코로나 백신 접종 후 시력이 나빠져 라디오를 하차한 배우 강석우(65)가 며칠 사이 시력을 빠르게 회복했다고 밝혔다.  강석우는 지난달 27일 CBS 라디오 음악FM ‘강석우의 아름다운 당신에게’에서 하차하며 “백신 3차 접종 이후 한쪽 눈의 시력이 점점 나빠졌고, 모니터 화면의 글을 읽기 힘들다”고 말했다. 그는 시력 저하 외에도 한쪽 눈에서 비문증과 번쩍임 증상이 발생했다고 전했다. ‘비문증’이란, 눈 앞에 먼지나 하루살이 등이 떠다니는 것처럼 느끼는 증상이다. 강석우는 2일 국민일보와의 인터뷰에서 “실명의 위기감을 느낄 정도로 눈이 나빠졌다. 혼자 눈을 감고 걸어보는 연습을 할 정도였다”고 당시 상황을 떠올렸다. 현재는 시력을 모두 회복한 상태다. 강석우는 “청취자들이 걱정하셔서 이 소식을 전하고 싶다. 방송을 그만둔 뒤 며칠 사이에 시력이 빠르게 회복됐다. 시력이 회복된 걸 보면 (부스터샷 후유증이) 일시적인 것으로 보인다”고 말했다.백신 이상반응 시력저하 사례는 코로나19 예방접종대응추진단에 따르면 지난해 10월까지 백신 이상반응 신고 중 시력저하 관련 사례는 623건이다. 방역당국은 백신 접종과 시력저하간 인과성이 확인된 바 없다는 입장을 밝혔다. 추진단은 “현재까지 코로나19 백신접종이 시력 저하를 유발한다는 보고는 WHO(세계보건기구), CDC(미국 질병통제예방센터) 등을 포함해 국내외에서 없었다. 국내외에서 일부 안구 관련 질환에 대한 사례 보고는 있으나, 백신과 인과성 여부는 확인되지 않았다”고 설명했다. 추진단은 “시력 저하의 원인은 주로 원시, 난시, 약시 등을 들 수 있다. 이 밖에 포도막염, 녹내장, 백내장 등의 눈질환, 기타 자가면역질환에 의한 손상, 뇌신경 질환에 의해 시신경 등이 영향을 받는 경우에도 시력 이상이 발생할 수 있다”고 말했다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 접종 후 시력저하 문제가 발생했다는 주장이 나온 가운데, 이에 대해 보건당국은 ‘백신 접종’과 ‘시력 저하’ 사이의 인과성이 현재까지 확인되지 않았다고 밝혔다. 30일 질병관리청 코로나19 예방접종대응추진단(추진단)은 “현재까지 코로나19 백신접종이 시력 저하를 유발한다는 보고는 WHO(세계보건기구), CDC(미국 질병통제예방센터) 등을 포함해 국내외에서 없었다”고 설명했다. 그러면서 “국내외에서 일부 안구 관련 질환에 대한 사례 보고는 있으나, 백신과 인과성 여부는 확인되지 않았다”고 덧붙였다. 추진단은 “시력 저하의 원인은 주로 원시, 난시, 약시 등을 들 수 있다. 이 밖에 포도막염, 녹내장, 백내장 등의 눈질환, 기타 자가면역질환에 의한 손상, 뇌신경 질환에 의해 시신경 등이 영향을 받는 경우에도 시력 이상이 발생할 수 있다”고 덧붙였다. 지난 27일 방송인 강석우씨는 코로나19 백신 3차 접종 후 시력이 나빠졌다며 진행 중이던 CBS 라디오 음악FM ‘강석우의 아름다운 당신에게’에서 하차했다. 강석우는 “모니터 화면의 글을 읽기 힘든 상황”이라며 시력 저하 외에도 한쪽 눈에서 비문증과 번쩍임 증상이 발생했다고 전했다. ‘비문증’이란, 눈 앞에 먼지나 하루살이 등이 떠다니는 것처럼 느끼는 증상이다. 이에 앞서 강선우 더불어민주당 의원은 추진단에서 받은 자료를 인용해 백신 이상반응 중 시력 저하 관련 신고사례가 총 623건(지난해 10월 31일 기준)이라고 밝혔다.

1970년대 미국에서는 베트남전 참전 후 귀국한 군인들 중에서 우울증과 불안장애를 겪거나 과도한 폭력성향을 보이는 이들이 증가했다. 이전까지는 전투피로증으로 알려져 있지만 베트남전 이후 정신과학계에서는 ‘외상후스트레스장애’(PTSD)라는 신경정신과질환으로 구분하기 시작했다. PTSD는 전쟁 뿐만 아니라 대형사고, 자연재해를 만나거나 가정 및 학교폭력, 학대 등으로 인해 심각한 사건을 경험한 뒤 나타나는 것으로 알려졌다. 충격적이고 잊고 싶은 기억이 반복적으로 떠오르면서 정상적인 사회생활을 방해하고 알콜중독이나 우울증, 조현병 등으로 발전될 가능성이 크다. 이 때문에 많은 과학자들은 잊고싶은 충격적인 기억을 지울 수 있는 방법을 연구하고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 잊고 싶은 공포기억을 조절할 수 있는 새로운 방법을 찾았다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 연구진은 뇌신경회로 내 억제성 시냅스 기능이 공포기억 형성에 관여하고 이를 조절할 수 있는 단백질을 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘생물 정신과학’ 지난해 12월 31일자에 실렸다. PTSD는 남성 20명중 1명, 여성은 10명중 1명 꼴로 경험하는 의외로 흔한 신경질환이다. 그렇지만 현재는 인지행동치료와 선택적 세로토닌 재흡수 차단제 계통의 우울증 약물치료가 병행되고 있을 뿐 PTSD를 직접 치료할 수 있는 방법은 없다. 연구팀은 기억에 관여하는 해마 안쪽 흥분성신경세포에서 특정 단백질의 활성을 조절할 수 있는 생쥐를 이용해 실험을 했다. 그 결과, IQSEC3라는 단백질 활성을 억제하면 해마 신경세포의 억제성 시냅스 숫자, 신경전달, 장기가소성이 감소하는 것이 확인됐다. PTSD의 주요 원인인 충격적이고 나쁜 기억을 IQSEC3 단백질을 이용해 조절할 수 있다는 사실을 알게 된 것이다. 연구를 이끈 엄지원 DGIST 교수는 “이번 연구는 공포기억 형성을 매개하는 핵심인자를 밝혀내 PTSD를 수반하는 뇌질환의 신규 치료전략으로 활용하는데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 알츠하이머와 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병의 발병 연결고리를 찾았다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부, 건국대 생명공학과 공동연구팀은 파킨슨병 발병 과정을 찾고 이를 바탕으로 예방 및 치료를 위한 전략과 방법을 체계화했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 약학 분야 국제학술지 ‘영국 약학회지’ 1월호에 실렸다. 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병은 뇌간 중앙부위에 있는 뇌흑질의 도파민계 신경세포가 파괴되면서 행동 장애가 나타나고 심하게는 치매로 전개되는 질환이다. 전 세계적으로 1000만명 가량이 앓고 있지만 아직 정확한 발병원인이 파악되지 않아 근본적 치료제도 없는 상황이다. 이번 논문에서는 파킨슨병의 원인으로 주목돼 온 알파시누클레인의 응집현상과 세포 공장으로 알려진 세포소기관 미토콘드리아의 기능장애와 관련된 다양한 기전을 밝힌 최신 연구결과를 총망라해 정리했다. 알파시누클레인은 환경변화에 따라 올리고머나 아밀로이드 피브릴과 같은 응집체를 형성해 파킨슨병, 치매 등 다양한 퇴행성 질환을 유발하는 원인으로 알려져 있다. 이번 논문에서는 뇌세포 사이에 신경전달을 돕는 알파시누클레인의 이상 증상으로 인해 올리고머와 같은 독성 단백질 응집체를 형성하고 미토콘드리아 기능장애는 물론 뇌신경세포 사멸을 초래한다는 점에 초점을 맞추고 있다. 이번 연구는 알파시누클레인이 미토콘드리아 기능장애는 물론 기능유지를 돕는 메커니즘도 갖고 있다고 밝히고 있다. 알파시누클레인을 표적으로 해 미토콘드리아 항상성을 유지시킬 수 있는 후보물질, 임상실험물질을 제시하는 것은 물론 파킨슨병 조절 기전과 원리도 제시해 주목받고 있다. 연구에 참여한 최동국 건국대 교수는 “노인성 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 신경변성 질환은 알파시누클레인 단백질의 응집현상과 밀접한 관계가 있다”라며 “이번 연구는 알파시누클레인과 미토콘드리아 상호작용 기전을 체계적으로 분석한 것으로 신경변성질환 이해와 새로운 파킨슨병 치료법을 설계하는데 중요한 역할을 할 것”이라고 설명했다.

갓 태어난 아이들도 누구에게 배우지 않고도 사물과 사람을 구분하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 학습과정 없이 최소한의 인지능력을 갖는 것에 대해 학자들은 많은 궁금증을 가져왔다. 이런 상황에서 카이스트 바이오및뇌공학과 연구진은 학습을 전혀 거치지 않은 뇌 신경망에서 선천적 인지 기능이 발생하는 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 별다른 학습 과정없이 출생 직후부터 다양한 인지 기능을 수행할 수 있게 하는 뇌의 선천적 인지기능은 데이터 입력을 통한 학습에 의존하는 인공신경망과는 뚜렷이 구분된다. 이 때문에 많은 학자들은 이를 밝혀내는 것이 생물학적 지능 발생과 진화의 원리를 파악하는데도 결정적 단서를 제공할 것으로 기대해왔다. 특히 사물과 얼굴을 구분하는 얼굴인지 기능은 사회적 행동을 하는 다양한 동물 종의 어린 개체들에서 관찰돼 왔다. 이에 연구팀은 얼굴인지 기능에 초점을 맞춰 뇌의 시각신경망을 흉내낸 인공신경망에서 사물인지 기능을 가상실험(시뮬레이션)했다. 그 결과 단순히 사물의 인식하는 기능은 학습을 전혀 거치지 않고도 자발적으로 발생할 수 있다는 것을 확인했다.학습이 이뤄지기 전에 신경망 초기 구조가 갖춰진 시점에서 이미 다양한 인지기능이 발생할 수 있다는 가능성을 보여준 것이다. 특히 일반 인공지능 모델에서는 특정 기능을 수행하기 위해서는 우선 데이터 학습이 반드시 필요하지만 생물학적 뇌신경망의 기능발생은 학습없이 자발적으로 이뤄질 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 뇌 과학의 오랜 화두로 남아있던 지능 형성의 선천성과 후천성 논란과 관련해 선천적 기능 발생의 중요성을 보여주는 것이다. 백세범 교수는 “이번 연구는 뇌과학에 있어서 가장 근본적 질문 중 하나인 선천적 인지기능 발생을 설명하는데 결정적인 단서를 제공할 것으로 기대된다”라면서 “데이터 학습기반 인공지능 구현방식과는 전혀 다른 인공지능 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

신약 개발 기업인 지엔티파마가 차세대 염증 및 통증질환 치료제로 개발 중인 플루살라진에 대한 우선권 특허를 미국특허청에 출원했다고 30일 밝혔다. 이번 특허는 플루살라진이 만성폐쇄성폐질환(COPD)과 천식 모델에서 탁월한 약효가 검증됨에 따라 출원했다. COPD와 천식은 난치성 질환으로, 폐 염증과 조직 손상을 막을 근본적인 치료제 개발이 시급한 실정이다. 특히 COPD는 담배 연기나 직업적 유해가스 노출, 폐 감염 등으로 인해 기관지와 폐 실질에 만성적인 염증이 발생해 기도가 좁아지고 폐가 파괴되는 질환이다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 COPD는 허혈성 심장질환, 뇌졸중에 이어 2019년 전 세계 사망의 3번째 원인으로 약 323만 명이 사망했다. 같은 해 천식 환자는 약 2억 6200만 명으로 보고됐으며, 그중 약 46만 명이 사망했다. 현재 치료제는 코르티코스테로이드 등의 소염제, 베타-2 작용제와 항콜린제 등의 기관지 확장제가 기침과 호흡곤란 등에 사용되고 있지만 증상을 완화하는 데 그칠 뿐이다. 이번 지엔티파마가 특허를 출원한 플루살라진은 차세대 염증 및 통증 치료제로 개발 중인 신약 후보물질이다. 지엔티파마 원소정 박사 연구팀은 장기 흡연에 노출된 쥐의 폐에서 △기관지 점막 상피세포 괴사 △기관지폐포세척액 염증세포 증가 △폐포 주머니와 공간 팽창 △TNF-α와 같은 염증 사이토카인 발현 증가 등의 증상이 플루살라진 경구 투여에 의해 유의적으로 확연하게 줄어든다는 사실을 확인했다. 플루살라진의 폐 조직 보호와 염증 억제 효과는 오브알부민에 의해 유도되는 천식 생쥐모델에서도 검증됐다. 곽병주 지엔티파마 곽병주 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “플루살라진은 기존 비스테로이드 소염제의 부작용을 획기적으로 개선한 소염 작용과 조직보호 작용을 보유한 차세대 염증질환 신약후보 물질”이라며 “쥐와 개를 대상으로 수행한 비임상시험에서 플루살라진의 탁월한 안전성이 확보됨에 따라 내년에 임상 1상을 개시할 예정”이라고 밝혔다. 지엔티파마는 다중표적 뇌신경세포 보호 약물인 넬로넴다즈를 개발해 심정지 환자와 급성 뇌졸중 환자를 대상으로 임상 2상과 임상 3상을 각각 진행 중이다. 뇌졸중 치료제 임상 3상은 국내 처음이다. 회사 관계자는 “COPD 환자를 대상으로 임상시험을 개시하면 지엔티파마는 전 세계 사망의 원인이 되는 3대 질환 치료제 개발을 선도하게 될 것”이라고 말했다. 한편, 흡연, 미세먼지 등 대기오염 악화 등 영향으로 COPD및 천식 치료제 시장은 성장세다. 미국 시장 조사 전문 기관인 얼라이드 마켓 리서치에 따르면 2022년 COPD및 천식의 글로벌 시장 규모는 503억달러(60조원)에 달할 것으로 전망했다. 국내는 2000억원 규모로 추정된다.

국내 연구진이 알츠하이머 치매를 초음파로 치료하는 방법을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 연구팀은 초음파를 이용한 뇌자극으로 알츠하이머의 원인 물질로 알려진 베타 아밀로이드 단백질 축적을 줄이고 뇌신경의 연결성을 개선할 수 있다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘중개 신경퇴화’(Translational Neurodegeneration)에 12월 7일자로 실렸다. 백세시대가 되면서 많은 사람들이 건강하게 노년을 보내는 것에 관심이 높아지고 있다. 과거 불치의 병이라고 불렸던 암의 경우 과학기술의 발달로 관리가능한 질병이 되고 있지만 치매는 여전히 수수께끼의 영역으로 남아 품위있는 노년을 방해하는 주요 원인이 되고 있다. 특히 치매의 60~70%를 차지하는 알츠하이머는 베타아밀로이드, 타우단백질이 뇌에 축적되면서 신경퇴행, 인지기능 저하를 유발시키는 질병이다. 이에 많은 연구진이 베타아밀로이드 단백질 축적을 차단하기 위해 알츠하이머 치료제 개발에 나서고 있지만 큰 진전을 보이지 못하고 있는 상황이다. 연구팀은 약물 대신 알츠하이머를 유발시킨 생쥐의 뇌를 감마파에 해당하는 40㎐(헤르츠)의 초음파로 자극하는 실험을 했다. 생쥐 머리 양 옆에 초음파 발생 패드를 부착한 뒤 자유롭게 움직일 수 있는 상태에서 하루 2시간씩 2주간 초음파 자극을 시행한 것이다. 그 결과 뇌 속 베타 아밀로이드 축적수치가 감소한 것이 확인됐으며 40㎐ 대역의 뇌파가 증가한 것이 확인됐다. 이는 뇌신경회로가 활성화되면서 뇌 기능이 향상됐다는 것을 의미한다. 이번 연구는 기존의 약물치료의 한계를 넘어설 수 있는 방법으로 주목받고 있으며 임상적 활용 가능성도 높은 것으로 평가받고 있다. 김태 GIST 교수는 “이번 연구는 약물을 사용하지 않고 바늘이나 메스를 뇌에 직접 대지 않는 비침습적 방법으로 베타 아밀로이드 단백질을 감소시킬 수 있어 사람을 대상으로 한 임상시험을 거쳐 빠른 시일 내에 활용될 수 있도록 추가 연구를 진행할 것”이라고 설명했다.

사업가였는지, 발명가였는지에 대해 논란이 있지만 토머스 에디슨은 여전히 아이들에게는 여러 위인전을 통해 ‘발명왕’으로 알려져 있다. 에디슨은 ‘1%의 영감과 99%의 노력’을 이야기한 것으로 유명하다. 에디슨의 이 말은 머리보다 노력이 더 중요하다는 식으로 알려져 있지만 정확한 의미는 99%의 노력을 뒷받침할 수 있는 1%의 창의성을 강조한 것이었다. 에디슨은 하루에 3~4시간만 잠을 잔 것으로도 유명하다. 이것 역시 99%의 노력과 연결돼 해석되는 경우가 많았다. 그렇지만 실제로 주변 사람들의 이야기에 따르면 에디슨은 밤잠시간만 적었을 뿐 낮잠이나 토막잠을 자주 잤으며 이를 모두 더하면 하루 8시간 정도 수면을 취했다는 연구결과가 나오기 했다. 에디슨은 발명이 장벽에 부딪혔을 때 쇠공을 손에 쥔 채로 팔걸이 의자에서 낮잠을 잤는데 잠에 빠지는 순간 손에 힘이 빠지면서 쇠공이 마룻바닥에 떨어지면서 큰 소리를 내게되면 잠에서 깨 통찰을 얻었다는 이야기도 있다. 많은 사람들은 그냥 에디슨에 대한 과장된 이야기 중 하나라고 알려져 있었는데 실제로 업무나 공부 중간 중간에 토막잠을 자거나 잠깐 조는 것이 창의성 발현에 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 에디슨의 에피소드가 허풍이 아니란 것이다. 프랑스 소르본대 뇌·창의연구소, 국립기면증연구센터, 피티에 살페트리에르 대학병원, 호주 모나쉬대 의식·사색연구센터 공동연구팀은 잠깐의 낮잠이나 업무나 공부 중에 잠깐씩 토막잠을 자거나 조는 것이 창의적 생각을 떠올리는데 도움을 줄 뿐만 아니라 어려운 문제를 풀어낼 수 있는 능력을 3배 이상 높여준다고 17일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 12월 9일자에 실렸다. 연구팀은 신체적, 정신적으로 건강한 성인남녀 103명을 대상으로 에디슨의 토막잠 실험을 했다. 실험참가자들은 쉽게 잠드는 사람들로 선정했다. 연구팀은 8자리 숫자를 이용한 수열 관련 수학문제를 풀도록 했다. 30여번의 시도를 해도 풀지 못한 사람들을 어두운 방의 푹신한 의자에 앉아 오른손에 물이 차 있는 플라스틱병을 들고 눈을 감고 20분간 휴식을 취했다. 연구진은 쉬는 동안 실험참가자들의 뇌파를 측정했다. 이와 함께 깜박 잠이 들어 병을 떨어뜨려 깨는 순간 꿈에서 본 것이나 생각했던 것을 큰 소리로 보고하도록 했다.깜박 잠이 들었을 때 많은 사람들은 춤추는 숫자나 기하학적 모양, 말이 뛰어다니고 있는 콜로세움의 모습 등 다양한 꿈이나 생각이 떠올랐다고 보고했다. 이후 다시 같은 문제를 풀도록 했다. 그 결과 이전보다 문제를 푸는 횟수가 줄어들고 새로운 아이디어로 문제를 쉽게 푸는 것이 관찰됐다. 특히 깜박 조는 것처럼 잠에 빠진 시간이 15초 정도에 불과한 사람들에게서도 창조적 아이디어가 떠올랐다는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 에디슨이 이야기한 것처럼 잠에서 깨어나자마자 창의적 아이디어가 번뜩이는 것이 아니지만 창의성, 이해력 같은 인지기능이 잠들기 전에 훨씬 나았다는 것이 관찰됐다. 이 단계에서 뇌파는 명상에 빠져있거나 이완될 때 나오는 알파파와 깊은 잠을 잘 때 나타나는 델타파가 나오는데 잠에 빠져들다가 깨어났을 때 알파파의 뇌파가 활성화되는 것도 확인됐다. 델핀 오데트 피티에 살페트레에르 대학병원(뇌신경과학)은 “이번 연구는 수면이 시작되는 시작, 깊은 잠에 빠지기 직전에 창의성을 드러내는 특별한 부분이 있다는 것을 보여주고 있다”라며 “수면이 문제해결, 창의성 같은 인지능력에 미치는 영향에 대해 구체적인 연구를 할 계획”이라고 설명했다.

뇌는 인간의 행동과 마음을 통제하고 조절하는, 인체 내 작은 소우주와 같은 기관이다. 뇌는 신경세포 사이의 정보 전달을 담당하는 시냅스가 제대로 된 기능을 수행함으로써 작동하게 된다. 그렇기 때문에 시냅스의 구조 및 기능 이상은 치매, 자폐증과 같은 뇌신경질환을 일으킨다. 따라서 시냅스 구조와 기능을 유지하고 강화하는 메커니즘을 연구하는 것은 궁극적으로 뇌신경질환의 진단과 치료에도 도움을 줄 수 있다. 시냅스는 무수히 많은 단백질을 포함하는 ‘생물학적인 구조물’인 동시에 신경전달물질이라는 작은 화합물을 지닌 ‘화학적인 구조물’이며 전기적인 특성으로 정보를 전달하는 ‘공학적인 구조물’이다. 이 때문에 시냅스 기능 연구에는 분자세포생물학, 유전학, 화학, 전기생리학, 행동학, 광학, 공학, 영상학, 의약학 등 여러 학문의 다각적 접근과 협력이 필요하다. 인간의 뇌에는 약 1000억개의 신경세포가 있고 하나의 신경세포는 약 1000개의 시냅스를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 즉 우리 뇌에는 약 100조개의 시냅스가 있다. 이렇게 무수히 많은 시냅스는 고정된 구조물이 아니고 다양한 자극에 따라 변할 수 있는 가소성을 지니고 있기 때문에 그 기능의 범위는 상상을 초월한다. 이러한 뇌를 과연 정복할 수 있을까? 탄탄한 기초과학을 발판으로 다학제적 융합연구를 수행한다면 뇌의 비밀을 하나씩 풀어 갈 수 있고, 궁극적으로 인류의 행복 및 건강 증진에도 기여할 것이라 본다.

국내 연구진이 인터넷을 이용해서 뇌 신경회로를 원격제어할 수 있는 기술을 개발했다. 뇌질환 치료뿐 아니라 원격진료에도 활용될 수 있을 것으로 기대되는 기술로 주목받고 있다. 정재웅 카이스트 전기및전자공학부 교수팀은 미국 세인트루이스 워싱턴대, 콜로라도 볼더대 연구진과 함께 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 실렸다. 고령화사회에 접어들면서 알츠하이머, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 환자들이 늘고 있다. 이에 따라 근본적인 뇌질환 치료법 개발을 위한 효과적인 뇌연구가 필요한 상황이지만 연구 성과는 기대에 못 미치고 있다. 기존 뇌과학 연구에 사용되던 장치 대부분은 유선방식이어서 실험동물들의 움직임이 자유롭지 못해 정확한 뇌 연구 결과를 얻기 어려웠던 탓이다. 연구팀은 사물인터넷 기술을 접목시켜 여러 개의 뇌 이식용 기기들을 인터넷으로 원격 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 자동으로 작동되도록 하는 무선네트워크 시스템을 개발했다. 무선장치 ‘뉴럴 임플란트’를 수십 마리 쥐 신경회로에 이식해 자유롭게 제어하면서 쥐의 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐와의 사회적 상호작용 빈도를 조절하는 데 성공했다. 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어할 수 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 더 광범위한 적용을 위해 인공지능 기반 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이번 기술과 접목시키는 추가 연구를 계획하고 있다. 정 교수는 “이번에 개발된 기술은 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 발병 메커니즘을 규명하고 치료법을 개발하면서, 원격의료 구축에도 적용될 수 있을 것으로 본다”고 설명했다.

국내 연구진이 인터넷을 이용해서 뇌 신경회로를 원격제어할 수 있는 기술을 개발했다. 뇌질환 치료 뿐만 아니라 원격진료에도 활용될 수 있을 것으로 기대되는 기술로 주목받고 있다. 정재웅 카이스트 전기및전자공학부 교수팀은 미국 세인트루이스 워싱턴대, 콜로라도 볼더대 연구진과 함께 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 의공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 실렸다. 고령화사회에 접어들면서 알츠하이머, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 환자들이 늘고 있다. 이에 따라 근본적인 뇌질환 치료법 개발을 위한 효과적인 뇌연구가 필요한 상황이지만 연구성과는 기대에 못 미치고 있다. 연구장비의 한계 때문이다. 실제로 기존 뇌과학 연구에 사용되던 장치 대부분은 유선방식이어서 실험동물들의 움직임이 자유롭지 못해 정확한 뇌 연구 결과를 얻기 어려웠다. 이에 연구팀은 사물인터넷 기술을 접목시켜 여러 개의 뇌 이식용 기기들을 인터넷으로 원격 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 자동으로 작동되도록 하는 무선네트워크 시스템을 개발했다. 이를 통해 실험 동물들의 특정 뇌 회로를 원격 제어할 수 있게 했다. 연구팀은 ‘뉴럴 임플란트’라고 하는 자동원격제어 기능을 갖춘 무선장치가 이식된 수십 마리 쥐의 뇌 신경회로를 광유전학적 방법으로 완전 자동화된 뇌 실험이 가능하다는 것을 증명했다. 자동 제어실험으로 쥐의 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐와의 사회적 상호작용 빈도를 조절하는데 성공해 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어할 수 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 더 광범위한 적용을 위해 인공지능 기반 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이번 기술과 접목시키는 추가 연구를 계획하고 있다. 정재웅 카이스트 교수는 “이번에 개발된 기술은 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 발병 메커니즘 규명과 치료법 개발은 물론 먼 거리에 있는 퇴행성 뇌질환과 정신질환 등을 앓는 환자들이 병원을 방문하지 않고 치료받을 수 있는 원격의료 구현에도 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

신약 개발 벤처기업 ‘지엔티파마’가 알츠하이머 치매 등 퇴행성 뇌 신경질환 치료제로 개발 중인 ‘크리스데살라진’의 제조방법과 결정형에 대해 각각 PCT 국제특허를 출원하는 등 신약 개발에 가속도를 내고 있다. 지엔티파마는 7일 중국 파트너인 아펠로아제약 연구팀과 함께 크리스데살라진 합성 과정에서 발생하는 불순물을 줄이고 품질과 수율을 향상하는 제조방법을 연구해왔는데, 이에 대한 특허를 출원했다고 밝혔다. 또 뇌신경질환의 예방 및 치료 약물의 제형에 적합한 물리 화학적 특성을 갖춘 크리스데살라진의 두 가지 고순도 결정형과 제조방법에 대한 특허도 출원 완료했다. 지엔티파마는 아펠로아 제약과 맺은 협약에 따라 크리스데살라진의 제조방법과 결정형 특허를 지난해 12월 중국에 공동으로 출원했으며, 중국을 제외한 국제특허는 지엔티파마가 단독으로 출원해 권리를 확보하게 됐다. 지엔티파마가 과학기술부, 보건복지부, 경기도 등의 지원을 받아 개발한 ‘크리스데살라진’은 알츠하이머 치매의 원인인 뇌 신경세포 사멸, 아밀로이드 플라크, 타우병증 등을 유발하는 것으로 알려진 활성산소와 염증을 동시에 억제하는 다중 표적 합성신약이다. 알츠하이머 치매 세포배양모델과 쥐 모델에서 아밀로이드 플라크 및 뇌신경세포 사멸 등을 억제하는 효과가 입증됐다. 크리스테살라진은 특히 알츠하이머 치매와 유사하다고 보고된 반려견 인지기능장애증후군에서 확연한 안전성과 약효가 검증됐으며 지난 2월 ‘제다큐어 츄어블정’이라는 제품명으로 농림축산검역본부로부터 국내 최초 동물용의약품 합성신약으로 승인 받았다. 제다큐어는 국내 판매 협력사인 유한양행을 통해 지난 5월부터 시판되고 있으며, 현재 700곳이 넘는 동물병원에서 높은 재구매율을 보이며 처방되고 있다. 또 지엔티파마는 크리스데살라진이 반려견 인지기능장애증후군에서 약효가 입증됨에 따라 알츠하이머 치매 임상시험을 본격화하고 있다. 현재 분당서울대학교병원에서 노인(만 65~85세)을 포함한 건강한 성인 40명을 대상으로 안전성과 약동학을 평가하는 임상 1상 후기시험을 진행하고 있다. 곽병주 지엔티파마 대표(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “알츠하이머 치매의 원인 물질을 줄이는 크리스데살라진이 반려견 인지기능장애 증후군에서도 탁월한 약효가 입증돼 알츠하이머 치매 신약으로의 성공 가능성이 그 어느 때보다 높다”면서 “제조방법과 결정형의 국제특허출원에 이어 현재 준비 중인 2개의 특허를 추가로 출원해 크리스데살라진의 권리를 최대한 확보해 나갈 것”이라고 말했다.

빛을 이용해 뇌 기능은 물론 행동과 감정까지 조절할 수 있는 방법을 국내 연구진이 찾았다. 이번 기술을 발전시키면 뇌신경질환 치료에도 활용할 수 있을 것으로 전망되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 카이스트 생명과학과 공동연구팀은 빛으로 뇌 기능과 행동, 심지어 감정까지 자유롭게 조절할 수 있는 광유전학 기술 ‘옵토-브이트랩’을 개발했다. 이번 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 12월 1일자에 실렸다. 뇌 활성은 신경세포와 신경교세포 같은 뇌세포들이 서로 신호를 주고 받으며 조절된다. 이런 상호작용은 뇌 세포 내 지름 50㎚(나노미터) 크기의 작은 자루모양 소기관인 ‘소낭’ 안에 담긴 신경전달물질 분비를 통해 이뤄진다. 뇌 활성은 뇌 특정 부위나 뇌세포 활성을 촉진시키거나 억제시켜 특정 뇌 부위가 담당하는 기능, 여러 뇌 부위간 상호작용의 역할, 특정 상황에서 다양한 뇌세포의 기능 등 특정 상황에서 뇌 작동이 어떤 원리로 일어나는지 밝힐 수 있어 뇌 연구에 필수적이다. 문제는 기존에도 뇌 활성 조절기술이 있었지만 원하는 시점에 특정 뇌세포 활성을 조절한다는 것이 쉽지 않았다.이에 연구팀은 광유전학 기술을 이용했다. 옵토-브이트랩은 뇌 세포에 빛을 쪼이면 순간적으로 내부에 올가미처럼 트랩을 만들도록 했다. 측정하고자 하는 세포나 조직에 푸른색 빛을 가하면 소낭 내 광수용체 단백질들이 엉겨 붙으며 소낭이 트랩으로 포획되고 신경전달물질 분비를 억제하는 등 활성을 자유롭게 조절할 수 있게 되는 것이다. 연구팀은 세포, 조직실험과 함께 동물실험을 통해 옵토-브이트랩 기술을 활용해 뇌세포 신호전달 뿐만 아니라 기억, 감정, 행동까지도 조절이 가능하다는 것을 확인했다. 허원도 카이스트 교수는 “옵토-브이트랩을 이용하면 뇌의 여러 부위간 복합적 상호작용 원리를 밝히고 뇌세포 형태별 뇌 기능에 미치는 영향을 연구하는데 유용하게 활용될 것”이라며 “향후 뇌 기능 회로지도 완성, 뇌전증 치료 등 신경과학 분야는 물론 근육경련, 피부근육 팽창기술에도 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

레오나르도 다빈치, 한스 안데르센, 귀스타브 플로베르, 알베르트 아인슈타인, 토머스 에디슨, 스티븐 스필버그, 리처드 브랜슨, 톰 크루즈. 이들의 공통점은 뭘까요. 모두 ‘난독증’을 앓았었습니다. 난독증은 영어권에서만 나타나는 장애로 알려졌지만 국내에서도 전체 인구의 5% 정도가 난독증을 보인다는 통계가 있습니다. 난독증은 글자 자체를 인식하지 못해 정확히 읽고 쓰지 못하는 학습장애의 한 유형입니다. 난독증은 뇌·신경학적 장애, 유전적 요인이 주로 작용한다고 합니다. 지적장애나 단순발달장애는 물론 주의력결핍과잉행동장애(ADHD)와 전혀 다르지만 학습장애처럼 겉으로 보이는 현상이 비슷해 가정에서 알아차리기가 쉽지 않다고 합니다. 이런 가운데 영국, 미국, 네덜란드, 호주 출신의 뇌과학자와 심리학자로 구성된 연구팀은 난독증을 앓고 있는 아동, 청소년의 경우 시각정보 처리 속도가 일반 아이들보다 느리다는 사실을 새로 밝혀냈습니다. 이번 연구에는 영국 옥스퍼드대 실험심리학과, 의대 정신과, 리딩대 심리학·임상언어과학부, 미국 스탠퍼드대 심리학과, 네덜란드 암스테르담대 사회·행동과학부, 호주 퀸즐랜드대 심리학부 과학자들이 참여했습니다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경과학 저널’ 11월 17일자에 실렸습니다. 연구팀은 난독증을 앓고 있는 50명을 포함한 6~14세 남녀 청소년 100명을 대상으로 간단한 실험과 동시에 뇌파검사(EEG)를 했습니다. 머리에 EEG 측정기를 착용하고 컴퓨터 화면 속 빨간색 점이 움직이는 방향을 손가락으로 쫓아가도록 하는 실험을 한 것입니다. 일반 청소년들은 빨간 점이 움직이는 방향에 따라 눈과 손이 움직이면서 의사결정에 관여하는 대뇌 피질이 곧바로 활성화되는 것이 관찰됐습니다. 그렇지만 난독증을 앓고 있는 청소년들은 시각 처리와 의사결정에 관여하는 뇌 반응이 2~5배 정도 느렸습니다. 연구를 이끈 캐서린 매닝 영국 리딩대 교수는 “이번 연구를 통해 난독증을 가진 아동들의 시각정보 처리와 그것을 바탕으로 한 의사결정 과정에 문제가 있을 수 있다는 것을 알게 된 만큼 난독증 아동을 조기에 발견해 치료하는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했습니다. 초등학교 시절 짝꿍 중에 말도 잘하고 잘생기기까지 해서 여자아이들 인기를 독차지했던 친구가 있었습니다. 그림도 초등학생답지 않게 잘 그려 별명이 ‘예술가’였습니다. 그런데 이 친구는 유독 국어 시간에 일어서서 책을 읽을 때 얼굴이 빨개지면서 알아들을 수 없을 정도로 말을 더듬었습니다. 자기는 책을 보면 글자가 그림처럼 보여서 무슨 글자인지 모르겠다고 했습니다. 친구들과 선생님은 이해가 안 된다는 표정으로 쳐다보며 웃었죠. 지금도 생생히 떠오르는 그 친구의 모습과 난독증을 연결할 수 있게 된 것도, 그때 일이 부끄러워진 것도 한참 뒤였습니다. 난독증을 앓는 사람들 모두 그렇지는 않지만 글자에 갇혀 버린 보통 사람들보다 좀더 섬세한 관찰력과 상상력을 갖고 있다고 합니다. 난독증으로 힘들어하는 아이가 있다면 다그치거나 조바심을 내기보다는 시간을 갖고 믿고 기다려 주는 것이 필요하지 않을까요.

국내 연구진이 인체줄기세포를 이용한 마이크로로봇으로 뇌종양이나 알츠하이머 같은 뇌신경계 질환을 치료할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공, DGIST-스위스취리히연방공과대(ETH) 마이크로로봇연구센터, 가톨릭대 서울성모병원 이비인후과 공동연구팀은 사람의 줄기세포를 이용해 외부 자기장으로 움직일 수 있는 마이크로로봇을 만들고 줄기세포 치료제를 뇌로 쉽게 이동시킬 수 있는 방법도 찾았다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼스’에 실렸다. 줄기세포치료제는 다양한 질병에 대해 부작용이 적다는 장점이 있기는 하지만 체내 깊숙한 곳에 위치한 환부나 신체부위에 정확한 양을 정확하게 전달하기 쉽지 않다는 한계가 있다. 또 줄기세포치료제가 전달되는 과정에서 체내에서 흡수되거나 사라지는 양이 많아 치료 효율성이 떨어지고 치료비용이 비싸다. 게다가 뇌신경계에 치료가 필요한 경우는 뇌혈관 특유의 혈액-뇌 장벽 때문에 전달효율이 떨어지기도 한다. 혈액-뇌 장벽은 뇌 속에 세균이나 이물질이 쉽게 침투하는 것을 막기 위한 뇌혈관의 특성이다. 이에 연구팀은 사람의 콧 속 작은 뼈인 하비갑개에서 추출한 줄기세포로 외부 자기장으로 움직일 수 있는 마이크로로봇을 개발했다. 생체접합성이 높은 ‘사람유래 줄기세포 기반 자성마이크로로봇’은 외부에서 자기장을 이용해 무선으로 목표지점까지 빠르고 정확하게 약물을 전달할 수 있다는 장점이 있다. 실제로 생쥐를 이용해 실험한 결과 쥐의 혈액-뇌장벽을 우회하는 후각경로를 통해 마이크로로봇이 대뇌피질까지 정확하게 도달해 줄기세포치료제를 전달하는 것을 확인했다. 연구에 참여한 DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수는 “이번 연구결과는 뇌 조직 내 약물 전달이 쉽지 않다는 문제를 줄기세포 마이크로로봇 기술로 해결한 것”이라며 “특히 이번에 개발한 기술은 기존의 수술법보다 효과적이고 안전하기 때문에 알츠하이머, 파킨슨병, 뇌종양 등 다양한 난치성 뇌신경계 질환 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

국민의힘 대권주자들 간에 손바닥 ‘왕(王)’자 논란에 이어 이번에는 ‘항문침 전문가’를 아느냐를 두고 공방을 벌이고 있다. 유승민 후보는 지난 5일 국민의힘 예비경선 6차 토론회에서 윤석열 후보에게 “이병환이라는 사람을 만나본 적 있나. 이상한 특정 부위에 침을 놓는 사람이다”며 항문침 전문가로 알려진 이씨와의 관계를 물었다. 지난 3~5차 TV토론 당시 윤 전 총장 손바닥에 있던 왕(王)자 글씨 논란을 환기하며 역술인 등과 친하게 지낸다는 의혹을 이어가려는 것으로 해석됐다. 윤석열 후보는 “만난 적 없다. 모른다”고 답했으나, 토론이 끝난 후 유승민 후보에게 가 “이렇게 하면 안 된다. 확인되지 않은 걸 갖고 자꾸 이런 식으로 하니까 문제 되는 거다. 조심하라”고 경고했다. 유승민 후보는 “의혹 보도가 나왔는데 뭘 하면 안 된다는 건가”라며 “당신이 뭔데 조언을 하나”라고 맞서며 언성이 높아졌다. 이 과정에서 윤석열 후보가 유승민 후보를 향해 삿대질을 했다는 이야기도 나왔다. 윤석열 캠프는 6일 입장을 내고 “유 후보의 가슴팍을 밀었다는 등의 보도는 전혀 사실과 다르다”면서 악수를 하면서 “정법이라는 분이 어떤 분인지 한번 보시라”고 설명했다고 전했다. 이어 “토론에서 나온 얘기 가지고 굳이 따지거나 항의할 이유도 없고 지금까지 그런 적도 없다. 유 후보가 그게 무슨 상관이냐며 악수한 손을 뿌리치고 갔다”고 유감을 표했다. 그러자 유승민 캠프는 “상황을 모면하려 매번 내놓는 거짓말, 이제 그만하라”고 맞받았다. 유승민 캠프는 “윤 후보와 악수하고 지나가려고 했으나 대뜸 ‘정법은 그런 사람이 아니다. 정법에게 미신이라고 하면 명예훼손 될 수도 있다’며 면전에 손가락을 흔들며 항의했다”고 전했다. 그러면서 “유 후보는 토론회에서 ‘정법’을 거론한 적도 없는데, 대체 ‘정법’은 또 누구냐”고 되물었다.‘항문침 전문’ 이병환 “왜 내 이름을”“단순 포착 아닌 수행”vs“정치공세” 이병환씨는 최근 페이스북에 글을 올려 자신을 “침구사 자격을 국내외에서 받고 항문 침구개발 특허권자요, 뇌신경을 살리는 항문침을 연구하는 봉사쟁이”라고 소개했다. 유승민 후보는 윤석열 후보가 지난 6월9일 우당 이회영 기념관 개관식에 참석했을 당시 이병환씨가 포착됐다며 “윤석열 후보를 밀착 수행하면서 내빈과 인사를 시키고, 단상에 오르는 윤 후보의 옷 매무새를 가다듬어 주고, 수시로 얘기를 나누는 장면들에 심지어 경호까지 하는 장면들이 있다”고 주장했다. 이병환씨는 “우당 기념관에서 어설프기 짝이 없는 윤석열 후보 주변을 보며 잠시 나섰던 것이 카메라에 드러난 것”이라며 “이름도 모르고 성도 모를 나와 항문침을, 묻고 또 묻고, 왜 내 이름을 함부로 거론하여 모독하느냐”라고 반박했다. 이어 이씨는 “마치 내가 주술사나 사이비 치료사인것처럼 온 국민이 보고 계시는 TV토론에서 이병환과 항문침을 꺼내어 망신을 주는, 심각한 명예훼손을 왜 하시는 건가”라며 발끈했다. 윤석열 캠프는 “이병환이라는 사람을 전혀 알지 못한다. 아니면 말고 식 정치 공세”라고 반박했다. 이병환씨는 그동안 여러 정치인들과 함께 있는 모습이 포착됐다. 유승민 캠프는 유승민 후보의 경우 단순 사진을 찍은 것이고, 윤석열 후보의 경우 유씨가 수행까지 한 게 문제라는 입장으로 알려졌다.‘항문침’ 특허 실제로 존재…현재는 소멸 ‘항문침’ 특허는 실제로 존재했다. 2019년 한 기사에서 이병환씨는 ‘세계침구의학 전문가’로 소개됐다. 이씨는 이 기사에서 “세계 최초 ‘항문침(뇌신경 마비 치료 또는 중풍 치매 예방 및 치료용 항문침 침구)’ 특허개발로, 치료와 예방이 거의 불가능한 중풍(뇌혈관질환), 치매의 치료에 새로운 희망을 주고 있다”라고 자신을 홍보했다. 이병환씨가 낸 ‘항문침’ 특허는 현재 유지료를 안 내서 소멸된 상태다. 특허 내용을 보면 항문침은 시술자의 손가락에 감싸서 장착되는 밴드부와 상기 밴드부에 고정되는 침과 상기 침이 고정된 밴드 부 외부의 손가락을 감싸는 탄성 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다. 손가락이 항문에 삽입되는 과정에서 침에 의한 항문이나 대장의 손상을 방지하기 위해 상기 침을 감싸는 완충수단과 침의 길이 방향으로 이동을 방지하기 위한 스토퍼를 더 포함하며, 상기 밴드부는 손가락에 장착시 상기 침이 상기 손가락 끝을 벗어나지 않는 부위에 장착한다. 이병환씨는 특허에서 “환자의 항문을 통해 중추 신경에 접근 하여 시침이 가능하여 중풍과 같은 뇌신경 이상으로 발생하는 질환의 예방 및 치료가 가능한 침기구를 제공하는 데 있다”라고 그 목적을 적어냈다.

2021년 노벨 물리학상은 기후변화를 비롯한 복잡계 현상을 연구한 일본계 미국 과학자와 독일, 이탈리아 원로 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 5일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 슈쿠로 마나베(90) 미국 프린스턴대 교수, 클라우스 하셀만(90) 독일 막스플랑크 기후학연구소 교수, 조르지오 파리시(73) 이탈리아 로마 사피엔자대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “마나베 교수와 하셀만 교수는 지구 기후 변동성을 정량화하고 물리적으로 모델링해 지구온난화를 예측할 수 있도록 했고 파리시 교수는 눈에 보이지 않는 원자에서 우주의 행성까지 물리계 전체의 무질서와 변동성에 대한 발견을 통해 복잡계에 대한 이해를 넓혔다”고 평가했다. 일본 에히메현 신구에서 태어나 1958년 도쿄대에서 박사학위를 받은 마나베 교수는 미국으로 건너가 미국 기상청, 해양대기관리청(NOAA)에서 지구물리유체역학을 연구해왔다. 마나베 교수는 1960년대에 처음으로 대기 순환을 통해, 해양학자인 하셀만 교수는 1970년대에 해양순환을 통해 날씨와 기후변화를 예측했다. 이들 두 명의 연구결과는 다양한 유체, 화학, 생물방정식을 포함한 ‘접합대순환모델’로 발전했다. 이 모델은 기후변화에 관한 정부간패널(IPCC)에서 사용하는 지구온난화 시뮬레이션의 프로토타입으로 활용되면서 미래 날씨와 기후변화를 예측하거나 기후변동성을 이해하기 위해 과거 기후를 재현하는데 널리 사용하고 있어 마나베 교수는 일찍부터 기후연구 선구자로 평가받아왔다. 막스플랑크 기후학연구소 창립자인 하셀만 교수는 현재 기초과학연구원(IBS)에서 기후변화 연구를 이끌고 있는 악셀 팀머만 기후물리연구단장이 가장 존경하는 인물로 꼽기도 했다. 파리시 교수는 1980년대에 무질서한 복잡한 물질 속에 숨겨진 패턴을 발견해 복잡계 시스템 이론의 근간을 만든 공헌을 인정받았다. 그가 기초한 복잡계 과학은 물리학 뿐만 아니라 기후학, 생물학, 뇌신경과학, 인공지능 기계학습 같은 폭넓은 분야에서 활용되고 있다. 파리시 교수는 복잡계 뿐만 아니라 소립자, 양자장론, 수리물리학, 끈이론, 통계역학, 이론면역학 등 물리학의 다양한 분야에 관심을 갖고 연구한 것으로도 유명하다. 다른 과학자들과 함께 두 물질 사이 경계면 시간에 따른 진화를 설명하는 비선형 편미분방정식인 ‘카다르-파리시-장(KPZ) 방정식’을 만든 것으로도 잘 알려져 있다. 특히 파리시 교수는 양자색역학 및 무질서 복잡계 관련 발견에 기여한 공로로 글로벌 정보서비스기업 클래리베이트가 선정한 ‘2021년 피인용 우수연구자’ 물리학분야 연구자 중 한 명으로 이름을 올려 수상가능성이 점쳐지기도 했다. 이번 물리학상 수상자들에게는 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 5340만원)가 주어지는데 수상업적 중요도에 따라 파리시 교수가 500만 스웨덴크로나를 받고 마나베 교수와 하셀만 교수가 각각 250만 스웨덴크로나를 받게 된다. 노벨위원회는 6일 화학상, 7일 문학상, 8일 평화상, 11일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다.

우울증으로 불리는 우울장애는 의욕저하와 우울감을 주요 증상으로 하면서 다양한 인지, 정신, 신체적 증상을 일으켜 일상을 어렵게 만드는 신경정신질환이다. 일시적인 우울감과는 다른 우울증은 매우 흔한 정신질환으로 미국이나 유럽 등에서는 우울증을 한 번이라도 겪는 사람이 10.1~16.6%에 이르는 것으로 알려져 있다. 약물치료나 정신치료가 주로 사용되고 있는데 우울증이 심한 경우는 약물치료도 시간이 오래 걸리거나 효과가 없는 경우도 간혹 있다. 과학자들이 미세전기 자극을 이용해 중증 우울증 환자도 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경과학연구소, 의대 정신과학과, 신경외과, 영상진단학과, 신경학과 공동연구팀은 뇌에 약한 전기자극으로 다른 정신과적 치료로도 개선이 어려운 중증 우울증 환자를 치료할 수 있는 방법을 개발했다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 10월 5일자에 실렸다. 연구팀은 아동 시절 우울증이 발생해 다양한 치료에도 효과를 얻지 못한 36세 여성 우울증 환자를 대상으로 심부뇌자극(DBS) 실험을 했다. 실험에 참여한 여성은 우울증을 측정하는 여러 측정법 중 ‘몽고메리 우울증척도’(MADRS)가 36점으로 중증 치료저항성 우울증 환자이다. MADRS가 0~6점은 정상, 7~19점은 경도, 20~34점은 중등도, 34점 이상은 고도 우울증 환자로 구분된다.이번 연구에 활용된 DBS는 파킨슨병이나 무도병 같이 이상운동을 유발시키는 뇌신경질환 환자의 뇌 특정부위에 전극을 이식한 뒤 적절한 전기자극을 전달해 증상을 호전시키는 치료법이다. DBS는 우울증 환자에게는 거의 시도되지 않았던 치료방법이다. 연구팀은 환자에게 하루에 2~3번씩 10일 동안 저강도 전기자극을 제공한 뒤 뇌파와 행동관찰을 실시했다. 그 결과 약물을 이용해 치료할 때처럼 치료 저항성이 보이지 않았고 뇌파도 정상 수준으로 돌아왔고 우울증 점수도 절반 가량 줄어든 것으로 확인됐다. 이번 기술은 우울증 수준에 맞춰 전기자극의 강도를 조절할 뿐만 아니라 전기자극을 끄거나 켤 수 있다는 장점이 있어 치료 내성이 생기지 않는다는 장점이 있다는 평가를 받고 있다. 연구를 이끈 에드워드 장 UCSF 의대 신경외과 교수는 “좀 더 많은 환자들에 대한 임상연구 사례가 더 필요하지만 이번 연구결과는 우울증을 비롯한 다른 신경정신질환에 대해서도 맞춤형 치료를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.

뉴욕 양키스의 전설적 4번 타자 루 게릭(1903~1941)은 1938년 처음으로 3할 이하 타율을 기록하며 시즌을 마쳤다. 이듬해 그는 ‘근위축성측삭경화증’이라는 진단을 받고 서서히 음식을 삼키지도, 말하지도 못하고, 걷지도 못하게 되면서 결국 1941년 38세의 나이로 눈을 감았다. 세기의 타자가 세상을 뜨자 그를 기리기 위해 ‘루게릭병’이라고 이름붙여져 지금까지 알려지고 있다. 루게릭병은 독성 단백질이 세포 내에 쌓여 뇌와 척수에 있는 운동신경세포가 손상되고 파괴돼 팔다리 근력이 약해지고 혀가 위축돼 말이 어눌해지고 음식 삼키기가 어려워지고 숨을 쉬기 어려운 상태가 되는 퇴행성 뇌신경질환으로 원인이 정확히 밝혀지지 않아 확실한 치료법도 없다. 국내 연구진이 루게릭병을 일으키는 독성 단백질 생성을 억제할 수 있는 신경세포보호 유전자를 발견해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 루게릭병, 전측두엽 치매 같은 퇴행성 뇌신경질환을 억제할 수 있는 유전자 ‘ZNF598’을 발견하고 신경세포 보호와 관련한 분자생물학적 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산연구’에 실렸다. 연구팀에 따르면 이번에 발견된 유전자는 루게릭병 환자 신경세포 내 독성 단백질 번역산물을 제거해 세포사멸을 억제하는 것으로 확인됐다. 단백질은 DNA 염기서열 형태로 저장된 유전정보가 전사과정과 번역과정을 거쳐 만들어진다. 번역은 mRNA가 갖고 있는 유전 암호에서 단백질 기본구조가 합성되는 과정인데 이 과정에서 잘못된 유전 정보가 독성 단백질로 번역되면 신경세포가 죽는 루게릭병과 같은 퇴행성 뇌질환이 발생한다. 연구팀은 ZNF598 유전자를 활성화시켜 루게릭병 환자 유래 신경세포의 사멸을 억제하는데 성공했다. 연구팀은 이번 연구결과가 효과적인 퇴행성 뇌질환 조기 진단과 근본적 뇌질환 치료제 개발의 새로운 열쇠가 될 것으로 기대하고 있다. 임정훈 UNIST 교수는 “이번 연구는 루게릭병 환자의 운동신경 세포에서는 ZNF598와 같은 주요 유전자들이 비정상적으로 발현돼 결과적으로 제대로 된 단백질 합성이 되지 안 된다는 것을 보여줬다”라며 “단백질 번역 품질관리 기능 분석과 제어를 통해 루게릭병 같은 질환의 예측과 진단, 치료 기술 개발에 새로운 돌파구를 마련해줄 것”이라고 말했다.

4000원짜리 햄버거를 ‘사딸라 햄버거’라고 하거나 ‘3000원대 옛날 가격 그대로’라면서 3900원에 내놓으면 판매량이 이전보다 늘어난다. 8일 기준 달러 대비 원화 환율이 1160원대라는 점을 감안하면 사딸라 햄버거는 4000원보다 비싸고, 3900원 햄버거는 고작 100원 저렴할 뿐이다. 경제학에서는 사람을 ‘합리적이고 계산적’이라고 전제하고 있지만 실제로는 이처럼 합리적이지 않고 감정적 결정과 판단을 내리는 경우가 많다. 이 때문에 최근에는 심리학을 도구로 사람들의 행동과 판단에 대한 설명을 제시하는 행동경제학이 주목받고 있다. 심리학은 뇌신경과학, 인지과학의 발달 덕분에 좀더 과학의 옷을 입고 경제학을 포함해 다양한 분야에 접목되고 있다. 실제로 코로나19 같은 감염병 확산기에 적절한 방역 대책이나 대사질환 같은 비감염성 질환 예방을 위한 보건 전략을 세울 때도 심리학과 뇌과학 이론들이 적용된다. 영국 사우샘프턴대학병원 생애과정 역학연구부, NIHR 사우샘프턴 의생명연구센터, 사우샘프턴대 지리환경과학부, 웨섹스연구소 보건기술평가센터, 호주 디킨대 체육·영양과학 연구소 공동연구팀 역시 대중들이 건강한 식습관을 갖도록 하기 위한 심리학 실험을 했다. 연구팀은 대형 마트나 소매점에서 식료품 배치에 따라 사람들의 구매 패턴이 달라진다는 사실을 확인하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘플로스 메디슨’ 9월 8일자에 발표했다.영국은 체질량지수(BMI) 30 이상의 고도비만자가 2019년 기준으로 전체 인구의 29%에 달해 유럽에서 가장 ‘뚱뚱한’ 나라로 불린다. 지금 같은 추세라면 2050년에는 영국 전체 인구의 절반 이상이 고도비만자가 될 것이라는 전망까지 나오고 있다. 이 때문에 영국 왕립의학학술원은 비만을 국가의 미래를 위협하는 심각한 위기라고 규정하고 정부가 이를 해결하기 위해 적극 나서라고 촉구하기도 했다. 이번 연구도 영국 내 비만율을 줄이기 위한 하나의 방안으로 진행된 것이다. 연구팀은 영국 대형 슈퍼마켓 체인 ‘아이슬란드’의 6개 매장을 3곳씩 2그룹으로 나눠 1년 동안 실험을 했다. 우선 3곳은 기존과 마찬가지로 입구와 계산대 가까이에 과자, 탄산음료, 사탕, 각종 첨가물이 포함된 가공식품 등을 배치했고, 다른 3곳에는 입구와 계산대 가까이에 과일과 야채를 배치하고 가공식품은 반대쪽 먼 곳에 배치한 뒤 사람들의 구매 패턴과 판매량 변화를 조사했다. 그 결과 매장 내의 식품 배치에 따라 이용객의 구매 패턴이 눈에 띄게 달라진 것이 확인됐다. 입구와 계산대 가까운 곳에 과일과 야채 등 건강한 음식과 식재료를 배치한 매장 3곳에서는 그렇지 않은 매장보다 과일, 야채가 주당 약 1만개 더 팔렸고 과자나 사탕, 가공식품은 1575개가 덜 판매된 것으로 확인됐다. 반면 다른 3곳의 매장에서는 가공식품과 건강하지 않은 식품들의 판매가 평소와 차이를 보이지 않았다. 이들 식품이 입출구 쪽에 좀더 가까운 매장은 이전보다 이들 식품 판매가 더 늘어난 것으로 조사됐다. 영국 사우샘프턴대 의대 제니스 베어드(보건역학) 교수는 “이번 연구는 대형마트의 식료품 배치 방식만 바꾸더라도 소비자들의 구매 패턴과 식습관이 달라질 수 있음을 보여 주고 있다”며 “가장 큰 문제는 아동비만 인구가 점점 늘고 있다는 점인데 국민의 건강 개선을 위해서 식품 제조사뿐만 아니라 판매상도 적극 나설 필요가 있다”고 강조했다.