우리는 흔히 ‘사회성이 좋다’, ‘사회성이 부족하다’는 이야기를 한다. 국립국어원 표준국어대사전은 사회성에 대해 ‘사회생활을 하려고 하는 인간의 근본 성질. 사회에 적응하는 개인의 소질이나 능력, 대인 관계의 원만성’으로 정의한다. 타인과 상호 작용을 잘 하기 위해서는 다양한 뇌기능이 사용된다. 뇌의 어떤 기능이 사회성에 영향을 주는 것일까.사회성과 관계된 것으로 먼저 알려진 뇌 부위는 이마 안쪽에 자리잡은 전두엽 중에서도 안구를 싸고 있는 ‘안와’ 바로 위에 있는 ‘안와 전두엽’이다. 안와 전두엽이 손상된 환자들은 충동적이고 사회적 규칙을 무시하며 다른 사람의 감정을 읽지 못해 반사회적 인격 장애와 같은 행동 양상을 나타내는 것으로 알려져 있다. 최근 바이오젠사의 애니어벤 고시 박사는 사회성 행동과 관련된 부위를 확장하고자 했다. 연구팀은 ‘화학유전학’이라는 첨단 연구 방법론을 활용해 전두엽을 활성화시켰을 때 오히려 사회성 행동이 감소하는 것을 발견했다. 대신 등쪽 시상에 위치한 ‘하베눌라’라는 뇌 부위가 사회성에 중요한 역할을 한다는 사실을 규명했다. 하베눌라의 뉴런을 억제하면서 전두엽을 활성화시키자 사회성 행동이 증가한다는 것을 발견했다. 한편 사회성을 조절하는 호르몬으로 ‘옥시토신’이 있다. 원래 옥시토신은 출산 후 모체의 뇌하수체 후엽에서 분비돼 자궁수축과 유즙분비 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 미국 스탠퍼드대의 로버트 말렌카 교수는 옥시토신의 기능이 ‘보상 회로’로 알려진 중뇌의 복측피개영역을 통해 일어난다는 사실을 발견해 사이언스지에 보고한 바 있다. 이들은 옥시토신이 작용하는 수용체가 보상 회로에 많이 존재한다는 점에 주목했다. ‘광유전학’을 활용해 옥시토신 수용체가 존재하는 뉴런을 선택적으로 자극하자 사회성 행동 반응이 현저하게 증가하는 것을 확인한 것이다. 옥시토신은 사회적인 의사소통을 인지하는 방식을 변화시키기도 한다. 중국과학원대 연구팀은 실험 대상자에게 몇 개의 점으로만 표시된 두 사람의 상호 작용을 나타내는 동영상을 보여 줬다. 한 종류는 서로 의사소통을 하는 모습이고, 다른 한 종류는 의사소통이 전혀 없는 모습을 모사한 것이었다. 그리고 실험 대상자에게 어느 쪽 동영상이 더 길었는지 묻자 실험 대상자는 의사소통을 하는 동영상이 더 짧다고 답했다. 사회적 상호작용 시간에 대해 짧게 느끼는 현상을 ‘시간 응축’이라고 한다. 연구팀은 시간 응축이 잘 일어나지 않았던 참가자에게 옥시토신을 투여하면 시간 응축이 촉진되고, 반대로 시간 응축이 잘 일어나던 참가자에게 옥시토신 길항제를 투여하면 시간 응축이 감소하는 것을 발견했다. 이는 옥시토신이 사회적 상호 작용을 인지하는 능력과 관련돼 있다는 것을 시사한다. ‘자폐스펙트럼 장애’는 사회적 상호작용에 어려움을 겪는 대표적인 질환이다. 일상생활 자체에 큰 걸림돌이 되는 안타까운 질환이다. 이런 문제점를 해결하기 위한 뇌과학적 근거가 차근차근 쌓이고 있다. 안타깝게도 아직까지는 임상 연구에서 뚜렷한 치료 효과를 거두지 못하고 있다. 하지만 이런 사회성이 ‘보상 회로’와 연결돼 있다는 점은 눈여겨볼 필요가 있다. 사회적 경험을 통해 기쁨을 느끼고 만족을 경험한다면 이런 회로들이 강화될 수 있다는 사실이다. 긍정적인 사회 경험이 다시 사회적 경험을 원하게 한다는 사실이 나를 포함해 사회성이 부족하다고 느끼는 모든 사람에게 희망적인 메시지가 되길 바란다.

#1. 스마스시티인 세종 5-1 생활권에 거주하는 직장인 A씨는 자율주행차를 타고 출퇴근을 한다. 퇴근길 교통정체가 극심했지만 인공지능(AI)이 교통흐름 데이터를 분석해 가장 빠른 길로 안내했다. 스마트시티로 진입하는 입구에 도착한 A씨는 자동 주차 시스템을 통해 편리하게 주차를 한 뒤 1인 자전거로 갈아탔다. 이곳에서는 주민들이 공유하는 자율차 또는 자전거만 이용할 수 있다. 스마트홈에 도착하자 AI가 건강상태를 체크하며 냉장고에 생수가 떨어졌다고 알렸다. 스마트폰으로 생수를 주문하자 몇 시간 뒤 무인로봇이 배달해 줬다. #2. 부산 에코델타시티에 사는 B씨는 스타트업 대표이자 워킹맘이다. 이 지역이 전부 ‘테크 샌드박스’로 지정돼 있어 규제 없이 어디에서나 새로운 기술을 시험해 볼 수 있다. 주말을 맞아 B씨는 가족과 함께 집 앞의 수변 카페를 들렀다. 카페에서 바라본 도심 운하는 마치 ‘물의 도시’로 유명한 베네치아의 풍경을 떠올리게 했다.스마트시티 국가 시범도시 두 곳(세종 5-1 생활권, 부산 에코델타시티)의 밑그림이 16일 공개됐다. 대통령 직속 4차산업혁명위원회와 국토교통부는 이날 서울 마포구 상암DMC 첨단산업센터에서 스마트시티 시범도시의 기본 구상을 발표했다. 스마트시티 시범도시는 백지 상태에서부터 자율주행차, AI 등 4차 산업혁명의 핵심 기술을 적용해 도시를 개발하는 사업이다. 세종은 뇌과학자 정재승 카이스트 교수가, 부산은 영국 스타트업 육성 기업인 엑센트리의 천재원 대표가 각각 총괄책임자(MP)를 맡았다. 우선 정 교수는 세종 시범도시의 4대 핵심 요소로 모빌리티, 헬스케어, 교육, 에너지와 환경 등을 꼽았다. 일반주거, 준주거, 상업지역 등 용도지역에 따라 도시계획을 세우는 기존 방식과 다르게 세종 시범도시 구조는 ▲리빙 ▲소셜 ▲퍼블릭으로 단순화됐다. 리빙 공간에는 주택과 사무실이, 소셜 공간에는 공원, 체육시설 등이 들어선다. 퍼블릭 공간에서는 학교와 도서관, 마트 등을 이용할 수 있다. 정 교수는 ‘공유 자동차 기반 도시’ 개념을 제시했다. 개인 소유 자동차는 생활권으로 진입하는 입구에 주차하고, 내부에서는 자율주행차량과 자전거 등으로 이동하는 신개념 교통운영 체계다. 세종 시범도시에서는 블록체인 기술을 바탕으로 한 가상화폐 격인 ‘세종코인’을 쓸 수 있게 된다. 정 교수는 “공유 차량을 이용한 주민에게 개인 이동정보를 제공하는 대가로 세종코인을 지급할 수 있다”고 설명했다. 응급 시 드론이 3분 안에 출동해 구급대나 의료기관에 사고 상황을 전달하고 최적의 응급 지원을 한다. 공상과학영화에서나 볼 수 있었던 첨단 기술이 현실화되는 것이다. 사고와 토론, 협력 등을 강조한 프랑스의 논술형 대입자격시험인 ‘바칼로레아’ 교육 시스템 도입도 추진된다. 부산 에코델타시티 시범도시의 비전은 자연, 사람, 기술로 요약된다. 국내 스타트업이 몰릴 수 있도록 시범도시는 ‘테크 샌드박스’(규제를 면제, 유예해 주는 공간)로 운영된다. 천 대표는 수변 공간을 적극 활용해 에코델타시티를 ‘친환경 물 특화 도시’(Smart Water City)로 만들겠다는 청사진을 제시했다. 이를 위해 시범도시 내 3개의 물길이 만나는 세물머리와 도심을 연결하는 인공물길을 조성한다는 구상이다. 도시 곳곳에는 스마트 상수도, 빌딩형 분산정수 등 물 관련 신기술을 접목한다. 도로에는 국제 공모를 통해 4㎞에 달하는 세계 최장의 스마트·저영향개발(LID) 기법이 적용된다. LID는 빗물을 땅으로 침투시켜 모아 두는 친환경 분산식 빗물관리 기법이다. 세종 시범도시의 총사업비는 7000억원, 부산 에코델타시티는 1조원으로 각각 추산됐다. 사업비는 정부 예산과 사업 시행자(각각 한국토지주택공사와 한국수자원공사)가 부담한다. 국토부 관계자는 “추가되는 사업비 중 민간에서 부담하기 어려운 비용은 사업 시행자 예산으로 충당할 것”이라고 말했다. 4차산업혁명위는 이날 발표된 기본 구상안을 바탕으로 오는 12월까지 구체적인 시행계획을 수립할 계획이다. 위원회는 내년 하반기 스마트시티 조성 공사에 착수하면 2021년 중 본격적으로 입주가 시작될 것으로 전망했다. 장진복 기자 viviana49@seoul.co.kr

미국 도널드 트럼프 행정부의 이민자에 대한 ‘무관용 원칙’으로 난민 부모와 아이들이 강제로 갈라져 있는 영상은 전 세계를 충격에 빠뜨렸다. 트럼프 행정부는 부모와 아이를 갈라놓는 조치는 뒤늦게 철회됐지만 이민자에 대한 무관용 원칙은 계속되고 있다.이런 상황에서 미국 연방대법원이 이란, 리비아, 시리아, 소말리아, 예멘 이슬람 5개국 국민의 입국을 금지시킨 트럼프 정부의 반이민 행정명령에 대해 ‘합헌’판결을 내리면서 이민자에 대한 정책을 놓고 미국 내 찬반양론이 더욱 격화되고 있는 분위기다. 그런데 많은 사람들이 불법 이민자나 난민들을 수용할 때 아이와 부모를 강제로 떨어뜨려 놓는 것에 대해 ‘비인간적’이라고 비판하지만 트럼프 행정부의 이 같은 조치에 대해서는 ‘문제가 없다’라고 인지하고 있다. 지금까지 많은 학자들이 사람은 비인간적 행위에 대해 극도의 혐오감을 느낀다고 생각해왔던 것과는 전혀 다른 현상이다. 이 같은 예상 밖의 상반된 반응이 나타나는 이유는 뭘까. 미국 연구팀이 혐오감과 비인간적 행동에 대한 거부감이나 판단은 뇌의 별개 부위에서 작용하기 때문이라는 연구결과를 발표했다. 미국 펜실베니아대 커뮤니케이션학부, 컬럼비아대 심리학과, 노스웨스턴대 켈로그경영대학원, MIT 사회인지신경과학 실험실 공동연구팀은 ‘비인간화’(dehumanization)와 ‘혐오’(dislike)는 전혀 다른 문제라는 연구결과를 뇌과학 및 인지과학 분야 국제학술지 ‘실험심리학’ 25일자에 발표했다.연구팀은 사람들은 오랫 동안 혐오스러운 사람이나 상황에 대해 표현할 때 ‘개’ ‘돼지’ 같은 동물이나 벌레 등 비인간적인 표현을 사용해 온 것에 주목했다. 연구팀은 실험참가자들에게 미국, 유럽, 외과의사, 귀족, 이슬람교도, 고대 로마, 노숙자, 강아지, 쥐 등 10개 단어에 대한 사진과 그림, 단어를 보여주고 이들을 어떻게 평가하는지에 대해 설문조사를 실시했다. 또 관련 단어나 그림을 볼 때 뇌에서 어떤 반응이 나타나는지 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 실시했다. 그 결과 비인간적이라고 평가한 단어나 사진을 볼 때 작용하는 뇌 부위와 혐오스럽다고 평가한 단어와 사진을 볼 때 활성화되는 뇌가 다르다는 사실이 밝혀졌다. 특히 혐오감처럼 특정 사안에 대해 표현하는 감정은 마치 온도계처럼 숫자 척도로 평가할 수 있는 반면 비인간적 느낌은 단어나 영상에 직관적으로 판단하는 것으로 나타났다. 연구팀은 난민 아이들을 부모와 떼어놓는 것에 대해서는 반대하지만 불법 이민자나 난민에 대해 ‘무관용 원칙’이라는 정책에 대해서 지지하는 것도 단순히 특정 가치를 지향하거나 증오심 때문이 아니라 혐오감과 비인간화라는 개념을 처리하는 뇌가 다르게 작동하기 때문이라고 설명했다. 레베카 사엑 MIT 인지과학 교수는 “이번 연구는 비인간화와 혐오 사이에 근본적 차이가 있다는 것을 이해함으로써 집단 간 혹은 집단 내 적대감을 줄이는데 도움을 줄 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

불면증은 가장 흔한 수면 장애로 우리나라에서 23%의 유병률을 보이고 있다. 불면증은 적절한 수면을 취할 기회와 환경을 제공해도 잠들기 어렵고, 잠이 들어도 자주 깨며, 새벽에 일찍 깨는 것을 가리킨다. 이런 현상이 주 3회, 3개월 이상 지속되면 불면장애로 진단한다. 불면증은 삶의 질을 떨어뜨리고 신체적·정신적 건강에 심각한 영향을 줄 수 있는 질환이다. 어떻게 자고 싶어도 잘 수 없는 상태에 이르는 것일까.미국 뉴욕시립대의 스필만 박사가 제안한 ‘불면증 발생의 3가지 행동 모델’은 30년이 지난 지금도 유효하다. 불면증은 선행 요인, 유발 요인, 지속 요인 등 세 가지 요인이 상호 작용해 발생한다는 것이다. 첫째, 원래 가지고 있던 성격이나 스트레스에 대한 민감성, 유전적 특성을 포함한 개인의 특성을 선행 요인이라고 한다. 불면증은 이런 개인적 특성이 기본적으로 영향을 준다. 지난해 네덜란드의 다니엘 포스튜마 교수는 국제 협력 연구를 통해 7500여 명의 전유전체 관련성 분석을 실시했다. 그 결과 불면증과 연관된 유전자를 발견해 국제학술지 ‘네이처 제네틱스’에 보고했다. 또 불면증 호소와 내성적인 성격, 대사 경향은 유전적으로 양의 상관관계를 나타냈다. 이 연구는 불면증과 연관된 유전자가 선행요인으로 작용할 수 있음을 보여준다. 둘째, 별 문제 없이 지내던 사람도 실직, 실연, 사건, 사고 등에 의해 스트레스가 발생하면 급성 불면증이 시작될 수 있는데 이를 유발 요인이라고 부른다. 셋째, 스트레스 발생 이후 급성 반응은 점차 줄지만 잠을 못 자는 것에 대한 불안, 걱정이 증가하고 이에 대한 잘못된 대처가 고착화되면서 유발 요인과는 별개의 잘못된 수면 행동이 나타난다. 이를 지속 요인이라고 한다. 지속 요인이 작동하면 뇌가 과도하게 활성화돼 만성적인 불면증으로 연결된다. 불면증 환자는 잠을 잘 못 자기도 하지만 잠을 잘 때 뇌가 과하게 활성화돼 있다. 반대로 깨어 있을 때는 뇌활성이 저하돼 낮 동안 기능 저하를 경험한다. 불면증을 치료하려면 과하게 활성화된 뇌를 다시 정상 수준으로 낮춰야 한다. 급성기에 효과적인 것은 ‘약물요법’이다. 불면증 치료제는 공통적으로 각성을 유발하는 뇌회로를 억제하는 기능이 있다. 하지만 약물 효과가 정확하게 뇌의 어떤 부위에 영향을 미치는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 2016년 영국 임페리얼칼리지의 윌리엄 위즈덴 교수팀은 불면증 치료제 ‘졸피뎀’의 작용 부위를 밝히는 실험을 진행했다. 졸피뎀에 반응하지 않도록 유전자를 조작한 쥐에서 뇌 시상하부의 ‘히스타민 뉴런’에서만 졸피뎀 반응을 되살리자 수면 유도 효과가 회복됐다. 반면 ‘대뇌피질 뉴런’의 졸피뎀 반응을 되살렸을 때는 수면 유도 효과가 크지 않았다. 향후 시상하부의 히스타민 뉴런만을 목표로 하는 약물을 개발한다면 좀더 자연스런 수면을 유발할 수 있을 것이다. 하지만 만성 불면장애를 약물만으로 치료할 수는 없다. 지속 요인은 수면에 대한 잘못된 이해, 과도한 기대 등 ‘인지적 오류’를 포함하고 있다. 불면증 환자들은 실제 수면량보다 자신이 적게 잔 것으로 보고하는 경향이 있다. 지난해 미국 브리검영대의 대니얼 케이 박사팀은 이런 불일치가 수면 중 비정상적인 두뇌 활성과 관련됐다는 것을 발견했다. 수면 중 뇌의 오른쪽 전섬엽, 왼쪽 대상피질의 활성이 저하된 환자들은 실제보다 적게 잔 것으로 보고했다. 수면에 대한 올바른 이해와 건강한 수면 습관 형성을 돕는 ‘인지행동치료’를 병행해야 효과적인 치료와 재발 방지가 가능하다는 것이다. 불면증에 대한 뇌과학적 연구는 불면증이 심리적인 현상이 아닌 뇌신경의 이상 현상을 동반하고 있음을 밝히고 있다. 즉 생물학적인 요소와 환경·심리적인 요소의 복합적인 상호 작용으로 불면증이 발생한다. 이것이 불면증 치료가 단순한 약 처방으로 끝나지 않고 다양한 요소를 고려한 통합적인 접근을 필요로 하는 이유다.

바이오 융합기술을 활용하여 첨단 생명과학 연구에 활용되는 다양한 장비를 개발하고 있는 ㈜로고스바이오시스템스가 새로운 항체침투기술을 확보하게 됐다. ㈜로고스바이오시스템스는 지난 12일 한국뇌연구원과 항체침투기술을 이전받는 기술이전협약을 체결했다고 밝혔다. 해당 기술은 한국뇌연구원의 최영식 책임연구원 연구팀이 개발한 특허기술로, 생체조직 내 단백질 발현 양상을 심도 있게 관찰할 수 있게 해준다. 그동안 생체조직 내 단백질 변화를 관찰하는데 주로 사용된 기존 항체염색법은 생체조직을 이루는 물질들의 촘촘한 연결망 때문에 불과 수백 마이크로미터 깊이에 한해 항체표지가 가능한데 반해, 한국뇌연구원이 개발한 항체침투기술은 기존 한계의 수백 배 수준인 수십 밀리미터 깊이까지 항체를 조직 내에 골고루 확산시킬 수 있다. 따라서, 뇌 전체에 분포한 단백질의 정보를 한 번에 볼 수 있고, 생체조직을 파괴하지 않으면서 뇌신경망과 같은 수많은 세포의 복잡한 연결구조를 육안으로 확인할 수 있는 것이 특징이다. 이처럼 본 기술은 단백질 분자로 구성된 뇌지도 데이터베이스 구축에도 큰 진전을 가져올 것으로 예상되는 만큼 ㈜로고스바이오시스템스와 한국뇌연구원의 이번 협약에 관심이 모아지고 있다. 현재 주요 선진국들은 막대한 예산을 들여 대형 뇌과학연구 프로젝트를 진행하고 있으며, 우리나라 역시 향후 10년 간 총 3,400억 원을 투자해 뇌지도 데이터베이스 구축을 추진하고 있는 상황이다. 이와 관련하여 ㈜로고스바이오시스템스 정연철 대표는 “전 세계에서 뇌지도 데이터베이스 구축에 주력하고 있는 만큼 이번 협약에 대한 기대감이 크다”며 “앞으로 한국뇌연구원과의 지속적인 협력을 통해 뇌질환 관련 바이오마커 발굴, 뇌질환 진단 및 치료를 위한 기술 개발에도 적극적으로 임할 계획”이라고 전했다. 한편 ㈜로고스바이오시스템스는 자동 생체조직투명화 시스템과 자동 세포카운터, 디지털세포이미징 시스템 등을 전문으로 하는 코스닥 상장기업으로, 미국 스탠포드 대학이 2013년 개발한 신경과학 분야의 혁신기술인 클래러티 (CLARITY) 기술을 이전받아 세계 최초로 자동 생체조직투명화 시스템인 엑스-클래러티 (X-CLARITY)를 상용화한 바 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

●고온초전도 비밀 밝혀줄 입자 발견 김근수 연세대 물리학과 교수팀이 이황화몰리브덴에서 고온초전도 현상의 비밀을 밝혀 줄 것으로 기대되는 ‘홀스타인 폴라론’이라는 입자를 발견했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 머티리얼즈’ 28일자에 실렸다. 이황화몰리브덴은 얇고 유연하며 전기적, 광학적 특성이 우수해 차세대 반도체 소재로 주목받는 2차원 물질이다. 최근 초전도 현상이 보고되기도 했다. 연구팀은 분광학적 방법으로 측정한 결과 홀스타인 폴라론의 흔적을 발견하는 데 성공했다. 홀스타인 폴라론은 물질 속 전자가 주변 원자를 강하게 끌어당겨 원자 배열을 왜곡시키는 합성입자다. 1950년대에 처음 예측돼 고온초전도나 태양전지 효율성 저하 등 여러 가지 물리학 난제를 설명해 줄 수 있는 열쇠로 기대됐지만 지금까지는 발견되지 않았다. ●제2회 한·러 과학기술의 날 개최 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 30일부터 6월 1일까지 러시아 모스크바에서 한국과 러시아 과학기술 협력 활성화를 위한 ‘제2회 한·러 과학기술의 날’ 행사를 연다. 지난해 1회 행사에서는 항공우주, 원자력, 뇌과학, 인공지능 분야에서 협력 방안을 모색하고 관련 국내 벤처가 러시아 시장에 진출하는 성과를 거뒀다. 올해는 인공지능과 양국의 전략적 협력분야인 항공우주분야 전문가들이 연구성과를 공유한다. 스콜코보과학기술대, 모스크바항공대에서 한국 전문가 공개 강연도 연다. 국내 12개 스타트업들이 러시아 최대 스타트업 행사인 ‘스타트업 빌리지 2018’에 한국관을 조성, 현지 진출 발판을 마련한다.

우리는 누구나 행복을 추구하며 산다. 하지만 ‘행복이 무엇이냐’는 질문에는 선뜻 답하기 어렵다. 한마디로 정의하는 것은 불가능해 보이기까지 한다. 행복 또한 뇌가 느낀다는 점에서 뇌과학은 어떤 공통의 특징을 밝혀내고 있지 않을까. 고대 그리스의 철학자 아리스토텔레스 이래로 행복은 두 가지 측면으로 나눠 생각해 볼 수 있다. 첫째는 ‘헤도니아’, 즉 개인적 쾌락이라는 측면이다. 또 한편으로는 ‘유다이모니아’, 의미 있는 삶이라는 측면이 있다. 쾌락은 주로 신경전달물질인 도파민의 뇌회로와 깊은 연관성이 있다. 이런 작용을 일으키는 회로를 ‘보상회로’라고 부르며 보상이 일어나는 행동을 반복하도록 유도한다. 1950년대 신경과학자인 제임스 올즈 박사와 피터 밀너 박사는 중뇌 부위에 전극을 심은 쥐들이 전기 자극 스위치를 반복적으로 눌러 스스로를 자극한다는 사실을 우연히 발견했다. 이 쥐들은 한 시간에 5000번까지도 스위치를 눌렀고 먹지도 않고 자극에 탐닉했다. 스위치 앞에 전기 충격이 오는 구간을 둬도 이를 무릅쓰고 스위치를 눌렀다. 보상회로에 대한 의존성이 커지면 중독에 빠져들게 되니 이런 헤도니아의 행복감은 양날의 칼이라 할 수 있다. 리처드 데이비슨 미국 위스콘신대 교수는 유다이모니아적 행복과 관련한 연구를 활발히 진행하고 있다. 그는 행복과 관련된 4가지 중요한 뇌과학적 구성 요소를 통해 행복감, 웰빙은 하나의 기술이라고 주장한다. 첫째 요소는 회복 탄력성이다. 어떤 사람은 스트레스에서 빨리 회복하고 어떤 사람은 느리게 회복한다. 신체 운동, 인지 요법, 명상 등에 의해 회복 탄력성과 관련한 뇌 부위에 변화가 나타나고 긍정적인 행동 결과로 이어진다. 둘째는 타인에 대해 긍정적 관점을 갖는 것이다. 데이비슨 교수팀은 1개 집단에서는 상대방에 공감하는 훈련을, 다른 집단에서는 자신의 감정을 돌보는 인지적 재평가 훈련을 실시했다. 자기공명영상촬영(MRI) 검사 결과 공감 훈련군에서는 사회적 인지, 감정조절과 관련된 뇌 부위가 활성화됐다. 타인에 대한 긍정적 관점도 훈련할 수 있고 이런 훈련은 뇌의 활성을 변화시킬 수 있음을 의미한다. 셋째는 집중력이다. 2010년 미국 하버드대의 매슈 킬링스워스 박사와 댄 길버트 교수가 미국인 2250명을 분석한 결과 일상활동의 46.9%에서 집중하지 못하는 ‘마음 방황’ 상태였고 이런 상태일 때 행복감이 유의미하게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 집중력 훈련으로 행복감을 높일 수 있을 것이다. 네번째 요소는 관대함이다. 최근 관대하고 이타적인 행동을 많이 할수록 행복감을 높이는 뇌 회로 활성화가 자주 일어난다는 연구결과가 속속 나오고 있다. 박소영 독일 뤼베크대 교수팀은 매주 25스위스프랑(약 2만 7000원)을 참가자들에게 나눠 준 뒤 한 집단은 타인을 위해, 다른 집단은 자신을 위해 돈을 쓰도록 한 뒤 뇌영상 검사를 했다. 타인을 위해 돈을 쓴 참가자들은 행복감이 늘어나는 뇌 부위가 활성화됐다. 우리 뇌는 알게 모르게 지속적으로 ‘성형’되고 있다. 대부분은 우리가 모르는 사이에 이뤄진다. 하지만 우리 마음은 의도적인 연습이나 훈련을 통해서도 만들어 나갈 수 있다. 그 변화가 긍정적인 방향일지 부정적인 방향일지는 우리 선택에 달려 있다고 할 수 있다. 어쩌면 행복하게 살지, 불행하게 살지는 외부 요인에 있는 것이 아니라 우리 선택과 노력에 달려 있는지도 모른다고 뇌과학은 충고하고 있다.

‘너도 인간이니’가 오늘(21일) 오전에 공개된 7인 캐릭터 포스터와 두 번째 단체 포스터에 이어 공승연, 이준혁, 박환희, 김성령, 유오성, 박영규의 캐릭터 티저 6종을 공개했다. 짧지만 강렬하게 드러난 티저 속 6인 캐릭터의 매력은 첫 방송에 대한 설렘을 증폭시키고 있다. KBS 2TV 새 월화드라마 ‘너도 인간이니’(극본 조정주, 연출 차영훈, 제작 너도 인간이니 문전사, 몬스터유니온)는 욕망으로 가득한 인간 세상에 뛰어든 인공지능 로봇 남신Ⅲ(서강준)가 누구보다 인간미 가득한 여자사람 강소봉(공승연)을 만나 진정한 사랑과 인간다움에 대한 답을 찾아가는 AI 휴먼 로맨스 드라마다. 먼저 “널 어떻게든 지켜줄게. 난 네 경호원이니까”라며 굳은 다짐을 보여주는 히로인 강소봉의 모습은 남신Ⅲ의 경호원이자 친구, 그리고 그 이상이 될 관계 변화에 기대감을 높였다. 또한, “난 나보다 신이가 더 중요하니까”라는 말 그대로 묵묵하지만 든든한 비서 지영훈(이준혁)과 “난 오빠만 있으면 돼”라며 남신 바라기를 자처하는 서예나(박환희)는 남신Ⅲ의 인간 사칭극을 함께할 이들의 활약을 궁금케 한다. 남신의 엄마이자 뇌과학 및 인공지능 분야의 권위자로 남신Ⅲ의 제작자이기도 한 오로라(김성령)는 “내 아들을 위해선 더한 짓도 해요”라는 선전포고로 애틋한 모성애와 냉철한 카리스마를 동시에 예고하고 있다. “저런 짓을 할 놈이 아니야. 분명히 뭔가 있어”라는 서종길(유오성)의 날카로운 촉은 남신Ⅲ의 인간 사칭 프로젝트의 성패에 팽팽한 긴장감을 불어넣고 있다. 마지막으로 “집, 미래, 목숨, 뭘 건드려야 내 말을 들을래?”라는 PK회장 남건호(박영규)의 한 마디는 회사를 지키기 위해서라면 손자 남신도 시험대 위에 올리는 그의 냉혹함을 담아내고 있다. 한편 ‘너도 인간이니’는 ‘백희가 돌아왔다’를 연출한 차영훈 감독과 ‘공주의 남자’를 집필한 조정주 작가가 의기투합한 작품이다. “너도 인간이니?”라고 묻고 싶은 세상, 인간보다 더 인간다운 인공지능 로봇의 대국민 인간사칭 프로젝트를 통해 올여름, 시청자들의 최애(최고로 애정하는) 드라마로 거듭날 예정. ‘우리가 만난 기적’ 후속으로 오는 6월 4일 월요일 KBS 2TV에서 첫 방송된다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

국내 연구진과 기업이 포함된 국제연구팀이 눈과 뇌를 연결하는 시각 신경세포 분류법을 만들고 그중 6종을 새로 발견하는 등 뇌지도 완성에 한발 다가서는 연구결과를 냈다. 한국뇌과학연구원, 미국 프린스턴대, 와이어드 디퍼런틀리사, 미국 국립신경질환및뇌졸중연구소, 독일 막스플랑크 의학연구소, 유럽고등과학연구센터, KT 국제공동연구팀은 망막에서 눈과 뇌를 연결해 주는 시각 채널을 47종으로 분류하고 6종을 새로 발견하는 성과를 거뒀다. 이번 연구결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 17일자에 실렸다. 　이번 연구는 뇌과학 분야 권위자 서배스천 승 프린스턴대 교수가 주도했다. 이번 논문에는 독특하게 승 교수가 뇌지도 ‘커넥톰’을 완성하기 위해 KT와 함께 만든 온라인 게임 ‘아이와이어’도 저자로 이름을 올렸다. 　연구팀은 생쥐 망막을 전자현미경으로 찍어 분석해 찾아낸 396개의 신경절세포를 구조적 특징에 따라 47가지 유형으로 분류해 냈다. 이 중 6종은 이번에 처음 발견한 것이다. 김진섭 뇌과학연구원 박사는 “이번 연구는 뇌지도 작성을 위해 필요한 신경세포 유형 분류라는 첫 번째 단추를 끼웠다는 데 큰 의미가 있다”며 “녹내장 같은 시각질환의 근본원인을 찾아 치료할 수 있게 도와줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진과 기업이 포함된 국제연구팀이 눈과 뇌를 연결하는 시각 신경세포 분류법을 만들고 그중 6종을 새로 발견하는 등 뇌지도 완성에 한발 다가서는 연구결과를 냈다. 한국뇌과학연구원, 미국 프린스턴대, 와이어드 디퍼런틀리사, 미국 국립신경질환및뇌졸중연구소, 독일 막스플랑크 의학연구소, 유럽고등과학연구센터, KT 국제공동연구팀은 망막에서 눈과 뇌를 연결해 주는 시각 채널을 47종으로 분류하고 6종을 새로 발견하는 성과를 거뒀다. 이번 연구결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 17일자에 실렸다. 이번 연구는 뇌과학 분야 권위자 서배스천 승 프린스턴대 교수가 주도했다. 이번 논문에는 독특하게 승 교수가 뇌지도 ‘커넥톰’을 완성하기 위해 KT와 함께 만든 온라인 게임 ‘아이와이어’도 저자로 이름을 올렸다. 연구팀은 생쥐 망막을 전자현미경으로 찍어 분석해 찾아낸 396개의 신경절세포를 구조적 특징에 따라 47가지 유형으로 분류해 냈다. 이 중 6종은 이번에 처음 발견한 것이다. 김진섭 뇌과학연구원 박사는 “이번 연구는 뇌지도 작성을 위해 필요한 신경세포 유형 분류라는 첫 번째 단추를 끼웠다는 데 큰 의미가 있다”며 “녹내장 같은 시각질환의 근본원인을 찾아 치료할 수 있게 도와줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

