뇌파만을 이용해 컴퓨터 화면을 정확하고 빠르게 조작할 수 있는 시스템이 개발돼 학계의 관심을 모으고 있다. NBC 뉴스 등은 31일(현지시간) 미국 스탠포드 대학 연구팀이 신체 마비로 불편함을 겪는 환자들에게 도움이 될 수 있는 새로운 뇌파인식 시스템을 개발했다고 보도했다. 이번 시스템은 신체 마비환자들의 의사소통 및 컴퓨터장치 조작을 한층 수월하게 만들어 줄 것으로 예상된다. 사지마비 환자들을 위한 컴퓨터 타자입력 시스템은 기존에도 개발된 바 있다. 그러나 이들 대부분은 '환자의 머리 및 눈의 움직임을 읽어 작동'하는 방식이기 때문에 그 정확성이 떨어지며 사용자의 피로감을 가중시키는 치명적 단점이 있다. 새로 개발된 방식은 팔을 움직이려고 할 때 발생하는 뇌파를 읽어 이에 맞춰 화면상의 커서를 움직이는 원리. 이 원리를 활용한 장치도 연구된 적이 있지만 정확성이나 반응속도가 많이 떨어졌던 것이 사실. 이런 맹점이 발생하는 이유는 인간의 신체 움직임에 관여하는 뉴런이 수백만 개인데 반해 이 장치들이 한 번에 읽을 수 있는 것은 수백여 개 뉴런 신호뿐이기에 사용자의 의도를 ‘해석’하는데 있어 오차가 생기기 때문이다. 이런 부정확성을 줄이기 위해 연구팀은 원숭이를 이용한 연구를 진행했다. 이들은 원숭이들로 하여금 스크린상의 표적을 손가락으로 가리키도록 하는 실험을 수백 회에 걸쳐 반복하여 이때 감지되는 200~300여 뉴런의 신호유형을 분석했다. 연구팀은 이 과정을 통해 팔을 움직일 때 나타나는 두뇌의 ‘작동패턴’ 데이터를 추출할 수 있었다. 그리고 이 데이터를 통해 뇌파의 감지 및 해석에서 발생하는 오류를 자동으로 수정하는 알고리즘을 만들었다. 결과적으로 연구팀은 직접 손으로 대상을 지시하는 것만큼 정확한 뇌파인식 시스템을 만들어냈었다. 이 시스템을 활용해 원숭이들은 정확한 타겟을 1초에 한 번 꼴로 지시하는 모습을 보여줬는데, 이는 일반적인 ‘독수리타법’에 준하는 타자속도를 낼 수 있다는 의미가 된다. 이전 방식과 달리 눈이나 머리를 계속 움직이는데 따르는 피로감도 없다. 연구팀은 실제로 척추 부상을 입은 사람을 대상으로 실험을 진행하기 위해 미 식품의약국(FDA)의 승인을 받았다. 이 기술이 인간용으로 상용화되기엔 시간이 다소 걸리겠지만, 완료될 경우 여러 환자들의 디지털생활 개선에 도움이 될 전망이다. 연구팀은 전동휠체어 등의 조작에도 이 기술을 접목시킬 수 있을 것으로 보고 있다. 연구를 이끈 크리시나 셰노이 스탠포드대학 전기공학과 교수는 “이번 시스템은 신체마비 환자들의 삶의 질을 대폭 향상해 줄 것이다”고 밝혔다. 이번 연구의 논문은 네이처지의 자매 저널인 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications)에 소개됐다. 사진=ⓒ스탠포드대학교 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

영국 국영방송 BBC가 디지털기술 개발기업인 ‘디스 플레이스’(This Place)와 협력해 생각만으로 채널을 바꿀 수 있는 저렴한 장비를 만들어냈다고 밝혔다. BBC는 직원 10명과 함께 회사 내부에서 실험을 진행했다. 이 실험에서 참가자들은 BBC의 방송 다시보기 서비스 어플리케이션 ‘BBC 아이플레이어’(BBC iPlayer)를 탐색하고 원하는 영상을 재생하는데 성공했다고 전해진다. 헤드셋 형태의 이 장치는 사용자가 무언가에 ‘집중’하거나 ‘명상(집중해제)’을 할 때 생기는 뇌파의 변화를 감지할 수 있는 것으로 알려졌다. BBC 디지털부서의 사이러스 사이한 사업개발부장은 “(실험에서) 일부 직원은 쉽게 성공했고 일부는 어려워했지만 결국엔 모두 원하는 대로 영상을 재생시킬 수 있었다”고 말했다. 사이한은 TV 리모컨을 사용하기가 힘들 정도의 장애를 앓고 있는 사람들에게 앞으로 이 기술이 도움을 줄 것으로 내다보고 있다. 다만 그는 BBC 블로그에 올린 글에서 “아직까지 이 장비는 실험 단계에 있을 뿐이다. 뇌파 감지 기술 자체가 아직 완전히 발달하지 않은 상황인 만큼 지금까지 구현된 기능보다는 앞으로 실현할 기능을 기대하는 편이 좋을 것 같다”고 말하며 아직 갈 길이 멀다는 점을 강조했다. 뇌파로 전자기기를 작동시키는 기술은 최근 점점 더 보편화되는 추세다. 올해 2월에는 국제적 기술 개발 회사인 ‘테크에버’(Tekever)가 뇌파를 읽는 장비를 만들어 드론 조종 실험에 성공하기도 했다. 사진=ⓒBBC 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

영국 국영방송 BBC가 디지털기술 개발기업인 ‘디스 플레이스’(This Place)와 협력해 생각만으로 채널을 바꿀 수 있는 저렴한 장비를 만들어냈다고 밝혔다. BBC는 직원 10명과 함께 회사 내부에서 실험을 진행했다. 이 실험에서 참가자들은 BBC의 방송 다시보기 서비스 어플리케이션 ‘BBC 아이플레이어’(BBC iPlayer)를 탐색하고 원하는 영상을 재생하는데 성공했다고 전해진다. 헤드셋 형태의 이 장치는 사용자가 무언가에 ‘집중’하거나 ‘명상(집중해제)’을 할 때 생기는 뇌파의 변화를 감지할 수 있는 것으로 알려졌다. BBC 디지털부서의 사이러스 사이한 사업개발부장은 “(실험에서) 일부 직원은 쉽게 성공했고 일부는 어려워했지만 결국엔 모두 원하는 대로 영상을 재생시킬 수 있었다”고 말했다. 사이한은 TV 리모컨을 사용하기가 힘들 정도의 장애를 앓고 있는 사람들에게 앞으로 이 기술이 도움을 줄 것으로 내다보고 있다. 다만 그는 BBC 블로그에 올린 글에서 “아직까지 이 장비는 실험 단계에 있을 뿐이다. 뇌파 감지 기술 자체가 아직 완전히 발달하지 않은 상황인 만큼 지금까지 구현된 기능보다는 앞으로 실현할 기능을 기대하는 편이 좋을 것 같다”고 말하며 아직 갈 길이 멀다는 점을 강조했다. 뇌파로 전자기기를 작동시키는 기술은 최근 점점 더 보편화되는 추세다. 올해 2월에는 국제적 기술 개발 회사인 ‘테크에버’(Tekever)가 뇌파를 읽는 장비를 만들어 드론 조종 실험에 성공하기도 했다. 사진=ⓒBBC 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

영국 국영방송 BBC가 디지털기술 개발기업인 ‘디스 플레이스’(This Place)와 협력해 생각만으로 채널을 바꿀 수 있는 저렴한 장비를 만들어냈다고 밝혔다. BBC는 직원 10명과 함께 회사 내부에서 실험을 진행했다. 이 실험에서 참가자들은 BBC의 방송 다시보기 서비스 어플리케이션 ‘BBC 아이플레이어’(BBC iPlayer)를 탐색하고 원하는 영상을 재생하는데 성공했다고 전해진다. 헤드셋 형태의 이 장치는 사용자가 무언가에 ‘집중’하거나 ‘명상(집중해제)’을 할 때 생기는 뇌파의 변화를 감지할 수 있는 것으로 알려졌다. BBC 디지털부서의 사이러스 사이한 사업개발부장은 “(실험에서) 일부 직원은 쉽게 성공했고 일부는 어려워했지만 결국엔 모두 원하는 대로 영상을 재생시킬 수 있었다”고 말했다. 사이한은 TV 리모컨을 사용하기가 힘들 정도의 장애를 앓고 있는 사람들에게 앞으로 이 기술이 도움을 줄 것으로 내다보고 있다. 다만 그는 BBC 블로그에 올린 글에서 “아직까지 이 장비는 실험 단계에 있을 뿐이다. 뇌파 감지 기술 자체가 아직 완전히 발달하지 않은 상황인 만큼 지금까지 구현된 기능보다는 앞으로 실현할 기능을 기대하는 편이 좋을 것 같다”고 말하며 아직 갈 길이 멀다는 점을 강조했다. 뇌파로 전자기기를 작동시키는 기술은 최근 점점 더 보편화되는 추세다. 올해 2월에는 국제적 기술 개발 회사인 ‘테크에버’(Tekever)가 뇌파를 읽는 장비를 만들어 드론 조종 실험에 성공하기도 했다. 사진=ⓒBBC 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

모차르트의 음악을 들으면 지능이 좋아진다는 ‘모차르트 효과’가 입증된 것일지도 모르겠다. 모차르트 음악을 감상하면 뇌 기능이 향상되는 것이 뇌파 측정 실험을 통해 확인됐다. 이탈리아 로마 라 사피엔차 대학 연구진이 평균 나이 33세인 건강한 젊은층 10명과 평균 나이 85세인 건강한 노인층 10명, 그리고 평균 나이 77세인 인지기능이 떨어진 노인층 10명을 대상으로 뇌파(EEG)를 조사했다. 연구진은 이 실험에서 참가자들에게 모차르트의 ‘2대의 피아노를 위한 소나타 D장조 K.448’과 베토벤의 ‘엘리제를 위하여’를 각각 들려주고 전후 뇌파를 기록했다. 그 결과, 인지기능이 떨어지지 않은 두 그룹 모두 모차르트의 음악을 들었을 때 뇌가 활성화되는 것으로 나타났다. 구체적으로는 알파파 세기와 중파(MF) 빈도가 활발해졌다. 이런 뇌파 패턴은 지능지수(IQ)와 기억력, 인지 기능 등의 향상으로 이어질 수 있다. 반면 베토벤의 음악을 들었을 때는 이런 변화가 일어나지 않았다. 이에 대해 연구진은 “모차르트의 소나타는 대뇌피질 조직에 긍정적으로 작용하는 힘이 있다”고 말했다. 이런 차이는 이번 연구에서 밝혀지지 않았다. 그렇지만 이번 연구는 1993년 미국 캘리포니아대의 프란세스 라우셔 교수팀이 주장한 모차르트 이론을 지지한다. 이 이론은 모차르트 음악을 듣기만 해도 뇌의 활동이 촉진돼 지능이 향상된다는 것이다. 하지만 이 이론은 이후 여러 실험에서 그 효과가 입증되지 않아 거의 지지를 받지 못해왔다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘의식과 인지’(Consciousness and Cognition) 온라인판 최신호(5월 29일자)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), 의식과 인지 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

모차르트의 음악을 들으면 지능이 좋아진다는 ‘모차르트 효과’가 입증된 것일지도 모르겠다. 모차르트 음악을 감상하면 뇌 기능이 향상되는 것이 뇌파 측정 실험을 통해 확인됐다. 이탈리아 로마 라 사피엔차 대학 연구진이 평균 나이 33세인 건강한 젊은층 10명과 평균 나이 85세인 건강한 노인층 10명, 그리고 평균 나이 77세인 인지기능이 떨어진 노인층 10명을 대상으로 뇌파(EEG)를 조사했다. 연구진은 이 실험에서 참가자들에게 모차르트의 ‘2대의 피아노를 위한 소나타 D장조 K.448’과 베토벤의 ‘엘리제를 위하여’를 각각 들려주고 전후 뇌파를 기록했다. 그 결과, 인지기능이 떨어지지 않은 두 그룹 모두 모차르트의 음악을 들었을 때 뇌가 활성화되는 것으로 나타났다. 구체적으로는 알파파 세기와 중파(MF) 빈도가 활발해졌다. 이런 뇌파 패턴은 지능지수(IQ)와 기억력, 인지 기능 등의 향상으로 이어질 수 있다. 반면 베토벤의 음악을 들었을 때는 이런 변화가 일어나지 않았다. 이에 대해 연구진은 “모차르트의 소나타는 대뇌피질 조직에 긍정적으로 작용하는 힘이 있다”고 말했다. 이런 차이는 이번 연구에서 밝혀지지 않았다. 그렇지만 이번 연구는 1993년 미국 캘리포니아대의 프란세스 라우셔 교수팀이 주장한 모차르트 이론을 지지한다. 이 이론은 모차르트 음악을 듣기만 해도 뇌의 활동이 촉진돼 지능이 향상된다는 것이다. 하지만 이 이론은 이후 여러 실험에서 그 효과가 입증되지 않아 거의 지지를 받지 못해왔다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘의식과 인지’(Consciousness and Cognition) 온라인판 최신호(5월 29일자)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), 의식과 인지 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

은행 계좌나 이메일 등에 필요한 비밀번호를 기억하지 않아도 될 날이 머지않은 듯하다. 과학자들이 특정 단어에 대한 뇌 반응에는 개인 차이가 있어 비밀번호를 대신할 수 있다는 결과를 발표했다. ‘브레인프린트’(Brainprint)라고 불리는 이 방법은 악의적으로 도용 가능한 지문이나 홍채 등 생체 인식을 대신할 것으로 기대된다. 미국 빙햄턴대 등 공동 연구진은 참가자 45명을 대상으로 FBI나 DVD 등 머리글자가 쓰인 약어 목록을 읽게 하고 그때의 뇌 반응을 분석했다. 그 결과, 각 참가자의 뇌는 각 단어에 대해 다른 반응을 보였는데 컴퓨터가 94%의 정확도로 개인을 식별할 수 있는 수준이었다. “이는 개인의 뇌파가 보안체계나 개인 인증 등에 사용할 수 있음을 보여주는 것”이라고 연구진은 말했다. 오늘날 스마트폰에 쓰이는 지문 등 생체 인식에는 여러 방법이 실용화되고 있다. 연구를 이끈 사라 라슬로 박사는 “지문 등 생체 인식은 도용당했다고 해서 새로운 것을 만들 수 없다. 하지만 ‘브레인프린트’는 단어를 바꿔 재설정할 수 있는 장점이 있다”고 말했다. 그런데 이런 기능을 활용한 보안체계가 곧바로 스마트폰 등 실생활에 적용될지는 아직 알 수 없는 듯하다. 하지만 국방부나 군사 기지 등 높은 보안 수준을 요구하는 시설에는 이 기술이 먼저 도입될 가능성이 있다고 외신들은 전하고 있다. 한편 이번 성과는 국제 학술지 ‘뉴로컴퓨팅’(Neurocomputing) 최근호(5월 6일자)에 게재됐다. 사진=페이스북 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

평소 비디오 게임을 즐겨하는 사람이라면 유념해야 할 만한 소식이다. 최근 캐나다 몬트리올 대학 연구팀이 '콜 오브 듀티' 같은 액션 비디오 게임을 즐겨하면 말년에 정신 질환을 앓게 될 확률이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 　　 연구팀의 이같은 결과는 26명의 게이머와 33명의 비 게이머를 대상으로 가상 미로에서 물건을 회수하는 실험을 실시해 얻어졌다. 이들의 뇌파와 안구의 움직임을 분석해 비교한 결과 게이머의 경우 미상핵을 비게이머에 비해 두배 가까이 더 사용하는 것으로 드러났다. 이와 반대로 비게이머는 과제를 수행하기 위해 뇌에서 기억과 공간을 관장하는 부위인 해마(hippocampus)에 의지하는 것으로 드러났다. 미상핵(caudate nucleus)은 대뇌반구의 기저부에 있는 회백질 덩어리로 보상과 약물, 알코올 중독등이 이와 관련이 깊다. 문제는 게이머가 이 미상핵을 주요하게 사용하게 되면 장차 회백질(grey matter)의 감소를 이끈다는 것. 회백질은 정보처리와 인지기능 등을 담당하며 그 양이 많을수록 기억력이나 학습능력이 높아진다. 연구를 이끈 그레고리 웨스트 박사는 "해마를 활성화시키는 비게이머와 달리 회백질을 줄이는 게이머는 향후 알츠하이머 등 각종 정신질환에 걸릴 확률이 높아진다는 추론이 가능한 셈" 이라고 실험결과를 설명했다. 그러나 박사는 "비디오 게임이 시각 주의력과 뇌 감각운동기능을 향상시키는데 효율적이라는 다른 연구결과도 있다" 면서 "비디오 게임이 해마와 미상핵에 어떤 직접적 영향을 미치는지 추가적이고 장기적인 연구가 필요하다"고 밝혔다. 　 이번 연구결과는 ‘영국왕립학회보’(Journal Proceedings of the Royal Society B) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

평소 비디오 게임을 즐겨하는 사람이라면 유념해야 할 만한 소식이다. 최근 캐나다 몬트리올 대학 연구팀이 '콜 오브 듀티' 같은 액션 비디오 게임을 즐겨하면 말년에 정신 질환을 앓게 될 확률이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 　　 연구팀의 이같은 결과는 26명의 게이머와 33명의 비 게이머를 대상으로 가상 미로에서 물건을 회수하는 실험을 실시해 얻어졌다. 이들의 뇌파와 안구의 움직임을 분석해 비교한 결과 게이머의 경우 미상핵을 비게이머에 비해 두배 가까이 더 사용하는 것으로 드러났다. 이와 반대로 비게이머는 과제를 수행하기 위해 뇌에서 기억과 공간을 관장하는 부위인 해마(hippocampus)에 의지하는 것으로 드러났다. 미상핵(caudate nucleus)은 대뇌반구의 기저부에 있는 회백질 덩어리로 보상과 약물, 알코올 중독등이 이와 관련이 깊다. 문제는 게이머가 이 미상핵을 주요하게 사용하게 되면 장차 회백질(grey matter)의 감소를 이끈다는 것. 회백질은 정보처리와 인지기능 등을 담당하며 그 양이 많을수록 기억력이나 학습능력이 높아진다. 연구를 이끈 그레고리 웨스트 박사는 "해마를 활성화시키는 비게이머와 달리 회백질을 줄이는 게이머는 향후 알츠하이머 등 각종 정신질환에 걸릴 확률이 높아진다는 추론이 가능한 셈" 이라고 실험결과를 설명했다. 그러나 박사는 "비디오 게임이 시각 주의력과 뇌 감각운동기능을 향상시키는데 효율적이라는 다른 연구결과도 있다" 면서 "비디오 게임이 해마와 미상핵에 어떤 직접적 영향을 미치는지 추가적이고 장기적인 연구가 필요하다"고 밝혔다. 　 이번 연구결과는 ‘영국왕립학회보’(Journal Proceedings of the Royal Society B) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

평소 비디오 게임을 즐겨하는 사람이라면 유념해야 할 만한 소식이다. 최근 캐나다 몬트리올 대학 연구팀이 '콜 오브 듀티' 같은 액션 비디오 게임을 즐겨하면 말년에 정신 질환을 앓게 될 확률이 높아진다는 연구결과를 발표했다. 　　 연구팀의 이같은 결과는 26명의 게이머와 33명의 비 게이머를 대상으로 가상 미로에서 물건을 회수하는 실험을 실시해 얻어졌다. 이들의 뇌파와 안구의 움직임을 분석해 비교한 결과 게이머의 경우 미상핵을 비게이머에 비해 두배 가까이 더 사용하는 것으로 드러났다. 이와 반대로 비게이머는 과제를 수행하기 위해 뇌에서 기억과 공간을 관장하는 부위인 해마(hippocampus)에 의지하는 것으로 드러났다. 미상핵(caudate nucleus)은 대뇌반구의 기저부에 있는 회백질 덩어리로 보상과 약물, 알코올 중독등이 이와 관련이 깊다. 문제는 게이머가 이 미상핵을 주요하게 사용하게 되면 장차 회백질(grey matter)의 감소를 이끈다는 것. 회백질은 정보처리와 인지기능 등을 담당하며 그 양이 많을수록 기억력이나 학습능력이 높아진다. 연구를 이끈 그레고리 웨스트 박사는 "해마를 활성화시키는 비게이머와 달리 회백질을 줄이는 게이머는 향후 알츠하이머 등 각종 정신질환에 걸릴 확률이 높아진다는 추론이 가능한 셈" 이라고 실험결과를 설명했다. 그러나 박사는 "비디오 게임이 시각 주의력과 뇌 감각운동기능을 향상시키는데 효율적이라는 다른 연구결과도 있다" 면서 "비디오 게임이 해마와 미상핵에 어떤 직접적 영향을 미치는지 추가적이고 장기적인 연구가 필요하다"고 밝혔다. 　 이번 연구결과는 ‘영국왕립학회보’(Journal Proceedings of the Royal Society B) 최신호에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

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

오후가 되면 무기력하고 집중할 수 없다면 다크 초콜릿을 섭취해보는 것이 좋을 듯하다. 미국 노던애리조나대 래리 스티븐스 교수팀이 무기력할 때 다크 초콜릿을 먹으면 집중력과 주의력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 활기를 불어넣을 수 있는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 또 혈압을 낮출 수 있는 초콜릿 제조법까지 개발했다. 연구팀은 18~25세 대학생 122명을 대상으로, 초콜릿을 섭취했을 때 사고력과 기억력이 향상하는지 확인하기 위해 뇌파검사(EEG)를 시행했다. 각 참가자는 자신의 몸무게 1kg당 다크 초콜릿 1g을 받았다. 즉 어떤 참가자의 체중이 63kg이라면 그는 초콜릿 63g을 받았다는 것이다. 또한 참가자 중 일부는 대조군으로 우유와 설탕 함량이 높은 일반적인 초콜릿을 받았다. 그 결과, 카카오 함량이 60%인 초콜릿을 섭취한 그룹이 플라시보 간식(일반 초콜릿)을 먹은 이들보다 주의력과 집중력이 더 높아지는 것으로 나타났다. 이에 대해 스티븐스 교수는 “대부분 사람, 특히 학생들은 오후가 되면 나른해지고 집중력이 떨어질 수 있으므로 카카오 함량이 높은 초콜릿을 먹으면 집중력을 높일 수 있다”고 설명했다. 또 그는 카카오 함량이 높은 다크 초콜릿만이 집중력과 주의력을 높일 수 있었다고 말했다. 즉 설탕과 우유 함량이 높은 일반적인 초콜릿은 그런 효과를 볼 수 없다는 것. 초콜릿은 이미 오래전부터 혈관을 넓히고 혈압을 낮출 수 있는 것으로 알려졌다. 하지만 다크 초콜릿의 경우 일시적으로 혈압이 상승하는 현상이 실험을 통해 확인됐다. 따라서 연구팀은 혈압 상승 없이 집중력을 향상할 수 있는 초콜릿 찾기에 나섰다. 이들은 한 실험에서 카카오 60% 초콜릿과 녹차에 많이 들어있는 아미노산인 L-테아닌을 넣은 새로운 초콜릿이 혈압을 낮추는 것을 확인했다. 스티븐스 교수는 “L-테아닌은 혈압을 낮추고 뇌에서 알파파를 증진해 마음을 편안하게 하고 의식을 집중시킬 수 있는 정말 매력적인 성분”이라면서 “이 성분이 혈압을 일시적으로 높이는 초콜릿의 단기 효과를 상쇄하리라 생각했다”고 말했다. 하지만 아쉽게도 이런 배합은 상용화가 되지 않아 시중에서 구할 수 없다. 만일 이 초콜릿이 시중에 나온다면 고혈압 환자들에게도 도움이 될 수 있다고 연구팀은 기대하고 있다. 스티븐스 교수는 “사람들은 일반적으로 초콜릿을 먹어서 건강해질 것으로 생각하지 않지만, L-테아닌을 첨가한 다크 초콜릿은 혈압을 낮추고 잠재적으로 심장에 좋을 수 있다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오후가 되면 무기력하고 집중할 수 없다면 다크 초콜릿을 섭취해보는 것이 좋을 듯하다. 미국 노던애리조나대 래리 스티븐스 교수팀이 무기력할 때 다크 초콜릿을 먹으면 집중력과 주의력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 활기를 불어넣을 수 있는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 또 혈압을 낮출 수 있는 초콜릿 제조법까지 개발했다. 연구팀은 18~25세 대학생 122명을 대상으로, 초콜릿을 섭취했을 때 사고력과 기억력이 향상하는지 확인하기 위해 뇌파검사(EEG)를 시행했다. 각 참가자는 자신의 몸무게 1kg당 다크 초콜릿 1g을 받았다. 즉 어떤 참가자의 체중이 63kg이라면 그는 초콜릿 63g을 받았다는 것이다. 또한 참가자 중 일부는 대조군으로 우유와 설탕 함량이 높은 일반적인 초콜릿을 받았다. 그 결과, 카카오 함량이 60%인 초콜릿을 섭취한 그룹이 플라시보 간식(일반 초콜릿)을 먹은 이들보다 주의력과 집중력이 더 높아지는 것으로 나타났다. 이에 대해 스티븐스 교수는 “대부분 사람, 특히 학생들은 오후가 되면 나른해지고 집중력이 떨어질 수 있으므로 카카오 함량이 높은 초콜릿을 먹으면 집중력을 높일 수 있다”고 설명했다. 또 그는 카카오 함량이 높은 다크 초콜릿만이 집중력과 주의력을 높일 수 있었다고 말했다. 즉 설탕과 우유 함량이 높은 일반적인 초콜릿은 그런 효과를 볼 수 없다는 것. 초콜릿은 이미 오래전부터 혈관을 넓히고 혈압을 낮출 수 있는 것으로 알려졌다. 하지만 다크 초콜릿의 경우 일시적으로 혈압이 상승하는 현상이 실험을 통해 확인됐다. 따라서 연구팀은 혈압 상승 없이 집중력을 향상할 수 있는 초콜릿 찾기에 나섰다. 이들은 한 실험에서 카카오 60% 초콜릿과 녹차에 많이 들어있는 아미노산인 L-테아닌을 넣은 새로운 초콜릿이 혈압을 낮추는 것을 확인했다. 스티븐스 교수는 “L-테아닌은 혈압을 낮추고 뇌에서 알파파를 증진해 마음을 편안하게 하고 의식을 집중시킬 수 있는 정말 매력적인 성분”이라면서 “이 성분이 혈압을 일시적으로 높이는 초콜릿의 단기 효과를 상쇄하리라 생각했다”고 말했다. 하지만 아쉽게도 이런 배합은 상용화가 되지 않아 시중에서 구할 수 없다. 만일 이 초콜릿이 시중에 나온다면 고혈압 환자들에게도 도움이 될 수 있다고 연구팀은 기대하고 있다. 스티븐스 교수는 “사람들은 일반적으로 초콜릿을 먹어서 건강해질 것으로 생각하지 않지만, L-테아닌을 첨가한 다크 초콜릿은 혈압을 낮추고 잠재적으로 심장에 좋을 수 있다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

서울신문은 지난달 17일 스마트폰 사용이 유아의 뇌 발달에 끼치는 영향을 알아보기 위해 정신과 전문 의료기관에 의뢰해 평소 스마트폰 중독이 우려되는 김재성(5세·가명)군의 두뇌기능검사를 진행했다. 김군 부모의 동의 아래 진행된 검사 결과 집중력과 감정 조절 등을 담당하는 전(前)전두엽의 기능이 약화돼 있는 것으로 나타났다. 과다한 스마트기기 사용이 뇌에 악영향을 끼쳤을 가능성이 큰 것으로 분석된다. 이는 스마트폰 사용량이 많은 유아일수록 화를 잘 참지 못하거나 짜증을 내는 등 감정을 조절하는 능력이 떨어진다는 가톨릭대학교 심리학과 발달심리연구실의 유아 설문조사 결과를 뒷받침하는 내용이기도 하다. 김군은 이날 오후 3시 서울 강남구 신사동에 있는 BR집중력의원(원장 전열정)에서 뇌파 측정 기계인 뉴로피드백 장비를 통해 배경뇌파와 학습뇌파를 검사했다. 두피에 전극을 붙여 뇌의 전기적 활동을 측정하는 것으로 20여분간 진행됐다. 배경뇌파는 편안한 상태의 뇌파를, 학습뇌파는 컴퓨터 화면에 제시된 과제를 풀 때의 뇌파를 측정한 것으로 측정 부위의 뇌파 분포를 통해 뇌의 기능을 파악할 수 있다. 이후 전열정 원장은 김군과 어머니 백지은(가명)씨를 상대로 평소 생활 습관과 기분 상태, 스마트기기 사용 행태 등에 대한 상담을 각각 진행했다. 배경뇌파 검사 결과 나타난 김군의 뇌파<사진1>를 보면 전전두엽이 위치한 대뇌 반구 전방이 파란색을 띠고 있다. 뇌의 안정감 등을 나타내는 알파파 수치가 그래픽상 30정도로 떨어져 있는 것이다. 정상적인 두뇌<사진2>는 그래픽상 40에 해당하는 초록색을 띠고 있다. 40을 기준으로 수치가 떨어질수록 집중력과 감정 조절 기능이 약화된 것이고, 반대로 40보다 수치가 높아지면 압박감 등을 크게 느끼고 있는 것으로 해석된다. 전 원장은 “전전두엽의 기능이 떨어져 있어 조절력과 집중력이 낮은 것으로 측정됐다”며 “김군이 어리기 때문에 앞으로 개발 가능성이 있다는 점을 감안하더라도 스마트폰이나 TV에 계속 노출된다면 중독에 빠지면서 점점 더 자극적인 것이 아니면 집중을 못할 수도 있다”고 설명했다. 김군은 상담을 받는 도중에도 자리에 가만히 앉아 있지 못하고 산만하게 주변을 왔다 갔다 하는 모습을 보였다. 다만 학습뇌파 측정 결과 외부 자극을 감지하는 인지 강도와 속도, 좌뇌우뇌 활성도, 스트레스 등은 평균 범주에 속해 문제가 없는 것으로 나타났다. 전 원장은 “스마트폰을 과다하게 사용했지만 그 기간이 짧고 현재는 끊은 상태이기 때문에 아직까지 다른 뇌 기능에 영향을 준 것으로 보이지는 않는다”고 밝혔다. 김군은 지난해 6월 엄마의 스마트폰을 처음 접한 이후 갈수록 사용 시간이 늘어 지난해 말에 이르러서는 거의 온종일 스마트폰을 붙들고 있을 정도로 증상이 심각해졌다. 올해 초 인터넷중독예방상담센터에서 정기적 상담을 받으면서 스마트폰 사용을 중단했지만 요즘에는 TV에 집착하는 증세를 보이고 있다. 지은씨는 “유치원 가기 전에 일어나면 리모컨부터 찾는다”면서 “누나들이 와도 리모컨을 안 주려고 한다”고 말했다. 김군은 오후 2시쯤 유치원에서 귀가해 잘 때까지 TV를 보는 경우가 많다. 결국 김군은 아직 디지털 중독 단계까지는 아니지만, 제대로 된 놀거리를 찾지 못해 스마트폰이나 TV에 집착하고 있다는 진단이 나왔다. 김군은 ‘집에 오면 주로 무엇을 하고 노느냐’는 질문에 “집에 엄마 빼고 아무도 없어서 TV를 봐요. 누나들이 와도 TV를 보고 그랬어요”라고 답했다. 김군에게 아무도 관심을 갖지 않고 주로 홀로 있다 보니 스마트폰이나 TV를 보는 시간이 많아졌고, 그러면서 점점 자극에 익숙해져 더 많은 자극을 필요로 하게 됐다는 추론이 가능하다. 전 원장은 “김군이 게임이나 TV를 찾는 이유는 놀거리가 마땅히 없는 탓이 크다”면서 “아직 중독 단계는 아니지만 상태를 악화시키지 않기 위해선 이제부터라도 많이 놀아 줘야 한다. 스마트폰 말고 아이가 빠질 수 있는 다른 놀거리를 마련해 줘야 한다”고 강조했다. 가족이 적극적으로 나서 김군에게 관심을 쏟아야 한다는 것이다. 전 원장은 “김군과 얘기해 본 결과 아이가 혼자 놀 때가 많다”면서 “현재 김군의 어머니가 체력이 달리고 어떻게 아이와 놀아 줘야 할지 방법을 잘 모를 수도 있지만 노력이 필요하다”고 조언했다. 그러면서 “어머니가 김군과 놀이터에서 같이 놀아 주는 것만으로도 큰 도움이 될 수 있다”며 “어머니의 체력 확보가 첫 번째라는 생각이 든다”고 덧붙였다. 지은씨도 육아에 대한 어려움을 토로했다. 그는 “딸만 키우다가 남자아이를 키우려다 보니 벅찼다. 아이가 내가 잘 놀아 주지 않아서 이렇게 됐다는 사실에 놀랐다”며 “앞으로는 아이와 놀이터 등에서 야외 활동을 많이 해야겠다”고 말했다. 전 원장은 “성인이 괴롭거나 답답한 일이 있을 때 술을 마시며 해방구를 찾듯 아이들에게는 스마트폰이 그런 존재가 될 수 있다”면서 “아이들이 스마트폰에 집착하는 증세를 보일 때 단순히 중독이라고 결론짓기보다는 무엇이 문제인가 원인을 곰곰이 따져 봐야 한다”고 조언했다. 송수연 기자 songsy@seoul.co.kr

당신이 긴장을 풀고 싶을 때 따뜻한 차 한 잔은 완벽한 선택일 듯하다. 차를 마시는 것은 휴식이 될 뿐만 아니라 두뇌의 능력을 향상한다는 연구결과가 나왔다. 영국 뉴캐슬대 연구팀은 녹차나 홍차를 마시면 30분 안에 기억력이나 의사결정과 관련한 뇌의 신경 활동을 현저하게 증가하는 것을 발견했다. 아직 이런 효과를 일으키는 성분이 어떤 것인지는 밝혀지지 않았다. 하지만 이전 연구를 통해 플라보노이드라는 항산화물질이 중추적인 역할을 할 것으로 여겨지고 있다. 이런 플로보노이드는 이미 염증을 조절하고 혈관 기능을 향상하며 동맥이 막히는 것을 완화하는 것으로 밝혀지고 있다. 이번 연구에서는 차가 다양한 신경 기능에 어떤 효과를 미치는지 확인하기 위한 것으로 연구팀은 일반인 8명을 대상으로 그들의 뇌파 유형을 분석했다. 연구팀은 사람들이 차를 마시기 전과 후에 나타나는 뇌파를 측정했고 세 가지 뇌파 변화를 확인했다. 홍차나 녹차를 마신 사람들은 30분~1시간 안에 세타파가 현저하게 상승했다. 즉 이런 차가 인지 기능을 향상하는 것과 연관된 뇌의 신경 활동을 자극했다는 것이다. 또 이보다는 덜 하지만, 각성과 기억, 논리적 추론과 연관성이 있는 알파파와 베타파도 증가했다. 연구를 이끈 에드워드 오켈로 박사는 “차는 집중력을 향상하고 정신을 맑게 하며 긴장을 완화하는 등 많은 정신적 혜택과 연관성이 있다”고 말했다. 이어 “이번 결과는 차를 마시는 것으로 나타나는 혜택에 추가 증거를 제공한다”고 덧붙였다. 또 그는 “차를 마시기 전보다 세타파가 크게 향상하는 것은 인지 기능과 각성, 긴장 완화에 중추적인 영향을 보여주는 신호가 될 수 있다”고 말했다. 이전 연구는 하루에 차를 3, 4잔 마시면 심장 발작 위험을 줄일 수 있는 것을 보여줬다. 또 제2형 당뇨병을 예방하거나 완화할 수 있다. 이 밖에도 차 속에 있는 항산화물질은 노화의 어떤 효과를 중단할 뿐만 아니라 스트레스 수치를 낮추고 비만 세포의 성장을 줄여 비만 예방에도 도움이 되는 것으로 알려졌다. 한편 이번 연구결과는 ‘영양 신경과학’(Nutritional Neuroscience) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

당신이 긴장을 풀고 싶을 때 따뜻한 차 한 잔은 완벽한 선택일 듯하다. 차를 마시는 것은 휴식이 될 뿐만 아니라 두뇌의 능력을 향상한다는 연구결과가 나왔다. 영국 뉴캐슬대 연구팀은 녹차나 홍차를 마시면 30분 안에 기억력이나 의사결정과 관련한 뇌의 신경 활동을 현저하게 증가하는 것을 발견했다. 아직 이런 효과를 일으키는 성분이 어떤 것인지는 밝혀지지 않았다. 하지만 이전 연구를 통해 플라보노이드라는 항산화물질이 중추적인 역할을 할 것으로 여겨지고 있다. 이런 플로보노이드는 이미 염증을 조절하고 혈관 기능을 향상하며 동맥이 막히는 것을 완화하는 것으로 밝혀지고 있다. 이번 연구에서는 차가 다양한 신경 기능에 어떤 효과를 미치는지 확인하기 위한 것으로 연구팀은 일반인 8명을 대상으로 그들의 뇌파 유형을 분석했다. 연구팀은 사람들이 차를 마시기 전과 후에 나타나는 뇌파를 측정했고 세 가지 뇌파 변화를 확인했다. 홍차나 녹차를 마신 사람들은 30분~1시간 안에 세타파가 현저하게 상승했다. 즉 이런 차가 인지 기능을 향상하는 것과 연관된 뇌의 신경 활동을 자극했다는 것이다. 또 이보다는 덜 하지만, 각성과 기억, 논리적 추론과 연관성이 있는 알파파와 베타파도 증가했다. 연구를 이끈 에드워드 오켈로 박사는 “차는 집중력을 향상하고 정신을 맑게 하며 긴장을 완화하는 등 많은 정신적 혜택과 연관성이 있다”고 말했다. 이어 “이번 결과는 차를 마시는 것으로 나타나는 혜택에 추가 증거를 제공한다”고 덧붙였다. 또 그는 “차를 마시기 전보다 세타파가 크게 향상하는 것은 인지 기능과 각성, 긴장 완화에 중추적인 영향을 보여주는 신호가 될 수 있다”고 말했다. 이전 연구는 하루에 차를 3, 4잔 마시면 심장 발작 위험을 줄일 수 있는 것을 보여줬다. 또 제2형 당뇨병을 예방하거나 완화할 수 있다. 이 밖에도 차 속에 있는 항산화물질은 노화의 어떤 효과를 중단할 뿐만 아니라 스트레스 수치를 낮추고 비만 세포의 성장을 줄여 비만 예방에도 도움이 되는 것으로 알려졌다. 한편 이번 연구결과는 ‘영양 신경과학’(Nutritional Neuroscience) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국군이 뇌로 제어하는 로봇을 개발해 이목이 쏠리고 있다. 중국 CCTV 등 현지매체에 따르면, 중국 국방과학기술대학(NUDT)의 리우야둥(刘亚东) 교수팀이 인간 뇌파를 로봇제어 신호로 변환해 뇌로 직접 로봇을 제어하고 조종하는데 성공했다. 연구를 이끈 이 대학의 기계전기공학·자동화대학원 박사과정 학생인 장쥔(姜俊)은 “뇌파 측정용 헬멧은 뇌파를 컴퓨터로 전송한다”며 “컴퓨터를 통해 생각을 로봇제어신호로 변환해 무선장치로 전송한다”고 설명했다. 이어 “이렇게 하면 로봇을 조종해 전후좌우는 물론 곡선 같은 움직임도 보일 수 있다”고 덧붙였다. 뇌파를 이용한 로봇 제어는 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 가까운 미래에는 뇌파로 문 열거나 주방 가전제품을 가동하고, 휠체어를 움직이거나 자동차를 운전하는 것도 할 수 있다. 하지만 중국군은 뇌파 제어 기술을 군사력 증강에 활용할 뜻을 내비치고 있다. 군 관계자는 “앞으로 군용 뇌 제어 로봇을 개발하고 전 부대와 장비를 뇌로 조종함과 동시에 뇌에 의해 정보 교류를 통제할 수 있게 될 것”이라고 밝혔다. 즉 미래에는 전쟁이 일어나면 뇌로 제어하는 장갑차와 전투기 등을 파견해 인력 손실을 줄일 수 있다는 것이다. NUDT는 이미 뇌로 제어하는 자율운전 자동차도 개발했으며 도로에서의 운전을 통해 앞으로 장갑차 등을 제어하는 기술의 기초를 다지고 있는 것으로 전해졌다. 사진=CCTV 방송 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국군이 뇌로 제어하는 로봇을 개발해 이목이 쏠리고 있다. 중국 CCTV 등 현지매체에 따르면, 중국 국방과학기술대학(NUDT)의 리우야둥(刘亚东) 교수팀이 인간 뇌파를 로봇제어 신호로 변환해 뇌로 직접 로봇을 제어하고 조종하는데 성공했다. 연구를 이끈 이 대학의 기계전기공학·자동화대학원 박사과정 학생인 장쥔(姜俊)은 “뇌파 측정용 헬멧은 뇌파를 컴퓨터로 전송한다”며 “컴퓨터를 통해 생각을 로봇제어신호로 변환해 무선장치로 전송한다”고 설명했다. 이어 “이렇게 하면 로봇을 조종해 전후좌우는 물론 곡선 같은 움직임도 보일 수 있다”고 덧붙였다. 뇌파를 이용한 로봇 제어는 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 가까운 미래에는 뇌파로 문 열거나 주방 가전제품을 가동하고, 휠체어를 움직이거나 자동차를 운전하는 것도 할 수 있다. 하지만 중국군은 뇌파 제어 기술을 군사력 증강에 활용할 뜻을 내비치고 있다. 군 관계자는 “앞으로 군용 뇌 제어 로봇을 개발하고 전 부대와 장비를 뇌로 조종함과 동시에 뇌에 의해 정보 교류를 통제할 수 있게 될 것”이라고 밝혔다. 즉 미래에는 전쟁이 일어나면 뇌로 제어하는 장갑차와 전투기 등을 파견해 인력 손실을 줄일 수 있다는 것이다. NUDT는 이미 뇌로 제어하는 자율운전 자동차도 개발했으며 도로에서의 운전을 통해 앞으로 장갑차 등을 제어하는 기술의 기초를 다지고 있는 것으로 전해졌다. 사진=CCTV 방송 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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

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