안에 별을 생성할 만한 신선한 가스 재료가 바닥남으로써 은하가 서서히 죽음에 이른다는 것이고, 다른 하나는 이웃 은하의 중력으로 인해 가스를 갑자기 약탈당해 '급사'하는 경우라는 것이다. 연구자들은 가까운 은하 2만6,000개 이상을 분석해본 결과, 대부분 은하들의 사인이 '질식사'임을 보여주는 단서를 발견해냈다. "은하들이 질식을 당해 죽는다는 최초의 증거를 찾아낸 것"이라고 펭 박사는 말했다. 별은 거의 수소와 헬륨으로 이루어져 있다. 연구자들은 '금속'에 초점을 맞춰 연구를 진행했다. 항성진화론에서 '금속'이란 수소와 헬륨보다 무거운 원소를 일컫는다. 그러한 '금속'은 수소와 헬륨이 별 속에서 핵융합을 일으킴으로써 생성되는 중원소들이다. 과학자들은 죽은 은하가 산 은하에 비해 금속 함유량이 훨씬 더 높다는 사실을 발견했다. 이 발견은 가스 공급이 중단된 은하가 시간이 지남에 따라 진화하는 방향과 일치하는 결과라고 펭 박사는 설명한다. -별 생성 가스 바닥나 서서히 최후 은하에 가스 공급이 중단되더라도 은하 내부에는 여전히 가스가 남아 있어 별들이 생성이 계속된다. 대신 이러한 별들은 수소나 헬륨보다 무거운 원소들을 만들어내게 된다. 이에 비해 갑자기 가스를 강탈당해버린 은하는 별 생성이 급속이 중단되어 중원소를 덜 만들어내게 되는 것이다. 컴퓨터 모델에 따르면, 이러한 가스 공급 중단으로 별 생성이 중단되고 은하가 질식사하게 되는 데는 약 40억 년이 걸린다. 이 시간은 별을 생산하는 산 은하와 죽은 은하의 나이 차이와 같다고 연구자들은 설명한다. 연구자들은 이 질식사 가설이 은하의 95% 이상이 태양질량의 1000억 배에 달하는 이유를 설명해준다고 말한다. 그보다 더 큰 은하들에 대해서는 질식사 가설과 급사 가설 중 어느 것을 따를 것인지는 증거가 명확치 않다고 펭 박사는 말한다. 비록 대부분의 은하들이 질식으로 최후를 맞는다는 사실을 발견했지만, 질식을 일으키는 메커니즘을 완전히 이해하려면 더 많은 연구가 필요하다고 펭 박사는 덧붙인다. 앞으로 연구진이 먼 거리 은하들을 집중적으로 연구한다면 우주가 젊었을 때 어떤 모습을 하고 있었는가를 알 수 있게 될 것이다. 그리고 은하들의 형성과 그 진화의 그림을 더욱 자세히 그릴 수 있을 것으로 보인다. "우리는 앞으로 더욱 강력한 장비를 갖게 될 것이다. 다중 망원 근적외선 분광기(MOONS)와 제임스 웹 우주망원경을 운용할 수 있게 된다면 우리 연구도 앞으로 몇년 내에 성공적으로 마무리될 것으로 믿는다"고 펭 박사는 말한다. 펭과 동료들이 진행한 연구내용은 '네이처'지 5월 14일자에 게재되었다. ​이광식 통신원 joand999@naver.com

국내 연구진이 머리카락의 40분의1 두께에, 화질은 현재 가장 선명하다는 평가를 받고 있는 삼성전자 스마트폰 ‘갤럭시S6’보다 4배 이상 선명한 웨어러블 발광 소자를 개발했다. 이 물질은 종이보다 얇아 자유롭게 변형시킬 수 있기 때문에 스티커나 파스처럼 피부에 붙여 쓰는 초박형(超薄型) 웨어러블 디스플레이로 활용할 수 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 현택환 단장(서울대 화학과 중견석좌교수)과 김대형 연구위원(서울대 화학과 교수)은 세상에서 가장 얇고 자유롭게 휘어지며 해상도가 높은 양자점 발광다이오드(QLED) 소자를 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 성과는 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 14일자 온라인판에 실렸고, 국내 특허 출원도 된 상태다. QLED에 들어가는 양자점은 양자역학적인 성질을 가진 나노 크기의 반도체 결정으로 초미세 반도체, 디스플레이, 질병 진단 시약 등 다양하게 활용될 것으로 기대되는 물질이다. 이번에 개발된 QLED는 나노 크기(10억분의1m)의 양자점을 발광소자로 사용해 전류를 흘려 주면 양자점이 녹색, 적색, 청색 빛을 내도록 한 디스플레이 반도체다. 특히 유기발광다이오드에 비해 색 재현율이 좋고 사용 환경에 구애받지 않을 정도로 안정성도 높다. 현택환 교수는 “이번에 개발한 QLED는 두껍고 휘어지기 어려운 기존 웨어러블 기기의 단점을 해결해 영화에서 나오는 ‘손목 피부 위에 디스플레이’를 가능하게 할 것”이라며 “QLED를 넓게 만들고 생산공정 기술만 개발하면 5년 내 실용화가 가능하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

루게릭 병 때문에 온몸이 마비된 영국의 유명한 우주물리학자 스티븐 호킹은 다른 사람과 의사소통을 하기 위해 휠체어에 부착된 고성능 음성합성기를 이용한다. 이 음성합성기는 눈동자의 움직임과 손가락의 미세한 움직임으로 문장을 만들어 음성파일로 출력한다. 문제는 문장 하나를 만드는 데 시간이 오래 걸리고, 눈동자와 손가락의 움직임을 잘못 읽어 원하는 문장을 만들어내지 못하거나 오작동되는 경우가 많다는 것이다. 광주과학기술원(GIST) 기전공학부 이병근(왼쪽) 교수와 의료시스템학과 이보름(오른쪽) 교수 공동 연구팀은 사람의 뇌파를 실시간으로 인식해 생각을 읽어낼 수 있는 ‘인공 신경망’을 만드는 데 성공했다고 12일 밝혔다. 이 기술이 실용화되면 중추신경 손상 환자나 장애인 등 목소리로 의사소통이 불가능한 사람들이 생각만으로 의사 표현을 할 수 있게 된다. 이번 연구는 ‘네이처’에서 발행하는 세계적인 과학 전문지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. 이전에도 사람의 뇌파를 인식해 디지털 신호로 바꿔 주는 기술이 있었지만 소프트웨어를 이용하기 때문에 디지털 신호로 전환하는 과정에서 잡음이 끼어들어 뇌파를 제대로 인식하는 데 시간이 오래 걸렸다. 연구팀은 사람의 뇌 신경세포 역할을 대신할 수 있는 반도체 ‘멤리스터’를 이용해 ‘하드웨어 신경망’이라는 새로운 개념의 인공지능을 만들었다. 이 인공지능은 사람이 특정 단어나 알파벳을 상상할 때 뇌파가 어떤 형태로 나타나는지 측정해 학습하고, 실시간으로 인식할 수 있다. 특정 단어를 상상할 때 발생하는 뇌파를 측정한 뒤 디지털 신호로 바꿔 인공 신경망이 특정 형태의 단어를 구분할 수 있게 한 것이다. 반복된 학습 과정을 거치면 사용자의 상상만으로 생각을 읽어내는 맞춤형 시스템으로 업그레이드할 수 있게 된다. 연구팀은 ‘아’ ‘이’ ‘우’ 등의 모음을 실제로 발음하지 않고 상상했을 때 나타나는 뇌파 신호를 측정한 뒤 이를 디지털 신호로 바꿔 인공 신경망이 학습하도록 했다. 이후 피실험자에게 ‘아’ ‘이’ ‘우’ 등의 발음 중 임의로 상상하도록 해 실시간으로 어떤 음성을 생각했는지 인식하는 데 성공했다. 이병근 교수는 “이번 연구는 반도체를 이용해 사람의 뇌와 똑같은 신경망 시스템을 구축할 수 있다는 것을 보여준 사례”라면서 “하드웨어 신경망을 활용할 경우 의사소통이 어려운 환자나 장애인들의 삶의 질을 높이는 데 기여할 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영하 160도의 극저온 공간에 죽은 듯 누워 있는 인류 최초의 혜성 탐사로봇 ‘필레’(Philae)가 오는 17일쯤이면 기나긴 잠에서 깨어날 것이란 전망이 나왔다. 세계적 과학저널인 ‘네이처’는 필레가 착륙한 혜성이 이달 중순 태양과 가까운 근일점에 위치하면서 17일쯤 태양 에너지를 공급받아 잠에서 깨어날 가능성이 높다고 최근호에서 보도했다. 혜성 착륙을 주도한 유럽우주기구(ESA) 과학자들은 올해 3월 중순 필레와 교신을 시도했다 실패했지만, 17일쯤에는 필레가 작동해 교신이 가능할 것으로 낙관하고 있다. ESA는 지난해 11월 12일 탐사선 ‘로제타’에 실린 필레를 혜성 ‘67P/추류모프-게라시멘코’에 착륙시켰다. 지름 4㎞, 중력이 지구의 수십만분의1에 불과한 혜성 67P는 초속 38㎞의 속도로 태양 주위를 돌고 있다. 필레를 실은 우주선 로제타는 혜성과 같은 속도로 이동하면서 세탁기 정도 크기에 무게 100㎏에 불과한 필레를 23㎞ 상공에서 혜성에 착륙시키는 데 성공했다. 그러나 혜성 표면에 탐사로봇을 고정하는 작살이 제대로 발사되지 않아 햇빛이 닿지 않는 그늘 지역에 불시착해 착륙 60시간 만에 작동이 멈췄다. 필레의 운영을 총괄하는 독일항공우주센터(DLR) 스테판 울라메크 박사는 필레가 작동하기 위해서는 몇 가지 조건이 충족돼야 한다고 지적했다. 우선 필레가 충분히 충전될 수 있도록 태양빛에 12시간 이상 노출돼야 한다는 것이다. 영하 160도까지 떨어지는 혜성의 그늘에 놓인 필레의 관측장비들이 다시 작동하기 위해서는 내부 온도가 영하 45도까지는 올라가야 한다. 이와 함께 태양과 가까워질수록 증가하는 혜성의 먼지에 필레의 태양광 집열판이 덮이지 않아야 한다. ESA와 과학자들이 필레가 다시 작동하기를 바라는 것은 혜성이 태양계와 생명의 기원을 알려주는 열쇠이기 때문이다. 혜성은 45억년 전 태양계가 만들어지고 남은 물질들이 떨어져 나가 얼어붙은 물질이다. 혜성이 태양계로 다시 들어오면서 점점 녹아 가스와 먼지를 내뿜는데, 이것들을 분석하면 태양계 생성 당시의 여러 정보를 알 수 있게 된다. 실제로 필레는 착륙 후 수집한 정보를 통해 혜성 67P의 수증기 조성이 지구상의 물과 다르다는 것과 혜성에 자기장이 거의 존재하지 않는다는 것을 알려 왔다. 이를 통해 지구의 물이 혜성에서 오지 않았으며, 자기장으로 인해 행성이나 항성이 만들어지지 않았다는 것을 알 수 있게 됐다. DLR 발렌티나 롬마추 박사는 “불행히 이번에 필레가 깨어나지 못하더라도 혜성이 태양에 가장 가까이 다가가는 근일점 시기인 오는 8월 13일쯤 한 번 더 부활의 기회는 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

현대 조류의 '조상뻘' 되는 역대 가장 오래된 새 화석이 발견됐다. 최근 중국 과학아카데미 측은 과거 허베이성에 발굴된 2개의 화석을 분석한 결과 약 1억 3000만년 전 살았던 새(학명·Archaeornithura meemannae)임을 확인했다고 발표했다. 기존 기록보다 약 500만년을 앞서 최고(最古) 기록을 세운 이 화석은 현대 새의 조상으로 모습도 지금의 새와 유사하다. 새의 특징인 작은 머리와 부리, 덩치에 비해 긴 다리를 가지고 있으며 깃털도 풍성해 비행 능력도 뛰어날 것으로 추정된다. 또한 전체적인 모습이 마치 지금의 학이나 왜가리와 유사해 연구팀은 이 새가 호숫가 근처에 살면서 벌레 등 작은 동물을 잡아먹고 살았을 것으로 보고있다.　　 연구를 이끈 왕 민 박사는 "초기 새의 모습을 갖춘 원시 새(Ornithuromorpha)의 화석 중 가장 오래된 것" 이라면서 "날개 뼈 형태와 사이즈를 봤을때 비행 능력이 매우 뛰어났을 것으로 보인다" 고 설명했다. 이어 "다른 어떤 화석보다 제대로 된 새 모습을 갖추고 있어 초기 단계의 새 진화 연구에 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 한편 역대 가장 오래된 새 화석은 과거 독일 석회석 채석장에서 발견된 1억 5000만년 된 시조새(Archaeopteryx)다. 그러나 시조새는 공룡과 새의 중간 모습을 하고있어 직접적인 현대의 새 조상으로 보기에는 무리가 있다. 또한 유사한 '후손'이 존재하지도 않아 학계에서는 그리스어로 '진짜 새' 라는 뜻을 가진 원시 새(Ornithuromorpha)에 가치를 두고있다. 이번 연구결과는 유명 학술지 네이처(Nature)의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

　한국과학기자협회(회장 심재억)는 한국로슈진단(주)이 후원하는 이달의 ‘과학기자상’ 2015년 5월 수상자로 조선일보 박건형(사진) 기자를 선정했다고 7일 밝혔다. 　 한국과학기자협회는 “박건형 기자의 ‘인터스텔라! 거대한 여정의 시작’(3월 28일자) 기사가 지난해 네이처지 선정 올해의 과학인물이자, 사이언스가 2014년 최고의 과학성과로 꼽은 ‘로제타’ 미션을 이끈 안드레아 아코마조 유럽우주국 태양계 탐사 총괄 책임자 인터뷰를 통해 우주에 대한 대중의 이해를 높이는데 기여한 점을 높이 평가했다”고 선정 배경을 밝혔다. 　박건형 기자는 “많은 시간을 투자해 진행한 인터뷰가 좋은 평가를 받아서 감사하다”면서 “지난해 영화 인터스텔라에 대한 대중의 높은 관심이 한국 과학에 대한 관심으로 이어지길 바라는 마음으로 기사를 기획했다”고 소감을 밝혔다. 　한국과학기자협회는 매달 과학 및 의료·보건 분야의 우수한 보도 기사를 가려 시상하는 ‘과학기자상’을 제정·운영하고 있다. 이 상은 현장을 지키는 과학 기자들의 취재 의욕을 고취하고, 노고를 공정하게 평가하기 위해 공모를 통해 접수한 기사에 대해 소속 매체와 기자 실명을 배제한 채 엄정한 심사를 통해 수상자를 선정하고 있다. 　시상식은 오는 9일 ‘2015 과학언론인의 날’ 행사가 열리는 한국과학기술연구원(KIST) 잔디광장에서 진행된다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

비만 관련 단백질을 유전자 조작으로 차단하면 우리 몸에 해로운 내장지방이 쌓이는 것을 막을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 심지어 이 효과는 지방이 많은 음식을 먹을 때도 마찬가지였다. 미국 과학전문매체 사이언스데일리 6일자 보도에 따르면, 영국 옥스퍼드대학과 프랑스 국립보건의학연구소(INSERM) 공동 연구팀이 쥐의 유전자를 조작해 체중이 늘어도 장기에 내장지방이 쌓이는 것을 줄이고 비만으로 둔화하는 인슐린 감도를 유지할 수 있음을 밝혀냈다. 인슐린 저항성과 제2형 당뇨병, 심장 질환 등을 유발하는 내장지방은 체내 염증을 유발하는 면역세포인 M1 대식세포를 끌어들인다고 연구팀은 설명했다. 이때 이 식세포가 인슐린 저항성을 유발하는 해로운 단백질까지 생산한다는 것이다. 연구팀은 이전 연구에서 ‘인터페론 조절인자-5’(IRF-5)라는 단백질이 M1 대식세포를 좀 더 평화적인 M2 대식세포로 바뀌도록 촉진하는 것을 밝혀냈다. 여기서 인터페론은 바이러스에 감염된 동물 세포에서 생산하는 항(抗)바이러스성 단백질을 말한다. 이런 메커니즘에 주목한 연구팀은 쥐를 대상으로 IRF-5 인자를 조작했을 때와 그렇지 않을 때 어떤 반응이 나오는지 실험을 통해 조사했다. 연구팀은 IRF-5를 제거한 쥐 그룹과 일반 쥐 그룹에 각각 건강식이나 포도당이 함유된 고지방식을 먹였다. 두 쥐 그룹은 고지방식을 섭취했을 때 똑같이 체중이 증가하는 양상을 보였지만, 유전자를 바꾼 쥐 그룹은 내장지방보다 피하지방을 더 쌓는 것으로 나타났다. 또 이들 쥐의 복부에는 콜라겐이 더 많아 내장지방 세포의 크기가 더 작았다. 연구를 이끈 이리나 우달로바 옥스퍼드대 교수는 “IRF-5가 제거된 쥐는 여전히 지방을 가지고 있었지만, 지방이 쌓이는 위치가 달랐다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 복부에 지방이 더 많은 사람은 허벅지에 지방이 많은 사람보다 제2형 당뇨병 등 비만 관련 질환을 앓을 가능성이 크다. 비만은 신체가 인슐린에 덜 민감해지도록 하는 것으로 이는 포도당이 혈류에서 사라지는 시간이 더 오래 걸림을 뜻한다. 즉 인슐린 감도가 떨어지면 당뇨병이 유발될 수 있다는 것이다. 포도당 농도검사(GCT)에서도 IRF-5가 제거된 쥐는 더 뚱뚱해도 일반 쥐보다 인슐린 감도가 좋았다. 연구팀은 IRF-5가 없는 쥐가 상당히 뚱뚱했음에도 본질적으로 건강한 것을 발견했다. 하지만 IRF-5의 활동을 차단하는 것은 알레르기를 증가하는 등 부작용이 있을 수 있다. 따라서 추가 연구를 통해 인간의 IRF-5 수치를 변화시켰을 때 비만과 비만 관련 대사 질환 문제를 치료할 수 있는지 밝힐 수 있다고 연구팀은 말한다. 이에 대해 우달로바 교수는 “이번 결과는 당신이 지방으로 많은 문제를 얻을 수 있다는 것을 매우 명확하게 보여준다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 네이처 메디신(Nature Medicine) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

현대 조류의 '조상뻘' 되는 역대 가장 오래된 새 화석이 발견됐다. 최근 중국 과학아카데미 측은 과거 허베이성에 발굴된 2개의 화석을 분석한 결과 약 1억 3000만년 전 살았던 새(학명·Archaeornithura meemannae)임을 확인했다고 발표했다. 기존 기록보다 약 500만년을 앞서 최고(最古) 기록을 세운 이 화석은 현대 새의 조상으로 모습도 지금의 새와 유사하다. 새의 특징인 작은 머리와 부리, 덩치에 비해 긴 다리를 가지고 있으며 깃털도 풍성해 비행 능력도 뛰어날 것으로 추정된다. 또한 전체적인 모습이 마치 지금의 학이나 왜가리와 유사해 연구팀은 이 새가 호숫가 근처에 살면서 벌레 등 작은 동물을 잡아먹고 살았을 것으로 보고있다.　　 연구를 이끈 왕 민 박사는 "초기 새의 모습을 갖춘 원시 새(Ornithuromorpha)의 화석 중 가장 오래된 것" 이라면서 "날개 뼈 형태와 사이즈를 봤을때 비행 능력이 매우 뛰어났을 것으로 보인다" 고 설명했다. 이어 "다른 어떤 화석보다 제대로 된 새 모습을 갖추고 있어 초기 단계의 새 진화 연구에 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 　 한편 역대 가장 오래된 새 화석은 과거 독일 석회석 채석장에서 발견된 1억 5000만년 된 시조새(Archaeopteryx)다. 그러나 시조새는 공룡과 새의 중간 모습을 하고있어 직접적인 현대의 새 조상으로 보기에는 무리가 있다. 또한 유사한 '후손'이 존재하지도 않아 학계에서는 그리스어로 '진짜 새' 라는 뜻을 가진 원시 새(Ornithuromorpha)에 가치를 두고있다. 이번 연구결과는 유명 학술지 네이처(Nature)의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 박쥐의 날개를 달고있는 듯한 희한한 모습의 신종 공룡이 발견됐다. 최근 중국 과학 아카데미 등 국제공동연구팀은 비둘기 만한 사이즈의 작은 공룡 '이치'(翼奇·기묘한 날개)를 확인했다는 연구결과를 유명저널 '네이처'(Nature) 최신호에 발표했다. 과거 허베이성의 한 호수 밑에서 화석으로 발견된 이 공룡은 약 1억 6000만년 전 살았던 종으로 무게는 380g 정도로 작은 크기다. 그러나 이 공룡은 티라노사우루스처럼 날카로운 이빨로 육식을 하는 수각류(獸脚類)다. 이번 연구에서 드러난 가장 큰 특징은 역시나 팔 부분에 곧고 길게 옆으로 뻗어나온 뼈다. 놀라운 사실은 이 조직이 날개 역할을 한다는 것으로 일반적으로 새가 갖는 깃털 대신 피부 조직의 막으로 이루어져 있다. 연구팀은 이를 근거로 이 공룡이 짧은 거리의 비행 능력이 있거나 혹은 낙하산 같은 용도로 날개를 사용했을 것으로 추정하고 있다. 결과적으로 이 공룡이 새와 박쥐, 날다람쥐의 특성들을 일부씩 갖고 있어 이들의 먼 조상뻘로 추측 가능한 대목. 연구를 이끈 고생물학자 수싱 박사는 "새는 공룡에서 진화했는데 정확히 어떻게 이루어졌는지 명확히 밝혀진 바 없다" 면서 "이번 공룡 발견은 이 미스터리를 푸는 단초가 될 수 있다" 고 의미를 부여했다. 이어 "'이치'는 공룡에서 조류로 진화하는 과정에서 나온 과도기적인 신종 공룡으로 보인다" 면서 "어쩌면 조류 진화의 맨 앞 열에 서있는 가장 선구적인 공룡일 수 있다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아침부터 부부 싸움을 하거나 직장 상사에게 혼이 난 날은 종일 찌뿌둥한 기분에서 헤어나기 어렵다. 반대로 생각하지도 않은 용돈을 받거나 깜짝 놀랄 정도로 재미있는 일로 하루를 시작할 경우는 평소 ‘재수 없다’고 여기는 일이 생기더라도 대수롭지 않게 넘어가기도 한다. 미국 국립보건원(NIH)과 매사추세츠공과대(MIT) 공동 연구진은 좋은 기억과 나쁜 기억이 저장될 때 활성화되는 뇌 회로가 서로 다를 뿐만 아니라 상호 영향을 미친다는 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처’ 최신호 표지 논문으로 발표했다. 뇌 과학자들은 이전에도 좋은 감정과 나쁜 감정이 뇌에 기록되는 경로가 서로 다르다는 것은 알고 있었다. 좋은 감정은 뇌의 ‘보상회로’를 활성화시키고, 나쁜 감정은 뇌의 ‘공포회로’를 활성화시키면서 기록된다는 것이다. 연구팀은 좋은 기억과 나쁜 기억을 저장하는 뇌 회로가 교차하는 편도체의 중심핵에 주목했다. 편도체는 정서기억을 저장하고 동기, 학습, 감정 반응에 중요한 역할을 한다. 연구진은 실험용 생쥐 뇌의 좋은 기억과 나쁜 기억을 담당하는 신경세포에 형광 물질을 주입했다. 그다음 쥐에게 전기 충격을 줘 나쁜 기억을 남기거나 단 음식을 줘 좋은 기억을 갖도록 한 뒤 각 신경세포에서 형광 물질 활성화 정도를 관찰했다. 그 결과 좋은 일을 겪은 뒤에는 뇌의 보상회로가 활성화되고 공포회로가 억제되면서 좋은 기억과 감정이 오래 가는 것으로 나타났다. 반대로 나쁜 일을 겪은 뒤에는 공포회로가 활성화되고 보상회로는 억제돼 나쁜 감정이 오래 지속되는 것을 발견했다. 연구를 주도한 케이 테 MIT 뇌인지과학과 박사는 “정반대의 감정이 어떤 형태로 서로 영향을 주는지 규명한 첫 연구이자 하루를 기분 좋게 시작해야 하는 이유를 알려주는 결과”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사상 가장 무서운 육식동물로 손꼽히는 티라노사우루스 렉스(티렉스 혹은 티라노). 그런데 이 폭군 왕 도마뱀의 ‘친척’ 중에는 작은 머리에 긴 목, 뭉툭한 발가락 등 이상한 외모를 가진 ‘채식주의자’가 있었다고 과학자들이 최근 발표했다.　‘칠레사우루스 디에고수아레지’(Chilesaurus diegosuarezi)로 명명된 이 신종 공룡은 조류를 닮은 부리와 나뭇잎 모양의 이빨을 가지고 있다. 이는 이들이 초식을 했다는 증거가 된다. 하지만 이 공룡의 뒷다리 특징은 수각류 공룡을 닮아 티렉스나 벨로키랍토르, 카르노타우루스 등 잘 알려진 사나운 육식공룡과 같은 수각류로 분류됐다. 세계적인 학술지 네이처(Nature)에 게재된 연구논문의 공동저자인 아르헨티나 국립자연사박물관의 페르난도 노바스 박사는 “칠레사우루스는 지금까지 발견된 가장 기괴한 공룡의 일종”이라며 “처음에는 세 종류의 서로 다른 공룡 뼈로 생각했지만 나중에 골격이 명확해질 때 모든 요소가 단일 공룡 종과 관련된 것임을 알 수 있었다”고 설명했다. 이 기괴한 공룡의 이름은 뼈 화석의 발견 장소인 남미 국가 ‘칠레’와 2004년 최초의 뼈를 발견한 당시 7세 소년 ‘디에고 수아레스’의 이름에서 따왔다. 당시 수아레스는 지질학자인 부모를 따라 안데스 산맥을 방문했다가 이런 발견을 하게 됐다고 한다. 칠레사우루스의 화석 표본은 지금까지 10개본 이상 발굴됐다. 티렉스 등 수각류 공룡에 보이는 경향은 비교적 짧은 목과 큰 머리, 앞다리보다 훨씬 크고 근육질인 뒷다리, 그리고 무서운 위력의 발톱과 면도칼 같이 날카로운 이빨이 늘어선 강력한 턱이다. 하지만 칠레사우루스의 외모는 전체적으로 위협적인 정도가 낮다. 지금까지 발견된 골격 화석 대부분은 칠면조만한 크기이지만, 성장하면 몸길이는 약 3m에 도달할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 칠레사우루스를 오리너구리에 비유한다. 이는 오리를 닮은 부리와 비버를 닮은 꼬리, 수달을 닮은 다리를 가진 오리너구리가 여러 동물의 특징을 겸비하고 있기 때문. 노바스 박사는 “우리는 칠레사우루스의 이상한 해부학 구조에 어리둥절하고 있다. 그 특징은 서로 다른 종류의 공룡을 연상한다”고 말했다. 칠레사우루스의 골반은 스테고사우루스 등 부리를 가진 조반목 공룡의 것과 비슷하며, 네 발가락의 넓은 뒷다리는 브론토사우루스 등 거대한 용반류의 것과 비슷하다. 하지만 연구팀은 칠레사우루스가 수각류 신종일 것으로 생각하고 있다. 노비스 박사는 “이 진화 퍼즐은 고생물학자 사이에 논쟁을 일으킬 것”이라고 말했다. 연구팀에 따르면, 초식성 수각류는 그동안 현대 조류에 가까운 공룡 근연종에서만 알려졌다. 하지만 칠레사우루스의 발견은 고기를 먹지 않는 식성이 지금까지 생각했던 것보다 훨씬 이전에 획득된 것임을 보여준다. 칠레사우루스는 7000~6500만년 전쯤 백악기 말기에 지상을 지배하고 있던 티렉스가 등장하기 훨씬 이전인 1억4500만년 전쯤 쥐라기 말기에 서식하고 있었다. 사진=ⓒAFPBBNEWS=NEWS1 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-죽은 별들의 비명과 수천 개의 백색왜성 무덤 포착 우리은하의 중심부를 들여다보던 천문학자들이 죽은 별들이 그들의 동반성에게 잡아먹히면서 내지르는 '비명 소리'를 처음으로 포착했다고 영국 일간지 데일리메일이 30일(현지시간) 보도했다. 이 좀비 별들은 우리은하 중심부 가까이에 백색왜성들의 거대한 무덤을 만들고 있는 것으로 추정되고 있다. 백색왜성은 거대 질량의 별이 연료를 소진한 후 남은 별의 속고갱이 같은 것이다. 그러나 이들 백색왜성들이 왜 은하 중심부에 그처럼 많이 모여 있는지는 아직까지 밝혀지지 않은 미스터리로 남아 있다. '네이처' 지에 발표된 이번 발견은 누스타(NuSTAR, Nuclear Spectroscopic Telescope Array) 망원경으로 관측한 미국 하버포드 대학의 과학자들이 거둔 쾌거이다. "우리는 누스타의 이미지에서 우리은하 중심부를 이루는 완전히 새로운 구성요소를 볼 수 있습니다" 하고 커스틴 페레스 콜럼비아 대학 교수가 설명했다. "아직까지 그 X선 신호를 완전히 해독하지는 못하고 있지만, 좀더 연구하면 설명할 수 있을 겁니다." 은하 중심부에 있는 수천 개 백색왜성들이 방출하는 것과 같은 X선은 1000분의 1초 펄서(빠르게 회전하는 중성자별)나 강한 자기장에서도 방출될 수 있다. "어쨌든 이 모든 가능성이 별의 진화와 쌍성 체계, 은하 중심에서 나오는 우주선에 관한 우리의 기존 지식을 크게 뒤바꿀 수 있는 중요한 도전이다" 하고 연구자들은 논문에서 말하고 있다. 이번에 발견된 X선은 궁수자리 A*라고 불리는 26광년 크기의 은하 중심부 13에서 나오는 것으로 알려졌다. 이 근처에 우리은하 중심에 똬리 틀고 있는 거대 질량의 블랙홀이 있다. 항성 진화 이론에 따르면, 별이 죽을 때 조용히 어둠 속으로 사라지는 것은 아니다. 우리 태양과는 달리 동반성이 있는 별은 붕괴되어 백색왜성이 되면서 동반성의 물질을 빨아들이게 된다. 이때 물질이 엄청난 속도로 빨려들어가면서 X선을 방출한다. 이 과정에는 아주 흥미로운 사실이 하나 있는데, 백색왜성이 짝별의 물질을 빨아들여 태양 질량의 1.4배에 달하면 예외없이 대폭발을 일으킨다는 사실이다. 이른바 1a형 초신성 폭발이다. 이 한계 질량을 발견한 사람이 인도 출신 물리학자인 찬드라세카르인데, 그의 이름을 따 '찬드라세카르 한계'라 한다. 그는 이 발견으로 노벨 물리학상을 받았다. 많은 수의 젊고 무거운 별들이 우리은하 중심의 블랙홀 둘레를 돌고 있는데, 그처럼 많은 백색왜성들이 왜 청소되지 않은 채 남아 있는지는 아직까지 밝혀지지 않고 있다. 백색왜성은 우리 태양 같은 중간 크기의 별이 생애의 마지막에 바깥층을 날려버리고 남은 알맹이 같은 것이다. 밀도가 아주 높고 희게 빛난다. 태양이 백색왜성이 된다면 지구 크기만한 것이 될 것이다. 우리은하 중심에서 발견된 수천 개의 백색왜성들은 우리은하 중심이 참으로 기괴한 장소라는 사실을 말해준다고 연구자들은 믿고 있다. "거대 질량의 블랙홀 부근에서 천체들이 잔뜩 밀집되어 있는데도 이들 백색왜성들이 건재한 것은 마치 복잡한 지하도에서 사람들이 엉켜 있는데도 유유히 걷는 것과 똑같은 현상이다. 이것을 규명하는 것이 앞으로의 과제이다" 하고 논문 공동저자 처크 헤일리 콜럼비아 대학 교수가 말했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

마치 박쥐의 날개를 달고있는 듯한 희한한 모습의 신종 공룡이 발견됐다. 최근 중국 과학 아카데미 등 국제공동연구팀은 비둘기 만한 사이즈의 작은 공룡 '이치'(翼奇·기묘한 날개)를 확인했다는 연구결과를 유명저널 '네이처'(Nature) 최신호에 발표했다. 과거 허베이성의 한 호수 밑에서 화석으로 발견된 이 공룡은 약 1억 6000만년 전 살았던 종으로 무게는 380g 정도로 작은 크기다. 그러나 이 공룡은 티라노사우루스처럼 날카로운 이빨로 육식을 하는 수각류(獸脚類)다. 이번 연구에서 드러난 가장 큰 특징은 역시나 팔 부분에 곧고 길게 옆으로 뻗어나온 뼈다. 놀라운 사실은 이 조직이 날개 역할을 한다는 것으로 일반적으로 새가 갖는 깃털 대신 피부 조직의 막으로 이루어져 있다. 연구팀은 이를 근거로 이 공룡이 짧은 거리의 비행 능력이 있거나 혹은 낙하산 같은 용도로 날개를 사용했을 것으로 추정하고 있다. 결과적으로 이 공룡이 새와 박쥐, 날다람쥐의 특성들을 일부씩 갖고 있어 이들의 먼 조상뻘로 추측 가능한 대목. 연구를 이끈 고생물학자 수싱 박사는 "새는 공룡에서 진화했는데 정확히 어떻게 이루어졌는지 명확히 밝혀진 바 없다" 면서 "이번 공룡 발견은 이 미스터리를 푸는 단초가 될 수 있다" 고 의미를 부여했다. 이어 "'이치'는 공룡에서 조류로 진화하는 과정에서 나온 과도기적인 신종 공룡으로 보인다" 면서 "어쩌면 조류 진화의 맨 앞 열에 서있는 가장 선구적인 공룡일 수 있다"고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

-죽은 별들의 비명과 수천 개의 백색왜성 무덤 포착 우리은하의 중심부를 들여다보던 천문학자들이 죽은 별들이 그들의 동반성에게 잡아먹히면서 내지르는 '비명 소리'를 처음으로 포착했다고 영국 일간지 데일리메일이 30일(현지시간) 보도했다. 이 좀비 별들은 우리은하 중심부 가까이에 백색왜성들의 거대한 무덤을 만들고 있는 것으로 추정되고 있다. 백색왜성은 거대 질량의 별이 연료를 소진한 후 남은 별의 속고갱이 같은 것이다. 그러나 이들 백색왜성들이 왜 은하 중심부에 그처럼 많이 모여 있는지는 아직까지 밝혀지지 않은 미스터리로 남아 있다. '네이처' 지에 발표된 이번 발견은 누스타(NuSTAR, Nuclear Spectroscopic Telescope Array) 망원경으로 관측한 미국 하버포드 대학의 과학자들이 거둔 쾌거이다. "우리는 누스타의 이미지에서 우리은하 중심부를 이루는 완전히 새로운 구성요소를 볼 수 있습니다" 하고 커스틴 페레스 콜럼비아 대학 교수가 설명했다. "아직까지 그 X선 신호를 완전히 해독하지는 못하고 있지만, 좀더 연구하면 설명할 수 있을 겁니다." 은하 중심부에 있는 수천 개 백색왜성들이 방출하는 것과 같은 X선은 1000분의 1초 펄서(빠르게 회전하는 중성자별)나 강한 자기장에서도 방출될 수 있다. "어쨌든 이 모든 가능성이 별의 진화와 쌍성 체계, 은하 중심에서 나오는 우주선에 관한 우리의 기존 지식을 크게 뒤바꿀 수 있는 중요한 도전이다" 하고 연구자들은 논문에서 말하고 있다. 이번에 발견된 X선은 궁수자리 A*라고 불리는 26광년 크기의 은하 중심부 13에서 나오는 것으로 알려졌다. 이 근처에 우리은하 중심에 똬리 틀고 있는 거대 질량의 블랙홀이 있다. 항성 진화 이론에 따르면, 별이 죽을 때 조용히 어둠 속으로 사라지는 것은 아니다. 우리 태양과는 달리 동반성이 있는 별은 붕괴되어 백색왜성이 되면서 동반성의 물질을 빨아들이게 된다. 이때 물질이 엄청난 속도로 빨려들어가면서 X선을 방출한다. 이 과정에는 아주 흥미로운 사실이 하나 있는데, 백색왜성이 짝별의 물질을 빨아들여 태양 질량의 1.4배에 달하면 예외없이 대폭발을 일으킨다는 사실이다. 이른바 1a형 초신성 폭발이다. 이 한계 질량을 발견한 사람이 인도 출신 물리학자인 찬드라세카르인데, 그의 이름을 따 '찬드라세카르 한계'라 한다. 그는 이 발견으로 노벨 물리학상을 받았다. 많은 수의 젊고 무거운 별들이 우리은하 중심의 블랙홀 둘레를 돌고 있는데, 그처럼 많은 백색왜성들이 왜 청소되지 않은 채 남아 있는지는 아직까지 밝혀지지 않고 있다. 백색왜성은 우리 태양 같은 중간 크기의 별이 생애의 마지막에 바깥층을 날려버리고 남은 알맹이 같은 것이다. 밀도가 아주 높고 희게 빛난다. 태양이 백색왜성이 된다면 지구 크기만한 것이 될 것이다. 우리은하 중심에서 발견된 수천 개의 백색왜성들은 우리은하 중심이 참으로 기괴한 장소라는 사실을 말해준다고 연구자들은 믿고 있다. "거대 질량의 블랙홀 부근에서 천체들이 잔뜩 밀집되어 있는데도 이들 백색왜성들이 건재한 것은 마치 복잡한 지하도에서 사람들이 엉켜 있는데도 유유히 걷는 것과 똑같은 현상이다. 이것을 규명하는 것이 앞으로의 과제이다" 하고 논문 공동저자 처크 헤일리 콜럼비아 대학 교수가 말했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

해외출장이나 야근을 자주 하거나 항공·여행 업계에 종사하느라 시차적응이 제대로 되지 않아 고생하는 직장인들에게 희소식이다. 캐나다 맥길대와 컨커디어대 공동 연구팀이 체내시계의 오차로 시차적응이 잘되지 않을 경우, 이를 ‘리셋’(재설정)할 수 있는 단백질을 발견했다고 미국 사이언스데일리 등 과학매체가 27일(현지시간) 보도했다. 이번 실험결과는 시차적응 문제뿐만 아니라 각종 수면장애나 우울증, 자폐증, 대사이상 등의 분야에서도 활용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 연구에 따르면, 체내시계를 리셋할 열쇠를 쥐고 있는 것은 뇌에서 빛에 의해 자극되는 특정 단백질의 인산화 반응이다. 인간의 세포 속에는 식욕이나 수면욕을 느끼게 하는 생체리듬이 대략 24시간 주기로 변화하므로, 이를 보통 '체내시계'라고 부른다. 이 체내시계는 지금까지 빛에 크게 영향을 받는다는 것이 연구로 알려졌다. 연구팀은 우리 뇌 속에 있는 ‘eIF4E’라는 단백질의 인산화 작용에 주목했다. 연구팀은 쥐 실험을 통해 이 단백질의 인산화 작용 여부에 따른 변화를 관찰했다. 우선 ‘eIF4E’ 단백질을 변이시킨 그룹과 정상 그룹을 대상으로 빛과 어둠에 따른 생활 주기를 12시간에 10.5시간으로 줄이고, 챗바퀴에서의 활동 양상을 분석했다. 그 결과, 단백질 변이로 인산화 작용을 하지 못하는 그룹에서는 체내시계에 차질을 보이고 운동능력에서도 쇠퇴하는 것이 명확하게 나타났다. 연구팀은 “이 단백질이 빛에 의해 인산화 작용하는 것이 확인됐다”면서 “추가 연구를 통해 시차문제 뿐만 아니라 각종 수면장애, 우울증, 자폐증, 대사이상 등에도 활용될 것”이라고 말했다. 단백질의 인산화 작용에 관한 구조를 살피는 것은 암세포의 사멸을 가져올 수 있는 암 억제 단백질 연구처럼 생화학 연구에서 매우 중요한 역할을 담당할 것으로 기대된다. 연구팀은 또 일반인들에 있어서도 생활 리듬에 영향을 미치고 기상 시에는 확실히 햇빛을 받는 생활이 건강과 장수에 매우 중요한 것을 체감했다고 말했다. 한편 이번 연구결과는 ‘네이처 신경과학’(Nature Neuroscience) 온라인판 27일자에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지금으로부터 1억 4500만년 전인 쥐라기 후기 살았던 신종 공룡이 남미 칠레에서 발견됐다. 최근 아르헨티나 베르나르디노 리바다비아 자연과학박물관 등 국제공동연구팀은 칠레 남부에서 신종 공룡 '칠레사우루스 디에고수아레지'(Chilesaurus diegosuarezi)를 발견했다고 발표했다. '족보'에 새롭게 이름을 올린 이 공룡은 타조 만한 사이즈로 긴 목을 가지고 있으며 초식성이다. 특히 놀라운 사실은 이 공룡이 여러 공룡의 외형적 특징을 '짬뽕'해 가지고 있다는 점이다. 칠레사우루스는 일반적인 육식공룡처럼 짧은 팔을 가져 두 발로 걷지만 초식 공룡의 특징인 긴 목과 골반도 가지고 있다. 육식공룡의 대표주자 티라노사우루스와 벨로키랍토르는 물론 초식공룡의 외형적 특징을 한 몸에 가진 셈. 연구팀 또한 이 화석을 발굴할 당시 여러 종의 공룡이 섞여있는 것으로 착각했을 정도. 재미있는 점은 이 공룡의 발견자가 7살 어린이라는 사실이다. 지난 2005년 지리학자인 부모와 함께 여행하던 디에고 수아레즈가 우연히 무엇인가에 걸려 넘어지면서 이 공룡의 정체가 드러난 것. 이 때문에 공룡 이름이 발견된 지역과 아이의 이름을 따 이같은 이름이 붙었다. 연구에 참여한 영국 버밍엄 대학 마틴 이지커라 교수는 "수렴진화(收斂進化·각기 다른 종이 비슷한 형태로 진화하는 현상) 때문에 여러 공룡의 특징이 칠레사우루스에 합쳐진 것 같다" 면서 "당시 같은 혁명적인 환경에 노출된 2개의 각기 다른 종이 유사한 구조로 진화한 것" 이라고 설명했다. 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인간이 니코틴에 중독돼 담배를 쉽게 끊을 수 없는 것처럼, 꿀벌이 일부 농약에 중독돼 그런 농약이 묻어있는 먹이를 선호하는 것이 연구로 밝혀져 파장이 예상된다. 영국 뉴캐슬대 신경생태학자 제랄딘 라이트 박사가 이끄는 연구팀은 꿀벌이 니코틴계의 신경 자극성 살충제인 네오니코티노이드 함유 농약에 중독돼 이런 성분이 들어 있는 먹이를 선호하는 것을 확인했다고 22일(현지시간) 밝혔다. 네오니코티노이드는 농작물 재배에 광범위하게 쓰이는 농약 성분 중 하나다. 하지만 과학자들이 연구를 통해 이 물질이 꿀벌 개체수를 감소시키는 원인으로 지목하자, 유럽연합(EU)은 이 성분이 든 농약 사용을 금지하려는 절차를 진행하고 있다. 우리나라 농촌진흥청도 EU의 평가가 완료될 때까지 이 성분이 함유된 농약에 대한 신규등록이나 변경을 금지하고 있다. 지금까지의 연구에서는 네오니코노이드가 농작물의 수분을 매개하는 꿀벌들의 기억과 위치파악 기능에 혼란을 일으켜 꿀을 찾아야 하는 능력에 나쁜 영향을 미칠 가능성이 있는 것이 밝혀지고 있다. 이에 대해 라이트 박사는 “이번 연구로 꿀벌이 농약에 오염된 먹이를 즐겨 먹는다는 증거가 나왔다”고 지적하면서도 “이는 네오니코티노이드가 니코틴과 마찬가지로 약물 중독성이 있고 이를 함유한 먹이를 더 선호하게 하는 결과가 나타났을 수 있다”고 설명했다. 유럽과 북미 등 세계 각지에서는 벌들이 일제히 자취를 감추는 ‘군집 붕괴 현상’(CCD)이 일어나고 있다. 이 현상의 발생 원인은 진드기와 바이러스, 곰팡이, 살충제 등의 요인이 시너지 효과를 일으키는 것을 들 수 있다. 꿀벌은 곤충 수분에 의존하는 식물의 80%를 담당하고 있으며 이런 수분 서비스의 경제적 가치는 연간 세계에서 1530억 달러(약 165조 6800억원)를 넘어서는 것으로 추정되고 있다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 최신호(4월 22일자)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간이 니코틴에 중독되는 것처럼, 꿀벌이 일부 농약에 중독되는 작용이 있다는 연구결과가 나와 파장이 예상된다. 영국 뉴캐슬대 신경생태학자 제랄딘 라이트 박사가 이끄는 연구팀은 꿀벌이 니코틴계의 신경 자극성 살충제인 네오니코티노이드 함유 농약에 중독돼 이런 성분이 들어 있는 먹이를 선호하는 것을 확인했다고 22일(현지시간) 밝혔다. 네오니코티노이드는 농작물 재배에 광범위하게 쓰이는 농약 성분 중 하나다. 하지만 과학자들이 연구를 통해 이 물질이 꿀벌 개체수를 감소시키는 원인으로 지목하자, 유럽연합(EU)은 이 성분이 든 농약 사용을 금지하려는 절차를 진행하고 있다. 우리나라 농촌진흥청도 EU의 평가가 완료될 때까지 이 성분이 함유된 농약에 대한 신규등록이나 변경을 금지하고 있다. 지금까지의 연구에서는 네오니코노이드가 농작물의 수분을 매개하는 꿀벌들의 기억과 위치파악 기능에 혼란을 일으켜 꿀을 찾아야 하는 능력에 나쁜 영향을 미칠 가능성이 있는 것이 밝혀지고 있다. 이에 대해 라이트 박사는 “이번 연구로 꿀벌이 농약에 오염된 먹이를 즐겨 먹는다는 증거가 나왔다”고 지적하면서도 “이는 네오니코티노이드가 니코틴과 마찬가지로 약물 중독성이 있고 이를 함유한 먹이를 더 선호하게 하는 결과가 나타났을 수 있다”고 설명했다. 유럽과 북미 등 세계 각지에서는 벌들이 일제히 자취를 감추는 ‘군집 붕괴 현상’(CCD)이 일어나고 있다. 이 현상의 발생 원인은 진드기와 바이러스, 곰팡이, 살충제 등의 요인이 시너지 효과를 일으키는 것을 들 수 있다. 꿀벌은 곤충 수분에 의존하는 식물의 80%를 담당하고 있으며 이런 수분 서비스의 경제적 가치는 연간 세계에서 1530억 달러(약 165조 6800억원)를 넘어서는 것으로 추정되고 있다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 최신호(4월 22일자)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 뇌는 끊임 없이 뇌파라는 전기신호를 만들어낸다. 이런 뇌파는 오랫동안 뉴런이라는 뇌세포가 활동해 생기는 일종의 부산물로 생각됐다. 그런데 최근 미국 메사추세츠공과대(MIT) 연구팀이 실험을 통해 우리 뇌의 두 부분에서 서로 다른 뇌파가 발생돼 기억 형성의 안내자 역할을 하는 것이 밝혀졌다. MIT 신경과학자인 얼 밀러 박사는 학습 능력과 관련한 뇌 기관인 해마와 전전두피질(prefrontal cortex)이 서로 다른 주파수의 두 뇌파를 발생시켜 서로 연관성이 없는 각 개체를 연결하는 학습에 중요한 역할을 하고 있음을 발견했다. 연구팀은 의식적으로 기억을 하고 싶어 기억하는 ‘명시적 기억’의 형성에 관한 실험을 했다. 실험은 이름과 얼굴, 장소, 사건 등을 묶는 것으로, 참가자들에게 동물 사진을 쌍으로 보여주고 기억하게 한 뒤 문제에 정답을 맞추면 보상을 주고 틀렸을 때는 부저가 울리도록 했다. 이때 해마와 전전두피질의 뇌파를 감지했다. 그 결과, 문제에 관한 추론이 맞거나 틀린 경우에 따라 서로 다른 주파수의 뇌파가 발생하는 것이 확인됐다. 추론이 맞았을 때 뇌파는 베타파, 틀렸을 때 뇌파는 세타파인 것으로 나타났다. 기존 연구에서는 베타파가 기억에 있어 뉴런 사이의 관계를 강화하고, 세타파가 뉴런 사이의 관계를 약화한다는 결과가 나왔었는데 이번 실험 역시 같은 결과를 보인 것이다. 이에 대해 밀러 박사는 “답을 맞췄을 때는 신경 관계를 강화하고 오답을 냈을 때는 잘못된 정보를 잊으려고 뉴런 결합을 약화하는 것으로 생각된다”고 설명했다. 연구팀은 전기적 자극으로 베타파를 발생시켜 학습 능력을 향상하는 것이 가능한지에 대한 연구도 진행하고 있다. 한편 이번 연구결과는 신경과학분야 국제 학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’(Nature Neuroscience) 최근호에 실렸다. 사진=MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 뇌는 끊임 없이 뇌파라는 전기신호를 만들어낸다. 이런 뇌파는 오랫동안 뉴런이라는 뇌세포가 활동해 생기는 일종의 부산물로 생각됐다. 그런데 최근 미국 메사추세츠공과대(MIT) 연구팀이 실험을 통해 우리 뇌의 두 부분에서 서로 다른 뇌파가 발생돼 기억 형성의 안내자 역할을 하는 것이 밝혀졌다. MIT 신경과학자인 얼 밀러 박사는 학습 능력과 관련한 뇌 기관인 해마와 전전두피질(prefrontal cortex)이 서로 다른 주파수의 두 뇌파를 발생시켜 서로 연관성이 없는 각 개체를 연결하는 학습에 중요한 역할을 하고 있음을 발견했다. 연구팀은 의식적으로 기억을 하고 싶어 기억하는 ‘명시적 기억’의 형성에 관한 실험을 했다. 실험은 이름과 얼굴, 장소, 사건 등을 묶는 것으로, 참가자들에게 동물 사진을 쌍으로 보여주고 기억하게 한 뒤 문제에 정답을 맞추면 보상을 주고 틀렸을 때는 부저가 울리도록 했다. 이때 해마와 전전두피질의 뇌파를 감지했다. 그 결과, 문제에 관한 추론이 맞거나 틀린 경우에 따라 서로 다른 주파수의 뇌파가 발생하는 것이 확인됐다. 추론이 맞았을 때 뇌파는 베타파, 틀렸을 때 뇌파는 세타파인 것으로 나타났다. 기존 연구에서는 베타파가 기억에 있어 뉴런 사이의 관계를 강화하고, 세타파가 뉴런 사이의 관계를 약화한다는 결과가 나왔었는데 이번 실험 역시 같은 결과를 보인 것이다. 이에 대해 밀러 박사는 “답을 맞췄을 때는 신경 관계를 강화하고 오답을 냈을 때는 잘못된 정보를 잊으려고 뉴런 결합을 약화하는 것으로 생각된다”고 설명했다. 연구팀은 전기적 자극으로 베타파를 발생시켜 학습 능력을 향상하는 것이 가능한지에 대한 연구도 진행하고 있다. 한편 이번 연구결과는 신경과학분야 국제 학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’(Nature Neuroscience) 최근호에 실렸다. 사진=MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr