바둑은 고도의 사고력과 직관, 통찰력의 총체다. 체스와 퀴즈를 정복한 인공지능에게도 ‘난공불락’으로 여겨졌던 인간만의 고유 영역이었다. 그러나 구글의 인공지능 자회사 딥마인드가 개발한 바둑 프로그램 ‘알파고’는 지난해 10월 유럽에서 활동하는 중국의 판후이 2단을 꺾으며 세계 바둑계와 과학계를 뒤흔들었다. 알파고가 강력한 이유는 “인간이 모든 규칙을 컴퓨터에 하나하나 입력한 전문가 시스템이 아닌, 바둑을 이기는 법을 스스로 파악했다는 점”(데미스 하사비스 딥마인드 최고경영자)에 있다. 정선(定先·하수가 흑돌을 잡고 먼저 두는 것)에서 두 점 깔아야 할 것이라고 점쳤던 프로기사들 사이에서도 “정선으로 해볼 만하다”는 견해가 고개를 들고 있다. 알파고가 형세를 꿰뚫고 판을 흔드는 ‘신의 한 수’까지 가능하게 된다면 인공지능은 또 한번 발전의 전기를 맞을 것이다. 9일 이세돌 9단과의 ‘세기의 반상 대결’에서 베일을 벗을 알파고의 기력(棋力)에 세계의 시선이 쏠리는 이유다. 바둑판 위에서 가능한 경우의 수는 10의 170제곱, 우주의 원자 수보다도 많다. 때문에 바둑의 고수들은 착수(着數)를 할 때 수읽기뿐 아니라 ‘감각’에도 의존한다. 알파고가 기존 바둑프로그램에서 진화한 점은 이 같은 ‘감각’을 흉내 내기 때문이다. 감동근 아주대 전자공학과 교수는 “알파고는 수읽기 차원을 넘어 모양을 이해하는 능력까지 갖춘 것으로 보인다”면서 “판 2단과의 대국 기보를 보면 모양에 따른 급소를 잘 찾아갔다”고 분석했다. 알파고의 정교한 수읽기는 ‘딥러닝’이라는 인공지능의 기계학습 방법을 통해 가능하다. 알파고는 인간 뇌의 신경망을 본뜬 알고리즘인 ‘심층 신경망’을 갖췄다. ‘정책망’과 ‘가치망’이라는 2개의 신경망을 이용해 정책망으로 좋은 수를 판단하고 가치망으로 각 수에 대한 자신과 상대의 승률을 평가한다. 소프트웨어정책연구소는 최근 보고서를 통해 “알파고는 바둑의 탐색 범위를 프로기사의 관점으로 좁힌 것”이라고 분석했다. 알파고에 대한 두려움은 ‘폭식’에 가까운 방대한 학습량에서도 기인한다. 구글 딥마인드에 따르면 알파고는 KGS라는 해외 바둑 사이트에서 확보한 6~9단 유저들의 기보 16만건, 약 3000만개의 착점(着點)을 학습했다. 또 100만번의 대국을 4주 만에 소화하며 스스로 바둑을 배워 나갔다. 지금도 하루 24시간 동안 3만 대국씩을 두며 성장하고 있다. 그러나 학습의 ‘질’에 대해서는 의문점도 적지 않다. 총 16만건의 기보 중에는 아마추어들의 기보가 대부분이다. 일류 프로기사들의 최신 기보를 최대한 학습해야 하지만 한국기원이 공개한 프로기사들의 기보는 1940년대 기보부터 세더라도 총 1만 8000여개에 불과하다. 방대한 학습과 알고리즘에 기반한 정교한 수읽기는 ‘양날의 검’이다. 목진석 9단은 알파고의 대국 스타일을 “모양이 잘 잡혀 있고 수읽기가 정확하다”고 평가했다. 반대로 생각하면 정석에서 벗어난 대국에 약할 수 있다는 의미다. 바둑계에서는 이 9단이 특유의 창의력으로 예측 불가한 수를 둘 경우 알파고가 응수하기 힘들 것이라는 전망이 우세하다. 감동근 교수는 “알파고의 지금의 신경망 구조로는 최대치까지 활용해도 프로 기사의 감각을 완전히 따라갈 수 없다”면서 “‘딥러닝’ 이상의 획기적인 아이디어가 없다면 승리는 힘들지만, 이마저도 시간문제라고 본다”고 내다봤다. 김소라 기자 sora@seoul.co.kr

성장 정체에 직면한 우리 기업의 미래 동력으로 인공지능(AI·Artificial Intelligence)이 각광받고 있다. 1956년 창시돼 60년간 인간 지성의 한계를 시험해온 인공지능은 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 클라우드 등 정보통신기술(ICT) 신산업과 융합 시너지가 큰 분야로 주목된다. 우리 기업이 강점을 가진 반도체, 소재, 에너지 등 하드웨어 산업과 밀접한 관련이 있어 인공지능을 도약의 지렛대로 삼아야 한다는 목소리가 나온다. 인공지능은 2번의 빙하기를 거쳤다. 한상기 세종대 교수가 쓴 ‘인공지능의 현재와 미래’에 따르면 1970년대 후반과 1980년대 후반 인공지능 개발이 번번이 실패해 연구 지원이 대폭 축소됐다. 2000년 들어 인간의 두뇌를 흉내 낸 인공 신경망을 이용한 머신 러닝 또는 딥 러닝 방식이 성과를 거두면서 인공지능 분야에 3번째 기회의 문이 열렸다. 미국과 유럽, 일본이 인공지능 관련 연구·개발(R&D)을 앞서가고 있다. 정보통신기술진흥센터에 따르면 우리나라 인공지능 기술은 미국의 75% 수준에 그치고 기술 격차는 2년으로 평가된다. 인공지능 패권 경쟁에 뒤처지지 않으려면 정부와 민간 차원의 대규모 투자가 필요한 상황이다. 2013년 브레인 이니셔티브를 발표한 미국 정부는 10년간 30억 달러(약 3조 6000억원)를 뇌 연구 및 인공지능 개발에 투자하고 있다. 인터넷을 개발한 미 국방고등연구계획국(DARPA)은 인공지능 기술을 통해 인간의 뇌 구조를 닮은 데이터 처리 칩셋 뉴로모픽 칩을 IBM과 공동 개발했다. 유럽연합(EU)은 10년간 10억 유로(약 1조 3000억원)를 투입해 25개국 135개 기관이 참여하는 휴먼브레인 프로젝트(HBP)에 착수했다. 일본은 2021년 도쿄대 입학시험 통과를 목표로 인공지능 로봇 ‘도로보쿤’을 개발 중이다. 내로라하는 글로벌 ICT 기업은 인공지능 기술 전쟁을 주도하기 위해 핵심 인력 확보와 관련 벤처 인수에 사활을 걸었다. 구글은 지난 2012년 인공지능 분야의 3대 석학인 앤드루 응 스탠퍼드대 교수와 브레인 프로젝트를 추진해 유튜브 동영상 1000만개에서 74.8%의 정확도로 고양이를 분류한 인공지능 기술을 깜짝 발표했다. 2013년 AI 전문가 제프리 힌튼 토론토대 교수를 영입한 구글은 영국의 스타트업 ‘딥마인드’와 이미지로 외국어 표지판을 인식해 번역해주는 기술을 가진 ‘월드렌즈’를 인수했다. IBM은 슈퍼컴퓨터 왓슨의 진화에 공을 들였다. 왓슨은 2011년 미국의 유명 TV프로그램 제퍼디 퀴즈쇼에 나와 인간 챔피언을 꺾고 우승을 차지했다. 이후 IBM은 왓슨에 10억 달러를 투자했고 여러 병원에서 암환자를 진단, 치료하는 의사 보조 시스템으로 발전시켰다. 스마트폰 개인비서 ‘시리’를 선보인 애플은 인공지능을 차세대 핵심기술로 보고 모바일 스트리밍 서비스 업체 ‘스웰’, 지능형 개인비서 앱 개발업체 ‘큐’ 등을 인수했다. 페이스북은 AI 3대 석학 얀 르쿤 뉴욕대 교수를 지난 2013년 영입해 40명 규모의 인공지능랩(연구소)을 맡겼다. 중국의 대형 포털 바이두는 2014년 구글의 AI 연구를 이끌던 앤드루 응 교수를 영입하고 5년간 3억 달러를 투입해 실리콘밸리와 베이징에 각각 인공지능 연구소를 지었다. 바이두가 개발한 음성인식 기술인 딥스피치는 주변소음이나 사투리에 관계없이 음성정보를 정확하게 인식해 주목받고 있다. 선진국에 비하면 우리나라의 인공지능 연구는 아직 걸음마 수준에 가깝다. 미래창조과학부는 전자통신연구원, 포스텍, 카이스트 등 26개 연구기관이 참여하는 ‘엑소브레인 프로젝트’에 10년간 1070억원을 투입하고 있다. 대부분의 인공지능 연구가 정부 지원에 의존하다 보니 장기간 대규모 투자가 필요한 슈퍼컴퓨터, 인지컴퓨팅 분야는 소외되고 시청각 인지기술에만 연구가 쏠리는 현상이 나타나고 있다. 민간기업의 적극적인 관심이 인공지능 활성화를 좌우할 전망이다. 네이버는 2012년 딥러닝 연구와 활용에 1000억원을 투자한다고 밝혔으며 카카오는 개인 맞춤형 서비스에 머신러닝을 사용하고 있다. SK텔레콤은 인공지능 비서 에고 메이트를 개발 중이다. 삼성전자와 LG전자 등은 인공지능 연구팀을 막 꾸린 참이다. 루닛, 디오텍, 마인즈랩 등의 벤처기업은 의료 분야에 특화된 AI 기술과 서비스를 개발하고 있다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

평범함이 최고의 미(美)다?! 남성들은 눈에 띄는 외모 보다는 평범한 외모에 더욱 매력을 느낀다는 연구결과가 나왔다. 프랑스 파리대학교 연구진이 18~26세 남성 169명을 대상으로 여성의 사진 30장을 보여주고 0~20사이의 점수 중 커서를 이용해 점수를 선택하게 했다. 그 결과 시신경으로부터 흥분을 받아들이는 대뇌 피질의 부분인 시각령이 가장 많이 자극을 받는 일차시각피질(Primary visual cortex)은 비교적 단순한 이미지를 가진 얼굴의 사진에 더욱 빨리 반응하는 것으로 나타났다. 즉, 남성의 뇌는 다시 한 번 돌아볼 법한 뚜렷한 이목구비의 튀는 얼굴을 가진 외모보다는 비교적 평범한 얼굴을 더욱 선호한다는 것이다. 이러한 이유는 평범한 외모를 본 뇌는 이를 더욱 쉽게 기억하며, 이러한 특성은 많은 사람들이 얼굴 표정의 단순한 특성을 살린 이모티콘에 열광하는 이유와 일맥상통한다는 것이다. 실제로 연구진은 남성들의 외모 선호도를 조사하는 위의 연구에서 시각적 흥분을 받아들이는 시각령이 눈에 띄는 외모보다 비교적 평범한 외모를 봤을 때 더욱 활성화 되는 것을 확인했다. 연구를 이끈 파리대학교의 줄리엔 레놀트 박사는 “이번 연구는 남성의 시각령이 어떤 여성의 외모에 가장 빠르게 반응하는지를 보여주는 결과이며, 인간을 포함한 대다수의 동물들에게서도 같은 결과를 볼 수 있다”가로 설명했다. 연구에 참여하지는 않았으나 해당 연구결과를 접한 호주 퀸즈랜드대학교 심리학과 교수인 본 히펠 박사는 “매우 흥미로운 연구결과”라면서 “우리가 비교적 단순한 외모에 매력을 느끼는 것은 비교적 단순하고 어디서나 볼 수 있는 브랜드 이미지가 대중적인 성격을 가지는 것과 같은 맥락”이라고 덧붙였다. 예컨대 스포츠브랜드 나이키나 음료브랜드 코카콜라의 브랜드 이미지가 비교적 평범하고 단순하기 때문에 오히려 사람들에게 오래 각인되고 더욱 큰 이미지를 각인시킬 수 있는 것과 같은 이치라는 것. 이와 관련해 더욱 자세한 연구결과는 영국 왕립협회(Royal Society)가 발간하는 간행물인 ‘오픈사이언스 저널’(Royal Society Open Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 한 인기 예능프로그램에서 ‘나쁜 기억을 지워드립니다’라는 코너를 진행했습니다. 스스로를 힘들게 하는 나쁜 기억이나 고민을 해결하는 ‘힐링 방법’이 방송 뒤 한동안 화제를 모았습니다. 해외에서는 상담을 통해 나쁜 기억이나 트라우마를 극복하는 방법 외에도 상담과 비슷한 효과가 있으며 더욱 과학적인 방법인 ‘안구 운동’이 주목받고 있습니다. 이는 이른바 EMDR(Eye Movement Desensitization and Reprocessing)이라고 불리는 치료법입니다. EMDR은 1987년 미국 정신건강 연구자인 프랜신 샤피로 박사가 개발한 것으로, 한국에서는 ‘안구운동 민감소실 및 재처리 요법’으로도 불립니다. 이 치료법은 나쁜 기억으로 분류되는 외상성 스트레스장애나 트라우마 같은 증상을 완화시키는 과학적 방법으로, 간단한 안구 동작만으로도 효과를 볼 수 있다고 알려졌습니다. 눈동자를 돌려 왼쪽을 바라봤다가 다시 오른쪽을 바라보는 간단한 동작을 25~30번 정도만 반복해도 부정적인 기억에 대한 심리적 압박이 줄어들고 평안한 일상으로 돌아가는데 도움이 된다는 것이죠. 원리는 다음과 같습니다. 전문가들은 안구를 움직이는 것이 수면 중 안구운동인 REM과 유사하다고 설명합니다. 꿈을 꾸는 동안에는 꿈속의 일을 제어하는 것이 불가능 하지만, 꿈 꾸는 동안의 REM 과정을 거친 뒤 꿈에서 깨어나면 꿈을 그저 꿈일 뿐인 것으로 치부하고 이를 떨쳐내는 것이 쉬워집니다. 그것이 비록 기분 좋은 꿈이든, 악몽이든 상관없이 말입니다. EMDR이 일종의 ‘작업기억’(Working Memory)과 유사한 작용을 한다는 분석도 있습니다. 작업기억은 정보들을 일시적으로 보유하고 각종 인지적 과정을 계획하고 순서 지으며 실제로 수행하는 기억처리 과정입니다. 눈동자를 움직이는 과정에 집중함으로써 나쁜 기억에 집중된 주의를 분산시키는 것입니다. 영국 EMDR협회의 로빈 로지 박사는 “기억은 이전의 경험과 앞으로의 추측을 통해 만들어지는데, 이중 특히 나쁜 경험에 대한 기억은 뇌가 ‘재처리’ 과정을 거치지 못함으로 인해 자꾸만 기억이 되살아나거나 꿈을 통해 회상되기도 한다. 이것이 결국 트라우마로 자리잡는 것”이라고 설명했습니다. 이어 “실제로 트라우마가 될 만한 사건을 겪은 사람의 뇌를 스캐닝해보면 소리나 감각, 냄새의 기억을 관장하는 뇌 부위가 보통사람에 비해 활성화 된 것을 확인할 수 있다. 하지만 EMDR 치료법을 통해 지나치게 활성화 되어 있는 나쁜 기억의 반응을 줄일 수 있다”고 덧붙였습니다. 이 같은 치료법은 영국 공공의료서비스인 NHS 또는 영국 국방부에서도 정신적 트라우마를 극복할 수 있게 돕는 방법으로 인정받았습니다. 다만 전문가들은 EMDR 운동을 하는 과정에서 트라우마를 스스로 떠올려야 하는 과정 때문에 오히려 상태를 악화시킬 수 있으므로, 자가 치료보다는 전문가와 협력하는 것이 바람집하다고 설명했습니다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

중국이 자폐증 치료를 위해 원숭이에게 자폐증 증상을 인위적으로 발현시키는 실험에 성공한 것으로 알려져 학계의 관심이 집중되고 있다. 하지만 실험동물에 대한 윤리 문제가 함께 제기되며 논란 또한 이어지고 있다. 중국과학원 신경과학연구소는 최근 네이처지에 논문을 싣고 유전자 조작을 통해 인간 자폐증과 동일한 증상을 보이는 마카크(macaque) 원숭이를 만들어냈다고 밝혔다. 연구팀은 먼저 원숭이 시험관 배아에 인간 자폐증에 연관된 것으로 알려진 MECP2 유전자를 이식한 뒤 대리모 암컷을 통해 새끼원숭이를 탄생시켰다. 이후 성장하는 새끼 원숭이의 행동을 관찰한 결과, 반복적 움직임, 불안증 증가, 사회성 감소 등 인간 자폐증 환자와 유사한 행동 패턴이 크게 증가하는 현상을 확인했다고 연구팀은 전했다. 그동안 자폐증 관련 동물연구에는 유전자, 행동, 심리 등에서 인간과 크게 다른 실험용 쥐가 사용돼온 만큼 그 한계가 뚜렷했다. 학계에서는 이번 연구가 자폐증의 정확한 원인과 치료법을 연구하는데 도움이 될 안정적 실험동물 모델을 마련해주었다며 환영하고 있다. 영국의 자폐증 연구자 제임스 쿠삭은 “학계에서는 자폐증 연구에 사용될 정교한 동물 모델을 만들어 내는 데에 있어 항상 어려움을 겪었다”며 “이번 연구는 자폐증을 이해하고 더욱 구체적인 치료법을 개발하는데 도움이 될 것”이라고 전했다. 미국 캘리포니아대학교 정신의학과 교수 멜리사 바우만 또한 “인간과 생물학적으로 좀 더 유사한 생물을 이용해 자폐증 유발 위험 유전자에 대한 연구를 진행할 새로운 기회를 열어줬다”며 이번 연구결과를 높이 평가했다. 연구팀은 앞으로 원숭이의 뇌를 스캔 자료를 분석, 두뇌 신경회로의 특이사항을 찾아낼 예정이라고 전했다. 이렇게 자폐증에 관련된 두뇌회로 이상을 발견하고 나면, 다양한 치료법을 개발, 시도해 볼 수 있으며 이는 결국 인간 자폐증 치료의 서막을 열어줄 것이라고 이들은 주장했다. 물론 일각에서는 실험동물에게 인위적 장애를 발생시킨 것에 대해 도덕성 문제를 제기하고 있다. 하지만 중국과학원 연구팀은 이에 대해 “이번 연구가 국제적인 연구윤리 기준에 부합해 이루어졌다”고 문제 제기 자체를 일축했다. 사진=ⓒ네이처 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

“아이가 잘못했을 때 공개적으로 지적하거나 비난하고 창피를 주면 아이는 자신에게 부정적인 낙인을 찍어버려요. 아이 스스로 해답을 찾도록 도와야 아이는 자기 조절능력을 발달시킬 수 있어요.” 어디까지가 정서적 학대인지, 또 어디까지가 훈육인지 학대와 훈육의 경계에 선 부모들에게 신혜원 서경대 아동학과 교수는 이렇게 조언했다. 방임과 폭언 등 명백한 정서적 학대는 신경 회로 발달에 영향을 미쳐 자녀의 뇌에 평생 상처를 남기지만, 권위적인 훈육은 마음에 생채기를 남긴다. 이렇게 어린 시절 부모와 불안정한 관계를 맺은 아이는 부모를 신뢰하지 않고 자신과 다른 사람에게도 부정적 감정을 느껴 대인관계에 소극적인 사람이 될 수 있다. 신 교수는 보건복지부와 교육부, 여성가족부 등 관계부처 합동으로 4일 서울 광화문 KT올레스퀘어에서 열린 ‘아동 양육과 부모 인식 개선 대토론회’에서 바람직한 양육 방법으로 ‘민주적 훈육’을 소개했다. 아이에게 일방적 강요나 지시를 하는 게 아니라 질문이나 힌트를 통해 스스로 해답을 찾아가도록 돕는 훈육 방식이다. 아동보호 체계를 강화하려면 현행 민간 중심의 아동보호서비스 체계를 재편해 아동 학대 사례에 대한 신고 조사를 공적기관이 담당해야 한다는 주장도 나왔다. 이봉주 서울대 사회복지학과 교수는 “현재 아동보호전문기관이 담당하는 아동학대 사례에 대한 조사와 서비스 기능을 분리할 필요가 있다”며 “공공과 민간의 역할을 명확히 구분해야 한다”고 말했다. 아울러 “아동 학대는 가족 내 다른 문제들이 복합적으로 작용해 나타나는 경우가 많아 통합적이고 복합적인 대응이 필요하다”며 “한 기관이 모든 문제에 대응할 수 있는 전문성과 자원을 갖출 수는 없으니 지역의 다양한 자원과도 연계할 필요가 있다”고 조언했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

부산대는 심리학과 설선혜 교수가 참여한 국제 공동연구팀이 남을 돕는 행위(helping behavior)에 관여하는 뇌신경학적 연구 결과가 세계적 과학저널인 ‘사이언스’지에 4일자로 게재됐다고 4일 밝혔다. 설 교수와 스위스 취리히대학교 사회·신경시스템 연구소 소속의 심리학자이자 신경과학자인 그릿 하인 박사, 에른스트 페어 교수, 모리시마 요스케 박사, 수잔 라이버그 박사 등이 연구에 참여했다. 국제 공동연구팀은 스위스 성인 여성 34명을 대상으로 연구한 결과 도움 행동에 관여하는 여러 뇌 영역들의 신호패턴이 타인을 돕는 동기에 따라서 달라진다는 사실을 확인하고, 뇌 연결성 패턴을 통해 숨겨진 동기를 읽어낼 수 있음을 알아냈다. 도움 행동에 관여하는 뇌 영역 간의 상호작용 패턴을 분석해 돕는 행위의 숨겨진 동기를 예측해낼 수 있음을 처음으로 밝혔다. 연구진은 피실험자 34명의 뇌 활성화를 측정할 수 있는 기능적 자기공명영상장치(fMRI)를 활용, 각기 다른 도움 행동의 동기를 유발하는 조건(공감 조건, 상호성 조건)을 줄 때마다 뇌의 움직임을 관찰했다. 이를 통해 여러 뇌 영역들의 커뮤니케이션 패턴이 동기에 따라 크게 차이가 난다는 사실을 확인했다. 일부 참가자들의 뇌 연결성 패턴을 특정 알고리즘을 사용해 컴퓨터 프로그램에 학습시킨 뒤 새로운 실험 참가자의 뇌 연결성 패턴 정보를 입력하면 이 참가자의 이타적 행위의 동기를 상당히 정확하게 예측해낼 수 있었다. 설 교수는 “이번 연구는 뇌 연결성 패턴을 통해 사회적 행동의 숨겨진 동기를 읽어내고 예측할 수 있음을 확인한 학계 최초의 연구결과”라며 “인간의 이타적 동기의 신경학적 기반에 대한 이해뿐만 아니라 ‘우리가 왜 그렇게 행동하는가'라는 근원적인 질문에 답을 찾는 새로운 틀을 마련했다는 점에서 중요한 의미가 있다”고 말했다. 부산 김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr

치매의 일종인 알츠하이머병의 원인 중 하나가 ‘아밀로이드반’이라는 독성 단백질에 있다는 것은 지금까지 여러 연구로 밝혀졌다. 그런데 호주의 과학자들은 이런 단백질을 제거하기 위한 열쇠가 뱀의 독에 있다는 것을 알아냈다고 영국 일간 데일리메일이 2일(현지시간) 보도했다. 호주 모내시 대학 연구진은 뱀의 독에 알츠하이머병 환자의 뇌에 축적되는 아밀로이드반을 분해할 수 있는 특정 효소들을 활성화하는 분자가 존재한다는 것을 발견했다고 밝혔다. 아밀로이드반은 ‘베타 아밀로이드’로도 불리는 데 건강한 사람의 뇌에서는 생성돼도 축적되기 전 효소들에 의해 분해된다. 하지만 알츠하이머병 환자에서는 그 효소들이 제구실을 하지 못해 독성 단백질이 쌓여 응집되는 것이다. 이렇게 응집된 베타 아밀로이드는 치매를 유발하는 주요 요인으로 여겨져왔다. 아밀로이드반은 치매 초기에 있는 사람들의 뇌에서 쌓이기 시작한다. 따라서 의약업계는 아밀로이드반을 분해하는 효소를 자극할 수 있는 약물을 찾고 있는 것이다. 이 분자는 남미와 중앙아메리카에 서식하는 한 살무사(학명: Bothrops asper)의 독에서 발견됐고, 연구진은 이와 똑같은 합성 분자를 개발했다. 연구진은 실험실에서 인간 세포를 사용한 초기 실험을 통해 자신들이 합성한 분자가 뱀독에서 발견된 천연 분자와 같은 효과가 있다는 것을 확인했다. 이들은 이번 발견으로 초기 알츠하이머병의 진행을 막는 새로운 치료제를 개발할 수 있게 됐다며 기대감을 나타냈다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 네이처(Nature)의 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영리하고 사리분별 잘 하던 고양이가 아무 이유 없이 계속 운다. 늘상 다니던 집안에서 헤맨다. 모래 위에서 잘 보던 대소변을 침대 위나 엉뚱한 곳에서 해결한다. 전형적인 '고양이 치매' 증상이다. 일본 도쿄대 등 연구진은 최근 고령으로 죽은 고야잉의 뇌를 자세히 조사한 결과, 인간의 알츠하이머와 같은 메커니즘으로 신경세포의 탈락이 일어나고 있던 것을 규명할 수 있었다고 밝혔다. 연구진은 나이가 22세까지였던 고양이 23마리를 조사했다. 이들의 뇌에는 8세쯤부터 베타아밀로이드가 쌓였고 14세 무렵에는 타우 단백질이 쌓여 신경원 섬유변화가 나타나고 해마에서는 신경세포가 탈락하는 것으로 나타났다. 참고로 고양이의 수명은 최대 20년 정도다. 사람으로 치면 100세 정도에 해당한다. 알츠하이머병은 ‘베타아밀로이드’라는 단백질이 뇌의 신경세포 밖에 쌓여 생기는 ‘플라크’(노인반)와 ‘타우’(tau) 단백질이 과잉으로 인산화돼 세포 속에 쌓여 생기는 ‘신경원 섬유변화’라는 두 가지 병리 변화로 나타난다. 또 기억을 담당하는 뇌의 해마 신경세포가 탈락해도 나타날 수 있다. 또한 이 연구로 고양이 몸에 축적되는 베타 아밀로이드와 타우 단백질이 우리 인간의 몸에 쌓이는 것과 같다는 것도 밝혀졌다. 반면 개와 원숭이, 실험용 쥐는 고양이와 달리 나이가 들어 플라크가 쌓여도 신경원섬유변화나 신경세포의 탈락이 확인되지 않고 있는 것으로 확인됐다고 덧붙였다. 연구진은 나이 든 고양이의 뇌를 연구함으로써 인간의 알츠하이머병과 같은 치매를 치료하는 방법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다고 설명했다. 이번 연구결과는 국제 신경병리학회지(International Journal of Neuropathology) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 가장 오래된 반려동물인 개가 사람과 사물을 완벽하게 구별하도록 진화했다는 사실이 과학적으로 증명됐다. 멕시코국립자치대학교 연구진은 일명 ‘양치는 개’로 불리는 보더 콜리 종(種) 5마리, 라드라도 리트리버 종 1마리, 골든리트리버 종 1마리 등 총 7마리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 개들을 기능자기공명영상장치(fMRI) 기기에 올려놓은 뒤 특정 사진을 보는 동안 뇌의 변화를 정밀 분석했다. 개들이 뇌 스캐너 위에 누워서 본 것은 낯선 사람 50명의 얼굴을 담은 사진 50장과 일상생활에서 쉽게 볼 수 있는 일상용품 50개를 담은 사진 등 총 100장이다. 사람과 사물의 사진을 본 개들의 뇌는 특별한 변화를 보였다. 사물이 아닌 사람의 모습을 담은 사진을 볼 때에는 뇌의 특정 부분들이 마치 빛을 내듯 반응을 했다. 사람의 모습에 반응한 개의 뇌 부위는 측두엽(temporal cortex)으로, 대뇌 반구의 아래쪽에 있는 부분이다. 우측 전두엽 피질뿐만 아니라 중앙의 전두피질, 시상(간뇌의 대부분을 차지하는 회백질부), 미상핵(대뇌 아래쪽에 위치한 부분) 등이 활성화 되는 것을 확인했다. 이중 측두엽은 기억력 및 감각을 수용하고 정서나 감정을 이해하는데 관여하며, 미상핵은 ‘사랑을 주관하는 곳’으로 알려져 있다. 미상핵의 기능이 제대로 작동하지 않으면 신뢰와 믿음의 감정에 장애가 생긴다. 개가 사람의 얼굴을 봤을 때 신뢰와 감정 등이 연관된 뇌의 부위가 활성화 되는 반면, 일상용품의 사진을 봤을 때에는 뇌 스캐닝 검사 이전과 큰 변화가 없었다. 이번 연구는 개가 사람의 가장 오랜 친구가 될 수 있었던 까닭이 개가 사람의 얼굴이나 표정에 반응할 줄 알기 때문이며, 이는 오랜 시간에 걸쳐 얼굴 표정을 인식할 수 있도록 진화되어 온 결과라고 연구진은 설명했다. 연구진은 “사람의 얼굴을 읽고 반응할 때와 연관이 깊은 개의 측두엽 부위는 해부학적으로, 그리고 기능적으로 다른 포유류 동물들의 측두엽과 매우 유사한 특징을 가지고 있다”면서 “측두엽이 사람의 얼굴을 인식하고 반응하는 것은 곧 개가 사회적 인지능력을 가지고 있다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 　　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　자신의 삶에 만족하는 사람일수록 나쁜 정보를 접했을 때 보다 적극적으로 뇌 기능을 활성화해 대처한다는 연구결과가 나왔다. 인간의 뇌 기능과 ‘행복감(삶에 대한 만족도)’의 상관성에 대한 규명이라는 점에서 주목되는 연구 성과이다.　강남세브란스병원 정신건강의학과 김재진 교수팀과 연세대 교육대학원 김은주 교수팀은 무작위로 선정한 남성 20명 등 40명을 대상으로 상황에 따른 뇌 신경 활성화를 측정한 결과, 이 같은 사실을 확인했다고 2일 밝혔다.　연구팀은 뇌 신경 중에서도 외부에서 자극이 주어졌을 때 가장 핵심적으로 반응하는 ‘안쪽 전전두피질’의 변화에 주목했다.　연구진은 나는 내 삶에 만족한다 내가 중요시하는 일은 이뤄진다 현재의 삶은 내가 바라는 대로 이뤄졌다 등의 설문을 통해 40명의 대상자를 삶의 만족도가 높은 그룹(19명)과 낮은 그룹(21명)으로 분류했다.　이어 각 그룹별로 긍정적인 의미와 부정적인 의미가 담긴 단어를 본인 또는 타인 얼굴 사진과 함께 보여줬을 때 안쪽 전전두피질이 어떻게 활성화하는 지를 기능자기공명영상(fMRI)으로 관찰했다.　연구에 사용한 단어 중 긍정적인 의미를 가진 단어로는 ‘자유’ ‘존중’ ‘사랑’ 등이, 부정적 의미의 단어로는 ‘범죄’ ‘실패’ ‘공포’ 등을 제시했다.　그 결과, 삶의 만족도가 높은 그룹은 부정적인 단어를 확인했을 때 안쪽 전전두피질이 활성화됐다. 또 정서 조절 기능을 담당하는 다른 뇌 신경 부분과의 연계활동도 두드러졌다.　이에 비해 삶의 만족도가 낮은 그룹은 긍정적 단어를 접했을 때 안쪽 전전두피질이 활성화됐으며, 다른 뇌 신경과 연계활동은 관찰되지 않았다.　지금까지는 안쪽 전전두피질이 ‘개인별 자존감’에 영향을 미친다는 사실은 확인됐으나, 삶의 만족도에 따른 차이는 아직까지 규명되지 않았다.　김재진 교수는 “외부에서 들어온 나쁜 정보에 대해 적극적으로 대응하는 사람일수록 삶의 만족도가 높다는 사실이 입증된 연구”라면서 “삶의 만족도가 낮은 그룹의 경우 긍정적 단어에 의해 안쪽 전전두피질이 활성화됐다고 하지만, 이런 반응이 실제 행동으로는 연결되지 않기 때문에 외부 자극에 효율적으로 대처하지 못한다고 볼 수 있다”는 견해를 제시했다.　김 교수는 이어 “인간의 뇌는 나쁜 정보를 효율적으로 처리하는 구조를 갖추고 있다”면서 “이와 같은 뇌 구조 활용도가 높을수록 삶의 만족도 또한 높다는 점을 알 수 있다”고 덧붙였다.　그는 “안쪽 전전두피질 활성화는 의학적 치료가 아니라 사회적 관점에서 접근해야 한다”며 “개인이 자신의 인생을 긍정적으로 바라볼 수 있는 사회적 여건을 마련하는 것이 중요하다”고 강조했다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지(플로스원·PLoS One) 2월호에 게재됐다.　한편, 2015년 경제협력개발기구(OECD) 34개 회원국을 비교한 보고서에 따르면, 우리나라 국민의 삶 만족도는 하위권인 27위에 머물렀다.　세부적으로는 가구당 소득, 금융자산, 고용 등 경제적 지표는 점차 높아지고 있지만 매년 통계 집계 때마다 삶의 만족도는 떨어지는 추이를 거듭하고 있다.　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

나이가 들어가며 불과 몇 시간 전에 무엇을 먹었는지, 어제 누구를 만났는지가 잘 기억이 나지 않곤 한다. 단순히 노화의 자연스러운 증상이라고 여기기 쉽지만, 이는 장기간 지속된 만성적 스트레스의 결과라는 연구결과가 나왔다. 미국 오하이오주립대학의 신경과학 전문가인 조나단 고드보 박사 연구진는 쥐를 놓고 이같은 연구를 진행했다. 연구진은 서열관계에서 우위를 점령한 쥐로부터 지속적으로 괴롭힘을 받아온 쥐를 대상으로 실시한 연구에서 지속적인 학대 또는 스트레스를 받은 쥐의 해마 부분을 정밀 분석했다. 그 결과, 이 쥐의 공간과 관련한 기억 능력이 이상이 생기고 최대 4주간 사회적인 접촉을 피하는 우울증적 모습을 보이는 것으로 나타났다. 스트레스에 노출된 쥐는 과거 특정 미로에서 빠져나오는 반복적인 훈련을 받아왔으며, 스트레스를 받기 이전에는 미로를 빠져나오는 길을 정확하게 기억하고 있었다. 하지만 스트레스에 노출된 후에는 매번 성공적으로 빠져나오던 미로의 길을 찾지 못하는 단기기억상실 증상을 보였으며, 더불어 다른 쥐들과 한 공간에서 생활하는 등의 접촉을 거부했다는 것. 이후 연구진이 쥐에게 염증을 제거하는 약을 투약하자, 쥐의 기억력 및 사회성이 되돌아오는 것을 확인했다. 연구진은 이러한 단기기억상실 증상이 사회적 관계에서 오는 스트레스, 사람으로 치면 군대와 같은 특수한 상황이나 사회에서 상사와 부하직원간의 모욕적이고 가학, 피학 관계에서 오는 스트레스로 인해 뇌에 발생하는 염증 때문인 것으로 추정했다. 연구를 이끈 조나단 고드보 박사는 “쥐는 다행스럽게도 스트레스를 안 받기 시작한지 28일 만에 원래의 기억력을 회복했다”면서 “스트레스와 뇌의 면역시스템과 연관성을 발견한 것은 매우 중요한 의미를 지닌다”고 설명했다. 이어 “우리는 이러한 연구를 토대로 단기기억상실 증상을 치료할 수 있는 다양한 물리적 치료방법을 개발할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 신경과학저널(Journal of Neuroscience) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

개를 포함한 일부 포유류 동물들이 철새처럼 ‘뇌 나침반’을 가졌다는 내용의 연구결과가 발표됐다. 독일 막스플랑크연구소의 연구에 따르면 개의 눈에는 일명 크립토크롬(cryptocrome)이라는 단백질이 존재하며, 이를 통해 빛과 자기장의 변화를 파악할 수 있다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 크립토크롬은 철새의 망막에서 주로 발견되는 것으로, 철새는 이를 이용해 해질녘 지구 자기장을 파악하고 길을 찾는다. 그중 조류의 크립토크롬1a(cryptocrome 1a)는 주로 햇빛에 많이 포함된 청색광에 반응하며, 동물의 24시간 주기 리듬을 제어하는데 활용되기도 한다. 연구진은 90종의 포유류 동물을 대상으로 크립토크롬을 찾는 실험을 실시했다. 그 결과 갯과 동물과 오랑우탄 등 영장류 일부의 눈에서 청색관에 반응하는 크립토크롬을 찾는데 성공했다. 반면 고양잇과 동물인 고양이, 사자 호랑이에게서는 크립토크롬이 나타나지 않았다. 개를 포함한 포유류 동물에게서 크립토크롬이 발견됐다는 것은 자기장을 감지할 수 있는 지각력이 있다는 것을 뜻한다. 일종의 ‘생체 나침반’으로서, 자기장을 감지해 나침반이 없이도 남쪽과 북쪽을 분간할 수 있다는 것이다. 예컨대 역시 이번 실험을 통해 크립토크롬을 가진 것으로 확인된 여우는 먹이를 잡을 때 단순히 먹이의 움직임 뿐만 아니라 자기장을 파악함으로써 사냥의 성공확률을 높이는 것으로 나타났다. 또 쥐는 빛이 거의 없는 터널에서도 길을 찾는 것이 가능하다. 연구진은 “개를 포함해 일부 포유류 동물이 어두운 곳에서도 방향을 잃지 않고 원하는 지역으로 이동할 수 있는 것은 크립토크롬이라는 생체나침반 덕분이라는 사실을 알게 됐다”고 설명했다. 이어 “크립토크롬이 인간을 포함한 포유류의 망막에서 생체나침반 외에 또 다른 역할을 하는지를 밝혀내는 것이 다음 연구의 과제”라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처’의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports)에서 확인할 수 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

MIT 등 美연구진, 셀誌에 발표 외로움과 관련한 뇌의 특정 부위가 발견됐다고 미국 매사추세츠공과대(MIT)가 최근 발표했다. MIT와 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 등의 과학자들이 참여한 공동 연구진이 우리 인간과 마찬가지로 외로움을 느끼는 동물 가운데 쥐를 대상으로 한 실험에서 위와 같은 부위를 발견했다. 인간은 진화 역사적인 측면에서 먹을 것이나 살 곳을 마련하기 위해 한 개인보다는 집단으로 협동하는 것이 생존에 유리했다. 따라서 우리 몸속에는 공동체 속에서 편안함을 찾으려 하는 본능이 뿌리를 내리고 있어 홀로 고립됐을 때 종종 외로움이나 고통, 비참함을 느끼게 된다. 외로움으로 표현되는 이런 감정과 관련한 뇌 부위는 뇌 뒤쪽에 있는 배측봉선핵(Dorsal Raphe Nucleus, DRN)에 있었다. 이는 등쪽솔기핵이라는 명칭으로도 불린다. 연구진에 따르면, 집단으로 생활한 실험 쥐들은 DRN 뉴런(신경세포)이 활발하지 않았지만 이들이 고립된 상황에 놓이게 되면 DRN 뉴런이 활성화돼 이후 사회적 접촉에 민감해졌다. 또한 고립된 다음 다시 집단에 합류시킨 쥐들에서도 해당 부위의 신경 활동은 급증했다. 즉 한 번 고립됐던 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 훨씬 사교성이 높아져 있었다는 것이다. 이와 함께 연구진은 집단에서 서열이 높은 쥐들이 고립이라는 사회적 변화에 관한 반응성이 높은 것을 확인했다. 이는 사회적 지위가 높을수록 외로움의 영향을 더 받기 쉬울 가능성이 있는 것이라고 연구진은 설명했다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 케이 타이에 MIT 교수는 “집단 안에서의 사회적 경험이 모든 동물 개체에 똑같이 영향을 주는 것은 아니다”며 “지배적인 위치에 있는 쥐는 자신이 속한 사회적 환경을 좋아하지만, 그렇지 못해 매일 괴롭힘을 당하고 있는 쥐는 사회가 그리 즐거운 것이 아니어서 소외감마저 느끼고 있을지도 모른다”고 설명했다. 사실 이번 발견은 우연에 의한 것이었다. 이번 연구에 대표저자로 참여한 질리언 매튜스 MIT 박사는 “약물 남용이 DRN 뉴런에 어떤 영향을 주는지를 연구하던 중 약물을 투여하지 않은 통제군의 쥐를 일정 기간 격리한 뒤에 DRN 활동이 강화되는 것이 발견돼 추가 연구로 DRN 뉴런이 분리 반응하고 있는 것을 확인했었다”고 설명했다. 연구진은 이제 앞으로의 연구에서 DRN 뉴런이 단순히 외로움을 감지하고 있는 것인지 아니면 그 원인이 되는지를 조사하고 DRN 뉴런의 차이가 사회성 수준에 차이를 유발하는지를 탐구할 계획이다. 타이에 교수는 “우리가 아는 한 외로움과 같은 정신적 상태는 뇌세포에서 특정된 것이 이번이 처음이다”면서 “우리는 이 연구를 본격적으로 시작하기 위한 출발점에 도착한 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 최신호에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중국이 자폐증 치료를 위해 원숭이에게 자폐증 증상을 인위적으로 발현시키는 실험에 성공한 것으로 알려져 학계의 관심이 집중되고 있다. 하지만 실험동물에 대한 윤리 문제가 함께 제기되며 논란 또한 이어지고 있다. 중국과학원 신경과학연구소는 최근 네이처지에 논문을 싣고 유전자 조작을 통해 인간 자폐증과 동일한 증상을 보이는 마카크(macaque) 원숭이를 만들어냈다고 밝혔다. 연구팀은 먼저 원숭이 시험관 배아에 인간 자폐증에 연관된 것으로 알려진 MECP2 유전자를 이식한 뒤 대리모 암컷을 통해 새끼원숭이를 탄생시켰다. 이후 성장하는 새끼 원숭이의 행동을 관찰한 결과, 반복적 움직임, 불안증 증가, 사회성 감소 등 인간 자폐증 환자와 유사한 행동 패턴이 크게 증가하는 현상을 확인했다고 연구팀은 전했다. 그동안 자폐증 관련 동물연구에는 유전자, 행동, 심리 등에서 인간과 크게 다른 실험용 쥐가 사용돼온 만큼 그 한계가 뚜렷했다. 학계에서는 이번 연구가 자폐증의 정확한 원인과 치료법을 연구하는데 도움이 될 안정적 실험동물 모델을 마련해주었다며 환영하고 있다. 영국의 자폐증 연구자 제임스 쿠삭은 “학계에서는 자폐증 연구에 사용될 정교한 동물 모델을 만들어 내는 데에 있어 항상 어려움을 겪었다”며 “이번 연구는 자폐증을 이해하고 더욱 구체적인 치료법을 개발하는데 도움이 될 것”이라고 전했다. 미국 캘리포니아대학교 정신의학과 교수 멜리사 바우만 또한 “인간과 생물학적으로 좀 더 유사한 생물을 이용해 자폐증 유발 위험 유전자에 대한 연구를 진행할 새로운 기회를 열어줬다”며 이번 연구결과를 높이 평가했다. 연구팀은 앞으로 원숭이의 뇌를 스캔 자료를 분석, 두뇌 신경회로의 특이사항을 찾아낼 예정이라고 전했다. 이렇게 자폐증에 관련된 두뇌회로 이상을 발견하고 나면, 다양한 치료법을 개발, 시도해 볼 수 있으며 이는 결국 인간 자폐증 치료의 서막을 열어줄 것이라고 이들은 주장했다. 물론 일각에서는 실험동물에게 인위적 장애를 발생시킨 것에 대해 도덕성 문제를 제기하고 있다. 하지만 중국과학원 연구팀은 이에 대해 “이번 연구가 국제적인 연구윤리 기준에 부합해 이루어졌다”고 문제 제기 자체를 일축했다. 사진=ⓒ네이처 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

깨어 있는 2시간당 1시간씩 수면해야 적정… 적정시간 못 채우면 ‘잠의 양’ 점차 불어나 못 잘 땐 기억력·집중력 저하… 환각까지 “신은 현세에 있어서 여러 가지 근심의 보상으로 우리들에게 희망과 수면을 주었다.”(볼테르, 1694~1778) 겨울에서 봄으로 바뀌는 환절기가 되면 신체가 변화에 적응하지 못해 춘곤증에 빠지기 쉽다. 춘곤증은 환경에 대한 적응 과정이기 때문에 대개 1~2주 지나면 사라지지만, 한 달 이상 지속되는 경우도 있다. ●400만명 불면증… 80%는 1년 이상 지속 가뜩이나 온몸이 나른한데 일상의 스트레스와 불안감이 더해지고, 밤을 대낮처럼 비추는 빛 공해까지 추가되면 현대인들의 불면증과 수면 부족은 한층 심해지기 마련이다. 한 통계에 따르면 국내 불면증 환자는 400만명에 이르며, 이 중 80% 이상은 그 증세가 1년 이상 지속돼 치료가 시급하다고 한다. 많은 사람이 일생의 3분의1 정도의 시간을 잠자면서 보낸다. 잠은 인간이 생명을 유지하고 살아가는 데 필수적이며 삶의 활력소를 제공해 준다. 또 고갈된 신경전달물질을 다시 보충해 활발한 뇌 활동을 대비할 수 있게 해준다. 실제로 편안하고 깊은 잠을 잔 다음날은 상쾌하고 기분 좋게 하루를 시작할 수 있다. 반면 그러지 못한 경우는 신경이 곤두서고 매사에 의욕을 느끼지 못하게 된다. 최근 뇌과학의 발달로 잠이 우리 몸과 뇌에 구체적으로 어떤 영향을 미치는지에 대한 비밀이 속속 드러나고 있지만, 여전히 많은 부분은 수수께끼로 남아 있다. 미국 국립보건원(NIH)에서는 ▲잠을 자다가 여러 번 깨는 경우 ▲아침에 원하는 시간보다 일찍 눈이 뜨이는 경우 ▲일상생활에서 원하지 않을 때 잠에 빠져드는 경우 등을 ‘불면증’ 상태로 규정하고 있다. 적정 수면시간보다 실제 수면시간이 부족할 경우를 ‘수면부족’, ‘수면장애’ 상태로 보고 있다. ●수면 부족 시 스트레스 호르몬 2배 높아져 그렇다면 사람은 얼마나 잠을 안 자고 버틸 수 있을까. 1964년 당시 17세의 고등학생이었던 랜디 가드너가 미국 샌디에이고 과학경시대회에 입상하기 위해 잠 안 자기에 도전해 세운 11일 24분(264시간 24분)이 지금까지 최장 기록이다. 도전을 지켜봤던 수면 전문가 윌리엄 디멘트 스탠퍼드대 의대 교수의 기록에 따르면 가드너는 이틀째부터는 졸음과 피로감 때문에 물체가 흐리게 보이고, 사물의 입체감을 느끼지 못했으며, 사흘째부터는 우울감과 좌절감이 극심해지는 한편 기억력과 집중력이 저하되고 마지막 며칠 동안은 환각과 환청을 듣게 됐다고 한다. 도전이 끝난 뒤 가드너는 14시간 40분을 잤고, 이후 며칠 동안 10시간 30분 이상 잠을 잤다고 한다. 신경과학자들과 내분비 의학자들의 연구에 따르면 잠이 부족한 사람들에게는 스트레스를 받았을 때 분비되는 호르몬인 코르티솔의 양이 보통 사람들보다 2배 이상 높다. 코르티솔의 양이 증가하면 심혈관 압력이 높아져 고혈압 같은 심혈관 질환에 걸릴 가능성이 높아지게 된다. 또 잠을 충분히 못 잘 경우 포도당 내성이 증가해 당뇨와 비만이 발생하기 쉽다는 연구 결과도 있다. 음식을 섭취하면 체내에서는 인슐린이 분비돼 당을 분해해 에너지를 만들어 내는데 포도당 내성이 생길 경우 음식을 먹었을 때 인슐린이 충분히 나오지 않아 혈당이 높아지게 되고, 그런 상태가 지속되면서 당뇨가 생길 수 있다는 것이다. ●수면의 질이 삶의 질에 영향 미쳐 이런 신체적 변화뿐만 아니라 수면 부족은 감정 조절을 어렵게 만들고 상황에 대처하는 능력에 문제를 일으키는 등 정신적인 영향이 더 크다는 연구도 있다. 두려움이나 공포는 위험한 상황이 갑자기 닥쳤을 때 적절히 반응하고 대처할 수 있게 해주는 역할을 하는데, 잠이 부족할 경우 뇌에서 두려움을 처리하는 회로가 오작동을 일으켜 위험한 상황인지 판단하지 못하고 적절한 대응도 하지 못하는 것으로 밝혀졌다. 실제로 1986년 구 소련에서 발생한 체르노빌 원전 폭발 사고나 미국 우주왕복선 챌린저호 폭발 사고 모두 작업자의 수면 부족으로 인한 판단 착오에 상당한 원인이 있는 것으로 밝혀지기도 했다. 일부 수면학자들 중에서는 발명왕 토머스 에디슨이 자주 화를 내고 다른 사람들과의 관계가 좋지 않았던 것은 하루 3~4시간만 자는 등 잠이 충분하지 않았기 때문이라는 분석을 내놓기도 했다. 사람은 깨어 있는 2시간당 약 1시간 정도의 잠이 필요한 것으로 알려져 있다. 이 비율에서 벗어나 잠을 충분히 못 잘 경우, 신체는 다음날 반드시 부족한 잠을 채우려는 속성을 보인다. 학자들은 이를 ‘잠빚’이라고 부르는데 적정 수면시간을 채우지 못하면 빚처럼 쌓여서 잠의 양을 증가시킨다. 예를 들어 2시간짜리 잠빚은 이자까지 붙어 2시간 이상을 자야 풀리게 된다는 것이다. 수면 과학자들은 “잠에 대한 비밀이 아직 완벽하게 풀린 상태는 아니지만, 수면의 질이 삶의 질에 영향을 미친다는 것은 확실한 만큼 적절한 시간 동안 질 좋은 잠을 자도록 노력하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

10대 안팎의 자녀들을 키우는 부모들에게 스마트폰은 큰 골칫거리 중 하나다. 게임, 채팅, 인터넷 검색 등으로 한시도 눈을 떼지 못하는 아이를 보면 절로 울화통이 치밀어오른다. 하지만 부모의 삶 역시 마찬가지다. 업무, 대인관계 등 명분을 내세우지만 어른들도 하루종일 스마트폰과 함께 한다. 스마트폰의 폐해가 단순히 특정 세대에만 미치지 않음을 보여주는 방증이다. 특히 아이가 어리면 어릴수록 부모들은 더욱 조심해야겠다. 미국 캘리포니아대 어바인캠퍼스(UC어바인) 연구진은 스마트폰 사용 등으로 지속적이지 못하고 혼란스러운 ‘모성적 돌봄’(maternal care)은 아이 두뇌의 적절한 발달을 방해해 정서적 장애로 이어질 수 있다는 것을 발견했다고 최근 밝혔다. 이번 연구는 아직 임상시험 중이지만, 동물 실험을 통한 결과에선 어머니가 아이를 보살필 때 매일 반복되는 방해 요소, 심지어 전화 통화나 문자 메시지와 같이 겉보기엔 전혀 해가 없어 보이는 행동도 오랜 기간 반복될 경우 악영향을 미칠 수 있다는 것을 시사했다. 탈리 바람 박사가 이끈 이번 연구진은 모성적 돌봄 패턴과 일관된 리듬이 예측할 수 있고 지속적인 자극이 필요한 아이의 뇌 발달에 결정적으로 중요한 역할을 해 아이가 정서적으로 건강하게 자라는 것을 보여줬다. 연구진은 일정하지 못하고 혼란스러운 모성적 돌봄으로 인해 아이가 청소년과 성인으로 성장했을 때 위험한 행동을 하거나 약물에 빠지고 혹은 우울증을 보일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 특히 오늘날엔 스마트폰을 너무 자주 확인하고 이용하는 데 익숙해진 것이 사실이므로 이번 연구결과는 우리에게 매우 중요한 것이라고 볼 수 있다.　바람 박사는 “우울증 등 정서 장애의 취약성은 우리 유전자 사이의 상호 작용과 특히 민감한 발달 시기의 환경에서 나오는 것으로 알려졌다”면서 “우리 연구는 모성적 돌봄이 미래에 자녀의 정서적 건강에 중요한 것을 보여주는 많은 연구를 기반으로 했다”고 말했다. 이어 “우리는 아기를 돌볼 때 휴대전화를 끄고 예측할 수 있고 일관되게 대해야 하는 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 차분하거나 혼란스러운 환경 중 하나에서 자란 청소년 쥐의 감정 결과를 연구하고 어미 쥐의 양육 행동을 분석하는 수학적 방법을 사용했다. 어미 쥐의 돌봄 빈도와 일반적 특성은 두 환경으로 구별했다는 사실에도, 돌봄 패턴과 리듬은 크게 달라 새끼 쥐의 발달에 강한 영향을 미쳤다. 그렇다면 왜 모성적 돌봄이 쾌락 체계에 영향을 줘 이런 문제를 일으키는 것일까? 박사는 “도파민을 수용하는 신경 회로는 신생아와 유아일 때는 성숙하지 못하다”면서 “이런 쾌락 회로가 성숙하기 위해선 예측할 수 있는 연속 사건에 자극되는 것이 중요 역할을 한다”고 말했다. 이어 “만일 아이가 충분하게 믿을 수 있는 모성적 돌봄 패턴에 노출되지 못하면 쾌락 체계가 제대로 성숙하지 못해 무쾌감증이 유발된다”고 덧붙였다. 현재 연구팀은 실제 어머니와 아기를 대상으로 연구를 진행하고 있다. 모성적 돌봄을 분석한 영상과 아이의 뇌 발달을 측정하기 위한 정밀 영상 기술, 심리 및 인지 검사를 통해 더욱 완전하게 이런 문제를 이해하고 있다고 한다. 연구 목표는 쥐에서 발견된 메커니즘이 우리 인간에게도 적용되는지를 확인하는 것이다. 만약 그렇다면, 모성적 돌봄 패턴의 문제를 해결하는 전략으로 청소년의 정서적 문제를 예방하는데 도움이 될 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 이번 연구결과는 ‘중개정신의학’(Translational Psychiatry) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

18~19세기 유럽에서는 프랑스 해부학자 프란츠 J 갈이 창시한 골상학(骨相學)이 유행했다. 골상학은 태어날 때부터 갖고 있는 두개골의 크기와 모양으로 성격, 운명 등 개인의 특성을 알 수 있다고 주장한 사이비 과학이다. 미국 일리노이주립대 어바나-샴페인 캠퍼스 신경과학과 아론 바비 교수팀은 각자의 개성과 뇌의 활용 정도에 따라 뇌의 모양과 구조가 다르다는 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로 이미지’ 25일자에 발표했다. 골상학은 성격이나 지능이 두개골 모양에 따라 태어날 때부터 결정된다고 보는 반면 이번 연구는 개인의 두뇌 활용과 경험에 따라 뇌의 해부학적 구조가 변할 수 있다는 것을 밝혀냈다는 데 차이가 있다. 뇌 모양의 차이는 기능적 자기공명영상(fMRI) 촬영을 통해서만 구별할 수 있을 정도로 미세하다. 뇌 과학 연구에서 중요한 주제 중 하나가 지적 능력과 외향성·내향성, 남성적·여성적 등 성격 차이가 뇌의 구조와 기능을 어떻게 변화시키는지에 대한 것이다. 연구팀은 518명의 뇌에 대해 fMRI 촬영을 통해 신경섬유 다발, 뇌 백질(白質) 구조, 뇌의 부피, 대뇌 피질 두께 등을 측정했다. 그 결과 뇌의 부피와 모양은 나이에 따라서도 영향을 받지만 개인의 성격과 지능, 우뇌형·좌뇌형 같은 뇌 활용도에 따라 달라질 수 있다는 점을 확인했다. 바비 교수는 “사람마다 뇌를 활용하는 부위가 다르기 때문에 뇌 형태가 달라지는 것”이라고 밝혔다. 운동을 하면 특정 부위의 근육이 발달하는 것과 마찬가지 원리다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여러분은 평소 술을 얼마나 드시나요. 농림축산식품부와 한국농수산식품유통공사의 조사에 따르면 20세 이상 한국인은 한 해 평균 맥주 148.7병, 소주 62.5병을 마시는 것으로 조사됐습니다. 다른 술을 제외하더라도 한 사람이 1년에 211병을 마신다는 의미입니다. 주말을 포함한 휴일 수가 116일이라는 점을 감안하면 평일엔 거의 매일 소주와 맥주를 마신 겁니다. 1인당 알코올 소비량 세계 1위라는 사실은 더이상 놀랄 만한 일도 아닙니다. 술을 많이 마시면 건강에 해롭다는 사실은 잘 아실 겁니다. “3일에 한 번씩 마시면 간은 살릴 수 있다”며 자기 합리화를 하는 분들도 많습니다. 그럼 우리 뇌에는 어떤 영향을 미칠까. “거의 매일 술을 마시지만 난 전혀 문제가 없다”고 자신하는 분들 많을 겁니다. 2011년 정신질환실태 역학조사에서는 외래진료가 필요할 것으로 추정되는 알코올 의존증 환자수는 전국적으로 155만명, 음주로 인한 사회적 비용은 23조 4000억원으로 추산됐습니다. 지난해 전체 암 진료비(4조 4000억원)의 5배가 넘는 수준입니다. 그런데 실제로 치료를 받거나 술을 끊는 이는 많지 않습니다. 왜 그럴까. 그래서 28일 정신건강의학 전문가들에게 물었습니다. 앞으로 이어질 설명에 해당된다고 놀라지 말고, 차분하게 스스로의 상황을 판단해 보길 바랍니다. ●의존증 환자 155만명… 사회적 비용만 23조 알코올전문병원협의회 회장인 이무형 다사랑중앙병원 정신건강의학과 원장은 “늘 과음하는 사람들의 특징은 뇌의 가장 넓은 부위인 전두엽에 광범위한 손상이 일어난다는 것”이라며 “그래서 인지기능이 저하되는데, 주로 자기중심적이 되고 판단력이 흑백논리에 매몰되며 매사 부정적으로 생각하게 된다”고 했습니다. 집중력이 떨어져 산만해지기도 합니다. 이해력이 ‘터널’처럼 좁아지면서 의견 차이를 좀처럼 인정하지 않으려 하고, 무조건 자신의 방식이 맞다고 우기는 경향이 늘어난다고 합니다. 피해의식에 빠져 주변에 공격성을 드러냅니다. 가족과 동료의 고통이 크겠죠. 또 기억력이 감퇴돼 과거 시점의 이야기를 반복합니다. 감정 기복이 심해져 웃어야 할 때와 울어야 할 때를 판단하지 못하고 자신의 감정에 취하게 되는데 이런 증상들이 심해지면 문제 해결 능력이 떨어져 ‘알코올성 치매’로 이어지기도 합니다. 당연히 본인 스스로도 힘들겠죠. 여기서 가장 쉬운 해결 방안을 찾게 되는데, 그것이 바로 술입니다. 폭음이나 과음을 ‘문제적 음주’라고 하는데, 멈추지 못하면 질병의 범주인 ‘알코올 의존증’으로 넘어갑니다. 모든 사람이 위험한 건 아닙니다. 다사랑중앙병원 입원 환자 200명을 조사했더니 100명이 ‘부모도 알코올 의존증이었다’고 밝혔습니다. 61명은 특히 아버지가 지독한 ‘술고래’였다고 증언했습니다. 유전적 요인이 강하게 작용한다는 의미입니다. 경제적 어려움, 가정 불화, 스트레스, 주변에서 술을 권하는 분위기, 수줍음이 많거나 양심적인 성격이 유전적 요인과 결합하면 위험이 더 커집니다. 한번 술을 마시면 멈추지 못한다거나 금단증상이 생기고, 취하기 위해 점점 더 많은 양을 마셔야 하는 내성이 생기면 의존증으로 진단받게 됩니다. 세계보건기구(WHO)와 학계가 정한 안전한 음주 기준은 하루 4잔(여성 3잔), 일주일 13잔(여성 6잔)입니다. 일주일에 소주 두 병을 넘게 마시면 안 된다는 의미입니다. 이런 기준에 코웃음 치는 분들이 많을 텐데요. 정영철 연세대 세브란스병원 정신건강의학과 교수는 “가끔씩 술을 마시는 사람은 숙취에서 깬 다음 문제가 없지만, 습관적으로 과음해 알코올 의존증에 가까워지면 가족·직장 문제 같은 자신의 상황을 객관적으로 볼 수 없게 되고 자기 합리화 경향이 세지기 때문에 부모·자녀와도 대화가 되질 않는다”고 했습니다. 경찰을 만난 음주운전자들이 ‘억울하다’고 호소하는 데는 이유가 있습니다. 취한 상태에서는 자기 합리화가 심해지기 때문에 50%의 거짓과 50%의 진실을 섞어 ‘모두 진실’이라고 믿어버립니다. 알코올의 포로가 된 뇌가 현실로 돌아오지 못한다면 의존증으로 갑니다. ●의존증 자가진단법 없어… 검사·상담받아야 인터넷을 뒤지면 ‘알코올 의존증 자가진단법’이 많이 있습니다. 그럼 간이 테스트로 스스로 알코올 의존증을 진단할 수 있을까. 그런데 그런 방법은 존재하지 않는다고 합니다. 정석훈 서울아산병원 정신건강의학과 교수는 “알코올 의존증에 대해 공인된 자가 테스트는 없다”며 “신체에 대한 의학적 검사와 상담을 통한 평가가 동시에 이뤄져야 한다”고 했습니다. 정영철 교수는 “흥미롭게도 알코올 의존 증상이 심하지 않으면 테스트가 잘 들어맞고, 심해지면 제대로 결과가 나오지 않는다”며 “인지기능이 떨어져 본인의 상황을 인정하려 하지 않기 때문”이라고 설명했습니다. 알코올 의존증은 다른 정신질환과도 관계가 깊습니다. 대표적인 것이 우울증입니다. 알코올이 뇌 신경전달물질인 ‘세로토닌’을 억제해 증상이 악화됩니다. 우울증이 심해져 술을 찾고, 음주로 우울증이 악화되는 악순환이 이어집니다. 이 원장은 “우울증 때문에 의존증이 생긴 건지, 의존증 때문에 우울증이 생긴 건지 판단이 쉽지 않을 정도”라고 표현했습니다. 2014년 사망한 할리우드 배우 로빈 윌리엄스는 심각한 우울증과 알코올 의존증으로 치료받다 스스로 목숨을 끊었습니다. 불안장애, 공황장애가 심해지고 전두엽이 심하게 망가지면 망상과 섬망(발작하거나 환각을 보는 증상) 단계로 갑니다. 술을 마시지 않으면 잠이 오지 않는다고 하는 분들도 많습니다. 그런데 알코올이 숙면을 방해해 오히려 불면증이 심해집니다. 이것이 또 술을 부릅니다. ●회복하려면 스스로 치료할 수 없다는 인정부터 알코올 의존증에서 회복으로 가는 과정의 중대 고비는 ‘인정’입니다. 스스로 치료할 수 없다는 사실을 인정해야 합니다. 정석훈 교수는 “뇌 손상이 일어나기 때문에 환자가 의지나 정신력으로 해결할 수 있는 문제가 아니다”라고 지적했습니다. 의존증 환자는 술을 마시지 않으면 무기력증에 빠지고 우울감이 심해집니다. 술이 좋아서 마시는 게 아닙니다. 마약처럼 ‘하이’(high·극치감)가 없어서 손떨림, 근육통, 경련, 불안 등의 금단증상을 없애려고 마신다고 합니다. 손떨림 같은 가벼운 금단증상은 짧으면 6~8시간에 나타나고 2~3일 뒤 최고조에 달합니다. 숙취로 인한 두통이 사라지면 다시 술 생각이 납니다. 첫 잔에 손대면 막을 수가 없습니다. 이 원장은 최소 14일, 정영철 교수는 3주간 금주해야 금단증상과 음주 충동에서 벗어날 수 있다고 설명했습니다. 따라서 가족의 지지와 보살핌이 중요합니다. 전문의료기관의 치료는 상담과 교육, 신경전달물질 회복제 투여 등 다양한 방식으로 진행합니다. 단순히 술을 끊게 하려고 격리하는 것이 아닙니다. 질병이기 때문에 국민건강보험이 적용됩니다. 하지만 치료받으러 병원에 자의로 오는 사람은 10%도 되지 않습니다. 정신질환 진료를 받으면 보험 가입 등에 불이익을 받지 않을까 걱정하는 분들이 있습니다만, 정부는 앞으로 관련 법을 개정해 일반인과의 차별을 없앨 계획입니다. 정영철 교수는 “강제로 치료받은 사람이 다시 외래진료를 받으러 오는 사례는 10%도 안 되지만, 스스로 병원을 찾은 환자가 다시 병원을 오는 비율은 50% 정도 된다”며 “뇌기능이 조금이라도 살아 있을 때 빨리 오면 그만큼 치료 효과가 크기 때문에 만족도가 높아질 수밖에 없다”고 강조했습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

아이를 키우는 엄마들이라면 ‘좌뇌발달을 통한 수학적 능력향상’ 또는 ‘우뇌발달을 통한 창의력 향상’ 등의 학습지 광고 문구를 접해본 경험이 있을 것이다. 성인이 된 이후에도 사람들은 스스로를 ‘좌뇌형 인간’, ‘우뇌형 인간’으로 쉽게 구분하곤 한다. 하지만 최근 좌뇌와 우뇌를 구분하는 것은 무의미한 ‘미신’일 뿐이라는 주장이 속속 제기되고 있다. 미국 유타대학교의 제프리 앤더슨 박사는 지난 27일(현지시간) 영국 BBC와 한 인터뷰에서 “최근까지 수많은 사람들의 뇌를 정밀 분석하고 좌뇌와 우뇌의 차이점을 찾는 연구를 진행했다. 그 결과 좌뇌와 우뇌가 위치에 따라 특별한 능력과 연관돼 있다는 근거를 찾을 수 없었다”고 밝혔다. 이어 “사람들은 좌뇌가 논리적이고 수학적인 능력을, 우뇌가 자유분방하고 창의적인 능력을 담당한다고 생각하지만, 이는 신경과학적 측면에서 전혀 근거가 없다. 좌뇌와 우뇌사이의 역할 차이는 없었다”고 덧붙였다. 이와 관련해 BBC는 “사람들이 이러한 인식을 갖게 된 것은 보이는 것을 단순하게 양분화 하려고 하는 사람들의 심리 때문일 수 있다. 또 왼손잡이에 대한 ‘오명’과도 연관이 있을 것으로 보인다. 역사적으로 오른손이 아닌 왼손으로 글씨를 쓰는 아이들에 대한 체벌이 이어져 왔는데, 이는 왼쪽을 뜻하는 ‘레프트’(left)가 앵글로색슨인이 쓴 게르만계 언어에서는 ‘약한, 힘이 없는’의 ‘Weak’와 뜻이 통하는 ‘lyft’에서 왔다고 믿어지기 때문”이라고 분석했다. 이러한 좌‧우뇌 이론은 노벨상과도 연관이 있다. 미국 로저 스페리 박사는 1981년 노벨 의학상 수상 당시 좌뇌와 우뇌가 각각 반대편에 있는 몸의 지각과 운동을 담당하고 있다고 설명한 바 있다. 이후 많은 사람들이 좌뇌와 우뇌를 구별하여 인식하게 되었지만, 일각에서는 여전히 이 연구에 회의적인 반응을 보이고 있다. 경제협력개발기구(OECD) 교육연구혁신센터(CERI) 역시 2007년 발간한 ‘뇌의 이해-학습 과학의 탄생’ 등의 보고서를 통해 “좌뇌형‧우뇌형 아이나 남녀의 뇌 차이 등은 ‘근거 없는 믿음’이라고 밝힌 바 있다. 사진=포토리아　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr