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  • 美해군은 왜 ‘주황색 안경’을 착용하게 했을까 [밀리터리 인사이드]

    美해군은 왜 ‘주황색 안경’을 착용하게 했을까 [밀리터리 인사이드]

    최근 미국 해군에서는 흥미로운 실험이 시작됐습니다. 미 해군 잠수함 의학연구소(NSMRL) 연구팀은 지난해 말 남미로 향하는 버지니아급 공격원잠(SSN) 버몬트호 승조원 42명에게 각각 주황색으로 코팅된 안경과 파란색 빛이 나오는 안경을 나눠줬습니다. 수면 뒤 일어났을 때는 한동안 파란색 안경을, 취침 직전에는 주황색 안경을 쓰고 생활하도록 했습니다. 그러자 놀라운 변화가 나타났습니다.2017년 6월 일본 시즈오카현 앞바다에서 미 해군 이지스함 피츠제럴드호와 필리핀 선적 컨테이너선이 충돌하는 사고가 발생했습니다. 당시 이지스함 선체가 처참하게 부서졌고, 승조원 7명이 사망했습니다. 평시에 일어난 대형 사고에 미 해군 수뇌부는 경악했습니다. 사고 당시 시각은 새벽 1시였습니다. 당직 사관의 경계 실패가 원인이었습니다. 미 해군은 곧바로 전 함정의 승조원 근무실태를 점검하기 시작합니다. ●“승조원 졸지 않으려면 어떻게 해야 하나” 해군 승조원의 ‘피로도’를 줄일 방법이 없을까. 미 해군의 고민이 시작됐습니다. 우선 최소 7시간의 수면을 취하도록 했습니다. 예를 들어 5시간만 잤다면 낮잠으로 2시간의 수면시간을 더 보장하도록 했습니다. 또 하루 24시간 중 12시간을 초과해 근무하지 않도록 규제했습니다. 하지만 이것만으로는 부족해 보였습니다.미 해군은 근무환경이 가장 열악한 잠수함으로 시선을 돌렸습니다. 잠수함은 은밀한 침투가 핵심이어서, 승조원 모두가 소리에 민감합니다. 또 상시적인 환기를 할 수 없어 공기질이 나쁘고 피로도가 매우 높습니다. 수중에서 활동하기 때문에 사고 위험이 높아 경계근무 스트레스도 매우 높습니다. 특히 큰 문제는 ‘햇빛’이었습니다. 햇빛을 쬐지 못하면 수면 리듬이 망가집니다. 잠수함 통로는 늘 불이 켜져 있는 것도 문제입니다. 늘 낮이나 마찬가지여서 밤낮이 바뀌는 ‘자연광 주기’를 맞출 수 없습니다. 그래서 잠수함 승조원 중 불면증에 시달리는 사람이 적지 않습니다.NSMRL 연구팀은 먼저 잠수함 내부 조명을 바꾸는 작업에 착수했지만 실패했습니다. 조명을 아무리 개선해도 자연광 주기를 완벽하게 흉내내는 것은 불가능했습니다. NSMRL의 의료전문가 조셉 디시코 중위는 “자연적인 수면 주기를 흉내내기 위해 내부 조명을 개선해봤지만 결과는 실패였다. 그래서 ‘개인화 연구’를 시도했다”고 설명했습니다. 미 해군연구소(USNI)에 따르면 NSMRL 연구팀이 잠수함 버몬트호의 승조원들에게 나눠준 파란색 조명 안경은 자연광 효과를 줍니다. 연구팀 표현에 따르자면 ‘인공 태양’입니다. 이 안경을 쓰면 뇌는 ‘지금은 아침’이라고 인식하게 됩니다.반대로 주황색 안경은 눈의 피로를 높이는 청색광(블루라이트) 차단 기능을 합니다. 우리가 흔히 사용하는 ‘블루라이트 차단안경’, ‘블루라이트 차단 필터’와 똑같은 기능입니다. 스마트폰이나 텔레비전의 눈부심을 막는 것과 같은 이치입니다. 수면을 취하기 전에 이 안경을 쓰면 뇌는 ‘지금은 밤’이라고 인식하게 됩니다. 연구팀은 손목에 위치추적기를 착용해 동선과 수면시간을 분석했습니다. 잠수함 근무 경험이 있는 디시코 중위가 직접 잠수함에 탑승해 승조원과 함께 생활하며 연구를 진행했습니다. ●“주황·청색 안경 쓴 그룹이 더 많이 잔다” 연구결과는 긍정적이었습니다. 연구 책임자인 NSMRL 심리학자 사라 차발은 “안경을 쓴 그룹이 쓰지 않은 그룹보다 더 많은 잠을 잔다”며 “또 안경을 착용한 그룹은 졸음도 덜한 것으로 보고받았다”고 전했습니다. 군에서 개발해 민간에서도 쓰이는 기술은 무수히 많습니다. 야전용 음식을 개발하다 발명한 ‘통조림’, 레이더 장비를 개발하다 우연히 발견한 ‘전자레인지’, 군 정보를 보호하는 과정에 만든 ‘인터넷’이 대표적인 군 발명품입니다.아직 최종 결과가 나오진 않았지만, 미 해군이 개발 중인 ‘수면리듬 개선 안경’도 불면증 등 수면질환 개선에 도움이 될 가능성이 엿보입니다. 특히 주목할 만한 점은 큰 돈을 들이지 않고도 승조원의 근무환경 개선에 도움을 줄 수 있다는 점입니다. 우리 군도 이런 흐름에 발맞춰 해군 승조원, 특히 잠수함 승조원의 사기를 높이는 기술을 개발하는데 노력을 기울여야 할 것으로 보입니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr
  • 암세포엔 독…‘생선 오메가3’가 종양 죽이는 모습 확인 (연구)

    암세포엔 독…‘생선 오메가3’가 종양 죽이는 모습 확인 (연구)

    등푸른생선에는 오메가3 지방산이라는 몸에 좋은 지방이 들어 있는 것으로 유명하다. 이를 꾸준히 먹으면 암이나 생활 습관병의 원인이 될 수 있는 만성 염증을 예방하는 데 도움이 된다는 연구 결과도 있다. 그런데 새로운 연구에서는 이런 오메가3 지방산이 종양의 암세포를 죽이는 모습이 확인됐다. 지방이라는 말을 건강하지 못하다고 생각하는 사람도 있지만, 불포화지방산인 오메가3 지방산과 같이 몸에 좋은 지방도 존재한다. 아마씨유에 함유된 알파리놀렌산이나 등푸른생선에 든 도코사헥사엔산(DHA), 에이코사펜타엔산(EPA) 등은 대표적인 오메가3 지방산에 해당한다. 이런 지방산은 뇌의 기능과 시력에 좋은 영향을 주는 것 외에 항염증 작용이 있다는 점도 확인되고 있다. 벨기에 루뱅가톨릭대 연구진은 오메가3 지방산의 위와 같은 효과와 함께 새롭게 종양의 발달을 저해하는 메커니즘을 확인했다고 밝혔다. 종양학 전문가인 올리비에 페론 교수가 이끄는 연구진은 2016년 환경이 산성으로 변하는 산증(acidosis)이 일어난 종양에서는 증식을 위한 에너지가 포도당에서 지방질로 대체된다는 점을 발견했다. 그리고 이후 연구에서 이들 연구자는 어떤 종류의 지방산은 종양을 활성화하지만, 또 어떤 지방산은 종양을 죽이기도 한다는 사실을 알아냈다. 보통 산성 상태인 종양에서 에너지원이 되는 지방산은 ‘지방구’(지방 방울)라는 구조 속에 저장된다. 지방구는 지방산을 산화로부터 보호하지만 DHA 등이 너무 많으면 구조 내에 지방산을 담을 수 없게 돼 산화가 발생한다. 그리고 이 산화 상태가 지나치게 되면 세포 사멸의 형태인 페로토시스(ferroptosis)라는 현상이 생긴다는 것이다. 일련의 현상에 대해 연구진은 지방구의 대사를 저해함으로써 페로토시스가 증가하는 것도 확인했다.연구진이 공개한 사진은 실제로 수행한 실험의 모습이다. DHA가 투여된 종양은 10일째(JOUR 10)쯤부터 형체를 무너뜨리기 시작해 13일째(JOUR 13)쯤에는 붕괴를 일으킨다. 함께 공개된 영상으로부터도 붕괴하는 모습까지 확인할 수 있다. 또 연구진은 쥐 실험을 시행해 DHA가 풍부한 먹이를 섭취한 쥐가 일반적인 먹이를 섭취한 쥐보다 종양의 성장 속도가 현저히 떨어진 결과를 확인했다. 이에 대해 연구진은 “DHA는 하루에 최저 250㎎을 섭취하도록 권장하지만, 지금까지의 연구에서 사람들은 DHA를 평균적으로 하루에 50~100㎎밖에 섭취하지 않는다”면서 “이는 권장하는 최소 섭취량에 훨씬 미치지 않는 것”이라고 지적했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 최신호(6월 11일자)에 실렸다. 사진=루뱅가톨릭대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • “치매 신약, 효능·승인 과정 의문”… FDA 자문위원 3명 사임

    “임상 증거 부족… 승인 반대했는데 강행”의학계도 “치료 아닌 진전 늦추는 정도” 미국 식품의약국(FDA)이 18년 만에 승인한 알츠하이머병 치료제 ‘애듀헬름’을 둘러싸고 논란이 커지고 있다. 12일(현지시간) 미 의회매체 더 힐 등에 따르면 지지론자들은 이 신약이 알츠하이머병 치료제 연구에 전환점을 마련했다고 평가했다. FDA는 “애듀헬름은 알츠하이머병과 연관된 기능 저하 수준이 줄어들 것으로 예상된다는 점을 보여 주는 첫 사례”라고 강조했다. 알츠하이머협회는 “알츠하이머병 치료 분야에 활력을 불어넣고 치료에 대한 투자를 늘리며, 이 병변을 앓고 있는 사람들에게 큰 혜택을 주고 있다”고 환영의 뜻을 밝혔다. 알츠하이머병은 기억과 추론, 의사소통, 기본적 일상 업무에 필요한 뇌의 영역을 서서히 공격하는 것으로 알려져 있다. 하지만 이번에 승인된 미 제약업체 바이오젠과 일본 에자이가 개발한 신약 애듀헬름은 환자의 정신적 쇠퇴를 되돌리지는 못하고 다만 이 병변의 진전을 늦추는 정도의 효과만 있을 뿐이라는 게 의학 전문가들의 대체적인 견해다. 신약의 승인 과정 역시 논란이 일고 있다. 바이오젠이 FDA에 승인을 요청한 과정부터 통상적이지 않았다고 월스트리트저널은 지적했다. 이 업체는 당초 이 약의 임상시험 2건을 동시에 진행하다가 성공 가능성이 없다는 중간 평가가 나오자 2019년 시험을 중단했다. 그러나 불과 몇 달 후 해당 임상과 관련한 추가 데이터를 검토해 보니 약 효과가 확인됐다고 입장을 바꿨다. 이 때문에 FDA의 외부 전문가 자문위는 지난해 11월 “설득력 있는 증거가 없다”며 FDA에 애듀헬름의 승인을 권고하지 않기로 했다. FDA가 끝내 승인하자 이에 반발해 에런 케셀하임 등 하버드 의학전문대학원 교수 등 3명의 자문위원이 잇따라 사임했다. 여기에다 신약의 가격도 부담이 너무 크다. 환자 한 명당 연간 5만 6000달러(약 6250만원)의 막대한 비용이 소요되는 까닭이다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 공부 잘하고 싶다면 자주 멍 때리고 쉬어라

    [달콤한 사이언스] 공부 잘하고 싶다면 자주 멍 때리고 쉬어라

    바쁜 일상에 찌들고 코로나19로 인해 대인관계까지 줄면서 우울감까지 호소하는 사람들이 늘고 있다. 이 때문에 많은 이들이 조용한 곳을 찾아 머리를 쉬게 하고, 일부러 ‘멍 때리기’ 위해 강가나 캠핑장을 찾는 이들도 늘고 있다. 모닥불이 타는 것이나 탁 트인 풍경이나 물을 보면서 아무 생각 없이 쉬고 싶다는 것이다. 심지어 EBS에서는 아무 소리가 나지 않고 차분한 풍경이나 영상만 보여주는 ‘가만히 10분 멍’이라는 프로그램을 내놔 호응을 얻고 있기도 하다. 최근 뇌과학이 발달하면서 이렇듯 외부에서 들어오는 정보를 의도적으로 차단하는 참선, 명상, 멍때리기 등으로 뇌가 아무런 활동을 하지 않도록 ‘디폴트 모드’를 만들어 주는 것이 뇌 건강에 도움이 된다는 연구결과들이 나오고 있다. 현대인에게서 가장 필요한 능력인 ‘창의성’의 가장 큰 걸림돌도 휴식 없이 지나치게 바쁜 것이라는 연구도 있다. 이 같은 상황에서 뇌신경과학자들이 사람의 뇌는 가끔 멍 때리거나 자주 휴식을 취해주는 것이 뇌기능 향상과 기억력을 높일 수 있다는 연구결과를 제시했다. 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립신경질환및뇌졸중연구소(NINDS) 인간피질생리학·신경재생연구부, 국립정신건강연구부(NIMH) 공포·두려움의 신경생물학연구부, 프랑스 클로드 베르나르 리옹1대학 리옹신경과학연구센터, 독일 라이프치히대 의대 신경학부 공동연구팀은 사람의 뇌신경은 멍 때리거나 쉬는 동안 빠른 속도로 재생돼 기억의 입출력속도를 20배 이상 높일 수 있다고 13일 밝혔다. 이번 연구는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 6월 9일자에 실렸다. 휴식과 수면이 뇌기능 향상에 도움을 준다는 사실은 잘 알려져 있다. 특히 수면과 뇌의 상관관계는 다양한 연구가 돼 왔지만 깨어있는 동안 휴식이나 멍 때리기가 기억력을 비롯한 뇌기능 향상에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 많은 연구가 이뤄지지 않은 상태이다. 연구팀은 오른손잡이 20~30대 남녀 33명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 실험참가자들에게 머리에 뇌파검사(MEG) 장치를 쓰도록 한 뒤 컴퓨터 키보드에 10초 동안 ‘41324’라는 숫자를 빠르게 반복해 입력하도록 했다. 연구팀은 10초 시험 후 10초를 쉬도록 하고 36번 반복하도록 했고 다음에는 10초 휴식 없이 10초 단위로 연속해서 같은 작업을 하도록 했다. 그 결과 10초 단위의 휴식을 가진 경우에는 입력 동작이 느려지지 않았지만 휴식 없이 작업을 한 경우에는 입력 동작이 느려지는 것이 관찰됐다. MEG 측정에서도 휴식시간 동안 키 누르기 동작과 관련한 신경재생이 50ms(밀리초)라는 짧은 시간 동안 빠르게 이뤄지는 것이 확인됐다. 이는 연속작업을 할 때보다 20배 이상 빠른 속도이다. 정보를 삭제하거나 기억하고 정리하는 과정은 신경재생 속도에 좌우되는 것으로 알려져 있다. 이처럼 휴식을 통한 신경재생 속도는 수면 중 신경재생 속도보다 4배 이상 빠르다고 연구팀은 밝혔다.새로운 내용을 배우거나 학습할 때는 휴식시간을 자주 가져주는 것이 해마와 대뇌피질간 연결성을 강화시켜 기억력 입출력속도를 높이고 기억력을 강화시킨다는 것이다. 학습에 있어서 중요한 것은 충분한 수면과 학습 중간에 자주 휴식시간을 가져주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 레오나르도 코헨 NINDS 박사는 “학습에서 중요한 창의력이나 기억력은 단순히 열심히 한다고해서 향상되는 것은 아니라는 것을 이번 연구는 다시 한 번 보여주고 있다”라면서 “이번 연구는 기억력 퇴화나 뇌졸중 같은 뇌질환을 앓은 이들에게 효과적인 재활방법을 제시해줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘효능논란’ 뇌기능 개선제 유효성 재평가…57개사 임상계획 승인

    ‘효능논란’ 뇌기능 개선제 유효성 재평가…57개사 임상계획 승인

    식품의약품안전처는 11일 국내에서 ‘뇌 기능 개선제’로 사용되고 있지만 최근 효능 논란이 제기된 ‘콜린알포세레이트’ 제제의 유효성 재평가를 위한 임상시험 계획서를 승인했다고 밝혔다. 임상 재평가 대상이 되는 효능·효과는 통상 치매로 일컫는 ‘뇌혈관 결손에 의한 2차 증상 및 변성 또는 퇴행성 뇌 기질성 정신증후군’에 한정된다. 감정 및 행동 변화와 노인성 가성 우울증은 제외됐다. 제약업체에서 제출한 임상시험 계획에 대한 중앙약사심의위원회 자문 결과와 식약처의 검토를 종합해 결정했다. 재평가 대상은 콜린알포세레이트 제제 144개 품목 중 57개사 133개 품목이다. 재평가 자료를 제출하지 않은 8개사 11개 품목은 약사법에 따라 판매 정지 행정처분이 내려지게 된다. 재평가 범위에 포함되지 않는 ‘감정 및 행동변화’와 ‘노인성 가성 우울증’ 등 2개 효능·효과는 품목허가 변경 지시 등 행정절차를 거쳐 삭제될 예정이다. 식약처는 현재 콜린알포세레이트 제제를 복용 중인 환자에게 의·약사 등 전문가와 대체 의약품 처방을 상의할 것을 권고할 예정이다. 또 보건복지부, 건강보험심사평가원과 협력해 의료현장의 업무 혼선을 최소화하기로 했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • 코마 상태에서 딸 낳은 이탈리아 여성, 10개월 만에 의식 되찾고 “엄마”

    코마 상태에서 딸 낳은 이탈리아 여성, 10개월 만에 의식 되찾고 “엄마”

    지난해 7월 딸을 임신한 상태에서 심장마비를 일으켜 의학적으로 유도된 혼수상태(코마)에 들어간 이탈리아 여인이 10개월 만에 깨어났다고 영국 BBC가 10일(현지시간) 전했다. 그녀가 의식을 되찾고 처음 내뱉은 말은 “엄마”였다고 남편은 전했다. 화제의 주인공은 크리스티나 로시(37). 임신 7개월째였던 딸 카테리나를 제왕절개 수술로 출산했지만 그녀는 상당한 뇌 손상을 입고 코마 상태로 유도됐다. 크리스티나는 지난 4월에 더 특별한 치료를 받기 위해 오스트리아의 한 클리닉으로 옮겨졌는데 이곳에서 기적적으로 회복해 의식을 되찾았다. 깨어났을 때 남편과 어머니가 곁을 지키고 있었다. 남편 가브리엘레 수치는 일간 라 나치오네에 “우리는 예상하지 못했다. 그렇게 많은 고통 끝에 정말 낙이 왔다”고 감격했다. 외국에서 치료받느라 비용이 많이 들어간다는 이유로 크라우드펀딩 모금 페이지가 만들어져 지금까지 17만 유로(약 2억 3000만원)가 모였다. 수치는 인터넷 매체 아레조 노티지에 “크리스티나는 지금 사물을 제대로 인식하기 어렵다”면서도 “많이 편해졌다. 약물을 체내에 주입하기 위한 삽입관들도 뺐고 다른 신체기능도 나아지고 있다”고 말했다. 딸 카테리나 역시 출산 과정에 산소 공급이 제대로 안돼 병원에 몇개월째 입원해 있다. 가족들에게는 10개월이란 시간이 엄청 길게 느껴지겠지만 27년 만에 깨어난 여인도 있다. 지난 1991년 교통사고로 쓰러졌던 아랍에미리트(UAE) 여성 무니라 압둘라는 2018년 말 독일 병원에서 기적적으로 의식을 찾았다. 사고가 났을 때 32세였는데 깨어나니 59세가 돼 있었다. 학교에서 파한 네 살 아들을 데려오다 사고를 당했는데 아들이 다치지 않게 하려고 아들을 감싸면서 크게 다쳤다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr
  • 침으로 간 자극하니 우울증 치료되네

    침으로 간 자극하니 우울증 치료되네

    국내 연구진이 침 치료를 통해 우울증을 개선할 수 있다는 점을 확인했다. 한국한의학연구원 임상의학부 정지연 박사는 대전대 한의과학대학, 원광대 임상시험센터, 원광대 한의대 공동연구팀과 함께 침 치료로 우울증 개선이 가능하다는 점을 확인했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 의과학분야 국제학술지 ‘뇌, 행동, 면역학’에 실렸다. 연구팀은 간이 소통과 배설 기능을 주관한다는 ‘간주소설’(肝主疏泄)의 과학적 근거를 확인하기 위해 우울증을 유발시킨 생쥐를 이용해 실험했다. 그 결과 제대로 된 침 치료를 받은 생쥐는 개방된 공간에서 생쥐의 움직임을 보는 개방장 실험이나 낯선 물체에 대한 관심을 관찰하기 위한 구슬파묻기 실험에서 행동반응이 각각 36%, 76% 향상된 것이 관찰됐다. 연구팀은 이와 함께 침 치료의 우울증 개선 효과가 간 기능과 관련이 있는지도 확인했다. 그 결과 우울증 개선 침 치료를 받은 생쥐들에게서만 흔히 간수치로 불리는 간효소 AST 수치가 32% 정도 개선된 것이 확인되면서 우울증과 간기능이 밀접한 관계가 있음을 확인했다고 연구팀은 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 침으로 우울증 개선한다…우울증과 간기능 연관성 확인

    침으로 우울증 개선한다…우울증과 간기능 연관성 확인

    국내 연구진이 침 치료를 통해 우울증을 개선하는 동시에 간기능도 회복시키는데 성공했다. 한국한의학연구원 임상의학부 정지연 박사는 대전대 한의과학대학, 원광대 임상시험센터, 원광대 한의대 공동연구팀과 함께 동물실험을 통해 침 치료를 통해 우울증 개선이 가능하다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 의과학분야 국제학술지 ‘뇌, 행동, 면역학’에 실렸다. 한의학에서는 각종 영양소의 대사와 저장을 하는 간이 정서나 감정활동과도 밀접한 관련이 있다고 봐왔다. 간이 소통과 배설기능을 주관한다는 ‘간주소설’의 과학적 근거를 확인하기 위해 우울증을 유발시킨 생쥐를 이용한 실험을 했다. 우울증 생쥐를 대상으로 간의 기를 보호하고 우울증 같은 신경정신질환 치료를 위한 음곡, 곡천 등 경혈에 7일 동안 침 치료를 실시했다. 연구팀은 이와 함께 침 치료를 하지 않은 생쥐집단, 단순히 침 자극으로 우울증 개선이 되는 것이 알아보기 위해 가짜 혈자리에 침 치료를 한 생쥐집단을 구성해 비교했다. 그 결과 제대로 된 침 치료를 받은 생쥐는 개방된 공간에서 생쥐의 움직임을 보는 개방장 실험이나 낯선 물체에 대한 관심을 관찰하기 위한 구슬파묻기 실험에서 각각 36%, 76% 행동반응도가 높아지는 것이 관찰됐다. 일반적으로 우울증이 발생하면 사람 뿐만 아니라 동물들도 주변에 대한 관심은 물론 움직임도 감소하는 것으로 알려져 있다. 반면 다른 비교집단들에서는 우울증 개선 효과가 나타나지 않은 것으로 확인됐다. 연구팀은 이와 함께 침 치료의 우울증 개선 효과가 간 기능과 관련이 있는지도 확인했다. 그 결과 우울증 개선 침 치료를 받은 생쥐들에게서만 흔히 간수치로 불리는 간효소 AST수치가 32% 정도 개선되는 것으로 확인됐다. 침 치료가 우울증과 간지질 대사가 개선되는 것은 에너지 대사와 우울증과 관련이 있는 것으로 알려진 렙틴 수용체가 1.7배 정도 증가하기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 정지연 한의학연구원 박사는 “이번 연구는 침 치료로 우울증 개선이 가능하며 ‘간주소설’ 이론의 과학적 근거를 마련했다는데 의미가 크다”라면서 “침을 활용한 우울증 치료를 임상현장에서 활용할 수 있도록 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] ‘수포자’ 되면 뇌 인지력 떨어져요

    [유용하 기자의 사이언스 톡] ‘수포자’ 되면 뇌 인지력 떨어져요

    10여년 전 ‘북유럽 배우기’가 유행이었을 때 핀란드와 스웨덴, 노르웨이, 독일의 수학·과학 교육 현장을 취재하러 간 적이 있습니다. 우리와는 다른 사회적, 역사적 배경을 가진 나라의 수업현장을 한 번 본다고 뭘 알 수 있었겠냐마는 입시를 목표로 한 문제풀이 중심의 한국 수학수업 분위기와는 달랐습니다. 교사는 새로운 개념을 가르칠 때 현실에서는 어떻게 사용되는지 다양한 사례를 들면서 흥미와 학습동기를 부여하려 노력하고 있었습니다. 그러다 보니 수업 중에 졸거나 딴짓하는 아이들은 볼 수 없었습니다. ●한국 학생 수학 흥미·자신감 최하위권 지난해 말 발표된 ‘수학·과학 성취도 국제비교연구 2019’를 보면 한국 학생들의 과목 점수는 최상위권이었지만 흥미도와 자신감은 최하위권으로 나타났습니다. 부모들만 모를 뿐 성적이 상위권인 학생들 중에서도 수학을 좋아하는 아이들은 찾아보기 힘들고, 수학을 안 배웠으면 좋겠다는 생각을 하는 아이들도 많다고 합니다. 사회생활 때 별로 써먹을 것 같지도 않은 수학, 진짜로 그냥 포기해 버리면 어떨까요. 영국 옥스퍼드대 실험심리학과, 웰컴 통합신경이미지연구센터, 러프버러대 수학인지연구센터 공동연구팀도 이런 궁금증을 갖고 있었나 봅니다. 결론부터 말하자면 아동·청소년기에 수학 공부를 포기하거나 중단하면 뇌인지기능 발달에 부정적 영향을 미치게 된다고 합니다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 6월 8일자에 실렸습니다. ●英대학 실험, 수학 중단 → 뇌 활성화 저하 많은 국가들과는 달리 영국을 포함한 일부 나라에서는 학생이 16세에 수학 공부 중단을 결정할 수 있다고 합니다. 연구팀은 수학교육의 중단이 뇌인지기능 발달에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 14~18세 남녀 청소년 133명을 대상으로 ‘H자기공명분광법’으로 좌측중전두회의 ‘가바’라는 신경전달물질 농도를 측정했습니다. 좌측중전두회와 가바는 의사결정과 추론, 문제해결, 학습능력은 물론 뇌 가소성에도 영향을 미친다고 합니다. 연구 결과 수학교육을 의무적으로 받는 15세까지는 수학 성적과 상관없이 아이들의 좌측중전두회 활성 정도와 가바 농도의 편차가 크지 않았지만 16세 이후 수학 공부를 중단한 아이들은 좌측중전두회 활성 정도가 급격히 떨어지고 가바 농도도 큰 폭으로 감소하는 것으로 나타났습니다. ●억지 공부 도움 안 돼… 추론교육 등 필요 연구팀에 따르면 가바의 양과 좌측중전두회 측정만으로도 인지능력과 무관하게 수학을 공부하고 있는지 중단했는지를 구분할 수 있었으며 이미 배웠던 학습 내용에 대한 수학시험 점수 변화까지도 성공적으로 예측할 수 있었다고 합니다. 수학 공부를 꾸준히 한 학생들은 성적과 상관없이 수학을 중단한 아이들에 비해 뇌 가소성과 문제해결능력 등이 우수한 것으로 나타났습니다. 연구를 이끈 로이 코언 카도시 옥스퍼드대 교수(인지신경과학)는 “청소년기에 자의든 타의든 수학공부를 중단하는 것은 인생 전체에서 중요한 격차를 만드는 시작점이 될 수 있다”고 지적했습니다. 카도시 교수는 “또 하나의 문제는 싫어하는 일을 억지로 하면 뇌가 저항하기 때문에 수학 공부를 강제로 시키는 것도 뇌 발달에는 큰 도움이 되지 않는다는 점”이라면서 “모든 학생이 수학을 좋아할 수 없는 만큼 수학 공부와 동일한 효과를 갖는 논리, 추론교육 등을 커리큘럼에 반영할 필요가 있다”고 조언했습니다. edmondy@seoul.co.kr
  • [여기는 중국] “한 달에 16kg 감량 가능”…마법의 알약, 부작용 충격

    [여기는 중국] “한 달에 16kg 감량 가능”…마법의 알약, 부작용 충격

    한 알을 먹기만 하면 식욕이 감소해서 체중감량에 효과적이라는 다이어트 약의 부작용이 공개돼 파장이다. 중국 국가시장감독총국은 안휘성에 소재한 불법 약품 제조 공장을 급습, 일명 ‘마법의 핑크 알약’으로 알려진 유해 식품 제조 일당을 붙잡았다고 4일 이 같이 밝혔다. 이날 적발된 공장 내부에는 SNS 등을 통해 판매됐던 유해식품과 생산 설비 20대, 믹서기, 포장 충전 기계, 화학 원료 합성 설비 등이 산적해 있었다. 이번에 압수된 설비는 총 1000만 위안(약 17억 5000만 원) 상당의 규모였던 것으로 확인됐다. 논란이 된 핑크 알약의 주요 성분은 시부트라민이었다. 시부트라민은 중추성 식욕억제제로 소량만 복용해도 식욕을 감소시키고 열량 소모를 증가시키는 비만 치료 약물이다. 주로 뇌의 신경전달 호르몬의 작용을 강화해 식욕을 억제시키는 방식이다. 한때 식욕억제제로 처방돼 많은 여성들의 다이어트 약으로 인기를 끌었지만 2010년 미국 식품의약국(FDA)이 심장질환의 발병 위험성을 경고하면서 시장에서 퇴출됐다.  베이징대학교 제4임상의학원 약학부 장스거 박사는 “시부트라민 복용 시 위장이 더부룩해지고 식욕이 억제된다”면서 “하지만 심박수가 갑자기 빨라지고 혈압이 높아지는 등 심혈관계 질환의 위험성이 매우 높아진다. 심한 경우 뇌졸중과 사망에 이를 수 있다”고 지적했다.  실제로 중국 국가식품의약국감독국은 지난 2010년 시부트라민 성분의 약품의 생산 및 판매를 모두 금지한 바 있다.하지만 마법의 체중 감량 약품으로 소문이 나면서 불법 제조된 알약이 온라인 상에서 유통되고 있다.  해당 성분이 다량 함유된 제품들이 중국 SNS인 '위챗’을 통해 암암리에 판매되고 있는 것. 특정 SNS 친구 맺기 기능을 통해 허위·과대광고를 하는 수법이다. 이들은 단속을 피하기 위해 친구 등록이 된 특정 대상자들에게만 허위·과대광고를 집중 유포했다. 이렇게 팔려 나간 약품 1g에는 무려 44.8mg 상당의 시부트라민이 대량 함유돼 있었다고 시장감독국은 밝혔다.  실제로 최근 홍콩에 거주하는 37세 여성은 시부트라민 성분이 다량 함유된 다이어트 한약을 복용한 뒤 심근경색으로 입원 치료를 받았던 것으로 알려졌다. 이 여성은 해당 한약을 복용한 지 불과 3일 째가 되는 날부터 부작용을 호소했다.  부작용 사례가 나오고 있음에도 불구하고, 최근에도 시부트라민 성분의 약품을 복용한 뒤 다이어트에 성공했다는 후기가 온라인 상에서 공유되는 등 불법 유통 행위는 근절되지 않고 있는 상황이다.  온라인에서 이 약품을 판매했던 익명의 판매자는 “불과 26일 만에 16kg을 감량한 사례가 있다”고 복용 후기 사진을 공개했다. 이 판매자는 1개월 복용 가능한 시부트라민계 약품의 한 박스 당 7000위안(약 123만 원)에 판매했다. 또 다른 상인은 알약 10개 당 269위안(약 5만 원)에 할인 행사 판매 사실을 공유하기도 했다.  국가시장감독총국은 이번에 적발된 제조 업자 3명과 유통 업체 직원 22명에 대해 10년 이상의 징역과 무기징역 등을 선고하고 전재산을 몰수할 것이라는 방침을 공개했다. 시장감독총국 관계자는 “온라인 상에서 홍보된 다이어트 알약을 복용한 뒤 식욕 감퇴 외에도 불면증과 심각한 갈증, 변비 등의 증세가 나타나면 곧바로 신고해 적절한 응급 치료를 받아야 한다”고 했다. 장스거 박사는 “소금과 설탕, 지방의 섭취를 줄여서 균형있는 체중감량을 시도하는 것이 중요하다”면서 “다이어트 약을 복용할 시에는 반드시 의료진의 지도와 처방에 따라야 한다. 온라인 상의 다이어트 광고를 맹신하기보다 이성적인 소비가 필요하다”고 조언했다. 임지연 베이징(중국) 통신원 cci2006@naver.com
  • 숙면, 뇌 속 독성물질 없애고 치매 막아

    숙면, 뇌 속 독성물질 없애고 치매 막아

    미국 펜실베니아주립대 의생명공학과, 인구학연구소, 계산·데이터과학연구소 공동연구팀은 충분한 잠이 뇌 속 독성단백질을 없애고 알츠하이머 치매도 막을 수 있다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 6월 2일자에 실렸다. 연구팀은 2004년 시작된 ‘알츠하이머 뇌영상 선도연구’(ADNI) 참가자 중 118명을 골라 수면 관련 설문조사, 뇌 척수액 분석 등을 실시했다. 분석 결과 잠잘 때 나오는 저주파의 뇌파가 뇌척수액 흐름을 원활하게 만들고 독성물질인 베타아밀로이드, 타우단백질 등을 제거해 주는 것으로 확인됐다. 또 권장수면시간을 지키는 사람들이 뇌 기능이 뛰어나고 알츠하이머 발병률도 낮은 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 뇌정맥동·내장정맥에 생기는 ‘희귀혈전증’… 전문가 “자가면역질환 추정”

    뇌정맥동·내장정맥에 생기는 ‘희귀혈전증’… 전문가 “자가면역질환 추정”

    취약시설 종사자 30대 남자 첫 발생정은경 “필요시 접종 기준 조정 검토”유럽의약품청(EMA)의 아스트라제네카(AZ) 코로나19 백신 접종 후 부작용 사례정의에 해당하는 ‘혈소판 감소성 혈전증’이 국내에서 처음 확인돼 해당 질환에 관심이 쏠린다. 31일 코로나19 예방접종대응추진단에 따르면 취약시설 종사자인 30대 초반 남성은 지난 4월 27일 아스트라제네카 백신 접종 후 두통과 경련이 발생해 입원했다. 의료진은 검사를 통해 뇌정맥혈전증과 뇌출혈, 뇌전증 진단을 내렸다. 방역당국은 전날 혈액응고장애자문단회의를 열어 이 남성의 사례가 임상적으로 EMA의 혈소판 감소성 혈전증 사례정의에 부합한다고 판단했다. 일명 ‘희귀혈전증’으로 불리는 혈소판 감소성 혈전증은 백신 접종 후 4∼28일 사이 혈전이 잘 생성되지 않는 부위인 뇌정맥동과 내장정맥에 발생한다. 전문가들은 백신과 연관된 자가면역질환으로 추정하고 있다. 이와 달리 일반 혈전증은 뇌동맥·관상동맥, 하지 심부정맥과 폐동맥 등에 발생하며 혈액 흐름 정체, 혈관 손상, 응고기능 이상 등이 원인이다. 현재까지 백신 접종 후 발생한 정맥 혈전증 중 백신과의 인과성이 인정된 사례는 30대 남성 사례를 포함해 모두 2건이다. 하지만 EMA가 내린 ‘아스트라제네카 접종 후 혈소판 감소성 혈전증’ 부작용 정의에 해당하는 사례는 이번이 처음이다. 지난 3월 아스트라제네카 백신을 접종한 20대 남성에게서도 뇌정맥동혈전증이 발생했으나 혈소판 감소를 동반하지 않아 방역당국은 EMA의 부작용 사례정의에 해당하지 않는다고 결론 내렸다. 다만 백신과의 인과성은 인정했다. 앞서 질병관리청은 연령별 혈소판 감소성 혈전증의 발생빈도와 백신 접종으로 얻는 이득을 분석했을 때 30세 미만은 득보다 위험이 크다고 판단하고 아스트라제네카 접종 연령을 30세 이상으로 제한했다. 하지만 이번에 30세 이상에게 희귀혈전이 발생하면서 접종 연령을 재조정해야 하는 게 아니냐는 지적도 나온다. 정은경 질병관리청장은 “특성이나 발생빈도, 위험도를 주기적으로 관찰하고 분석해 필요 시 접종 기준 조정을 검토하고 있다”고 말했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr
  • TV·동영상 오래 보는 성인, 치매 발병률 2배 이상 높다

    TV·동영상 오래 보는 성인, 치매 발병률 2배 이상 높다

    코로나19로 인해 집에서 지내는 시간이 많아지면서 TV나 각종 온라인동영상서비스(OTT)의 이용률이 늘고 있다. 아동, 청소년의 경우 TV, 동영상 과다 시청이 자존감을 낮추고 우울증이 발생하기 쉽다는 연구결과들이 있다. 그런데 성인들도 TV, 동영상을 과다 시청할 경우 인지기능을 떨어뜨리고 치매를 유발시킬 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 컬럼비아대 의대, 존스홉킨스대 의대, 노스캐롤라이나대 의대, 앨라배마대 의대 공동연구팀은 동영상 시청 시간이 긴 중년은 동영상 시청을 않는 또래보다 인지기능이 낮고 노년에 치매가 발생하기 쉽다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국심장학회가 20~21일 온라인으로 개최하는 ‘2021 역학·예방·라이프스타일·심혈관대사 연례콘퍼런스’에서 3편의 논문으로 발표됐다. 연구팀은 미국 내 지역사회에서 의료서비스와 심혈관질환, 뇌인지기능 관련 질환 발병상태를 장기추적 조사한 ‘지역사회 죽상동맥경화위험 및 신경인지 코흐트 연구’(ARIC-NCS)에 참여했던 사람들 중 30~70대 남녀 약 1만 2900명을 무작위로 선정했다. 연구팀은 이들을 대상으로 TV 및 동영상 시청 습관을 조사하고 정기적으로 인지기능 측정과 뇌 자기공명영상(MRI)을 촬영해 비교분석했다. 그 결과 TV나 동영상을 보지 않거나 1주일에 1회, 1시간 미만으로 시청하는 사람보다 매일 2시간 30분 이상 시청하는 사람은 인지기능이 7%가량 낮은 것으로 조사됐다. 이 같은 인지기능 저하는 지속적으로 이어지면서 동영상 시청시간이 긴 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 치매 발병률도 2배 이상 높은 것으로 확인됐다. 또 주당 평균 동영상 시청 시간이 1시간 늘어날 때마다 뇌의 회백질 부피가 0.5%씩 줄어드는 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] TV, 동영상 즐겨보다간 인지기능 떨어지고 치매 온다

    [사이언스 브런치] TV, 동영상 즐겨보다간 인지기능 떨어지고 치매 온다

    코로나19로 인해 집에서 지내는 시간이 많아지면서 TV나 각종 온라인동영상서비스(OTT)의 이용률이 늘고 있다. 아동, 청소년의 경우 TV, 동영상 과다 시청이 시청이 자존감을 낮추고 우울증이 발생하기 쉽다는 연구결과들이 있다. 그런데 미국 의과학자들이 성인들도 TV, 동영상을 과다시청할 경우 인지기능을 떨어뜨리고 치매를 유발시킬 수 있다는 연구결과를 내놨다. 미국 컬럼비아대 의대, 존스홉킨스대 의대, 노스캐롤라이나대 의대, 앨라바마대 의대 공동연구팀은 동영상 시청시간이 긴 중년은 동영상 시청을 않는 또래보다 인지기능이 낮고 노년에 치매가 발생하기 쉽다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국심장학회가 20~21일 온라인으로 개최하는 ‘2021 역학·예방·라이프스타일·심혈관대사 연례컨퍼런스’에서 3편의 논문으로 발표됐다. 연구팀은 미국 내 지역사회에서 의료서비스와 심혈관질환, 뇌인지기능 관련 질환 발병상태를 장기추적 조사한 ‘지역사회 죽상동맥경화위험 및 신경인지 코흐트 연구’(ARIC-NCS)에 참여했던 사람들 중 30~70대 남녀 약 1만 2900명을 무작위로 선정했다. 연구팀은 이들을 대상으로 TV 및 동영상 시청습관, 식습관, 음주, 흡연 여부를 조사하고 인지기능 측정과 뇌 자기공명영상(MRI)을 정기적으로 촬영해 비교분석했다. 그 결과 TV나 동영상을 보지 않거나 1주일에 1회, 1시간 미만으로 시청하는 사람보다 매일 2시간 30분 이상 시청하는 사람은 인지기능이 7% 가량 더 낮은 것으로 조사됐다. 인지기능의 저하는 지속적으로 이어지면서 동영상 시청시간이 긴 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 치매발병률도 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 이와 함께 주당 평균 동영상 시청시간이 1시간 늘어날 때마다 뇌의 회백질 부피가 0.5%씩 줄어드는 것으로 확인됐다. 회백질은 신경세포가 집중돼 있는 부분으로 뇌의 주요활동이 이뤄지는 곳이다. 연구팀에 따르면 동영상 시청은 한 자리에서 움직이지 않고 이뤄지는 수동적 행위이기 때문에 신체적, 정신적 운동이 줄어들면서 인지기능을 떨어뜨리는 것으로 볼 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 앨라바마대 보건대 켈리 피티 가브리엘 교수는 “TV, 동영상의 장시간 시청이 뇌와 신체 건강에 미치는 잠재적 영향에 대해서는 생각만큼 많이 알려져 있지 않다”라면서 “아동, 청소년 뿐만 아니라 중년기에도 한 자리에서 오랜 시간 화면을 쳐다보고 있는 것보다는 독서나 가벼운 운동 같은 건강한 행동을 하는 것이 나이들어서도 건강한 뇌를 유지할 수 있는 비결”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [핵잼 사이언스] 머리가 잘려도 빛을 볼 수 있는 편형동물의 비밀

    [핵잼 사이언스] 머리가 잘려도 빛을 볼 수 있는 편형동물의 비밀

    인간 같은 복잡한 척추동물은 신체 재생 능력이 크게 떨어진다. 특화된 기능을 지닌 장기와 복잡한 조직 때문에 본래 모습대로 재생하기가 쉽지 않은 것이다. 반면 편형동물 같은 단순한 무척추동물은 몸이 둘로 잘려도 살아남을 수 있다. 몸을 여러 조각으로 잘라도 각각의 조각이 완전한 개체로 재생되는 플라나리아가 대표적이다. 참고로 플라나리아 역시 편형동물의 일종이다. 플라나리아의 뛰어난 재생 능력의 비결은 단순한 몸 구조와 더불어 반복적인 구조에 있다. 예를 들어 플라나리아의 신경은 사다리 모양으로 몸통을 따라 배치되어 있으며 뇌는 이 가운데 가장 큰 신경절에 불과하다. 따라서 머리 부분이 잘려도 몸통 부분의 신경절이 뇌의 역할을 대신하면 그만이다. 그러나 눈의 역할을 하는 안점(eyespot)은 머리 부분에 한 쌍만 존재한다. 따라서 머리를 자를 경우 몸통 부분은 눈을 재생할 때까지 한동안 장님이 되는 수밖에 없다. 편형동물의 눈은 작고 원시적이라서 없어도 될 것처럼 보이지만, 사실 생존에 매우 중요한 역할을 한다. 대표적인 역할은 편형동물에 치명적인 자외선(UV-A)를 감지하는 것이다. 주로 토양에 사는 편형동물은 매우 얇고 약한 외피를 지니고 있어 자외선에 오래 노출되면 치명적이다. 따라서 이런 환경에 노출되지 않도록 빛을 감지하는 눈이 필요하다. 과학자들이 잘려 나간 몸통 부분이 생존에 불리할 것으로 예상한 이유다. 하지만 실제로는 그렇지 않다는 연구 결과가 발표됐다. 인도 하이데라바드 대학 줄기세포 과학 및 재생 의학 연구소의 과학자들은 머리가 잘린 편형동물의 몸통 부분이 빛을 감지하는 능력을 검증했다. 연구팀은 빛을 감지하는 단백질인 옵신(opsin)이 눈 이외의 부위에서도 검출되었다는 이전 연구 결과를 토대로 혹시 눈 이외의 다른 부분도 빛을 감지하는 것이 아닌가 의구심을 품었다. 이를 증명할 방법은 간단하다. 편형동물의 머리를 자른 후 자외선을 비춰주고 각 부분이 어떻게 움직이는지 관찰하면 된다. 그 결과 연구팀은 몸통 부분도 해로운 자외선을 피해 달아나는 것을 확인했다. 이후 연구팀은 편형동물의 세포를 분석해 광수용체를 지닌 특수 감각 세포가 몸 전체에 퍼져 있다는 사실을 확인했다. 이 광감각 세포는 눈이 아니라 몸통에서 해로운 자외선을 독립적으로 감지해 편형동물이 피할 수 있게 해준다. 다시 말해 편형동물은 몸으로 빛을 볼 수 있다. 편형동물은 대부분 긴 지렁이처럼 생겼기 때문에 머리 부분에서만 해로운 자외선을 감지하면 몸 전체를 보호하지 못할 위험이 있다. 따라서 사물을 보지 못해도 특정 파장의 빛의 세기를 감지할 수 있는 감각 세포를 몸 전체에 갖춘 것으로 해석된다. 따라서 몸이 잘려도 어디서든 빛을 감지할 수 있다. 한 가지 더 흥미로운 사실은 이 광감각 세포가 잘 때도 빛을 감지해 편형동물을 이동시킨다는 점이다. 잠자는 도중에도 빛은 볼 수 있다는 것인데, 이 역시 생존을 위한 적응으로 생각된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 손 대신 생각한 대로 뇌를 읽고 글자 뚝딱

    손 대신 생각한 대로 뇌를 읽고 글자 뚝딱

    2010년 개봉한 SF영화 ‘아바타’에는 부상으로 다리를 움직일 수 없는 군인이 가상현실(VR)과 뇌컴퓨터인터페이스(BCI) 기술을 이용해 자신의 뇌와 연결된 또 다른 자아를 움직이는 모습이 나온다. 또 다른 SF영화 ‘매트릭스’에서도 뇌와 컴퓨터가 연결돼 만들어진 가상현실이 등장한다. SF에서나 볼 수 있었던 것처럼 생각만으로 의사소통을 하고 사물을 움직이는 BCI 기술은 1970년대 초 처음 등장했다. 그렇지만 뇌과학과 전자공학, 인공지능(AI) 기술이 빠르게 발전하기 시작한 2000년 들어서야 가시적인 성과가 나타났다. 이 같은 상황에서 미국 스탠퍼드 하워드 휴즈 의학연구소, 스탠퍼드대 전기공학과, 신경생물학과, 스탠퍼드의대 신경과학연구소, 바이오X 연구소, 프로비던스 보훈병원 신경재활·신경공학 R&D센터, 브라운대 뇌과학연구소, 하버드대 의대 공동연구팀은 사지마비 환자가 생각만으로 글씨를 쓸 수 있게 하는 데 성공했다. BCI 기술을 다시 한번 도약하게 만들었다는 평가를 받는 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 5월 13일자에 실렸다.연구팀은 2007년 척추 손상을 당해 목 아래로는 몸을 움직일 수 없는 65세의 남성 환자 ‘T5’를 대상으로 새로운 BCI 기술을 시험했다. 연구팀은 환자 ‘T5’의 좌뇌 운동피질에 마이크로 탐침 100개가 박혀 있는 전자칩 2개를 이식했다. 소아용 아스피린 크기의 이 전자칩들은 환자가 손과 손가락을 움직이려는 생각을 전기신호로 전환해 컴퓨터로 전달하는 역할을 한다. 컴퓨터로 전달된 전기신호는 신경망 인공지능을 거쳐 화면에 글자로 표시된다. 기존에도 생각만으로 글씨를 쓸 수 있도록 하는 BCI 기술이 개발된 바 있다. ‘포인트 앤드 클릭 타이핑’으로 이름 붙여진 기존 기술은 사지마비 환자가 생각이나 눈동자의 움직임으로 컴퓨터 화면에 표시된 가상 키보드나 마우스를 원하는 글자로 이동시켜 타이핑하는 방식이었다. 이 방식으로는 분당 최대 40자 정도밖에 쓸 수 없었고, 타이핑 정확도는 50% 이하인 것으로 알려져 있다. 이번 연구팀은 환자 T5에게 손발이 마비되기 전처럼 펜을 들고 종이에 글자를 쓰는 상상을 하도록 했다. 환자가 생각으로 쓴 필기체 형태의 글자는 신경망 인공지능이 빠르게 단어와 문장으로 변환시켰다. ‘마인드 라이팅’, ‘브레인 투 텍스트’로 이름 붙여진 이번 BCI 기술은 기존처럼 원하는 글자를 가상 키보드를 찾아서 클릭을 하는 것이 아니라 글자를 상상만 하면 인공지능이 즉시 변환시켜 준다. 글자를 쓰는 속도는 물론 타이핑 정확도도 2배 이상 향상됐다. 연구팀에 따르면 이번 기술을 이용하면 분당 평균 90자, 18개 단어를 타이핑할 수 있게 됐다. 정확도는 94.1%까지 높아졌다. 이는 T5와 비슷한 연령대의 일반적인 스마트폰 타이핑 속도인 분당 115자와 비슷한 수준이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 총괄한 하워드 휴즈 의학연구소 크리슈나 셰노이 교수는 “이번 연구는 신체 기능 일부가 손상되더라도 해당 부분을 관장하는 뇌 부위에서는 미세한 신호를 보낼 수 있다는 사실과 생각으로 쓴 글자를 AI로 신속하게 읽어 내는 기술을 결합시킨 것”이라며 “연구의 궁극적 목표는 사지마비나 말을 할 수 없는 환자에게 문자로 의사소통할 수 있는 능력을 회복시켜 주는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 이수정 교수, 서울시 공무원에 “2차가해 말아 달라” 일침

    이수정 교수, 서울시 공무원에 “2차가해 말아 달라” 일침

    이수정 경기대 범죄심리학과 교수가 서울시 고위 간부들에게 “성적 괴롭힘의 2차 가해 행위가 피해자에게 심각한 정신적 피해를 유발하니 그러지 말아 달라”고 일침을 가했다. 이 교수는 지난 11일 서울시청에서 ‘인지 감수성 제고와 직장 내 성희롱(성적 괴롭힘) 예방’을 주제로 약 2시간 동안 강의했다. 오세훈 서울시장과 부시장들을 포함한 3급 이상 고위간부 40여명이 강의를 들었다. 이 교수는 12일 통화에서 “2차 가해에 맞춰 강의를 구성했다”며 “성범죄 피해자들이 겪는 신체적 고통은 시간이 지나면 나을 지 모르겠지만, 정신적으로는 절대 회복하기 어렵다는 내용을 전했다”고 말했다. 이 교수는 외상 후 스트레스 장애(PTSD)가 있는 환자들의 뇌 기능 손상 등을 그림 자료로 보여줬다고 한다. 그는 “가해자들이 하는 행위가 피해자에게는 이런 회복 불가능한 뇌 손상을 유발할 수 있으니 제발 좀 그만하라는 얘기를 했다”고 설명했다. 시 고위 간부들은 강의가 끝난 뒤 질문을 하는 등 적극적으로 참여했다는 후문이다. 이 교수는 “원래 오후 2시에 공무원 대상 강의를 하면 졸지만 않으면 성공하는 것”이라며 “목표는 달성했다”고 말했다. 오 시장은 질문 대신 소감을 말한 것으로 알려졌다. 오 시장은 강의에 앞서 인사말에서 “‘성폭력 제로(0) 서울’이 목표”라며 “실추된 서울시의 명예를 회복하고 시민을 위한 조직으로 거듭나기 위해 노력하겠다”고 말했다. 오 시장은 또 ‘성희롱’이라는 용어를 ‘성적괴롭힘’으로 교체하겠다고도 밝혔다. 이는 이 교수가 지난 3월 전임 시장의 위력성폭력 피해자 기자회견에서 한 제안을 수용한 것이다. 시는 공무원이 성추행 사건을 일으키면 즉각 퇴출시키는 ‘원스트라이크아웃제’도 도입했다. 장진복 기자 viviana49@seoul.co.kr
  • 지엔티파마·유한양행, 세계 최초 반려견 치매 치료제 출시

    지엔티파마·유한양행, 세계 최초 반려견 치매 치료제 출시

    경기도내 신약개발업체 ㈜지엔티파마가 세계 최초로 개발한 반려견 인지기능장애증후군(치매) 치료제를 출시한다. 지엔티파마와 유한양행은 농림축산검역본부로부터 품목허가를 받은 반려견 인지기능장애증후군 치료제 ‘제다큐어 츄어블정’의 공급에 관한 협약을 체결했다고 12일 발표했다. 이번 협약 체결을 통해 유한양행은 ‘제다큐어 츄어블정’의 국내 프로모션, 마케팅, 공급 및 판매 권한을 위탁받게 됐다. 두 회사는 ‘제다큐어 츄어블정’의 국내 출시를 앞두고 전날 오후 서울 중구 웨스틴조선호텔 그랜드볼룸에서 런칭 심포지엄을 개최했다. 수의대 교수, 수의사, 양사 임직원 등 100여명이 참석한 가운데 열린 심포지엄에서는 ‘제다큐어 츄어블정’의 약효 성분인 ‘크리스데살라진(Crisdesalazine)’의 임상시험 결과가 발표됐다. 지엔티파마가 과학기술정보통신부와 경기도 등의 지원을 받아 발굴한 크리스데살라진은 알츠하이머 치매 등 퇴행성 뇌질환의 발병과 진행에 중요한 역할을 하는 ‘활성산소’와 ‘염증’을 동시에 막도록 고안한 세계 최초 ‘다중표적’ 뇌신경세포 보호 합성신약이다. 일명 강아지 치매로 알려진 인지기능장애증후군에 걸린 반려견은 주인을 몰라볼뿐 아니라 방향감각 상실, 밤과 낮의 수면 패턴 변화, 잦은 배변실수, 식욕변화 등의 증상을 보인다. 9세 이상 반려견중 22.5%에서 발생한다. 크리스데살라진은 알츠하이머 치매 세포배양모델과 쥐모델에서 알츠하이머 치매의 원인으로 알려진 아밀로이드 플라크, 타우병증, 뇌신경세포의 사멸을 억제하는 효과가 입증됐고, 동물과 사람에게서 안전성이 확인됐다. 크리스데살라진의 허가용 임상시험 책임자인 서울대 수의과대학 윤화영 교수는 “반려견 인지기능장애증후군은 뇌에서 알츠하이머 치매의 바이오마커인 아밀로이드 플라크, 타우 단백질 병증, 신경세포 사멸이 그대로 재현된다. 노령견 인지기능장애 증후군 임상시험에서 크리스데살라진을 복용한 반려견의 인지기능과 행동기능이 현저하게 개선되고 치료 효과도 나타나 전 세계가 주목하고 있다”며 제다큐어 효과에 큰 기대를 나타냈다. 이날 협약체결을 계기로 두 회사는 뇌질환치료제 개발에 긴밀한 협력체계를 구축할 것으로 기대된다. 유한양행 조욱제 대표이사는 축사를 통해 “제다큐어는 인지기능장애로 고통받는 반려견과 보호자의 반려생활 질을 높여줄 혁신적인 신약”이라며 “향후 반려견 인지기능장애증후군에 대한 올바른 인식을 반려인들과 수의학계에 전달하기 위해 다양한 마케팅 활동을 전개해 나갈 것”이라고 밝혔다. 지엔티파마 곽병주 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “뇌질환 치료제 개발에 전문성을 갖춘 지엔티파마와 최고의 제약 마케팅 역량을 보유한 유한양행의 협력으로 제다큐어는 세계 최초의 반려견 인지기능장애증후군 치료 블록버스터 신약으로 성장할 수 있을 것”이라며 기대감을 나타냈다. ‘제다큐어 츄어블정’은 이달 하순 전국의 동물병원에서 수의사 처방을 통해 구매할 수 있다. 지엔티파마는 제다큐어 국내 시판을 시작으로 전 세계 반려견 치매치료제 시장 선점을 위한 본격적인 준비에 들어갔다. 앞서 지난해 크리스데살라진의 동물용의약품에 대한 미국 및 PCT 국제특허 출원을 완료했으며 현재 글로벌 동물용 의약품 제약회사와 전 세계 판매를 위한 협의를 진행하고 있다. 올해 안으로 알츠하이머 치매 치료제의 인체 대상 임상시험도 진행할 계획이다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 단백질 하나가 자폐증, ADHD 유발시킨다

    [사이언스 브런치] 단백질 하나가 자폐증, ADHD 유발시킨다

    자폐증은 타인과 의사소통에 곤란을 겪고 반복적 행동과 제한된 관심만을 보이는 일종의 뇌신경질환으로 전 세계 인구 중 2%가 앓고 있는 것으로 알려져 있다. 이런 자폐증상과 함께 지적 장애, 주의력결핍과잉행동장애(ADHD), 뇌성마비, 조현병 등 비정상적 뇌발달로 유발되는 뇌신경질환들은 뇌발달장애라고 부른다. 뇌발달장애는 전 세계 인구의 15% 정도가 앓고 있을 정도로 흔하다. 뇌의 발달은 뇌세포 내 다양한 신호전달체계에 의해 조절된다는 사실은 잘 알려져 있지만 구체적으로 뇌발달장애를 일으키는 원인이나 발생 메커니즘은 정확히 밝혀지지 않고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 특정 단백질이 자폐를 비롯해 뇌발달장애를 유발시킨다는 사실을 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 시냅스뇌질환 연구단은 ‘TANC2’라는 단백질 결손이 자폐증이나 뇌발달장애를 촉발시킨다는 사실을 규명했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 11일자에 실렸다. ‘mTOR 신호전달’ 체계는 세포의 사멸과 생존, 단백질 생산 등을 조절하는 뇌세포 신호전달 시스템 중 하나로 신호전달체계에 이상이 생길 경우 자폐나 뇌발달장애를 유발하는 단백질의 돌연변이를 일으키는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 신경계에서 mTOR 조절 메커니즘은 알려지지 않았다. 연구팀은 앞서 TANC2 단백질이 정상적인 뇌 발달에 필수적이라는 사실을 밝혀내고 이 단백질이 mTOR 신호전달체계를 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 이를 확인하기 위해 TANC2 단백질 발현이 절반으로 줄어든 자폐증 생쥐를 만들어 관찰했다. TANC2 단백질 결손은 mTOR 신호전달을 지나치게 활성화시켜 시냅스 연결을 줄이고 기억과 학습 같은 뇌 기능을 떨어뜨리는 것을 확인했다. 연구팀은 mTOR 저해 약물인 ‘라파마이신’을 투여하면 시냅스와 뇌인지기능이 정상으로 회복되는 것이 관찰됐다. 이와 함께 인체 신경세포에서도 실험생쥐에서처럼 TANC2가 줄어들면 mTOR 신호전달체계가 비정상적으로 활성화된다는 것을 발견했다. 연구를 이끈 김은준 IBS 단장은 “이번 연구를 통해 최근 자폐 및 뇌발달장애 원인으로 지목받고 있는 TANC2 단백질의 발병 메커니즘을 확인할 수 있었다”라며 “추가 연구를 통해 mTOR 신호전달 억제제를 이용하면 TANC2 유전자 돌연변이로 인하 발생하는 자폐, 뇌발달장애 치료에 활용할 수 있음을 확실히 밝혀낼 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [세종로의 아침] 손흥민이 더 완벽해지려면/최병규 체육부 전문기자

    [세종로의 아침] 손흥민이 더 완벽해지려면/최병규 체육부 전문기자

    지난 8일 자신의 유럽무대 한 시즌 최다 골(22골) 기록을 갈아치운 손흥민(29)에게도 꺼림칙한 뒷면이 있다. 바로 페널티킥이다. 페널티킥은 축구장 ‘페널티 에어리어’(벌칙지역) 안에서 수비수가 상대를 잡거나 넘어뜨리는 등 반칙에 해당하는 행위를 했을 때 공격 측에 반대급부로 주어지는 직접 프리킥이다. 벌칙지역은 골문 안쪽 가로 40.32m, 세로 16.5m의 직사각형 구역이다. ‘녹아웃 토너먼트’ 방식의 단판 승부에서 전·후반 90분과 연장전을 치르고도 승패가 가려지지 않으면 이 페널티킥이 최후의 수단으로 쓰이기도 한다. 이른바 ‘11m의 러시안룰렛’으로 불리는 승부차기다. 골대에서 불과 11m 떨어진 지점에서 상대의 아무런 방해도 받지 않고 일대일로 마주 보는 골키퍼를 상대로 슈팅을 날리는 페널티킥은 호흡조차 힘들 정도의 엄청난 정신적 압박감이 따른다. 언뜻 키커에게 절대 유리할 것 같지만 6개 약실 중 한 곳에 장전된 총알이 발사되는 러시안룰렛처럼 돌이킬 수 없는 악몽으로 바뀔 수도 있기 때문이다. 2002년 한일월드컵 8강전 승부차기 실축으로 한국의 ‘4강 신화’에 결정적 역할을 했던 스페인의 호아킨 산체스 로드리게스의 표정은 아직도 우리 기억에 생생하다. “나는 골을 막지 않는다. 팀의 패배를 막을 뿐이다”라는 명언을 남기고 지난해 서른아홉의 나이로 은퇴한 당시 동료 골키퍼 이케르 카시야스와 동갑이었던 그의 표정과 몸짓에서 자신감이라곤 전혀 찾아볼 수 없었다. 월드컵이 끝난 그해 말 호아킨은 “대회가 끝난 뒤 3개월 동안 3만 번이나 실축 상황을 곱씹은 뒤에야 악몽에서 완전히 벗어날 수 있었다”고 고백했다. 그는 현재 스페인 프리메라리가 최고령 선수로 레알 베티스에서 선수 생활을 이어 가고 있다. 2010년 독일 분데스리가 함부르크SV에서 프로 생활을 시작, 지난 8일 리즈 유나이티드전에서 1골을 보태 지금까지 157골이나 작성한 손흥민은 호아킨의 경우와는 확연히 다르지만 언제부턴가 페널티킥의 압박에 시달려 온 게 사실이다. 독일의 축구통계사이트 ‘트랜스퍼마르크트’에 따르면 손흥민은 지금까지 모두 9차례의 페널티킥 중 5번밖에 성공하지 못했다. 올림픽 대표팀을 제외하면 성인 무대에선 딱 절반이다. 최근 두 시즌 연속 잉글랜드 프리미어리그에서 사우샘프턴을 상대로 페널티킥을 성공했지만 그전까지 5차례 기회를 얻은 A매치에서는 세 번이나 득점 기회를 날릴 만큼 ‘징크스’에 시달렸다. 특히 2018년 코스타리카와 우루과이로 이어진 두 차례의 A매치에서 내리 페널티킥 득점에 실패한 뒤에는 “다음부터는 PK를 차고 싶지 않다. 다른 선수가 찼으면 좋겠다”며 스스로 대표팀 키커 자리를 내려놓았다. 손흥민이 새 기록을 작성한 8일 스위스의 과학저널 ‘프런티어스 인 컴퓨터 사이언스’에 실린 흥미로운 연구 결과가 눈길을 끈다. 네덜란드 트벤테대학 연구팀은 자신들의 논문에서 “실험 자원자 22명의 페널티킥 직전 뇌 활동을 ‘기능 근적외선 분광 측정’(fNIRS)이란 기술로 살펴봤더니 심리적 압박 정도에 따라 뇌의 관련 영역이 순차적으로 활성화됐다”고 밝혔다. 연구진은 “특히 극심한 불안감 때문에 페널티킥을 실축한 사람은 ‘장기적 사고’(long-term thinking)에 관여하는 뇌의 특정 부분, 즉 전두엽 피질의 활성 정도가 더 컸다”고 덧붙였다. 손흥민은 리그 17호 골로 차범근의 유럽 단일리그 한 시즌 최다 골(17골)과 어깨를 나란히 했다. 토트넘 구단 역대 다섯 번째 통산 70골을 터뜨린 선수로도 이름을 올렸다. 자신의 빅리그 13번째 시즌을 최고의 시즌으로 만든 손흥민에게 이제 남은 건 그동안 부족했던 2%를 채우는 일이다. 그동안 쌓아 올린 화려한 기록이 ‘꺼림칙한’ 페널티킥 때문에 빛이 바랠 수는 없기 때문이다. cbk91065@seoul.co.kr
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