역사적으로 위대한 업적을 남긴 예술가나 사상가 중 일부는 심각할 정도로 주의가 산만했다. 예를 들어 프랑스 소설가 마르셀 프루스트는 코르크로 밀폐한 밀실을 만들어 그 안에서 작품을 썼는데 이는 그가 소음을 무시할 수 없는 성격인 것을 잘 알았기 때문이다. 또 독일 소설가 프란츠 카프카나 영국 생물학자 찰스 다윈 역시 주의가 산만하기 쉬운 성향을 지녔던 것으로 유명하다. 그런데 이처럼 뛰어난 예술성이나 지식을 가진 것이 주의가 산만하기 쉬운 것과 어떤 연관성이 있는 것일까. 이런 의문에 미국 심리학자들이 실험을 통해 주의가 산만한 사람들이 그렇지 않은 이들보다 창의력이 높을 수 있음을 밝혀냈다. 미국 노스웨스턴대 연구팀이 실험 참가자 97명을 대상으로 창의력 측정 문제와 실생활 관련 예술·과학 문제를 내 테스트했다. 이들이 문제를 푸는 사이 짧고 나직한 경고음을 울려 그들 뇌에서 나타나는 전기 반응을 기록했다. 그 결과, 창의성 점수가 높은 사람의 뇌는 경고음에 민감하게 반응했지만 창의성 점수가 낮은 사람은 경고음에 별다른 뇌파 변화가 나타나지 않았다. 문제 풀이에 집중해 경고음을 인식하지 못한 것이다. 이는 우리 뇌가 처리하는 정보의 양을 스스로 조절하는 ‘감각 게이팅’(sensory gating) 때문. 일반인의 뇌는 감각 게이팅을 통해 중요하지 않다고 판단하는 정보를 자동으로 유입을 차단하지만, 창의력이 높은 사람은 이런 감각 게이팅이 느슨해 주변 정보를 예민하게 받아들인다는 것. 연구를 이끈 다리야 자벨리나 박사는 이런 감각 게이팅이 느슨한 사람들은 주변 정보를 대부분 중요하다고 판단해 다른 사람들보다 더 풍부한 경험을 할 수 있고 관계가 먼 정보를 하나로 엮을 수 있으며 그런 개념이나 아이디어 사이에 연결고리를 만들 수 있다고 설명했다. 이 연구는 또 천재와 광인 사이의 흥미로운 공통점도 소개했다. 느슨한 감각 기관은 정신분열증 환자의 대표적 증상으로 알려졌다. 연구팀은 이런 느슨한 감각이 정신분열증 환자뿐만 아니라 창의적인 상상력을 가진 사람에게도 나타나는 현상이라고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 ‘신경심리학지’(neuropsychologia) 3월호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

뇌에 이식한 전극을 통해 ‘생각만’으로 로봇 팔을 자유자재로 움직일 수 있는 사지마비 여성이 이제는 스텔스 전투기를 조종해 자유롭게 하늘을 날 수 있게 됐다. 미국 워싱턴포스트에 따르면, 미 국방부 청사 펜타곤에서는 방위고등연구계획국(DARPA)과 피츠버그대학 병원이 ‘획기적인 신경신호 연구’라는 프로젝트를 추진하고 있다. 프로젝트의 중심인물은 잔 슈에르만(55)이라는 여성으로, 양손과 양다리 모두 움직일 수 없는 사지마비 환자다. 프로젝트팀은 슈에르만을 대상으로 ‘생각만’으로 지금까지 움직일 수 없었던 획기적인 보철물을 개발하는데 임하고 있다. 슈에르만은 2012년 뇌 표면에 임플란트 두 개를 이식받는 수술을 받았다. 여기에는 전극 192개가 달려 있고 한 번에 뉴런 270개의 활동을 기록할 수 있는데 인간의 뇌에서 동시에 측정되는 뉴런 수로는 사상 가장 높은 수치다. 이를 통해 슈에르만은 ‘생각만’으로 로봇 팔을 자유자재로 움직이는데 성공했다. 슈에르만이 프로젝트에 참가하게 된 계기는 휠체어에 앉은 인간이 ‘생각만’으로 자유자재로 움직이는 영화를 본 것에 있었다. 휠체어까지는 아니지만 슈에르만은 새로운 로봇 팔을 위아래나 앞뒤로 움직여 물건을 잡는 등 자신이 하고 싶은 행동을 할 수 있게 됐다. 물론 슈에르만이 처음부터 로봇 팔을 자유자재로 움직일 수 있던 것은 아니다. 수술한지 11일 경과한 2012년 2월 21일부터 슈에르만은 뇌파로 직접 로봇 팔을 움직이는 실험에 참가했다. 당시 그녀의 조작은 서투르고 불안정했지만 그해 3월엔 책상 위에 놓인 작은 조각도 집어 원하는 위치까지 움직일 수 있었다. 그 밖에도 주먹 크기의 입방체나 잡기 어려운 물체까지 손쉽게 잡을 수 있었다. 심지어 원통형 종이까지 모양을 망가뜨리지 않고 움직이는 데도 성공했다. 마침내 그녀는 혼자 초콜릿과 같은 음식을 먹는 것도 성공해냈다. 슈에르만은 마비의 범위가 점차 확장돼 가는 매우 드문 유전 질환을 갖고 있다. 증상은 2003년부터 나타나 2012년에 사지 모두가 마비됐다. 슈에르만의 뇌에 삽입된 전극은 뇌의 대뇌피질에 있는 운동 제어 영역인 왼쪽 운동피질에 이식돼 있다. 왼쪽 운동피질은 오른손의 움직임을 제어하는 영역으로 인식돼있다. 하지만 슈에르만은 왼쪽 운동피질에 포함된 전극을 사용해 오른손과 왼손을 본뜬 로봇 팔을 모두 움직이는 실험에도 성공해 연구팀 역시 놀랄 수밖에 없었다고 한다. 슈에르만은 2012년 로봇 팔을 자유롭게 조작할 수 있게 됐다. 하지만 DARPA와 피츠버그대 의료센터가 하는 실험은 인간의 보철에 관한 것만이 아니다. 프로젝트는 새로운 신경신호에 관한 혁신적인 실험도 하고 있다. 슈에르만도 이 실험에 참가하고 있는데 미국이 개발중인 스텔스 전투기 F-35를 ‘생각만’으로 비행하는데 성공한 것이다. 물론 그녀가 F-35에 직접 탑승해 비행한 것이 아니라 전용 시뮬레이터에서 성공했다는 것이다. 이는 미군의 정식 조종사들이 사용하는 시뮬레이터로, 슈에르만은 손과 발 등을 일절 사용하지 않고 ‘생각만’으로 자유자재로 F-35와 다른 비행기를 조종하는 데 성공했다. DARPA의 아라티 프라하카르 국장은 “그녀는 시뮬레이터에서 정말 날고 있는 것”이라고 말했다. 슈에르만은 평소 시뮬레이터를 사용하는 정규 조종사들과 달리 조종간으로 비행기를 조종하는 것이 아니라, 비행기 전체를 직접 제어해 비행에 성공하고 있다. 실제로 슈에르만이 F-35를 날리는 시뮬레이터의 영상을 보면, 비행하고 있는 것은 보통의 비행기다. 그녀는 몇 차례나 비행기의 기수를 조정하면서 비행했다. 한 번이라도 실수하면 대파해버릴 듯한 좌우 절벽 사이에서도 여유롭게 비행했다. 다음 날에는 첫 번째 비행기보다 8배 빠른 속도로 비행하는 F-35였다. 그녀는 이 비행기 역시 놀라운 솜씨로 조종하는데 마치 에어쇼를 하듯 자유롭게 궤도를 그렸다. 프라하카르 국장은 “이 연구결과로, 우리는 미래의 뇌를 ‘몸’이라는 제한에서 해방할 수 있는 미래를 그릴 수 있다”고 말했다. DARPA의 생물기술실(DTO)의 제프리 리드 실장은 “닐 암스트롱이 달 표면을 걷는 모습을 TV에서 봤을 때와 마찬가지로 슈에르만이 로봇 팔을 움직이는 모습을 볼 때 매우 감동했다”고 말했다. 슈에르만의 실험결과를 보철 및 군사 기술에 응용하려면 아직 갈 길이 멀지만, DARPA는 미 국방부의 실험기관으로 미지의 연구를 추진할 것이다. 프라하카르 국장은 “우리는 안전한 길만 갈 수는 없다. 그런 행위는 우리에게 임무 방해가 될 것”이라고 말했다. 사진=DARPA, 피츠버그대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

역사적으로 위대한 업적을 남긴 예술가나 사상가 중 일부는 심각할 정도로 주의가 산만했다. 예를 들어 프랑스 소설가 마르셀 프루스트는 코르크로 밀폐한 밀실을 만들어 그 안에서 작품을 썼는데 이는 그가 소음을 무시할 수 없는 성격인 것을 잘 알았기 때문이다. 또 독일 소설가 프란츠 카프카나 영국 생물학자 찰스 다윈 역시 주의가 산만하기 쉬운 성향을 지녔던 것으로 유명하다. 그런데 이처럼 뛰어난 예술성이나 지식을 가진 것이 주의가 산만하기 쉬운 것과 어떤 연관성이 있는 것일까. 이런 의문에 미국 심리학자들이 실험을 통해 주의가 산만한 사람들이 그렇지 않은 이들보다 창의력이 높을 수 있음을 밝혀냈다. 미국 노스웨스턴대 연구팀이 실험 참가자 97명을 대상으로 창의력 측정 문제와 실생활 관련 예술·과학 문제를 내 테스트했다. 이들이 문제를 푸는 사이 짧고 나직한 경고음을 울려 그들 뇌에서 나타나는 전기 반응을 기록했다. 그 결과, 창의성 점수가 높은 사람의 뇌는 경고음에 민감하게 반응했지만 창의성 점수가 낮은 사람은 경고음에 별다른 뇌파 변화가 나타나지 않았다. 문제 풀이에 집중해 경고음을 인식하지 못한 것이다. 이는 우리 뇌가 처리하는 정보의 양을 스스로 조절하는 ‘감각 게이팅’(sensory gating) 때문. 일반인의 뇌는 감각 게이팅을 통해 중요하지 않다고 판단하는 정보를 자동으로 유입을 차단하지만, 창의력이 높은 사람은 이런 감각 게이팅이 느슨해 주변 정보를 예민하게 받아들인다는 것. 연구를 이끈 다리야 자벨리나 박사는 이런 감각 게이팅이 느슨한 사람들은 주변 정보를 대부분 중요하다고 판단해 다른 사람들보다 더 풍부한 경험을 할 수 있고 관계가 먼 정보를 하나로 엮을 수 있으며 그런 개념이나 아이디어 사이에 연결고리를 만들 수 있다고 설명했다. 이 연구는 또 천재와 광인 사이의 흥미로운 공통점도 소개했다. 느슨한 감각 기관은 정신분열증 환자의 대표적 증상으로 알려졌다. 연구팀은 이런 느슨한 감각이 정신분열증 환자뿐만 아니라 창의적인 상상력을 가진 사람에게도 나타나는 현상이라고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 ‘신경심리학지’(neuropsychologia) 3월호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“TV에서 피데크(핀테크) 피데크 하는데 그게 뭔가요? 은행 이름인가요?” 김정섭(67)씨는 지난해 말 휴대전화 대리점 직원 말에 솔깃해 큰맘 먹고 20만원대 폴더형 스마트폰을 구입했다. 대리점 직원은 스마트폰으로 메신저는 물론 직접 은행에 가지 않아도 은행 업무 등을 할 수 있다고 설명했다. 하지만 스마트폰으로 ‘와이파이’에 접속하는 것도 쉽지 않은 김씨에게 이 같은 기능은 ‘그림의 떡’이다. 김씨는 스마트폰으로 아들이나 구청 직원으로부터 걸려 온 전화를 받는 일을 가장 많이 한다고 했다. ●정보소외계층 스마트폰 활용 수준 55.9% 불과 정보소외계층은 PC나 스마트폰 등의 스마트 기기가 있어도 이를 조작하는 데 어려움을 겪거나 실생활에서 제대로 활용하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 최근 미래창조과학부와 한국정보화진흥원이 발표한 ‘2014년도 정보 격차 실태조사’에 따르면 장애인, 저소득층, 장·노년층 등 정보소외계층의 스마트 기기 접근 수준은 전체 국민 수준(100%) 대비 78.4%였지만 이를 이해하고 사용할 수 있는 역량과 활용 수준은 각각 42%, 55.9%로 현저히 떨어졌다. 나날이 어렵고 복잡해져 가는 정보통신은 과연 사용자의 편의를 고려해 발전하고 있을까. 김승건 한국정보통신진흥협회 월드IT(WIS 2015)쇼 사무국 본부장은 “앞으로는 복잡한 기기 사용법을 익히는 대신 간단한 손동작이나 음성 명령으로 이용하는 등 몸이 불편한 노인이나 장애인들도 직관적으로 쉽게 사용 할 수 있는 정보통신기술이 대세가 될 것”이라면서 “단순한 스마트 기기 접근성보다는 스마트 기기 조작 ‘역량’에 따른 정보 격차를 해소하는 방향으로 기술이 발전할 것”이라고 전망했다. ●정보통신진흥협회 “쉽고 직관적으로… 정보격차 해소 노력” 한국정보통신진흥협회는 최근 떠오른 핀테크(정보통신기술로 진화한 금융 서비스) 기술 등도 복잡하고 어려운 스마트폰 조작 대신 앞으로는 지문, 홍채, 정맥 등 개인 고유의 생체 정보를 이용한 바이오금융으로 진화할 가능성이 높다고 내다봤다. 또 사람의 두뇌(뇌파)와 컴퓨터를 연결하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 역시 편익 제공이라는 측면에서 소외계층을 생각하는 가장 미래지향적인 기술이라고 소개했다. 김 본부장은 “스마트 정보 격차는 정보통신기술(ICT)이 적용된 기기의 사용이 지금보다 더 쉽고 편리해질 때 좁혀질 수 있다”면서 “기업 등은 제품이나 기술 개발 못지않게 정보소외계층 등의 정보 격차를 줄이기 위한 노력에 힘써야 한다”고 조언했다. 한국정보통신진흥협회가 주관하는 국내 최대 규모의 ICT 전시회 WIS 2015쇼는 오는 5월 중 열린다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

설 연휴가 맞물린 봄 방학 시즌을 맞아 새 학기 준비가 한창이다. 챙겨야 할 것도 많은 분주한 시기지만 어린 자녀를 둔 부모들 입장에서는 아이들의 새 책과 노트, 옷과 가방 등을 준비하면서 설레는 마음과 ‘우리 아이가 새 학년에는 성적이 오를 수 있을까’하는 염려가 교차하게 된다. 실제 학년이 바뀐다는 것은 여러모로 부모와 학생에게 성적에 대해 스트레스를 유발하게 된다. 학교와 선생님, 친구 관계 등에서 낯선 환경뿐만 아니라, 입시와 가까워지는 학년일 수록 학구열과 학습환경과 학업 수준에 대한 심리적인 긴장감 등이 작용하기 때문이다. 새 학기시즌일수록 부모들은 자녀들이 나이에 걸맞게 잘 자랐는지, 단체생활에 잘 적응하는 지 등을 먼저 살펴보는 것이 필요하다. 특히 아이가 유치원이나 초등학교 입학을 앞둔 경우라면 구체적인 학습계획보다 먼저 학습, 즉 배우고 익히는 것에 필요한 기본적인 요소들에 문제가 있는지 확인하는 학습장애검사를 받아보는 것이 권장된다. 공부를 못하는 병 ‘학습장애’ 조기 치료 중요해 만일 자녀가 또래에 비해 학습능력이 떨어진다고 판단되면 학습장애를 의심해 볼 필요가 있다. 학습장애란 흔히 일반적으로 오해하는 것처럼 아이가 정상지능을 가졌으나 학습자체에 흥미를 느끼지 못하거나 집중하지 못해 일시적으로 성적이 떨어지는 정도가 아니다. 말하기, 듣기, 읽기, 쓰기, 추론, 산술 자체에 어려움을 느껴 학업적 능력을 발휘할 수 없는 증상 혹은 장애를 말한다. 예를 들어 난독증으로 비롯된 학습장애를 방치하게 되면 차후 성인이 되기까지 교정이 힘들어질 뿐만 아니라 장기적으로도 성적이 부진한 것은 물론, 지능이 낮지 않은데도 저능아나 발달장애로 오인 받을 수 있어 조기 치료의 중요성이 더욱 대두된다. 하지만 학습부진이나 학습장애를 인지하지 못하고 성적이 안 좋다는 이유로 과잉학습 시키거나 야단과 꾸중으로 다그치는 방법은 도리어 심리적 위축과 자신감 저하 등의 문제로 이어져 대인관계에 악영향을 끼치며 공황장애, 우울증 등으로 악화시킬 가능성이 높다. 따라서 이러한 학습장애에 올바르게 대처하기 위해서는 장애의 특성을 이해하고 학습환경 개선뿐 아니라 뇌의 생리적 기능에 대해 올바른 검사와 치료를 진행하는 것이 권장된다. 전문가들 또한 학습 능률자체가 인지장애로 저하된 경우라면 우선 뇌의 신경학적 검사와 집중력검사, 시/청지각 검사 등을 통한 학습장애 진단이 선행돼야 한다고 조언하고 있다. 분명하게 인지해야 할 것은 학습장애는 공부를 하고자 하는 의욕과 지능을 가진 상태에서 노력해도 이를 배우거나 활용하는 데 뜻대로 되지 않는 병이다. 이는 뇌의 신경학적 문제로서 단순히 스트레스나 자신감결여 등의 심리정서적인 영향에 일시적으로 학습 능률이 떨어진 경우와는 구분된다. 이에 대해 미국 전국학습장애 위원회(NJCLD)는 학습장애는 이질적인 장애로서 중추신경계의 역기능에 의한 것으로 추정하고 전 생애에 걸쳐서 일어날 수 있음을 밝히고 있다. 아이두한의원 이승협 원장은 “학습장애 문제로 공부 자체가 어려운 아이라면 조기 치료를 통해 충분히 학습효율성을 높일 수 있다”면서 “시각, 청각 등의 감각 인지능력을 높여주는 치료와, 뇌의 집중뇌파를 피드백훈련을 통해 강화하는 치료를 병행하며 한의학적으로 심허증으로 인한 불안증이나 간의 기운이 울체된 스트레스 항진상태를 개선하여 접근한다”고 설명했다. 이 원장은 이어 “총명탕은 여러 논문을 통해 기억력이나 인지기능을 개선하는 효능이 있음이 밝혀졌다”며 “총명탕은 백복신, 원지, 석창포로 구성되었으며 증상에 따라 합방하여 사용되는데, 체력까지 떨어져 있는 경우 공진단과 총명탕이 합방된 총명공진단을, 시험 시 불안과 긴장을 많이 타는 수험생에게는 총명귀비탕을 쓴다”고 덧붙였다. 한편 목동 아이두한의원 이승협 원장은 美 전정신경장애협회 정회원(VEDA), 美 이명협회 정회원(ATA), 대한한방신경정신과학회 회원으로 틱장애, 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 아스퍼거증후군, 전반적 발달장애 및 소아와 성인 신경장애에 대해 한의학과 기능신경학을 접목한 통합의학치료에 주력하고 있다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

어릴 때 피아노나 바이올린 등의 악기를 배우는 등 음악과 친숙하게 지내면 많은 이점이 있다는 것은 지금까지의 연구로도 밝혀졌다. 말하기나 읽기 능력은 물론 집중력을 향상시키고 문제행동은 감소시킬 수 있다는 것이다. 그리고 최근 어린 시절 음악을 접해야 할 새로운 장점이 또 하나 더해졌다. 이는 어린 시절에 악기를 배운 적이 있는 사람은 노인이 되고 나서도 언어독해 능력이 뛰어나다는 것이다. 일반적으로 인간은 나이가 들면 뇌 기능이 떨어진다. 기억력이 저하되고 사물을 인지하는 능력이 떨어진다는 것이다. 하지만 음악을 접한 경험이 있는 사람들은 그렇지 못한 사람보다 나이가 들어도 말을 듣고 이해하는 능력이 뛰어나다는 것이 캐나다 로트먼 연구소와 미국 멤피스대 등의 공동 연구로 밝혀졌다. 연구팀은 어려서부터 음악을 경험한 사람들이 뇌의 청각체계가 활발한지 확인하기 위해 실제로 55~75세 20명을 대상으로 뇌파를 측정하고 뇌의 활동 상황이나 말을 들었을 때의 반응속도 등을 조사했다. 그 결과, 어린 시절부터 음악을 접한 경험이 있는 사람들은 그렇지 못한 이들보다 뇌의 반응이 두세 배 더 빨라 정확하게 정보를 인식하는 것으로 나타났다. 노인과 많은 시간을 보내는 사람이라면 알 수 있다고 생각되지만, 나이가 들면 대화 내용을 정확하게 이해하는 것이 어렵고, 또 이해하는 시간이 걸리고 반응도 느리다고 한다. 그런 증상이 음악을 경험한 이들에게는 적다는 것이다. 그렇다면 어느 정도의 나이가 될 때까지 악기를 배워야 그런 효과를 얻을 수 있는 것일까. 이번 연구는 14세 안에는 악기를 배우기 시작해 일정 기간(길게는 10년 정도) 계속하면 언어 독해 능력의 열쇠를 쥐고 뇌 영역이 활성화한다고 말하고 있다. 연구를 이끈 가빈 비델만 멤피스대 부교수는 “악기를 즐겨 얻을 수 있는 장점은 어릴 때뿐만 아니라 평생 지속하는 것이 증명됐다”고 말했다. 이번 연구는 신경과학 분야 저널인 ‘신경과학회지’(Journal of Neuroscience) 21일 자에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 한 학급당 1명 정도의 발병률을 보이는 ADHD는 주의력결핍과잉행동장애의 약자을 뜻한다. 주로 학교 및 가정에서의 산만함, 수업 중 교실을 돌아다님, 집중력의 부족, 수업 중 떠들거나 친구들에게 장난침 등과 같은 모습을 보여 담임선생님에게 피드백을 받고 클리닉을 방문하시는 경우가 늘고 있다. ADHD, 즉 주의력결핍과잉행동장애는 뇌의 영역 중 자극을 조절하고 통제하는 부분의 기능이 약하여 생기는 증상으로 볼 수 있다. ADHD의 주된 특성으로는 주의가 산만하고 몸을 가만히 있지를 못하며 계획성 있는 활동과 정리정돈이 어렵고, 감정의 기복이 심하게 된다. 이와 같이 산만한 아이들은 어려서부터 부모와 선생님들에게 많은 지적과 야단을 받게 된다. 이러한 부정적인 피드백으로 인해 ADHD 아동들은 자신감과 자존감이 떨어져 우울, 불안과 같은 정서적인 어려움을 겪거나 반대로 반항심이 생겨 청소년기의 비행이나 품행장애로 연결되는 경우가 많다. 따라서 ADHD는 조기 발견과 치료가 중요하다고 할 수 있다. ADHD의 치료 방법으로 대표적인 것은 약물치료이다. 그러나 약물치료는 약 복용시엔 산만한 행동이 줄어들기는 하지만, 약효가 끝나면 ADHD 증상이 다시 나타나게 되기 때문에 아동의 장기적인 치료를 위해서는 여러 가지 훈련이 필요하다. 최근 국내외연구진들의 연구에 따르면, 한국식 명상인 뇌파진동 숙련자와 일반인의 뇌를 비교분석한 결과, 한국식 명상훈련을 진행한 그룹의 뇌에서 전두엽과 측두엽, 또 내측 전전두엽의 회색질과 백색질의 두께가 동시에 증가한 것을 밝혀졌다. 이 연구는 세계 신경과학분야의 저널인 SCN(Social Cognitive Affective Neuroscience)에 실리기도 하였는데, 이와 같은 결과가 의미하는 것은 무엇일까? 이것은, 명상과 같은 두뇌훈련으로 뇌 구조를 바꿀 수 있음을 시사한다. 특히 전두엽은 ADHD의 가장 유력한 원인으로 지목되고 있는 뇌의 영역으로서, 사고 기능과 집중력, 감정 조절 등을 담당하는 부위다. 또 다른 연구에 따르면, 청소년 5명을 대상으로 진행한 실험에서 명상 수련 후 집중을 담당하는 전두엽이 활성화되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 이와 같은 지속적인 두뇌훈련은 전두엽의 발달과 함께 집중력과 주의력이 부족하며 산만한 경우의 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 보인다. BR집중력클리닉은 아동청소년에서 성인에 이르기까지 전 연령대의 집중력 증진, 정서 조절, 학습능력을 향상시키는 클리닉으로, 뉴로피드백과 학습뇌파 검사 및 심리, 인지기능 검사 등 최신 뇌과학 기술을 이용한 치료를 진행하고 있다. 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr

남녀노소, 장소에 불문하고 시도때도 없이 스마트폰을 사용하는 습관이 우리 뇌의 모양에까지 영향을 준다는 주장이 나왔다. 스위스 취리히대학의 아르코 고쉬 박사의 연구에 따르면, 터치스크린으로 이뤄진 스마트폰을 자주 사용하면 뇌의 ‘체감각 피질’(Somatosensory Cortex)이라는 영역의 힘이 더 강해지고 크기가 커지는 것으로 나타났다. 체감각 피질은 뇌의 중앙에 위치하며 촉각, 압각, 진동감각, 온도감각 등의 정보를 받아들인다. 특히 엄지손가락을 통해 받아들이는 정보에 매우 민감하고 즉각적으로 반응하는데, 이는 스마트폰을 사용할 때 손가락을 많이 이용하는 것과 연관이 있다. 고시 박사 연구진은 터치스크린 스마트폰을 사용하는 사람 27명, 버튼식 휴대전화를 사용하는 사람 11명을 대상으로 뇌파검사(electroencephalography.EEG)를 실시했다. 그 결과 스마트폰을 사용하는 사람들의 체감각 피질이 버튼식 휴대전화 사용자와 비교해 다른 형태를 띠고 있었다. 이는 엄지손가락의 감각이 뇌로 전달된 뒤 해당 영역이 꾸준히 활성화 되면서 형태의 변화가 생긴 것으로 분석된다. 반면 버튼식 휴대전화를 사용하는 사람들은 손의 움직임이 적은 반면 스마트폰 사용자들은 손의 움직임이 매우 많고 다양하다. 뿐만 아니라 뇌에서 엄지손가락의 피부감각을 담당하는 체감각 피질은 더 빠르게, 민감하게 반응하는 것으로 변화됐다. 터치스크린을 더 많이 사용할수록 뇌의 특정영역이 더욱 활발해진다는 것. 연구진은 “우리는 터치스크린 스마트폰의 잦은 사용이 뇌의 피질과 연관이 있다는 것을 발견했다”면서 “실험 10일간 살펴본 결과 피질의 활동성과 엄지손가락의 사용량이 비례한다는 것을 화인했다”고 설명했다. 이어 “바이올리니스트 등 음악가들 역시 손가락을 많이 사용하기 때문에 뇌와 손가락 간의 정보전달이 매우 민감하고 빠르다. 또 뇌의 해당 영역이 일반인에 비해 더 크기도 하다. 이러한 특징은 장점이 될 수도 있지만 지나치게 스마트폰을 많이 사용하는 것은 건강에 좋지 않다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 생물학 저널인 커런트 바이올로지(Current Biology)에 실렸다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

사람끼리의 뇌를 인터넷으로 연결한 상태에서 한 사람이 신호를 보내 다른 한 사람의 몸을 원격으로 조종하는 실험에 성공했다고 미국 워싱턴대학(UW)이 5일(현지시간) 밝혔다. 이 대학의 라제시 라오와 안드레아 스토코 연구원은 이미 지난해 자신들을 대상으로 한 차례 선행 실험을 성공했다. 이번에는 일반인들을 대상으로 실험을 성공한 것. 연구팀은 우선 일반인 6명을 각각 3개조로 나눴다. 이어 각각 신호를 보내는 사람(전송자)과 받는 사람(수신자)에 따라 서로 800m 정도 떨어진 두 건물로 나누게 했다. 각 조의 전송자들은 뇌파기록장치(EEG)와 연결된 전극 모자를 착용했고 여기서 나온 뇌파를 컴퓨터로 변환해 인터넷으로 전송했다. 수신자들은 오른손의 움직임을 관장하는 뇌 부분에 ‘경두개 자기 자극술 장치’(TMS)가 부착된 모자를 착용해 보내온 뇌파를 수신했다. 연구팀은 실험에서 신호를 주고 받을 수 있는지 확인하기 위해 비디오게임을 사용했다. 그 내용은 해적선이 도시를 향해 발사하는 로켓을 게이머가 대포로 요격하는 방식이다. 이때 전송자에게는 게임 화면이 표시된 모니터만을, 수신자에는 게임을 조종할 수 있는 컨트롤러만 제공했다. 즉 한 사람은 화면을 통해 게임의 상황을 인지하고 신호를 보내면 이를 볼 수 없는 다른 사람이 신호를 받아 컨트롤러를 조종하는 것이다. 그 결과, 신호 전달 성공 확률은 25~83%로 각 조의 편차가 크게 나타났다. 실패 요인 대부분은 신호 전송자가 정확하게 ‘발사’라고 생각하지 않았기 때문인데 정보의 전송량은 충분했다고 한다. 또한 이번 실험에서 송수신할 수 있는 EEG로 측정 가능한 신호만으로 ‘팔을 움직이고 싶다’는 생각을 전하는 것은 아니라고 한다. 따라서 연구팀은 앞으로 개념과 생각, 규칙 등 더 복잡한 뇌파를 전송하는 실험에 들어간다. 이를 위해 W.M.케크(KECK) 재단으로부터 100만 달러(약 11억 10만원)의 자금을 지원받는다. 또한 이들은 비행기 기장과 부기장의 뇌를 연결한 뒤 한 사람이 졸음이 오면 깨어있는 사람이 위험 신호를 보내는 등의 용도로 사용할 수 있는지를 평가하고 각성과 졸음이 어떤 뇌파로 나타나는지도 조사한다. 이번 연구에 참여한 찬텔 프랫 교수는 “뛰어난 과학자가 뛰어난 교사일 수는 없다. 복잡한 지식을 말로 설명하기 어렵기 때문이다”며 “장래에는 교사의 지식을 학생의 뇌에 직접 이식하는 ‘뇌 개인교습’(brain tutoring)도 가능하게 될 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관의 온라인 학술지인 ‘플로스원’(PLos ONE) 5일 자로 게재됐다. 사진=워싱턴대학 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

보통 눈으로 보이는 것, 피부로 감촉이 느껴지는 것은 구체적으로 묘사가 쉬운 반면, 유독 콧속으로 전해지는 ‘냄새’는 구체적 설명 또는 묘사가 쉽지 않은 경우가 많다. 그런데 최근 이에 대한 흥미로운 분석이 나왔다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 최근 미국 노스웨스턴 대학과 네덜란드 라드바우드 대학 연구진이 각각 ‘두뇌 기능’과 ‘문화적 차이’ 측면에서 해당 문제를 분석한 연구결과를 발표했다고 13일(현지시간) 보도했다. 먼저 미국 노스웨스턴 대학 연구진은 뇌질환을 앓고 있는 환자일수록 특히 냄새에 대한 묘사력이 저하된다는 사실을 확인한 뒤 환자들의 뇌를 MRI(자기공명영상장치)로 정상인의 뇌와 비교·분석했다. 그 결과, 뇌질환을 앓고 있는 이들의 뇌는 정상인보다 유독 후각 뇌 부분(대뇌 반구에서 냄새를 맡는 것과 관련된 부위)이 차이가 난다는 것을 발견했다. 여기서 연구진은 시각, 청각에 비해 후각을 다스리는 뇌 연결고리가 유독 취약할 수 있다는 가설을 세웠다. 이후 연구진은 다시 건강 상태가 정상인 실험 참가자들을 모집해 추가 실험을 진행했다. 이들에게 특정 냄새를 맡게 한 뒤 이를 말로 묘사하도록 시키고 그동안 MRI(자기공명영상장치)와 EEG(뇌파검사장치)로 뇌 부위가 어떻게 변화하는지 관찰해본 것이다. 해당 실험에서 연구진은 참가자들이 냄새를 묘사할 때, 대뇌반구의 두 부분이 유독 크게 반응한다는 것을 알아냈다. 이는 뇌로 보내진 후각신호가 다시 인지신호로 변환되는 과정에서 나타나는 반응으로 여겨졌는데 특이하게도 다른 때보다 유독 신호가 꼬이거나 교란되는 경우가 많게 나타났다는 점이다. 이는 후각신호를 인지하는 두뇌 안의 연결 프로세스가 취약할 수 있다는 가능성을 알려준다. 이와 대조적으로 네덜란드 라드바우드 대학 연구진은 문화적 차이 관점에서 해당 문제가 접근했다. 라드바우드 대학 연구진의 조사결과에 따르면, 태국 남부와 말레이 반도에 거주하는 사람들은 다른 국가, 민족에 비해 유독 ‘냄새’와 관련된 어휘가 풍부한데 이는 두뇌 구조적 문제뿐 아니라, 성장·교육 환경의 차이도 일정 부분 관련이 있음을 암시한다. 한편 해당 연구결과는 각각 국제학술지 신경과학저널(Journal of Neuroscience)과 인지 저널(Journal Cognition)에 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

어젯밤 꿈속에서 겪은 상황을 녹화해 애니메이션 영상으로 재생해주는 기술이 존재한다면 어떨까? 최근 미국 소셜 펀딩 사이트 킥 스타터(Kick Starter)에 올라온 여러 가지 프로젝트 제품 중 유독 화제를 모으고 있는 것이 있다. 바로 꿈을 녹화해 애니메이션 영상으로 재생해주는 일명 드림 레코더(dream recorder)가 바로 그것이다. 이 제품의 원리는 사람들이 영화를 비롯한 각종 영상을 볼 때 관련 장면들이 두뇌 잠재의식 속에 뇌파 형태로 기록된다는 가정에서 출발한다. 잠재의식 속에 감춰져있는 영상뇌파기록을 애니메이션 형태로 시각화해내는 것이 드림 레코더(dream recorder)의 특징이다. 이 기술은 뇌파 관련 웨어러블 기기 전문제작업체인 뉴로스카이 사(社)가 개발한 헤드셋 ‘마인드웨이브 모바일(MindWave Mobile)’과 연동된다. 마인드웨이브 모바일은 알파파, 베타파 등의 뇌파를 읽어 관련 정보를 PC, 스마트폰에 전송해주는 역할을 수행하며 드림 레코더(dream recorder)는 해당 정보를 토대로 뇌파 속 이미지를 애니메이션 형태로 구체화하는 역할을 담당한다. 드림레코더는 영국 맨체스터 기반 애니메이터 리처드 램처른의 아이디어에서 최초 개발이 시작됐다. 그의 설명에 따르면, 해당 기기는 작년 맨체스터 대학에서 많은 사람들을 대상으로 테스트가 진행됐고 참여자 대부분에서 주목할 만한 성과를 거뒀다. 램처른은 “향후 10~15년 내에 완벽한 영상형태로 꿈을 녹화·재생해내는 기술이 개발될 것”이라고 설명했다. 사진·영상=Kick Starter 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

어젯밤 꿈속에서 겪은 상황을 녹화해 애니메이션 영상으로 재생해주는 기술이 존재한다면 어떨까? 최근 미국 소셜 펀딩 사이트 킥 스타터(Kick Starter)에 올라온 여러 가지 프로젝트 제품 중 유독 화제를 모으고 있는 것이 있다. 바로 꿈을 녹화해 애니메이션 영상으로 재생해주는 일명 드림 레코더(dream recorder)가 바로 그것이다. 이 제품의 원리는 사람들이 영화를 비롯한 각종 영상을 볼 때 관련 장면들이 두뇌 잠재의식 속에 뇌파 형태로 기록된다는 가정에서 출발한다. 잠재의식 속에 감춰져있는 영상뇌파기록을 애니메이션 형태로 시각화해내는 것이 드림 레코더(dream recorder)의 특징이다. 이 기술은 뇌파 관련 웨어러블 기기 전문제작업체인 뉴로스카이 사(社)가 개발한 헤드셋 ‘마인드웨이브 모바일(MindWave Mobile)’과 연동된다. 마인드웨이브 모바일은 알파파, 베타파 등의 뇌파를 읽어 관련 정보를 PC, 스마트폰에 전송해주는 역할을 수행하며 드림 레코더(dream recorder)는 해당 정보를 토대로 뇌파 속 이미지를 애니메이션 형태로 구체화하는 역할을 담당한다. 드림레코더는 영국 맨체스터 기반 애니메이터 리처드 램처른의 아이디어에서 최초 개발이 시작됐다. 그의 설명에 따르면, 해당 기기는 작년 맨체스터 대학에서 많은 사람들을 대상으로 테스트가 진행됐고 참여자 대부분에서 주목할 만한 성과를 거뒀다. 램처른은 “향후 10~15년 내에 완벽한 영상형태로 꿈을 녹화·재생해내는 기술이 개발될 것”이라고 설명했다. 사진·영상=Kick Starter 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

어젯밤 꿈속에서 겪은 상황을 녹화해 애니메이션 영상으로 재생해주는 기술이 존재한다면 어떨까? 최근 미국 소셜 펀딩 사이트 킥 스타터(Kick Starter)에 올라온 여러 가지 프로젝트 제품 중 유독 화제를 모으고 있는 것이 있다. 바로 꿈을 녹화해 애니메이션 영상으로 재생해주는 일명 드림 레코더(dream recorder)가 바로 그것이다. 이 제품의 원리는 사람들이 영화를 비롯한 각종 영상을 볼 때 관련 장면들이 두뇌 잠재의식 속에 뇌파 형태로 기록된다는 가정에서 출발한다. 잠재의식 속에 감춰져있는 영상뇌파기록을 애니메이션 형태로 시각화해내는 것이 드림 레코더(dream recorder)의 특징이다. 이 기술은 뇌파 관련 웨어러블 기기 전문제작업체인 뉴로스카이 사(社)가 개발한 헤드셋 ‘마인드웨이브 모바일(MindWave Mobile)’과 연동된다. 마인드웨이브 모바일은 알파파, 베타파 등의 뇌파를 읽어 관련 정보를 PC, 스마트폰에 전송해주는 역할을 수행하며 드림 레코더(dream recorder)는 해당 정보를 토대로 뇌파 속 이미지를 애니메이션 형태로 구체화하는 역할을 담당한다. 드림레코더는 영국 맨체스터 기반 애니메이터 리처드 램처른의 아이디어에서 최초 개발이 시작됐다. 그의 설명에 따르면, 해당 기기는 작년 맨체스터 대학에서 많은 사람들을 대상으로 테스트가 진행됐고 참여자 대부분에서 주목할 만한 성과를 거뒀다. 램처른은 “향후 10~15년 내에 완벽한 영상형태로 꿈을 녹화·재생해내는 기술이 개발될 것”이라고 설명했다. 사진·영상=Kick Starter 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

갓난아기들도 눈빛을 읽을 줄 알며, 이를 통해 두려움을 느낀다는 연구결과가 공개됐다. 독일 막스 플랑크 인간 인지 능력 및 뇌 과학 연구소는 생후 7개월의 아기 24명을 대상으로 두려움에 눈을 크게 뜨고 있는 이미지를 보여주는 동시에 뇌파검사(electroencephalography)를 실시했다. 뇌파검사 결과 성인의 눈동자를 본 아이들의 뇌가 행복 보다는 두려움을 느끼는 것으로 나타났으며, 특히 정면을 바라보는 눈 사진을 본 뒤 두려움을 느낀 아기는 24명 중 22명에 달하는 것으로 나타났다. 연구팀은 두려움 또는 놀람을 느꼈을 때의 눈은 행복 등 다른 감정을 느꼈을 때보다 흰자위가 훨씬 더 많이 보이며, 아무것도 모를 것 같은 아기들도 눈의 미묘한 변화를 통해 감정을 느낄 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 사라 제센 박사는 “이번 연구는 생후 7개월 된 아기들이 무의식적으로 감정을 간파해낼 수 있으며, 이러한 능력은 아기들의 사회적 상호관계 능력과 연관된 뇌의 기능을 매우 빠르고 효과적으로 발달시키는데 영향을 미친다”고 설명했다. 이어 “인간을 포함한 영장류 중 흰자위를 가진 것은 인간이 유일하다. 예컨대 고릴라나 침팬지 등 유인원에게는 흰자위가 없이 검고 큰 눈동자 뿐”이라면서 “때문에 감정에 따라 변화하는 인간의 흰자위는 사회적인 상호작용에서 매우 중요한 역할을 한다”고 덧붙였다. 실제로 고릴라나 침팬지의 경우 눈에서 흰자위가 차지하는 비중이 극히 적기 때문에 외부에서는 이들이 정확히 어느 곳을 응시하고 있는지 혹은 어떤 감정을 가지고 있는지 알아채기 어렵다. 이 때문에 사냥에서 유리한 고지를 차지할 수 있다. 반면 인간의 흰자위가 의사소통을 하기 위한 ‘도구’로서 진화했으며, 감정을 담고 있기 때문에 다른 사람이 무엇을 보고 느끼는지를 알 수 있게 해준다고 전문가들은 설명한다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

갓난아기들도 눈빛을 읽을 줄 알며, 이를 통해 두려움을 느낀다는 연구결과가 공개됐다. 독일 막스 플랑크 인간 인지 능력 및 뇌 과학 연구소는 생후 7개월의 아기 24명을 대상으로 두려움에 눈을 크게 뜨고 있는 이미지를 보여주는 동시에 뇌파검사(electroencephalography)를 실시했다. 뇌파검사 결과 성인의 눈동자를 본 아이들의 뇌가 행복 보다는 두려움을 느끼는 것으로 나타났으며, 특히 정면을 바라보는 눈 사진을 본 뒤 두려움을 느낀 아기는 24명 중 22명에 달하는 것으로 나타났다. 연구팀은 두려움 또는 놀람을 느꼈을 때의 눈은 행복 등 다른 감정을 느꼈을 때보다 흰자위가 훨씬 더 많이 보이며, 아무것도 모를 것 같은 아기들도 눈의 미묘한 변화를 통해 감정을 느낄 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 사라 제센 박사는 “이번 연구는 생후 7개월 된 아기들이 무의식적으로 감정을 간파해낼 수 있으며, 이러한 능력은 아기들의 사회적 상호관계 능력과 연관된 뇌의 기능을 매우 빠르고 효과적으로 발달시키는데 영향을 미친다”고 설명했다. 이어 “인간을 포함한 영장류 중 흰자위를 가진 것은 인간이 유일하다. 예컨대 고릴라나 침팬지 등 유인원에게는 흰자위가 없이 검고 큰 눈동자 뿐”이라면서 “때문에 감정에 따라 변화하는 인간의 흰자위는 사회적인 상호작용에서 매우 중요한 역할을 한다”고 덧붙였다. 실제로 고릴라나 침팬지의 경우 눈에서 흰자위가 차지하는 비중이 극히 적기 때문에 외부에서는 이들이 정확히 어느 곳을 응시하고 있는지 혹은 어떤 감정을 가지고 있는지 알아채기 어렵다. 이 때문에 사냥에서 유리한 고지를 차지할 수 있다. 반면 인간의 흰자위가 의사소통을 하기 위한 ‘도구’로서 진화했으며, 감정을 담고 있기 때문에 다른 사람이 무엇을 보고 느끼는지를 알 수 있게 해준다고 전문가들은 설명한다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

식물인간 상태인 사람도 일반인에 가까운 의식을 유지하고 있을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 과학매체 와이어드 16일 자 보도에 따르면 영국 케임브리지대 스리바스 첸누 박사팀이 식물인간 상태에 있는 환자 32명과 건강한 성인 26명을 대상으로 한 뇌파 분석을 통해 식물인간인 사람 중에서도 일반인에 가까운 뇌 신경 네트워크를 유지하고 있는 것을 발견했다. 연구팀은 실험 참가자들이 휴식하고 있을 때의 뇌 활동을 기록하기 위해 전극을 사용한 뇌파(EEG) 검사를 시행했다. 이때 나온 신호를 분석하는 데는 수학의 한 분야인 그래프이론을 사용했고 뇌 영역의 다양한 네트워크 속에서의 연결 강도를 평가했다. 공개된 이미지 중에서 왼쪽은 의식의 흔적이 거의 나타나지 않는 식물인간 상태에 있는 환자 대부분의 뇌파 분석으로 그 네트워크가 매우 비정상적으로 소규모인 것을 볼 수 있다. 반면 이런 식물인간 상태의 환자 중에서 3명이 오른쪽에 해당하는 활발한 네트워크를 보이는 것으로 나타났다. 이는 가운데에 있는 일반인의 뇌파 분석과 거의 비슷한 수준이다. 사실 이번 연구팀 중 일부는 지난 2006년에 세계적인 학술지 사이언스(Science)에 이런 환자들을 대상으로 ‘자신이 테니스를 하고 있는 곳을 상상해달라’는 요구사항을 들려주고 뇌 스캔을 통해 확인하는 획기적인 연구를 시행했다. 당시 연구팀은 기능성 자기공명영상장치(fMRI)를 사용해 뇌 활동을 스캔한 결과, 식물인간 상태인 한 23세 여성에게서 일반인처럼 일부 뇌 영역이 활성화하는 것을 발견했다. 이들은 이런 결과가 이 여성이 전달된 요구사항을 정확히 이해하고 실행할 수 있을 정도로 충분한 의식을 유지하고 있음을 나타낸다고 주장했다. 또한 이번 연구에서는 뇌파 검사에서 일반인과 비슷한 의식을 보였던 3명의 환자 역시 당시 시행했던 시험을 통과했다. 그런데 의식이 없는 대부분의 환자 중에서도 한 명이 시험을 통과하는 기현상을 보였다. 이에 대해 첸누 박사는 “뇌파 검사 장비의 이점은 휴대할 수 있어 환자의 침대 옆에서도 쉽게 사용할 수 있다는 것”이라면서 뇌파 측정 과정에서 오류가 발생했을 수도 있음을 시사했다. 이어 그는 “환자를 정확하게 평가하기 위해서는 이번 뇌파 검사는 물론 당시 기능성 자기공명영상장치에 의한 시험을 함께 이용할 필요가 있다”고 덧붙였다. 한편 이번 연구성과는 생물정보학 분야 국제학술지 ‘플로스 컴퓨테이셔널 바이올로지’(PLoS Computational Biology) 최신호에 게재됐다. 사진=스리바스 첸누 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

자녀의 인지·언어능력을 골고루 향상시키고 싶으면 도서관보다 오히려 운동장을 자주 데려가는 것이 훨씬 도움이 된다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 최근 미국 일리노이 대학 신체 운동학·공중보건학과 연구진은 꾸준한 운동을 통해 체력이 향상된 아이들이 인지·언어능력까지 함께 발전된다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 아직 사춘기에 접어들지 않은 7~9세 사이 학생 221명을 대상으로 방과 후 60분간 테니스, 수영, 축구 등 운동 활동을 한 아이들과 그렇지 않은 아이들 사이의 두뇌 발전 정도를 비교·분석하는 조사를 9개월 간 지속했다. 참고로 해당 조사는 두피에 전극을 붙여 뇌의 전기적 활동을 파형으로 기록, 활성정도를 한눈에 알 수 있는 뇌파검사(腦波檢査, electroencephalography)법이 사용됐다. 결과를 살펴보면, 방과 후 운동 활동을 꾸준히 한 학생들은 사건 관련 전위(event-related potential, 특정 자극에 대해 대뇌가 나타내는 전기적 반응을 기록한 뇌파 기록) 파형 중 N400, P600 파형이 현저히 높은 것으로 확인됐다. 두 가지 파형은 각각 어휘 판단력, 문법 인지능력을 나타낸다. 이는 신체활동 없이 책만 읽는 아이보다 다양한 운동으로 체력을 향상시킨 아이들이 더욱 인지·언어능력을 비롯한 두뇌활동이 발전됐다는 것을 알려주며 신체활동 증가와 뇌기능 발전과 상당한 연관성이 있다는 가능성까지 내포하고 있다. 연구를 주도한 일리노이 대학 찰스 힐만 박사는 “지난 10년간 어린이부터 노인에 이르기까지 신체적 활동 증가가 뇌 기능 발전으로 이어질 수 있다는 주장이 꾸준히 제기되어 왔다. 해당 실험결과도 이에 대한 설득력 있는 증거 중 한 가지가 될 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 미국 소아과학 저널(Journal Pediatrics)에 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

자녀의 인지·언어능력을 골고루 향상시키고 싶으면 도서관보다 오히려 운동장을 자주 데려가는 것이 훨씬 도움이 된다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 최근 미국 일리노이 대학 신체 운동학·공중보건학과 연구진은 꾸준한 운동을 통해 체력이 향상된 아이들이 인지·언어능력까지 함께 발전된다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 아직 사춘기에 접어들지 않은 7~9세 사이 학생 221명을 대상으로 방과 후 60분간 테니스, 수영, 축구 등 운동 활동을 한 아이들과 그렇지 않은 아이들 사이의 두뇌 발전 정도를 비교·분석하는 조사를 9개월 간 지속했다. 참고로 해당 조사는 두피에 전극을 붙여 뇌의 전기적 활동을 파형으로 기록, 활성정도를 한눈에 알 수 있는 뇌파검사(腦波檢査, electroencephalography)법이 사용됐다. 결과를 살펴보면, 방과 후 운동 활동을 꾸준히 한 학생들은 사건 관련 전위(event-related potential, 특정 자극에 대해 대뇌가 나타내는 전기적 반응을 기록한 뇌파 기록) 파형 중 N400, P600 파형이 현저히 높은 것으로 확인됐다. 두 가지 파형은 각각 어휘 판단력, 문법 인지능력을 나타낸다. 이는 신체활동 없이 책만 읽는 아이보다 다양한 운동으로 체력을 향상시킨 아이들이 더욱 인지·언어능력을 비롯한 두뇌활동이 발전됐다는 것을 알려주며 신체활동 증가와 뇌기능 발전과 상당한 연관성이 있다는 가능성까지 내포하고 있다. 연구를 주도한 일리노이 대학 찰스 힐만 박사는 “지난 10년간 어린이부터 노인에 이르기까지 신체적 활동 증가가 뇌 기능 발전으로 이어질 수 있다는 주장이 꾸준히 제기되어 왔다. 해당 실험결과도 이에 대한 설득력 있는 증거 중 한 가지가 될 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 미국 소아과학 저널(Journal Pediatrics)에 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

자신의 뇌파를 인터넷을 통해 타인에게 전달해 의사소통하는 실험이 성공했다고 미국 시사주간지 뉴스위크가 21일(현지시간) 보도했다. 이는 생각만으로 이메일을 보내는 시대가 올 수도 있다는 말이다. 스페인과 프랑스, 미국의 과학자들이 참여한 국제 연구팀이 신체 건강한 성인 4명(28~50세)의 참가자를 대상으로 뇌파검사(EEG) 헤드셋을 설치한 상태에서 뇌파를 전송하는 실험을 시행했다. 이때 참가자들은 ‘Hola’(스페인어)과 ‘Ciao’(이탈리아어) 등의 각각 자국의 인사말을 떠올렸고, 연구팀은 이 순간 측정된 뇌파를 부호화해 데이터를 만들었다. 생성된 데이터는 인도 남부 도시 티루바난타푸람에서 프랑스 북동부에 있는 스트라스부르까지 인터넷을 통해 전송됐다. 데이터를 전송받은 프랑스에서는 부호화된 데이터를 복원하고 참가자의 머리에 부착한 전극을 통해 미약한 전류에 의한 자극을 줌으로써 뇌에 직접적인 인사 내용이 전송되도록 했다. 이때 참가자는 눈 속에 미약한 빛 정도 외에는 다른 어떤 느낌도 받지 않았지만, 이후 인사하는 목소리가 들렸다고 보고했다. 또 연구팀은 같은 방식으로 스페인과 프랑스 두 곳에서 시행된 실험에서도 모두 성공을 거뒀다고 한다. 하지만 현재 연구 단계에서는 아직 과제가 남은 듯하다. 실험 전체를 완료한 시점에서 오답 비율이 15%라는 결과를 보였기 때문이다. 이를 살펴보면 송신 측 암호화(코딩) 단계에서 4%, 수신 측 해독(디코딩) 단계에서 11%라는 오류가 나왔다는 것이다. 하지만 이런 결과는 이 분야의 연구에서는 현저한 발전이라고 연구팀은 자신 있게 말하고 있다. 이번 실험결과는 미국 공공과학도서관의 온라인 학술지인 ‘플로스원’(PLos ONE) 19일 자로 공개됐다. 지금까지 쥐 실험에서는 EEG를 이용한 의사소통이 성공을 거두고 있지만, 인간의 검증은 이제 시작하는 단계에 들어선 것뿐이다. 아직 뇌에서 뇌로 정보를 전송하는 분야에서는 해명해야 할 부분이 많이 남아 있다. 하지만 이번 결과는 인간에게도 이런 기술을 응용할 수 있다는 것을 확실히 확인한 것이라는 평가를 받고 있다. 반면 이 분야의 연구가 진행될수록 윤리적으로나 사회학적으로 논쟁이 일어날 것은 틀림없다. 인간의 뇌에 직접 작용하는 이런 종류의 장비를 누가 취급할 것인지, 그리고 어떤 ‘정신 조종’과 같은 세뇌 등 비극으로 이어질 수도 있다는 점은 쉽게 상상할 수 있다. 따라서 이런 문제에 대한 논의가 병행되는 것이 요구된다고 전문가들은 지적하고 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

불교에서 전해지고 있는 명상의 효과가 과학적으로 입증됐다고 영국 과학매체 와이어드가 14일(현지시간) 보도했다. 싱가포르 국립대학(NUS) 연구팀이 불교의 두 유파가 가진 각각 두 종류의 명상법을 조사한 결과, 유파에 따라 서로 다른 효과가 있는 것으로 확인됐다고 미국 공공과학도서관의 온라인 학술지 ‘플로스원’ 최근호에 발표했다. 연구팀이 조사한 네 종류의 명상법은 금강승불교(Vajrayana, 바즈라야나)의 ‘본존’(Deity, 데이티)과 ‘자각(Rigpa, 릭파)“, 그리고 소승불교(Theravada, 테라바다)의 ‘지’(止·Shamatha, 사마타)와 ‘관’(觀·Vipassana, 위파사나)이라고 한다. 연구팀은 논문에서 지금까지의 연구는 주로 소승불교의 명상법과 그 효과로 휴식을 취하거나 주의력을 높이는 능력에 초점이 맞춰져 왔다고 지적한다. 공동 저자인 마리아 코제브니코브 부교수와 이도 아미하이 연구원은 이번 조사를 통해 확인된 증거는 경험에서 얻은 것이 거의 없으며, 네팔과 태국에서 실제로 네 종류의 명상을 하는 사람들을 초청해 명상할 때와 명상한 뒤의 인지적 작업 중 ‘심전도’(EKG)와 ‘뇌파’(EEG)를 조사했다고 밝혔다. 그 결과, 유파가 같은 명상법은 서로 매우 비슷했으며 유파가 다르면 뇌파 결과가 전혀 다르게 나타났다. 소승불교의 명상은 기존에 알려진 것처럼 휴식에 효과가 있는 것으로 확인됐다. 이는 명상 동안 참가자의 부교감 신경이 활성화됐기 때문이다. 부교감 신경계는 휴식과 회복에 관련하고 있다. 반면 금강승불교의 명상은 명상하는 동안이나 명상 뒤에도 진정 효과는 거의 없었다. 대신 각성과 ‘투쟁-도피 반응’(긴박한 위협 앞에서 자동으로 나타나는 생리적 각성 상태)과 관련한 교감 신경계가 활발해졌다. 또 다른 연구에서는 참가자들에게 20분간의 명상 전후에 컴퓨터를 사용한 두 종류의 시각적인 처리 작업을 수행하도록 했다. 그 결과, 금강승 방식의 명상에서만 명상 뒤 인지적 작업 능력이 즉시 극적으로 향상한 것으로 나타났다. 연구팀은 앞으로의 연구에서 혈액 표본 채취를 시작해 명상 활동을 통해 부교감 신경계와 교감 신경계가 얼마나 활발하게 되는지를 파악하고 또는 오랫동안 명상을 계속해 영구적인 효과를 얻을 수 있는지 등에 대해서 파악할 계획이라고 밝혔다. 사진=ⓒ포토리아(위), 플로스원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr