“나는 누구에게도 줄 수 없는 외로움 하나 있습니다/누구에게도 보일 수 없는 나를 하나 가지고 있습니다.” 조병화(1921~2003) 시인의 ‘나는’이라는 시 중 한 부분이다. 코로나19 확산으로 이전과 달리 사람들과 거리를 둘 수 밖에 없는 상황이 계속되고 있다. 사람 만나는 것을 어려워하는 내향적 사람들도 외로움을 느끼는 경우가 많다고 한다. 미국 컬럼비아대 의대 정신의학과 켈리 하딩 교수는 ‘다정함의 과학’이라는 책에서 “외로움은 몸이 만들어 내는 이상신호이며 타인에 대한 공감과 친절 같은 다정함이 개인과 사회에 건강함을 가져다줄 것”이라고 지적하고 있다. 실제로 고독감이 다양한 질병의 원인이 될 수 있다는 연구들이 많다. 미국 뉴욕대(NYU) 의대 인지신경학센터, 보스턴대 공중보건대 생물통계학과, 의대 신경과학과, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 신경학과, 텍사스대 보건과학센터 알츠하이머·퇴행성신경질환연구소 공동연구팀은 고독감이 치매 발병 가능성을 3배 이상 높일 수 있다고 11일 밝혔다. 특히 나이나 유전적 요인을 고려해 상대적으로 치매 발병 가능성이 낮은 이들도 외로움이 퇴행성 뇌질환 발병 가능성을 높인다는 것이다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘신경학’ 2월 8일자에 실렸다. 연구팀은 1948년부터 2018년까지 미국 매사추세츠에서 수행된 건강조사인 ‘프래이밍햄 연구 코호트’를 바탕으로 치매발병과 인지기능, 자기공명영상(MRI)으로 뇌 용량과 백질손상 여부를 바탕으로 고독감과 치매 발병에 관한 사전 조사를 실시했다. 그 다음 60세 이상 치매에 걸리지 않은 남녀 2308명을 대상으로 10년 이상 장기 추적 조사를 실시했다. 그 결과 알츠하이머 발병 유전자로 알려진 APOE4를 갖고 있지 않은 사람이나 연령이 상대적으로 낮더라도 고독한 노인들은 그렇지 않은 노인에 비해 치매 위험이 높게 나타났으며 발병 시기도 또래에 비해 10년 이상 빠른 것으로 나타났다. 또 외로움을 겪는 사람은 그렇지 않은 사람보다 뇌 부피가 적었고 백질손상도 심한 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 80세 이상에서는 고독과 치매에서 유의미한 연관성이 관찰되지 않았지만 79세 이하에서는 고독감이 치매 발병 가능성과 밀접하게 관계하는 것이 확인됐다. 신체는 외로움을 위협적 상태로 간주하고 교감신경계 같은 방어체계를 활성화시켜 대응하는데 이 과정에서 면역체계가 자극돼 염증이 늘어난다. 결국 사회적 고립이 알츠하이머를 포함해 염증 관련 만성질환의 진행을 가속화시킬 수 있다는 것이다. 조엘 살리나스 NYU 의대 교수는 “이번 연구는 고독감이 치매 발병 가능성을 10년 이상 앞당길 수 있음을 보여주고 있다”며 “치매 발병에는 생물학적 요인도 작용하지만 친구와 가족, 공동체에서 외로움을 해결해주는 것이 치매 예방에 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.

인간을 닮은 휴머노이드 로봇은 아직 걸음마 단계입니다. 현재 기술 수준으로는 SF 영화처럼 인류를 위협하기는커녕 사람의 단순한 동작을 흉내 내는 일도 쉽지 않습니다. 하지만 현재도 우리가 잘 모르는 분야에서 인간을 돕는 인간형 로봇이 있습니다. 바로 환자 시뮬레이션 로봇입니다.  학생이나 수련 과정에 있는 의료인이 처음부터 환자를 진료하기는 어렵기 때문에 의료 분야에서는 일찍부터 환자를 대신할 인형을 이용해 왔습니다. 예를 들어 아직 경험이 없는 학생을 바로 심폐 소생술에 투입할 순 없기 때문에 사람처럼 생긴 의료용 인형을 이용해서 먼저 연습하는 것입니다.  환자를 대신하는 인형은 기관 삽관이나 흉부 압박 등 여러 가지 실습을 위해 실제 사람과 상당히 유사한 구조를 지닌 복잡한 형태로 진화해왔습니다. 그리고 최근에는 실제 환자처럼 움직이거나 말할 수 있는 기능이 추가되어 사실상 환자 시뮬레이션 로봇으로 진화하고 있습니다.  여러 가지 형태의 환자 시뮬레이션 로봇을 만드는 고마드 사이언티픽 (Gaumard Scientific)은 최근 성인 남성 형태의 환자 로봇인 HAL S5301를 공개했습니다. 이 로봇의 목적은 뇌졸증이나 외상성 뇌손상 (traumatic brain injury, TBI) 같은 뇌 질환이 있는 환자를 시뮬레이션 하는 것입니다.  HAL S5301은 실제 환자처럼 마비 증상이나 통증을 호소하는 것은 물론 의료진과 간단한 대화가 가능합니다. 우리가 일상에서 사용하는 스마트폰 인공지능 비서의 환자 시뮬레이션 버전이라고 할 수 있습니다. 대화 기능은 인공지능 기반으로 학습을 통해 점점 좋아질 수 있다는 것이 제조사 측의 설명입니다. 그 외에도 진짜 환자처럼 심전도, 체온, 혈압 등을 측정할 수 있으며 초음파로 내부 장기의 상태를 확인할 수 있습니다. 물론 로봇이 실제 심장을 지닌 것은 아니고 마치 그런 것처럼 주변 기기가 수치를 보여주고 초음파 이미지까지 보여준다는 이야기입니다. 이를 통해 수련의나 학생들은 최신 장비를 이용해 실제 진료 환경과 매우 흡사한 임상 훈련을 할 수 있습니다.  고마드 사이언티픽은 눈물까지 흘리는 소아 환자 로봇이나 신생아 로봇, 산모 로봇 등 매우 다양한 환자 시뮬레이션 로봇을 개발했습니다. 사람을 닮은 로봇은 인간을 위협하는 존재로 종종 묘사되지만, 이 환자 로봇들은 사실 우리가 모르는 사이 사람의 생명을 구하는 의료진에게 큰 도움이 되고 있습니다. 앞으로 기술이 발전함에 따라 실제 환자에 더 가까운 인공지능 로봇들이 의료 교육 분야에서 활약하게 될 것으로 기대됩니다.

