어제 먹은 점심 메뉴는 기억이 가물가물한데 매일 다니던 출근길 어느 골목길에서 갑자기 아이가 튀어 나와 운전하다가 깜짝 놀란 기억은 몇 년이 지나도 선명한 이유는 뭘까. 우리 뇌는 익숙하고 일상적인 일은 흐릿하게, 뜻밖의 순간은 또렷하게 남긴다는 사실이 새로 밝혀졌다. 호주 시드니대 연구팀은 우리 뇌는 예측 가능한 상황보다는 예상치 못한 놀라운 사건을 맞닥뜨렸을 때 환경으로부터 더 많은 감각 정보를 받아들이도록 설계됐다고 밝혔다. 이런 이유 때문에 사람들은 예상치 못한 사건을 더 생생하고 정확하게 기억한다는 설명이다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 6월 23일 자에 실렸다. 연구팀은 실험 참가자 40명에게 원 둘레를 따라 나타나는 단순한 시각적 섬광을 보여주면서 뇌전도(EEG) 장치로 뇌 활동을 측정하고 동공 반응을 추적했다. 이어 참가자의 반응 시간과 정확도를 기록하면서 섬광의 패턴을 중간에 갑자기 바꾸면서 반응을 살펴봤다. 그 결과, 실험 참가자들은 예상된 사건에 대해서는 더 빠르고 정확하게 반응했지만 정확한 위치를 떠올려 보라는 요청에 대해서는 예상치 못한 섬광을 봤을 때의 기억이 더 선명했다. 예상된 사건과 예상하지 못한 사건 모두 참가자가 섬광을 본 지 100ms(밀리초, 1ms=1000분의1 초) 내에 대뇌 피질에 표상됐지만 예상치 못한 사건이 예상된 사건보다 뇌파에 더 또렷하게 표상됐다. 이번 연구에 대해 연구팀은 뇌는 발생할 사건에 두 단계로 반응하는 것을 보여준다고 설명했다. 우선 뇌가 앞으로 무슨 일이 일어날지 먼저 예측하고 우리 몸이 빠르게 반응하도록 준비시키고 대비하는 것이다. 그 다음 단계에서는 뇌가 사건이 예상했던 대로라는 사실을 알아차리고 환경에서 들어오는 정보를 깊이 처리하지 않음으로써 에너지를 아끼는 것이다. 어떤 일이 익숙하거나 예상된 것일 때 뇌는 그 일이 실제 일어나기 전에 미리 반응하게 하지만 그 정보를 세세하게 기록하지는 않는다. 이를 통해 뇌는 속도와 정확성 사이에서 균형을 잡고 세상을 인지한다. 대표적인 사례는 프로 스포츠 선수들에게서 찾을 수 있다. 고도로 훈련된 선수들은 풍부한 경험 덕분에 더 빠르게 예측하고 반응할 수 있다. 그렇지만 예측한 상황이 벌어지지 않을 경우 선수는 선명한 공간적 정밀도로 기억하게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 루벤 리도 시드니대 교수는 “우리 뇌는 환경으로부터 엄청난 양의 감각 정보를 받아들이면서 끊임없이 의사결정을 내려야 하는 압박에 놓여 있기 때문에 가능한 곳에서는 에너지를 아껴야 한다”며 “뇌는 예측 가능한 상황에 직면하면 ‘이게 뭔지 이미 알고 있으니 굳이 신경 써서 처리할 필요가 없다’고 판단한다”고 밝혔다. 리도 교수는 이어 “이번 연구는 ‘적응적 효율성’ 즉, 뇌가 환경적 요구의 압박에 부응하기 위해 신경 에너지를 어떻게 배분하는가를 둘러싼 신경과학계의 해묵은 논쟁을 일단락지었다고 생각한다”고 덧붙였다.

곤충 식품은 단백질 공급원으로 활용되는 식용 곤충을 의미한다. 아시아, 아프리카, 중남미 여러 지역에서 곤충을 식용으로 하는 것이 오랜 전통 식문화로 자리 잡고 있다. 그러나 최근 들어 곤충 식품은 전통적인 동물성 단백질 공급원을 대체할 지속 가능한 대안으로 주목받고 있다. 유럽연합(EU)의 경우 2018년 곤충을 ‘신소재 식품’으로 공식 인정했고 이후 여러 곤충 식품 원료를 승인했다. 여기에는 노란 밀웜, 메뚜기, 귀뚜라미 등이 포함됐고 냉동·건조 형태나 분말 형태로 만들고 있다. 그렇지만 곤충을 먹는 것에 대해 여전히 거부감을 느끼는 사람이 많다. 이에 포르투갈 베이라 국립대, 리스본대, 브라간 폴리테크닉 공동 연구팀은 곤충으로 만든 식품을 꺼리는 사람들도 막상 먹어보면 예상보다 즐겁게 느끼는 경우가 많다고 16일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 심리학회에서 발행하는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경과학·심리학·경제학 저널’ 6월 15일 자에 실렸다. 연구팀은 사람들이 곤충 기반 식품에 대해 감정적, 신체적으로 어떻게 반응하는지 살펴봤다. 연구팀은 곤충 기반 식품을 한 번도 먹어본 적이 없는 18~55세 성인 남녀 38명을 대상으로 우선 곤충 식품에 대한 인지도와 의견을 묻는 설문조사를 했다. 그 다음에는 곤충 단백질 바와 일반 시리얼 바를 먹게 하면서 뇌전도(EEG)와 심전도(ECG)를 이용해 참가자들의 생리적 반응을 기록했다. 연구팀은 참가자들 대부분이 곤충 기반 식품에 대한 인지도가 낮고 일반 시리얼 바를 선호하면서 곤충 식품에 대해서는 강한 생리적 거부 반응을 보일 것으로 예상했다. 그렇지만 연구 결과, 사람들은 예상보다 훨씬 더 호기심을 보이고 수용적 태도를 나타내는 경우가 많았다. 또 연구팀은 사람들의 기대감이 음식 섭취에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 두 그룹으로 나눠 한 쪽에는 자기가 먹는 것이 무엇인지 사실대로 알려주고 다른 쪽에는 곤충 단백질 바를 주면서 시리얼 바라고 알려준 뒤 먹도록 했다. 생리적 신호를 분석한 결과 실험 참가자들은 곤충 기반 바를 먹는 동안 더 주의를 기울이고 몰입하는 모습을 보였으며 시식 중에 각성도와 주의력이 높아지고 심박도 빨라졌다. 주목할 부분은 이런 양상이 곤충 단백질 바를 먹고 있다는 사실을 모르고 있을 때에도 똑같이 나타났다는 점이다. 또 두 종류의 바를 모두 시식한 다음 어느 쪽을 더 선호하는지 물었을 때 놀랍게도 실험 참가자들은 일반 시리얼 바보다 곤충 단백질 바를 선택하는 경우가 더 많았다. 연구팀에 따르면 이번 결과는 익숙하지 않은 식품을 실제 경험한 뒤에는 다르게 평가할 수 있음을 보여준다. 시식 전 곤충 기반 식품에 대해 들을 때는 불안함과 놀라움을 자주 표현했지만 막상 먹은 뒤에는 긍정적 반응을 보고한 경우가 많았다. 연구를 이끈 파울로 알렉상드르 드 올리베이라 두아르테 포르투갈 베이라 국립대 교수는 “이번 연구 결과는 시식과 같은 직접적 경험이 낯선 음식에 대한 거부감을 줄이고 더 개방적 태도를 갖도록 하는 데 도움이 된다는 것을 보여준다”고 밝혔다.

조현병은 망상, 환청, 와해된 언어와 행동을 보이고 움직임과 의사소통이 심각할 정도로 둔화하는 긴장증 행동을 보인다. 시간이 지날수록 정서 표현 감소, 의욕 감소, 대인관계 감소 등 증상이 뚜렷해지는 경향을 보인다. 특히 조현병이라고 하면 많은 사람이 떠올릴 정도로 대표적인 증상은 망상과 환각이다. 환각은 감각기관에 대한 외부 자극이 없는 데도 마치 있는 것처럼 지각하는 것으로 질적으로는 실제 지각과 비슷한 것으로 알려졌다. 그중 환청이 가장 흔히 나타나는데 사람 목소리가 가장 많고 그 밖의 소리나 음악이 들리기도 한다. 그렇다면, 조현병 환자가 환청을 들을 때 뇌에서는 어떤 일이 생길까. 중국 상하이 교통대 의대 정신보건 연구센터, 심리학·행동과학 연구소, 상하이 뉴욕대 뇌·인지과학 연구소, 인공지능(AI) 및 딥러닝 과학연구센터, 화둥사범대 심리학·인지과학부 공동 연구팀은 청각 환각이 있는 사람과 그렇지 않은 사람의 뇌를 측정해 관련 뇌 신경망을 모델링하는 데 성공했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 10월 4일 자에 실렸다. 조현병을 비롯해 특정 정신 질환 환자들은 외부 소리 없이 목소리를 듣는 경우가 있다. 환자들은 자기 생각과 외부 목소리를 구별하지 못해, 스스로 사고하는 능력이 급격히 감소한다. 이에 연구팀은 청각 환각을 경험한 조현병 환자 20명과 이런 환각을 경험하지 않은 조현병 환자 20명을 대상으로 뇌전도(EEG) 측정을 했다. 청각 환각은 자기 생성된 소리를 억제하지 못하는 ‘손상 보조 방출’과 이런 소리를 지나치게 강하게 듣는 ‘시끄러운 운동 복사본’ 두 과정으로 인해 나타나는 것으로 알려져 있다. 보통 사람들이 말할 준비를 할 때, 뇌에는 자신의 목소리를 억제하고 조절하는 ‘보조 방출’ 신호를 보낸다. 측정 결과, 청각 환각이 있는 환자들은 음절을 말하려고 할 때, 뇌에서 내부 소리를 걸러내고 억제하지 못할 뿐만 아니라 계획된 음절 외에 내부 소리에 대한 운동 복사본 반응이 강화된 것으로 확인됐다. 쉽게 말하면, 조현병 환자는 뇌의 청각 조절 기능이 손상돼 손상 보조 방출과 시끄러운 운동 복사본 반응이 지나치게 강화되면서 환청을 듣게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 싱 티안 상하이 뉴욕대 교수(신경·인지과학)는 “청각 환각으로 고통받는 각종 정신질환자는 외부 자극 없이 소리를 듣는 경험을 하게 된다”라며 “이번 연구 결과는 뇌의 운동 시스템과 청각 시스템 사이에 기능적 연결 손상이 환각과 현실을 구별하는 능력을 잃게 한다는 것을 보여주는 만큼 환각에 대한 새로운 치료법을 개발하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.

(주)위스메디컬이 인하대학교 창업지원단이 주최하는 ‘INtroduce 기술실증’에 참여했다고 21일 밝혔다. 위스메디컬은 소프트 웨어러블 기술을 이용해 심전도, SpO2, 뇌전도, 근전도, 안전도 등 의료에 필수적인 생체정보를 연속적으로 모니터링하고 AI 기반으로 진단하는 디바이스를 개발하는 스타트업이다.위스메디컬의 핵심기술은 첫 번째 소프트 웨어러블 디바이스다. 소프트 웨어러블 디바이스는 피부에 밀착되기 때문에 피부와 디바이스 사이의 갭이 적어 동잡음(motion artificial)이 거의 발생하지 않아 걷거나, 뛰거나, 계단을 오르내릴 때도 생체정보를 연속적으로 정확하게 측정할 수 있다. 두 번째는 센서 시스템 및 디바이스 설계 기술로, 한 개의 디바이스에서 사운드와 전기 시그널을 동시에 측정하므로 SCG, ECG, 청진, SpO2, 체온, HR, RR 등 다양한 생체정보를 획득할 수 있다. 마지막으로 연속적으로 측정한 생체 데이터를 이용해 머신러닝 기반 진단 및 경보 시스템을 보유하고 있다. 위스메디컬은 이번 ‘INtroduce 기술실증’에 참여해 GMP 인증 구축을 통해 업계 관계자 및 소비자에게 ‘tedaid’를 CES에 이어 두 번째로 공개하는 자리로 만들고자 한다. 위스메디컬 대표 이성훈은 “조지아텍 전기전자공학 박사과정 중 현재의 모니터링 장비들의 문제점들을 알게 됐고, 기술력을 바탕으로 제품화했을 때 의료현장 및 심폐질환자 등 사람들의 생활을 변화시킬 수 있을 것이라 판단했다.”고 전했다. 이어 “환자 모니터링뿐 아니라 병원이 한 층 더 스마트 해질 수 있도록 돕고, 환자들에게 더 나은 모니터링 기술을 제공해 조기 대응 가능한 플랫폼을 만들겠다”고 포부를 밝혔다.

정신없이 바쁜 삶을 사는 현대인은 각종 스트레스에 노출돼 있습니다. 과도한 스트레스가 신체적·정신적 질병의 원인이 된다는 것은 잘 알려져 있습니다. 미국 피츠버그대, 인디애나대, 퍼듀대, 네덜란드 라드바우드대, 영국 보건 과학 아카데미 공동 연구팀은 만성적 스트레스가 심혈관 질환, 암 같은 질병을 일으키고 인지 기능에도 영향을 미친다고 13일 밝혔습니다. 더군다나 만성적으로 스트레스를 받는 사람들은 지역 사회와 인구 집단 전체, 생태 환경에까지 부정적 영향을 미친다는 사실을 수학적 모델링으로 확인했습니다. 이런 연구 결과는 자연과학 분야 국제 학술지 ‘프런티어스 인 사이언스’ 3월 12일자에 실렸습니다. 염증이 만성화되거나 수치가 높으면 건강한 조직과 장기를 손상하고, 뇌에도 영향을 줘 인지, 감정, 행동에 문제를 일으킬 수 있습니다. 연구팀에 따르면 염증 자체는 전염되지 않지만 체내 염증의 근본 원인인 스트레스는 소셜미디어(SNS)를 비롯한 각종 매체를 통해 빠르게 확산합니다. 개인 차원의 분자, 세포, 생리학적 문제가 디지털 수단을 통해 대규모로 사회적·환경적 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미합니다. 연구팀은 이런 문제를 줄이기 위해서는 불안과 인지 과부하를 일으키는 디지털 매체 접촉을 줄이는 것이 필요하다고 조언했습니다. 이런 뻔한 조언 말고 스트레스를 감소시키는 데 좀 더 실질적이고 효과적인 방법은 없을까요. 한국 과학자들이 이에 대한 답을 내놨습니다. 건국대 연구팀은 반려견과 함께 지내는 것만으로도 스트레스가 줄고, 함께 하는 활동 유형에 따라 휴식, 이완, 집중력 향상과 관련된 뇌파가 증가된다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 14일자에 실렸습니다. 병원이나 학교 등에서 불안을 줄이고 스트레스를 완화하며 신뢰감을 조성하는 데 반려견 같은 동물을 이용한 매개 치료법이 널리 사용되고 있기는 합니다. 하지만 구체적으로 반려동물들과의 어떤 상호작용이 사람의 건강에 영향을 미치는지는 확인되지 않았습니다. 이에 연구팀은 성인 남녀 30명에게 잘 훈련된 반려견과 함께 장난감 갖고 놀기, 사진 찍기, 간식 주기 등 8가지의 활동을 하게 했습니다. 실험 참가자들에게는 뇌전도(EEG) 측정 장치를 착용하도록 하고 반려견과 다양한 상호작용을 하는 동안 뇌의 움직임을 측정했습니다. 또 활동 직후 감정 상태에 대한 설문조사도 했습니다. 그 결과 개와 놀아주고 산책하는 동안은 긴장을 완화시키는 알파파가 증가했고, 털을 손질하거나 마사지 등을 할 때는 집중력 향상과 관련한 베타파가 상대적으로 증가한 것으로 나타났습니다. 또 활동이 끝난 뒤에는 참여자 모두 피로감, 우울감, 스트레스가 감소했다고 답했습니다. 많은 연구에 따르면 꼭 반려견이 아니더라도 집 안에 작은 화분 하나만 있어도 스트레스 완화에 도움이 된다고 합니다. 털 알레르기가 있다면 봄을 맞아 파릇한 반려 식물을 한번 키워 보는 것은 어떨까요.

최근 한 과학 크리에이터가 방송에 출연해 “가위눌림, 주마등 등은 과학”이라고 주장해 화제를 낳은 가운데, 이러한 주장을 뒷받침할 가능성이 있는 연구결과가 나왔다.  미국 미시간대학 연구진은 뇌전도(EEG) 모니터링 기계를 장착한 채 심정지로 숨진 피실험자 4명의 사례를 연구했다.  EEG 모니터링은 두피에 부착된 전극을 이용해 뇌의 전기 활동을 측정하는 테스트다. 뇌의 움직임에 따라 발생하는 미세한 전기 신호를 감지하고 기록할 수 있다.  피실험자 4명은 모두 자극에 반응이 없는 혼수상태에 빠져 있었으며, 의학적으로 손 쓸 방법이 없는 탓에 가족이 생명유지 장치 제거에 동의한 상태였다.  연구진에 따르면, 생명유지 장치 중 하나인 인공호흡기를 제거하자 77세와 24세 여성 환자 2명은 심박수가 증가하고 뇌의 감마파 활동이 급증했다. 감마파는 30헤르츠(Hz) 이상의 가장 높은 진동수를 가진 뇌파로, 극도로 긴장하거나 복잡한 정신 활동을 수행할 때 활성화된다.  특히 이러한 뇌 활동은 후두엽과 두정엽, 측두엽간 연결부위인 ‘의식의 신경 상관물'(NCC·Neural Correlates of Consciousness)이 집중된 부위에서 포착됐다.  일반적으로 사람이 발작을 겪을 때도 높은 수준의 감마파가 기록되며, 강렬한 생각 또는 집중력 증가와도 연관이 있는 것으로 알려져 있다.  77세와 24세 여성 피실험자 2명은 과거 발작 증세를 경험한 적은 있지만, 사망하기 한 시간 전에는 이러한 증상을 보이지 않았다.  다만 피실험자 4명 중 또 다른 2명에게서는 사망 전 별다른 뇌 운동이 확인되지 않았다. 연구진은 이번 연구의 사례가 매우 적기 때문에, 죽음을 맞는 과정과 뇌 활동 간의 명확한 주장을 펼치는 데에는 신중했다. 다만 죽음이 임박한 상황에 처했을 때, 감마파의 뇌 활동이 늘어나는 신경 상관물 집중 부위가 특정된 것은 이번이 처음이라는 점에서 의의를 가진다.  해당 연구의 수석 저자인 지모 보르지긴 박사는 AFP와 한 인터뷰에서 “우리는 이번 연구에서 관찰된 의식의 신경 신호와 환자의 (죽은 과정에서 겪는) 경험의 상관 관계는 만들 수 없다”면서도 “그러나 관찰된 발견은 분명히 흥미로우며, 죽어가는 인간의 은밀한 의식에 대해 이해할 수 있는 새로운 틀을 제공한다”고 자평했다.  이어 “이번 연구는 신경생리학적 메커니즘을 밝히는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.  해당 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 앞서 과학 크리에이터 궤도는 TvN ’유퀴즈 온더블록‘에 출연해 죽기 전 주마등이 스치는 이유는 살기 위해 뇌가 발버둥 치는 것이라는 가설을 제기했다.  그는 “주마등이 스친다는 건 과거의 기억들이 빠르게 지나가는 것”이라면서 “죽음의 순간에 우리의 뇌가 해야 할 일은 살 방법을 찾는 것이다. 뇌가 모든 삶의 기록 안에서 난관을 극복할 방법을 찾는 것”이라고 말했다. 또 “그러나 뇌가 그 방법을 찾지 못하면 주마등이 스친 채 삶이 끝나는 것”이라고 말해 호기심을 자극했다. 

탁구는 빠른 움직임과 순간적인 판단이 중요한 스포츠이다. 로봇을 상대로 탁구를 한다면 어떨까. 미국 플로리다대 의생명공학과 연구팀은 탁구 경기할 때 사람을 상대로 할 때와 기계나 로봇을 상대로 할 때 뇌의 움직임은 달라진다고 14일 밝혔다. 특히 사람보다 로봇을 상대로 경기할 때 뇌는 더 많이 긴장하고 빠르게 움직인다는 사실을 확인했다. 이런 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘e뉴로’ 4월 11일자에 실렸다. 많은 스포츠 과학자는 엘리트 운동선수들의 뇌 활동이 실제 경기 중에 어떻게 작동하는지 연구하기 위해 다양한 뇌 영상 기술을 사용했지만 격렬한 움직임으로 인해 활동 데이터를 수집하기가 쉽지 않았고 모인 데이터들에도 신호 잡음이 많아 분석하기가 어려웠다. 이에 연구팀은 다른 운동보다는 격렬한 움직임이 적은 탁구를 분석 대상으로 하고 선수들에게는 기존의 16, 32, 64개 전극을 가진 뇌전도(EEG) 측정 장치 대신 전극을 120개로 늘린 장치를 씌웠다. 선수에게 수영 모자처럼 생긴 고밀도 EEG 모자를 씌우고 영상 및 전자신호를 감지하고 기록하는 휴대용 배낭 장치를 메게 한 다음 사람과 로봇을 상대로 경기를 하도록 한 뒤 뇌 신호 변화를 측정한 것이다.그 결과 선수들은 서브를 받기 직전에 시각 신호와 움직임을 계획하고 통합하는 데 관여하는 뇌 영역이 활발해진다는 것이 확인됐다. 사람을 상대로 경기할 때는 이들 신경계가 동시에 활발해지는 것이 관찰됐지만 로봇이나 기계를 상대로 할 때는 뇌 활동에 시차가 발생한다는 것이 관찰됐다. 사람과 달리 기계를 상대할 때는 공이 언제 어떤 방향으로 들어올지 파악하기 위해 뇌 활동이 더 활발한 것으로 나타났다. 특히 주의력은 사람을 상대로 할 때보다 더 높게 유지되는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 뇌가 사람과 로봇, 기계에 다르게 반응하는 이유가 기계의 경우는 몸으로 파악할 수 있는 신호, 일명 보디랭귀지가 부족하기 때문으로 추정하고 있다. 연구를 이끈 다니엘 페리스 플로리다대 교수(기계공학)는 “이번 연구는 선수들의 기량 증가를 위한 기술을 개발하는 데 도움이 될 것”이라며 “이번 연구에 활용된 고밀도 EEG 캡은 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌 질환을 앓는 환자의 뇌 활동을 모니터링하는데 유용하게 쓰일 것으로 보인다”라고 설명했다.

중국에서 6세 남자아이가 한 아파트 단지에 설치된 무인 택배함에 갇히는 사건이 발생했다. 다행히 아이는 다친 곳이 없었지만 그 부모는 무인함을 설치한 관리 사무소와 무인함 제조사를 상대로 배상을 요구하고 나섰다. 지난 14일 중국 쿤밍시의 한 아파트 단지에서 오후 6시경 한 여성이 6세인 자신의 아들과 놀고 있었다. 잠시 후 남자아이는 다른 친구와 함께 사라졌고 엄마가 아들을 찾았을 때 아들은 무인 택배함에 갇혀 있었다. 현장 CCTV를 확인한 결과 사건 발생 당시 이 여성의 아들은 다른 친구와 함께 아파트 1층 로비에 설치된 탁구대에서 탁구를 치고 있었다. 처음에는 탁구에만 열중하던 아이들이 잠시 후 무인 택배함에 눈길이 사로잡혔다. 두 아이는 무인 택배함 터치스크린 이곳저곳을 마구 눌렀고 무인 택배함을 마구 걷어 차기까지 했다. 그렇게 계속 이곳저곳을 눌러대자 가장 아래쪽 무인함의 문이 갑자기 열렸다. 상단의 무인함보다는 크기가 컸기 때문이었을까? 갑자기 여기에서 아이들의 호기심이 발동한다. 몸집이 좀 작은 편이었던 여성의 아들은 직접 기어서 무인함에 들어갔고 친구는 바로 그 문을 닫아버렸다. 들어갈 때는 실수로 들어갔지만 생각보다 좁은 공간에 겁을 먹은 아이는 문을 다시 열려 했지만 밖에 있던 친구는 나오지 못하도록 문을 세게 닫아버렸다. 그러나 몸집이 작은 아이에게도 무인함은 작아도 너무 작았다. 온몸을 움직일 수도 없는 좁은 공간에 갇히자 아이는 공포에 사로잡혔고 계속 큰 소리로 울며 발버둥 쳤다. 마침 지나가던 주민이 열어보려 했지만 실패했고 결국 잠시 후 도착한 엄마가 관리 사무소에 연락한 뒤에야 무인함을 열 수 있었다.아이가 무인함에 갇힌 시간은 약 10분. 아이의 엄마는 아파트 관리사무소와 무인 택배함 회사에 그 책임이 있다고 분노했다. 1차적인 책임은 관리 사무소, 2차적인 책임은 택배함 제조사라는 주장을 하고 있다. “이런 물건을 공공장소에 설치한 것 자체가 큰 잘못이다”라며 “이런 공간은 아이들이 얼마든지 드나들 수 있는데 안전 문제를 고려하지 않은 것이 문제다”라며 울분을 토했다. 그러면서 현재 아이는 정신적으로 큰 충격을 받아 불안 장애가 심해졌고 병원 검사 결과 뇌전도에 문제가 생겼다는 소견이 나왔다며 “100만 위안(약 1억 8846만 원)을 정신적인 손해배상으로 청구하겠다”라고 주장했다. 사건 발생 직후 경찰에 신고가 들어간 상태로 이미 해당 사건에 대한 책임 여부 조사가 진행되고 있다. 아파트 관리사무소 측은 조사 결과가 나오면 “책임은 피할 수 없을 것”이라는 답변을 내놓았고 무인 택배함 회사 측에서는 아무런 답변을 들을 수 없었다. 한편 법조계에서는 다른 시각을 가지고 있었다. 첫째, 해당 장치는 놀이를 위한 설치가 아니고 설비 자체에는 결함이 없기 때문에 책임이 가장 적다. 둘째, 관리 사무소 측은 사건 발생 이후 즉시 필요한 조치를 취했고 관리상 별다른 과실이 없다면 책임 여부는 제한적이다. 마지막으로 이번 사건은 우연이 아닌 다른 친구가 밖에서 이 아이를 안에 가두었다. 따라서 한 미성년자의 행위가 다른 미성년자에게 일정한 상해를 가한 것이기 때문에 미성년자의 보호자인 그의 부모가 가장 큰 책임을 물어야 한다는 것이 법률적인 소견으로 알려졌다.

미국 6개 대학 연구진, 연구 결과 공개가난한 엄마에게 소득 20% 현금 지원1살 된 아기, 두뇌 활동 더 활발해져“돈 자체가 두뇌 발달에 영향 미친 것” 가난한 엄마들에게 자녀의 첫돌까지 현금을 지원하면 아기의 두뇌 발달이 좋아진다는 연구 결과가 나왔다. 24일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)에 따르면 미국 콜럼비아대학 내과의사이자 신경과학자인 킴벌리 G. 노블 박사 등 미국 6개 대학 연구진은 태어난 지 며칠 안 된 아기들을 둔 가정을 무작위로 두 집단으로 나눠 조사한 결과 매달 의미 있는 금액의 현금을 지원받는 가정의 아기들의 뇌 기능이 더 활발한 것으로 나타났다는 연구 결과를 미 국립과학원회보(PNAS)를 통해 공개했다. 이들은 갓 태어난 아기를 둔 연간 소득이 2만 달러(약 2400만원)인 가정 1000가구를 모집, 이들 중 절반에는 매달 가계 소득의 약 20%에 해당하는 333달러(약 40만원)의 현금을, 나머지 절반에는 단돈 20달러(약 2만 4000원)를 지원했다. 이후 아기들이 1살이 됐을 때 뇌전도(EEG)를 이용해 뇌파 검사를 한 결과, 매월 333달러를 받은 가정의 아기들의 인지기능과 연관된 두뇌 활동이 더 활발한 것으로 나타났다. 연구를 주도한 노블 박사는 “돈 자체가 두뇌 발달에 영향을 미친다는 점을 보여준 최초의 연구”라고 강조했다. NYT는 비록 그 차이가 크지는 않더라도 생후 첫 1년간의 보조금이 두뇌 활동에 영향을 준다는 것을 보여준 연구 결과가 미 정부의 사회 안전망 정책에 대한 함의로 작용할 수 있다고 평가했다. 펜실베이니아대 신경학자인 마르타 J. 파라는 “그다지 많지 않은 양의 지원금이라도 더 나은 두뇌 발달로 이어질 수 있다는 증거를 보여준 큰 과학적 발견”이라고 밝혔다. 하버드대학의 연구자로 이번 연구를 자문한 찰스 A. 넬슨은 “내가 정책 입안자라면 이번 연구에 주목할 것”이라고 말했다. 아울러 연구자들은 지원금이 어떻게 아기들의 두뇌 발달을 변모시켰는지를 밝히기 위한 작업도 진행 중이다. 보조금을 통해 더 나은 식품을 구입하거나 개선된 의료 서비스를 받게 된 것이 영향을 미쳤을 수 있는 것으로 연구진은 추정하고 있다. 또한 보조금 덕분에 부모의 스트레스가 줄어들고, 엄마들이 덜 일하는 대신 더 많은 시간을 아기와 보낼 수 있게 됐을 가능성에도 연구진은 주목하고 있다.

삼성전자는 ‘삼성미래기술육성사업’을 통해 올해 상반기부터 지원할 과학기술 분야 27개 연구 과제를 선정했다고 5일 밝혔다. 기초과학 분야 13개, 소재 분야 7개, 정보통신기술(ICT) 분야 7개 등이며 총 464억원의 연구비가 지원된다. 우선 기초과학 분야에서는 13개가 선정됐으며, 과제 성공시 세계 최초이거나 파급 효과가 클 것으로 기대되는 과제들이 포함됐다. 서울대 수리과학부 류경석 교수는 머신러닝에 사용되고 있는 다양한 학습 모델의 공통점을 세계 최초로 수학적으로 규명하는 연구에 도전한다. 이를 활용하면 인공지능이 다양한 학습 모델을 습득할 수 있는 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 포스텍 화학과 황승준 교수는 왕관 모양과 같이 생긴 ‘크라운 에테르’라고 불리는 분자를 화학 촉매에 사용해 물질 변환 효율을 획기적으로 향상시키는 연구를 진행 중이다. 이 연구는 지구온난화 원인인 이산화탄소 분해 등을 해결하는데 기여할 것으로 전망된다.소재 분야에서는 DNA 염기서열 해독, 양자 광원 등의 분야에서 7개 과제를 지원한다. 서강대 화학과 조규봉 교수는 인간 게놈 프로젝트를 통해서도 여전히 밝혀지지 않은 Y염색체 DNA 서열을 완전히 해독하는 연구를 수행한다. 이번 과제는 남성 불임 등 Y염색체 관련 난임 질환 연구와 유전자 맞춤형 의료 분야에 기여할 전망이다. 양자통신용 광원 기술을 개발하는 디지스트(DGIST) 신물질과학전공 조창희 교수도 이번 육성사업의 지원을 받는다. 현재 극저온에서만 구동하는 양자통신용 광원을 상온에서 구현하기 위해 진행중인 연구다. ICT 분야에서는 미래 산업 경쟁력 강화를 위한 핵심 기술 연구 분야에서 7개 과제가 선정됐다.서울대 컴퓨터공학부 김건희 교수는 인공지능(AI) 기술 발전에 따라 발생할 수 있는 개인정보 침해와 성별 등에 대한 편향, 사실관계 오류 등의 문제를 해결하는 연구를 한다. 이 연구를 통해 사회규범을 준수하고 신뢰할 수 있는 AI의 개발이 기대된다. 충북대 전산학부 김기웅 교수는 심전도, 뇌전도 등 생체에서 발생하는 전기 신호를 비접촉 방식으로 측정할 수 있는 기술을 개발할 예정이다. 이 기술은 환자 상태 관찰 등 의료 분야에 유용하게 활용될 것으로 예상된다. 한편 삼성전자는 1조 5000억원을 출연한 ‘삼성미래기술육성사업’을 통해 2013년부터 이번 선정 과제까지 667개 연구를 지원해왔다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

　러시아 시베리아의 톰스크 공항에서 차를 마신 뒤 기내에서 실신해 옴스크의 한 병원에서 입원 치료를 받았던 야당 지도자 알렉세이 나발니(44)가 22일 독일 베를린 테겐 공항에 착륙해 병원으로 향했다. 　나발니는 들것에 누운 채로 옴스크 구급병원을 떠나는 앰뷸런스에 실려 옴스크 공항에 도착해, 곧바로 이틀 전 독일 시민단체 ‘시네마 포 피스’ 재단이 마련한 응급 의료 항공기에 태워져 베를린을 향해 이날 오전 11시(한국시간)쯤 떠나 4시쯤 도착했다. 나발니는 샤리테 병원으로 옮겨져 독일 의료진의 치료를 받게 된다. 그의 대변인 키라 아르미슈는 트위터에 “전폭적인 응원을 해준 모든 분들에게 감사드린다. 나발니의 건강과 삶을 위한 싸움이 시작된다”고 적었다. 　앞서 옴스크 구급병원 의료진은 나발니의 몸상태가 좋지 않다는 이유로 퇴원 허가를 내줄 수 없다고 버텼으나 21일 오후(현지시간) 상태가 많이 나아졌다며 병원을 떠나도 괜찮다고 물러섰다. 병원 차석의사 아나톨리 칼리니첸코는 기자들에게 이같이 밝히면서 나발니가 곧 독일로 이송될 예정이라고 전했다. 그는 “현재 나발니의 생명에 대한 위험은 없는 것으로 의료진은 본다”면서 “뇌전도 검사 결과 그의 뇌는 안정된 상태”라고 설명했다. 　병원 수석의사 알렉산드르 무라홉스키도 “가족과 독일 의료진의 책임 아래 이송이 이루어질 것”이라고 덧붙였다. 　독일 의료진이 그를 면회하고 난 뒤 충분히 이송을 감당할 수 있다고 판단하고 부인 율리아가 블라디미르 푸틴 러시아 대통령에게 독일로 가 치료 받을 수 있게 해달라고 호소하는 편지를 발표했다.　 푸틴 대통령을 위협할 야당 인사로 첫 손 꼽히는 나발니는 20일 오전 톰스크에서 모스크바로 돌아오는 비행기에 올랐다가 곧바로 기내에서 몸에 이상 신호가 나타났다. 이에 따라 나발니가 탄 비행기는 옴스크 공항에 긴급 착륙했고, 그는 구급병원으로 옮겨졌다. 　아르미슈 대변인은 반정부 성향의 인터넷 매체 ‘메디아조나’ 등에 나발니가 비행기를 타기 전 공항 카페에서 차를 마셨으며 기내에서 땀을 흘리다가 화장실에 가서 의식을 잃었다고 설명했다. 이날 현지 사회관계망서비스(SNS)에는 나발니가 공항 카페에서 차를 마시는 모습과 비행기에서 들것에 실려 구급차로 옮겨지는 모습 등이 올라왔다. 　아르미슈는 “나발니가 차에 섞인 무언가 때문에 중독된 것으로 의심된다”면서 “이날 아침에 그가 마신 것은 차밖에 없다. 의사들이 말하길 뜨거운 액체에 섞인 독극물이 더 빨리 흡수된다고 한다”고 말했다. 　그러나 칼리니첸코 차석의사는 기자들에게 나발니의 몸에서 독극물 흔적을 발견하지 못했으며, 의사들은 그가 중독된 것으로 보지 않는다고 발표했다. 나발니가 지난 2011년 창설해 운영하는 ‘반부패 펀드’의 이반 즈다노프 대표는 경찰이 나발니에게서 ‘치명적인 물질’을 검출했다고 주장했다. 그는 “우리가 수석의사 방에 머물고 있을 때 교통경찰 관계자가 들어와 수석의사에게 핸드폰(화면)을 보여주며 이것이 우리가 찾아낸 물질이라고 말했다”고 전했다. 이 교통경찰은 수사 기밀 유지를 이유로 발견한 물질이 무엇인지는 밝히지 않았지만 그것이 나발니의 생명뿐 아니라 주변 사람들에게도 위험을 야기하는 것이라면서, 주변 사람들은 모두 보호복을 입어야 한다고 말했다고 즈다노프는 소개했다. 　임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

‘명경지수’(明鏡止水). 밝은 거울과 멈춰있는 물이라는 뜻으로 고요하고 깨끗한 마음을 가르키는 말입니다. ‘장자’의 덕충부편에 “사람은 흘러가는 물에는 비춰볼 수 없고 고요한 물에 비춰봐야 한다. 오직 고요한 것만이 고요하기를 바라는 모든 것을 고요하게 할 수 있다”라는 문장 속에 있는 단어이다. 자기개발서나 대중심리학 책에서도 ‘명경지수’를 강조하지만 복잡한 인간관계에 무엇에 쫓기는 듯 바쁜 일상까지 더해져 정신없는 현대인에게 고요하고 깨끗한 마음이라는 단어는 사전에서나 찾아볼 수 있을 정도이다. 게다가 고요한 마음을 갖기 위해서는 조용한 곳을 찾아 가야하고 학원 같은 곳에 등록해 배워야 할 것만 같아 부담스럽기까지 하다. 그런데 뇌신경과학자들이 하루 5분이라는 짧은 시간의 명상만으로도 마음의 안정과 집중력 등을 얻을 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UC샌프란시스코) 신경학과, 신경과학연구소, 스피릿 록 명상센터, 뉴멕시코대 심리학과, 스탠포드대 의대 정신의학과, 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 정신의학과 공동연구팀은 하루 5분 안팎의 짧은 명상만으로도 집중력과 기억력을 향상시킬 수 있다고 7일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 및 심리학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간행동’ 4일자에 실렸다. 연구팀은 18~35세의 건강한 성인남녀 59명에게 연구팀이 개발한 명상 애플리케이션(앱)을 사용해 매일 10분 이내, 6주 동안 명상을 하도록 했다. 연구팀이 개발한 앱에는 명상음악과 백색소음, 명상에 집중할 수 있도록 하는 지시가 들리도록 설계했다. 연구팀은 명상을 하는 동안 뇌가 활성화되는 부위를 찾아내기 위해 뇌전도(EEG)를 측정했다. 32명이 사용한 명상 앱에는 명상음악과 백색소음이 나오도록 설계됐다. 연구팀은 명상 실험을 하는 6주 동안 실험대상자들이 자신의 호흡에 집중하는 시간을 기록하도록 해 시간의 변화도 관찰하도록 했다. 그 결과 실험 시작 직전에는 하루 평균 20초 정도 밖에 자신의 호흡에 집중하지 못했는데 한 달 정도 지난 뒤에는 최대 6분까지 집중하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 명상을 지속하면서 자기 통제력과 집중력에 관여하는 내측 전두엽 피질과 측면 전두엽 피질이 활성화 정도가 커지는 것도 관찰됐다. 또 명상을 꾸준히 하면 작업기억이라고 불리는 단기기억력도 약 30% 이상 상승되는 것으로 확인됐다. 데이빗 지글러 UC샌프란시스코 신경과학 교수는 “따로 전문가의 지도를 받지 않더라도 본인이 편안하다고 생각하는 환경에서 하루 5분 이내의 짧은 명상을 매일 지속하는 것은 자기 통제력 강화는 물론 집중력과 기억력 향상, 신체 면역력 강화에도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

눈 없이 태어난 소녀가 음악으로 두려움을 떨쳐냈다. 지난 22일(현지시간) 미국 미시간주 앤 아버에 위치한 C.S. 모트 아동병원은 공식 SNS에 병원을 찾은 한 소녀의 모습을 공개했다. 미시간주에 사는 소녀 에비 허스트(8)는 태어날 때부터 눈이 없었다. 자연스레 병원을 찾을 일이 많았지만, 에비는 병원을 매우 무서워했다. 발작 증세를 모니터링하기 위해 이송된 아동병원에서도 마찬가지였다. 뇌전도 검사 진행을 위해 검사실로 옮겨진 소녀는 불안과 공포에 떨었다. 검사가 불가하다는 판단을 한 의료진은 음악치료사를 투입했다. 음악치료사 엠마 와머는 검사실로 들어가기 전 에비의 어머니에게 소녀가 가장 좋아하는 노래를 알아냈다. 기타를 들고 에비에게 다가간 엠마는 “준비됐니? 이제 네가 가장 좋아하는 노래를 불러보자”며 연주를 시작했다.기타 반주가 시작되자 두려움에 몸서리치던 에비는 떨리는 목소리로 노래를 따라 부르기 시작했다. 소녀가 가장 좋아하는 노래는 캐나다 출신 싱어송라이터 알레시아 카라의 ‘스카즈 투 유어 뷰티풀’(Scars to Your Beautiful)이었고 엠마와 에비가 함께 부르는 노래가 병원을 가득 채우면서 어느새 소녀의 불안도 사라졌다. 에비는 특히 ‘어둠 속에서 널 기다리는 희망이 있어’라는 가사에 다다르자 힘을 다해 목소리를 냈다. 에비의 영상은 100만회가 넘는 조회수를 기록하며 사람들 사이에서 회자되었고 에비가 불렀던 노래의 가수 알레시아 카라에게까지 소식이 전해졌다. 알레시아는 트위터를 통해 “에비의 노래를 들으며 눈물을 흘렸다. 가장 아름다운 천사”라고 감동을 표했다. 폭스뉴스는 알레시아가 곧 에비를 직접 만날 계획이라고 전했다. 보도에 따르면 에비는 눈 없이 태어나 버려진 뒤 중국에서 미국으로 입양됐다. 병원 관계자는 에비의 양부모가 앞으로 예정된 수많은 검사를 에비가 버텨낼 수 있을지 걱정하고 있다고 밝혔다. 그러나 음악치료에 에비가 반응을 보인만큼 앞으로 치료사와의 유대를 형성해 에비의 불안을 해소시킬 수 있을 것이라고 예상했다. 　에비의 음악치료를 담당한 엠마는 “아이들의 목소리는 언제나 아름답지만 에비 특유의 명랑한 목소리는 빛이 났다”면서 “에비가 우쿨렐레 연주에 도움이 되는 점자 스티커도 가져갈 만큼 의욕이 넘친다”고 설명했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

사람의 생각과 손짓을 감지해 실수를 바로잡을 수 있는 인공지능(AI) 자율로봇이 상용화될 날도 머지않은 것 같다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 컴퓨터과학·인공지능연구소(CSAIL) 연구팀은 20일(현지시간) 벡스터라는 이름의 AI 자율로봇이 실수 없이 전동드릴로 지시한 위치에 나사못을 박는 작업을 수행하는 실험 영상을 공개했다. 영상에는 한 연구원이 머리와 오른쪽 팔에 각각 뇌전도(EEG)와 근전도(EMG)를 측정하는 장치를 착용한 채 AI 로봇 벡스터의 작업 수행을 감독하는 모습이 나온다. 그런데 벡스터가 작업 도중 실수를 하려하자 감독관은 이를 감지하고 손짓으로 올바른 위치를 알려준다. 이는 감독관이 실수를 감지했을 때 뇌에서 발생하는 뇌파 ‘ErrP’(error-related potential)와 감독관의 손짓에서 나오는 근육의 전기적 활성도를 벡스터가 연구팀이 개발한 시스템을 통해 감지했기 때문이다. 연구팀은 지난해에도 이 시스템을 통해 벡스터가 페인트와 와이어를 구분해 각 통에 담는 작업을 수행하는 실험 영상을 공개했었다. 그리고 이번에는 벡스터의 작업 수행 정확도를 70%에서 97%로 개선했다고 연구팀은 설명했다. 특히 이 시스템은 EEG 측정 장치를 사용해 본 적이 없는 일반인이 감독관을 맡더라도 벡스터는 사전 훈련 없이 작업을 수행하고 실수를 바로잡을 수 있다. 다니엘라 루스 CSAIL 소장은 “뇌전도와 근전도 피드백을 결합함으로써 더 광범위한 분야에서 자연스럽게 로봇과 상호작용할 수 있게 됐다”고 설명했다. 또 연구팀은 이 기술이 앞으로 노인들이나 언어 및 신체장애가 있는 근로자들에게 커다란 도움이 될 수 있다고 말했다. 자세한 연구 성과는 오는 26일부터 30일까지 미국 피츠버그에서 열리는 2018년 로봇공학: 과학과 시스템(RSS·Robotics: Science and Systems) 컨퍼런스 중에 발표될 예정이다. 사진=MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

매일 참치 통조림을 주식으로 먹은 아이에게 심각한 장애가 발생했다는 주장이 제기됐다. 14일(이하 현지시간) 영국 데일리메일, 메트로 등은 영국 험버사이드주 헐에 사는 린제이 그랜트(30)의 딸 렉시 메이(8)가 현재 걸을 수도 말할 수도 없는 상태가 됐다고 전했다. 그랜트에 따르면, 렉시는 모두 정상으로 태어났다고 한다. 참치를 좋아했던 딸은 매일 캔에 든 참치를 즐겨 먹었는데, 3년 전 어느날 아침 모든 것이 바뀌었다. 그랜트는 “5살까지 멀쩡하던 딸이 귓병을 앓게 되서 의사가 항생제를 처방했다. 그런데 다음날 아침 딸이 뇌졸중에 걸린 것 처럼 얼굴이 한 쪽으로 기울어져 있었고 움직이지 못했다”며 당시 상황을 설명했다. 부부는 렉시를 병원으로 데려갔고, 2주 동안 중환자실에서 치료를 받았지만 의사들은 딸에게 무슨 문제가 생긴건지, 원인이 무엇인지 설명하지 못했다. 딸 아이는 모든 능력을 잃었는데 누구에게서도 속시원한 대답을 듣지 못했다. 엄마는 딸 렉시가 실험 대상처럼 여러 가지 치료를 받았지만 아무런 효과도 없었고, 이미 벌어진 일이 바뀌지 않을 거란 생각에 딸아이의 치료를 중지하고 약도 끊게 했다. 8살이 된 렉시는 현재도 끊임없는 혈액검사와 MRI, CT, 피부조직검사, 뇌전도 등을 받고 있지만 아무 것도 나타나지 않아서 의사들은 당혹스러워하고 있는 중이다. 이에 대해 엄마는 “딸의 상태가 악화된 것은 수은 중독때문이다. 렉시와 같은 증상을 보이는 여성에 대한 글을 읽은 적이 있는데 그녀 역시 매일 참치를 먹었고, 그것은 수은중독으로 밝혀졌다”고 확고한 입장을 보였다. 또한 “의사들은 수은중독일 수 없다고 말했다. 하지만 내가 옳을 수도 있다고 믿는다. 의사들이 내 의견을 진지하게 받아들길 원한다”면서 “병원측이 원하는 다음 단계는 수술이지만 나는 동의서에 서명하지 않을 것이다. 딸이 수은 중독 테스트를 받도록 하고 싶다”는 의견을 덧붙였다. 딸 아이가 ‘엄마’라고 부르는 모습을 듣고 싶다는 그랜트는 “난 딸이 더 나아질 것이라는 희망을 가지고 있다. 만약 희망까지 없다면 내겐 아무것도 남지 않는다”고 “딸을 도울 수 있는 누군가가 나타나길 바란다”며 씁쓸한 미소를 지었다. 사진=메트로 안정은 기자 netineri@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

락트-인 증후군(CLIS)을 가진 사람들에게 희소식이 전해졌다. 락트-인 증후군은 의식은 있지만 전신마비로 인해 외부자극에 전혀 반응하지 못하는 상태를 일컫는다. 지난 1일(현지시간) 영국 데일리메일은 새로운 뇌 컴퓨터 인터페이스(BCI) 시스템이 근육을 움직이지 않고도 이들의 생각을 전달해 의사소통을 가능하게 한다고 보도했다. 스위스 제네바 바이오 신경공학 연구팀은 산소포화도와 뇌의 전기적 활동량을 측정하기 위해 근적외선 분광법, 뇌전도(EFG)가 결합된 인터페이스 시스템을 만들었다. 연구진들은 이번에 개발한 장치가 락트인 증후군을 앓는 이들의 삶의 질을 크게 향상시킬 것이라고 전망했다. 이번 연구는 신경계통이 완전히 파괴된 루게릭 환자 4명을 실험대상으로 했다. 연구진들은 이미 답이 나와있는 개인적 질문이나 ‘네’, ‘아니오’로 답해야 하는 열린 질문을 했다. 참가자들은 뇌 컴퓨터 인터페이스 장치를 착용하는 동안 답을 생각했고, 비침습적 장치는 혈중 산소 포화도의 변화를 측정해 반응을 감지했다. 실험 결과, 참가자의 대답이 약 70% 정확했고 참가자 모두는 ‘당신은 행복한가’라는 반복된 질문에 ‘그렇다’라고 긍정적으로 답했다. 이는 그들의 몸은 불편할지라도 가정에서 충분히 보호받으며 삶의 질이 만족스럽다고 느끼고 있음을 의미한다. 이번 연구를 이끈 닐 빌바우머 교수는 "나의 기존 이론이 '락트인 증후군을 가진 사람들의 의사소통은 불가능하다'였는데, 놀라운 결과가 이를 뒤집었다. 모든 참가자가 그들 스스로 생각해서 개인적인 질문에 대답했다"고 말했다. 이어 "만약 더 많은 환자들에게 이 연구를 반복 실험한다면, 운동 뉴런증(운동 신경 세포와 근육이 서서히 약화되는 불치병)을 겪는 사람들도 대화에 참여할 수 있을 것이다. 나아가 이들의 일상에 큰 영향을 줄 것이다"라고 설명했다. 실제로 이번 연구에 사용된 기술을 더 넓게 적용하면 신경장애 환자를 치료하고 감독하는 데 도움이 될 수 있다. 닐 빌바우머 교수는 "락트인 증후군 환자들의 의사소통 능력을 회복시키는 것은 신체 움직임을 회복하는 중요한 첫걸음"이라 전했다. 또한 "생물공학 연구소에서 임상적으로 유용한 기술을 개발해 루게릭, 중풍 또는 척수부상을 입은 환자들이 이용할 수 있는 장치를 개발할 계획"이라고 앞으로의 포부를 밝혔다. 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

일반적으로 외국어를 배워 원어민만큼 유창하게 구사할 수 있는 적령기는 10대로 보고 있다. 그렇지만 학습 적령기가 지난 20·30대나 그 이후에도 꾸준히 외국어를 공부하는 것이 두뇌 노화를 막고 기억력을 높이는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. ●생소한 언어 들을 때 뇌파 활발해져 핀란드 헬싱키대 행동과학연구소와 러시아 고등경제대(HSE) 인지과학센터 공동연구팀은 외국어를 꾸준히 학습하는 것이 뇌를 건강하게 유지하고 기억력을 높이는 데 도움이 된다는 사실을 밝혀내고 기초과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 언어 학습의 적령기가 지난 것으로 간주되는 20·30대 남녀 22명을 대상으로 모국어와 외국어를 들려줬을 때 나타나는 뇌의 활동 상태와 뇌파 발생 형태를 파악하기 위해 뇌전도(EEG) 측정을 실시했다. 연구팀은 모국어로 익숙한 단어, 문장을 들려줬을 때와 모국어에서 잘 쓰이지 않는 단어, 생소한 외국어 단어와 문장을 들려줬을 때의 뇌파를 측정했다. 그 결과 모국어로 된 단어나 문장을 들을 때는 뇌파의 변화가 크지 않고 집중도가 떨어졌지만 생소한 단어나 외국어가 들렸을 때는 뇌가 활발하게 활동한다는 사실을 발견했다. 모국어로 된 생소한 단어를 들을 때보다는 처음 듣는 외국어를 들을 때 뇌파가 활발히 움직이고 기억을 담당하는 대뇌피질 부위의 활동이 왕성하다는 사실도 발견했다. 연구진은 모르는 외국어가 들릴 경우 사람은 대뇌피질에서 익숙한 음성이나 단어를 찾게 되는데, 그 과정을 통해 체계적으로 기억하는 방법을 습득할 뿐만 아니라 뇌를 건강하게 유지할 수 있게 한다고 설명했다. ●“약간 어려운 책 읽어도 도움” 릴리 킴파 헬싱키대 인지과학과 교수는 “이번 연구는 새로운 정보가 자극제가 돼 뇌를 유연하게 만든다는 사실을 보여 준 것으로 외국어 공부뿐만 아니라 자신의 수준보다 약간 어려운 책을 읽는 것도 뇌를 젊게 유지하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이른바 드론으로 불리는 무인 항공기를 조종하는 방법은 원격 조종부터 자율 비행까지 다양하게 있다. 그런데 미국에서는 드론을 ‘뇌파’로 조종하고 싶어 하는 것 같다. 애리조나주립대 연구팀이 뇌파로 여러 대의 드론을 동시에 조종하는 기술을 개발하는 데 성공했다. 이 기술은 드론을 조종하는 사람이 뇌전도(EEG)를 측정하는 일종의 헤드셋을 장착해야 한다. 여기에는 128개의 전극이 장착돼 있어 착용자의 뇌 활동이 활성화되는 부분을 측정한다. 즉 사람의 생각을 읽어 분석한다는 것이다. 뇌파로 조종하는 드론은 사실 이전부터 시도됐다. 하지만 이번 기술은 여러 대의 드론을 동시에 바라보고 원하는 동작을 생각하는 것만으로 조작할 수 있다는 것이다. 구체적으로는 각 드론을 서로 가까운 거리로 접근하거나 뿔뿔이 흩어지게 비행하고 지상의 충전 시스템에 착륙시키는 등 이전보다 세밀한 제어를 할 수 있다. 연구진은 현재 기술로는 이 같은 활동을 한 사람이 최대 4대의 드론까지 운용할 수 있다고 말한다. 또 이들은 이번 연구로 인간의 뇌가 이처럼 한꺼번에 여러 드론을 각각 제어하는 작업이 가능하다는 것을 확인했다. 하지만 여러 드론을 동시에 조종하는 작업은 정신에 상당한 피로를 누적시키므로 조종하는 사람은 호흡을 가다듬거나 주먹을 쥐고 상상하는 것을 연구진은 권장하고 있다. 또 우리 인간의 뇌는 복잡하게 얽혀져 있으므로 운용자가 바뀌거나 다른 날 다시 작업할 때는 시스템을 재조정해야만 한다. 이에 대해 파나요티스 아르테미아디스 애리조나주립대 조교수는 “우리 목표는 뇌파로 드론을 비롯한 다양한 로봇을 완벽하게 제어하는 것”이라고 말했다. 또 그는 향후 이 기술을 더욱 발전시켜 여러 사람이 여러 드론을 조작할 수 있도록 발전시킬 생각이라고 밝혔다. 사진=애리조나주립대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간은 본래 자기장을 감지하는 ‘식스센스’(여섯번째 감각, 또는 육감)를 가졌다는 연구결과가 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 캘리포니아공과대학의 조 커슈빙크 박사에 따르면 인간은 다른 동물이나 곤충과 마찬가지로 지구의 자기장을 감지하는 식스센스를 가졌으며, 현재에도 잠재적으로 이를 가지고 있는 것으로 보인다고 밝혔다. 커슈빙크 박사 연구진은 외부 정전기 차단을 위해 기계 장치 주위에 두르는 금속 판인 ‘패러데이 케이지’(faraday cage)와 뇌전도(EEG)모니터 등을 이용해, 인간의 뇌파 중 알파파의 변화를 관찰했다. 뇌파의 진동수에 따라 구분되는 뇌파의 형태 중 하나인 알파파(진동수 9~14Hz)는 주로 명상을 하거나 쉴 때, 일을 마치고 조용히 휴식을 취할 때의 상태다. 연구진은 매우 얇은 알루미늄을 이용해 만든 페러데이 케이지 내부를 암전 상태로 조성한 뒤 실험 참가자를 들어가게 했다. 그리고 다양한 주변 사물에서 오는 자기장을 차단하고 오로지 연구진이 의도한 대로 순수한 지구 자기장을 모방한 회전자기장에만 노출되게 했다. 총 24명의 실험참가자에게 같은 실험을 실시하고 이들의 뇌전도 데이터를 분석한 결과, 회전 자기장이 시계 방향으로 회전할 때에 알파파에 변동이 생기면서 뇌파의 진동수가 낮아지는 것을 확인했다. 커슈빙크 박사는 "이러한 현상은 실험참가자들의 뇌가 자기장을 감지했기 때문에 나타난 변화이며, 동시에 뇌의 신경반응이 수 천 분의 1초 정도 느리게 반응하는 것을 확인했다”면서 “방향, 고도, 위치를 인지하기 위해 자기장을 감지하는 능력인 자기수용(magnetoreception)은 인간이 가진 태초의 여섯 번 째 감각일 가능성이 높다”고 설명했다. 한편 자기장을 감지하는 능력은 조류나 곤충, 혹은 일부 포유류 동물 등이 가지고 있는 것으로 알려졌다. 이 능력을 이용해 하늘에서도 길을 찾거나 주변 완경을 인지할 수 있으며, 여우나 곰 등도 청색광을 인지해서 생체리듬을 포함한 다양한 기능을 조절하는 눈의 크립토크롬을 이용해 자기장을 감지할 수 있다는 사실이 최근 밝혀지기도 했다. 사진= ⓒVasily Merkushev/ 포토리아　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr