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  • 잊고 싶은 기억이 있다면…유전자 스위치로 기억 삭제(연구)

    잊고 싶은 기억이 있다면…유전자 스위치로 기억 삭제(연구)

    잊고 싶은 기억을 스위치 하나로 지워버릴 날이 언젠가 찾아올지도 모르겠다. 과학자들이 유전자의 스위치를 끄면 기억을 지울 수 있다는 사실을 알아냈다고 미국 과학전문 매체 사이언스데일리가 보도했다. 인간을 비롯한 동물은 치매나 사고 또는 외상적 사건으로 이전에 갖고 있던 기억을 잃을 수 있다. 그런데 이제 벨기에 루벤가톨릭대와 독일 라이프니츠신경생물학연구소 공동 연구팀이 국제 학술지 ‘생물정신의학’(Biological Psychiatry) 최신호에 발표한 연구논문에 따르면, 기억은 유전자 스위치로도 지울 수 있다. 연구팀은 동물 실험에서 ‘뉴로플라스틴’(neuroplastin)으로 불리는 단일 조절 유전자를 수정한 쥐를 사용했다. 이 유전자는 아직 일부 기관에서밖에 연구되고 있지 않지만, ‘뇌 가소성’(외부 자극에 의해 뇌가 변화하는 성질)에 매우 중요한 역할을 한다. 최근 이 유전자에 관한 연구에서는 이 유전자의 변이가 인간의 지적 능력 감소나 정신분열증과 연관성이 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 이번 연구에서 이 같은 특성을 가진 뉴로플라스틴 유전자를 수정한 쥐를 상자에 넣어두고 램프를 점등할 때마다 발에 자극을 줘 다른 쪽 상자로 도망치도록 훈련시켰다. 이런 학습 과정은 ‘연합 학습’(associative learning)이라고 부르는 데, 가장 유명한 예로 ‘파블로프의 개’가 있다. 이는 종소리를 들려줄 때마다 음식을 주는 두 가지 조건을 결합하는 훈련을 통해 나중에 종소리만 들려줘도 개가 침을 흘리도록 연상시킨 것이다. 연구팀은 이번 연구에서 훈련받은 쥐의 유전자 스위치를 끄면 훈련을 통해 기억하고 있던 작업을 적절하게 수행하지 못하는 것을 알아냈다. 즉, 유전자 스위치를 꺼 쥐가 발에 느끼던 불쾌한 기억을 지우는데 성공한 것이다. 반면 뉴로플라스틴 유전자의 스위치가 아직 켜 있는 대조군 쥐는 훈련받아 기억하고 있는 작업을 완벽하게 수행하는 것으로 나타났다. 이에 대해 데틀레프 발슌 루벤가톨릭대 교수(생물심리학연구소)는 “우리는 단일 유전자의 비활성화가 이전이나 학습 실험 동안 형성한 연상 기억을 지우기에 충분하다는 것을 발견하고 놀라지 않을 수 없었다”고 말했다. 또 “뉴로플라스틴 유전자의 스위치를 끄면 쥐의 뇌 세포 사이에 일어나는 통신을 방해해 쥐의 행동에 영향을 미쳤다”고 설명했다. 연구팀은 쥐 뇌의 전기적 신호를 측정해 기억 저장에 쓰이는 세포의 메커니즘에서 명백한 결손이 있다는 것을 발견했다. 심지어 이런 변화는 연구팀의 빅토르 사바노프 연구원이 보여준 개별적인 뇌 세포 수치로도 나타났다. 이에 대해 발슌 교수는 “이번 연구는 아직 기초적인 것”이라면서 “우리는 아직 뉴로플라스틴이 다른 학습 형태에도 역할을 하는 것을 보여줄 추가 연구가 필요하다”고 말했다. 사진=ⓒ Antonioguillem / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • (단독)뇌 관찰하는 fMRI 소프트웨어에 치명적 버그…오류 비율 70%

    (단독)뇌 관찰하는 fMRI 소프트웨어에 치명적 버그…오류 비율 70%

    우리 뇌의 다양한 움직임과 성격을 연구하는데 가장 최적화 된 기구이자 현대 과학의 수준을 끌어올리는데 큰 기여를 한 것으로 인정받는 기능성자기공명영상(fMRI) 장치의 데이터 분석 소프트웨어에 치명적인 ‘버그’(bug·프로그램의 결함에 의해 오류나 오작동이 일어나는 현상)가 있다는 사실이 15년 만에 밝혀졌다. 스웨덴과 영국 공동연구진은 최근 fMRI의 결과를 분석하는 프로그램의 오류 비율이 70%에 달한다는 사실을 알게 됐으며, 이를 이용한 일부 분석 결과가 부정확했을 것이라는 내용의 연구 결과를 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 연구진이 버그를 발견한 프로그램은 fMRI 분석을 위해 세계적으로 가장 많이 쓰이는 소프트웨어 패키지(SPM, FSL, AFNI)다. 버그의 명칭은 '3dClustSim'이다. 이러한 연구 결과에 따르면 예컨대 fMRI 분석 데이터에서는 활성화된다고 표시된 뇌의 영역에서 실제로는 아무 일도 일어나지 않았을 수 있다는 것이다. 공동연구진은 fMRI 분석에 주로 사용되는 소프트웨어 실제 성능을 실험하기 위해 전 세계의 데이터베이스에서 건강한 사람 499명을 여러 그룹으로 나눈 뒤 ‘휴지 상태 fMRI’(resting-state fMRI, 인간이 특별한 활동을 하고 있지 않을 때의 뇌 상태를 fMRI로 스캔한 것) 검사결과를 수집했다. 당초 본격 실험에 들어가기 전 소프트웨어에서 위양성율, 즉 건강한 사람에게 질병이 있다고 잘못 분석하는 오류가 나올 확률의 가능성을 5% 정도로 예측했다. 하지만 막상 데이터를 분석한 결과, 긍정 오류의 비율은 무려 70%에 달했다. 이는 일부 분석 결과 값이 매우 잘못됐다는 의미이며, 따라서 fMRI 결과 분석 소프트웨어가 실제로는 일어나지 않는 두뇌 활동을 마치 존재하는 것처럼 잘못 보여줄 가능성이 있다는 점을 시사한다고 연구진은 판단했다. 가장 큰 문제는 연구진이 발견한 버그를 가진 시스템이 무려 15년간 활용돼 왔다는 사실이다. 지난 15년간 이 소프트웨어를 이용한 fMRI의 분석 결과를 인용한 연구 중 일부는 무효가 될 수도 있다. 연구진에 따르면 실제 이 소프트웨어를 이용한 연구결과가 4만 건에 달하는 것으로 나타났다. 일반적으로 핵 자기공명 현상을 이용해 생체 정보를 이미지로 만들어주는 fMRI는 인간의 뇌 단면 이미지 촬영에 주로 사용돼 왔다. 관련 연구자들은 실험참가자나 환자에게 특정 행동을 수행하게 한 뒤 뇌의 변화를 관찰 연구하는데 fMRI를 이용해 왔다. 실제 질병을 진단하는데 활용되기도 하지만 주로 연구 시 가설을 입증하거나 자료를 수집하기 위한 실험에 이용된다. 이 소프트웨어의 오류는 지난해 5월 수정됐다. 불과 14개월 여 전까지는 전 세계 연구자들이 버그가 있는 fMRI 결과 분석 소프트웨어를 사용하고 그 분석결과를 주요한 연구 근거로 사용한 셈인데, 학계에서는 아직 이와 관련한 문제가 제기되진 않은 상황이다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • 모야모야병 여대생 한달 만에 의식회복…범죄피해 1000만원 지원

    모야모야병 여대생 한달 만에 의식회복…범죄피해 1000만원 지원

    희귀 뇌혈관질환인 모야모야병을 앓던 중 강도를 뿌리치고 달아났다가 쓰러진 여대생 김모(19)양이 한 달 만에 극적으로 의식을 되찾았다. 7일 김양 가족 등에 따르면 중환자실에 있던 김양은 최근 의식을 되찾아 지난 4일 일반 병실로 옮겨지는 등 회복단계에 있다. 아직 말은 못하지만, 가족들을 알아보고 손으로 의사 표시를 할 만큼 많이 좋아진 것으로 전해졌다. 김양은 지난달 5일 오후 11시 52분쯤 경기 의정부시 자신의 집 앞 골목에서 강도를 만났다. 한 남성이 김양 뒤로 다가와 흉기로 위협했고, 깜짝 놀란 김양은 강도를 뿌리치고 있는 힘껏 집으로 도망쳤으나 강도를 만난 사실을 부모에게 알리고 나서 잠시 뒤 뇌졸중으로 쓰러졌다. 이후 김양은 거의 한 달째 의식을 되찾지 못했다. 지난달 29일에는 뇌에 물이 차 세 번째 수술을 받는 등 생사를 넘나들었다. 병원비는 눈덩이처럼 불어났고, 김양의 아버지는 이달 초부터 의식이 없는 딸을 병실에 두고 생업으로 돌아가야 했다. 최근 김양의 소식을 들은 의정부지검이 범죄피해자구조심의회를 열고 1000만원의 병원비를 지원하기로 결정하면서 다시 알려지게 됐다. 모야모야병은 특별한 이유 없이 뇌 속 특정 혈관이 막히는 만성 뇌혈관 질환으로, 일본, 한국, 중국에 환자가 많다. 한편 김양을 상대로 한 강도치상 혐의로 지난달 22일 의정부지검에 구속기소된 A(30)씨는 2009년 연극배우로 활동하다 2011년 모 방송사 개그맨 공채시험에 합격했으나 수년 전 대출 사기를 당해 경제적 어려움을 겪어온 것으로 알려졌다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr
  • ‘택시’ 하연주 “멘사 회원, 대사 NG 나면 눈치 보여” 학창시절 성적보니

    ‘택시’ 하연주 “멘사 회원, 대사 NG 나면 눈치 보여” 학창시절 성적보니

    ‘택시’에 출연한 배우 하연주가 멘사 회원의 장단점을 언급했다. 5일 방송된 tvN ‘현장 토크쇼‘ 택시에는 ’뇌가 섹시한 배우‘ 최성준, 하연주, 지일주가 출연했다. 이날 하연주는 멘사 회원의 장점으로 “이미지 변신에 도움이 된다. 멘사 회원 전에는 어리고 철없는 역할을 많이 했다. 멘사 회원 이후 의사와 형사 같은 역이 많이 들어왔다”고 말했다. 이어 “단점으로는 대사 NG가 나면 정말 많이 눈치가 보인다”고 밝혀 웃음을 자아냈다. 또 하연주는 스스로 똑똑하다고 놀랐던 순간에 대해 “중학교 들어가서 처음 시험을 봤는데 반에서 1등을 하고 전교생 500명 중 7등을 했다”며 “그때 처음 그런 생각을 했다”고 털어놨다. 사진=tvN ’택시' 캡처 연예팀 seoulen@seoul.co.kr
  • 면역력 높이는 법? 쾌락중추를 자극하라(연구)

    면역력 높이는 법? 쾌락중추를 자극하라(연구)

    과학자들이 면역력을 높이는 새로운 방법을 알아냈다. 비법은 뇌 속 쾌락중추를 자극하는 것. 이스라엘 테크니온공대 의학부 아샤 롤스 박사가 이끈 공동 연구팀은 쥐 실험을 통해 쾌락중추를 자극했을 때 면역력이 향상한다는 사실을 알아냈다고 세계적 학술지 ‘네이처’ 자매지인 네이처 메디신(Nature Medicine) 최신호(7월4일자)에 발표했다. 이에 대해 아샤 롤스 박사는 “긍정적인 기대감과 관련한 뇌 영역을 활성화할 수만 있다면 몸이 질병에 대처하는 방식에 영향을 줄 수 있는 것이 이번 연구로 밝혀졌다”면서 “이번 성과는 질병 치료를 위해 뇌의 잠재력을 활용하는 신약을 개발하는 데 도움이 될 수도 있다”고 설명했다. 유효 성분이 없는 위약이라도 진짜 약이라고 믿고 복용하면 인간의 뇌에 있는 쾌락을 관장하는 보상 체계를 활성화할 수 있다는 것은 이전부터 알려졌다. 하지만 이런 현상이 신체 건강에 실제로 영향을 미칠 수 있는지는 알려지지 않았다고 롤스 박사는 말했다. 또 실제로 면역 반응이 강화된다고 하더라도 이때 면역 신호가 온몸으로 전달되는 정확한 구조도 과학적으로 해명되지 않았다. 이에 연구팀은 쥐 뇌의 보상 중추에 있는 특정 세포를 자극한 뒤, 그 쥐에게서 채취한 면역 세포를 배양해 치명적인 대장균에 노출하는 실험을 진행했다. 그 결과, 배양된 면역 세포는 대장균과 같은 세균을 죽이는 능력이 정상적인 세포보다 두 배 이상 큰 것으로 나타났다. 또 같은 방법으로 배양한 면역 세포를 다른 일반 쥐 수마리에 접종한 실험에서는 30일 뒤 면역력이 또 다른 일반 쥐보다 2배 이상 큰 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면, 면역력을 높이는 신호는 ‘복측피개영역’(ventral tegmental area·VTA)이라는 뇌 부위에서 나온다. 이 부위는 기분을 바꾸는 화학 물질인 도파민에 의해 작동하는 보상 체계의 근원이다. VTA가 면역력을 높이는 신호를 내보내는 것은 쥐는 물론 인간이 가까운 미래에 맛있는 음식을 먹거나 성적 접촉을 통해 쾌감을 얻을 수 있다는 것을 알게 됐을 때 뇌 스캔에서 이 부위가 밝아지는 것을 통해 알 수 있다고 한다. 이런 VTA에서 발생하는 면역력 향상의 메시지(신호)는 위기 상황에서 갑작스러운 반응에 관여하는 교감 신경계를 통해 전달돼 세균과 싸우는 면역 반응을 유발하는 것이 이번 연구로 밝혀졌다. 이번 연구의 다음 단계는 쥐 실험을 통해 이 같은 인과관계를 재현할 수 있는 분자 성분을 찾아내는 것이다. 이를 통해 인간의 면역체계 질환과 관련된 새로운 치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 사진=ⓒ denisismagilov / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 모기약·가정용바닥재 등 일상용품, 아이들 두뇌 발달 저해

    우리가 흔히 쓰는 일상생활의 화학물질들이 태아나 아이들의 뇌신경 발달에 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대 데이비스 캠퍼스, 하버드의대 보스턴아동병원, 국립환경보건원(NIEHS) 등 48개 대학과 연구기관은 뇌신경 발달에 영향을 미치는 환경적 위험요인들을 분석한 보고서를 보건분야 국제학술지 ‘환경보건 전망’ 1일자에 발표했다. 연구진은 아이의 뇌 발달에 악영향을 미치는 성분으로 수은이나 납 외에도 유기인계열 살충제, 프탈레이트, PBDEs(폴리브롬화 다이페닐 에테르), PCBs(폴리염화바이페닐), PAHs(다핵방향족탄화수소) 등이 아이의 뇌 발달에 악영향을 미친다고 밝혔다. 이 중 PAHs는 자동차 배기가스나 담배 연기, 탄수화물·단백질·지방 등이 불완전 연소할 때 발생한다. 이때 배출되는 성분들이 대부분 유독성이 있는데 이 중 벤조피렌은 발암물질로도 유명하다. 유기인계 살충제는 모기약 같은 가정용 살충제에 포함돼 있고, 프탈레이트는 PVC 제품이나 가정용 바닥재를 만들거나 목재를 가공할 때 쓰는 화학물질이다. 방염제인 PBDEs는 화장품, 플라스틱, 세제, 장난감 등에 함유돼 있다. 이들 물질은 2000년대 초·중반에 건강에 악영향을 미칠 수 있다면서 전 세계에서 사용이 금지됐지만, 체내에 오랫동안 남아 영향을 미쳐 장기적 추적이 필요하다는 것이 연구진의 설명이다. 수잔 샨츠 일리노이대 교수(신경과학 및 독성학)는 “사람의 뇌는 엄마 뱃속에서부터 시작해 20대 초반까지 오랜 시간 성장하는 기관이지만 뇌 신경세포인 뉴런의 연결과 형성은 태아시절에 결정되는 만큼 임신부들은 독성 화학물질에 대한 노출을 최소화해야 한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [월드피플+] 뇌 기형 딛고 감동의 생존… ‘미러클 베이비’

    [월드피플+] 뇌 기형 딛고 감동의 생존… ‘미러클 베이비’

    아기는 태어나면서부터 뇌의 일부가 머리 위쪽으로 솟구쳐 있었다. 탄생의 기쁨과 삶의 희망을 주변에 안기기 전에 곧 사그러질 운명을 안고 태어났다. 2015년 10월 31일, 미국 보스턴에 사는 요더 부부는 자신의 둘째 아기를 낳기 위해 병원으로 가면서 차마 떼어지지 않는 걸음을 했다. 앙증맞은 카시트도, 기저귀도, 젖병도 준비하지 못했다. 아기 이름은 '벤틀리'로 지었지만, 출산 뒤 곧 장례식을 준비해야 한다는 암울함만 가득했을 따름이었다. 벤틀리의 엄마 시에라 요더가 임신 5개월째, 뱃속 아기가 뇌낭류(encephalocele)라는 희귀병에 걸렸음을 알았다. 아기의 뇌가 두개골 밖으로 자라나와 있다는 것이다. 의사들은 아기가 무사히 태어나더라도 출산 직후 곧바로 죽을 것이라고 말했고, 낙태를 권했다. 고뇌를 거듭한 끝에 그들은 결정했다. 낙태 없이 아기를 그대로 낳기로 말이다. 시에라는 "단 한 시간일지라도 아기를 꼭 만나고 싶었다"고 당시 심경을 전했다. 결과적으로 의사들은 틀렸다. 7개월 동안 자신의 생명을 스스로 지켜낸 벤틀리는 현대의학이 생명을 섣불리 다뤄서는 안됨을 온몸으로 증명하고 있다. 워싱턴포스트는 최근 벤틀리가 펼치는 희망과 감동의 사연을 보도했다. 벤틀리는 얼마 전 튀어나온 뇌를 두개골 안으로 집어넣는 사상 초유의 수술을 받았다. 보스턴아동병원의 성형외과는 벤틀리의 두개골 구조를 3D 입체모형으로 제작한 뒤 벤틀리에게 적합한 수술 방법을 찾았다. 벤틀리의 두개골을 꽃잎이 열리는 방식으로 절개해서 돌출된 두뇌를 집어넣을 공간을 만들기로 했다. 말할 필요 없이 생명의 위험이 따르는 수술이다. 이미 목숨을 걸고 태어난 벤틀리와 요더 부부로서는 다시 한 번 삶을 위한 치열한 투쟁을 감행했다. 수술은 성공했다. 시에라는 "수술을 마친 뒤 5시간이 지나 아이가 깨어났는데, 처음 만난 순간 벤틀리가 우리를 또렷이 쳐다보고 있었다"면서 "가만히 누운 채 찡얼거리지도 않았다"고 당시의 벅찬 감정을 표현했다. 수술을 마친 뒤 한 달이 흐름 지금, 벤틀리는 생글생글 웃음짓고, 여느 아기처럼 옹알이를 하고, 우유를 빨아먹는다. 앞으로 어떻게 걷고 말할지 경과를 지켜봐야겠지만, '미러클 베이비' 벤틀리의 두 번째 희망가는 다시 불려지고 있다. 사진=유튜브 박성국 기자 psk@seoul.co.kr
  • “플라스틱 등 생활 속 화학물질, 자녀 뇌에 악영향”(연구)

    “플라스틱 등 생활 속 화학물질, 자녀 뇌에 악영향”(연구)

    플라스틱병과 대기오염, 심지어 화장품에서 발견되는 일반적인 화학물질이 태아는 물론 성장기 아이들의 뇌에 악영향을 끼치고 있다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 영국 일간 데일리메일 1일(현지시간) 보도에 따르면, 미국의 과학자들은 이런 화학물질이 아이의 지능지수(IQ)를 낮출 수 있지만, 이와 관련한 위험을 검토한 사례는 극히 적어 일상에 그대로 쓰이고 있다고 지적했다. 특히 불에 잘 타지 않는 난연제와 차량으로 인한 대기오염, 나무 연소에서 발생하는 화학물질 등은 태아는 물론 아이들의 뇌 발달에도 악영향을 줄 수 있다. 과학자들이 제기한 물질 중 가장 우려되는 것들은 대표적인 납, 수은 등 외에도 농업이나 텃밭에 쓰는 유기인산 농약, 난연제에서 발견되는 폴리브롬화 다이페닐에테르, 그리고 플라스틱병과 식품용기, 미용제품에서 발견되는 프탈레이트 등이다. 또 한때 전기 기기의 내한제와 윤활유로 쓰인 폴리염화비페닐도 우려 대상이 되고 있다. 비록 이 물질은 1977년 미국에 이어 1979년 우리나라에서 생산·판매가 금지됐지만, 수십 년이 지난 지금도 환경 곳곳에 남아있을 가능성이 있다고 한다. 이런 물질 중 상당수는 일상적인 호르몬의 활동을 방해하는 것으로 알려졌다. 프탈레이트와 폴리브롬화 다이페닐에테르는 실제로 갑상선 호르몬의 기능을 방해하는 것으로 알려져 있으며 실제 연구팀이 미국에 사는 임산부들을 대상으로 이 두 물질에 노출됐는지 여부를 검사한 결과, 대부분 양성 반응인 것으로 나타났다. 이에 대해 이번 연구에 참여한 수잔 샨츠 미국 일리노이대 교수는 “갑상선 호르몬은 뇌세포(뉴런)부터 세포 분열까지 뇌 발달에 관한 거의 모든 측면에 관여한다”면서 “이는 신경계 발달에 관여하는 많은 유전자를 조절한다”고 말했다. 이와 더불어 과학자들은 이런 프탈레이트와 기타 화학물질이 태아기에 뇌출됐을 때 뇌나 행동에 변화를 유발하는지를 확인하기 위해 유아와 그 어머니를 대상으로 연구를 진행했다. 아이들이 특정 프탈레이트에 노출되는 것이 이들의 주의력 결핍과 IQ 저하, 행동 장애와 구체적 연관성이 있는 것으로 밝혀졌다. 샨츠 교수는 “이런 화학물질은 공기와 물뿐만 아니라 우리 몸이나 집에 사용하고 있는 일상의 소비 제품에 만연해 있다”면서 “독성 화학물질의 노출을 감소시키는 것은 노력 여부에 따라 충분히 이뤄질 수 있으며 현재와 미래의 아이들을 지키기 위해 시급하게 요구된다”고 말했다. 또 “오랜 기간에 걸쳐 발달하는 우리 인간의 뇌는 임신 상태에서 시작돼 어린 시절 동안은 물론 심지어 성인기 초반까지 이어진다”면서도 “하지만 가장 큰 뇌 성장은 태아기 발달 동안에 일어난다”고 설명했다. 이어 “이때 뇌세포(뉴런)가 형성, 이동, 성숙, 분화하는 데 이런 과정을 방해받으면 당신 뇌에는 영구적인 악영향이 미칠 가능성이 있다”고 덧붙였다. 또 다른 연구 참여자인 프레데리카 페레라 컬럼비아대 교수는 “어린 시절 신경독성의 화학물질에 노출되는 것이 여러 발달 문제를 유발한다는 많은 과학적 증거가 있다”면서 “이런 화학물질에 노출되는 것이 만연해 있는데 이런 물질의 생산과 사용을 줄이기 위해 현재 조치는 타당하다”고 말했다. 이번 보고서는 현재 미국에서의 규제가 약화해 있어 생활 속 화학물질이 태아나 아동의 건강에 미치는 영향에 관한 검토가 거의 없다는 것을 비판한다. 샨츠 교수는 “우리는 이런 화학물질이 유해하다고 인정될 때까지 수많은 아이가 이런 물질에 노출되도록 10년이나 15년이라는 긴 시간을 기다려서는 안 된다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘환경건강전망 연구’(Journal Environmental Health Perspectives) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 치주질환 얕봤다간 암 키운다

    치주질환 얕봤다간 암 키운다

    혈류 속 염증 인자 늘면 암세포 키워 ‘췌장암 위험 2배’씹는 운동, 뇌 혈류 증가시켜 치매·스트레스 감소 음식물을 잘 씹으면 소화가 잘 돼 위장이 건강하고, 씹는 운동으로 뇌로 가는 혈류를 증가시켜 치매 가능성을 줄일 수 있다. 씹는 동안 침 등 타액의 분비가 늘면 오래도록 풍부한 맛을 느낄 수 있고 ‘씹는 것’만으로도 스트레스가 크게 해소된다는 연구 결과도 있다. 치아로 음식을 잘게 자르고 쪼개는 과정은 소화의 첫 단계일 뿐만 아니라 위장의 기능, 기억력, 면역력에도 영향을 미친다. 즉 치아가 건강해야 전신 건강도 지킬 수 있다. 치아가 빠지거나 상해 제대로 씹지 못하면 당연히 소화기에 부담이 가고 활성산소를 없애는 페록시다아제라는 효소도 잘 나오지 않는다. 치아가 건강하지 않은 노인일수록 빨리 늙는다는 덴마크의 연구 결과도 있다. 대표적인 치아 질환인 충치는 20세 미만 소아와 청소년(36.8%)에게서 많이 발생하지만 잇몸병인 치주 질환은 중장년층에게 더 많이 발생한다. 치주 질환이 생기면 씹는 힘에 견딜 수 있도록 치아를 잡아 주는 치아 주위 조직이 파괴돼 치아가 빠질 수 있다. 치주 질환은 흔히 중장년층의 병으로 알려졌지만, 최근 조사에 따르면 치주질환을 최초로 경험하는 연령이 점점 낮아지고 증가세 또한 빠르다. 50대 남성의 치주질환 유병률은 59.0%로 전 연령대를 통틀어 가장 높고 여성은 60대 유병률이 44.8%로 가장 높다. 하지만 최근에는 비교적 젊은 층의 치주질환 유병률도 증가 추세다. 30대 남성의 치주질환 유병률은 2012년 13.1%에서 2014년 20.5%로, 여성은 같은 기간 8.4%에서 12.7%로 늘었다. 30대도 치주질환의 안전지대가 아닌 셈이다. 치주질환은 대개 잇몸 부위 염증(치은염)에서부터 시작한다. 치아와 잇몸이 맞닿은 부위에서 염증이 시작돼 잇몸이 검붉게 변하고 피가 나는 게 특징이다. 치은염은 치주염에 비해 덜 심한 잇몸질환이지만 가볍게 봐서는 안 된다. 치은염을 내버려 두면 염증이 치조골에까지 번져 치주염으로 악화한다. 치주염이 심해지면 치아가 흔들리는데 이를 ‘풍치’라고 한다. 치아 주위 조직이 바람든 것처럼 붓고 피가 난다고 해서 이런 이름이 붙었다. 이 단계에서 병이 더 진행되면 자칫 이를 뽑아야 하는 상황에 이를 수 있다. 풍치가 생기면 찬물을 마실 때도 이가 흔들리고 잇몸이 검은빛을 띠며 입 냄새도 심하게 난다. 치주질환의 가장 좋은 치료 비결은 예방과 조기 발견이다. 염증의 주된 원인은 치아와 치석 주변에 딱딱하게 붙은 치태다. 치태는 칫솔질 후에도 제거되지 않고 남은 세균 덩어리로, 치아에 붙어 주변 조직에 염증을 일으킨다. 그 결과 잇몸이 붓고 피와 고름이 난다. 염증이 심해지기 전 치과를 방문해 상태에 따라 치석제거술(스케일링)이나 간단한 잇몸 치료를 받으면 좋아지는데, 잇몸 뼈까지 녹은 후 치아가 흔들리는 지경이 돼서야 병원을 방문하는 환자가 대부분이다. 강경리 강동경희대병원 치주과 교수는 “치은염이나 가벼운 치주염 단계에서부터 스케일링으로 치석과 치태를 제거하고 적절한 잇몸 치료를 받으면서 평소에 양치질을 꼼꼼하게 하면 치아를 뽑아야 하는 상황까진 막을 수 있다”고 말했다. 흡연은 치주염을 악화시키는 주범이다. 잇몸이 붓고 피가 날 정도면 이미 치주 질환이 많이 진행된 상태여서 빨리 치과에 가야 하는데, 흡연하면 잇몸이 붓는 등의 증상이 억제돼 병이 악화하는지도 모르고 있을 수 있다. 담배를 피우는 사람은 담배를 안 피우는 사람보다 치주 질환에 걸릴 위험이 1.5배 정도 더 높다고 한다. 치주 질환이 있으면 암에 걸릴 위험도 커진다. 암은 대부분 염증에서 시작되는데, 치주 질환이 있으면 혈류에 인터루킨이나 티엔에프알파 같은 염증성 인자가 증가하고, 이런 염증성 물질이 전신으로 퍼지면서 암세포 증식을 도와 암 발생 위험을 높인다. 특히 암 중에서도 가장 치료가 어렵다는 췌장암 발병 위험을 2배 정도 높인다는 연구 결과도 있다. 여성의 치주질환 유병률은 남성보다 낮은 편이지만, 폐경 전 생리불순을 겪는 여성은 치주 질환에 걸릴 위험이 커 안심해선 안 된다. 박준범·고영경 가톨릭대 서울성모병원 교수팀이 2010년부터 2012년까지 폐경 전 여성 1553명을 조사한 결과 생리불순 여성은 치주 질환에 걸릴 위험이 1.8배 높은 것으로 나타났다. 박 교수는 “생리불순이 지속되면 염증 반응을 심화시키는 남성호르몬 안드로겐이 증가해 치주염이 심해진다”며 “생리불순과 치주 질환을 동시에 앓는 여성이라면 근본적인 치료를 위해 산부인과 치료를 병행하는 것이 좋다”고 조언했다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr
  • 몸속 나트륨으로 수면을 조절할 수 있다(연구)

    몸속 나트륨으로 수면을 조절할 수 있다(연구)

    소금은 두 얼굴을 갖고 있다. 음식 맛을 확 살아나게 하는가하면 적당한 첨가는 건강에도 좋은 영향을 준다. 하지만 한국인의 식습관에서는 소금은 거의 '적'에 가까운 취급을 받고 있다. 적정량을 넘어서 필요이상으로 과다섭취하는 탓이다. 이렇듯 나트륨 섭취량에 따라 건강상태가 달라질 수 있다는 사실은 익히 알려져 있다. 하지만, 나트륨이 건강한 수면에까지도 영향을 미친다는 사실이 최근 새롭게 확인됐다. 최근 해외 연구진에 따르면 소금이 호르몬 분비 뿐만 아니라 뉴런의 운동에도 영향을 미쳐 수면 사이클에 변화를 미칠 수 있는 것으로 밝혀졌다. 덴마크 코펜하겐대학교 연구진은 실험용 쥐의 뇌에 나트륨 성분을 주사한 뒤 수면습관의 변화를 관찰했다. 나트륨 주입 이전과 이후의 변화를 비교 분석한 결과 나트륨이 아드레날린 신경조절물질의 분비에 결정적인 영향을 미치는 것을 확인했다. 일반적으로 호르몬 및 세포신호전달물질로 작용하는 아드레날린은 교감신경의 말단에서 분비되며 수면 부족 상태 또는 수면에서 깨어날 때 활성화된다. 연구진에 따르면 우리 몸은 아침이나 낮 시간에 잠에서 깨어날 때, 체내 나트륨의 조절 통로가 활성화 되면서 뇌의 뉴런에 영향을 미치고, 이것이 아드레날린의 분비로 이어져 외부의 자극 등에 더욱 민감하도록 만드는 역할을 한다. 반면 잠에 들 때에 우리 몸은 나트륨의 조절 통로가 자체적으로 비활성화 되면서, 우리 몸은 외부 자극에 예민하게 반응하지 않도록 조절된다. 즉, 밤 시간이 되면 나트륨 수치가 낮아지고 뉴런의 활동이 무뎌지면서 쉽게 깨지 않는 상태가 된다는 것. 연구진은 나트륨이 우리 뇌에 미치는 정확한 역할을 찾고 뇌와 수면 간의 관계를 밝혀냄으로서 불면증 치료뿐만 아니라 불면증을 동반하는 우울증 등을 치료하는데에도 도움이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구진은 “이번 발견은 뇌가 특정 물질에 어떻게 반응하는지를 밝힌 것으로, 가장 중요한 사실은 어떻게 하면 우리가 ‘수면’을 컨트롤 할 수 있을지를 알게 됐다는 것”이라면서 “우리 뇌는 체내 나트륨의 수치 변화만으로도 매우 쉽게 잠에서 깨어났다 다시 잠들 수 있다”고 설명했다. 소금을 많이 먹어야 한다, 혹은 적게 먹어야 한다라는 식의 직접적 가이드를 제시할 수 있는 연구는 아니다. 오히려 수면이 이뤄지는 뇌과학적 메커니즘을 파악함으로써 인간의 오랜 질병인 불면증 등을 치료할 수 있는 가능성을 제시한 연구다. 다만, 분명한 점은 일상생활에서 나트륨 섭취를 줄일 경우 수면의 질을 높일 수 있음은 간접적으로나마 확인된 셈이다. 자세한 연구결과는 지난달 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 실렸다. 사진=Anna Bogush/포토리아 박성국 기자 psk@seoul.co.kr
  • 범죄물 전문브랜드 ‘알마 시그눔’ 선봬

    범죄물 전문브랜드 ‘알마 시그눔’ 선봬

    “이재한 형사님! 들리시나요?” “박해영 경위님! 거기 있습니까?” 시간을 뛰어넘는 무전 교신으로 장기 미제 사건을 해결해 나가는 드라마 ‘시그널’이 올해 초 폭발적인 인기를 끌었다. 이 드라마가 뜨거운 반응을 이끌어 냈던 것은 드라마를 통해 우리 사회를 반추할 수 있었기 때문은 아닐까. 인문 사회 분야 전문 출판사 알마가 범죄라는 렌즈를 통해 세상을 바라보며 삶과 죽음, 인간의 존재에 대해 질문을 던지는 브랜드 ‘알마 시그눔’을 선보인다. 시그눔(signum)은 신호·흔적·자국 등의 뜻을 지닌 라틴어로, 시그널(signal)과 말뿌리가 같다. 범죄, 사건, 수사, 법의학, 인권과 관련한 스테디셀러 네 권의 개정판이 시리즈 1차 출간분으로 나왔다. 국내 1호 법의학자 문국진(91) 고려대 명예교수의 ‘법의학으로 보는 한국의 범죄 사건’이 머릿권이다. 박 교수가 현장에서 경험한 사건을 바탕으로 1980년대에 썼던 ‘새튼이’와 ‘지상아 1, 2’를 현대적인 감각에 맞게 한 권으로 추렸다. 누적 조회 수 4000만건을 기록한 서울신문 유영규 기자의 온라인 연재물 ‘범죄는 흔적을 남긴다’도 ‘과학수사로 보는 범죄의 흔적’이라는 새 옷으로 재단장했다. 최신 신경과학의 성과를 반영해 뇌손상으로 중범죄를 저지른 이들에게 과연 어떤 책임을 지울 수 있는지 묻는 ‘살인자의 뇌 구조’(한스 마르코비치·베르너 지퍼 지음), 사람을 사고파는 세계 각국의 범죄에 대한 보고서 ‘낫 포 세일’(데이비드 뱃스톤 지음)도 다시 나왔다. 알마는 세계적인 곤충 전문 법의학자 마르크 베네케가 지은 ‘연쇄살인범의 고백’ 등 2차분 네 권을 출간한 뒤 신작을 선보일 계획이다. 책은 오른쪽 아래 모서리가 잘린 독특한 형태로 나왔는데 ‘경계의 불안함’을 시각화했다고 한다. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr
  • [송혜민 기자의 월드 why] 불로장생의 비약은 현대과학에 있다?

    [송혜민 기자의 월드 why] 불로장생의 비약은 현대과학에 있다?

    인간은 오래전부터 불로장생, 즉 불멸을 꿈꿔 왔다. 불로장생과 불멸은 오래 사는 것에서 더 나아가 육체의 영존 혹은 정신의 영생을 의미하며, 인간은 이를 이루기 위해 기상천외한 방법부터 극악무도한 방법까지 가리지 않고 찾아 헤맸다. 인간의 근원적 소망과도 같았던 불멸의 꿈은 두 가지 형태로 나타났는데, 육체의 불멸과 정신의 불멸이 그것이다. 신화와 종교에서 시작된 불멸의 꿈은 시간이 흐르면서 의학을 도구로, 이제는 의학을 포함한 과학을 도구로 현실화되는 과정에 있다. ●고대 이집트·중국 진시황 ‘육체의 불멸’ 꿈꿔 그리스 신화와 중국의 도교 등 고대 종교나 철학에서는 대부분 육체의 불멸을 꿈꿨다. 육체가 존재해야 비로소 정신도 존재한다는 것이 불멸의 전제였던 것이다. 국가별로 불멸과 관련된 주요 역사를 보유하는데, 대표적인 것이 이집트의 피라미드 및 미라와 ‘불로장생의 화신’으로도 여겨지는 중국 진시황이다. 고대 이집트인들은 죽음이란 곧 잠시 사후세계를 여행하는 것으로 여겼다. 사후 세계 여행이 끝나면 다시 돌아와 영생을 누린다고 믿었기 때문에 시신이 훼손되지 않도록 미라를 만들었다. 파라오의 영원한 생명을 위해 육신이 썩지 않도록 해야 했고, 이 과정에서 모든 생명체를 포함한 자연의 섭리인 ‘부패’를 막기 위한 노력이 더해졌다. 피라미드 역시 파라오의 영생을 위한 ‘집’으로 활용돼야 했기에 내부에는 파라오가 사후 세계 여행 후에 활용할 수 있는 각종 생활도구 및 그의 몸종들이 함께 매장됐다. 중국 진시황(BC 259~BC 210)은 자신이 세운 제국뿐만 아니라 스스로도 영원불멸할 것을 믿고 희망했다. 연나라 출신의 노생에게 불로장생의 영약을 구해 오게 하는 한편 어린 아이 수천 명을 이끌고 불로초를 구해 오도록 명령하기도 했다. 그의 신하가 불로초를 얻기 위해 들른 곳 중 한 곳이 제주도라는 전설과도 같은 얘기는 익히 알려져 있다. 20세기에 들어서는 러시아 출신의 메치니코프(1845~1916) 박사가 ‘생명연장의 꿈’이라고도 불리는 유산균 및 면역학의 기초를 세우면서 육체적·의학적 측면의 불로(不老)에 한 걸음 더 다가섰다. 이러한 미신과 신화, 종교에서 출발한 불로장생의 열망은 21세기에 들어서면서 더욱 구체적이고 과학적인, 그리고 탈육체의 면모를 보이기 시작한다. ●현대, 시신 냉동보존 등 ‘정신의 영생’ 기술 개발 육체의 불로불사를 꿈꿨던 과거와 달리 과학의 발전으로 사람들은 육체가 버릴 수밖에, 버려질 수밖에 없는 존재라는 것을 인지하기 시작했다. 일반적으로 사람의 노화는 평균 26세부터 시작되며, 일정 시간이 지나면 세포분열이 불가능해지면서 결국 생명이 다하는 것으로 알려져 있다. 생명과학자들은 대체로 이 시기를 120세로 보고 있다. 이에 인간은 현대과학을 이용해 더욱 구체적인 ‘불멸의 현실화’를 위한 노력을 시작했다. 이것은 고대와 유사하게 인간의 신체 일부 또는 전체를 미라보다 훨씬 과학적인 방법으로 보존하는 한편 눈에 보이지 않는 정신의 영생을 위한 기술 개발 등을 포함한다. 예컨대 미국 애리조나 주의 앨코 생명재단은 법적으로 사망 선고를 받은 이들의 시신을 액체질소를 활용해 냉동 보존하는 곳으로 유명하다. 현재 이곳에는 시신 또는 뇌 147개가 냉동 보존돼 있으며, 이들은 먼 훗날 과학기술이 더욱 발전하면 부패가 발생하지 않은 시신에 생명을 불어넣어 ‘회생’이 가능할 것이라 믿는다. 이러한 불멸 혹은 회생의 열망에서 가장 중요시되는 것은 역시 뇌다. 냉동 보존 등 다양한 방법을 통해 뇌의 신경망을 고스란히 보존한 뒤 이를 컴퓨터에 옮기면 죽어도 죽지 않은 삶의 영위가 가능하다는 것이 미래학자들의 주장이다. ●가상현실을 통한 회생, 실존 둘러싼 윤리적 논란도 정신을 통한 불멸의 현실화는 장자의 호접몽을 연상케 한다. 생각이 몸의 주인인지, 몸이 생각의 주인인지가 혼란스럽다. 특히 가상현실을 통한 회생 또는 불멸은 가상현실과 그 안의 인물을 ‘실존’한다고 인정해야 하는지 아닌지를 둔 윤리적 논란을 불러일으킬 소지가 다분하다. 과학의 발전으로 미신이나 신화가 아닌 이전보다 더욱 냉철한 이성적 사고가 가능해졌음에도 불구하고, 인간이 스스로 불멸의 꿈에서 깨어나지 않길 바라는 것은 결국 사랑하는 사람들을 조금 더 오래 보고 싶은 마음, 녹록지 않은 현실이지만 그래도 살아 보고자 하는 희망 때문일 것이다. 수천 년을 이어온 인간의 오래된 꿈이 이뤄질 날, 얼마 남지 않은 것으로 보인다. huimin0217@seoul.co.kr
  • ‘수험생 희소식?’ 기억력 향상 약물 찾았다(美 연구)

    ‘수험생 희소식?’ 기억력 향상 약물 찾았다(美 연구)

    기억력 향상에 효과가 있는 약물이 발견돼 치매 등의 치료는 물론, 기억력 향상을 요구하는 분야 종사자들에게 도움이 될 것으로 기대가 모이고 있다. 미국 텍사스대 연구팀이 흔히 병원에서 해독제로 쓰이는 약물 ‘메틸렌블루’가 단기기억과 집중력 제어에 관여하는 뇌 영역의 반응을 높인다는 것을 밝혀냈다. 메틸렌블루는 주로 산소를 효율적으로 조직에 전달할 수 없게 되는 혈액 장애인 메트헤모글로빈혈증(methemoglobinemia)을 치료하거나 수술 시 착색제로 쓰여왔다. 사실, 메틸렌블루는 이미 동물 실험에서 1회 저용량 투여로 장기간 맥락적 기억을 향상하는 것이 밝혀졌다. 맥락적 기억은 특정 기억과 그에 얽힌 배경을 의식적으로 기억하는 것을 말한다. 이는 또한 잃어버린 기억을 개선하는 것으로도 이어졌는데 예를 들어 노래나 냄새가 계가가 돼 떠오르는 유형의 기억이다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 티모시 듀옹 박사는 “메틸렌블루의 기억 향상 효과는 1970년대 쥐 실험으로 밝혀졌지만, 기억개선의 원인이 되는 근본적인 뇌 신경 세포의 변화와 단기기억과 집중력 유지에 관한 메틸렌블루의 효과는 연구되지 않았다”고 설명했다. 이어 “우리는 사람에 관한 메틸렌블루의 효과를 알아내기 위한 최초의 다중 MRI 연구를 시행하기로 했었다”고 덧붙였다. 연구팀은 나이 22~62세 참가자 총 26명을 대상으로 위약 대조 임상시험을 시행했다. 이들 참가자는 두 집단으로 분류돼 각각 저용량의 메틸렌블루나 위약을 복용했다. 연구팀은 참가자들의 복용 전과 복용 1시간 후에 기능적 MRI(fMRI) 스캔을 시행했다. 그 결과, 메틸렌블루는 양측 섬피질(bilateral insular cortex)이라는 뇌 영역의 반응을 증가시켰다. 이 영역은 뇌의 깊은 곳에 있으며 감정 반응과 연관돼 있다. 또한 이 결과는 단기기억을 회상할 때 기억 처리를 제어하는 전전두피질(prefrontal cortex)과 감각 정보를 처리하는 두정엽(parietal lobe), 그리고 시각 정보 처리의 중추인 후두피질(occipital cortex) 등의 반응이 증가하는 것으로 나타났다. 게다가 메틸렌블루는 특정 기억을 상기하는 과정에서 7% 더 정확한 응답을 하는 것으로 나타났다. 이 결과는 단 한 번의 메틸렌블루를 투여해도 집중력 유지와 단기 기억에 관한 뇌 기능을 향상할 수 있음을 시사한다. 듀옹 박사는 “이 연구는 앞으로 메틸렌블루 연구의 기초를 마련한다. 노화와 인지 장애, 치매를 치료하는 것은 물론 기억력이 요구되는 다른 분야에서도 도움이 될 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 영상의학 학술지 ‘레디올로지’(Radiology) 최신호(6월28일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아(위), 북미영상의학회 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 서울시의회 진두생의원 “서울시 미세먼지 예경보기준 개선 조례 마련”

    서울시의회 진두생의원 “서울시 미세먼지 예경보기준 개선 조례 마련”

    서울시의회 환경수자원위원회 진두생 위원(새누리당, 송파3)이 대표발의한「서울특별시 미세먼지 예보 및 경보에 관한 조례 전부개정조례안」이 6월 27일 서울시의회에서 통과됐다. 조례안은 대기오염 예경보대상 물질로 오존(O3)을 추가하고, 대기오염 경보발령 및 대기오염물질의 농도기준을 더욱 낮춰 환경부 기준으로 통일하고자 하는 것이다. 미세먼지 예보의 경우 예보등급을 6단계에서 4단계로 간소화하였고, 경보의 경우는 주의보의 경우 발령농도를 시간평균농도가 170㎍/㎥에서 150㎍/㎥, 초미세먼지의 경우 85㎍/㎥에서 90㎍/㎥, 오존의 경우 0.12ppm으로 조례에 새롭게 규정했다. 진두생 의원은 “경기개발연구원의 조사에 따르면 수도권에서만 미세먼지로 인해 연간 2만 명 정도가 기대 수명보다 일찍 사망하고 폐 질환자가 80만 명 발생하는 것으로 추정했으며, 이에 대한 사회적 비용은 약 12조3000억 원에 이르는 것으로 추산되고 있는 가운데, 예경보제도의 통일적인 정비가 필요하다”는 점에서 조례개정을 추진하였다고 그 이유를 밝혔다. 또한 진 의원은 “법적인 정비도 중요하지만, 미세먼지 측정망을 단계적으로 확대하고, 예보의 정확도가 국민의 기대수준에 미치지 못하는 62%대에 머물러 있는 만큼 예보모델의 다양화 및 고도화를 추진하는 한편 지역별 상황에 적합한 서울형 예보모델도 개발할 필요가 있다”고 강조했다. 참고로, 미세먼지는 세계보건기구(WHO) 산하 국제 암 연구소(IARC)가 지정한 1군 발암물질이다. 입자크기가 매우 작아 폐, 혈관, 뇌까지 침투해 천식이나 폐질환 등 각종 질병을 유발하고 조기사망률을 증가시키는 물질이다. 크기에 따라 머리카락 굵기의 1/5~7로 10㎛이하인 미세먼지(PM10)와 1/20~30로 2.5㎛이하인 초미세먼지(PM2.5)로 구분한다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • 인간의 ‘식스센스’ 찾았다…”자기장 감지 능력 있어” (美연구)

    인간의 ‘식스센스’ 찾았다…”자기장 감지 능력 있어” (美연구)

    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
  • 냉동인간 5만구 잠자는 세계 최대 ‘불멸의 마을’ 착공

    냉동인간 5만구 잠자는 세계 최대 ‘불멸의 마을’ 착공

    자연의 섭리를 거부하는 인류의 무모한 도전일까? 아니면 불로장생의 오랜 꿈이 현실화되는 것일까? 최근 국제 과학전문지 ‘뉴 사이언티스트'는 불멸의 인간을 위한 세계 최대규모의 센터 건설 추진 계획을 공개해 관심을 끌고있다. 이른바 '불멸의 마을'(immortal village)이라는 별칭까지 붙은 이 센터는 '냉동인간'의 전초기지다. 우리에게는 영화나 소설로 익숙한 냉동인간은 인체를 액체질소 속에 냉동시켜 보존할 수 있다는 이론에 근거한다. 곧 시체나 혹은 현대 의학 기술로 치료가 불가능한 사람을 냉동시켜 과학기술이 발전한 먼 미래에 깨어나게 해 제2의 삶을 이어가게 한다는 것. 마치 영화같은 이야기지만 미국에서는 현실이다. 애리조나에 위치한 알코르(Alcor) 생명재단이 그 대표적인 회사로, 지난 1972년부터 인체 냉동보존 서비스를 하고 있으며 현재 147구의 시신 혹은 뇌가 부활을 꿈꾸며 잠들어 있다. 미국의 유명건축가인 스티븐 발렌타인이 추진 중인 원대한 이 센터의 이름은 '타임쉽 빌딩'(Timeship building)이다. 수년 전 부터 이 프로젝트를 추진한 그는 텍사스주 컴포트에 부지를 마련하고 최근 원형 구조의 센터를 만들기 위한 첫 삽을 뜬 상태다. 계획이 예정대로 착착 진행되면 타임쉽은 세계 최대규모의 냉동보존학의 메카로, 무려 5만 명의 냉동인간이 잠드는 공간이 되며 신체의 장기와 세포, 조직 등도 함께 저장된다. 발렌타인은 "타임쉽은 생명연장을 위한 세계 최대 규모의 연구센터로 미래로 사람들을 데려가게 될 것"이라면서 "안전한 냉동기술, 장기이식, 노화 등 불로장생과 관련된 모든 연구가 이곳에서 이루어질 것"이라고 밝혔다. 이어 "타임쉽은 각종 자연재해, 테러 등 모든 위협으로 수백 년은 견딜 수 있게 디자인됐다"고 덧붙였다.   한편 냉동인간을 둘러싼 법적, 윤리적 논란도 거세다. 신과 자연의 섭리를 거부하는 인간의 욕구가 결국 불멸이 아닌 파멸을 낳을 것이라는 주장이 그 것. 특히 먼 미래의 과학기술로 과연 뇌 속에 저장된 기억까지 온전히 살릴 수 있느냐는 여부, 또한 돈 많은 사람들을 위한 '환생 티켓'이라는 비아냥도 이어지고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • “왕따 괴롭히기는 뇌가 원하는 달콤한 보상”(네이처誌)

    “왕따 괴롭히기는 뇌가 원하는 달콤한 보상”(네이처誌)

    학교에서 힘이 센 아이들이 약자를 괴롭히는 이유가 밝혀졌다. 이들에게 괴롭히는 행동은 달콤한 보상처럼 느껴지는 것이라고 과학자들은 설명했다. 영국 일간 데일리메일 보도에 따르면, 미국 마운트시나이병원과 스탠퍼드대 공동 연구팀은 약자를 ‘괴롭히는 행동’이 특정 활동으로 즐거움을 느끼게 하는 뇌의 ‘보상회로’와 연관성이 있는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 또 보상회로를 조종해 약자를 괴롭힐 기회에 참여하거나 피하도록 성향이 변하게 할 수 있었다. 학창 시절에 약자를 괴롭히는 행동의 원인은 가정에서의 학대, 자존감 부족, 내면의 화를 발산할 대상을 찾는 것 등 지금까지는 사회적 측면에서 여러 가지가 분석됐다. 하지만 이번 연구는 적어도 약자를 괴롭히는 일부 사람이 가학적인 쾌감을 얻기 위해 그런 행동을 벌인다고 제시한다. 연구팀은 이 연구에서 다 자란 수컷 쥐가 서열이 낮은 어린 개체들을 향해 공격적인 행동을 보일 때의 뇌 활동을 연구했다. 이를 통해 괴롭히는 쥐에게 약자를 제압하고 지배하는 능력이 보상으로 작용하는 것을 발견했다. 이번 연구를 이끈 스콧 루소 박사(마운트시나이병원)는 “우리 연구는 약자를 괴롭히는 행동이 주로 뇌의 보상회로를 활성화함으로써 각 개체에 즐거움을 주는 것을 처음으로 입증했다”고 말했다. 이어 “또 우리는 이런 보상회로의 활동을 제어해 궁극적으로 공격 행동을 중단하도록 뇌 세포의 활동을 바꿀 수 있는 것을 보여줬다”고 덧붙였다. 연구팀에 따르면, 약자 괴롭히기는 뇌의 기저 전뇌에 있는 뉴런(뇌 세포)들의 활성 증가와 연관돼 억제성 신경전달물질인 감마아미노낙산(gamma aminobutyric acid·GABA)을 분비했다. 이는 일반적으로 공격을 둔화하는 다른 뇌 영역의 활동을 떨어뜨리는 영향이 있었다. 루소 박사는 “이런 뇌 활동을 인위적으로 바꿨을 때 공격적이었던 쥐는 온순해져 더는 약자를 괴롭히는 행동을 보이지 않았다”고 말했다. 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 최신호(6월30일자)에 실렸다. 사진=ⓒ Syda Productions / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 구본무 LG 회장의 22년간 ‘대학생 사랑’

    구본무 LG 회장의 22년간 ‘대학생 사랑’

    ‘회장님이 쏜다.’ 구본무 LG 회장이 29일 LG의 대학생 해외탐방 프로그램인 ‘LG글로벌챌린저’ 발대식에 참석해 35개팀을 이뤄 참여한 대학생 140명 전원에게 LG전자의 최신 프리미엄 스마트폰인 ‘LG G5’와 연동 기기인 카메라 모듈 ‘캠플러스’를 선물했다. 출고가를 합치면 90만원이 훌쩍 넘는 ‘통 큰 선물’을 했다. 구 회장은 발대식에서 “대학생활 중 해외 탐방 활동이 인생에 큰 의미와 추억이 될 것”이라면서 “열정적으로 탐방 내용과 추억을 많이 담아 오라는 뜻에서 선물한다”고 격려했다. 구 회장이 이날까지 22년째 한 해도 거르지 않고 대학생을 대상으로 하는 이 행사에 참석한 것은 ‘G5 깜짝 선물’보다 더 이례적인 일이다. ‘LG글로벌챌린저’는 구 회장이 취임한 1995년 시작된 국내 최장수 대학생 해외탐방 프로그램이다. 외환위기(1997년), 카드사태(2003년), 글로벌 금융위기(2008년) 때처럼 기업이 휘청할 위기가 터져 이 행사를 없애 비용을 줄이자는 폐지론이 불거졌지만 그때마다 행사 유지 주장을 고수해 온 주인공이 구 회장이라고 LG 측은 설명했다. 구 회장은 LG전자, LG디스플레이, LG화학 등이 석·박사 대학원생을 대상으로 개최하는 ‘LG 테크노 콘퍼런스’에도 5년째 직접 참석 중이다. 2013년 구 회장과 같은 테이블에서 만찬을 같이했던 대학원생 7명이 요청한 재회 약속을 지키기 위해 미국 경제사절단 방문 일정을 조정하며 귀국을 서두른 일화도 있다. 한편 구 회장은 전날 LG연암문화재단이 마련한 ‘연암해외연구교수 지원사업’ 증서 수여식에 참석했다. 1980년대 말 시작돼 매년 교수 30명에게 왕복 항공료와 1인당 연간 3만 6000달러의 해외연구비를 지원하는 프로그램으로, 올해는 뇌의 신경전달 과정 관찰에 성공한 이남기 포스텍 시스템생명공학부 교수, 영하 90도에서 작동하는 반도체 소자를 개발한 박진홍 성균관대 전자전기공학부 교수 등이 뽑혔다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr
  • 울산과기원·동화약품 치매 치료제 개발 협약

    울산과학기술원(UNIST)과 동화약품이 알츠하이머성 치매를 극복할 새로운 치료제 개발에 나선다. 울산과기원과 동화약품은 29일 과기원 대학본부 6층 대회의실에서 치매 치료제 산업 육성을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 울산과기원에 따르면 치매의 60% 이상은 알츠하이머 질환으로 발병한다. 특정 단백질이 뇌에 쌓여 뇌 기능의 저하를 부르는 알츠하이머 질환의 원인이 아직 밝혀지지 않아 치료제 개발이 어렵다. 현재 전 세계 치매 환자는 4600만여명으로 치료제 시장은 약 5조원으로 추정된다. 임미희 울산과기원 자연과학부 교수는 알츠하이머 질환을 일으키는 다양한 원인을 한꺼번에 해결할 수 있는 ‘다중 표적 혁신 신약’을 개발 중이다. 임 교수는 이번 동화약품과의 공동 연구를 통해 신약 개발을 가속화할 계획이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr
  • [송혜민의 월드why] 현대과학은 오랜 ‘불멸의 꿈’을 이뤄줄까?

    [송혜민의 월드why] 현대과학은 오랜 ‘불멸의 꿈’을 이뤄줄까?

    인간은 오래 전부터 불로장생, 즉 불멸을 꿈꿔왔다. 불로장생과 불멸은 오래 사는 것에서 더 나아가 육체의 영존 혹은 정신의 영생을 의미하며, 인간은 이를 이루기 위해 기상천외한 방법부터 극악무도한 방법까지 가리지 않고 찾아 헤맸다. 인간의 근원적 소망과도 같았던 불멸의 꿈은 두 가지 형태로 나타났는데, 육체의 불멸과 정신의 불멸이 그것이다. 신화와 종교에서 시작된 불멸의 꿈은 시간이 흐르면서 의학을 도구로, 이제는 의학을 포함한 과학을 도구로 현실화되는 과정에 있다. ◆늙지 않고 무병장수하는 ‘육체적 불멸’ 그리스 신화와 중국의 도교 등 고대 종교나 철학에서는 대부분 육체의 불멸을 꿈꿨다. 육체가 존재해야 비로소 정신도 존재한다는 것이 불멸의 전제였던 것이다. 국가별로 불멸과 관련된 주요 역사를 보유하는데, 대표적인 것이 이집트의 피라미드 및 미라와 ‘불로장생의 화신’으로도 여겨지는 중국 진시황이다. 고대 이집트인들은 죽음이란 곧 잠시 사후세계를 여행하는 것으로 여겼다. 사후세계 여행이 끝나면 다시 돌아와 영생을 누린다고 믿었기 때문에 시신이 훼손되지 않도록 미라를 만들었다. 파라오의 영원한 생명을 위해 육신이 썩지 않도록 해야 했고, 이 과정에서 모든 생명체를 포함한 자연의 섭리인 ‘부패’를 막기 위한 노력이 깃들여졌다. 피라미드 역시 파라오의 영생을 위한 ‘집’으로 활용되어야 했기에, 내부에는 파라오가 사후세계 여행 후에 활용할 수 있는 각종 생활도구 및 그의 몸종들이 함께 매장됐다. 중국 진시황(BC 259~BC 210)은 자신이 세운 제국뿐만 아니라 스스로도 영원불멸할 것을 믿고 희망했다. 연나라 출신의 노생에게 불로장생의 영약을 구해오게 하는 한편, 어린 아이들 수천 명을 이끌고 불로초를 구해오도록 명령하기도 했다. 그의 신하가 불로초를 얻기 위해 들른 곳 중 한 곳이 제주도라는 전설과도 같은 얘기는 익히 알려져 있다. 중국에서는 진시황과 함께 도교가 불로장생의 꿈을 강조한 대표적 종교로 꼽힌다. 기원전 3세기 무렵 중국에서 생겨난 도교는 민간신앙과 신선설, 점성 등의 법술과 무술적 신앙이 복합적으로 합쳐졌고, 도교가 꿈꾸는 이상향에는 불로장생이나 우화등선(羽化登仙ㆍ신선이 되어 하늘에 오름) 등이 포함돼 있다. 도교에서는 묘약을 얻거나 양생법 등의 수련을 통해 신선에 이를 수 있다고 강조하는 등 무병장수를 통한 불멸의 꿈을, 종교적 이론 뿐만아니라 문화로서도 발전시켰다. 20세기에 들어서는 러시아 출신의 메치니코프(1845~1916) 박사가 ‘생명연장의 꿈’이라고도 불리는 유산균 및 면역학의 기초를 세우면서 육체적‧의학적 측면의 불로(不老)에 한 걸음 더 다가섰다. 이러한 미신과 신화, 종교에서 출발한 불로장생의 열망은 21세기에 들어서면서 더욱 구체적이고 과학적인, 그리고 탈 육체의 면모를 보이기 시작한다. ◆정신의 불멸을 꿈꾸는 현대 과학 육체의 불로불사를 꿈꿨던 과거와 달리, 과학의 발전으로 사람들은 육체가 버릴 수밖에, 버려질 수밖에 없는 존재라는 것을 인지하기 시작했다. 일반적으로 사람의 노화는 평균 26세부터 시작되며, 일정 시간이 지나면 세포분열이 불가능해지면서 결국 생명이 다하는 것으로 알려져 있다. 생명과학자들은 대체로 이 시기를 120세로 보고 있다. 이에 인간은 현대과학을 이용해 더욱 구체적인 ‘불멸의 현실화’를 위한 노력을 시작했다. 이것은 고대와 유사하게 인간의 신체 일부 또는 전체를 미라보다 훨씬 과학적인 방법으로 보존하는 한편, 눈에 보이지 않는 정신의 영생을 위한 기술 개발 등을 포함한다. 예컨대 미국 애리조나 주의 앨코 생명재단은 법적으로 사망선고를 받은 이들의 시신을 액체질소를 활용해 냉동 보존하는 곳으로 유명하다. 현재 이곳에는 시신 또는 뇌 147개가 냉동 보존돼 있으며, 이들은 먼 훗날 과학기술이 더욱 발전하면 부패가 발생하지 않은 시신에 생명을 불어 넣어 ‘회생’이 가능할 것이라 믿는다. 이러한 불멸 혹은 회생의 열망에서 가장 중요시 되는 것은 역시 뇌다. 냉동 보존 등 다양한 방법을 통해 뇌의 신경망을 고스란히 보존한 뒤 이를 컴퓨터에 옮기면 죽어도 죽지 않은 삶의 영위가 가능하다는 것이 미래학자들의 주장이다. 실제로 평행우주론을 창시한 세계적 미래학자인 미치오 카쿠 뉴욕시립대 석좌교수는 인간에게는 죽은 뒤에도 여전히 ‘살아 있을 수 있는 방법’이 이미 개발됐다면서 “MRI를 이용한 뇌신경 도식화 기술이 성장하면 기억을 컴퓨터에 업로드하고 신경을 재현함으로써 영화 속 아바타가 현실이 될 수 있다”고 주장했다. 또 “한 인간의 인격과 기억은 가상현실과 아바타를 통해 여전히 살아있을 수 있으며 이것은 사랑하는 가족이나 연인과 오래도록 소통할 수 있는 도구로 작용할 수 있다”면서 “심지어 인간이 사망한 뒤에도 이것은 가능하며, 곧 불멸이 되는 것”이라고 설명했다. ◆‘불멸의 꿈’이 직면한 윤리적 문제 정신을 통한 불멸의 현실화는 장자의 호접몽을 연상케 한다. 생각이 몸의 주인인지, 몸이 생각의 주인인지가 혼란스럽다. 특히 가상현실을 통한 회생 또는 불멸은 가상현실과 그 안의 인물을 ‘실존’한다고 인정해야 하는지 아닌지를 둔 윤리적 논란을 불러일으킬 소지가 다분하다. 과학의 발전으로 미신이나 신화가 아닌 이전보다 더욱 냉철한 이성적 사고가 가능해 졌음에도 불구하고, 인간이 스스로 불멸의 꿈에서 깨어나지 않길 바라는 것은 결국 사랑하는 사람들을 조금 더 오래 보고 싶은 마음, 녹록치 않은 현실이지만 그래도 살아보고자 하는 희망 때문일 것이다. 수 천 년을 이어온 인간의 오래된 꿈이 이뤄질 날, 얼마 남지 않은 것으로 보인다. 사진=ⓒSergey Nivens / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
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