동물계에서 인간은 눈이 매우 좋은 편이다. 몸집이 커서 눈도 클 뿐 아니라 다양한 색을 감지할 수 있어 물체를 잘 구분하고 다룰 수 있다. 뛰어난 손재주, 큰 뇌와 함께 입체적으로 사물을 파악하는 뛰어난 시력은 인간을 만물의 영장으로 만든 비결이다. 사실 새처럼 일부 예외를 제외하면 인간처럼 시력이 뛰어난 동물은 많지 않다. 그런데 우리 눈에 잘 보이지도 않는 작은 해양 무척추동물 가운데도 엄청난 크기의 눈과 특별한 시각 능력을 지닌 경우가 있다. 이탈리아 남부 폰자 섬에 앞바다에 서식하는 바나디스 브리스틀 (Vanadis bristle)이 그 주인공이다. 바나디스는 작은 해양 무척추동물로 주로 밤에 활동하기 때문에 현지인에게도 매우 생소한 동물이다. 그럼에도 과학자들의 관심을 끈 이유는 작은 머리 양쪽으로 붙어 있는 머리보다 훨씬 큰 눈 때문이다. 코펜하겐 대학과 룬드 대학의 연구팀은 바나디스가 왜 이렇게 큰 눈을 지니고 있는지 연구했다. 사실 바나디스에게 큰 눈은 상당한 부담이다. 투명한 몸의 다른 부분과 달리 주황색의 큰 눈 때문에 천적의 눈에 쉽게 포착되기 때문이다. 설령 그게 아니더라도 눈 자체가 상당한 에너지가 들어가는 장기이기 때문에 치러야 할 대가가 만만치 않다. 연구팀은 이 거대한 눈에 실제로 잘 보이는지부터 검증했다. 눈에서 아무리 많은 정보를 보내도 뇌에서 이를 처리하지 못하면 의미가 없다. 인간의 뛰어난 시력도 좋은 뇌 덕분에 제 힘을 발휘할 수 있다. 따라서 눈에 비해 지나치게 바나디스의 작은 뇌에서 실제로 정보를 처리할 수 있는지 의문이 생길 수밖에 없다. 연구 결과 과학자들은 흥미로운 사실을 발견했다. 바나디스의 눈은 실제로 시력이 뛰어날 뿐 아니라 사실 인간이 보지 못하는 자외선 영역의 빛을 볼 수 있다. 커다란 눈의 주된 목적은 어둠 속에서도 자외선을 보기 위한 것으로 보인다. 처음에 연구팀은 이 사실에 당황하지 않을 수 없었다. 자외선 영역에서 사물을 볼 수 있는 바다 생물도 일부 있기는 하지만, 바닷물 속에서 자외선의 투과성이 좋지 않기 때문에 보통은 얕은 바다에 사는 일부 동물에서만 볼 수 있는 특징이다. 바나디스처럼 야행성인 동물은 컴컴한 한밤중에 자외선 영역에서 볼 수 있는 게 없다. 이 모순된 사실을 설명할 수 있는 가장 좋은 가설은 생물발광이다. 어두운 곳에서 살고 있는 심해 생물이나 야행성 바다 동물 가운데는 반딧불이처럼 생물발광으로 짝을 찾는 경우가 드물지 않다. 그런데 이 빛은 천적에게도 잘 보인다는 문제가 있다. 바나디스는 자외선 영역에서 생물발광을 이용해 다른 천적의 눈에 띄지 않고 조심스럽게 짝을 찾는 것으로 보인다. 한 쌍의 거대한 눈에 상당한 생물학적 비용을 지불해야 하지만, 바나디스 입장에서 안전하게 짝짓기하고 후손을 남길 수 있다면 투자 비용을 회수하고도 남는 투자다. 이런 관점에서 보면 바나디스의 눈은 공작의 깃털과 비슷한 사례라고 할 수 있다. 많은 생물들이 후손을 남길 수 있다면 지나쳐 보이더라도 물리적으로 기능한 선까지 아낌없이 투자한다. 그것이 생물의 본능인 것이다.

미국 전역에서 일명 ‘좀비 사슴’으로 불리는 사슴 질병인 광록병 사례가 급증해 당국이 비상에 걸린 가운데, 질병에 걸린 사슴 고기를 먹었다가 사망에 이른 것으로 추정되는 사례가 뒤늦게 확인됐다. 광록병의 정식 명칭은 만성소모성질병(CWD, Chronic wasting disease)으로, 사슴이나 엘크 등 사슴류에 감염돼 중추신경계에 손상을 입히며, 뇌가 파괴되면서 스펀지처럼 구멍이 생기는 증상을 동반한다. 평범한 사슴에 비해 인간을 덜 무서워하게 되고 얼굴표정이 사라지며, 마치 광우병에 걸린 소처럼 침을 흘리거나 주저앉는 증상을 보인다. 이 병에 걸린 사슴을 두고 ‘좀비 사슴’이라고 부르는 이유다.미국 신경학회(AAN)이 발간하는 학술지 ‘신경학’(Neurology) 최신호에는 2022년 사람이 광록병에 전염된 사례가 실제로 발생했을 가능성이 언급됐다. 지금까지 광록병의 인간 감염 여부에 대한 우려와 경고는 많았지만, 인간에게 실제 감염된 사례는 없었다. 그러나 미국 텍사스대학교 의과대학 소속 조나단 트라우트 박사가 이끄는 연구진에 따르면, 2022년 광록병에 감염된 사슴을 먹은 사냥꾼 두 명이 크로이츠펠트-야콥병(CJD) 진단을 받은 뒤 사망했는데, CJD에 감염된 배경에 광록병이 있는 것으로 보인다. CJD는 변종 프리온(광우병 유발 인자)에 의해 뇌에 구멍이 뚫려 뇌 기능을 잃는 질환이다. 연구진은 당시 CJD에 감염돼 사망한 사냥꾼 두 명이 실제로는 광록병 전염으로 사망했을 가능성이 있다고 언급했다. CJD는 광록병과 마찬가지로 프리온을 통해 전염되며, 사망한 두 사람은 당시 광록병에 감염된 사슴 개체군의 고기를 섭취한 이력이 있는 것으로 확인됐기 때문이다.연구진은 “사망한 사냥꾼들의 부검을 실시한 결과 CJD로 인한 사망으로 확인됐으며, 이들이 광록병에 감염된 사슴고기를 섭취한 이력이 있는 것을 보아 광록병으로 인한 사망이었을 가능성도 있다고 추측된다”면서 “이는 광록병이 동물에게서 인간으로 전염될 수 있는 가능성을 의미한다”고 전했다. 다만 “사망한 사냥꾼들에게서 확인된 CJD와 광록병 사이의 인과관계는 아직 명확하게 입증된 것은 아니다”라면서 “그럼에도 불구하고 광록병에 감염된 사슴의 고기를 섭취하는 것은 매우 심각한 위협을 가져올 수 있다”고 덧붙였다. 이어 “광록병과 관련한 연관성을 더 잘 이해하기 위해서는 감시 및 추가 연구가 필수적”이라면서 “이번 연구는 광록병에 감염된 사슴 고기가 가진 잠재적 위험과 그것이 공중 보건에 미치는 영향에 대한 추가 조사”라고 전했다. 미국 전역으로 확산하는 광록병 앞서 미 당국은 미국 전역에서 잠재적으로 인간이 감염될 가능성이 있는 광록병 사례가 확인됐다며 주의를 당부했다. 자넌덜 6일 폭스뉴스 보도에 따르면, 미국과 캐나다 전역 중 최소 32개 주(州)에서 광록병 사례가 확인됐으며, 미국의 일부 지역에서는 서식하는 사슴의 4분의 3 가량이 광록병에 감염된 것으로 나타났다. 특히 콜로라도주 등이 광록병 비상 지역으로 꼽혔다.콜로라도주 공원 및 야생동물 관리 당국은 “사슴 54마리 중 40마리, 엘크 42마리 중 17마리에게서 만성소모성질병 바이러스를 확인했다”면서 “이 바이러스에 감염될 경우 치료 방법이 없으므로 100% 치명적이라고 볼 수 있다”고 설명했다. 이어 “이 질병은 배설물이나 먹이 등을 통해 전염될 수 있으며, 특히 짝짓기 시즌이 되면 다른 사슴과 더 많은 접촉이 있는 수컷 사슴이 쉽게 바이러스에 감염될 수 있다”고 덧붙였다.캐나다 역시 광록병 사례가 확산하면서 이를 막기 위해 사슴류의 이동과 사체 처리 등을 제한하는 조치를 시작했다. 광록병에 걸린 사슴 개체가 확인된 브리티시컬럼비아주 당국은 “이 질병이 인간에게 전염될 수 있다는 직접적인 증거는 없으며, 인간에게서 질병이 발병한 사례도 아직 없다”고 밝혔으나 광록병 사례가 증가할수록 인간 감염에 대한 우려도 커지고 있다. “인간에게 광록병 전염될 가능성 있다” 광우병 전문가로 꼽히는 마이클 오스터홀름 미네소타대 교수는 2019년 당시 미국 미생물학회(American Society for Microbiology)에 발표한 논문을 통해 “광록병에 감염된 사슴고기를 섭취할 경우 변형된 프리온에 의한 증상이 나타나기까지 몇 년의 잠복기가 있을 것”이라면서 “10년 내에 광록병에 전염된 인간의 사례가 속속 나타날 것”이라고 경고했다. 이에 전문가들은 좀비 사슴이 발견되는 캐나다와 미국 일대에서 대대적인 캠페인을 통해 감염된 사슴을 사냥하지 않거나, 사냥한 뒤 특정 테스트를 거친 뒤 고기를 섭취하도록 강력하게 권유해야 한다고 목소리를 높였다. 캘거리대학 수의과의 헤르만 샤츨 박사는 영국 가디언에 “인간이 광록병에 걸리고, 광록병이 인간 사이에서 전염된다면 이는 최악의 시나리오가 될 것”이라면서 “조류 인플루엔자나 코로나19 바이러스와 마찬가지로 인간에게도 영향을 미치는 전염 사례가 나올 가능성이 있다”고 덧붙였다. 앞서 미국 국립공원관리청은 공식 성명에서 “현재 광록병이 인간이나 다른 가축 종을 감염시킬 수 있다는 증거는 없다”면서도 “그러나 사람들에게 광록병에 감염된 동물의 조직이나 고기를 섭취하지 않는 것이 좋다고 권고한다”고 밝혔다.

여전히 아침, 저녁과 낮 기온 차가 제법 큰 편이지만, 야외 활동하기는 좋은 날씨다. 그래서 점심시간이나 주말에는 운동하는 이들이 제법 눈에 많이 띈다. 노출의 계절이 점점 가까워지면서 몸매 만들기에 나서는 이들도 늘고 있다. 운동이 단순히 외모 변화뿐만 아니라 정신적, 육체적 건강에도 도움이 된다는 연구 결과가 또 하나 추가됐다. 미국 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 뉴욕 마운트 시나이 아이칸의대, 터프츠대 공동 연구팀은 신체 활동이 스트레스와 관련된 뇌 활동을 낮춰 심혈관 질환을 예방하는 데 도움이 된다고 19일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘전미 심장학회 저널’ 4월 16일 자에 실렸다. 연구팀은 신체 활동의 심리적, 심혈관 질환에 대한 영향을 알아보기 위해 대규모 의학 연구 데이터베이스인 ‘매스 제너럴 브리검 바이오뱅크’(Mass General Brigham Biobank)에 참여한 5만 359명의 의료 기록과 신체 활동 설문조사 같은 건강 정보를 장기 추적 조사했다. 이 중 774명에 대해서는 뇌 영상 검사와 스트레스 관련 뇌 활동을 별도로 측정했다. 분석 결과, 세계 보건기구(WHO)에서 권장하는 신체 활동 시간을 충족한 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 심혈관 질환 발병 위험이 23%나 낮아졌습니다. WHO는 일주일에 150~300분 정도 중강도 유산소 활동이나 75~150분 정도의 고강도 유산소 활동을 권장하고 있다. 연구팀에 따르면 신체 활동 수준이 높은 사람은 스트레스 관련 뇌 활동이 낮은 경향을 보였다. 의사 결정, 충동 조절 같은 실행 기능과 스트레스 중추 억제에 관여하는 것으로 알려진 전전두엽 피질의 기능 향상이 스트레스 관련 뇌 활동 감소로 이어진다는 설명이다. 동시에 운동은 다른 생활 습관 변수에도 영향을 미쳐 관상동맥 질환을 비롯한 심혈관 질환 위험을 낮춘다는 것이다. 특히 운동은 스트레스성 우울증을 앓고 있는 사람에게 더 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 아흐메드 타와콜 하버드대 의대 교수는 “신체 활동은 우울증 환자의 심혈관 질환 위험을 운동하지 않는 사람에 비해 절반 이하로 낮추는 것으로 나타났다”라며 “우울증과 스트레스가 극심한 사람들의 심혈관 건강을 위해 약물 치료와 함께 운동 치료를 병행하는 것이 효과를 극대화할 수 있을 것으로 생각된다”고 말했다.

123년 노벨상 역사에서 가장 황당한 업적을 꼽으라면 바로 1949년 생리의학상일 것이다. 이 해에는 두 가지 업적에 생리의학상이 수여됐다. 그중 하나가 노벨과학상 역사에 오명을 씌운 포르투갈 신경학자 에가스 모니스의 ‘정신병 치료에 있어 백질 절제술의 가치에 관한 연구’다. 뇌의 기능도 제대로 알지 못한 시대에 정신병을 치료하겠다고 머리뼈에 구멍을 뚫고 뇌에 고농도 알코올을 주입하거나 가느다란 철사나 얼음송곳 같은 것을 뇌에 찔러 넣고 휘저어 전두엽을 뭉개거나 잘라 내는 수술이었다. 수술을 받은 사람들은 정신병이 치료된 것이 아니라 감정과 지적기능을 잃은 바보가 되기 십상이었다. ‘약탈, 살인, 고문으로 얼룩진 과학과 의학의 역사’라는 부제처럼 이 책은 과학기술 발전의 어두운 이면을 낱낱이 드러내고 있다. 책장을 넘길 때마다 “혹시 내가 공포소설을 읽고 있나”라는 생각이 들었다. 공포소설은 허구지만 이 책 속의 내용은 모두 실제 있었던 일이라는 점이 더 등골을 오싹하게 만든다. 소설 ‘지킬 박사와 하이드씨’의 실제 모델인 18세기 영국의 해부학자이자 외과 의사 존 헌터는 시신 도굴꾼과 거래하여 수많은 시신을 사들이며 시신 거래 시장을 만들었다. 18~19세기 의대생이 증가하면서 시신 부족 사태가 벌어지자 시신의 가격은 급등했고, 심지어 여러 대학의 의대생들이 공개 교수형 장소로 몰려와 서로 시신을 가져가려고 주먹다짐까지 벌였다는 장면에서는 쓴웃음까지 나온다. 흔히 과학자나 의사라고 하면 지적이고 논리적이며 합리적인 이미지를 떠올린다. 그렇지만 과학사를 보면 법과 도덕적 기준을 넘어서는 이들이 적지 않았음을 알 수 있다. 저자는 지나친 호기심과 지식에 대한 광적인 갈구, 명예욕, 연구를 위해서 일부의 고통과 희생은 불가피하다는 자기 정당화 등이 과학자와 의사를 타락하게 만들고 법이 정한 선을 넘게 만든다고 지적한다. 아인슈타인은 “많은 사람은 훌륭한 과학자를 만드는 것이 지성이라고 말한다. 하지만 그 생각은 틀렸다. 훌륭한 과학자를 만드는 것은 인성이다”라는 말을 남겼다. 비단 과학자에게만 적용되는 말은 아니다. 곡학아세를 일삼는 요즘 한국의 수많은 지식인에게도 필요한 말이다.

일교차가 크게 벌어지는 4월에는 하루에도 세 가지 계절이 공존한다. 아침·저녁엔 초봄, 한낮엔 초여름, 그리고 봄과 함께 ‘먼지의 계절’이 시작된다. 서기 174년 신라에 ‘흙비(雨土)가 내렸다’는 기록이 있을 정도로 황사의 역사는 오래됐다. 하지만 미세먼지는 2010년 이후에야 본격적으로 심각성이 대두됐다. 황사는 자연적으로 발생한 흙먼지로 토양 성분이 대부분이지만 미세먼지는 ▲황산염과 질산염 등 오염 물질 ▲화석연료를 태울 때 생기는 탄소류 ▲지표면 흙먼지에서 나온 광물 등이 주성분이어서 건강에 치명적이다.최근 연구에선 호흡기질환뿐만 아니라 심혈관계·고혈압·부정맥·관상동맥 질환과 미세먼지의 연관성이 밝혀졌다. 심지어 미세먼지는 피부 노화도 촉진한다. 사실상 온몸에 영향을 끼치는 셈이다. 미국에선 미세먼지를 ‘발암 물질’로 분류한다. 호흡할 때 몸속으로 들어온 먼지는 대개 코털이나 기관지 점막에서 걸러져 배출된다. 하지만 미세먼지(PM10)는 입자의 지름이 사람 머리카락 굵기의 5분의1 수준인 10마이크로미터(㎛·1㎛는 100만분의 1m)보다 작아 코나 구강, 기관지를 그대로 통과해 몸에 스며든다. 이보다 작은 초미세먼지(PM2.5)는 지름이 머리카락의 20분의1에 불과하다. 같은 농도라면 PM10보다 PM2.5에 더 많은 유해 물질이 흡착될 수 있고, 기관지에서 다른 인체 기관으로 이동할 가능성이 크다. 김상헌 한양대병원 호흡기알레르기내과 교수는 8일 “미세먼지는 코와 목, 기관지와 폐 등 호흡기에 일차적으로 영향을 주고, 흡수되면 심장·뇌·혈관 등 여러 장기에 나쁜 영향을 미친다”고 설명했다. 노인, 유아, 임산부, 만성폐질환이나 심장질환이 있는 사람이 더 영향을 받는다. 미세먼지가 기관지로 들어오면 염증을 일으키고 기침, 가래 등의 증상이 생긴다. 또 기관지 점막이 건조해지면서 세균이 쉽게 침투해 폐렴 등 감염성 질환에 걸리기 쉽다. 천식이나 만성폐쇄성폐질환 등 만성호흡기질환이 있는 사람은 증상이 악화해 사망 위험이 커진다. 이세원 서울아산병원 호흡기내과 교수는 “미세먼지는 아이들에게도 영향을 미쳐 건강하게 성장하는 것을 막는다”며 “미국 연구기관이 캘리포니아의 성장기 청소년 1800여명을 8년간 추적 관찰했더니 미세먼지가 심한 곳에서 자란 아이들은 폐가 잘 성장하지 않아 성인이 됐을 때 폐 기능이 떨어질 가능성이 큰 것으로 나타났다”고 말했다. 원호연 중앙대병원 심장혈관·부정맥센터 순환기내과 교수는 “초미세먼지가 폐 조직 깊숙한 곳에 쌓이면 폐에 염증이 발생할 뿐만 아니라 미세 물질이 직접 혈관에 작용해 교감신경계를 활성화하고 산화 스트레스를 증가시켜 결국 심혈관질환 발생 위험이 커지게 된다”고 설명했다. 미국에서 발표한 또 다른 연구에 따르면 심혈관질환 병력이 없는 폐경 후 여성들을 6년간 추적 관찰한 결과 초미세먼지가 10㎛/㎥ 증가할 때 심혈관질환자가 35%, 뇌졸중이 28% 늘었으며 뇌혈관질환 사망 위험은 83%나 증가했다. 또한 네덜란드 연구팀이 발표한 논문을 보면 초미세먼지 농도가 5㎛/㎥ 증가할 때마다 조기사망률이 7%씩 커지는 것으로 나타났다. 미세먼지는 외모에도 영향을 미친다. 중앙대병원 피부과 박귀영 교수와 진단검사의학과 이미경 교수 연구팀의 연구 결과 미세먼지가 각질세포에서 염증반응을 일으키고 피부 진피의 콜라겐 분해를 촉진해 피부를 주름지게 한다는 사실이 입증됐다. 초미세먼지 농도가 짙은 곳에 거주하는 사람일수록 공복 혈당과 나쁜 콜레스테롤인 LDL 콜레스테롤 수치가 높다는 점도 국내 연구에서 확인됐다. 당뇨병과 이상지질혈증에 걸릴 위험이 크다는 의미다. 이런 경향은 60세 이상의 고령층, 규칙적인 신체활동을 하지 않는 성인에게서 두드러졌다. 미세먼지가 직접 닿는 눈도 무사할 리 없다. 전연숙 중앙대병원 안과 교수는 “아주 작은 미세먼지는 눈·코·입·기관지 점막 등 공기와 만나는 부위에 달라붙어 알레르기 반응을 일으킨다”며 “단순 먼지가 아니라 규소·납·카드뮴 등의 중금속뿐만 아니라 질소·아황산가스 같은 대기 오염물질이 잔뜩 들었기 때문에 눈에 닿았을 때 알레르기성 각결막염, 독성 각결막염, 안구건조증을 일으킨다”고 했다. 미세먼지로 알레르기 결막염이 생기면 눈꺼풀 부종, 가려움, 이물감, 눈물 흘림, 충혈, 통증 등의 증상이 나타난다. 각막염이나 각막 궤양이 생겼다면 눈부심과 심한 통증이 발생하고 시력까지 떨어질 수 있다. 미세먼지로부터 우리 몸을 지키려면 미세먼지가 많은 날 외출하지 않는 게 최선이다. 어쩔 수 없이 나가야 한다면 마스크, 선글라스가 필수다. 전 교수는 “시력이 나쁘지 않아 안경을 쓰지 않는 사람도 미세먼지가 많은 날에는 마스크와 함께 선글라스나 보호안경 등을 착용하고 외출하는 것을 생활화해야 한다”며 “실제 안과에서 안구건조증 등 안 질환이 있는 환자에게 보호안경을 처방한 결과 약 70% 정도의 개선 효과가 있는 것으로 나타났다”고 설명했다. 미세먼지가 많은 날 콘택트렌즈를 끼면 눈에 들어간 먼지가 렌즈에 달라붙어 눈을 자극하기 때문에 렌즈 착용 시간을 줄이거나 되도록 안경을 쓰고, 렌즈 세척과 관리에도 신경 써야 한다. 옷으로 몸을 감싸더라도 미세먼지를 완벽하게 차단할 순 없다. 선크림을 발라 미세먼지 흡착을 막는 게 좋다. 피부에 염증이 나지 않도록 보습제도 챙겨 바른다. 외출 후 귀찮더라도 샤워하고 머리도 감길 추천한다. 물은 하루에 8컵 정도 마시는 게 좋다. 물을 많이 마셔야 건조한 눈·코·목·피부를 보호할 수 있고 체내에 들어온 중금속과 미세먼지를 배출할 수 있어서다. 기관지와 폐에 좋다고 알려진 오미자나 모과차, 수분과 비타민을 공급해 주는 과일·채소 주스를 마셔도 좋다. 미세먼지가 많을 때는 되도록 창문을 열지 말고, 고기를 굽는 등 미세먼지를 많이 발생시키는 실내 조리도 하지 않는 편이 좋다. 김 교수는 “미세먼지가 짙은 봄철에 천식 등 만성호흡기질환이 있는 환자는 증상 악화를 대비해 기관지 확장제를 항상 지녀야 한다”고 강조했다.

신약 개발 벤처기업인 지엔티파마가 알츠하이머병 치료제의 임상 2상에 나선다. 지엔티파마는 퇴행성 뇌신경질환 치료제로 개발 중인 ‘크리스데살라진’의 임상 2상 시험계획(IND)을 식품의약품안전처로부터 승인받았다고 3일 밝혔다. 임상 2상은 다국적 임상으로, 인지기능장애를 겪고 있으면서 뇌 아밀로이드 양전자 단층촬영(PET) 영상에서 양성으로 확인된 중기 알츠하이머병 환자 132명을 대상으로 한다. 국내 임상시험 책임자는 인하대병원 신경과 최성혜 교수이다. 대상 환자는 이중 눈가림 방식으로 위약(가짜약)과 크리스데살라진을 1일 1회, 26주 동안 경구 복용해 약효와 안전성을 확인한다. 알츠하이머병은 뇌에 아밀로이드 베타(A), 타우병증(T), 신경세포 사멸(N)이 지속해서 발생하면서 인지기능장애가 나타나는 노화 질환이다. 지엔티파마 관계자는 “크리스데살라진은 과학기술정보통신부 뇌프론티어사업단의 지원을 받아 발굴한 치매 치료제 신약 후보물질”이라며 “활성산소를 제거하는 강력한 항산화작용과 mPGES-1을 억제해 염증인자인 PGE2 생성을 차단하는 소염작용을 동시에 보유한 이중표적 합성신약”이라고 설명했다. 지엔티파마 곽병주 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “현재 사용되고 있는 알츠하이머병 치료 약물은 일부에서 심각한 부작용을 유발할 뿐 아니라 효과도 초기 단계 환자에게서 미약하게 나타나고 있다”며 “기억을 잃은 반려견에서 확인된 크리스데살라진의 약효가 이번 임상 2상에서 재현돼 중기 알츠하이머병 환자의 기억을 회복시키는 효과가 기대된다”고 말했다. 한편, 크리스데살라진의 안전성과 약동학은 노인을 포함한 성인 72명을 대상으로 완료한 임상 1상에서 확인됐다.

소뇌는 과거의 경험을 바탕으로 행동을 조정하는 학습 방식에 핵심적 역할을 한다. 그렇지만, 과거를 통해 현재의 행동을 바꿀 수 있는 학습이 어떻게 가능한지는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 세계적인 신경과학 및 의학 연구 기관 중 하나인 포르투갈 샴팔리마우드 연구재단 과학자를 중심으로 한 연구팀이 살아있기는 하지만 기능적으로 변형된 신경세포인 ‘좀비 뉴런’을 우연히 발견했다. 연구팀은 좀비 뉴런과 연관된 등반 섬유의 활동이 연상 학습에 절대적으로 필요하다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 신경과학’ 4월 2일 자에 실렸다. 소뇌는 움직임과 균형 조정에 관여해 운동 학습에 중요한 역할을 하며, 행동을 개시하기 전 학습된 미세 움직임을 조절하는 기능을 하는 것으로 알려졌다. 소뇌는 복잡한 길을 걷거나 체육 활동을 하는 데 필수적이다. 또 감각 신호를 특정 행동과 연관시키는 학습 과정에서도 중요하다. 찰랑거리는 컵을 조심스럽게 드는 것처럼 시각 신호를 동작 반응과 연결하는 것도 소뇌의 역할이다. 어떤 행동을 수행하는 데 한 번 실수했다면, 그 실수에 대한 정보는 뇌의 연결 강도를 조정하는 데 사용돼 나중에 비슷한 상황에 놓이면 실수하지 않게 하는 식이다. 연구팀은 오류나 학습 신호가 뇌 내에서 어떻게 학습돼 행동 변화를 유도하는지에 주목했다. 연구팀은 등반 섬유와 운동 기능에 중요한 역할을 하는 소뇌의 푸르키네 세포의 관계를 분석하기 위해 생쥐 실험했다. 연구팀은 ‘눈 깜박임 조건화’ 실험했다. 연구팀은 건강검진에서 안압을 측정할 때처럼 눈에 가볍게 공기를 분사해(에어퍼프) 생쥐가 눈을 깜박이는 동시에, 광유전학 기술로 신경세포에 자극을 가했다. 광유전학은 빛으로 특정 세포를 켜거나 끄는 기술이다. 연구팀은 등반 섬유를 빛으로 직접 자극하자, 공기 펌프를 쐈을 때처럼 눈을 깜박이는 것을 확인했다. 연구팀은 소뇌에 있는 다른 유형의 뇌세포들도 똑같이 눈 깜박임 조건화 실험을 하며 자극했지만, 등반 세포처럼 학습 효과가 나타나지 않는 것을 확인했다. 연구팀은 등반 세포에서 ‘채널로돕신-2’(ChR2)라는 빛에 민감한 단백질이 발현되는 것을 발견했다. ChR2가 활성화된 생쥐에게 에어퍼프 방법으로 눈깜박임을 학습시키려고 했지만, 완전히 학습하지 못한다는 사실을 발견했다. 등반 섬유에 ChR2가 있으면 원래 특성을 잃고 표준 감각 자극에 반응하지 못한다. 결국 동물의 운동 학습 능력을 완전히 차단한다는 것이다. 연구팀에 따르면 이번 연구를 통해 특정 뉴런의 신호 전달을 완전히 차단하지 않고, 특정 뉴런의 활동 패턴을 조절할 수 있음을 확인했다. 이에 연구팀은 기능적으로는 살아있지만, 평소처럼 뇌 회로와 상호작용을 하지 않는다고 해서 ‘좀비 뉴런’이라고 이름을 붙였다. 연구를 이끈 타티아나 실바 박사는 “이번 연구 결과는 등반 섬유 신호가 소뇌 연관 학습에 필수적이라는 강력한 증거”라며 “ChR2 발현이 뉴런의 좀비화로 이어지는 것이 다른 형태의 소뇌 학습에도 적용되는지 추가 연구를 진행할 예정이다”라고 말했다.

인간은 기억으로 살아간다. 좋은 기억과 나쁜 기억 모두 삶을 이루는 중요한 요소다. 치매에 맞닥뜨렸을 때 인간이 공포를 느끼는 이유다. 평생 함께 살아온 가족을 기억하지 못하거나 나 자신조차 잊게 만드니 말이다. 치매는 65세 이상 고령층뿐 아니라 40~50대 비교적 젊은 나이에도 발병한다. 이렇게 65세 이전에 발병하는 ‘젊은 치매’를 ‘조발성 치매’라고 부른다. [특징] 조발성 치매는 노인성 치매보다 빨리 악화하는 게 특징이다. 인지기능 저하뿐만 아니라 언어장애나 운동장애가 나타나기도 한다. 1일 ‘2022 대한민국 치매현황 보고서’에 따르면 2021년 기준 국내 조발성 치매 환자는 전체 치매 환자의 8%를 차지한다. 국민건강보험공단이 집계한 조발성 치매 환자 수는 2009년 1만 7772명에서 2019년 6만 3231명으로 10년 만에 약 3.6배 증가했다. 치매의 원인은 아직 정확하게 밝혀지지 않았다. 가장 대표적인 원인인 알츠하이머병은 전체 치매의 약 60~70%에 달한다. 반면 혈액 순환 문제로 발생하는 혈관성 치매는 전체의 15~20%다. 비교적 젊은 연령대는 ‘혈관성 치매’에 주목해야 한다고 전문가들은 말했다. 김희진 한양대병원 신경과 교수는 “노인에게 주로 발병하는 알츠하이머병과 달리 뇌혈관 질환이 누적되어 나타나는 혈관성 치매는 고혈압이나 당뇨병, 고지질증, 심장병, 흡연자, 비만인 사람에게서 많이 나타난다”며 “스트레스와 가족력, 유해환경 노출과 나쁜 생활 습관 등이 조발성 치매 유발 요인으로 작용할 수 있다”고 설명했다. 치매의 대표적 증상은 기억력 감퇴다. 사람 이름이나 전화번호를 잘 기억하지 못하고 얼마 전 들었던 이야기를 잊어 같은 질문을 반복한다. 말을 하거나 글을 읽기가 어려워지고 성격이 변하기도 한다. 계산 능력이나 방향 감각이 떨어지는 것도 치매 증상으로 볼 수 있다. 김 교수는 “치매가 심해지면 사람을 이유 없이 때리거나 욕설을 하는 등 공격적 행동을 보이기도 한다”면서 “목적 없이 집 밖을 배회하거나 밤에 잠을 자지 못하고 주변인을 의심하는 망상이 생기는 것도 치매 증상”이라고 말했다. 건망증과 치매는 뚜렷한 차이가 있다. 윤영철 중앙대병원 신경과 교수는 “기억은 저장하는 과정과 꺼내는 과정으로 나뉘는데 저장하는 과정에 문제가 생긴 게 치매 환자의 기억 장애이고, 건망증은 기억은 저장돼 있으나 꺼내는 과정에 문제가 생긴 상태”라고 설명했다. 윤 교수는 “건망증이 있는 분들은 사건의 세세한 부분을 잊더라도 힌트를 주면 잘 기억해 내고 자신의 기억력에 문제가 있다는 것도 인정한다. 반면 치매 환자는 힌트를 줘도 기억하지 못하거나 자신의 기억력에 문제가 있다는 것을 인정하지 않는다”고 말했다. 건망증이 일상생활에 지장을 줄 정도로 심하다면 전문의에게 상담을 받아 보는 게 좋다. 김 교수는 “처음에는 건망증이 심하고 차차 기억·이해·판단·계산 등이 느려지면서 치매 증상이 뚜렷해진다”며 “대인 관계는 정상이고 복장은 제대로 갖추는 등 겉으로 티가 나진 않지만 10~15년이 지나 대뇌가 위축되면 노인성 변화가 나타난다”고 설명했다. 윤 교수는 “알츠하이머병이 있다고 해서 치매로 진행되는 것은 아니다. 뇌의 역량을 키우면 병이 진행하더라도 치매 증상이 나타나지 않을 수 있다”며 “뇌졸중과 같은 다른 뇌 질환이 생기지 않도록 위험 요인을 피하고, 꾸준하게 운동하며 사람들과 좋은 관계를 유지하면서 건강하게 사는 것이 방법”이라고 말했다. [예방] 치매를 예방하려면 매일 두뇌 활동을 해야 한다. 날마다 일기를 쓰는 것도 인지 능력을 유지하는 데 도움이 된다. 외국어나 악기, 댄스, 컴퓨터 등 지금껏 경험해 보지 않은 새로운 분야에 도전하는 것도 좋다. 좋아하는 노래 가사나 시 구절을 외우는 등 암기 활동도 기억력 향상에 도움이 된다. 무엇보다 이런 인지 활동을 ‘매일, 꾸준히’ 하는 게 중요하다. 조한나 연세대 강남세브란스 신경과 교수는 “매일 한 가지 활동만 하기보다는 언어능력, 계산력, 기억력, 시공간 능력 등 다양한 인지 영역 활동을 번갈아 하는 것이 여러 뇌 영역을 활성화하는 데 도움이 된다”면서 “신문을 읽고서 핵심 내용을 정리하거나 책을 읽고 감상평을 적는 것도 좋다”고 했다. 적당한 두뇌 활동은 치매 예방에 도움이 되지만 뇌를 혹사하면 되레 뇌가 손상될 수 있다. 김 교수는 “뇌는 쓰면 쓸수록 신경세포와 연결 부위인 시냅스가 늘지만 스트레스를 받을 정도로 쉬지 못하면 결과적으로 뇌에 나쁜 영향을 미친다”면서 “만성 스트레스는 스트레스 호르몬 분비를 지속적으로 증가시켜 행동과 기억을 관장하는 뇌 부위를 훼손할 수 있기 때문에 적절한 휴식이 필요하다”고 강조했다. 꾸준한 운동이 치매 발병률과 진행 속도를 늦추는 데 도움을 준다는 연구 결과도 있다. 경도인지장애 진단 전후로 꾸준하게 운동한 집단에서는 알츠하이머형 치매 발생률이 18% 정도 낮았다. 꾸준한 운동이란 ‘고강도 운동 주 3회 이상’이나 ‘적당한 강도의 운동 주 5회 이상’을 말한다. 필수 비타민과 영양소가 골고루 포함된 식단도 치매 예방에 도움이 된다. 견과류, 등푸른생선, 시금치, 카레 등이 인지 기능에 도움이 된다. 섬유질이 많은 과일 섭취는 필수다. 하루 3컵 이상의 물이나 녹차를 마시고, 최대한 싱겁게 먹는 게 좋다. [진단] 치매는 조기 진단이 중요하다. 치매의 10~15%는 치료가 가능할뿐더러 빨리 발견해 치료하면 치매 진행 속도를 늦출 수 있어서다. 따라서 의심 증상이 나타나면 정신과나 신경정신과에서 전문적인 진단을 받아야 한다. 한지원 분당서울대병원 정신건강의학과 교수는 “치매까지는 아니어도 경도인지장애로 진단받았다면 보건소에서 운영하는 치매안심센터에 방문해 인지 훈련을 받아 보는 게 좋다”면서 “치매안심센터에서 치매 검사와 관련 상담도 받을 수 있으니 적극 활용하는 것을 추천한다”고 했다.

SF 영화나 소설에서는 혈액이나 세포를 교체해 젊음을 되찾거나, 다른 사람으로 변한다는 내용이 흔히 등장한다. 사실 신선한 피가 노화를 막아 줄 것이라는 생각은 흡혈귀 전설부터 시작해 오랜 세월 이어져 왔다. 그런데 실제로 젊은 피나 체액을 주입하면 의학적 효과가 일부 있다는 연구들도 최근 심심찮게 나오고 있다. 2014년 미국 하버드대 의대 연구팀은 젊은 생쥐의 피를 늙은 생쥐에게 수혈해 근육과 뇌가 젊어지는 효과를 확인했다는 연구 결과를 내놨다. 2017년 스탠퍼드대 의대 연구팀은 인간 신생아의 제대혈에서 추출한 혈장을 늙은 생쥐에게 주입했더니 기억력과 판단력 같은 뇌 기능이 전반적으로 향상됐다는 연구 결과를 발표했다. 이 밖에도 운동을 많이 한 생쥐의 혈액을 게으른 생쥐에게 주입하면 운동을 한 것과 똑같은 효과를 갖는다는 연구, 어린 생쥐의 뇌척수액을 늙은 생쥐에게 투여하면 뇌 기능 전반이 회복된다는 연구 결과들도 있었다.미 생물학자와 의학자들이 항체 치료법을 이용해 혈액 줄기세포를 바꿔 늙은 생쥐의 면역 체계를 젊은 상태로 되돌리는 데 성공했다는 연구 결과를 새로 내놨다. 이번 연구에는 미국 스탠퍼드대 의대 줄기세포 생물학 및 재생의학 연구소, 암 줄기세포 연구 의료센터, 암 연구소, 방사선 종양과, 병리학과, 미 국립보건원(NIH) 국립 알레르기·감염병 연구소(NIAID), 빌링스 몬태나주립대 생물·물리과학과 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 28일자에 실렸다. 노화는 신체 기능뿐만 아니라 인지 기능까지 떨어뜨려 치매나 퇴행성 신경질환 발병 위험을 높인다. 또 노화는 인체 면역 기능도 저하시켜 나이가 들수록 각종 질병에 걸리기 쉬워진다. 과학자들은 노화가 혈액 세포를 만드는 조혈모세포(HSC)라는 줄기세포의 변화와 관련이 있다고 본다. 젊은 HSC는 면역 반응에 중요한 역할을 하는 림프구와 골수구를 균형 있게 만들어 낸다. 하지만 나이가 들면서 HSC도 노화돼 림프구 생산은 줄거나 그대로인 데 반해 골수구 세포 생산은 증가하면서 불균형이 발생한다. 이런 변화가 면역력 감소, 체내 염증 증가를 유발해 각종 노화 관련 질환을 일으킨다는 설명이다.이에 연구팀은 노화 HSC 균형을 회복하기 위해 골수구 생산 HSC를 감소시키는 면역 요법을 개발했다. 이를 위해 연구팀은 젊은 HSC에는 없고 노화된 HSC에서만 발견되는 특이 세포의 표면 단백질을 찾아냈다. 연구팀은 이 세포의 표면 단백질을 공격하는 항체를 만들어 비정상적으로 증가한 골수구 생산 HSC를 제거하도록 했다. 연구팀은 늙은 생쥐에게 항체를 주입해 골수구 생산 HSC를 억제함으로써 일반 림프구 전구 세포와 기타 면역 세포를 증가시켜 젊은 생쥐와 비슷한 수준으로 면역 체계를 회복시키는 데 성공했다. 항체 치료를 받은 생쥐는 염증과 같은 노화 지표가 감소했고, 바이러스 감염에 대한 면역 반응도 젊은 생쥐와 비슷한 것으로 확인됐다. 줄기세포 및 재생의학 분야 석학으로 이번 연구를 이끈 어빙 와이즈먼 교수는 “이번 연구에서는 비정상적인 노화 줄기세포를 변화시켜 젊은 혈액 세포를 생산하도록 하면 노화 관련 면역 저하가 줄어드는 것으로 확인됐다”고 말했다. 와이즈먼 교수는 “이 연구 결과가 인간에게 적용 가능한지를 확인하기 위해서는 전임상 및 임상 연구가 필요하다”고 덧붙였다.

종근당이 기억력 감퇴 개선제 ‘브레이닝’(Braining) 캡슐을 출시했다. 브레이닝은 은행엽건조엑스 60mg과 인삼40%에탄올 건조엑스 100mg을 복합한 일반의약품이다. 인삼40%에탄올 건조엑스는 인삼을 40% 농도의 에탄올로 추출해 여과 농축을 통해 얻은 인삼추출물이다. 이 제품은 임상 시험을 통해 집중력 및 주의력 저하, 기억력 감퇴에 효능을 입증했으며 현기증 등 말초 동맥 순환장애 증상 개선에도 효과를 가진 약물이라는 게 종근당의 설명이다. 1일 2회, 1회 1캡슐을 아침, 점심으로 복용하면 된다. 브레이닝은 제조사인 스위스 SFI사가 진행한 임상 결과 약물 복용 첫날부터 인지기능 개선이 시작됐으며 복용 30일 후 인지기능이 개선되는 것으로 확인됐다고 한다. 12주 동안 복용한 후에는 평균 7.5%의 기억력 개선효과를 보였으며, 2주간의 휴약기 동안에도 효과가 유지되는 것으로 나타났다는 설명이다. 종근당 관계자는 “초노령사회로 진입하며 신체능력과 인지기능이 저하되는 노인성 질환에 대한 관심이 지속적으로 증가할 것”이라면서 “차별화한 원료와 임상자료로 효능을 입증한 브레이닝이 바쁜 현대인들의 뇌 건강 관리에 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.

사타구니에 난 털을 제거하려다 패혈증으로 뇌사 판정을 받았던 미국 남성이 4%의 생존율을 뚫고 기적적으로 회복했다. 20일(현지시간) 영국 매체 데일리메일에 따르면 미국 남성 스티븐은 2022년 패혈증 진단을 받았다. 이후 폐렴, 장기 부전, 호흡곤란 등 합병증이 심각한 수준이었고 심장까지 감염이 진행되면서 혼수상태에 빠졌다. 의료진은 그에게 뇌사 판정을 내리면서 생존 가능성이 4%라고 했다. 패혈증은 세균이나 미생물에 감염돼 전신에 염증 반응이 나타나는 증상이다. 장기 기능에 장애를 줘 생명을 위협할 수 있는 무서운 질병이다. 그런데 인지와 진단이 어려워 ‘침묵의 살인자’로 불린다. 이 남성도 패혈증이 언제부터 발병했는지는 확실하지 않다고 한다. 미국에서는 패혈증이 세 번째로 흔한 사망 원인이다. 스티븐을 패혈증에 이르게 한 건 다름 아닌 사타구니에 난 털이었다. 그는 이 털을 제거하려다가 알 수 없는 세균, 혹은 미생물에 감염됐다. 소위 ‘인그로운 헤어’(매몰모)로 불리는 털이었다. 털이 피부 밖으로 삐져나오지 않고 살 안쪽에서 자라는 것을 뜻한다. 방치할 경우 염증이 생길 수 있다. 스티븐은 혼수상태에 빠진 뒤 한 달 동안 심장 수술과 여러 시술, 치료를 받았다. 심장과 폐에 찬 물을 뺐고 손상된 장기를 고치는 수술 등이 진행됐다. 그 결과 생존 가능성이 4%라고 했던 스티븐은 기적적으로 살아났다. 우려됐던 뇌 손상도 없이 의식을 찾았고, 최근에는 말을 할 수 있을 정도로 건강을 회복했다. 스티븐의 치료와 회복 과정은 기부 사이트 ‘고 펀드 미(Go Fund Me)’와 여동생 미셸의 틱톡을 통해 공개됐다. 잇따라 올라온 틱톡 영상에는 스티븐이 걷기 위해 재활치료를 받거나 말하며 웃는 모습 등이 담겨 많은 이들의 응원을 받고 있다.코털도 함부로 뽑으면 위험 코털을 함부로 뽑는 것도 위험하다. 다른 부위의 털보다 코털을 뽑을 때 유독 세균 감염 위험이 크다. 코는 세균이 우리 몸에 들어오는 핵심 통로라 세균이 많고, 코털은 피부 깊숙이 박혀 있는데다가 모공도 큰 편이라 상처가 생길 위험이 크기 때문이다. 세균이 상처에 들어가면 염증이 생겨 코 주변부가 부을 수 있다. 염증 물질이 혈관을 타고 몸속을 돌아다니며 뇌막염이나 패혈증까지 일으킬 수 있어 주의해야 한다. 코털은 콧구멍으로 들어오는 공기의 온·습도를 조절할 뿐 아니라 이물질을 걸러 우리 코의 1차 방어막을 담당한다. 뽑기보단 코털 전용 가위를 이용해 밖으로 삐져나온 부분만 잘라 다듬는 게 좋다. 코털에 물을 적시고, 콧구멍 끝을 위로 들어 올리면 더욱 자르기 쉽다. 시중에 나온 기계식 코털제거기를 사용할 땐 기기를 콧속 깊숙이 찔러넣지 않도록 한다. 코털이 과도하게 제거되거나 코 점막이 상할 수 있어서다. 콧구멍 부근의 코털만 조금 제거한다는 생각으로 조심해서 사용해야 한다. 코털 왁싱 제품은 강한 힘으로 코털을 뽑아내는 것이기 때문에 사용하지 않는 게 좋다.

중국에서 세계 최초로 돼지의 간을 인간에게 이식하는데 성공했다. 유전자를 교정한 돼지 심장이나 신장을 이식한 사례는 있었으나, 돼지 간을 이식한 사례는 최초라는 점에서 전 세계의 관심이 집중됐다. 더우커펑 중국 공군의대 서경병원 외과전문의 연구진은 지난 10일 유전자를 조작한 소형 돼지의 간을 임상적으로 사망 상태인 50대 뇌사자에게 이식했다. 일반적으로 뇌사자는 뇌 기능이 정지해 인공호흡기로 호흡을 유지하는 상태를 의미한다. 이식에 사용된 간은 중국 바이오기업인 ‘클론오르간 바이오테크놀로지’가 기른 소형 돼지의 간이다. 해당 돼지는 병원체가 없는 무균 시설에서 사육한 돼지이며, 돼지 거대세포바이러스 등 12종 병원균에 대해 음성 판정을 받은 뒤 수술에 동원됐다. 해당 돼지의 간세포 에서는 총 6개의 유전자 교정이 이뤄졌다. 간세포 표면에 있는 단백질 유전자 3개는 비활성화하는 대신, 인간 단백질에 있는 유전자 3개를 도입한 것이다. 이는 장기 이식 시 발생할 수 있는 거부반응을 막기 위한 조치다. 유전자를 조작한 돼지의 간을 이식받은 뇌사자에게서는 10일이 지난 시점까지도 장기 이식 거부반응이 나타나지 않는 것으로 알려졌다. 간에서 정상적으로 담즙이 생성되는 점도 확인됐다. 돼지의 간→인간 이식이 까다로운 이유 과거 사람에게 돼지의 심장이나 신장 등의 장기를 이식한 사례는 있었지만, 간이 이식된 것은 이번이 처음이나. 심장은 체내에서 펌프 역할을 주로 하지만, 간은 심장보다 조금 더 복잡한 작업을 수행하기 때문에 이식이 까다롭다. 이번에 유전자를 조작한 돼지의 간 이식이 비교적 성공적인 결과를 냈지만, 아직 많은 숙제가 남아있다.먼저 이번 사례의 주인공이 임상적으로 사망 상태인 뇌사자라는 점, 그리고 돼지의 간에서는 인간의 간에서 수행되는 단백질 생산까지 기대하기는 어렵다는 점 등이 걸림돌로 꼽힌다. 전문가들은 돼지의 간이 사람의 간을 완전히 대체한다기보다는, 단기 치료제로서의 역할을 할 수 있을 것으로 보고 있다. 환자에게 이식이 가능한 간을 찾을 때까지 시간을 버는 용도로서의 역할이다. 연구진은 “궁극적인 목표는 돼지의 간이 사람의 간을 완전히 대체하는 것”이라면서 “이번 연구는 뇌사자의 간을 제거하지 않은 상태에서 돼지 간을 이식한 것이지만, 올해 말에는 사람의 간을 완전히 제거한 채로 돼지 간을 이식할 예정”이라고 전했다. 이어 “돼지 간이 불치병에 걸린 사람들의 장기 공급원으로서의 가능성이 있는지를 지속적으로 확인할 것”이라면서 이번 연구 결과가 상당히 고무적이었다고 자평했다. 자세한 연구 결과는 세계적인 학술지인 ‘네이처’ 최신호에 실렸다.

처음 만났는데도 대화가 잘 통하고 마음이 맞는 사람이 있습니다. 그런 만남을 흔히 운명적이라고 표현하지만, 좀더 과학적인 무언가 있지 않을까요. 과학자들도 궁금했던 모양입니다. 미국 텍사스대 사우스웨스턴 메디컬센터 연구팀은 수컷 금화조가 제 짝을 만나기 위해서는 암컷이 원하는 노래를 파악해 부르는 것이 중요하다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 3월 21일자에 발표했습니다. 명금(songbird)은 수컷이 암컷에게 노래로 구애하는 것으로 알려져 있습니다. 수컷은 모두 같은 노래를 부르는데 암컷이 어떤 기준으로 수컷을 선택하는지는 수수께끼로 남아 있었습니다. 연구팀은 명금 중 하나인 금화조 수컷의 노래를 수천 개 녹음했습니다. 그다음 인공지능으로 이들 소리를 분류해 약 50만개의 노래 음절을 구분해 냈습니다. 연구팀이 이 음절을 분석한 결과 암컷은 똑같은 노래라도 음절 사이 간격과 한 음절의 길이를 구분해 짝을 찾는다는 것을 밝혀냈습니다. 암컷들은 음절 사이의 길이가 긴 노래를 선호하는 것으로 나타났습니다. 음절 사이가 긴 다시 말해 호흡이 긴 음절의 노래를 수컷의 자질을 보여 주는 지표로 인식한다는 것입니다. 연구에 따르면 금화조가 구사하는 노래에는 다양한 음절이 있지만 짝이 되기 위해서는 수컷이 구사하는 음절과 암컷이 선호하는 음절이 일치해야 한다고 합니다. ‘짚신도 짝이 있다’는 속담을 동물 행동학적으로 규명한 것이라고 해야 할까요. ‘합이 잘 맞는다’거나 ‘단짝’이라는 말이 있는 것을 보면, 사람에게도 비슷한 원리가 작동할 것 같습니다. 아니나 다를까 이런 궁금증을 해결하기 위한 연구도 수행됐습니다. 중국 베이징사범대 인지 신경과학 연구실, 뇌 영상·커넥톰 연구실, 국립 뇌 연구소 공동 연구팀은 유대감이 형성된 사람들 사이에서는 신경 활동이 일치해 더 빠르고 빈번한 의사소통이 이뤄진다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 20일자에 실렸습니다. 연구팀은 이전에 한 번도 만난 적이 없는 176명의 성인 남녀를 3인 1조로 구성해 서로 대화하도록 했습니다. 연구팀은 의사소통 과정 중 뇌 활동을 측정하기 위해 기능성 근적외선 분광법(fNIRS) 전극이 부착된 모자를 착용하도록 했습니다. 일부 실험 조에는 같은 색상의 유니폼을 지급해 입도록 한 다음 대화를 하도록 했습니다. 그 결과 같은 유니폼을 입고 유대감이 형성된 집단은 그렇지 않은 집단에 비해 더 자유롭게 대화하고 친근감을 느끼는 것으로 나타났습니다. 이들에게는 우측 배외측 전전두엽(rDLPFC)과 우측 측두두정 접합부(rTPj)의 활동이 활발하고 뇌파가 거의 일치하는 것으로 확인됐습니다. 이런 신경 동기화가 의사소통 과정을 원활하게 해 준다는 설명입니다. 학기 초 자녀가 아직 단짝 친구를 만들지 못했다고 걱정하는 부모들이 많습니다. 아이들도 아직 뇌파가 일치하는 친구를 만나지 못했을 뿐입니다. 부모가 억지로 친구를 만들어 주기보다는 아이들이 맘에 맞는 친구를 만날 수 있도록 기다려 주는 게 좋지 않을까요.

운동하지 않고도 운동 효과를 얻을 수 있는 알약이 나오는 날이 한걸음 더 가까워졌다. 18일(현지시간) 미국 시사주간지 뉴스위크 등에 따르면, 세인트루이스 워싱턴대 연구진은 이날 뉴올리언스에서 열린 미국 화학회(ACS) 춘계회의에서 운동의 건강상 이점을 모방할 수 있는 화학물질을 개발했다고 밝혔다. 이 물질이 함유된 알약은 운동이 근육의 대사와 성장에 미치는 긍정적인 영향을 모방할 수 있는 것으로 전해졌다.연구를 이끈 바하 엘젠디 교수는 “운동은 몸과 마음 모두에 좋다. 운동할 수 있다면 해야 하지만 운동할 수 없는 상황이 너무 많다”며 “운동 효과를 모방하는 약물이 있다면 노화나 암, 특정 유전질환 등으로 규칙적인 운동을 할 수 없을 때 발생하는 근육 위축과 약화를 상쇄할 것”이라고 말했다. 엘젠디 교수에 따르면 운동은 에스트로겐 관련 수용체(ERR)라는 특수 단백질을 활성화함으로써 근육의 대사 변화를 유발한다. 이 단백질은 ERR 알파(ERRα), ERR 베타(ERRβ), ERR 감마(ERRγ) 등 세 가지 형태로 존재한다. 이 중 ERRα는 운동으로 인한 근육의 스트레스 적응과 다른 중요한 생리적 과정을 조절하므로, ERR 활성에 가장 중요하다. 10여년 간 ERR 활성화 물질을 연구해온 연구진은 가장 까다로운 표적이기도 한 ERRα를 포함한 세 가지 ERR를 모두 활성화하는 SLU-PP-332을 개발했다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 이 화합물은 피로에 강한 유형의 근육 섬유를 증가시키고 러닝머신을 달릴 때 지구력을 향상시키는 사실이 확인됐다. 연구진은 이어 ERR 구조와 SLU-PP-332가 이에 결합하는 방식을 조사하고 개선해 안정성은 높이고 독성 가능성은 낮추면서 ERR의 반응을 더 강력하게 유도할 수 있는 새로운 분자를 설계했다. 연구진은 새로 설계된 분자들을 쥐 심장 근육 세포에 있는 유전자 1만5000개의 RNA 발현을 이용해 효능을 조사한 결과 SLU-PP-332보다 더 강력한 운동 효과를 내는 것으로 나타났다고 설명했다. 연구진은 또 SLU-PP-332를 동물에 투여하는 실험도 수행했다. 그 결과 비만, 심부전 또는 노화에 따른 신장 기능 저하를 예방할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 새로 설계된 분자들 역시 유사한 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다. 엘젠디 교수는 ERR 활성은 알츠하이머병이나 다른 신경 퇴행성 질환 환자의 뇌에서 발생하는 손상 과정을 억제하는 것으로 보인다며 이번에 개발한 물질들은 대사 장애, 미토콘드리아 기능 장애와 관련된 질환과 신경 퇴행성 질환을 치료할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 말했다.

존엄한 노년을 방해하는 대표적인 질환이 치매다. 알츠하이머는 치매의 최대 80%를 차지하는 핵심 원인으로 꼽힌다. 알츠하이머 발생 원인에 관해 다양한 연구가 진행되고 있는데, 국내 연구진이 갑상샘 호르몬과 알츠하이머의 상관관계에 대해 밝혀 눈길을 끈다. 서울대 의대 연구팀은 뇌 내 갑상샘 호르몬 결핍이 알츠하이머 악화와 밀접한 관계가 있다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 3월 16일 자에 실렸다. 알츠하이머는 아밀로이드 베타와 타우 단백질이 과도하게 뇌에 축적되면서 신경세포가 손상되고 염증이 생기면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 그런데, 갑상샘 호르몬은 뇌 발달과 기능에 중요한 역할을 해 갑상샘 호르몬 수치의 불균형이 뇌 건강과도 밀접한 관계가 있어 알츠하이머 발병과 진행에도 영향을 미칠 것으로 보는 연구자들이 많다. 실제로 갑상선 기능 저하증은 기억력을 비롯한 인지 능력 저하, 브레인 포그 같은 알츠하이머 증상과 유사하다. 여러 역학 연구를 통해 알츠하이머 환자의 혈액, 뇌척수액, 사후 뇌 조직에서 갑상샘 호르몬 수치 변화가 보고되기는 했으나 둘 간 명확한 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 알츠하이머 치매를 일으킨 생쥐의 갑상샘 호르몬 수치 변화를 관찰했다. 그 결과, 기억에 관여하는 해마 영역에서 갑상샘 호르몬 수치가 알츠하이머 초기부터 감소하는 것이 확인됐다. 이는 혈중 갑상샘 호르몬 수치 감소보다 더 빠르게 일어났다.연구팀은 또 뇌 조직을 이용한 단일 세포 분석을 통해 갑상샘 호르몬 결핍이 뇌 면역세포인 미세아교세포의 기능에 영향을 미친다는 사실도 발견했다. 요오드 결핍 사료를 먹여 갑상샘 호르몬이 완전히 고갈된 치매 생쥐의 미세아교세포는 알츠하이머 원인 물질인 아밀로이드 베타 단백질 덩어리를 제거하지 못해 인지적 행동 장애가 더욱 악화되는 것이 관찰됐다. 연구팀은 뇌 내 갑상샘 호르몬이 부족한 알츠하이머 치매 생쥐에게 활성형 갑상샘 호르몬 T3를 투여한 결과, 치매 쥐의 기억과 인지기능이 회복된 것을 확인했다. 또 뇌 내 아밀로이드 베타와 타우 단백질의 과도한 축적도 줄어들었다. 연구를 이끈 묵인희 서울대 의대 교수는 “이번 연구는 갑상샘 호르몬이 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질에 대한 미세아교세포의 면역 반응을 형성하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여줬다”라고 말했다. 묵 교수는 “갑상샘 호르몬 보충을 통해 알츠하이머 치매 치료 가능성도 크다”라고 덧붙였다.

한림대는 14일 오후 4시 의료바이오융합연구원 포스터홀에서 ‘2024 세계 뇌 주간’ 행사를 연다. 이날 이찬희 한림대 바이오메디컬학과 교수는 ‘시상하부의 식욕조절’, 전세진 한림대 약리학교실 교수는 ‘자폐스펙트럼장애’, 안은희 생리학교실 교수는 ‘치매와 파킨슨씨병’, 전진평 한림대 의대 교수는 ‘중증 뇌혈관 질환 및 관리’를 주제로 강연한다. 세계 뇌 주간 행사는 서울대, 고려대, 한양대, 성균관대, 아주대, 가천대, 경상국립대 의대, 한국뇌연구원, 대한뇌기능매칭학회, 울산과학기술원, 대구경북과학기술원 등에서도 오프라인으로 열린다. 안은희 교수는 “이번 행사를 통해 많은 대중과의 소통을 기대한다”고 말했다.

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

2020년대에 들어서 우주 선진국을 중심으로 유인 우주 탐사에 관한 관심이 높아지고, 달과 화성에 인간을 보내기 위한 준비가 진행되고 있다. 과학적 호기심도 있겠지만 ‘제2의 지구’나 희귀 자원 채굴 같은 실질적 목표 때문이기도 하다. 사람이 우주 탐사나 거주를 위해서는 오랜 시간 지구와는 전혀 다른 환경에서 살아야 한다는 전제가 있다. 문제는 사람이 오랫동안 우주에 나가 있을 때 어떤 신체적·정신적 변화가 발생할 것인가다. 미국 캘리포니아 어바인대 의대 방사선종양학과 연구팀은 현재의 우주 탐험 기술로 사람이 6개월 이상 우주방사선에 노출되면 전두엽 피질의 뉴런 연결과 중추신경계의 밀도가 약해지고 뇌세포에 변형이 발생해 기억력 저하, 치매, 중증 우울증 등 각종 인지·뇌 기능 장애가 발생할 수 있다는 연구 결과를 내놓은 바 있다. 지난해 미 플로리다대 응용생리학·운동학과, 미 항공우주국(NASA) 휴스턴 존슨우주센터 등의 과학자로 구성된 연구팀은 우주 여행시간이 길어질수록 뇌실이 확장되고 뇌 체액 순환에 문제가 생겨 중추신경계에 악영향을 미칠 수도 있다는 연구 결과를 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표했다. 과학 저널 ‘사이언스’도 인류가 안전한 우주여행을 위해서는 ▲우주방사선 ▲고독감 ▲우주 곰팡이 ▲미세중력 ▲인적 오류라는 5가지 문제를 해결해야 한다는 분석을 내놓기도 했다. 이런 가운데 네덜란드 레이던대 메디컬 센터 연구팀은 장기간 미세중력 상태에 있게 되면 두통 병력이 없는 사람도 심각한 편두통과 긴장성 두통을 앓게 된다는 연구 결과를 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 3월 14일자에 발표했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA), NASA, 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 소속 우주비행사 24명에 대한 우주 비행 중 건강 데이터와 설문조사 결과를 분석했다. 이들은 2011년 11월부터 2018년 6월 사이에 최장 26주 동안 국제우주정거장(ISS) 임무에 파견됐다. 실험에 참여한 우주비행사들은 우주 비행 이전에는 편두통이나 원발성 두통, 긴장성 두통 진단을 받은 적이 없었다. 분석 결과 우주비행사의 92%가 비행 중 두통을 경험했다. 전체 두통 중 가장 많이 발병한 것은 스트레스, 피로, 수면 부족, 환경 변화 등으로 인해 나타나는 긴장성 두통이었으며 편두통을 앓은 사람도 많은 것으로 조사됐다. 21명의 우주비행사는 한 가지 이상의 두통을 경험한 것으로 나타났다. 특히 10일 이상 우주에서 체류하는 장거리 우주 비행에서는 누구나 두통을 경험한 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 두통은 우주 비행 첫 주에 나타나기 시작해 두통의 강도가 점점 심해진 것으로 확인됐다. 지구로 귀환한 다음 3개월까지는 두통이 지속됐다고 연구팀은 밝혔다. 대부분의 우주비행사에게 우주 두통을 비롯한 각종 뇌신경 질환이 쉽게 나타날 수 있는 만큼 이 문제를 해결하지 않고는 장기간 유인 우주 비행은 쉽지 않을 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 W.P.J. 판 오스터하우트 박사는 “우주 비행으로 인한 중력 변화는 뇌를 비롯한 신체 여러 부위의 기능에 영향을 미친다”고 말했다.

새해만 되면 결심하지만 성공한 적이 없어 매년 반복해 세우는 대표적인 계획은 금연과 함께 외국어 배우기다. 외국어를 3~4개를 능숙하게 하는 사람을 보면 부럽기도 하지만 신기한 생각이 드는 이유다. 그런데, 여러 언어를 사용하는 사람들의 뇌는 일반인들과 확실히 다르다는 사실이 밝혀져 눈길을 끈다. 미국 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대, 캐나다 칼턴대 공동 연구팀은 다중 언어 사용자들은 뇌에서 모국어를 처리하는 방식이 다르다고 밝혔다. 뇌가 태어나서 처음 습득하는 모국어는 최소한의 노력으로 처리하고 학습하는 독특한 메커니즘을 갖고 있다는 말이다. 이번 연구 결과는 뇌 과학 분야 국제학술지 ‘대뇌 피질’ (Cerebral Cortex) 3월 11일 자에 실렸다. 뇌의 언어 중추는 좌반구에 있으며, 전두엽과 측두엽에서 처리한다. 연구팀은 앞선 연구에서 다국어를 사용하는 사람들은 하나의 언어만 사용하는 사람보다 모국어를 들을 때 언어 중추가 덜 활성화된다는 사실을 확인했다. 연구팀은 다국어 사용자의 뇌에서는 나중에 배운 언어가 모국어와 어떻게 다른 반응을 보이는지 관찰하기 위해 이번 연구를 설계했다. 연구팀은 5개 이상 언어를 구사할 수 있는 다중 언어 사용자(폴리글롯·polyglot) 34명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 유아기에는 이중 언어나 다중 언어를 사용하지 않고 10대나 성인이 된 뒤 언어를 학습해 폴리글롯이 된 사람들을 대상으로 했다. 실험 참가자 중 16명은 10개 언어 이상을 구사했으며, 그중 한 명은 54개 언어를 어느 정도 능숙하게 구사하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 각 참가자에게 8개 언어로 성경의 한 구절과 동화 ‘이상한 나라의 앨리스’의 한 부분을 들려주면서 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 뇌를 관찰했다. 8개 언어에는 모국어, 매우 능숙한 언어, 중간 정도로 능숙한 언어, 알고는 있지만 능숙하지 않은 언어, 그리고 전혀 모르는 언어 4개가 포함됐다. 전혀 모르는 언어 4개 중에는 그들이 구사할 수 있는 언어와 같은 어족의 언어였고, 나머지 2개는 전혀 다른 어족의 생소한 언어였다. 연구 결과, 다중 언어 사용자의 뇌에서는 언어가 다르더라도 같은 언어 영역이 활성화되는 것으로 나타났다. 또 가장 능숙한 언어를 들을 때 언어 영역이 가장 많이 활성화되는 반면 모국어를 들을 때는 활성화 정도가 극히 낮아졌다. 특히 모국어와 비슷한 수준으로 구사할 수 있는 언어를 들었을 때와 비교했을 때도 모국어를 들을 때는 언어 중추 활성화 정도가 낮았다. 자신이 모르는 언어를 들었을 때도 자신이 이해할 수 있는 비슷한 어족의 언어를 들었을 때, 전혀 다른 어족의 언어를 들었을 때보다 언어 중추가 활발하게 움직이는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 모국어의 경우 사용하는 데 다른 언어들보다 더 많은 시간을 보냈기 때문에 뇌가 에너지를 덜 들이고 쉽게 처리하는 것이다. 연구를 이끈 알레시아 주라블레프 캐나다 칼턴대 교수(인지과학)는 “언어 중추의 반응은 입력된 정보를 얼마나 이해하느냐에 따라 확장된다는 것을 알 수 있다”라고 말했다. 주라블레프 교수는 “숙련도가 높아질수록 언어적 계산을 많이 하기 때문에 익숙한 외국어를 사용할 때 언어 중추 활성도가 높아지는 것”이라면서 “모국어가 아닌 언어는 아무리 익숙하다고 해도 뇌로써는 어려운 작업이기 때문에 다른 뇌신경 네트워크가 개입해 도움을 주게 된다”고 설명했다.

용기와 정의로움 또는 남다른 희생정신을 발휘해 어려움과 고난에 처한 이웃과 국민을 구하고 나라를 지켜 준 의로운 사람들, 우리는 그들을 의인 또는 영웅이라고 부른다. 역사적으로 볼 때 의인들은 개인의 입신양명을 추구하지 않았고 음지에서의 묵묵한 헌신과 희생을 몸소 실천한 사람들이었다. 하지만 우리가 배운 역사 속에서 의인과 영웅은 그 숫자를 손에 꼽는 반면 국가와 사회가 위기에 처했을 때 자신의 이익만을 추구하거나 한발 더 나아가 적극적으로 국가와 국민을 해하는 일에 앞장섰던 간악한 사람들 또한 많이 발견하게 된다. 그렇다면 과연 의인들과 그렇지 않은 자들의 차이는 무엇일까? 다양한 관점에서 이 질문에 대한 답을 찾아볼 수 있겠으나 뇌과학적 관점에서 본다면 “의로운 행동을 행하는 자들, 즉 영웅과 일반인들의 뇌는 무엇이 다른가”라는 무척이나 흥미로운 질문을 해 볼 수 있겠다.사람의 뇌는 태어날 때 0.4㎏에 불과하고, 성인이 돼서도 1.4㎏ 정도다. 뇌만 따로 떼어 놓고 보면 접시 위에 놓인 커다란 호두를 연상시킨다①. 뇌의 기능은 방대하고 복잡하지만, 우리가 뇌에 대해 알고 있는 것은 일부분에 불과하다. 최근 들어 뇌과학이 발전하면서 베일이 한 꺼풀씩 벗겨지고 있지만 여전히 우리 뇌에 대한 과학적 지식은 일반인들에게 많이 알려진 편이 아니다. 그렇기 때문에 뇌에 대한 잘못된 상식과 오해로 우리는 자신의 뇌건강을 유지하기 위한 적절한 조치를 취하지 못하거나 그 기능을 제대로 활용하지 못하고 있다. 뇌는 외부자극이나 환경에 적절히 반응해 인간이 사회와 환경에 적응하며 살아갈 수 있게 한다. 시장경제 질서가 지배하는 사회에서는 개인이 보유한 물질과 재화의 크기를 성공의 척도로 보고, 듣고, 배우면서 느끼기 때문에 그와 같은 성취를 이루는 게 좋은 것이라고 각 개인의 뇌에 기억되고, 같은 생각을 가진 다수의 사람들로 인해 사회적 신념으로 형성되다 보면 그렇지 않은 많은 사람들도 그 가치를 좇아 행동하게 된다. ‘물질과 재화를 더 많이 쟁취하는 것이 좋다는 자극’이 뇌를 세뇌시킨 것처럼 말이다. 인간의 뇌는 끊임없이 창조적인 생각을 하고 이를 실현함으로써 물질적으로 삶을 풍요롭게 했지만, 상대적으로 우리가 추구해야 할 숭고하고 의로운 정신이나 이웃과 더불어 사는 행복과 같은 가치는 조금씩 잃어 가고 있다는 사실을 부인할 수 없다. 물질이나 재화를 좇는 마음이 의로운 마음과 공존할 수 있다면 이상적이겠으나 현실은 그렇지 못하다. 의로움을 추구하면서 사는 것은 큰 고충이 따르면서도 우리에게 행복감을 주는 경제적 측면에서 도움이 되지 않는다는 것을 우리의 뇌가 현재의 삶에서 경험적으로 터득했기 때문이다.의로운 행동을 하려고 하는 사람들(이타적인 행동)과 그렇지 않은 사람들(이기적인 행동)의 뇌 작용 방식이 어떻게 다른가를 알아보기 위해 다국적 공동연구팀(미국 하버드대, 이탈리아 볼로냐대, 스웨덴 린셰핑대, 오스트리아 빈대)이 함께 연구를 진행했다②. 연구진은 피실험자들이 생명을 위협받는 화재 상황을 가상현실(VR)로 체험하게 하면서 안전하게 빠져나갈 수 있는 출구와 함께 무거운 물건에 깔려 탈출하지 못하고 있는 사람을 보여 줬다. 피실험자들이 위험에 처한 이들을 구할 것인지, 아니면 자신만 출구를 통해 빠져나갈 것인지를 자유롭게 선택하도록 한 다음 자기공명영상(MRI)법을 통해 위험에 처한 이들을 구하고자 한 참가자(이타적인·의로운 행동을 택한 자)들과 그렇지 않은 참가자(이기적인·안전한 도피를 택한 자)들의 뇌 안에서 일어나는 부위별 활성도 차이를 촬영해 비교했다. 실험 결과 놀랍게도 위험에 처한 사람의 생명을 구하려고 시도한 참가자들 뇌의 특정 부위에서 활성 신호가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.이것은 본인들만 피신하려 한 참가자들의 뇌와 비교했을 때 뚜렷하게 구분되는 특징이었다. 뇌 안에서 증가한 신호는 바로 대뇌피질의 앞쪽 가장자리인 전전두엽에 존재하는 섬엽(Insular)에서 확인됐다. 자신이 위험에 노출되는 상황에서도 타인의 생명을 구하는 의로운 행동을 선택했던 사람의 뇌와 그렇지 않은 사람의 뇌 작용이 서로 다를 수 있음을 과학적으로 증명한 것이다.뇌의 각 부위③는 저마다의 역할이 있는데, 섬엽은 주로 우리 마음에서 생겨나는 사회적 공감, 도덕적 감정, 직감 그리고 정서적 반응 등 다양한 감정과 반응을 인지하고 행동을 결정하도록 하는 부위다. 타인의 표정에 대한 반응을 일으키고 특정행동의 실행 여부 판단뿐만 아니라 의존, 고통, 유머 그리고 음식취향을 결정하는 등 폭넓은 분야에 관여한다. 과거에도 공감능력이 뛰어난 사람의 경우 섬엽이 발달하거나 활성화가 잘된다는 보고가 있었다. 하지만 아쉽게도 물질만능의 치열한 경쟁사회를 살아가는 현대인들의 섬엽은 활성도가 많이 감소한 것으로 관찰되고 있다. 현대사회는 과도한 경쟁과 성과 중심의 가치를 강조한다. 이로 인해 개인은 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해 자기중심적인 사고와 행동에 주력하게 되며 물질적 성공과 과도한 소비가 미덕으로 여겨짐에 따라 그와 같은 가치에 주목하는 동안 타인의 감성과 정서가 미치는 영향은 축소돼 섬엽의 활성화를 저해한다. 특히 디지털 기술과 소셜미디어의 발달은 신속한 정보전달과 편리함을 제공하지만 오히려 사회적 고립을 증가시켜 인간의 감정적인 연결을 저해하고 있다. 다시 “의인, 영웅의 뇌는 일반인들의 뇌와 무엇이 다른가”라는 질문으로 돌아와 뇌과학자로서의 관점에서 대답해 본다면 “적어도 의인들의 뇌에서는 이타적인 공감(empathy) 능력이 활성화되는 부위가 일반인들의 뇌에서보다 더 잘 작용하고 있다”고 할 수 있다. 그 때문에 의인들은 이웃의 아픔, 사회의 부조리, 국가의 위기와 같은 공익적 가치를 더 깊이 받아들이고, 이러한 가치를 지키기 위해 자신의 희생을 두려워하지 않고 정의로운 행동을 실천할 수 있다고 설명할 수 있다. 이러한 측면에서 현대사회의 영웅은 좀더 크고 거창한 가치를 추구했던 전통적인 영웅의 모습이 아닌, 이웃의 어려움을 깊이 공감하고 일상생활에서 작은 도움을 주는 모습에서도 찾을 수 있지 않을까 생각한다. 뇌과학적 이론인 ‘신경가소성(Neuroplasticity) 또는 뇌가소성(Brain Plasticity)’ 원리에 따르면 오감으로 얻어진 경험들은 우리 뇌 안의 신경세포를 통해 활성패턴으로 변환된다. 이러한 신경활성의 패턴들은 보고, 듣고, 느끼는 자극의 크기와 반복성에 따라 신경세포 시냅스의 분자구조를 변화시켜 기억으로 저장한다. 따라서 좋은 배움과 경험을 통해 우리는 뇌 안의 신경세포 내 분자구조를 바꿔 좋은 기억을 만들어 나갈 수 있다. 중요한 것은 어린아이뿐 아니라 청소년과 성인의 뇌에서도 이 같은 변화 과정이 지속될 수 있다는 사실이다. 뇌과학적 관점에서 현대사회에서 다수의 의인을 육성하는 가장 효과적인 방법은 인성교육이다. 그 내용이 감성적 지능과 도덕적 판단능력을 증진하는 데 중점을 둬야 하기 때문에 뇌가 감정과 도덕적 판단에 어떻게 반응하는지를 이해하고, 향상시키기 위한 환경을 조성하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 우선 교육과정에서 감성적 지능을 함양하는 게 중요하다. 도덕적 가치를 강조하고 팀 프로젝트와 봉사활동을 통해 협력과 공동체 의식을 강조해야 한다. 뇌의 신경가소성 원리에 따라 다양한 경험을 통해 신경세포 간 연결을 강화하고 긍정적인 경험을 쌓아가도록 유도해야 한다. 우리에게는 물질만능의 시대에 더욱 빛을 발하는 유구한 정신문화가 있다. 사라져 가는 아름다운 정신과 지혜를 우리의 뇌에 다시금 새기고 이를 바탕으로 삶을 살아가는 사람들이 많아진다면 우리 사회는 좀더 나은 곳이 될 수 있지 않을까. 가장 작은 사회인 가정에서 부모는 자녀들에게 공감과 배려의 가치를 심어 주고, 학교는 협력과 공존의 가치를 체득하게 하는 교육과정을 개발해 나가며, 국가는 다양성을 포용하고 공정한 기회를 제공함으로써 구성원 모두가 자신의 능력을 최대한 발휘할 수 있는 환경을 만들어야 한다. 비록 모두가 영웅 또는 의인이 될 수는 없을지라도 많은 사람이 의로움을 바탕으로 이웃의 삶을 존중하는 가운데 더불어 살아가며 더욱 행복한 사회와 국가를 이룰 것을 기대해 본다. ■ 류훈 책임연구원은 25년 전 뇌 연구를 시작하면서부터 줄곧 퇴행성 뇌 질환의 병리기전을 연구해 왔다. 스트레스와 환경적인 요인이 실제 퇴행성 뇌 질환을 일으키는 데 관여할 뿐만 아니라 병리학적으로 비신경교세포가 신경세포를 손상할 수 있음을 세계 최초로 밝혔다. 미국 보스턴대 의과대학 신경과 교수로 근무하면서 인지기능장애(치매)를 비롯한 만성 외상성 뇌손상에 대한 170편 이상의 논문을 꾸준히 발표했다. 초고령화 사회에 진입한 우리나라 노인들의 뇌 건강에 기여하기 위해 2019년부터 KIST 뇌과학연구소에 합류했으며 인재 양성에도 많은 노력을 쏟고 있다. 류훈 KIST 뇌질환극복연구단 책임연구원