학창 시절이나 사회생활을 할 때 말 잘하는 사람을 만나면 부러운 경우가 많습니다. 또 대화하거나 말싸움할 때 현장에서 적절히 대꾸하지 못하고 한참이 지나 잠자리에 누워서야 ‘아까 그 말을 할걸’이라며 이불을 걷어차며 분개한 경험을 누구나 한 번쯤은 해 봤을 것입니다. 사실 말 잘한다는 평가를 받는 사람들은 단순히 말이 많고 수다스러운 것이 아닙니다. 상대방이 누구인지, 시간과 장소, 상황에 따라 적절한 단어와 문장을 잘 구사합니다. 사람의 말은 발화자(發話者)의 생각을 무의식적으로 드러내기 때문에 심리학이나 정신의학에서도 중요한 분석 수단으로 활용됩니다. 최근 뇌신경과학이 눈부신 성과를 내고 있지만 말을 잘하는 것에 관여하는 뇌의 세부 영역에 대해서는 명확히 밝혀내지 못했습니다. 이 같은 상황에서 미국 뉴욕대 의대 신경과학과, 신경외과, 공대 의생명공학과 공동연구팀은 사람들이 의도한 대로 말할 수 있도록 돕는 뇌 영역을 밝혀냈습니다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 2월 4일자에 실렸습니다.연구팀은 뉴욕대 랑곤종합병원에서 치료 중인 30~40대 남녀 뇌전증 환자 15명을 대상으로 뇌파검사(EEG)를 했습니다. 환자의 머리에 전극 약 200개를 붙이고 다양한 단어와 문장을 말할 때 나타나는 뇌파를 측정한 것입니다. 연구팀은 말을 할 때 입, 입술, 혀의 움직임을 조절하는 대뇌피질 6개 부위에 주목했습니다. 분석 결과 상측두회(superior temporal gyrus), 모서리위이랑(supramarginal gyrus), 배측중심이랑(dorsal precentral gyrus) 3곳이 말을 유창하게 하는 것과 밀접한 관계가 있다는 것이 확인됐습니다. 상측두회는 말의 뜻을 구별해 주는 소리의 단위인 음운 처리 과정을 담당하는 영역입니다. 모서리위이랑은 공감과 읽기 같은 인지를 담당합니다. 이 두 부분은 언어활용능력에 중요한 역할을 하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 그런데 이번 연구에서 배측중심이랑이 청각 피드백 기능을 통해 두 영역을 통제하면서 유창하게 말을 하도록 만들어 주는 핵심 부위라는 사실이 새로 밝혀졌습니다. 소리 내서 읽지 않더라도 눈으로 보거나 머릿속으로 문장이나 단어를 연상하면 청각 피드백 기능이 활성화되면서 마치 귀로 듣는 것처럼 뇌가 인식하게 된다고 합니다. 익숙지 않은 단어나 자신이 잘 알고 있지 못하는 내용을 접하게 되면 청각 피드백 기능이 약 200㎳(밀리초, 1㎳=1000분의1초) 지연되는 현상이 나타나거나 오류가 발생해 말이 느려지거나 더듬게 된다는 것이지요. 아든 플린커 뉴욕대 의대 신경과학과 교수는 “말실수나 말을 잘 못하는 것이 단순히 심리적 문제만이 아닌 뇌의 문제이기도 하다”며 “말더듬 증상이나 파킨슨병, 알츠하이머 등으로 인한 언어장애의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 했습니다. 앞으로 5년 동안 대한민국호를 이끌어 나갈 수장을 뽑는 대선이 한 달가량 앞으로 다가오면서 말들이 넘쳐납니다. 말은 생각과 그간의 행동을 담는 그릇입니다. 얼마나 사안을 잘 이해하고 진심을 담아 말하는지, 그들의 말을 꼼꼼히 듣다 보면 공감능력, 더 나아가 뇌 상태까지 이해할 수 있지 않을까요.

현대 의학이 발달하기 이전까지 많은 과학자들은 심장과 뇌는 하나로 연결돼 있는 것으로 알고 있었다. 이후 과학기술이 발달하면서 심장과 뇌는 서로 다른 기관으로 영향을 미치지 못하는 것으로 알려졌지만 최근들어 다시 심장과 뇌는 서로 건강에 밀접한 영향을 미치는 것으로 확인되고 있다. 심장에 혈전이 생기면 혈관을 따라 뇌졸중 같은 뇌질환을 유발시킬 수 있다는 것이다. 그런데 실제로 미국 심장학회 소속 연구자들이 심장 건강에 좋은 것이 뇌에도 도움이 된다는 연구결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 심장학회는 혈관 건강을 유지하는 것이 건강한 노화와 인지기능 유지와 관련이 있다고 31일 밝혔다. 이번 연구에는 베스 이스라엘 디콘 메디컬센터, 존스홉킨스대 의대, 밴더빌트대 메디컬센터, 브리검여성병원, 에모리대, 신시내티아동병원, 컬럼비아대, 하버드대, 앨라바마 버밍엄대, 노스캐롤라이나대, 클리브랜드 클리닉, 매사추세츠종합병원, 워싱턴대, 노스웨스턴대, 신시내티대, 미시건대, 터프츠대, 일리노이 시카고대, 베일러의대, 브라질 상파울루대 등 연구자들이 참여했다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘서큘레이션’ 1월 27일자에 실렸다. 전 세계적으로 2020년 5400만명 이상이 알츠하이머를 비롯해 치매에 걸려 시달리고 있는데 이는 2010년과 비교해 37% 증가했고 지난 30년 동안 144% 증가했다. 치매로 인한 사망자도 지난 30년 동안 184% 증가했는데 같은 기간 심장병 사망자는 66% 증가했다. 심장학회가 발표한 ‘2022년 심장병 및 뇌졸중 통계’에 따르면 심장병으로 인한 사망의 원인이 뇌졸중, 알츠하이머, 치매를 포함한 뇌질환의 원인이 되는 것으로 확인됐다.연구팀은 심혈관질환과 치매의 관계를 분석한 139개 연구를 메타분석해 이 같은 상관관계를 살펴봤다. 그 결과 고혈압 환자는 인지장애를 경험할 확률은 5배, 치매, 알츠하이머 등 퇴행성 뇌질환을 앓을 가능성은 2배 높은 것으로 조사됐다. 심혈관 건강을 악화시키는 요인들을 개선하면 인지기능 장애가 개선되는 사례들도 확인됐다고 연구팀은 밝혔다. 여가시간에 유산소 및 근력 강화 운동을 하고 붉은색 고기 섭취를 줄이고 야채와 과일 섭취를 늘린 사람들은 심장 건강 뿐만 아니라 인지기능도 나아지는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 하버드대 의대 심혈관센터 코니 차오 교수는 “이번 연구는 심장 건강과 뇌 건강 사이에는 강한 상관관계를 갖고 있음을 보여주고 있다”며 “적정 체중을 유지하고 혈압을 관리하면서 심장건강에 도움을 주는 생활습관들을 따라가는 것이 건강한 뇌를 유지하는데 도움이 될 것”이라며 설명했다.

미국 6개 대학 연구진, 연구 결과 공개가난한 엄마에게 소득 20% 현금 지원1살 된 아기, 두뇌 활동 더 활발해져“돈 자체가 두뇌 발달에 영향 미친 것” 가난한 엄마들에게 자녀의 첫돌까지 현금을 지원하면 아기의 두뇌 발달이 좋아진다는 연구 결과가 나왔다. 24일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)에 따르면 미국 콜럼비아대학 내과의사이자 신경과학자인 킴벌리 G. 노블 박사 등 미국 6개 대학 연구진은 태어난 지 며칠 안 된 아기들을 둔 가정을 무작위로 두 집단으로 나눠 조사한 결과 매달 의미 있는 금액의 현금을 지원받는 가정의 아기들의 뇌 기능이 더 활발한 것으로 나타났다는 연구 결과를 미 국립과학원회보(PNAS)를 통해 공개했다. 이들은 갓 태어난 아기를 둔 연간 소득이 2만 달러(약 2400만원)인 가정 1000가구를 모집, 이들 중 절반에는 매달 가계 소득의 약 20%에 해당하는 333달러(약 40만원)의 현금을, 나머지 절반에는 단돈 20달러(약 2만 4000원)를 지원했다. 이후 아기들이 1살이 됐을 때 뇌전도(EEG)를 이용해 뇌파 검사를 한 결과, 매월 333달러를 받은 가정의 아기들의 인지기능과 연관된 두뇌 활동이 더 활발한 것으로 나타났다. 연구를 주도한 노블 박사는 “돈 자체가 두뇌 발달에 영향을 미친다는 점을 보여준 최초의 연구”라고 강조했다. NYT는 비록 그 차이가 크지는 않더라도 생후 첫 1년간의 보조금이 두뇌 활동에 영향을 준다는 것을 보여준 연구 결과가 미 정부의 사회 안전망 정책에 대한 함의로 작용할 수 있다고 평가했다. 펜실베이니아대 신경학자인 마르타 J. 파라는 “그다지 많지 않은 양의 지원금이라도 더 나은 두뇌 발달로 이어질 수 있다는 증거를 보여준 큰 과학적 발견”이라고 밝혔다. 하버드대학의 연구자로 이번 연구를 자문한 찰스 A. 넬슨은 “내가 정책 입안자라면 이번 연구에 주목할 것”이라고 말했다. 아울러 연구자들은 지원금이 어떻게 아기들의 두뇌 발달을 변모시켰는지를 밝히기 위한 작업도 진행 중이다. 보조금을 통해 더 나은 식품을 구입하거나 개선된 의료 서비스를 받게 된 것이 영향을 미쳤을 수 있는 것으로 연구진은 추정하고 있다. 또한 보조금 덕분에 부모의 스트레스가 줄어들고, 엄마들이 덜 일하는 대신 더 많은 시간을 아기와 보낼 수 있게 됐을 가능성에도 연구진은 주목하고 있다.

뇌의 발달에 관한 책을 읽다가 얼마 전 어린아이를 둔 지인의 말이 문득 생각났다. 아이가 돌이 지난 지 한참인데 걷지를 못 해 너무 걱정스럽다고 했다. 부모로선 아이가 생기면 뒤집기부터 앉기, 서기 등 성장 과정 하나하나가 신기하다. 하지만 좀 늦다 싶으면 덜컥 걱정부터 하게 마련이다. 막상 병원에 가면 정상 범위에 있으니 걱정 말라고 하는데도 부모 마음이 어디 그런가. 책을 보니 인간의 뇌 발달은 5세 이전에 80~90%가 완성된다고 한다. 그런데 고등동물일수록 운동 외의 고차원적 기능을 담당하는 뇌를 발달시키는 데 시간이 필요해 운동 발달은 상대적으로 느리다는 것이다. 하긴 말이나 소는 태어나자마자 걷고 뛰기까지 하지 않나. 인간은 고도의 지능을 바탕으로, 덩치가 큰 동물은 운동 능력부터 발달시켜 생존토록 진화했다는 의미로 읽힌다. 그런 관점에서 운동 능력이 늦되는 아이가 좀더 지능도 높고 공부도 잘하지 않을까 싶다. 지인에게 꼭 이 말을 전해 걱정을 덜어 줘야겠다.

뇌가 충분히 발달하지 않은 아동·청소년들이 비디오게임에 과몰입하면 다양한 위험에 노출될 수 있다는 지적들이 많다. 그런데 비디오게임이 언어능력을 높이는데 도움을 줄 방법이 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 이탈리아, 스위스, 프랑스 공동연구팀은 폭력성이나 선정성이 없는 비디오게임은 기억력, 인지유연성을 높여줄 뿐만 아니라 독서를 위한 어휘, 문장 이해력을 높인다고 밝혔다. 연구에는 이탈리아 트렌토대 심리학·인지과학과, 정보컴퓨터과학과, 보젠볼차노 자유대 컴퓨터과학부, 스위스 제네바대 심리학·교육학부, 프랑스 파리대 심리학연구소 연구진이 참여했다. 이번 연구결과는 행동과학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간행동’ 1월 18일자에 실렸다. 독서는 문장을 따라 눈을 움직이고 작업기억을 통해 단어의 뜻을 파악하고 똑같은 단어가 다른 문장에서 어떻게 쓰이는지를 파악하는 등 몇 가지 필수적인 과정이 필요하다. 연구팀은 시각 이동, 주의력, 작업기억력, 인지유연성 등 독서에서 필요한 기능이 비디오 게임을 할 때도 필요하다는 사실에 주목했다. 이에 연구팀은 작업기억, 주의력, 인내심, 인지유연성 등이 복합적으로 필요로 하는 비디오게임을 개발했다. 이들이 개발한 게임은 우주선을 타고 날아오는 유성우와 외계인을 피하거나 파괴하면서 필요한 자원을 모으는 방식의 액션 비디오게임으로 마치 1980~90년대 비디오게임 ‘갤러그’와 유사하다. 연구팀은 8~12세 남녀 아동 150명을 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 코딩을 가르치는 게임을 하도록 했고 나머지 한 그룹은 연구팀이 개발한 액션 비디오게임을 하도록 했다. 코딩 게임도 계획, 추론, 문제해결능력이 필요한 프로그램이다. 연구팀은 실험 대상 아동들에게 학교 수업이 끝난 뒤 일주일에 2시간씩, 6주 동안 게임을 하도록 했다. 그 다음 6개월, 12개월, 18개월 뒤 독해능력과 주의력 조절능력을 측정했다. 실험 결과, 액션 비디오게임을 한 아이들은 코딩게임을 한 아이들에 비해 주의력 조절능력이 7배 이상 높은 것으로 나타났으며 읽기 속도와 독해능력도 이전에 비해 뚜렷하게 나타났다. 반면 코딩게임을 한 아이들은 독해능력 향상이 이전에 비해 눈에 띄게 향상되지는 않았다. 또 액션 비디오게임을 한 아이들은 그렇지 않은 아이들에 비해 언어능력이 꾸준히 향상돼 학업능력에서 선순환적 향상이 나타났다. 이번 연구는 단순히 언어능력과 주의력 분야에만 초점을 맞췄으며 비디오게임은 폭력성이나 선정성이 전혀 없어야 효과를 보일 것이라고 연구팀은 조언했다. 연구를 주도한 스위스 제네바대 다프네 바발리어 교수(인지신경과학)는 “독서는 다양한 맥락에서 단어가 어떻게 쓰이고 문장을 어떻게 읽어야 하는지를 파악해야 하는 고도의 집중력이 필요한 행위”라며 “독서능력과 주의력을 높이고 수업을 보완하기 위해 학교차원에서 비디오게임을 활용하는 방법을 고려하는 것도 필요하다”고 말했다.

인류가 나무 위에서 내려와 걷기 시작하고 사회를 이룬 뒤 가장 먼저 가축화시킨 야생동물은 개라고 알려져 있습니다. 인간과 가장 가까운 반려동물인 개가 사람의 말을 따르는 것은 언어를 이해하기 때문인지, 행동을 보고 판단하는 것인지는 생물학 분야 연구자들이 품고 있는 오랜 궁금증 중 하나입니다. 헝가리 외트뵈시 로란드대 생물학연구소, 응용언어·발성학과, 헝가리과학원 신경행동학연구실, 언어발성학연구실 공동연구팀은 개는 사람의 말을 알아듣고 친숙한 언어와 그렇지 않은 언어도 구분해 다른 반응을 보인다고 9일 밝혔습니다. 동물이 사람의 서로 다른 언어를 구분할 수 있다는 것을 증명한 첫 연구라고 합니다. 이 같은 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로이미지’ 1월 6일자에 실렸습니다. 연구팀은 외국어를 할 줄 모르는 주인과 지내는 다양한 종의 3~11살짜리 개 18마리를 골랐습니다. 연구팀은 개들에게 생텍쥐페리의 ‘어린왕자’를 헝가리어와 스페인어로 들려주면서 새로운 언어를 들었을 때 어떤 반응을 보이는지 관찰했습니다. 또 익숙한 언어와 생소한 언어를 들었을 때 뇌에서 나타나는 반응을 관찰하기 위해 개의 뇌를 기능성자기공명영상(fMRI) 촬영했습니다. 연구 결과 개들은 연주음, 소음 등 비언어음과 말소리를 들었을 때 측두엽에 위치한 1차 청각 피질 활동이 뚜렷한 차이를 보인다는 것을 확인했습니다. 이는 개도 말과 단순한 소리를 구별할 수 있음을 보여 주는 것이라고 연구팀은 설명했습니다. 스페인어와 헝가리어로 된 소설을 각각 들려줬을 때는 또 다른 뇌 영역인 2차 청각 피질이 반응하는 것이 관찰됐습니다. 이에 연구팀은 개들이 스페인어와 헝가리어 이외의 또 다른 언어도 구별할 수 있는지 추가 실험을 했습니다. 연구팀은 개의 뇌도 인간 뇌와 마찬가지로 언어와 비언어는 물론 언어 간 차이를 구별할 수 있게 돼 있다고 설명했습니다. 인간과 함께 생활하면서 평소 접하는 언어의 규칙성을 파악하기 때문에 나이가 든 개들일수록 언어의 차이를 쉽게 구분해 내는 것이라고도 추정했습니다. 연구를 주도한 아틸라 앤딕스 박사는 “사람은 말을 시작하기 전 영유아 때부터 모국어와 외국어의 차이를 이해하지만 동물들은 그러지 못한 것으로 알려져 있었다”고 말했습니다. 앤딕스 박사는 “이번 연구는 언어의 규칙성을 파악하는 것이 인간 고유의 특징이 아닐 수도 있다는 걸 보여 주는 첫 번째 연구”라면서 “개가 인간과 함께 살아온 수만년 동안 언어 부분 뇌기능이 진화했을 가능성도 배제할 수 없다”고 덧붙였습니다. 오랜 진화의 역사를 보면 인간도 처음부터 언어를 사용할 수 있도록 만들어지진 않았습니다. 그렇기 때문에 다른 동물들 역시 인간의 언어와 같은 의사소통체계를 갖도록 진화하지 말라는 법도 없을 것입니다. 우리가 흔히 다른 사람을 욕할 때 ‘개만도 못한’처럼 개를 들먹거리는 경우가 많은데 오랜 세월이 지난 뒤에는 어쩌면 개들이 ‘사람만도 못한’이라며 말을 하며 욕을 할지도 모르겠다는 상상이 문득 스칩니다.

지난 5일(현지시간)부터 7일까지 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 가전·정보기술(IT) 전시회 ‘CES 2022’는 코로나19로 촉발된 팬데믹(전염병의 세계적 대유행) 시대를 사는 인류의 고민과 해법이 고스란히 드러난 자리였다. 기존 전시회가 글로벌 기업들의 ‘놀랍고, 화려한’ 신기술 경쟁에 주목했던 것과 달리 올해는 현재와 미래의 인류를 위한 가치와 이를 실현할 수 있는 기술을 더 조명했다.미국 내 오미크론 변이 등 코로나19 상황 악화로 예정보다 하루 빨리 폐막한 CES는 올해 헬스케어 분야의 기업인을 공식 기조연설자로 내세우고, 관련 전시관 규모를 키우는 등 변화를 줬다. 2020년 초부터 지금까지 전 세계가 코로나19로 이전 일상이 멈춘데다, 해마다 글로벌 행사 중 가장 먼저 열리던 CES마저 지난해에는 온라인으로 대체됐기 때문이다. 헬스테크 분야에선 실내 공기 중 코로나19 등 바이러스 감지기를 소개한 미국 옵티브, 바이러스와 박테리아 등 유해물질을 99.94% 차단하는 마스크를 개발한 프랑스 에어크좀 등 코로나 시대 맞춤형 기술과 제품들이 눈길을 끌었다. 옵티브의 바이러스 감지기 ‘바이러원’(ViraWarn) 시리즈는 가정과 사무실 등 실내 공기를 분석해 코로나19를 비롯한 바이러스를 감지하면 즉시 경고등과 경고음으로 이를 알려준다. 사무실 등 많은 사람들이 이용하는 공간에서는 공간에 대한 바이러스 감지 이후, 개인용 감지기 호흡구에 숨을 불어넣으면 5초 안에 감염 여부를 판독해 알려준다.홍콩 아발론 스테리테크가 일본 소프트뱅크의 투자를 받아 개발한 자율주행 로봇 ‘위즈갬빗’은 청소와 방역 기능을 동시에 수행한다. 코로나19로 집에 머무는 시간이 늘면서 수면 건강을 위한 ‘슬립테크’도 주목받았다. 스마트 침대 시장 글로벌 1위 기업 미국 슬립넘버는 머신러닝(기계의 학습) 기술을 적용한 침대로 최적의 수면 상태를 제공하는 침대를 소개했다. 센서가 장착된 매트리스는 사용자의 체형과 무게, 체온 등을 실시간으로 측정해 스스로 각도와 온도를 조절한다. 한국 기업 텐마인즈는 인공지능(AI) 기술을 결합한 코골이 완화 베개 ‘모션필로우’를 선보였다. 사용자가 수면 중 코를 골면 베개가 소리를 감지해 내장된 4개의 에어백의 팽창과 수축을 통해 수면자의 머리를 천천히 움직여 코골이를 완화시킨다. 첨단기술로 병원 방문의 문턱을 낮춘 한국 기술에는 해외 기업과 투자자들의 방문과 문의가 이어졌다. 메인 전시관인 라스베이거스컨벤션센터(LVCC) 노스홀에 자리한 AI 기반 헬스케어 기업 아이메디신은 현장을 찾은 세계 각국의 언론사에 ‘꼭 가봐야 할 곳’으로 입소문이 퍼지며 문전성시를 이뤘다.이 회사의 무선 건식 뇌파 측정기 ‘아이싱크웨이브’는 모자처럼 착용한 후 눈을 뜬 채 2분, 감은 채 2분씩 4분간 뇌파 검사를 통해 뇌의 각 부위별 활성화 정도를 파악할 수 있다. 체험 신청자는 개막 첫날 오후 폐막일까지 가득 찼다. 대구에 본사를 둔 인트인은 가정용 호흡기 진단·치료 시스템 ‘오뷰 멀티 디바이스’로 올해 CES 혁신상을 받았다. 또 구강의 침으로만 여성의 배란일을 분석할 수 있는 배란분석기와 남성 정자의 활동성을 확인할 수 있는 정자분석기에는 해외 기업의 수출 문의가 쇄도했다.

1970년대 미국에서는 베트남전 참전 후 귀국한 군인들 중에서 우울증과 불안장애를 겪거나 과도한 폭력성향을 보이는 이들이 증가했다. 이전까지는 전투피로증으로 알려져 있지만 베트남전 이후 정신과학계에서는 ‘외상후스트레스장애’(PTSD)라는 신경정신과질환으로 구분하기 시작했다. PTSD는 전쟁 뿐만 아니라 대형사고, 자연재해를 만나거나 가정 및 학교폭력, 학대 등으로 인해 심각한 사건을 경험한 뒤 나타나는 것으로 알려졌다. 충격적이고 잊고 싶은 기억이 반복적으로 떠오르면서 정상적인 사회생활을 방해하고 알콜중독이나 우울증, 조현병 등으로 발전될 가능성이 크다. 이 때문에 많은 과학자들은 잊고싶은 충격적인 기억을 지울 수 있는 방법을 연구하고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 잊고 싶은 공포기억을 조절할 수 있는 새로운 방법을 찾았다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 연구진은 뇌신경회로 내 억제성 시냅스 기능이 공포기억 형성에 관여하고 이를 조절할 수 있는 단백질을 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘생물 정신과학’ 지난해 12월 31일자에 실렸다. PTSD는 남성 20명중 1명, 여성은 10명중 1명 꼴로 경험하는 의외로 흔한 신경질환이다. 그렇지만 현재는 인지행동치료와 선택적 세로토닌 재흡수 차단제 계통의 우울증 약물치료가 병행되고 있을 뿐 PTSD를 직접 치료할 수 있는 방법은 없다. 연구팀은 기억에 관여하는 해마 안쪽 흥분성신경세포에서 특정 단백질의 활성을 조절할 수 있는 생쥐를 이용해 실험을 했다. 그 결과, IQSEC3라는 단백질 활성을 억제하면 해마 신경세포의 억제성 시냅스 숫자, 신경전달, 장기가소성이 감소하는 것이 확인됐다. PTSD의 주요 원인인 충격적이고 나쁜 기억을 IQSEC3 단백질을 이용해 조절할 수 있다는 사실을 알게 된 것이다. 연구를 이끈 엄지원 DGIST 교수는 “이번 연구는 공포기억 형성을 매개하는 핵심인자를 밝혀내 PTSD를 수반하는 뇌질환의 신규 치료전략으로 활용하는데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 알츠하이머와 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병의 발병 연결고리를 찾았다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부, 건국대 생명공학과 공동연구팀은 파킨슨병 발병 과정을 찾고 이를 바탕으로 예방 및 치료를 위한 전략과 방법을 체계화했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 약학 분야 국제학술지 ‘영국 약학회지’ 1월호에 실렸다. 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병은 뇌간 중앙부위에 있는 뇌흑질의 도파민계 신경세포가 파괴되면서 행동 장애가 나타나고 심하게는 치매로 전개되는 질환이다. 전 세계적으로 1000만명 가량이 앓고 있지만 아직 정확한 발병원인이 파악되지 않아 근본적 치료제도 없는 상황이다. 이번 논문에서는 파킨슨병의 원인으로 주목돼 온 알파시누클레인의 응집현상과 세포 공장으로 알려진 세포소기관 미토콘드리아의 기능장애와 관련된 다양한 기전을 밝힌 최신 연구결과를 총망라해 정리했다. 알파시누클레인은 환경변화에 따라 올리고머나 아밀로이드 피브릴과 같은 응집체를 형성해 파킨슨병, 치매 등 다양한 퇴행성 질환을 유발하는 원인으로 알려져 있다. 이번 논문에서는 뇌세포 사이에 신경전달을 돕는 알파시누클레인의 이상 증상으로 인해 올리고머와 같은 독성 단백질 응집체를 형성하고 미토콘드리아 기능장애는 물론 뇌신경세포 사멸을 초래한다는 점에 초점을 맞추고 있다. 이번 연구는 알파시누클레인이 미토콘드리아 기능장애는 물론 기능유지를 돕는 메커니즘도 갖고 있다고 밝히고 있다. 알파시누클레인을 표적으로 해 미토콘드리아 항상성을 유지시킬 수 있는 후보물질, 임상실험물질을 제시하는 것은 물론 파킨슨병 조절 기전과 원리도 제시해 주목받고 있다. 연구에 참여한 최동국 건국대 교수는 “노인성 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 신경변성 질환은 알파시누클레인 단백질의 응집현상과 밀접한 관계가 있다”라며 “이번 연구는 알파시누클레인과 미토콘드리아 상호작용 기전을 체계적으로 분석한 것으로 신경변성질환 이해와 새로운 파킨슨병 치료법을 설계하는데 중요한 역할을 할 것”이라고 설명했다.

갓 태어난 아이들도 누구에게 배우지 않고도 사물과 사람을 구분하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 학습과정 없이 최소한의 인지능력을 갖는 것에 대해 학자들은 많은 궁금증을 가져왔다. 이런 상황에서 카이스트 바이오및뇌공학과 연구진은 학습을 전혀 거치지 않은 뇌 신경망에서 선천적 인지 기능이 발생하는 원리를 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 별다른 학습 과정없이 출생 직후부터 다양한 인지 기능을 수행할 수 있게 하는 뇌의 선천적 인지기능은 데이터 입력을 통한 학습에 의존하는 인공신경망과는 뚜렷이 구분된다. 이 때문에 많은 학자들은 이를 밝혀내는 것이 생물학적 지능 발생과 진화의 원리를 파악하는데도 결정적 단서를 제공할 것으로 기대해왔다. 특히 사물과 얼굴을 구분하는 얼굴인지 기능은 사회적 행동을 하는 다양한 동물 종의 어린 개체들에서 관찰돼 왔다. 이에 연구팀은 얼굴인지 기능에 초점을 맞춰 뇌의 시각신경망을 흉내낸 인공신경망에서 사물인지 기능을 가상실험(시뮬레이션)했다. 그 결과 단순히 사물의 인식하는 기능은 학습을 전혀 거치지 않고도 자발적으로 발생할 수 있다는 것을 확인했다.학습이 이뤄지기 전에 신경망 초기 구조가 갖춰진 시점에서 이미 다양한 인지기능이 발생할 수 있다는 가능성을 보여준 것이다. 특히 일반 인공지능 모델에서는 특정 기능을 수행하기 위해서는 우선 데이터 학습이 반드시 필요하지만 생물학적 뇌신경망의 기능발생은 학습없이 자발적으로 이뤄질 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 뇌 과학의 오랜 화두로 남아있던 지능 형성의 선천성과 후천성 논란과 관련해 선천적 기능 발생의 중요성을 보여주는 것이다. 백세범 교수는 “이번 연구는 뇌과학에 있어서 가장 근본적 질문 중 하나인 선천적 인지기능 발생을 설명하는데 결정적인 단서를 제공할 것으로 기대된다”라면서 “데이터 학습기반 인공지능 구현방식과는 전혀 다른 인공지능 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

동성제약이 내놓은 ‘갈릭MF’(사진)는 180일 동안 네 번에 걸쳐 발효 숙성한 건강기능식품이다. 이 제품은 비가열 천연으로 발효해 영양 성분이 약 600% 증폭됐으며, 이 과정에서 이로운 2차 합성물질이 생성되는데 대표적으로 산화질소와 NK세포를 꼽을 수 있다. 산화질소는 항염·항암작용, 세포 간 신호 전달 활성, 심혈관 항상성 유지, 세포 증식, 뇌 혈류량 증대를 도울 수 있으며, 산화질소가 우리 인체 내에 10~15초 동안 없으면 모든 세포는 괴사한다고 한다. NK세포는 림프구의 약 10~30%를 차지하고 있으며 암세포나 바이러스에 감염된 세포 등 비정상적인 세포를 공격하는 면역세포다. 갈릭MF는 발효제조기술을 통해 냄새와 독성, 자극성을 없앴다. 특히 제조 시 보존료, 첨가물, 설탕, 색소, 방부제를 전혀 첨가하지 않은 순수 마늘 발효액이라고 한다. 1상자 30병으로 구성돼 있으며 하루 1~3회 1회 1병(23㎖)을 마시면 된다. 제품 관련 자세한 문의는 전화(1899-4789)와 홈페이지(www.garlic-mf.com)에서 할 수 있다. 동성제약 관계자는 “마늘은 특유의 맛과 냄새로 꺼리는 점이 있지만 갈릭MF는 먹기 불편한 점을 제거했다”며 “신년 건강계획으로 갈릭MF를 추천한다”고 말했다.

분당차병원 신경과 김옥준 교수 연구팀은 차바이오텍의 아밀로이드베타 분해 효소인 네프릴리신(neprilysin) 유전자 발현 증강 탯줄 유래 중간엽 줄기세포로 알츠하이머 치매 치료 효과를 확인했다. 알츠하이머 치매의 원인 중 하나로 꼽히는 아밀로이드베타 단백질은 뇌에 축적돼 기억력, 언어기능, 시공간 인지 능력을 저하시킨다. 네프릴리신은 아밀로이드베타 단백질의 대표적인 분해 효소로, 네프릴리신이 증가되면 아밀로이드베타가 감소되어 치매가 호전된다 네프릴리신은 분자량이 커 뇌혈관 장벽을 통과할 수 없고, 외부에서 투여 할 경우 뇌까지 이동할 수 없어 치매 치료에 사용하는데 한계가 있었다. 김옥준 교수팀은 세포 스스로 뇌로 이동할 수 있게 끌어 들이는 호밍효과를 지닌 줄기세포로 네프릴리신 유전자 발현을 증가시켜 투과도를 높이는 연구를 진행했다. 김옥준 교수팀은 치매 동물모델을 대상으로 치매군, 아밀로이드베타와 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여군, 아밀로이드베타와 네플라이신 유전자 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여군, 정상 뇌를 가진 대조군으로 행동실험을 진행했다. 그 결과 기억 능력을 측정하는 모리스 수중 미로(Morris water maze) 검사에서 네프릴리신 유전자 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여 후 기억력이 치매 동물모델에 비해 72.72% 호전되는 것을 확인했다. 공간 인지능력을 측정하는 Y-maze 검사에서도 12.21% 호전됐다. 뇌인지능력을 떨어뜨리는 단백질인 아밀로이드플라그 (80.61%), BACE1 (79.93%)이 크게 감소된 것도 확인했다. 김옥준 교수는 “이번 연구를 통해서 치매에서의 줄기세포 치료 효과는 세포 자체 보다는 세포유래 엑소좀을 통한 치료 효과와 엑소좀의 기능 향상 유전자가 효과적으로 전이된다는 것을 확인했다”며 “추가적인 연구를 통해 치매 치료뿐 아니라 파킨슨, 뇌손상 등 난치성 뇌질환에도 응용 개발될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 국제 학술지 ‘줄기세포 국제저널(Stem cells international, IF: 5.443)’ 최신호에 게재됐다.

코로나와 함께 사는 시대가 되면서 비대면 문화가 일상으로 받아들여지고 있다. 과거에 비하면 분명 불편하고, 생업에 종사하는 이들에게는 여전히 힘든 상황이지만 한편으로는 비대면 일상의 확산이 사회 문화와 인간관계의 새로운 전환점이 되는 측면도 있다. 온라인 수업, 재택근무, 비대면 종교활동 등에 대해서도 처음에는 불편한 것투성이였지만 어떤 측면에서는 장점도 많고 더 안전하며 합리적이라는 의식이 확산되고 있다. 언택트 문화는 이제 고립과 단절이 아니라 미래 사회를 위해 진화하는 새로운 문화 방식이다. 그럼에도 불구하고 비대면 시대의 어려움은 역시 소통이다. 음성과 표정, 몸짓 등으로 섬세하게 교류하던 사람들이 온라인으로 소통하니 오류가 생기거나 오해가 발생하기도 한다. 이런 면에서 인간관계에서의 공감 능력이 이전보다 훨씬 중요해졌다. 인간은 사랑하는 사람이 아플 때 함께 아파하는 존재다. “아프냐? 나도 아프다.” 제목은 몰라도 안 들어 본 사람이 없을 정도로 유명한 드라마의 한 대사다. 실제로 엄마는 아이가 아프면 같이 아파한다. 적에게 붙잡힌 스파이의 입을 열게 할 가장 잔인한 고문은 스파이 본인이 아니라 가장 사랑하는 가족을 고문하는 것이다. 사랑하는 가족의 고통을 보며 자신이 고통을 당할 때보다 더 괴로워하는데, 마음만 아픈 것이 아니라 실제로 극심한 육체적 통증을 경험한다고 한다. 이런 현상은 과학적으로 입증된 거울뉴런(mirror neuron)이 작동하기 때문인데, 이것은 우리 뇌 속에 있는 신경세포로 다른 사람의 행동을 거울처럼 반영해 모방하는 역할을 한다. 즉 다른 사람의 행동을 보기만 해도 자신이 그 행동을 직접 할 때와 똑같은 활성 반응을 보이게 하는 신경세포다. 이 거울뉴런에 의한 모방은 누군가의 행동을 따라 하는 것에 그치지 않는다. 슬픈 영화 속 주인공을 보며 덩달아 눈물을 흘리거나 다른 사람의 먹방을 보며 함께 포만감을 느끼고 타인의 고통을 보며 비슷한 통증을 경험하게 한다. 거울뉴런이 작동한 결과 모방을 넘어 다른 사람의 감정을 내 것으로 느낄 수 있는 공감 능력이 발동해 자연재해로 대규모 인명 피해를 입은 먼 지역의 타인에게도 도움의 손길을 건넬 수 있게 된다. 너와 내가 다르지 않다는 것을 느끼는 것, 공감이야말로 인간에게 주어진 가장 큰 선물이자 거울뉴런의 신비한 기능이다. 거울뉴런의 작동을 실험하기 위해 한 공간에 사람들을 모았다. 그리고 실험 대상자로 가장한 연구원 한 명이 턱을 괴거나 하품을 하고 기지개를 켠다. 잠시 후 일부 사람들이 그 행동을 따라 했고, 실험이 끝난 후 연구원에 대한 호감도를 조사했더니 모방 행동을 많이 따라 한 사람일수록 호감도가 높은 걸로 조사됐다. 친구나 연인들이 서로의 행동을 차츰 모방하게 되는 것과 부부가 닮아 가는 이유도 바로 거울뉴런의 기능이다. 일상 속 소소한 에피소드를 통해 독자와 소통했던 ‘일상공감’이 오늘로 마지막이다. 그동안 마흔다섯 가지의 이야기로 독자들과 공감하며 소통할 수 있어 감사했다. 일상공감의 첫 번째 글을 ‘닮은 사람을 만나다’로 시작했는데, 닮은 사람을 만나 함께 살다 보니 거울뉴런 덕에 더 많이 닮아 가고 있다. 코로나 상황에서 대면보다는 비대면의 관계가 지속될지라도 상대방의 소소한 감정과 마음 상태를 느낄 수 있도록 거울뉴런을 민감하게 작동시켜 보자. 공감은 우정을 깊어지게 하고, 연대를 더욱 공고히 하며, 그럼으로써 미처 깨닫지 못했던 인생의 아름다움을 발견하고 감사하게 만들어 줄 것이다. 거울뉴런의 작동으로 서로의 미소가 미소로, 기쁨이 기쁨으로, 행복이 행복으로 전파되며 서로 닮아 가는 공감의 정서가 널리 확장될 수 있기를 바란다.

국내 연구진이 알츠하이머 치매를 초음파로 치료하는 방법을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 연구팀은 초음파를 이용한 뇌자극으로 알츠하이머의 원인 물질로 알려진 베타 아밀로이드 단백질 축적을 줄이고 뇌신경의 연결성을 개선할 수 있다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘중개 신경퇴화’(Translational Neurodegeneration)에 12월 7일자로 실렸다. 백세시대가 되면서 많은 사람들이 건강하게 노년을 보내는 것에 관심이 높아지고 있다. 과거 불치의 병이라고 불렸던 암의 경우 과학기술의 발달로 관리가능한 질병이 되고 있지만 치매는 여전히 수수께끼의 영역으로 남아 품위있는 노년을 방해하는 주요 원인이 되고 있다. 특히 치매의 60~70%를 차지하는 알츠하이머는 베타아밀로이드, 타우단백질이 뇌에 축적되면서 신경퇴행, 인지기능 저하를 유발시키는 질병이다. 이에 많은 연구진이 베타아밀로이드 단백질 축적을 차단하기 위해 알츠하이머 치료제 개발에 나서고 있지만 큰 진전을 보이지 못하고 있는 상황이다. 연구팀은 약물 대신 알츠하이머를 유발시킨 생쥐의 뇌를 감마파에 해당하는 40㎐(헤르츠)의 초음파로 자극하는 실험을 했다. 생쥐 머리 양 옆에 초음파 발생 패드를 부착한 뒤 자유롭게 움직일 수 있는 상태에서 하루 2시간씩 2주간 초음파 자극을 시행한 것이다. 그 결과 뇌 속 베타 아밀로이드 축적수치가 감소한 것이 확인됐으며 40㎐ 대역의 뇌파가 증가한 것이 확인됐다. 이는 뇌신경회로가 활성화되면서 뇌 기능이 향상됐다는 것을 의미한다. 이번 연구는 기존의 약물치료의 한계를 넘어설 수 있는 방법으로 주목받고 있으며 임상적 활용 가능성도 높은 것으로 평가받고 있다. 김태 GIST 교수는 “이번 연구는 약물을 사용하지 않고 바늘이나 메스를 뇌에 직접 대지 않는 비침습적 방법으로 베타 아밀로이드 단백질을 감소시킬 수 있어 사람을 대상으로 한 임상시험을 거쳐 빠른 시일 내에 활용될 수 있도록 추가 연구를 진행할 것”이라고 설명했다.

실험용 쥐 유전자 조작뇌 신경줄기세포 활성화고령인구가 증가함에 따라 최근 알츠하이머 환자가 큰 폭으로 증가했다. 알츠하이머는 지능적인 장애를 일으키는 대표적인 질병으로, 감정적인 장애를 동반한다. 자식을 알아보지 못하고 친하게 지냈던 친구들도 알아보지 못한다. 중증이라면 본인뿐 아니라 가족들, 지인들도 고통받을 수 있는 끔찍한 상황이 생기기도 한다. 알츠하이머병은 지금까지 명확한 치료방법이 없었다. 때문에 최근 연구들에서는 예방학적인 관점에서 다루려는 노력을 하고 있다. 이런 가운데, 일본 연구진이 동물 실험에서 유전자조작으로 뇌의 신경줄기세포를 젊어지게 하는 데 성공했다고 밝혔다. 16일(현지시간) 아사히신문은 교토대 바이러스·재생의과학연구소의 연구팀이 “60대 세포를 10대처럼 젊어지게 하는 데 성공했다”고 보도했다. 보도에 따르면 연구팀은 뇌 신경줄기세포를 유전자조작으로 활성화해 마우스의 인지기능을 개선하는 데 성공했다. 연구 결과는 곧 미국 전문지에 발표된다. 연구팀의 가게야마 료이치로 객원교수는 “사람으로 말하면 60대가 10대의 신경줄기세포로 젊어진 것과 같은 것”이라며 “사람의 뇌에 적용할 수 있는 방법도 찾아가고 싶다”고 밝혔다. ‘신경줄기세포’란 여러가지 신경세포로 분화할 수 있는 만능 세포를 말한다. 뇌에 있는 신경줄기세포는 태아 시절에는 활발하게 증식해 신경세포를 늘리지만, 노화와 함께 증식하는 힘이 없어지고 인지기능도 떨어진다. 알츠하이머병, 간질, 뇌 손상 등의 신경질환도 신경줄기세포의 노화와 관련이 있는 것으로 알려져 있다.뇌 신경줄기세포 활성화…유인원 실험 예정 연구 그룹은 태아인 실험용 쥐의 뇌와 노령인 쥐의 뇌 신경줄기세포에서 작용하는 유전자를 비교해, 태아에서 잘 작동하는 유전자 중 신경줄기세포를 활성화하는 작용이 강한 유전자를 찾아냈다. 반대로 노령 쥐의 신경줄기세포에서 작용하고 있는 유전자를 억제하면 신경줄기세포를 활성화할 수 있다는 것도 알아냈다. 이를 토대로 태아 쥐에서 찾아낸 유전자는 활발히 작용시키고 노령 쥐에서 찾아낸 유전자는 억제하는 방식으로 신경줄기세포를 가장 크게 활성화시키는 방법을 개발했다. 이는 ‘iPaD’라는 이름을 붙였다. 이 방식으로 노령 쥐의 뇌에 유전자조작을 한 결과, 증식 능력을 거의 상실했던 신경줄기세포가 활성화돼 3개월 이상 계속 증식했다. 연구팀은 앞으로 마모셋(명주원숭이) 실험을 통해 영장류에게도 이 방법이 효과가 있는지 검증할 계획이다. 다만 쥐의 유전자 조작은 바이러스를 이용해 뇌에 유전자를 넣는 방식이라 사람에게 직접 응용하기는 어렵다고 신문은 전했다.

고혈압이 있어 평소 혈압약을 복용하던 60대 A씨는 갑자기 말이 어둔해지고 오른쪽 팔다리에 마비가 와 최근 병원을 찾았다. 두 달 전 갑자기 마비 증상이 왔지만, 시간이 지나면 괜찮아져 대수롭지 않게 여기던 차였다. A씨는 신경과에 입원해 뇌 자기공명영상(MRI) 검사 등을 받은 결과 급성 뇌경색 진단을 받았다. 목 왼쪽 경동맥이 심하게 좁아지는 협착이 온 것이다. 경동맥은 뇌에 혈류를 공급하는 혈관이다. 혈관 절반이 막혀도 아무 증상이 없어 진단 시기를 놓치면 자칫 사망할 수도 있다. A씨처럼 경동맥 질환을 앓는 사람은 2016년 6만 2000명에서 지난해 10만명으로 약 3만 8000명이 늘었다. 고령 인구가 증가한 데다 비만, 음주 등 나쁜 생활습관으로 연평균 증가율이 12.7%에 이른다. 뇌졸중 환자 4명 가운데 1명은 경동맥 협착증 때문인 것으로 알려져 있다. 경동맥은 심장에서 뇌로 공급되는 혈액의 80%를 이동시키는 ‘혈관의 고속도로’라고 할 수 있다. 목젖 좌우에 위치하며 외경동맥과 내경동맥으로 나뉜다. 심장에서 출발한 혈액은 경동맥을 통해 뇌, 눈, 앞이마, 코에 전달된다. ●경동맥 환자 10만명… 4년 새 4만명 늘어 이렇게 중요한 역할을 하는 혈관이 좁아지고 딱딱해져 혈액 이동에 문제가 생기면 심각한 문제가 발생한다. 혈관이 좁아지거나 막히는 이유는 동맥혈관 안쪽에 콜레스테롤과 염증세포, 노폐물이 쌓이기 때문이다. 이런 물질이 걸쭉한 죽처럼 서로 엉키는 ‘죽상반’ 현상으로 인해 혈관이 좁아지고 탄력이 떨어지는 것을 죽상경화증이라고 한다. 이런 상태가 오래되면 동맥에 만성염증이 생기면서 결국에는 뇌혈관이나 심장 동맥질환을 일으킨다. 연태진 분당서울대병원 순환기내과 교수는 “죽상동맹경화증은 오래된 수도관이 녹슬고 이물질이 끼어 지름이 좁아지는 것처럼 혈관 노화와 함께 혈관의 가장 안쪽을 덮고 있는 내막에 콜레스테롤이 쌓인 결과 ‘죽종’이 형성되는 혈관질환”이라며 “말랑말랑했던 혈관이 딱딱해지거나 혈액이 제대로 공급되지 못해 기능 저하가 나타나는데, 이 자체가 심혈관 질환의 위험인자”라고 설명했다. 최규선 한양대병원 신경외과 교수는 “외경동맥은 좁아지거나 막히더라도 비교적 풍부하게 혈액이 공급되기 때문에 특별히 문제가 발생하지는 않는다”면서 “하지만 혈관 가장 안쪽을 덮고 있는 내경동맥이 좁아지거나 막히면 뇌의 혈액공급이 감소할 수 있고, 내경동맥 벽에 붙어 있는 지방조직들이 떨어져 나와 혈관을 막을 가능성도 있다”고 말했다. 경동맥 협착증은 초기에 뚜렷한 증세를 보이지 않는 경우가 많아 나이가 들수록 정기적으로 검사해야 한다. 환자에게 생긴 혈전이 혈류를 타고 뇌혈관을 막으면 뇌경색이 생길 수 있다. 갑자기 한쪽 팔다리를 움직이지 못하거나 말을 잘 하지 못하게 된다. 내경동맥은 뇌로 올라가다 눈으로 향하는 혈관과도 연결된다. 따라서 경동맥 협착이 심하면 눈으로 가는 혈액이 부족해져 일시적으로 한쪽이 잘 보이지 않는 시야장애인 ‘일과성 흑암시’가 나타날 수 있다. 심한 어지럼증을 호소하거나 걸을 때 몸이 한쪽으로 기울기도 한다. 남효석 세브란스병원 신경과 교수는 “일과성으로 뇌혈류가 감소해 작은 뇌졸중으로 불리는 뇌허혈 발작이 생길 수 있고 이 경우에는 증상이 몇 분에서 몇 시간 만에 완전히 좋아지는데 그렇다고 안심해선 안 된다”면서 “일과성 뇌허혈 발작 환자의 10% 정도는 3개월 내 후유증이 남는 진짜 뇌경색이 생기기 때문에 갑작스런 이상을 겪었다면 반드시 전문의의 상담이 필요하다”고 지적했다. 경동맥 질환을 일으키는 가장 큰 원인은 흡연과 고령이다. 국민건강보험공단에 따르면 진료 인원은 2020년 기준 9만 9887명으로, 남성과 여성 비율이 6대4 정도다. 서권덕 국민건강보험 일산병원 신경과 교수는 “흡연이 큰 위험으로 작용하기 때문에 흡연율이 높은 남성이 여성에 비해 경동맥 협착 유병률이 더 높다”고 설명했다. 남성의 경우 60대 환자 비율이 34.4%, 70대 31.5%, 50대 17.0% 순이었으며, 여성은 60대가 차지하는 비율이 36.5%로 가장 컸다. 이어 70대 29.5%, 50대는 17.6%를 차지했다. 연태진 교수는 “사람은 혈관과 함께 늙는다는 말이 있을 만큼 신체가 노화되면 혈관은 마치 오래된 쇠파이프처럼 녹이 슬고 찌꺼기가 끼게 된다”고 말했다. 세월이 흐르며 혈관이 약해지는 것은 막을 수 없지만, 다른 요인은 평소 생활습관 개선으로 얼마든지 관리할 수 있다. 전문가들이 1순위로 강조하는 건 금연이다. 흡연은 혈관을 빨리 노화시켜 각종 혈관 질환을 유발한다. 이 밖에 고혈압, 고지혈증 등 기저질환이 있는 사람과 비만인 사람, 앉아서 장시간 생활하는 사람, 관상동맥, 뇌혈관, 말초혈관질환 등 다른 혈관질환이 있으면 발생할 위험이 크다. 따라서 이 질환을 예방하려면 위험인자인 고혈압, 고지혈증, 당뇨 등을 조절하고 반드시 금연해야 한다. 균형 잡힌 식습관과 규칙적인 운동도 필수다. ●시술받아도 재협착 가능성… 추적 검사를 경동맥 협착 정도는 주로 경동맥 초음파, 컴퓨터단층촬영(CT), MRI, 혈관조영술 등으로 확인한다. 이승환 서울아산병원 심장내과 교수는 “경동맥 질환은 약물, 경동맥 내막 절제술, 스텐트 시술 등으로 치료하며, 일반적으로 경동맥 내막 절제술이 표준치료로 알려져 있지만 최근 많은 연구 결과 스텐트 시술이 주목받고 있다”면서 “스텐트나 수술적 치료가 효과적이지 않다고 판단되는 경우 약물치료를 한다”고 말했다. 경동맥 협착이 절반 정도 진행됐고 뇌경색이 발생했다면 경동맥 스텐트 삽입술이나 경동맥 내막 절제술 등의 적극적인 치료가 필요하다. 무증상이라도 경동맥 협착이 70% 이상 진행됐다면 이런 치료를 받아야 한다. 다만 협착의 정도가 심하지 않고 증상이 없으면 위험인자와 만성질환을 조절하면서 약물치료를 하면 된다. 경동맥 협착을 일으키는 죽상경화반이 만들어지면 다시 사라지지 않는다. 협착을 확인했는데도 위험요인을 적절히 관리하지 않으면 점점 더 협착이 진행되고, 진행 정도에 따라 뇌경색 발생 위험도 증가한다. 우호걸 경희대병원 신경과 교수는 “시술이나 수술을 받아도 재협착 가능성이 5%가량 있어 경동맥 스텐트 삽입술을 받은 환자는 수술을 받은 환자처럼 시술 후 1개월, 6개월 이후 매년 스텐트 상태를 추적 검사해야 한다”며 “환자가 안정기에 접어들었다고 판단되면 추적검사 간격을 늘릴 수 있다”고 설명했다.

뇌는 인간의 행동과 마음을 통제하고 조절하는, 인체 내 작은 소우주와 같은 기관이다. 뇌는 신경세포 사이의 정보 전달을 담당하는 시냅스가 제대로 된 기능을 수행함으로써 작동하게 된다. 그렇기 때문에 시냅스의 구조 및 기능 이상은 치매, 자폐증과 같은 뇌신경질환을 일으킨다. 따라서 시냅스 구조와 기능을 유지하고 강화하는 메커니즘을 연구하는 것은 궁극적으로 뇌신경질환의 진단과 치료에도 도움을 줄 수 있다. 시냅스는 무수히 많은 단백질을 포함하는 ‘생물학적인 구조물’인 동시에 신경전달물질이라는 작은 화합물을 지닌 ‘화학적인 구조물’이며 전기적인 특성으로 정보를 전달하는 ‘공학적인 구조물’이다. 이 때문에 시냅스 기능 연구에는 분자세포생물학, 유전학, 화학, 전기생리학, 행동학, 광학, 공학, 영상학, 의약학 등 여러 학문의 다각적 접근과 협력이 필요하다. 인간의 뇌에는 약 1000억개의 신경세포가 있고 하나의 신경세포는 약 1000개의 시냅스를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 즉 우리 뇌에는 약 100조개의 시냅스가 있다. 이렇게 무수히 많은 시냅스는 고정된 구조물이 아니고 다양한 자극에 따라 변할 수 있는 가소성을 지니고 있기 때문에 그 기능의 범위는 상상을 초월한다. 이러한 뇌를 과연 정복할 수 있을까? 탄탄한 기초과학을 발판으로 다학제적 융합연구를 수행한다면 뇌의 비밀을 하나씩 풀어 갈 수 있고, 궁극적으로 인류의 행복 및 건강 증진에도 기여할 것이라 본다.

마포, 16일까지 홍대 앞 ‘예술의자’ 전시 마포구가 서교동 홍대 걷고싶은거리에서 지역 예술가들과 함께 마련한 전시 ‘예술의자’를 14~16일 3일간 선보인다. 홍대 인근에 거주하거나 홍대를 거점으로 활동하는 지역 예술인을 대상으로 지난달 의자 아이디어 스케치 공모전을 열어 자유창작 작품 13점과 편의점 의자를 꾸민 작품 14점을 선정했다. 시민들은 현장에 설치된 의자에 직접 앉거나 사진 촬영을 할 수 있으며, 빈 의자를 직접 색칠하고 꾸미는 현장 체험 프로그램에 참여할 수 있다. 확장현실(XR)이 적용된 발광다이오드(LED) 조형물도 함께 전시된다. 은평 ‘보육유공 정부포상’ 우수기관에 은평구는 지난 8일 2021년 보육유공 정부포상에서 우수기관으로 선정돼 보건복지부 장관상을 받았다. 구는 국공립어린이집 확충과 공보육 인프라 구축에 노력했다. 어린이집 영유아 부모 대상으로 온라인 만족도 조사를 통해 수요자 중심 맞춤형 보육서비스도 제공한다. 특히 발달지체 영유아를 위한 신중년, 중장년 보육교사를 채용하는 사업도 추진했다. 장난감과 도서 대여 배달 서비스인 ‘찾아가는 장난감 붕붕이 서비스’도 좋은 평가를 받았다. 강남, 전국 첫 시니어 전문 ‘웰에이징센터’ 강남구는 어르신들의 건강한 노후를 지원하기 위해 전국 지자체 최초로 시니어 전문 건강증진기관인 ‘웰에이징센터’를 연다. 센터는 기존 노인시설이 선보이는 복지·여가 서비스에서 나아가 건강증진서비스를 제공한다. 노인성 질환인 근감소증, 근골격계 질환, 뇌인지능력 감퇴, 고혈압, 당뇨병 등을 다양한 전문의료기기를 통해 예방하고 관리 할 수 있는 웰에이징 특화 프로그램을 무료로 운영한다. 센터에는 신체기능 평가실, 건강 식단을 배우는 요리 공간, 근골격계 밸런스 운동을 위한 슬링 공간, 웰리빙·웰다잉 문화 프로그램을 진행하는 스튜디오 등이 마련됐다. 강동, 유아 레인 갖춘 고덕어울림수영장 강동구가 체육시설 ‘고덕어울림수영장’을 개관했다. 고덕어울림수영장은 고덕로 399, 고덕센트럴푸르지오 104동 지하1층에 위치해 성인 4레인, 유아 2레인을 갖췄다. 수영뿐만 아니라 요가, 필라테스 등 선호도가 높은 다양한 프로그램을 제공해 많은 구민이 어울려 운동할 수 있는 주민들을 위한 공간이다. 중랑, 묵동천 생태하천 복원사업 완료 중랑구가 묵동천 생태하천 복원 사업을 마치고 14일 준공식을 연다. 묵동천은 일부 구간에 물이 흐르지 않고 수질이 나빠 환경 정비 민원이 많던 곳이다. 이에 구는 총 사업비 54억을 투입, 신내동부터 중랑천 합류부까지 총 2.94㎞ 구간에 이르는 묵동천 생태하천 조성사업을 실시했다. 먼저 유지용수관로 매설을 완료, 매일 1만t의 물을 방류해 수질을 유지한다. 물고기 길인 여울형 어도 2개를 설치하고 봉화산역 주변 구간에는 세월교를 신설, 하천을 가로지를 수 있게 됐다.