달팽이에 감각 반응 학습시켜 RNA 뽑아 일반 개체에 이식 자극 주자 훈련 때와 같은 반응 “치매로 잃은 기억 회복 희망” 요즘 영화 ‘데드풀’로 상한가를 달리는 라이언 레이놀즈와 ‘원더우먼’ 갈 가도트가 출연한 2016년 영화 ‘크리미널’은 죽은 CIA 요원의 기억을 범죄자에게 이식하면서 벌어지는 사건들을 다룬 첩보 스릴러 작품이다. 고 이예춘과 아들 이덕화씨가 함께 출연한 것으로 유명한 1974년 작 ‘공포의 이중인간’에도 일제시대 일본군이 숨겨 놓은 대량의 다이아몬드를 찾기 위해 일본군 장교의 시체를 살려 내고 그 기억을 빼내 다른 사람에게 이식하려는 내용이 있다. 이들 외에도 ‘토탈리콜’, ‘코드명J’, ‘매트릭스’, ‘인셉션’ 등 수많은 SF 영화와 소설에 단골로 등장하는 소재가 바로 다른 사람의 기억을 이식하거나 삭제하는 기술이다.뇌과학이 발달하면서 가까운 미래에는 사람의 기억을 컴퓨터나 클라우드에 업로드하고 내려받을 수 있는 기술이 등장해 사실상 ‘영생’을 누릴 수 있게 될 것이라는 예측까지 나오고 있다. 그런데 컴퓨터 같은 외부 기기의 도움 없이 주사 방식으로 ‘기억’을 손쉽게 옮길 수 있다는 연구 결과가 나와 주목된다. 이번 연구가 사람에게 적용되는 시점이 된다면 고통스러운 기억으로 인해 발생하는 외상후스트레스장애(PTSD) 같은 뇌신경 질환을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 아름다운 추억을 점점 잃어 가는 치매 환자들에게 기억을 되찾을 수 있게 해줄 수 있을 것으로 기대된다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)의 통합생물학및생리학과와 의대 뇌연구소 공동연구팀은 한 바다달팽이의 기억을 다른 바다달팽이에게 주사해 옮기는 실험에 성공하고 미국신경과학회가 발행하는 온라인 국제학술지 ‘e뉴로’ 5월 14일자에 발표했다. 이번 연구를 주도한 데이비드 글랜즈먼 교수는 2014년에도 동물실험을 통해 잃어버린 기억을 되살릴 수 있는 방법을 찾아내고 생명과학 분야 학술지 ‘e라이프’에 발표해 주목받은 바 있는 세계적 석학이다. 중추신경계에 뉴런이 약 1000억개가 있는 사람에 견줘 바다달팽이는 중추신경계 뉴런이 2만개에 불과하지만 세포 형태와 분자적 신호전달 체계는 인간과 비슷하다. 연구팀이 실험동물로 결정한 이유다. 연구팀은 바다달팽이 14마리를 7마리씩 두 그룹으로 나눠 한 그룹에는 찬물에 담가 두거나 바늘로 찌르는 등의 방법으로 감각뉴런이 방어 반응을 보이도록 학습시켰다. 그다음 훈련받은 달팽이의 RNA를 뽑아낸 뒤 훈련받지 않은 일반 바다달팽이에게 주사하고 하루 동안 방치했다. 주사 전에는 찬물을 끼얹거나 바늘로 찔러도 아무 반응을 보이지 않던 이 달팽이들은 자극을 주자 훈련받았던 달팽이들과 똑같이 30초간 수축하는 모습을 보였다. 연구에 참여한 알렉시스 베데카라츠 박사는 “이번 연구는 RNA 속에 기억이 저장되고 이를 통해 기억이 다른 개체에 전달될 수 있음을 보여 준 것”이라고 강조했다.RNA는 DNA가 갖고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성할 때 작용하는 생체 고분자 화합물이다. 또 활동성이 높기 때문에 다른 DNA나 RNA와 쉽게 결합하기 때문에 생체 내에서 다양한 역할을 수행할 수 있다. 이 때문에 RNA의 생체 내 기능에 대해 모두 밝혀지지는 않은 상태다. 그러나 지난달 말 한국 연구진이 “장기기억은 두 신경세포 사이의 시냅스에 저장된다”는 70년 전 캐나다 심리학자 도널드 헵의 주장을 실험적으로 확인하고 논문으로 발표했다. 이 때문에 뇌과학계에서는 기억 저장소가 RNA인지, 시냅스인지에 대해 치열한 공방이 벌어질 것으로 예상된다. 글랜즈먼 교수는 “만약 기억이 시냅스에 저장된다면 우리 실험이 성공했을 리가 없다”고 주장했다. 또 그는 “이번 연구가 일생 동안 축적된 기억을 이식하는 데 곧바로 활용될 수 있을 것이라고는 확신할 수 없지만 기억 저장에 대해 좀더 정확히 알아 갈수록 가능성은 높아진다”며 “그렇게 된다면 가까운 미래에는 RNA를 활용한 주사든 이식이든 다양한 방법을 통해 치매로 사라진 기억들을 깨우고 회복시킬 수 있을 것”이라고 설명했다. 현재 글랜즈먼 교수팀은 다양한 RNA 중에서 기억을 전달하고 저장하는 데 관여하는 RNA들을 찾아내는 연구를 진행하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

저명한 미래학자 레이 커즈와일은 2005년 발간한 저서 ‘특이점이 온다’에서 특이점을 기계가 인간을 능가하는 지능을 갖는 시점으로 정의했다. 커즈와일은 특이점 이후의 인공지능(AI)은 인간의 수준을 빠르게 능가할 것으로 예측하며 흔히 SF 영화나 소설에서처럼 기계가 인간을 지배할 수도 있다는 의견을 제시했다.현대 인공지능의 성능은 커즈와일의 언어로 표현하자면 ‘좁은 인공지능’에 머물러 있다. 좁은 인공지능은 제한된 영역의 특수한 문제를 해결할 수 있는 인공지능으로 2016년 이세돌 9단과의 대국으로 유명해진 바둑 인공지능 ‘알파고’가 대표적인 사례다. 그렇다면 특이점에 도달할 수 있는 기술은 무엇일까. 이 질문에 대답하는 것이 바로 60여년을 이어 온 인공지능 기술의 여정이었고 앞으로 나갈 길일 것이다. 인공지능의 궁극적인 목표는 인간 수준 또는 인간 수준을 뛰어넘는 지능적 기계장치를 만드는 것이다. 여기서 ‘인간 수준’이라는 기준은 인간의 지능적 행동이 ‘범용 지능’이라는 해석으로부터 기인한다. 범용 지능은 일반적으로 감각적인 정보를 취합해 문제를 인식하거나 발견하고, 나아가 해결책을 다양하게 모색하는 과정을 의미한다. 바로 ‘범용 인공지능’(AGI)은 이러한 인간의 범용 지능을 구현하기 위한 연구 분야다. 그렇지만 범용 인공지능에 대한 구체적인 정의는 아직도 논의가 진행 중이다. 가장 큰 이유는 지능적 행동을 정확하게 정의할 수 없기 때문이다. 그동안 뇌과학 분야에서 지능적 행동에 대해 많은 연구 성과가 있었지만, 아직까지 사람의 지능은 실험적으로나 이론적으로 명확하게 규명되지 않았다. 또 어떤 시스템이 범용 지능을 구현했다고 주장하려면 그것이 얼마나 범용 지능에 가까운지 측정할 수 있는 객관적인 지표가 필요하다. 그렇지만 지능적 행동에 대한 명확한 정의가 없기 때문에 특정 범용 인공지능 시스템의 성능을 정확하게 정량적으로 측정하기는 쉬운 일이 아니다. 이런 관점에서 범용 인공지능의 정의나 측정 기준은 실질적으로 연구개발(R&D)을 진행해 나가면서 정립될 것이라고 판단된다. 범용 인공지능의 정의조차 모호한 상황이지만 연구자들은 범용 인공지능을 개발하기 위해 다양한 시도를 하고 있다. 인공지능의 전통적인 방법론인 규칙 기반의 기호 인공지능과 동물의 뇌 신경망을 리버스 엔지니어링이라고 부르는 역(逆)공학 방법으로 해석해 지능을 구현하는 연구가 활발하게 진행 중이다. 특히 상당수의 범용 인공지능 R&D가 연구 결과를 공개함으로써 집단지성을 활용한 연구개발 방식으로 추진되고 있다. 앞으로의 범용 인공지능이 기대되는 대목이다.

우리 몸에는 항상 움직이는 기관이 있는데 그중 하나는 모두가 아는 바와 같이 온몸에 피를 보내는 ‘심장’이고 또 하나는 ‘눈’이다. 심장은 잠깐이라도 쉬거나 불규칙적으로 뛰면 안 된다. 반면 눈 운동은 규칙성은 없지만 우리가 인식하지 못하는 사이에도 항상 일어나고 있다. 지금 이 글을 읽고 있는 동안은 물론 잠을 자는 동안에도 눈은 계속 운동하고 있다.눈 운동은 시자극에 의해 일어나는 자발적이거나 비자발적인 움직임이다. 눈 운동은 어떤 물체가 나타났을 때 물체가 이동하는 방향으로 눈이 움직이는 ‘비자발적 추종 운동’과 어떤 방향의 물체를 보기 위해 눈을 돌리는 ‘자발적 주시 운동’으로 나뉜다. 이런 눈 운동은 3개의 뇌신경에 의해 조절되는 6개의 눈 근육 수축과 이완에 의해 일어난다. 결국 뇌에서 눈 운동을 정밀하게 관리한다고 볼 수 있다. 시력의 대부분을 담당하는 곳은 전체 망막의 중앙 부분인 지름 0.5㎜ 크기의 ‘황반오목’이다. 물체를 선명하게 보기 위해 뇌는 이 작은 황반오목에 보고자 하는 물체를 맞춰야 하고 기능에 문제가 생기면 시기능에 심각한 장애가 발생한다. 뇌에서 이 기능이 얼마나 빨리 작동하는지 알아볼 수 있는 간단한 실험이 있다. 눈과 30㎝ 떨어진 곳에서 손가락을 들고 처음에는 천천히 흔들다가 점점 빨리 흔들어 보자. 천천히 흔들 때는 손가락이 정확히 보이다가 점점 빨라져 일정 속도 이상이 되면 손가락이 뿌옇게 보이는 것을 느끼게 된다. 손가락을 흔드는 속도에 눈 운동이 따라가지 못하는 것이다. 다음으로 손가락을 고정하고 머리를 좌우로 흔들어 보자. 손가락을 직접 흔드는 것과 달리 머리를 아무리 빨리 흔들어도 손가락이 정확하게 보이는 것을 느낄 것이다. 이는 손가락을 보기 위해 눈 운동이 머리 운동 방향의 반대 ?향으로 일어나기 때문이다. 이 간단한 실험을 통해 뇌가 눈을 움직이게 하는 명령이 얼마나 빠른지 알 수 있다. 이와 같은 눈 운동의 관찰을 통해 눈 근육의 문제나 뇌 기능 이상을 알 수 있으며 안과는 물론이고 신경과의 여러 질환 진단에 중요한 단서가 될 수 있다. 눈 운동 중추 부위의 경색, 위축으로 복시(1개의 물체가 2개로 보이는 것)가 생기거나 어지러움을 느끼는 등의 증상은 뇌질환 초기 증상일 때가 많아 신경 검사에서 눈 운동 검사는 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 눈이 자리잡고 있는 ‘안와’라는 공간에서 눈알은 3차원적으로 움직인다. 이때 눈을 둘러싼 6개 외안근과 시신경, 결합조직이 영향을 미쳐 복잡한 운동 양상을 보인다. 자기공명영상촬영(MRI) 등으로 인체 구조를 들여다보지 않는다면 동공, 홍채, 각막, 결막의 위치 변화로 눈 운동을 측정할 수 있다. 이를 통한 눈 추적 기술이 뇌과학을 비롯한 여러 분야에서 활용되고 있다. 눈 운동 연구와 이를 이용한 눈 추적 기술의 개발은 세계적인 추세다. 하지만 한편으로 우리나라에서는 근거와 효과가 검증되지 않은 치료법으로 환자들을 현혹하는 사례가 많다. 자동으로 일어나는 눈 운동을 일부러 더 유발해 시력을 회복한다거나 노안을 개선한다는 주장이 그것이다. 물론 눈 운동이 시력이나 눈 피로에 도움이 될 수 있지만 아직 과학적 검증이 없는 상태에서 일반인들이 쉽게 현혹될 수 있는 내용으로 사람들의 판단을 흐리게 할 가능성이 있다. 눈 운동뿐만 아니라 만성 피로나 만성질환 등에 대해서도 비과학적이고 검증되지 않은 ‘아니면 그만’이라는 식의 운동법과 치료법 정보가 쏟아지고 있다. 이에 대한 정확한 판단이 필요한 시점이다.

돼지의 뇌는 몸통에서 분리된 뒤에도 36시간이나 기능할 수 있어 윤리 논쟁을 일으킬 수 있다는 주장이 제기됐다. 미국 예일대 연구진은 펌프와 히터, 인공혈액 등으로 몸통에서 떼내어진 돼지 뇌를 작동하게 하는 실험을 해 길게는 36시간 뇌가 작동하게 할 수 있었다고 영국 BBC가 28일(한국시간) 전했다. 원래 이들의 연구 목적은 인간 뇌를 연구하기 위한 방법의 일환이었다. 물론 이런 상태의 돼지가 의식을 하는지에 대한 증거는 없지만 어느 정도의 의식이 살아 있을 가능성은 있다는 우려가 제기된다. 상세한 연구 결과는 이날 메릴랜드주 베데스다에서 미국국립보건원(NIH) 주최 뇌과학윤리 모임에서 발표된다. 이번 주 매사추세츠공과대학(MIT) 테크놀로지 리뷰에도 실릴 예정이다. 네나드 세스탄 예일대 교수는 100마리 이상의 돼지 뇌를 대상으로 실험해 뇌 세포들을 살아 있게 했으며 일상적인 행동을 할 수 있게 했다. 그는 인간 뇌에도 같은 일이 있을 수 있어 신경장애를 치료하는데 응용할 수도 있어 “난감한” 상황에 봉착했다고 밝혔다. 이에 따라 윤리적 논쟁을 벌여 자신들의 연구 행위를 계속해야 하는지에 대해 가이드라인을 제시해달라고 요구하기에 이르렀다고 방송은 분석했다.세스탄과 미국의 신경과학자 15명은 의식이 살아있는지를 측정하는 방법이 개발될 필요성이 있는지와 자신들이 대중의 지지를 받고 연구를 계속할 수 있도록 엄격한 규제 방안이 마련되어야 하는지를 묻고 있다. 런던대학 진보연구스쿨의 콜린 블레이크모어 교수는 “그 기술들은 과학자들에게도 잔인하게 들리는데, 그에 대해 대중적인 토론이 있어야 한다는 건 매우 중요하다. 일정한 투자를 해야 하는 연구진이 그런 기술들을 왜 개발해야 하는지를 대중에게 설명할 수 있어야 하기 때문”이라며 “바로 여기에서 역설(패러독스)가 발생한다. 전적으로 기능하지만 몸체와 분리된 뇌를 잘 보관할수록 연구 목적에는 유용할 것이다. 그러나 뇌가 감지력과 의식을 갖고 있을 가능성이 높아짐으로써 더 깊은 우려를 낳는다. 이를테면 수술 기술이 발전할 때까지 뇌를 보관했다가 새로운 몸통에 연결시키려고 보관하는 일을 고려하는 이들이 있을 수 있어 매우 불편해진다”고 털어놓았다. 그는 나아가 “그렇지 않아도 우리 지구는 인구 과잉이다. 젊은이들과 새로운 아이디어에 공간을 내줘야 한다. 인간이 영원히 살 수 있게 만드는 어떤 메카니즘에 간절히 매달리는 일이 달갑지 않은 이유”라고 갈파했다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

동물은 식이행동, 즉 먹는 행위를 통해 다른 유기물을 섭취·소화해 영양분을 얻고 생명을 유지한다. 태어나자마나 누가 가르쳐 주지 않아도 뭔가를 먹을 수 있다는 것은 신비롭게 느껴지기까지 한다. 대부분의 행동이 뇌의 활동으로부터 발생하고 조절되듯이 식이행동도 뇌의 작용에 의해 일어난다. 우리 몸에 에너지가 부족한지 과잉인지 뇌는 어떻게 알아내 음식을 그만 먹거나 더 먹도록 명령을 내리는 걸까. ‘렙틴’이라는 물질은 식이행동을 조절하는 주요 인자다. 1994년 더글러스 콜먼 교수와 제프리 프리드먼 교수는 고도비만 생쥐에게서 ‘ob’라는 유전자에 돌연변이가 있다는 사실을 발견하고 ob 유전자가 지방세포에서 만드는 단백질을 렙틴으로 명명했다. ‘얇다’는 뜻의 그리스어 ‘렙토스’에서 유래된 용어다. 렙틴이 부족한 생쥐에게 렙틴을 투여했더니 먹는 양이 줄어들고 정상 체중으로 돌아왔다. 렙틴 유전자 이상이 원인인 고도 비만 환자에게 렙틴을 투여해 체중 감량 효과를 확인하는 증례보고도 이어졌다. 콜먼 교수와 프리드먼 교수는 렙틴을 발견한 공로로 2010년 미국의 노벨상이라고 불리는 래스커상을 수상했다. 그러나 대부분의 비만환자에게 렙틴을 투여해도 효과가 미미하다는 것이 문제다. 비만한 사람에게서는 렙틴이 결여된 것이 아니라 오히려 증가돼 있다. 이것을 ‘렙틴 저항성’이라 하는데 렙틴이 결합하는 수용체에 변화가 생기거나 세포 내 렙틴 신호전달체계의 문제가 발생해 일어난다. 렙틴 저항성을 회복하려면 가공식품을 적게 먹고 식이섬유를 많이 먹으면서 운동량을 늘리고 잠을 충분히 자는 것이 중요하다. 중성지방은 렙틴이 뇌 속으로 전달되는 것을 가속화한다. 탄수화물을 적게 먹고 단백질 섭취를 늘리는 것이 도움이 된다. 반대로 식이행동 문제 중에는 비정상적으로 잘 먹지 않으려고 하는 ‘신경성 식욕부진’이라는 질병이 있다. 신경성 식욕부진 환자에게서는 식욕을 촉진하는 그렐린 양이 비정상적으로 높아 ‘그렐린 저항성’ 가설이 나오고 있다. 렙틴과 그렐린 모두 뇌 시상하부의 ‘궁상핵’이라는 부위에 작용한다. 이곳에 있는 식욕증진세포는 그렐린에 의해 활성화되고 식욕억제세포는 렙틴에 의해 활성화된다. 궁상핵의 뉴런들은 최종적으로 뇌실곁핵의 ‘Y1 수용체’(식욕증진)나 ‘MC4 수용체’(식욕억제)에 신호를 보내 식욕을 조절하게 된다. 최근 MC4 수용체에 작용하는 물질이 발견돼 네이처지에 보고됐다. 스타브로울라 코우스테니 미국 컬럼비아대 교수팀은 뼈를 합성하는 세포인 조골모세포가 분비하는 ‘리포칼린2’라는 물질이 뇌실곁핵의 MC4 수용체에 작용해 식욕을 억제한다는 것을 발견했다. 비슷한 시기에 사이언스지에는 지방세포에서 분비되는 ‘유리딘’의 역할이 보고됐다. 셔러 텍사스주립대 교수팀은 음식을 먹으면 렙틴이 증가하고 금식하면 유리딘이 증가하는 현상을 발견했다. 혈중 유리딘이 증가하면 체온과 산소 사용량을 낮춰 에너지 소비를 최소화하고 렙틴의 분비를 억제해 식욕이 늘도록 조절하는 것이다. 지방세포는 뇌 안에서 식욕을 쥐락펴락하는 중요한 내분비 기관이기도 한 것이다. 다이어트 결심 한번쯤 안 해본 사람이 없을 정도로 현대인에게 비만과 건강한 식이행동은 중요한 화두임과 동시에 어려운 문제다. 다행히 뇌과학은 비만이나 비정상적 식이행동에 대한 이해를 급속히 넓혀가고 있다. 아직은 밝혀지지 않은 미지의 부분도 많지만 언젠가 퍼즐이 좀더 맞춰져 누구나 건강하게 먹고 건강하게 지낼 수 있는 뇌과학적 해결책을 찾길 기대해본다.

말하는 대로, 마음먹은 대로 상상만 해도 알아서 움직이는 휠체어가 현실로 다가오고 있다.음성·뇌파 등의 생체정보를 인식할 수 있는 센서와 뇌·기계 인터페이스(BMI) 기술을 접목한 ‘스마트 휠체어’ 관련 기술 개발이 활발한 것으로 나타났다. 19일 특허청에 따르면 휠체어에 생체정보 처리기술을 접목한 스마트 휠체어 관련 특허 출원이 2012년 9건에 불과했지만 2016년 24건으로 2.7배 증가했고, 지난해는 32건으로 전년 대비 33% 늘었다. 최근 3년간 출원(65건)은 기업이 47%(31건)를 차지했고 대학·연구소 39%(26건), 개인 14%(10건) 순이었다. 대학·연구소의 출원이 활발한 것은 의공학 기술에 대한 정부 지원이 뒷받침되면서 연구개발에 적극적으로 나선 결과로 분석된다. 기술별로는 휠체어 경사극복기술(47%), 생체정보처리기술(34%), 안전기술(19%) 순으로 경사극복기술 비중이 줄어든 반면 생체정보를 휠체어에 접목한 인식기술이 증가하는 것으로 나타났다. 단순 기능 향상을 위한 수동제어 방식에서 능동제어 방식으로 기술 경향이 변화하고 있다. 여전히 잡음 신호 제거와 휠체어 구동까지 느린 응답성 등 기술적 장벽이 있지만 센서기술과 뇌과학이 발전하면서 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다. 이석범 차세대수송심사과장은 “스마트 휠체어 기술은 독일, 일본과 비교해 초기 단계지만 국내 융합기술 생태계를 감안할 때 시장 확대가 기대된다”면서 “전신마비 장애인도 혼자 휠체어를 타고 거리를 다닐 수 있는 등 삶의 질을 중시하는 사회적 분위기에서 향후 수요 증가와 함께 기술 개발이 크게 늘어날 전망”이라고 말했다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

많은 사람들이 사회적 관계에서 나타나는 갈등은 사회적 지위나 경제적 능력 등이 서로 다른 경우 나타난다고 알고 있다. 그렇지만 국내 연구자가 포함된 국제공동연구팀이 상식과는 달리 사회적 지위와 정체성이 비슷할 경우 폭력적이고 파국적인 갈등 현상이 나타난다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다.카이스트 문화기술대학원 이원재 교수, 독일 베를린 유럽기술경영대(ESMT) 매튜 보트너 교수, 프랑스 인시아드MBA 헤닝 피준카 교수, 미국 재부무 리처드 하인즈 박사 공동연구팀은 국제자동차연맹에서 여는 세계 최고 자동차경주대회 ‘포뮬러 원’(F1) 경기 데이터 45년치를 분석해 사회적 지위와 정체성이 비슷할수록 갈등이 더 많이 발생한다는 것을 확인했다고 19일 밝혔다. 이번 연구는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 실렸다. 지금까지 사회적 관계와 갈등에 대한 연구들은 제한된 인간 집단이나 실험실이라는 조건화된 환경에서 이뤄진 동물실험을 바탕으로 한 뇌과학이나 생화학적 지표로만 이뤄졌다. 그렇지만 이번 연구는 스포츠경기에서 나타난 실제 갈등 구조를 분석했다는데 관심을 끌고 있다. 연구팀은 회사나 조직에서 경쟁관계나 우위에 관한 객관적인 데이터는 구하기 쉽지 않지만 스포츠 경기는 종속변수인 선수의 성과가 객관적으로 기록된다는데 착안해 F1 자료를 선택했다. 연구팀은 지난 45년 동안 이뤄진 F1 경기에 출전했던 355명 사이에서 발생한 506회의 충돌 사고 데이터를 분석했다. 우선 순위, 날씨 같은 객관적인 성과지표와 함께 선수간 우열 관계를 토대로 선수별, 시즌별로 프로파일을 구성했다. 그 결과 선수간 나이와 실력 같은 프로파일이 유사할 때 충돌사고를 일으킬 가능성이 높다는 사실을 확인했다. 그리고 흐린 날보다는 날씨가 맑은 날 갈등 현상은 더 커지는 것으로 확인됐다. 상호 경쟁관계에서 우위가 확실히 구분되지 않을 경우 개인들은 자신의 정체성에 혼란을 느끼게 돼 실력이 월등한 사람에게는 지더라도 본인과 비슷한 상대에게는 반드시 이기겠다는 생각 때문에 심각한 갈등 상황이 연출된다고 연구팀은 설명했다. 이원재 카이스트 교수는 “이번 연구 결과는 경쟁이 일상화된 시장이나 조직에도 적용이 가능하다”라며 “조직 내에서 극한의 갈등이 발생할 수 있는 사회구조적 조건을 밝혀냄으로써 갈등으로 인한 사고 방지를 위한 제도와 체계 설계에 방향을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인생 100세시대, 유병장수시대를 맞이하여 건강에 대한 관심이 날로 높아지는 가운데 주택분양시장에서도 대형병원 인근 단지들이 새롭게 각광을 받고 있다. 이른바 의세권 아파트라 불리우는 이러한 대형병원(종합병원)의 메디컬 프리미엄을 누리면서 병원에 종사하는 의사와 간호원 등의 수요로 인해 임대 및 인근상권이 활성화 된다는 장점이 있다. 부동산 전문가들은 같은 행정구역에 속해 있어도 최신 트랜드인 의세권 아파트가 그렇지 않는 곳에 아파트 보다 향후 집값상승을 견인할 수 있다고 조언하며 내집마련을 앞둔 수요자라면 대형병원 인근단지를 노려보는 것도 좋은 방안이라 조언한다. 화성개발이 인천시 부평구 부평동에 분양중인 ‘부평역 화성파크드림’은 이러한 트랜드를 잘 반영하고 있어 실수요자 및 투자자들의 관심이 높다. 부평역 화성파크드림 옆에는 국내 최초로 뇌병원까지 개원을 앞두고 있는 가톨릭대학교 인천성모병원이 인접하고 있어 입주후 의세권 프리미엄을 바로 누릴 수 있을 것으로 기대된다. 현재 신축중인 뇌병원은 뇌과학연구소, 뇌질환 환자 전용병동, 뇌줄중 집중치료실, 뇌기능 치료센터 등이 들어설 예정이라 체계적인 의료인프라를 구축할 계획이다. 인근 중개업소 관계자는 건강에 대한 관심이 더욱 커지면서 의료서비스 이용이 편리한 대학병원 인근 아파트를 선호하는 경향이 강해지고 있는 상황에서 의료기관 종사자들의 주거수요도 많아 매매가와 전세가에 영향을 미치고 있다고 설명했다. 부평역 화성파크드림은 지하3층 ~ 지상29층 아파트 5개동 및 부대복리시설로 설계되었으며 전용면적 59㎡ 176세대, 75㎡ 163세대, 84㎡ 202세대, 총 541세대로 구성되어 있다. 역세권, 숲세권, 의세권을 다(多)갖춘 다세권 아파트로서 서비스공간을 극대화하고 채광과 통풍, 전망까지 배려한 4베이 신평면을 선보였으며 넉넉한 수납공간과 합리적인 분양가를 통해 고객의 마음을 사로잡았으며 계약금 정액제, 발코니 확장 무상 혜택으로 초기 계약부담을 최소화 하였다. 정당 당첨자 계약은 4월 16일부터 18일까지이며 그 이후에 선착순 동ㆍ호수지정 분양을 실시할 계획이다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

지난해 우리나라 65세 이상의 인구가 전체의 14%를 넘으면서 공식적으로 ‘고령사회’에 접어들었다. 유엔의 기준에 따르면 65세 이상 인구가 7%면 고령화사회, 14%를 넘으면 고령사회 그리고 20%를 넘게 되면 초고령사회라고 한다. 노인 인구 급증에 따라 최근 치매에 대한 관심이 높아지고 있다. 치매는 암과 함께 국민이 가장 두려워하는 양대 질환이 됐다. 치매는 어떻게 생기며 뇌에서는 어떠한 변화가 일어나는 것일까. 알츠하이머병은 치매와 동의어처럼 쓰이고 있지만 치매를 일으키는 원인 질환 중 하나다. 중앙치매센터 자료에 따르면 치매 환자의 71%가 알츠하이머병으로 인한 치매이고 17%는 혈관성질환에 따른 치매다. 이런 이유로 알츠하이머병에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다. 이번 칼럼에서는 알츠하이머병을 중심으로 알아보고자 한다. 치매가 걸리기 전부터 우리 뇌에는 ‘아밀로이드베타’라는 물질이 축적되기 시작한다. 아밀로이드베타 중에서도 ‘아밀로이드베타 42’는 뇌에 독성을 나타내 신경세포 신호 전달에 이상을 일으킨다. 치매에 걸린 뇌조직에서 특징적으로 관찰되는 두 가지 소견 중 하나가 바로 이 아밀로이드베타가 점차 뭉쳐지면서 큰 덩어리를 이루는 ‘노인반’이다. 두 번째 특징적인 소견은 죽은 신경세포의 잔재인 ‘신경섬유덩어리’다. 정상적인 상태에서는 신경세포인 뉴런에서 골격 역할을 하는 ‘미세소관’이 ‘타우단백질’에 의해 안정화된다. 타우단백에 변성이 일어나 미세소관에서 떨어져 나가면 미세소관이 불안정해져 흩어지고 세포가 죽게 된다. 이런 변화가 순차적으로 일어나면서 기억력장애 등의 증상이 시작되고 서서히 알츠하이머병으로 진행된다. 안타까운 점은 질병의 진행 과정이 점차 밝혀지고 있으나 아직 이런 원리를 치료에 활용하진 못하고 있다는 것이다. 최근 아밀로이드베타의 축적을 막을 수 있는 치료제 개발에 잇따라 실패하면서 새로운 치료법 개발의 필요성이 높아지고 있다. 비약물적으로 아밀로이드베타를 줄이는 방식이나 타우단백질을 타깃으로 하는 치료법 등에서 새로운 가능성을 찾아볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 리후에이 차이 미국 매사추세츠 공대(MIT) 교수팀은 생쥐 실험에서 40㎐의 빛으로 뇌신경을 자극해 아밀로이드베타의 양을 줄이는 방법을 발견하고 네이처지에 보고했다. 완전히 새로운 접근법으로 아밀로이드베타를 감소시킬 수 있는 가능성을 열어 주었다는 점에서 높이 평가받고 있다. 한편 뇌 속에 축적된 아밀로이드베타가 잠을 자는 동안 효과적으로 배출된다는 사실이 동물실험을 통해 밝혀지면서 치매와 수면의 관계에도 관심이 높아지고 있다. 사람을 대상으로 한 연구 결과도 나왔다. 프라샨티 베무리 미국 메이요클리닉 교수팀은 70세 이상 노인 283명을 조사해 주간 졸림증이 있는 환자군이 대조군에 비해 아밀로이드베타 양이 유의미하게 높다는 사실을 발견했다. 연구 결과는 미국 의사협회 학술지 ‘신경학’에 보고했다. 건강한 수면 습관을 갖는 것이 아밀로이드베타의 축적을 막을 수 있는 예방법이 될 수 있다는 것을 지지하는 중요한 연구 결과임이 틀림없다. 우리나라 치매환자 증가 속도는 매우 가파르다. 현재 61만명을 넘었고 2025년 100만명, 2043년 200만명에 이를 것으로 추산된다. 이런 상황에서 치매에 대한 국가적인 관심과 노력은 반가운 일이다. 새로운 예방법과 치료법 개발을 위한 기초의학 연구가 활성화돼 치매를 관리 가능한 질병으로 인식할 날이 오길 기대한다.

도종환 “매년 책의 해 행사 열 것” 올해 ‘책의 해’를 맞아 정부와 출판계가 손잡고 전 국민 책 읽기 확산을 위한 다양한 행사들을 벌인다.문화체육관광부와 대한출판문화협회, 한국출판인회의, 한국서점조합연합회를 비롯한 23개 출판 관련 기관은 22일 서울 종로구 출판문화회관에서 ‘2018 책의 해’ 출범식을 열었다. 정부의 ‘책의 해’ 지정은 1993년 이후 25년 만이다. 책의 해 조직위원회는 이날 책의 해를 상징하는 엠블럼과 표어를 공개했다. 엠블럼은 책이라는 글자에 ‘쉼표’(,)를 넣어 쉬어가자는 의미를 담았다. 표어는 ‘함께 읽는 2018 책의 해’-‘#무슨 책 읽어?’다. 책을 잘 안 읽는 이들도 함께 책을 읽으며 재미를 공유하자는 의미다. 특히 소셜네트워크서비스(SNS)의 ‘해시태그(#)’를 활용해 함께 책 읽기를 확산하기로 했다. 행사를 총괄하는 정은숙(마음산책 대표) 조직위 집행위원장은 “가정, 학교, 직장 등 사회 곳곳에서 형성되는 ‘함께 읽기’ 분위기를 만들어 책의 가치를 알면서도 멀리했던 분들이 책을 다시 가까이하는 계기를 마련하겠다”고 밝혔다. 집행위는 올해 진행할 30여개 행사도 이날 공개했다. 유튜브를 통해 영상을 올리는 ‘나도 북튜버(Book+Youtuber)’와 SNS 이용자라면 누구나 참여할 수 있는 ‘위드북(With Book) 캠페인’이 다음달부터 진행된다. 5월에는 학교, 도서관, 직장, 서점 등 독서동아리(북클럽)들이 다양한 임무를 수행하는 ‘북클럽 리그’가 열린다. 서점의 심야 운영 프로그램을 지원하는 ‘전국 심야 책방의 날’도 5월 서울에서 시작해 10월 제주까지 모두 4회에 걸쳐 이어진다. 6월에는 캠핑의 즐거움과 책 읽기를 엮은 ‘북캠핑’ 행사가 마련됐다. 도서관, 서점, 출판 비즈니스를 비롯한 출판 생태계에 관한 포럼도 매달 열린다. 이 가운데 10월 뇌과학·심리학적 관점에서 독서를 바라보는 ‘읽기의 과학’, 11월 독자를 위한 맞춤형 도서 추천 방향을 살피는 ‘책으로 세상을 큐레이션하다’는 국제포럼 형태로 열릴 예정이다. 이 밖에 ‘책의 해’ 엠블럼을 단 책 트럭이 전국 독자를 찾아가는 ‘이동 서점, 북트럭’도 마련됐다. 서점이 없는 문화 소외지역에 책방 서비스를 제공하고, 폐점 시간을 연장해 심야 서점을 운영해 지역서점을 찾는 독자들도 늘려 나갈 계획이다. 도종환 문체부 장관은 이날 출범식에서 “스마트폰에 쏟는 시간이 2시간 20분인데 책을 읽는 시간은 20분도 안 된다고 한다. 경제적으로 삶의 수준이 높아지고 국민소득도 3만 달러 시대를 앞두고 있지만 내면은 황폐해지는 게 아닌가 우려스럽다”고 말했다. 그러면서 “출판이 살아야 책이 있는 사회가 되고, 책을 읽어야 질 높은 사회가 될 수 있다. 이번 행사가 일회성으로 끝나지 않도록 매년 열겠다”고 강조했다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr