경기 광명시에 중앙대병원이 들어선다. 중앙대병원, 광명시, 하나금융투자, 사업시행자인 광명하나바이온은 KTX광명역세권지구 이케아와 코스트코 사이 도시지원시설용지 2만 1500여㎡에 복합 의료클러스터를 조성하기로 합의하고 23일 실시협약을 했다. 광명복합의료클러스터는 토지매입비 841억원을 포함해 모두 6430억원을 투입하는 대형 사업이다. 의료클러스터에는 700병상 규모의 중앙대병원과 의약품, 의료용품 관련 시설이 입주한다. 연면적 8만 2600㎡ 규모로 건립되는 중앙대병원은 2021년 3월 개원한다. 뇌신경, 심혈관, 척추, 관절, 소화기암 등의 중증질환을 중심으로 의료서비스를 제공한다. 상급종합병원으로 자리잡기 위해 음압격리병실, 간호간병통합서비스, 24시간 운영하는 뇌심혈관센터 등을 갖추고 권역응급의료센터 지정도 추진한다. 김성덕 중앙대병원 원장은 “그동안 대형 종합병원이 없어 의료사각지대에 있던 수도권 서남부 권역에 중앙대병원이 들어서게 된다”며 “의료복합클러스터 조성사업이 차질 없이 진행될 수 있도록 최선의 노력을 다하고 본원인 서울 흑석동 병원과 연계한 환자관리 시스템을 구축하겠다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

‘살충제 달걀’ 파동으로 온 나라가 떠들썩하다. 살충제나 농약이 잔류한 식품은 건강을 해치는 정도가 아니라 생명을 위협하므로 보통 문제가 아니다. 수십 년 전 또는 그 이전에는 잔류 농약에 대한 기준이나 엄격한 법규가 없었기에 위해 식료품들이 넘쳐났지만 2017년의 살충제 달걀 파문은 시대착오적이라 하지 않을 수 없다.그 당시에는 잔류가 아니라 농약이나 살충제를 식료품 재료에 직접 뿌리기도 했으니 국민의 건강은 안중에도 없던 시절이었다. 유해 식품이 범람하자 그에 대한 대책으로 ‘보건범죄특별단속법’이 제정된 것은 1969년이었다. 1972년 2월 당시 서울시경이 부정식품 1331건을 단속했는데 별의별 사례가 다 있다. 톱밥에 공업용 색소를 입혀 만든 가짜 고춧가루를 3000가마니나 팔았다고 한다. 석회를 응고제로 쓴 두부 사례는 지난 회에 썼었다. 양잿물을 섞은 공업용 유지를 기름 대용으로 써 만든 빵, 검은 염색약을 바른 김, 공업용 소다를 발라 연하게 만든 로스구이, 밀가루· 석회·산토닌을 섞어 만든 회충약, 밀가루·기름·포스트용 물감으로 만든 미제 비타민 등 가짜 유해 식품과 약품이 단속에 걸렸다. 살충제를 피부약으로 팔아 실제로 이를 바른 아동이 숨지는 사건도 있었다. 난청과 시력장애, 뇌신경 파괴를 일으키는 ‘농약 콩나물’도 오랫동안 나돌아 시민의 건강을 해쳤다. 진짜 맥주 20%에 물과 주정, 방부제를 섞어 만든 가짜 맥주도 범람해 술꾼들에게 술 마신 다음날 아침 극심한 두통을 안겼다. 심지어 청계천 구정물에 양잿물을 섞어 만든 가짜 술이 ‘특주’로 둔갑해 주당들의 입으로 들어갔다. 썩지 말라고 농약을 뿌린 노가리도 나돌았는데 가짜 술과 같이 먹었다면 십중팔구 병원 신세를 졌을 것이다. 지금 중국에서 가짜 달걀이 나돌듯이 우리도 먹고살기 어렵던 때 허술한 단속망을 틈타 소비자의 피해는 아랑곳하지 않고, 만들 수 있다면 어떤 것이든 건강을 해치는 가짜 식료품을 만들어 팔았다. 1966년엔 싸구려 탈지분유에 밀가루를 탄 가짜 분유 파동이 일어 아기 젖이 모자란 산모들을 분노에 떨게 했다. 또 무에 물감을 들인 가짜 파인애플, 우렁이를 넣은 가짜 소라 통조림 사건도 있었으니 소비자를 우롱해도 보통 우롱한 게 아니다. 가짜 된장, 고추장, 간장이 시중 유통제품의 28%나 되는 사실이 드러나고 폐유로 만든 참기름과 수은으로 재배한 콩나물이 적발돼 유해 식품 제조업자에게 최고 사형까지 선고하겠다고 한 때가 1988년 4월이었다. 그 뒤 30년이 흘러 국민소득 3만 달러를 바라보는 시대에도 유해 식품은 여전히 활개를 치고 있다. 사진은 유해 식료품의 실태를 전한 1966년 3월 19일자 경향신문 기사. 손성진 논설주간 sonsj@seoul.co.kr

●햄버거병 등 ‘국민생활 공청회’ 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 3일 오후 3시 서울 중구 서울시청에서 ‘국민생활연구 진흥방안’ 공청회를 연다. 최근 햄버거병으로 불리는 용혈성요독증후군 사태나 매년 발생하는 고병원성조류독감 등 국민의 일상을 불안하게 하고 직접적으로 영향을 미치는 문제들을 효율적으로 해결하기 위한 연구개발 방식을 제안하고 국민 참여 방안을 마련하기 위한 자리다. 정부는 공청회에서 나온 의견을 반영해 이달 중에 ‘국민생활연구 진흥방안’을 발표할 계획이다. ●여성과학기술인 관리자 특강 한국여성과학기술인지원센터(WISET·소장 한화진)는 여성과학기술인 연구경력 강화교육 중간관리자 과정을 오는 18일 오전 10시~오후 5시 서울 서초구 방배동에 있는 ‘기술과 가치 교육장’에서 연다. 박상준 서울SF아카이브 대표의 ‘SF로 전망하는 21세기 사회의 과학과 윤리’, 김용규 여우숲 대표의 ‘숲에게 좋은 삶의 길을 묻다’라는 2개의 특강이 준비돼 있다. 과학기술 관련 중간관리자급 이상 이공계 여성이라면 누구나 들을 수 있으며 선착순 신청이다. 자세한 사항은 홈페이지(academy.wiset.or.kr)를 보면 된다. ●비정상 단백질 처리 경로 발견 고려대 생명과학부 김윤기 교수팀이 세포 안에서 정상 단백질과 함께 만들어지는 비정상 단백질이 ‘CTIF’라는 물질에 의해 조절되며 이것이 비정상 단백질을 만들어 내는 직접적 원인이라는 것을 밝혀냈다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 이번 연구가 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌신경 질환 치료제를 개발하는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다.

한국과 중국이 사드(고고도미사일방어체계) 배치 문제로 갈등을 빚는 가운데 양국 의료진들이 인류의 난제인 뇌졸중 치료제 개발을 위해 손을 잡았다. 뇌졸중은 뇌로 가는 혈관이 막히거나 터져서 뇌신경세포가 죽는 질환이다. 세계적으로 연간 1500만명의 환자가 발생한다. 이 중 600만명이 사망하고 500만명이 영구 장애를 겪는 것으로 알려졌다. 하지만 치료 약물은 개발되지 않고 있다. 글로벌 제약사들이 치료제 개발에 앞다퉈 뛰어들었지만 지금까지 미국 식품의약국(FDA) 임상에 들어간 220개 물질이 모두 실패했다. 안전과 유효성을 입증하지 못했기 때문이다. 양국 의료진들은 “인류의 건강과 의료·과학 분야의 발전을 위해서는 문화가 비슷한 이웃 국가들이 힘을 합쳐야 한다”고 목소리를 높이고 있어 의미를 더해 주고 있다.27일 경기도와 아주대병원 등에 따르면 지난 21일 중국 저장(浙江)성 둥양(東陽)시 헝뎬(橫店)에서 ‘혁신적인 뇌졸중 치료제 임상실험을 위한 국제심포지엄’이 열렸다. 심포지엄에는 국내에서 아주대병원·가천대 길병원·조선대병원·계명대 동산의료원·충북대병원 등 5개 대학병원, 중국 측에서는 베이징 수도의과대 등 23개 병원 등에서 의료진 100여명이 참석했다. 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소장을 지낸 데니스 최(한국명 최원규) 미국 스토리브룩의과대 신경학과장 겸 신경과학연구소장과 스페인 바르셀로나대 앙헬 차모로 뇌졸중센터장 등 신경과학 분야의 세계적인 권위자들도 임상 진행 상황을 지켜봤다. 양국 병원 의료진들은 국내 벤처기업인 ㈜지엔티파마가 정부와 경기도 등으로부터 연구 예산을 지원받아 개발한 뇌졸중 치료제 후보물질 ‘뉴 2000’의 임상 2상을 진행하고 있으며 이번 심포지엄을 통해 각자 수행하고 있는 임상 결과와 연구 방향 등 각종 정보를 공유했다. ‘뉴 2000’을 개발한 지엔티파마는 아주대 의대 교수 출신인 곽병주 박사를 비롯한 뇌신경과학·약리학·안과학·세포생물학 분야 전문가 8명이 모여 설립한 신약개발업체이다. 지난해 7월 식품의약품안전처로부터 뇌졸중 환자를 대상으로 한 임상 2상을 승인받았으며 같은 해 9월 중국 국가식품의약품감독관리총국(CFDA)으로부터도 임상 승인을 받았다. 특히 중국 임상은 1·2·3상을 동시에 받아야 하는 만큼 승인 과정이 쉽지 않은 것으로 알려졌다. 임상 1상은 약물의 안전성을, 2상과 3상은 약효 및 부작용 등을 검증하는 과정이다. 한국 임상의 책임 연구를 맡고 있는 홍지만 아주대병원 신경과 교수는 “그동안 수많은 다국적 기업이 뇌 신경세포 보호제 개발에 나섰지만 실패를 거듭했다”면서 “한국과 중국의 이번 공동 연구가 뇌 질환 연구에 다시 불을 붙이는 계기가 될 것”이라고 밝혔다. 그동안 다국적 제약사들이 뇌졸중 치료제 개발에 실패한 원인은 약물의 부작용과 약효 미비 등 벽을 넘지 못했기 때문이다. 기존에 시도된 뇌졸중 치료제는 질환을 일으키는 하나의 표적만을 제거하는 ‘싱글타깃’으로 개발돼 왔다. 하지만 뇌졸중 발생에 따른 뇌 세포 손상은 한 가지 경로가 아니라 다중경로에 의해 일어나는 것으로 최근 연구 결과 밝혀졌다. 이번에 한국과 중국에서 동시에 임상 중인 ‘뉴 2000’은 한 가지 약물로 두 가지 효과를 동시에 기대할 수 있는 세계 최초의 다중표적약물(멀티타깃)이라고 의료진들은 밝혔다. 뇌 세포 손상을 유발하는 글루타메이트의 독성과 활성산소의 독성을 동시에 억제하는 데 초점이 맞춰져 있다. ‘뉴 2000’은 미국에 이어 지난해 중국에서 노인을 포함한 165명을 대상으로 진행한 임상 1상을 통해 약물의 안전성을 입증받았다. 이진수 아주대병원 신경과 부교수는 “한국과 중국의 의료진들은 경쟁자이자 협력자이다. 양쪽에서 별도로 진행하고 있는 임상 2상이 끝나면 서로 데이터를 비교·분석해 최고의 3상을 도출할 계획”이라고 말했다. 뇌졸중 치료제 개발에는 중국 측도 적극성을 보이고 있다. 중국에서만 한 해 200만여명의 뇌졸중 환자가 발생하고 재발하거나 치료 중인 환자까지 포함하면 1100만명에 이르는 것으로 파악되고 있다. 중국 측 파트너인 헝뎬 그룹 아펠로아제약 관계자는 “지금까지 개발된 뇌졸중 신약 가운데 ‘뉴 2000’의 효능이 가장 좋은 것으로 파악되고 있다”고 말했다. 또 임상에 참여하고 있는 중국의 한 의료진은 “같은 동아시아 민족으로, 양국의 공동 번영을 위해 다양한 분야의 연구와 데이터를 공유하기를 바란다”고 의견을 밝혔다. 신동훈 가천대 길병원 신경과 부교수는 “인류의 난제인 뇌졸중 치료제 개발을 위해 한·중 의료진들이 힘을 모았다는 데 큰 의미를 두고 싶다. 뇌졸중 치료제 개발의 역사에 한 획을 긋는 첫걸음이자 양국의 우호를 증진시키는 가교 역할을 할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 뇌졸중 치료제에 대한 한국의 임상 2상은 내년 초, 중국은 올해 말을 목표로 진행하고 있다. 중국 측 임상 3상을 내년 마무리하면 이후 5000억원 규모 이상의 중국 시장에 신약 출시가 가능할 것으로 기대하고 있다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

●손상 없이 물질 구조변화 관찰 성공 한국기초과학지원연구원(원장 이광식) 전자현미경연구부 장재혁 박사팀은 미국 오크리지국립연구소 연구진과 함께 ‘수차보정 투과전자현미경’이라는 장치를 이용해 고체산화물 연료전지 내부에서 발생하는 물질의 구조변화를 실시간으로 이미징해 관찰하는 데 성공했다. 이번 연구는 나노소재 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 25일자에 실렸다. 지금까지는 투과전자현미경을 활용해 구조를 관찰할 때 전자빔 때문에 관찰 물질이 손상되는 경우가 많았다. 이번 기술은 물질 손상 없이 변화를 관찰할 수 있게 돼 신소재 개발 연구에 다양하게 활용될 수 있을 것으로 보인다. ●로켓 추진체용 고체연료 신기술 개발 한국기계연구원 부설 재료연구소(소장 김해두) 분말·세라믹연구본부 김경태 박사팀이 기존 소재와 비교해 산소와 반응성이 2배 이상 높으면서 안정성도 높은 극미세 알루미늄 분말 표면처리 기술을 개발하는 데 성공했다고 25일 밝혔다. 알루미늄은 산소와 결합할 때 산화반응 속도가 빠르고 생성되는 열에너지의 양이 많아 로켓 추진체 연료, 용접용 소재 등으로 활용되고 있다. 이번 기술 개발로 발생하는 열에너지는 높이고 폭발 위험성은 낮추는 데 성공했다. 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. ●한국뇌연구원 뇌신경회로망 워크숍 미래창조과학부(장관 유영민)는 올해 새로 추진하는 ‘뇌신경회로망 관련 과제’에 대한 세부 내용과 연구 방향을 공유하기 위해 26일 대구에 있는 한국뇌연구원에서 워크숍을 개최한다. 워크숍에서는 전전두엽 특화 신경회로 규명과 활용을 위한 데이터베이스 플랫폼 구축, 신경회로 분석 차세대 뇌융합기술, 뇌연구 이미징 원천기술 개발, 차세대 인공지능 연계 과제에 대해 논의할 계획이다.

최근 건강을 위해 규칙적인 운동을 하는 이들이 점점 늘고 있다. 규칙적 운동은 신체 기능이 강화될 뿐만 아니라 심리적 안정감을 찾는 데도 많은 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 또 외부 자극에 대한 저항성을 높여 면역효과를 증강시키기도 한다. 운동이 노년층에게 찾아오는 치매를 막는 데도 효과적이라는 연구결과가 나왔다. 독일 괴테대 스포츠의학과, 신경방사선연구소, 베를린 샤리테의대 공동연구진은 약한 강도의 운동이라도 매일 꾸준히 하면 치매 발생 가능성을 현저히 낮출 수 있다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발행하는 정신의학 분야 국제학술지 ‘중개 정신의학’ 21일자에 발표했다. 연구팀은 65~85세 남녀 독일인 60명을 대상으로 규칙적인 신체활동이 뇌의 신진대사에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀은 이들에게 빠르게 걷기와 자전거 타기 같은 유산소 운동을 매일 30분씩 일주일에 3번, 12주 동안 하도록 했다. 자기공명단층촬영(MRI)과 자기공명분광법(MRS)이라는 기술로 운동 전과 후를 조사한 결과 운동을 한 노인들은 뇌에서 만들어지는 ‘콜린’이라는 물질을 적정 농도로 유지하는 것을 발견했다. 반면 같은 기간 동안 운동을 하지 않은 노인들의 뇌에서는 콜린의 수치가 급속히 증가한 것을 확인했다. 콜린은 뇌 신경세포가 파괴될 때 나오는 물질 중 하나다. 신체 운동을 하지 않을 경우 뇌신경세포가 파괴되는 경우가 많다는 것을 증명한 것이다. 실케 마투라 괴테대 알츠하이머연구소 박사는 “이번 연구는 분자 메커니즘 차원에서 유산소 운동이 고령층의 인지기능에 긍정적인 영향을 주는 것을 밝혀냈다는 데 의미가 있다”며 “고강도의 근력운동은 도리어 근육이나 뼈에 무리를 줄 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 건강을 위해 규칙적인 운동을 하는 이들이 점점 늘고 있다. 규칙적 운동은 신체 기능이 강화될 뿐만 아니라 심리적 안정감을 찾는 데도 많은 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 또 외부 자극에 대한 저항성을 높여 면역효과를 증강시키기도 한다. 운동이 노년층에게 찾아오는 치매를 막는 데도 효과적이라는 연구결과가 나왔다. 독일 괴테대 스포츠의학과, 신경방사선연구소, 베를린 샤리테의대 공동연구진은 약한 강도의 운동이라도 매일 꾸준히 하면 치매 발생 가능성을 현저히 낮출 수 있다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발행하는 정신의학 분야 국제학술지 ‘중개 정신의학’ 21일자에 발표했다. 연구팀은 65~85세 남녀 독일인 60명을 대상으로 규칙적인 신체활동이 뇌의 신진대사에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀은 이들에게 빠르게 걷기와 자전거 타기 같은 유산소 운동을 매일 30분씩 일주일에 3번, 12주 동안 하도록 했다. 자기공명단층촬영(MRI)과 자기공명분광법(MRS)이라는 기술로 운동 전과 후를 조사한 결과 운동을 한 노인들은 뇌에서 만들어지는 ‘콜린’이라는 물질을 적정 농도로 유지하는 것을 발견했다. 반면 같은 기간 동안 운동을 하지 않은 노인들의 뇌에서는 콜린의 수치가 급속히 증가한 것을 확인했다. 콜린은 뇌 신경세포가 파괴될 때 나오는 물질 중 하나다. 신체 운동을 하지 않을 경우 뇌신경세포가 파괴되는 경우가 많다는 것을 증명한 것이다. 실케 마투라 괴테대 알츠하이머연구소 박사는 “이번 연구는 분자 메커니즘 차원에서 유산소 운동이 고령층의 인지기능에 긍정적인 영향을 주는 것을 밝혀냈다는 데 의미가 있다”며 “고강도의 근력운동은 도리어 근육이나 뼈에 무리를 줄 수 있는 만큼 약한 강도의 유산소 운동을 꾸준히 하는 것이 좋다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 기준 한국 학생들의 1일 학습시간은 8시간 55분으로 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 1위다. 이런 상황에도 불구하고 공부하고 기억해야 할 것들은 점점 늘어나 ‘자는 동안에도 공부한 것들을 기억할 수 있었으면’하는 생각을 하는 학생들이 많다. 실제로 뇌파를 조절해 자는 동안에 기억력을 높일 수 있는 방법이 나왔다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단 신희섭 단장팀은 수면 중 나오는 뇌파를 조절해 기억력을 2배 가까이 높일 수 있다는 사실을 발견하고 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 7일자에 발표했다. 수면 중에 나타나는 3가지 종류의 뇌파를 동시에 발생시키면 학습된 내용을 오랫동안 기억할 수 있게 할 수 있다는 것이다. 사람을 포함한 동물은 잠자는 동안 수면방추파라는 뇌파가 발생한다. 숙면을 돕는 것으로 알려진 수면방추파는 학습 기억을 강화하는 데도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 대뇌피질의 서파와 해마에서 발생하는 SWR파도 학습과 기억에 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 3가지 뇌파가 상호작용할 경우 기억을 오래가게 만들 수 있을 것이라는 데 착안했다. 일단 생쥐의 두개골을 열어 뇌에 광케이블을 꽂은 뒤 빛으로 특정 뇌파가 발생하도록 수술했다. 연구팀은 30초간 특정 소리를 들려주다가 마지막 2초 동안 강한 전기충격을 가함으로써 공포기억을 심었다. 그다음 생쥐들을 세 그룹으로 나눠 잠을 자는 동안 한 그룹은 3가지 뇌파가 생기도록 유도하고 다른 그룹은 수면방추파만 유도하고 나머지는 아무런 조작을 하지 않았다. 그 결과 3가지 뇌파가 동시에 유도한 그룹의 생쥐들은 다른 생쥐들에 비해 공포기억이 오래가는 것이 확인됐다. 또 광케이블을 이용해 뇌신경세포의 활성도를 낮추면 공포기억을 사라지게 할 수 있다는 사실도 알게 됐다. 신 단장은 “이번 연구는 장기기억 형성에 관여하는 여러 종류의 뇌파 간 상호작용을 구체적으로 밝혀냈다는 데 의미가 크다”며 “모자나 헤어밴드 형태로 뇌파를 조정할 수 있다면 생쥐들처럼 뇌에 칩을 심지 않고도 학습기억을 오래가도록 만들 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

음악은 임신한 여성의 뇌신경 세포를 자극하고, 이게 태아에게 영향을 줘 두뇌·인지력·감성 발달에 도움을 주는 것으로 알려졌다. 또한 태아가 정서적 안정감을 느낄 수 있도록 해준다. 서울 강북구는 23일 강북문화예술회관 대공연장에서 ‘제10회 태교음악회’를 개최한다고 21일 밝혔다. 구는 2008년부터 출산에 대한 임신부의 불안감을 해소하고 태아의 건강한 성장을 돕기 위해 태아와 엄마가 교감하는 시간을 마련하고 있다. 올해 태교음악회는 1부 음악 콘서트와 2부 태교 특강으로 약 120분간 진행된다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr

살아있는 잠자리에 초소형 센서와 태양열 패널, 내비게이션 등을 탑재시킨 ‘사이보그 잠자리’가 첫 비행에 성공했다. ‘드래곤플라이 프로젝트’라는 이름으로 개발된 이 사이보그 잠자리는 미국 하워드휴즈의학연구소와 연구개발 전문업체인 ‘드레이퍼’가 공동으로 제작했다. 이번 프로젝트는 작은 곤충에 사이버그 기술을 접목한 것으로, 뇌에서 잠자리의 감각기관 및 근육과 연결돼 있는 특정 뉴런을 빛에 반응하는 광섬유와 연결하는 기술을 현실화 했다. 이를 통해 마치 드론을 조종하듯 잠자리를 조종하거나 혹은 스스로 비행하게 하는 것 모두 가능하다. 여기에 사용된 광섬유는 매우 얇고 유연한 신소재로 제작한 것이며, 뇌신경 세포에 세밀하게 빛 자극을 줄 수 있다. 또 연구진은 센서와 내비게이션 등이 들어 있는 ‘백팩’의 무게를 줄이기 위해 배터리가 아닌, 태양광 패널을 탑재했다. 곤충에 첨단 기술을 접목시킨 사례는 이번이 처음은 아니지만, 이번 사이보그 잠자리는 지금까지 공개된 곤충 사이보그 중 가장 크기가 작고 가볍다는 특징이 있다. 뿐만 아니라 사이보그 잠자리는 자연에서 스스로 먹거리를 찾고 에너지를 보충하기 때문에, 살아있는 동안에는 특별한 ‘충전’ 없이도 움직일 수 있다는 장점도 있다. 태양열 패널과 센서, 그리고 네비게이션 등 백팩에 탑재된 다양한 부품이 초소형으로 구현됐으며, 몸집이 작은 곤충의 미세한 뉴런과 광섬유가 원활하게 연결됐다는 점에서, 연구진은 이번 드래곤플라이 프로젝트가 성공적이라고 판단했다. 첨단 기술이 접목된 사이보그 잠자리는 드론처럼 식물과 식물을 오가며 수분을 돕거나, 사람이 갈 수 없는 지역의 답사를 돕는 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 ‘조현병’이라는 병명이 매스컴에서 종종 등장하고 있다. 과거 ‘정신분열병’이라는 이름으로 불리던 이 병은 2011년 의학용어 개정으로 조현병으로 변경됐다. 현악기를 잘 조율해야 조화로운 음악을 만들 수 있듯, 정신현상에도 균형 잡힌 조율이 필요하다. 이런 조율 기능에 이상이 생긴다는 뜻으로 조현병이라는 병명이 탄생했다. 과학적으로 타당한 용어를 사용하는 동시에 사회적 편견을 해소하려는 목적으로 병명을 바꿨는데 환자와 보호자뿐 아니라 사회적으로도 좋은 반응을 얻고 있다고 한다. 하지만 조현병이 무슨 병인지 이름만 들어서는 여전히 아리송한 것이 사실이다. 조현병 환자는 6개월 이상 지속적으로 망상, 환청, 엉뚱한 이야기 등의 증상 중 1개 이상을 보이고 감정표현 저하, 의욕상실 등의 ‘음성증상’과 엉뚱한 행동이 나타난다. 이런 5개 증상 중 2개 이상이 지난 1개월간 뚜렷이 보일 때 조현병 진단을 내린다. 그렇다면 조현병 환자의 뇌 속에서는 무슨 일이 일어나고 있는 것일까. 의과학자들은 조현병 환자의 유전자 연구를 통해 정상 대조군과 뚜렷한 차이를 보이는 유전자를 다수 찾아냈다. 신경세포 연결에 필요한 물질을 생산하거나 다른 유전자 발현에 영향을 미치는 유전자다. 이런 유전자 발현이 정상적으로 조율되지 않을 때 신경세포 연결도 비정상적으로 이뤄지게 된다. 특히 이런 변화는 청소년기에서 성인기로 이행되는 시기에 두드러지게 나타난다. 신경세포 연결에 이상이 생기면 신경망 전체로 볼 때 조직적인 뇌 활동이 방해를 받아 뇌신경으로 들어오는 신호를 효율적으로 처리하는 데 어려움이 생긴다. 부정확한 해석, 비논리적인 판단, 감각의 이상이라는 증상이 발현되는 것이다. 조현병 발병 기전은 이렇듯 복잡한 요소들이 상호작용해 작동하기에 한마디로 설명하기 어렵고 치료 과정도 복잡하고 길다. 그렇지만 치료법이 아주 없는 것은 아니다. 조현병 치료제는 ‘도파민 가설’에 바탕을 두고 있다. 조현병 증상이 심하게 나타날 때는 뇌 속에서 신경전달물질인 도파민이 비정상적으로 증가한다. 따라서 도파민의 작용을 막아 주는 약을 먹으면 환청, 망상 등의 ‘양성증상’이 감소한다. 다른 신경전달물질 ‘세로토닌’도 양성증상 발생에 영향을 미친다는 사실이 밝혀지면서 세로토닌과 도파민을 모두 막는 약물이 개발돼 각광을 받았다. 또 도파민을 적절한 수준으로 조절할 수 있는 약물도 개발됐다. 최근에는 신호전달 조절에 관여하는 신경수용체 ‘NMDA 수용체’의 기능 이상이 주목받고 있다. 킴도 스위스 로잔대 교수는 환원·산화 불균형과 신경염증의 결과로 NMDA 수용체의 기능저하가 생기고 이것이 조현병 발생기전의 공통분모가 된다고 주장한다. 이런 이론을 바탕으로 그는 항산화 작용이 강한 약물인 ‘N-아세틸시스테인’을 투여하는 동물실험을 진행했다. 환자들에게서도 음성증상이 줄어드는 효과가 나타났다. 사회적 고립, 동기소실, 감정표현의 저하와 같은 음성증상은 만성화된 조현병 환자의 삶의 질에 큰 영향을 준다. 도파민 계열의 약물이 양성증상 조절에 탁월한 반면 아직까지 음성증상에 효과적인 약물이 없었기에 반가운 연구 결과다. 조현병을 개인의 질병으로만 치부해서는 안 되고 사회의 관심이 필요하다. 조현병이 어떤 이유에서 일어나는지 뇌과학적인 이해가 높아지면서 막연한 두려움은 조금씩 줄어들고 있다. 조현병의 조기 진단과 치료를 통해 더 많은 환자가 건강한 모습을 되찾게 되기를 기대해 본다.

‘어택신-2’와 결합 중 오류 발생 울산과기대 ‘몰레큘러 셀’ 발표 국내 연구진이 생체시계 유전자로 알려져 있는 단백질이 다른 단백질과 결합하는 과정에서 오류가 생길 경우 루게릭병과 같은 퇴행성 뇌질환을 유발할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 임정훈 교수팀은 ‘어택신-2’라는 생체시계 유전자와 결합하는 두 개의 단백질을 새로 발견하고 이로 인한 퇴행성 뇌질환 발병 메커니즘을 밝혀냈다. 이번 연구 성과는 생화학 및 분자생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 셀’ 6일자에 발표됐다. 어택신-2 유전자 같은 생체시계 유전자는 일정한 시간에 잠이 들고 깨거나 성장호르몬의 분비를 촉진하는 등 동물의 생리현상을 유지시켜 준다. 최근 이런 생체시계 유전자가 신경세포의 생리적 기능에도 영향을 미쳐 뇌질환의 원인이 될 수 있다는 것이 알려지기 시작했다. 그렇지만 구체적으로 생체시계 유전자가 어떤 과정을 거쳐 뇌질환을 유발시키는지에 대해서는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 유전자를 변형시킨 초파리를 이용해 어택신-2 단백질과 결합하는 새로운 2개의 단백질을 발견했다. 각 단백질의 결합에 따라 생체시계 유전자 발현 여부가 결정되거나 수면주기 조절이 전혀 다르게 이뤄진다는 사실을 밝혀냈다. 즉 생체리듬에 교란을 일으키는 단백질과 어택신-2가 결합할 경우 뇌신경에 이상을 초래해 행동에 장애를 일으키고 결국 루게릭병이나 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병 같은 퇴행성 뇌질환을 일으킬 수 있다는 것이다. 임정훈 교수는 “이번 연구는 루게릭병과 같은 퇴행성 뇌질환의 발병 원인을 이해할 수 있는 분자생물학적 모델을 찾아냈다는 데 의미가 있다”며 “퇴행성 뇌질환의 예측과 진단, 치료를 위한 새로운 기술 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가스레인지를 껐나, 문은 제대로 잠갔나. ‘기억력이 떨어지는 건 아닌가’ 하는 불안감은 남녀노소 대다수에 해당된다. 최근 자기력이 소리와 음성을 기억하는 데 도움을 줄 수 있다는 주목할 만한 연구 결과가 나왔다. 캐나다 맥길대 인지신경과학과와 국제뇌연구소 공동연구팀은 자력이 소리와 음성을 기억하는 능력을 높일 수 있다는 연구결과를 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 23일자에 발표했다. 소리를 기억하고 이를 해석하는 ‘소리기억’은 다른 사람의 말과 글을 이해하고 계산을 하는 데 필수적인 능력이다. 치매나 외부 충격 등으로 기억력이 저하될 때 가장 먼저 음성기억력이 현저하게 떨어진다고 알려졌다. 연구팀은 17명의 건강한 성인을 대상으로 소리를 듣고 기억하는 과제를 수행하면서 뇌전도(EEG)와 뇌자도(MEG)로 뇌파를 측정했다. 그 결과 소리기억을 할 때 뇌에서는 세타파가 발생했다. 연구팀은 경두개 자기자극술(TMS)을 활용해 세타파와 같은 파장으로 뇌를 지속적으로 자극시켰다. TMS는 전자기 코일을 머리 표면의 특정 부위에 놓고 자기장을 통과시켜 두뇌 신경세포를 활성·억제시키는 뇌 자극방법이다. 연구팀은 TMS로 뇌를 자극하면 뇌의 세타파가 증폭되면서 음성기억력이 높아진다는 사실을 확인했다. 필립 알부이 맥길대 인지신경과학과 교수는 “퇴행성 뇌질환인 알츠하이머 치매로 인한 기억력 저하도 치료할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌과학자들 사이에서 ‘의식’은 연구하기 어려운 주제로 악명이 높다. 의식은 어려운 철학적 질문과 연결된 연구주제여서 정의하는 것부터 난해하다. 하지만 최근 뇌 과학의 발달로 의식에 관한 연구도 신경생물학적 접근이 가능해졌고 조금씩 그 비밀이 밝혀지고 있다. 지난 2월 미국 메릴랜드주의 베데스다에서 열린 ‘브레인 이니셔티브’ 회의에서 한 연구결과에 이목이 집중됐다. 크리스토프 코흐 앨런뇌과학연구소장은 진기한 뇌 사진 한 장을 공개했다. 생쥐의 뇌에서 ‘클라우스트룸’이라는 부위의 신경세포 3개의 전체 경로를 영상화한 사진이었다. 단 3개의 신경세포 가지가 생쥐 뇌 전체를 빙둘러 복잡한 가지를 펼치고 있는 모습은 경이로웠다. 이 신경세포가 다양한 뇌 부위와 긴밀한 연결구조를 갖고 있다는 것은 클라우스트룸이 의식현상과 긴밀하게 연결돼 있음을 보여주는 소견이다. 클라우스트룸은 대뇌의 껍질에 해당하는 ‘피질’ 안쪽의 회백질 틈에 얇은 종이처럼 펼쳐진 신경세포의 무리를 가리키는 말이다. 대략적인 해부학적 위치는 관자놀이와 귀의 중간쯤이다. 최신 시각화 기술을 이용해 대뇌피질의 거의 모든 부분이 클라우스트룸으로 신경섬유를 주고받고 있음이 확인됐다. 크리스토프 코흐와 DNA를 발견한 프란시스 크릭은 이 부위에 의식이 존재할 것이라고 예측해 왔다. 하지만 클라우스트룸은 매우 얇은 신경세포 층으로 이뤄져 있고 전기적 신호가 강한 ‘뇌섬엽’과 ‘조가비핵’ 사이에 위치해 구조와 기능 연구가 쉽지 않았다. 2014년 이런 가설을 지지하는 증례가 발표됐다. 코우 베이시 조지워싱턴대 교수는 난치성 간질을 앓고 있는 54세 여성의 간질 부위 수술을 위해 뇌심부에 전기 자극을 주면서 환자의 반응을 테스트했다. 전기자극이 클라우스트룸에 가해지자 의식적 행동이 중단되고 주변의 자극에 전혀 반응하지 못하는 상태가 됐다. 환자는 전기자극이 멈추면 즉시 정상적인 상태로 돌아왔고 의식 소실을 기억하지 못했다. 의식소실이 있을 때 뇌파상 간질파는 관찰되지 않아 간질발작은 아닌 것으로 확인됐다. 베이시 교수는 인공적인 전기자극으로 클라우스트룸의 기능이 방해받을 때 의식이 소실된 것으로 보아 이 부위가 통합적 의식과 관련된 뇌활동이 일어나는 부위라는 가설을 지지했다. 그렇다면 의식은 어떻게 측정할 수 있을까. 마르셀로 마시미니 밀라노대 박사는 감각이나 행동적 반응과 무관하게 의식을 측정하는 방법을 개발했다. 피험자의 뇌신경에 자기장을 이용해 자극을 준 뒤 이에 대한 뇌의 반응을 뇌파로 측정해 ‘교란 복잡 지수’(PCI)라는 것을 산출했다. 예를 들어 각성상태처럼 의식 수준이 높은 상태에서 PCI는 0.6 전후이고, 깊은 수면상태에서는 0.2 전후로 나온다. PCI를 이용하면 각성상태와 수면상태, 마취상태는 물론 의식은 정상적이지만 표현은 불가능한 ‘감금 증후군’도 뚜렷하게 구별할 수 있다. 데카르트는 모든 것을 의심하되 의심할 수 없는 하나의 명제는 ‘나는 생각한다. 고로 존재한다’라고 했다. 내가 생각하는지, 아닌지 알기 위해서는 의식이 필요하다. 따라서 ‘나는 (나의 생각을) 의식한다. 고로 존재한다’라는 말이 더 정확한 말일지 모르겠다. 최근 의식에 대한 뇌 과학은 상당한 진보를 이뤘지만 아직 모르는 것이 더 많은 미지의 영역이다. 한 가지 분명한 것은 뇌 과학의 발달이 언젠가는 의식의 발생 과정과 원리를 이해해 인간을 더욱 인간답게 이해하고 의식의 장애를 일으키는 질환을 극복하는 데 도움을 줄 것이라는 점이다.

정부가 2013년부터 4년간 누리과정비 11조∼12조원 정도를 투입해 유치원과 어린이집에 다니는 3~5세를 지원하고 있다. 2016년 10월 현재 이 연령의 유아 70만 4138명 중 만 3세의 98%, 만 4세의 88%, 만 5세의 91%가 유치원·어린이집에 다니고 있다. 이로 인해 우리나라는 유아교육을 보편화하는 데 성공한 나라가 됐다. 동남아 국가들의 부러움을 사고 있을 뿐 아니라 유아교육 정책입안자들이 앞다투어 배우러 오는 나라이기도 하다. 하지만 최근 충격적인 소식이 들렸다. 경기 지역의 일부 유치원·어린이집이 페이퍼컴퍼니를 설립하거나 경비를 개인 선물·의류 구입, 가족여행비로 쓰는 경우가 드러났다. 급식 위생관리가 부실한 경우도 많았다. 전국에 있는 8930개 유치원, 4만 2517개 어린이집의 0.002%에 불과한 극히 일부분에서 일어난 문제점이지만 학부모들은 “아니 돈을 그렇게 많이 벌어?”하며 불신감을 일반화했다. 이런 상황에도 정부가 재정지원을 계속해야 할까? 대답은 ‘그렇다’이다. 규모가 큰 곳 일부를 제외하면 전국 영유아교육기관 거의 대부분은 영세하다. 정부 지원금이 있어야 질 좋은 교재 및 교구를 준비해 교육 수준을 높일 수 있다. 부모들도 교육비 부담이 줄었다며 반긴다. 이 연령대 아이들을 둔 주변 젊은 부모들의 실제 반응이다. 재정운용의 공공성·투명성·책임성은 지속적인 점검에 의해 차차 확보하면 될 일이다. 재정지원이 더욱 중요한 이유는 만 0~2세 영아 때문이다. 후성유전학자·신경범죄학자·정신건강의학자들이 뇌세포를 연구한 결과 생후 1000일에 뇌신경세포가 폭발적으로 연결돼 이 시기의 교육이 중요하다고 하지만, 우리 정부는 이 일의 중요성을 간과한다. 또 정신건강의학자들은 태어나기 전부터 아기들에게 애착을 형성하도록 하는 게 중요하다고 주장한다. 2012년 이후부터 후성유전학자들은 출생 직후부터 만 2세 이전에 뇌에 행복감과 공감이 자리잡는 등 인성이 뿌리내린다고 강조하기 시작했다. 신경범죄학자들 역시 아기 때부터 뇌의 감정조절 장치가 올바른 방향으로 작동하도록 양육해야 미래의 공격성·폭력성을 줄일 수 있다고도 한다. 양질의 초기 교육을 강조하는 실험 결과는 많지만 이 일은 저절로 되는 것이 아니다. 가정에서는 부모와 가족들이 따뜻한 마음으로 보살펴야 하고, 어린이집에서 대부분의 영아기를 보내야 하는 아기들은 대리엄마인 교사들이 이 중요한 일을 해내야 한다. 영아의 발달에 적합한 방식으로 말 걸어주고 호기심을 일으키고 또래와 문제가 발생할 때 감정 조절하는 방법을 이 어른들이 아이들에게 알려주어야 한다. 엄마·아빠·교사, 아니 우리나라 어른들 모두 아기 사랑하는 방법을 배워서 그 방법을 몸에 익혀 실행할 수 있어야만 한다. 그런데 우리나라는 만 0~2세를 위한 그 무엇도 준비되어 있지 않다. 그러니 3~5세 교육처럼 0~2세도 교육부가 담당해 제대로 해보자고 말하고 싶다. 보건복지부가 해도 되지 않겠느냐는 의견도 있겠지만, 교육부가 하는 것이 합당하다. 무엇보다도 1915년부터 유아교사 양성, 교사연수, 장학지도, 0~2세 및 3~5세 영유아들의 발달에 대한 구체적인 연구가 교육부 및 교수들에 의해 계속 진행되어 왔기 때문에 복지부보다는 시행착오를 덜 거치며 이 일을 해낼 수 있다. 부모 교육 및 영아 교육 프로그램을 갖고 있는 교육부와 대학 유아교육학과·보육과·아동학과 교수들이 서로 협력하면서 지속적으로 연구하고, 또 엄마·아빠·교사들을 교육하며 0~2세 아이들을 제대로 키워보자. 저출산으로 아기들이 대폭 줄어든 지금, 우리들은 서로 전공이 다른 이들의 기싸움이나 예산액에 매달리는 부처 이기주의가 언젠가 해결되기를 바라며 기다릴 시간이 없다. 단 한 명의 아이라도 놓칠 수 없기 때문이다.

“음악이 없는 삶은 잘못된 삶이며 피곤한 삶이자 유배당한 삶이기도 하다.”‘망치를 든 철학자’라는 별명 때문에 음악과는 전혀 거리가 멀어 보이는 독일의 철학자 프리드리히 니체(1844~1900)가 남긴 말입니다. 음악은 인간의 희로애락과 떼려야 뗄 수 없다는 말로 들립니다. 지난 28일 미국 로스앤젤레스에서 열린 제89회 아카데미 시상식에서는 뮤지컬 영화 ‘라라랜드’가 6개 부문을 휩쓸었습니다. 관객의 호평을 받은 것은 다채로운 영상과 배우의 명연기 때문이기도 하지만 더 중요한 것은 영화와 밀착하면서 감정을 돋운 음악 덕분이기도 합니다. 그럼 대체 인간은 언제부터 음악을 듣기 시작했을까요. 그리고 음악이 만들어진 이유는 뭘까요. 음악은 진화학자들과 뇌신경과학자들에게 남아 있는 어려운 수수께끼 중 하나입니다. 인간의 뇌에서 음악과 관련한 부위가 언어 중추보다 훨씬 넓다는 것은 잘 알려져 있지만 음악을 구성하는 다양한 요소들과 특징들이 뇌의 어떤 경로와 과정을 통해 얼마나 영향을 미치는지는 아직도 명확히 밝혀지지 않았습니다. 이 때문에 음악과 그 기원을 이해하는 것은 우리가 누구인지 이해하는 것과 같은 일이라는 말도 있습니다. 실제로 많은 연구자들이 이 수수께끼를 풀기 위한 시도를 했지만 밝혀낸 것은 ‘인간이 유일한 음악적 동물’이라는 사실뿐입니다. 그렇기 때문에 미국 하버드대의 유명한 인지과학자이자 진화심리학자인 스티븐 핑커 교수는 ‘음악은 청각의 치즈케이크’라고 표현하기도 했습니다. 식사 후 디저트로 나오는 치즈케이크처럼 진화에서 나타난 부수적 요소라는 것입니다. 하버드대 진화심리학과 맥스 크라스노 교수와 새뮤얼 메어 박사는 기존의 문헌들과 유아들의 옹알이를 분석해 아이들의 노래가 부모나 어른들에게서 자신이 필요로 하는 것을 얻기 위한 수단으로 만들어졌다는 결론을 내렸습니다. 연구팀은 이런 음악 본능은 원시시대부터 이어져 내려온 것이며 고대인들에게 음악은 ‘생존’을 위한 중요한 수단이었을 것이라고 추정했습니다. 인간이 다른 동물들과 함께 생존경쟁을 벌였던 수만년 전, 엄마의 자장가는 위치를 감추기 위한 방식이었을 겁니다. 자장가를 들은 아기는 애착과 안정감을 느끼면서 울음을 그칩니다. 아기의 울음소리를 듣고 육식동물이 찾아올 위험을 막는 것이죠. 또 말문이 트이기 전 아이들의 옹알이 같은 음악은 자원분배 경쟁에서 우위를 점하기 위한 방식이라는 설명도 있습니다. 어른들의 시선이 자신에게 집중되도록 하는 방법인 거죠. 엄마의 자장가든, 아이의 옹알이든, 음악은 인간의 유대감과 결속력을 높여 생존의 어려움을 해결하기 위한 수단이었다는 것은 분명해 보입니다. 이번 연구 결과는 생물학 및 심리학 분야 국제학술지 ‘진화와 행동’ 최신호에 실렸습니다. 현대인에게 음악은 먼 옛날 우리 조상들처럼 야생에서 살아남기 위한 수단은 아닙니다. 그렇지만 살면서 부딪히는 각종 스트레스를 줄이기 위해, 또 즐거움을 배가시키기 위해 음악을 활용하고 있습니다. 고대인들의 생존 현장만큼 치열해진 현대의 정글에서 ‘생존’하기 위해 오늘 당신이 듣고 싶은 음악은 어떤 것인가요. edmondy@seoul.co.kr

한국뇌연구원이 루게릭병, 전두엽 치매 등 퇴행성 뇌신경계 질환의 발병원인을 밝혀낼 유전자 조각을 발견했다. 한국뇌연구원은 정윤하 선임연구원이 포함된 국제 공동연구원팀이 루게릭병과 전두엽 치매와 관련된 수수께끼 유전자 조각(cryptic exons)이 세포 종류에 따라 각각 다르게 발현되는 현상을 찾아냈다고 8일 밝혔다.연구결과는 신경과학 분야의 오픈액세스 저널인 ‘몰레큘러 뉴로디제너레이션’에 게재되었으며, 정 연구원이 제1저자, 미국 존스홉킨스의대의 필립 왕 교수가 교신저자로 참여했다. 연구팀은 Tdp-43 단백질이 원하는 세포에서 발현되지 않도록 한 유전자조작 쥐를 이용해 실험한 결과 근육세포와 신경세포 등 세포 종류에 따라 각각 다른 종류의 수수께끼 유전자가 만들어진 것을 확인했다. 유전자에서 단백질을 만드는 과정을 조절하는 Tdp-43 단백질은 루게릭병과 전두엽 치매의 주요 공통 원인으로 지목된다. 세포에서 발견된 비정상 단백질은 수수께끼 유전자 조각이 끼어들어 만들어진 것으로 구조가 불안정하거나 일찍 분해돼 제 기능을 못하게 된다. 연구팀은 이러한 차이가 루게릭병이나 전두엽 치매 등 세포에 따라 다른 질환을 일으키는 이유를 밝혀줄 것으로 기대했다. 정 선임연구원은 “이번 연구결과는 Tdp-43 단백질과 특정 수수께끼 유전자 조각이 퇴행성 뇌신경계 및 근육질환의 진행과정에 독특한 방법으로 관여한다는 것을 시사한다”며 “뇌신경계 질환, 근육 질환 등의 치료제 개발과 조기진단 마커로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

민족 대명절인 설이 코 앞으로 다가왔다. 일가친척과 친지 집을 돌며 웃어른께 세배를 드리고 덕담을 나누는 민족 고유의 축제지만 해마다 설 연휴가 지나고 나면 명절 스트레스, 명절 증후군 등에 대한 이야기가 되풀이된다. 조상께 한 해의 안녕과 풍년을 기원하고 세배를 하러 온 손님에게는 떡국이나 고기 등을 대접하는 것이 설날의 대표적 세시풍속이지만 현대사회에서 명절의 의미는 예전의 그것과는 사뭇 다르다. 차례상 준비와 과도한 가사 노동에 시달려야 하는 아내, 장거리 운전을 해야 하는 남편은 물론이거니와 학업∙취업∙결혼 등에 대한 친지들의 과도한 관심은 청년이나 학생층에게도 적지 않은 스트레스를 준다. 최근에는 연휴 내내 사람들로 북적했던 집이 한 순간 조용해지면서 무력감과 우울감을 느끼는 어르신들의 사연도 적잖이 들려온다. 이처럼 남녀노소가 모두가 겪게 되는 명절증후군은 과도한 스트레스에서 기인한다. 긴 연휴가 끝나고 다시 일상으로 복귀하는 과정에서 기분이 울적해지거나 무기력함을 느낀다면 감정 조절 역할을 하는 세로토닌을 충족시켜 스트레스를 완화하고 마음을 안정시킬 필요가 있다. 일명 행복호르몬으로 불리는 세로토닌은 마음이 차분해지고 기분이 좋을 때 분비되는 뇌신경전달물질로 분비를 위해 트립토판이라는 아미노산을 필요로 한다. 트립토판은 우리가 쉽게 섭취할 수 있는 우유에 함유돼 있는데 우유 속에는 트립토판 외에도 비타민B6 등 다양한 영양소들이 들어 있어 스트레스나 불안감을 해소하는데 도움을 준다. 배재대학교 가정교육과 김정현 교수는 “우유의 칼슘은 골격 형성뿐 아니라 비타민B1, 칼륨 등과 함께 신경을 안정시켜주는 기능을 한다”며 “또한 트립토판은 잠을 잘 오게 하는 호르몬인 멜라토닌 합성에 관여하기 때문에 우유는 숙면을 유도하는 기능 또한 갖고 있다”고 설명했다. 명절 음식을 만들 때에도 우유는 효자 노릇을 한다. 전을 부치거나 튀김을 할 때 반죽에 우유를 섞으면 식감이 더욱 부드러워지며 고소한 풍미를 느낄 수 있다. 대부분이 맵고 짠 명절 음식을 연휴 내 먹다 보면 부종이 생길 수도 있는데 이 때 우유를 섭취하면 우유에 든 칼륨이 체내 나트륨 배출을 도와 붓기를 예방할 수 있다. 이번 설 연휴는 대체 휴일을 포함해 4일이다. 영양만점 고소한 우유와 연휴를 함께 한다면 4일간의 연휴를 보낸 뒤 일상으로 돌아오는 길이 보다 수월할 것으로 기대된다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

60대 초반의 부부가 걱정스러운 표정으로 병원으로 들어간다. 부부의 사이는 그리 나빠 보이지 않는다. 그런데 최근 부인이 한밤중에 남편에게 맞아 갈비뼈가 부러졌다고 했다. 이들에게 대체 무슨 일이 있었던 것일까. 남편은 50대 중반부터 잠꼬대가 늘었다고 한다. 한밤중에 큰소리로 싸우는 듯 잠꼬대를 하는가 하면 손발로 허공을 휘젓기도 했다. 수면다원검사를 받은 후 남편은 ‘렘수면 행동장애’로 진단을 받는다. 가상의 사례이지만 정신건강의학과에 드물지 않게 볼 수 있는 병의 양상이다. ‘렘수면’이란 수면 중 뇌활성이 각성 상태와 비슷하게 변화하면서 안구의 빠른 움직임이 나타나는 시기를 가리킨다. 전체 수면 시간의 20% 정도를 차지하고 보통 이 시기에 꿈을 꾼다. 꿈속에서 달리고 싸우고 도망가는 등 희로애락을 경험한다. 이쯤에서 한 가지 의문이 생긴다. 우리의 뇌는 이런 내용들을 생생하게 경험하면서 움직이도록 명령하고 있는데 어떻게 우리는 꼼짝하지 않고 누워 잠을 자고 있는 것일까. 해답은 렘수면 때 일어나는 특별한 현상에 있다. 바로 ‘렘수면 무긴장’이라는 현상이다. 렘수면이 존재하는 동물들은 모두 렘수면과 함께 근육의 긴장도가 사라져 축 늘어진 상태가 된다. 즉, 렘수면이 시작되면 뇌신경에서 어떤 운동명령이 떨어져도 그 신호가 최종 목적지인 근육까지 전달되지 않는다. 이제 독자들도 눈치챘을 것이다. 렘수면 무긴장 현상이 나타나지 않는 병적 증상이 바로 렘수면 행동장애인 것이다. 1986년 카를로스 솅크 박사와 마크 마호월드 박사가 최초로 렘수면 행동장애에 대한 공식적인 학술보고를 한 이래로 병의 경과와 치료에 대해 많은 보고들이 이어졌다. 프랑스 리옹 뇌과학 연구센터의 파트리스 포흐 박사팀은 중뇌덮개의 한 영역에서 ‘글루타메이트’라는 물질 분비를 억제하자 실험쥐가 렘수면 단계에서 눈을 감은 채로 음식을 찾거나 먹는 시늉을 하고 뛰거나 점프하려는 동작까지도 보였다고 보고했다. 최근 수면의학자들은 렘수면 행동장애가 있는 상당수의 환자에서 파킨슨병이나 루이체 치매 등의 신경퇴행성 질환이 나타나는 현상에 주목하기 시작했다. 우리나라와 미국, 캐나다, 스페인 등 세계 각지에서 이 질환에 대한 추적관찰이 이뤄졌는데 진단 5년 뒤에 18~35%의 환자에서 신경퇴행성 질환이 발생하는 것으로 보고됐다. 10년 이상의 관찰에서는 80% 이상의 환자가 신경퇴행성 질환을 경험했다. 필자가 국내 자료를 분석한 결과에서는 5년째는 18%로 외국에 비해 낮지만 6년째는 35%로 급격히 높아졌다. 이처럼 렘수면 행동장애는 그 자체도 위험하지만 5~10년 뒤에 파킨슨병 등 신경퇴행성 질환이 발생할 가능성이 높으므로 정확한 진단을 받고 치료를 받는 것이 중요하다고 할 수 있다. 렘수면 행동장애의 증상 자체는 약물치료를 통해 조절할 수는 있지만 안타깝게도 현재까지는 신경퇴행성 질환으로의 이행을 예방할 수 있는 약은 개발하지 못했다. 다만 살충제, 흡연, 허혈성 심장질환, 스테로이드 흡입제 사용 등의 외적 요인들이 신경퇴행성 질환으로의 이행을 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 따라서 건강한 생활 습관을 갖는 것이 무엇보다 중요하다. 렘수면행동장애는 단순히 잠꼬대가 심한 상태가 아니며 정확한 진단과 치료가 필요한 중추신경계의 질병임을 인식할 필요가 있다. 아직은 병의 원인과 치료법에 대한 이해가 완전하지 않지만 임상의학과 뇌과학이 융합해 질환 극복을 위해 노력을 하고 있기에 머지않은 미래에 희망적인 소식이 들려오길 바란다.

숨만 잘 쉬어도 머리가 똑똑해질 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 노스웨스턴대 의대 신경외과와 신경과학과, 심리학과 연구진이 호흡이 사람의 인지기능은 물론 뇌신경을 조정하고 기능을 향상시키기까지 한다는 연구결과를 뇌 신경과학분야 국제학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스’ 최신호에 발표했다. 숨쉬는 것은 단순히 뇌와 신체 곳곳에 산소를 공급하는 기능을 하는 것 뿐만 아니라 부수적으로 호흡의 리듬에 따라 냄새와 기억, 감정과 관련된 뇌 부위의 전기적 신호를 조정함으로써 뇌 여러 부위의 세포에 변화를 줄 수 있다는 설명이다. 1945년 영국의 생리학자 에드거 애드리언 케임브리지대 교수가 전극을 이용해 고슴도치가 숨쉬는 과정에서 두뇌활동과 변화를 측정했다. 애드리언 교수는 호흡기관을 통과하는 공기의 속도가 뇌파의 크기와 빈도에 직접적인 영향을 준다는 사실을 밝혀낸 뒤 생쥐와 다른 작은 동물들을 이용해 호흡과 뇌파의 관계에서도 똑같이 나타났음을 확인했다. 그러나 지금까지는 사람에게서는 호흡과 뇌와 관계가 발견되지 않았다. 연구팀은 약물에 내성을 갖는 측두엽 간질이 심각해 수술을 받는 환자 7명을 대상으로 대뇌피질의 기억형성에 중요한 역할을 하는 후각신경구, 기억과 관련된 해마, 감정처리와 관련된 편도체 등 뇌의 3개 영역에서 뇌파와 환자의 호흡숫자와 방법을 측정했다. 그 결과 뇌파의 속도와 크기가 호흡의 속도와 일치한다는 사실을 발견했다. 연구팀은 건강한 사람의 호흡은 사고나 감정에 어떤 영향을 미치는지도 확인하기 위해 일련의 행동검사를 실시했다. 그 결과 깊은 호흡을 천천히 할 때 이미지나 단어 같은 것들을 훨씬 잘 기억한다는 것이 확인됐다. 깊은 호흡을 하더라도 코로 할 때와 입으로 할 때 차이가 난다는 사실을 발견하기도 했다. 코로 숨을 쉴 때와 달리 입으로 호흡할 때는 타인의 감정인식과 기억에 별 도움이 되지 않는 것으로 나타났다. 이 때문에 코로 호흡하기 힘든 축농증 환자나 비염 환자들은 정신적 기능 향상을 위해서라도 관련 질환 치료가 필요하다고 연구진은 조언했다. 연구팀은 호흡은 뇌간에 의해 무의식적으로 제어되는 신체 활동으로 정서적 자극이나 정신적 노력에 따라 호흡 패턴이 변경된다고 설명했다. 즉 호흡에 따라 정신적 기능이 변화할 수 있다는 것을 암시한다. 크리스티나 젤라노 신경과학과 교수는 “사람이 숨을 들이마시고 내뱉는 과정에서 편도체, 후각피질과 해마와 같은 뇌의 뉴런까지 자극한다”며 “공황상태에서 호흡이 빨라지는 것은 숨을 빨리 들이마셔서 안정을 되찾기 위한 것으로 외부의 위험한 자극에 대한 반응시간이 빨라지도록 뇌를 순간적으로 재조직하는 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr