낮 기온이 30도를 웃도는 여름철이 다가온다. 내 몸의 열을 제대로 관리하지 못하면 온열질환에 노출되기 십상이다. 코로나19 확산으로 사람이 많은 곳에서 답답하다고 마스크를 벗을 수도 없다. 자칫 생명까지 위협할 수 있는 각종 온열질환의 증상과 대처법을 알아본다.질병관리본부에 따르면 지난 12일을 기준으로, 이전 한 달 사이 온열질환으로 응급실을 찾은 사람은 130명이다. 지난해 같은 기간 105명에 비하면 24% 가까이 늘었다. 남성이 91명, 여성이 39명이다. 50대가 26명으로 가장 많았고, 60대(25명), 40대(22명) 순이다. 직업별로는 단순노무종사자가 33명, 무직 25명, 농림어업 종사자 22명 순이었다. 논밭이나 작업장에서 발생한 사례가 70건에 달했다. 온열질환 감시체계를 운영하기 시작한 2011년 이후 온열질환자가 가장 많았던 해는 2018년이다. 그해 온열질환자는 4526명, 그로 인한 사망자는 48명이었다. 전년도인 2017년에는 온열질환자가 1574명, 사망자가 11명 발생했다. 코로나19가 유행하는 올여름에는 특히 마스크 착용으로 무더위에 지치지 않도록 주의해야 한다. N95 마스크나 KF94 마스크를 제대로 착용한 상태로 1시간 이상 지나면 마스크 속 이산화탄소 농도가 증가해 건강한 사람이라도 호흡 불편이나 두통이 발생할 수 있다. 이기헌 분당서울대병원 가정의학과 교수는 “때때로 적절한 공간에서는 마스크를 벗었다가 다시 착용하는 것만으로도 답답함을 피할 수 있다”면서 “다만 마스크를 벗을 때 마스크 겉면의 오염된 부분을 손으로 만지지 않도록 주의해야 한다”고 조언했다. 보호구를 착용한 의료진은 온열질환에 더욱 취약할 수밖에 없다. 강형구 한양대병원 응급의학과 교수는 “보호구를 착용하면 땀이 증발하지 않고 피부를 통한 열발산이 어려워 체온이 오르는 경우가 많다”면서 “특히 화장실 가기가 번거로워 수분 섭취를 줄이다 보면 탈진하기 십상이다”고 지적했다. 방역 일선의 의료진이 온열질환을 예방하려면 보호구를 착용하는 공간에 냉방기를 설치하고, 그게 어렵다면 천막을 쳐서라도 환기가 잘되는 그늘을 만들어 줘야 한다. 기온이 오를 때는 짧은 시간 근무하고 자주 교대하는 방식으로 보호구 착용 시간을 줄이는 것도 온열질환으로부터 의료진을 보호하는 방법이 될 수 있다. 우리 주변에서 볼 수 있는 온열질환은 다양하다. 열사병, 열탈진(일사병), 열경련, 열실신, 열부종, 열발진(땀띠), 일광(日光)화상 등이 있다. 가장 위험한 온열질환은 열사병이다. 내 몸이 감당할 수 없을 정도의 열을 장시간 받아 체온 조절 기능이 손상되면서 발생한다. 체온을 조절하지 못해 땀이 나지 않고 피부가 건조해진다. 체온이 40도를 넘어 근육과 장기가 손상되기도 한다. 어지럼증과 의식저하, 두통, 무력감 등이 나타나며 심하면 의식을 잃기도 한다. 이덕철 세브란스병원 가정의학과 교수는 “열사병은 사망으로 이어질 수 있는 응급질환”이라면서 “119 구급대원이 도착하기 전까지 환자를 시원한 장소로 옮기되, 물을 먹이는 행위는 위험하니 삼가야 한다”고 강조했다. 열탈진은 주로 덥고 습기가 많은 날에 땀을 많이 흘리는 일이나 운동을 한 뒤 생긴다. 열사병과 달리 체온이 비정상적으로 높아지진 않는다. 보통 37.7도 이상, 40도 이하로 나타난다. 열탈진 환자는 어지럼증이나 구역질, 두통, 근육 경련과 함께 심한 피로감과 무력감을 호소한다. 평소 이뇨제나 항히스타민제, 베타차단제 등을 먹고 있거나 고도 비만인 사람, 영양 상태가 좋지 않은 사람은 더 조심해야 한다. 김선영 경희대병원 가정의학과 교수는 “고온다습한 환경에서 두꺼운 옷을 입고 일하는 소방관, 건축현장 노동자 등은 각별히 주의해야 한다”면서 “냉방시설이 열악한 환경에서 생활하는 노인들은 폭염이 오기 전에 미리 대비하는 게 좋다”고 말했다. 무더위에 장시간 운동을 한 뒤 근육 경련이 생기면 열경련을 의심해 봐야 한다. 땀을 많이 흘렸을 때 전해질이 포함되지 않은 물만 섭취하게 되면 저나트륨증이 올 수 있고 이때 근육경련이 생기기 쉽다. 시원한 그늘에서 쉬면서 근육을 풀어준다. 1시간 넘게 경련이 계속되거나 심장질환을 앓고 있는 사람, 평소 저염분 식이요법을 하는 사람은 바로 응급실을 방문해 진료를 받는 게 좋다. 심한 더위에 잠시 정신을 잃는 현상은 열실신이라 한다. 과거 학교 운동장에서 조회를 오래 할 때 쓰러지는 학생들이 있었는데 이런 경우가 대표적인 열실신 사례에 해당한다. 고온으로 팔, 다리 등에 혈액을 운반하는 말초혈관이 확장되고 탈수 증상이 생기면서 뇌로 충분한 양의 혈액이 공급되지 않아 발생한다. 선우성 서울아산병원 가정의학과 교수는 “노약자가 푹푹 찌는 더위에 노출되면 외부 온도에 적응하지 못해 가벼운 실신 증상이 나타나기도 한다”면서 “시원한 그늘을 찾아 호흡이나 맥박에 주의하면서 머리를 낮게 해주고 증세가 심하면 수액을 보충해 줘야 한다”고 밝혔다. 열부종은 더위에 노출됐을 때 발목이나 손가락이 붓는 증상을 말한다. 혈액 순환이 원활하지 않은 노인이나 기저질환자에게 많이 발생한다. 추운 곳에 있다가 갑자기 더운 곳으로 옮겼을 때도 잘 생긴다. 저절로 좋아질 수도 있지만 심하면 압박스타킹 착용 등으로 치료하기도 한다. 시원한 장소로 옮겨 평평한 곳에 눕히며, 부종이 발생한 부위를 심장보다 높게 올린다. 평소 과도한 나트륨 섭취를 피하고 실내외 온도차가 5~7도 이상 나지 않도록 조절하면 예방에 도움이 된다. 주변에서 흔히 볼 수 있는 열발진이 생겼을 때는 우선 붉은 뾰루지와 물집 주변의 환부를 시원하고 건조하게 유지하면서 발진용 연고나 분말 가루 등을 발라준다. 피부가 빨갛게 달아오르며 통증이 생기고, 심하면 얼굴이나 팔, 다리가 붓고 물집이 생길 때는 일광화상을 의심한다. 뜨거운 햇빛에 장시간 노출되면서 자외선의 영향을 받아 피부에 염증이 생기는 현상이다. 이런 증상이 생겼을 때는 우선 찬물로 찜질을 해준다. 통증이 심하면 진통제를 복용해야 한다. 일광화상을 예방하려면 구름이 없는 맑은 여름에는 오전 11시부터 오후 3시 사이에 가급적 외출을 삼가는 게 좋다. 그 이외 시간에는 외출 30분 전에 일광차단제(선크림)를 바른다. 세종 박찬구 선임기자 ckpark@seoul.co.kr

DGIST 대학원생들이 한국연구재단에서 지원하는 ‘2020 이공분야 학문후속세대지원사업’의 박사과정생 연구장려지원금 부문에 선정됐다. 선정된 학생들은 로봇공학전공 최정현, 뉴바이올로지전공 노현철, 뇌·인지과학전공 주빛나, 정민석 학생 등 모두 4명이다. 모두 박사과정에 재학 중으로, 자신만의 연구주제를 구상, 이에 관한 계획과 역량을 다방면에서 평가받아 선정됐다. 이들은 향후 2년간 자신만의 연구를 진행할 수 있는 전폭적인 지원을 받게 된다. 최정현 학생은 ‘소형 모빌리티의 주행거리 향상을 위한 모델예측 제어기반의 구동·조향 토크 최적분배 알고리즘’에 대한 연구를 진행하게 된다. 이 연구는 전기 자동차 및 다른 소형 모빌리티의 주행거리 향상에 관한 연구로써, 최정현 학생은 향후 주행에 대한 수학적 모델을 도출하고 모델예측 제어를 기반으로 하는 주행제어 관련 연구를 진행하게 된다. 노현철 학생은 다양한 대사질환들과 밀접한 관계가 있는 ‘미접힘 단백질 반응(UPR, Unfolded Protein Response)’을 매게하는 ‘XBP1s 단백질’에 대한 연구를 진행할 예정이다. 노현철 학생은 해당 단백질이 대사 활동 조절에 미치는 영향에 대한 연구와 이에 따라서 비만에 미치는 영향까지도 알아볼 계획이다. 주빛나 학생은 뇌의 여러 부위 중 현재까지 많은 연구가 진행된 적이 없던 ‘후두정피질’에 대한 연구를 진행하게 된다. 특히 후두정피질의 기능과 신경회로망 작동원리에 대한 연구를 다방면에서 진행해 사고로 인해 트라우마를 겪는 인간의 신경회로망 작동 방식 규명에 대한 연구를 진행 할 계획이다. 정민석 학생은 뇌의 ‘해마’ 신경회로에 대한 외상후 스트레스 증후군(PTSD, Post-Traumatic Stress Disorder) 환자들에게서 관찰되는 감정조절 및 인지능력 손상의 상관관계 및 발병기전에 대한 연구를 진행하게 된다. 특히 이러한 연구를 통해 잠재적인 치료기법 개발을 위한 단서를 찾는 연구까지도 함께 수행할 예정이다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

일본팀, 클로자핀 N옥사이드 주입·관찰48시간 Q뉴런 활성화, 동면상태와 유사美팀, 하루 음식 안 주고 신진대사 낮춰생쥐 신경회로서 Q뉴런의 활성화 확인“장기 동면상태에선 이식 장기 손상 막고발병 후 조직 손상 최소화 등 이익 크다” SF영화 역사상 최고의 걸작으로 꼽히는 ‘2001 스페이스 오디세이’(1968)에서 시작해 ‘멜 깁슨의 사랑이야기’(1992), 실베스터 스탤론 주연의 ‘데몰리션맨’(1993), ‘바닐라 스카이’(2001), 에일리언 시리즈, 그리고 2016년 말 개봉한 ‘패신저스’까지 공통점은 뭘까. ‘냉동인간’ 혹은 ‘인공동면’(冬眠)을 소재로 하고 있다는 점이다. SF에서는 수십~수백 광년이 떨어진 곳까지 우주여행을 하거나 불치병에 걸려 과학기술이 더 발전한 먼 미래에 깨어나 치료받기 위한 소재로 쓰인다. 그렇지만 SF에서는 전혀 다른 원리를 갖고 있는 냉동인간과 인공동면을 혼동해 사용하는 경우가 많다. 겨울잠이라고 불리는 동면은 에너지를 아끼기 위한 것이 주요 목적이고 냉동인간은 특정 목적 때문에 생체조직이 상하지 않도록 특수 처리한 상태에서 초저온으로 냉동시켜 장기 보존하는 것이다. 냉동인간 기술을 활용해 사업을 하는 기업들이 전 세계적으로 서너곳이 있지만 냉동만 가능할 뿐 조직 손상 없이 해동시키는 방법은 아직 알고 있지 못하다. 인공동면이나 냉동인간 기술이 성공한 사례는 없다는 말이다. 그렇지만 과학계에서는 냉동보존 기술의 첫 단계로 곰이나 개구리 등 겨울잠 자는 동물들의 동면 원리를 알아내기 위해 끊임없이 노력하고 있다. 이런 가운데 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 6월 11일자에는 설치류를 대상으로 동면과 비슷한 상태를 유발시킬 수 있는 신경세포 회로를 발견했다는 연구 결과 2편이 실려 주목받고 있다.사람은 추운 곳에 오래 노출될 경우 저체온증으로 서서히 의식을 잃고 사망하는 경우가 많다. 그렇지만 겨울잠을 자는 동물들은 날씨가 추워져 먹을 것을 구하기 어려워지면 에너지 소비를 낮춰 체온을 떨어뜨리고 심장도 거의 움직이지 않는 상태로 한철을 보내게 된다. 많은 과학자들이 동면은 뇌 시상하부의 ‘시각교차전(前)구역’이라는 부위에서 온도조절 작용 때문이라고 추측했을 뿐 정확한 메커니즘은 밝혀내지 못한 상태였다. 일본 쓰쿠바대 의대, 국제통합수면의학연구소, 이화학연구소(리켄) 망막재생연구소, 리켄 세포기능역학연구소, 니가타대 뇌연구소, 쓰쿠바 고등연구협회 공동연구팀은 생쥐에게 ‘클로자핀 N옥사이드’라는 화학물질을 주입한 결과 뇌 시상하부에 있는 Q뉴런이라는 지금까지 잘 알려지지 않은 부분이 활성화되면서 48시간 이상 동면 상태와 비슷하게 신진대사 활동이 느려지고 체온이 떨어지는 것을 확인했다. 또 광유전학 기술로 Q뉴런을 자극할 경우에도 동면 상태가 유도되는 것을 관찰했다. 유도동면에서 깨어난 뒤 생쥐들에게서 이상행동이나 조직이나 장기손상은 관찰되지 않았다고 연구팀은 밝혔다. 미국 하버드대 의대 신경생물학과, 신경과학부, 영상·데이터분석센터, 베스 이스라엘 디코니스 의료센터(BIDMC) 내분비·당뇨·대사질환과, 샌디에이고 소재 의료기업 뉴로포토메트릭스 공동연구팀은 일본 연구팀처럼 약물을 주입하는 대신 24시간 동안 음식과 물을 주지 않아 신진대사 활동을 낮춘 뒤 생쥐의 신경회로를 관찰한 결과 역시 Q뉴런이 활성화된다는 사실을 확인했다.이번 연구를 주도한 신경생물학 분야의 세계적 권위자 마이클 그린버그 하버드대 의대 교수는 “인간에게 장기적인 동면 상태를 유도하는 것은 이식을 위해 장기를 손상 없이 보존할 수 있게 해주거나 질병 발생 후 조직손상을 최소화시키는 등 잠재적으로 의학적 이점이 큰 기술”이라며 “이번 연구는 신경회로 자극을 통해 인공동면 유도 가능성을 보여 줬다는 데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오래 기억되는 정보, 습득 1~2초 전에 해마 ‘발화율’ 상승… 인코딩 준비상태 뇌 다른 부분에선 별다른 변화 없어 전문가 “결국 해당 정보에 흥미 갖고 반복·지속 노출이 기억 잘하는 방법”“따뜻한 차와 파삭거리는 빵가루가 입천장에 닿는 순간 갑자기 온몸에 소스라치는 전율이 일었고, 나는 그 자리에 얼어붙어 몸 안에서 일어나고 있는 이상한 현상을 찬찬히 살펴보았다.” 많은 독자들에게 좌절감에 빠지게 만든 마르셀 프루스트의 걸작 ‘잃어버린 시간을 찾아서’의 한 대목이다. 우연한 자극에 의해 의식 저편에 묻혀 있던 기억이 되살아날 수 있음을 보여 주는 대표적인 장면으로 꼽히며 심리학자들은 이런 현상을 ‘프루스트 효과’라고 이름 붙였다. 사실 오래된 기억은 되살리기도 쉽지 않지만 왜곡되는 경우도 많다. 영국 더럼대 심리학과 찰스 퍼니휴 교수는 ‘기억의 과학’이라는 책에서 “진짜 기억과 가짜 기억은 상당히 비슷한 신경적 특징을 나타내며 다양한 편향이 기억에 영향을 미친다”고 지적하기도 했다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억은 많은 부분이 여전히 미지의 영역으로 남아 있다. 이 때문에 기억은 시간여행과 함께 SF에서 가장 많이 다뤄지는 단골 메뉴이다.이런 가운데 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 심리학과, 애리조나주립대 실험심리학과, 뉴멕시코주립대 심리과학과, 샌디에이고 보훈병원, 배로신경과학연구소, 뉴로텍스뇌연구소 공동연구팀은 특정 정보가 기억되거나 기억되려 하기 이전에 이미 해마에서 기억할지 여부를 결정한다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 6월 2일자에 실렸다. 연구팀은 뇌전증 환자 34명을 대상으로 새로운 단어를 학습하도록 하면서 해마, 편도체, 전측대상회, 전전두엽 등 기억에 관여하는 부위의 변화를 뇌파검사와 기능성자기공명영상(fMRI)으로 측정했다. 그 결과 실험대상자들이 쉽게 기억하거나 오랫동안 기억하게 되는 단어들은 보거나 듣기 1~2초 전에 해마의 신경세포(뉴런)의 발화율이 높다는 것이 확인됐다. 해마 이외의 부분에서는 별다른 변화가 나타나지 않은 것으로 나타났다. 대뇌변연계에 위치한 해마는 장기기억과 학습, 감정적 행동을 조절하는 데 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이처럼 정보 노출 전에 해마 뉴런의 발화율이 높아지는 것을 ‘인코딩 준비상태’라고 이름 붙였다. 연구팀에 따르면 인코딩 준비상태는 새로운 기억을 형성하는 데 중요한 뇌 부위인 해마가 선택적으로 활동을 증가시키는 것이다. 정보에 따라 인코딩 준비상태가 달라지는 정확한 메커니즘을 밝혀내기 위해 추가 연구를 진행 중이지만 기억력을 높이기 위해서는 해마를 인코딩 준비상태로 만들어 두는 것이 중요하다고 설명했다. 한편 오스트리아 과학기술연구원 세포신경과학부 연구팀은 단기기억이 형성되는 것은 소뇌와 대뇌 피질의 가장 작은 신경단위인 과립세포가 해마의 피라미드 신경세포로 얼마나 활발하게 신호를 전달할 수 있는가 여부에 달려 있다는 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 6월 2일자에 발표했다. 지금까지 기억은 신경세포들 사이의 신호전달 강화를 설명하는 시냅스 가소성이나 외부 자극으로 인해 생기는 생화학적 변화인 엔그램 개념으로 설명해 왔었다. 시냅스 가소성은 세포 수준 이하의 차원에서, 엔그램은 기억의 전체 메커니즘 차원에서 설명하는 것이었는데 연구팀은 시냅스 가소성과 엔그램 사이의 구조적 상관관계를 설명한 것이다. 존 윅스테드 UC샌디에이고 교수는 “이번 연구들은 신경세포와 신호전달체계가 기억에 어떻게 영향을 미치는지 보여 주는 것”이라며 “결국 흥미를 갖고 해당 정보에 반복적이고 지속적으로 노출되는 것이 기억을 잘하는 방법”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“Today Apple is going to reinvent the phone.”(오늘 애플은 전화기를 재발명할 것입니다.) 2007년 1월 미국 샌프란시스코에서 열린 ‘맥월드 콘퍼런스·엑스포’ 기조연설자로 나선 애플 CEO 스티브 잡스는 검은색 터틀넥 셔츠, 청바지, 운동화 차림으로 사람들 앞에서 이렇게 선언했습니다. 잡스의 선언 뒤 등장한 스마트폰은 더이상 통화나 문자만 하는 장치가 아니게 됐습니다. 애플의 아이폰은 휴대전화 개념과 시장 판도를 바꿔버렸습니다. 터치스크린 기능을 탑재하고 통화뿐만 아니라 음악을 내려받아 들을 수 있고 인터넷 검색까지 할 수 있는 아이폰을 처음 손에 쥐었을 때의 놀라움은 아직도 생생합니다. 스마트폰이 등장한 지 불과 13년밖에 안 됐지만 이제는 전 세계 성인 누구나 1대씩은 가지고 있을 정도로 대중화됐습니다. 물론 스마트폰의 과다 사용 때문에 나타나는 스마트폰 중독 같은 부작용이 사회적 문제가 되고 있기도 합니다. 스마트폰 화면에서 나오는 블루라이트(청색광) 때문에 생기는 건강 문제도 있습니다. 스마트폰 화면뿐만 아니라 컴퓨터, 태블릿PC 등 전자기기 디스플레이에서 방출되는 청색광에 오래 노출되면 안구건조증이 생기고 심할 경우 망막이나 수정체가 손상될 수도 있다고 합니다. 중국 중국과학기술대학 의대 뇌기능 및 질환연구소, 제1부속병원 안(眼)연구센터, 허베이대 생물·식품·환경학부, 쿤밍동물연구소 동물모델·인간질병메커니즘연구소, 안후이대 의대 기초의과학부, 상하이 고등뇌과학연구소, 줄기세포 및 재생연구소 공동연구팀은 밤에 2시간 이상 청색광에 지속적으로 노출될 경우 우울증에 빠지기 쉽다고 3일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지인 ‘네이처 뉴로사이언스’ 2일자에 실렸습니다. 연구팀은 사람으로 치면 성인에 해당되는 생후 2~4개월 된 생쥐 20마리를 대상으로 오전 8시부터 오후 8시까지는 깨어 있고 나머지 시간은 잠을 자도록 훈련을 시켰습니다. 연구팀은 이 중 10마리는 3주 동안 잠들기 전 두 시간 동안 450㎚ 파장의 청색광에 노출시켜 깨어 있는 시간이 14시간이 되도록 했습니다. 나머지 10마리는 청색광에 노출시키지 않고 낮과 밤이 12시간씩 균형을 이루도록 했습니다. 청색광에 지속적으로 노출된 생쥐들은 일반 생쥐에 비해 미로나 밀폐된 공간에서 빠져나오는 탈출행동이 감소하고 설탕물이나 당분 함유 음식도 선호하지 않고 움직임이 줄어드는 등 전형적인 우울 증상이 늘어나는 것으로 확인됐습니다. 연구팀은 생쥐들이 청색광으로 인한 우울증에서 빠져나오는 데는 청색광에 전혀 노출되지 않는 상태가 3주 이상 이어져야 한다는 것도 확인했습니다. 어두운 밤, 인공 조명은 망막의 특정 유형 광수용체와 측좌핵 같은 뇌 부위와의 연결을 차단시키기 때문이라고 연구팀은 해석했습니다. 이불 속에 들어가 잠들기 전 ‘잠깐만’이라고 스마트폰을 만지작대다 보면 1~2시간은 금세 지나가는 경험을 누구나 했을 것입니다. 잠들기 어렵다고 스마트폰을 들었다가는 불면증은 물론 우울증까지 올 수 있으니 자제할 필요가 있을 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환 치료에 단초를 마련할 것으로 기대되는 세포소기관 소통조절에 관여하는 단백질을 찾아냈다. 한국뇌연구원, 서울대, 포스텍 공동연구팀은 세포소기관인 미토콘드리와 소포체를 연결하는 막인 ‘MAM’을 만드는데 관여하는 단백질을 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 세포 안에는 다양한 세포 소기관이 존재하면서 막으로 된 접촉부위를 통해 소통한다. 특히 세포내 에너지 공장이라고 불리는 미토콘드리아와 단백질을 만들어 세포 곳곳에 전달하는 소포체를 연결하는 MAM에 위치한 단백질은 세포 내 지질대사와 자가포식 등 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 미토콘드리아와 소포체가 만나면 MAM이 만들어져 칼슘 이동통로가 되는데 이 때 미토콘드리아로 칼슘이 과도하게 유입될 경우 미토콘드리아의 기능이 떨어지면서 각종 질병이 발생한다. 특히 퇴행성뇌신경질환 환자들의 유전자 변성이 해당 부위에서 많이 발견되고 있다. 연구팀은 MAM 단백질 구조를 분석하는데 필요한 새로운 방법을 고안해 인간 세포에서 MAM을 구성하는 115개의 단백질을 발견했다. 또 대면적 3차원 전자현미경으로 세포내 MAM 부위를 3차원으로 관찰한 결과 FKBP8 단백질이 MAM에서 칼슘수송에 필수 요소라는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구로 퇴행성뇌신경질환 공통 원인으로 알려진 미토콘드리아의 칼슘 증가현상을 조절할 수 있는 단백질을 발견함으로써 알츠하이머병, 파킨슨병 등의 치료제 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 평가받고 있다. 정민교 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구결과는 세포소기관 사이의 네트워크가 제대로 이뤄지지 않으면 질병이 발생하는데 이에 관여하는 단백질을 정확하게 밝혀냄으로써 미토콘드리아 손상을 지연하거나 막을 수 있는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

초파리는 여러모로 신기한 곤충이다. 작은 크기에도 불구하고 과일 썩는 냄새를 기막히게 잘 포착하고 인간에게 쉽게 잡히지 않을 만큼 비행 능력도 뛰어나다. 과학자에게 초파리의 뛰어난 감각 기관과 생각보다 복잡한 행동을 할 수 있는 작은 뇌는 흥미로운 연구 대상이다. 쥐 같은 다른 실험동물보다 단순한 뇌를 지니고 있지만, 크기에 비해 복잡한 행동이 가능해 뇌의 기능을 연구하는데 제격이기 때문이다. 호주 맥쿼리 대학 연구팀은 호주에 서식하는 퀸즐랜드 초파리(Queensland Fruit Fly, 학명·Bactrocera tryoni)이 뛰어난 후각을 이용해서 천적을 피할 수 있는지 연구했다. 퀸즐랜드 초파리는 실험용으로 자주 사용되는 초파리(학명’Drosophila melanogaster)의 먼 친척으로 호주에서는 과일의 해충이다. 연구팀은 자연 상태의 천적인 거미 3종과 개미 1종, 그리고 천적 관계가 아닌 다른 곤충의 냄새를 자극으로 주고 퀸즐랜드 초파리의 행동을 관찰했다. 초파리의 행동은 단순 움직임, 먹이 찾기, 짝짓기, 알 낳기 등 네 가지 형태로 나눠 그 활동 정도를 세부적으로 기록했다. 연구 결과 흥미롭게도 퀸즐랜드 초파리가 천적의 종류에 따라 다르게 행동한다는 사실이 밝혀졌다. 예를 들어 밤에 주로 사냥하는 천적의 냄새가 나면 퀸즐랜드 초파리는 움직임을 줄여 천적에 포착될 가능성을 줄인 반면 낮에 주로 사냥하는 천적을 만나면 빠르게 움직여 자리를 피했다. 어떤 형태의 천적이든 냄새가 나면 퀸즐랜드 초파리는 먹이 구하기, 짝짓기, 알 낳기를 모두 중단하고 생존을 모색했다. 이 연구에서 가장 흥미로운 사실은 실험에 사용된 퀸즐랜드 초파리가 모두 실험실 환경에서 키운 것으로 자연 상태에서 천적과 마주친 적이 없었다는 것이다. 따라서 퀸즐랜드 초파리의 행동은 학습이 아니라 유전자에 의한 것으로 추정된다. 퀸즐랜드 초파리 입장에서는 본능으로 각인된 천적에 대한 두려움인 셈이다. 연구팀은 유전자가 행동을 조절하는 상세한 기전은 밝히지 못했지만, 학습이 아닌 유전자로 천적에 대한 행동을 조절하는 것은 매우 타당한 생존 전략이다. 물론 초파리도 학습은 가능하지만, 짧은 수명을 지닌 작은 곤충이 부모나 동료로부터 생존 기술을 배우는 일은 불가능하다. 그렇다고 천적에 잡혀보면서 시행착오를 통해 어떻게 하면 피할 수 있는지 배울 수도 없는 노릇이다. 이 연구는 작은 뇌를 지닌 초파리에게도 천적에 맞춰 대응할 수 있는 자신만의 방법이 있다는 사실을 보여준다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

‘600만불의 사나이’는 1970년대 어린 시절을 보냈던 40~50대의 기억 속에 남아 있는 대표적인 미국 드라마이다. 어린이들이 주인공을 흉내내다가 다치거나 죽는 일이 자주 발생해 사회적 문제가 됐던 미드이기도 하다.미국항공우주국(NASA) 소속 우주비행사 스티브 오스틴 대령이 시험비행 중 추락해 한쪽 눈과 팔, 두 다리를 잃는 중상을 입게 됐는데 과학정보국이라는 곳에서 추진한 첫 번째 사이보그 요원으로 다시 태어나 위험한 임무에 투입되는 내용이다. 주인공이 이식받은 인공 눈은 20배 줌과 열감지기능을 갖추고 있어 독수리처럼 멀리 떨어져 있는 글자를 읽을 수 있는 것은 물론 캄캄한 밤에도 대낮처럼 볼 수 있다. 최근 케이블 채널에서 방영된 드라마 ‘루갈’에서도 첨단 생명공학 기술로 만들어진 인공 눈을 장착한 주인공이 등장한다. 여기에 등장한 인공 안구는 증강현실(AR) 기술이 더해져 데이터베이스에 접속해 각종 정보를 즉시 눈앞에 띄워 주기도 한다. 중국 홍콩과학기술대 전기정보공학과, 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 전기공학 및 컴퓨터과학과, 로렌스 버클리 국립연구소 재료과학분과 공동연구팀은 SF에 등장하는 수준까지는 아니지만 사람의 눈 구조와 유사하면서도 높은 해상도와 시야각을 확보할 수 있는 인공 눈을 개발하고 그 결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 21일자에 발표했다. 사람의 눈은 넓은 시야각과 높은 해상도를 갖고 있으며 빛에 매우 민감하게 반응한다는 특징을 갖고 있다. 이는 돔 형태의 망막과 1㎠당 1000만개가 넘는 광수용체 덕분이다. 로봇공학과 생체공학 분야에서 사람의 눈과 비슷한 인공 안구 개발 시도가 성공하지 못하고 있는 이유도 이런 망막의 형태와 복잡한 구조 때문이다. 지금까지 시도된 인공 안구는 환자의 눈에 인공 망막을 심고 이와 연결된 안경으로 망막 신경세포를 자극해 이미지를 볼 수 있게 하는 방식이 많았다. 또 사람의 눈과 비슷한 형태로 만든 것도 있기는 하지만 해상도가 떨어지거나 시야각이 좁고 내구성이 약하다는 문제가 있었다. 연구팀은 태양전지를 만들 때 활용되는 페로브스카이트라는 물질을 이용해 밀도가 높고 가벼울 뿐만 아니라 빛에 민감한 나노와이어로 연결된 반구형 인공 안구를 개발했다. 연구팀이 개발한 인공 눈은 알루미늄으로 만들어진 안구 가운데에 렌즈가 고정돼 수정체를 대신하고 이온성 액체로 채워져 있으며 뒤쪽에는 인공망막이 설치돼 있다. 인공망막에는 광수용체 세포를 모방한 나노와이어가 배열돼 있으며 액체금속선이 신경섬유를 대신하게 되는 것이다. 액체금속선은 인공망막의 나노와이어에서 받은 신호를 뇌로 전송하는 신경섬유를 모방한 것이다.이렇게 만든 인공눈은 알파벳 문자를 정확하게 인식할 수 있음을 연구팀은 확인했다. 이번에 만든 인공 눈은 개념증명장치이기 때문에 100픽셀 정도이며 픽셀당 3개의 나노와이어가 연결돼 있어 해상도가 낮았다. 그렇지만 연구팀은 나노와이어 밀도를 사람 눈에 있는 광수용체보다 최대 10배 이상 늘릴 수 있는 만큼 사람의 눈보다 높은 해상도를 가질 수 있다고 설명했다. SF에 등장하는 인공 안구처럼 사람의 눈보다 훨씬 우수하게 제작할 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 지용 판 홍콩과기대 교수(나노재료과학)는 “이번에 개발된 인공 안구 기술은 사람의 눈 구조를 모방해 시각장애를 겪는 사람은 물론 로봇 공학이나 관측 장비 등 다양한 활용이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

5~6년 전 미국 하버드대 마이클 샌델 교수의 ‘정의란 무엇인가’라는 책이 인기를 끌었습니다. 그 덕분에 ‘아이비리그 3대 명강의’라는 소개와 함께 예일대 셸리 케이건 교수의 ‘죽음이란 무엇인가’와 하버드대 탈 벤 샤하르 교수의 ‘행복이란 무엇인가’라는 책도 주목받았습니다. 정의, 행복, 죽음은 항상 사람들의 관심을 끄는 주제입니다. 특히 ‘행복’은 많은 사람들이 태어나 죽을 때까지 추구하는 삶의 목표이기도 합니다. 시중에 나와 있는 수많은 자기개발서나 심리학 책, 동영상, 강의들이 ‘어떻게 행복한 삶을 살 수 있을까’에 대해 이야기하고 있지만 자신이 지금 충분히 행복하다고 자신있게 이야기하는 사람은 많지 않은 것 같습니다. 최근 뇌과학이 발전하면서 우리가 머릿속으로만 생각했던 막연한 개념들이 과학적으로 밝혀지고 있으며 실현방법도 좀더 구체적으로 제시되고 있습니다. 행복도 마찬가지입니다. 미국 마이애미대 심리학과, 컬럼비아대 의대, 뉴욕대 심리학과, 신경과학센터 공동연구팀은 새롭고 다양한 경험이 뇌를 젊게 유지해 줄 뿐만 아니라 행복감도 높여 준다고 20일 밝혔습니다. 이런 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 19일자에 실렸습니다. 연구팀은 뉴욕과 마이애미에 거주하는 18~31세의 건강한 성인남녀 132명을 대상으로 3~4개월 동안 출퇴근을 할 때, 식료품점이나 약국, 식사장소를 갈 때나 운동을 할 때 되도록이면 평소 이용하던 길과 다른 경로를 선택해 이동하도록 했습니다. 연구팀은 GPS 추적을 통해 새로운 길을 선택해 이동하는지를 확인하고 실험대상자들이 자신의 감정적 상태를 문자메시지로 보고하도록 하는 한편 주기적으로 fMRI(기능성 자기공명영상)로 뇌 활성화 부위를 측정했습니다. 그 결과 새로운 경로를 찾아 이동하는 사람들은 ‘행복하다’, ‘흥분된다’, ‘재미있다’ 등의 감정을 많이 느끼는 것으로 확인됐으며 평소 같은 경로를 선택하는 사람들은 별다른 감정을 느끼지 못하거나 ‘지루하다’, ‘우울하다’ 등의 감정을 느끼는 것으로 보고됐습니다. 실제로 새로운 길을 찾아나서는 사람들은 fMRI 측정에서도 장기기억과 공간개념, 감정적 행동을 조절하는 해마와 행복감을 느끼는 뇌부위들이 활성화되는 것이 관찰됐다고 합니다. 캐서린 하틀리 뉴욕대 교수는 “긍정적이고 행복한 감정은 일상생활에서 쉽게 경험하지 못한 다양하고 새로운 일에 도전함으로써 만들어질 수 있음을 보여 준 연구”라고 설명했습니다. 그동안 새롭고 다양한 도전의 대명사는 낯선 세계로의 여행이었습니다. 코로나19가 전 세계를 휩쓸고 있는 요즘은 해외여행은커녕 국내여행도 조심스러운 것이 사실입니다. 이런 상황은 예방백신이나 치료제가 나와 인류가 코로나19를 완전히 정복하기 전까지는 계속될 것입니다. 행복이라고 하면 먼 나라로 여행을 하거나 복권 당첨처럼 거창한 일들을 떠올리기 쉽습니다. 그렇지만 이번 연구는 일상을 뒤흔들 정도의 큰 변화가 아닌 타인이 보기에 ‘애걔’라고 할 정도의 작은 변화만으로도 충분히 긍정적이고 행복한 감정상태를 만들 수 있음을 과학적으로 증명하고 있습니다. 평소 다른 사람의 시선 때문에, 아니면 시간이 없다는 핑계로 못했던 아주 사소한 일을 찾아 변화를 줘 보는 것은 어떨까요. 행복도 작은 발걸음으로 시작되는 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

툭 하면 비밀번호를 잊어버린다. 비밀번호를 휴대전화 메모지에 적어 놓지만 적어 놨다는 사실조차 깜빡깜빡한다. 혹시 치매의 전조 증상이 아닌지 생각하면 우울해진다. 일상생활에서 한번쯤 겪어 봤음직한 일이다. 건망증과 경도인지장애, 치매에 대해 알아본다.건망증은 한꺼번에 여러 가지 일들을 기억해야 하지만 기억 용량이 상대적으로 부족할 때 나타나는 현상이다. 치매는 어떤 기억을 영원히 상실하는 질환이지만, 건망증은 일시적으로 잊어버리는 노화현상으로 볼 수 있다. 우울증이나 불안 신경증, 불면증, 폐경 후 증후군 같은 질환을 가지고 있거나 기억해야 할 일이 많고 걱정거리도 많은 중년에게서 자주 나타난다. 김희진 한양대병원 신경과 교수는 “기억이란 정보를 받아들이면 그중에서 중요한 순서대로 입력해 뇌에 저장하는 과정이다. 집중력이 떨어져 정보를 선택적으로 집중하지 못해 건망증 증상을 호소하는 사례가 많다”고 말했다. ●경도인지장애는 기억력에만 문제 발생 건망증은 병이 아니라는 점에서 경도인지장애와 구별된다. ‘잊어버리는 것을 내가 먼저 아느냐, 남이 먼저 아느냐’가 둘을 구분하는 데 가장 손쉬운 방법이다. 내가 먼저 알면 건망증, 남이 먼저 이상하다고 생각하면 경도인지장애나 치매를 의심해야 한다. 예를 들면 친구와 만나기로 한 약속을 잊어버렸을 때 건망증은 ‘맞아, 미안해’라고 기억을 해낸다. 하지만 경도인지장애는 약속한 일 자체에 대한 기억을 상기시켜도 기억을 해내지 못한다. ‘우리가 약속 전화를 했다고?’라는 반응을 보인다. 실제 경도인지장애를 앓으면서도 건망증으로 오인하는 경우도 있다. 건망증으로 불편을 겪는 50대 주부는 혹시하는 심정으로 병원을 찾았다. 최근 들어 종종 약속을 깜박하고 잊어버리거나 아파트 현관 비밀번호가 생각이 나지 않아 불편을 겪는다고 호소했다. 주변에서는 ‘단순한 건망증’이라고 위로했지만, 증세가 심해져 일상생활까지 불편해지자 겁이 났다고 했다. 병원 진단은 경도인지장애였다. 경도인지장애란 같은 연령대에 비해 인지기능, 그중에서도 특히 기억력이 떨어지는 특징을 보인다. 박정미 강동경희대병원 한방내과 교수는 “건망증은 단순히 잊어버린 것이고 경도인지장애는 어떤 사건을 잊은 상황 자체가 기억이 나지 않는 것”이라고 설명했다. 치매는 기억력 저하와 함께 심리행동 문제, 인격 변화 등의 증상을 동반하지만, 경도인지장애는 판단력, 지각능력, 추리능력, 일상생활 능력 등은 거의 변화가 없지만 기억력에만 문제가 생긴다. 흔히 ‘깜빡깜빡한다’라고 표현하는 건망증과는 다르다. 아직은 치매가 아니지만 정상 노화와 치매의 중간 단계쯤으로 볼 수 있다. 예를 들면 경도인지장애를 앓는 경우, 며칠 전에 들었던 얘기를 잊어버려 같은 질문을 반복하거나 귀띔을 해주어도 알지 못하고 어떤 일이 일어났다는 사실 자체를 기억하지 못한다. 기억력이 나빠진다는 사실을 자신이 모르거나 부인하고, 시간이나 장소, 사람에 대한 기억이 흐려진다. 전화를 대신 받고도 그 내용을 전해 주지 않거나 돈 계산을 잘못해 거스름돈을 줄 때 실수하는 증상이 나타나기도 한다. 건강보험심사평가원에 따르면 경도인지장애로 병원을 찾은 환자는 지난 5년 사이 2배 이상 늘었다. 2013년 8만 5140명에서 2017년 18만 1841명으로 증가했다. 2017년 기준으로 여성이 12만 4582명으로 남성보다 2배 정도 많았다. 박 교수는 “치매나 경도인지장애는 노화나 스트레스가 원인”이라면서 “인구의 고령화가 빨라지고 경쟁사회에서의 스트레스가 많아지면서 대표적인 노인성 질환인 치매나 경도인지장애 환자가 급격히 늘고 있다”고 말했다. 김상윤 분당서울대병원 신경과 교수는 “경도인지장애나 치매는 그 자체가 특정 질환을 의미하는 것은 아니다”라고 전제하고 “사회생활이나 직장생활에 지장이 있을 정도로 인지기능장애가 심한 경우가 치매라면, 경도인지장애는 인지 기능의 장애는 있지만 그 나이와 교육 수준에 맞는 사회생활이나 직장생활에 큰 지장이 없는 정도를 말한다”고 설명했다. 치매와 마찬가지로 경도인지장애도 많은 원인에 의해 발생할 수 있기 때문에 진찰과 검사가 필요하다. 자칫 경과가 나빠져 치매로 진행될 수도 있기 때문이다. 치매는 특정 질병을 일컫는 말이 아니다. 뇌의 질환으로 생기는 만성 증후군 가운데 하나다. 기억력이나 사고력, 이해력, 학습·계산 능력, 언어 및 판단력 등을 포함하는 뇌 인지기능의 장애를 말한다. 근래 들어 치매를 앓는 연령층이 낮아져 ‘젊은 치매’라는 말도 나온다. 45세에서 65세 미만의 나이에 발생해 ‘초로기(중년) 치매’라고도 한다. 김희진 교수는 “젊은 나이에 발병한 원인에 대해 확실하게 밝혀진 바는 없지만, 정신적인 스트레스와 치매 가족력, 중금속 등 각종 유해환경 노출, 나쁜 생활습관이 초로기 치매의 빈도를 증가시키는 것으로 본다”고 말했다. 디지털 기기에 지나치게 의존하는 생활 습관이나 각종 성인병도 원인으로 지목된다. 혈관성 치매는 65세 이상 노인에게 주로 발병하는 알츠하이머병과 달리 뇌혈관 질환이 누적돼 나타나는 증상이다. 고혈압이나 당뇨병, 고지질증, 심장병 환자나 흡연자, 비만인 사람들에게서 많이 나타난다. 습관적인 과음도 뇌세포를 파괴해 알코올성 치매를 일으킨다. 하루 술을 6잔 이상 마시는 사람은 술을 전혀 마시지 않는 사람에 비해 치매 발병 위험이 1.5배 증가한다는 조사 결과도 있다. ●고혈압·당뇨 환자 혈관성 치매 ‘고위험’ 치매를 막기 위해서는 ‘3다(多) 3불(不)’ 예방법이 권장된다. 많이 읽고, 많이 씹고, 많이 걷는다. 하루 1시간 이상의 독서나 신문 읽기는 두뇌 회전에 도움이 된다. 글을 자주 쓰는 것도 좋은 습관이다. 편지에 구사된 단어가 다양하고 풍부할수록 치매가 적다는 연구 결과도 있다. 많이 씹으면 뇌혈류를 증가시키고 인지 기능을 높여 준다. 혼자서도 쉽게 할 수 있는 하루 30분 이상 ‘빠른 걷기’ 운동을 실천한다. 윤영철 중앙대병원 신경과 교수는 “알츠하이머병 치매는 뇌만의 문제가 아니라 전신 건강 상태와 관련이 있기 때문에 생활 습관을 개선하는 것만으로도 알츠하이머병 치매의 절반 정도를 예방할 수 있다”고 강조했다. 세종 박찬구 선임기자 ckpark@seoul.co.kr

사건 이후 푸에블라 주 정부는 문제의 주류를 판매한 상점을 폐쇄하고 약 200ℓ의 술을 압수했다. 술에는 생소한 이름인 ‘레피노’라는 상표가 붙어 있었는데 이는 ‘매우 좋다’라는 의미인 것으로 알려졌다. 코로나19로 주류판매가 금지된 멕시코에서 ‘불량밀주’ 사망사고가 잇따르고 있다. AFP통신에 따르면 최근 몇 주간 멕시코에서 메탄올이 섞이 밀주를 마시고 숨진 사람은 최소 138명에 달한다.특히 가장 많은 인명피해가 발생한 푸에블라주 치콘쿠아우틀라시에서는 지난 10일부터 현재까지 53명이 밀주를 마시고 사망했다. 시 당국은 이들이 장례식장에서 공업용 메탄올이 섞인 불량주를 마셨다가 변을 당한 것으로 보고 있다. 모렐로스주와 동부 유카탄주, 베라크루스주에서도 밀주로 인한 사망자가 쏟아졌다. 보도에 따르면 모렐로스주에서는 불량밀주를 함께 나눠마신 주민 15명이 모두 사망했다. 경찰은 사건현장에서 상표가 부착되지 않은 20ℓ짜리 술항아리 다섯 개를 압수했다. 지난달 말에는 할리스코주에서 사탕수수로 담근 값싼 밀주를 나눠 마신 주민 25명이 목숨을 잃었다.멕시코 정부는 코로나19 사태 이후 비필수적 활동을 중단시켰다. 코로나맥주 브랜드를 보유한 모델로그룹과 솔 맥주를 만드는 하이네켄도 모두 공장 문을 닫았다. 보유하고 있던 맥주 재고는 한달 만에 고갈됐으며, 일부 지역에서는 맥주 값이 두 배 이상 껑충 뛰었다. 그러자 일부 주민들은 불법으로 직접 술을 만들어 먹기 시작했다. 밀주를 전문으로 하는 폭력 조직도 당국의 감시를 피해 메탄올을 판매하고 있다. 그러나 메탄올은 정상 주류에 포함된 에탄올과 달리 독성이 강하다. 잘못 마셨다간 가슴 통증과 메스꺼움, 호흡곤란이 일어나며 심하면 장기 기능이 둔화되고 뇌 손상이 일어나 의식불명에 이를 수 있다. 이에 멕시코 당국은 출처를 알 수 없는 주류를 음용하지 말라고 당부한 상태다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

코로나19로 주류판매가 금지된 멕시코에서 또 ‘불량밀주’ 사망사고가 발생했다. 14일(현지시간) 로이터통신은 멕시코 일간지 ‘레포르마’ 보도를 인용해 멕시코 중부 2개 주에서 ‘불량 밀주’를 마신 주민들이 잇따라 사망했다고 보도했다. 푸에블라주 치콘쿠아우틀라시에서는 지난 10일부터 나흘간 주민 25명이 목숨을 잃었다. 시 당국은 이들이 지난 주말 장례식장에서 공업용 메탄올이 섞인 불량 밀주를 마셨다가 변을 당한 것으로 보인다고 밝혔다. 장례식에는 80여 명이 참석한 것으로 확인돼 피해가 더 늘어날 가능성도 있다.사건 이후 푸에블라 주 정부는 문제의 주류를 판매한 상점을 폐쇄하고 약 200ℓ의 술을 압수했다. 술에는 생소한 이름인 ‘레피노’라는 상표가 붙어 있었는데 이는 ‘매우 좋다’라는 의미인 것으로 알려졌다. 같은 시기 모렐로스주 멕시코시티 남부에서도 비슷한 사건이 벌어졌다. 보도에 따르면 모렐로스주에서는 불량 밀주를 마신 주민 15명이 모두 사망했다. 현지경찰은 상표가 부착되지 않은 20리터짜리 술항아리 다섯 개를 압수하고 사건을 조사하고 있다. 최근 2주 사이 멕시코에서 불량 밀주를 마시고 사망한 사람은 100명에 달한다. 지난달 말에는 할리스코주에서 사탕수수로 담근 값싼 밀주를 나눠 마신 주민 25명이 숨졌다.코로나19 사태 이후 비필수적 활동을 중단하라는 정부 지시에 따라 멕시코 주류회사 생산라인도 잇따라 멈춰 섰다. 일각에서는 생산 중단으로 술을 구하지 못한 사람들이 불량 밀주로 눈을 돌리고 있는 것으로 추측했다. 그러나 멕시코 언론은 일련의 집단 사망사건이 술 판매 금지 때문인지 아니면 경제 봉쇄로 형편이 어려워져 값싼 술을 찾기 시작해서인지는 조사가 더 필요하다고 설명했다. 일단 멕시코 당국은 출처를 알 수 없는 주류를 음용하지 말라고 당부한 상태다. 메탄올은 정상 주류에 포함된 에탄올과 달리 독성이 강하다. 메탄올을 마시면 가슴 통증과 메스꺼움, 호흡곤란이 일어나며 심하면 장기의 기능이 둔화되고 뇌 손상이 일어나 의식불명에 이를 수 있다.　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

장기간 복용으로 인한 ‘약물 부작용’의 빈도를 빅데이터 분석으로 보다 빠르게 알아낼 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 9일 분당서울대병원에 따르면 소아청소년과 황희, 김헌민 교수, 디지털헬스케어연구사업부 유수영 교수 연구팀이 빅데이터 분석 방법인 공통데이터모델을 활용해 뇌전증 치료를 위해 항경련제를 장기 복용하는 소아 환자의 혈액검사 결과를 바탕으로 약물 부작용의 빈도를 분석해 냈다. 이번 연구는 공통데이터모델을 이용한 항경련제 부작용 분석의 세계 최초 연구로 국제뇌전증퇴치연맹(ILAE) 공식 저널(Epilepsia)에 게재됐다. 뇌전증은 경련, 발작이 반복적으로 나타나는 신경계 만성 질환 중 하나로 전체 인구의 0.8~1.2% 정도가 앓고 있다. 약물 복용을 통해 뇌전증 발작을 예방하는 것이 주된 치료인 만큼 환자들은 수년 혹은 그 이상의 장기간 동안 항경련제를 복용해야 한다. 약물을 복용하다 보면 비교적 가벼운 이상부터 드물기는 하지만 생명을 위협할 수 있는 심각한 부작용이 나타날 수도 있어 모든 약물, 특히 장기간 사용하는 약물에 대해서는 부작용의 양상과 정확한 빈도에 대한 정보가 매우 중요하다. 하지만 대부분의 경우 약물 부작용에 대한 평가는 시판 전 임상시험 단계나 시판 후 조사와 같이 매우 제한된 숫자의 환자에게서만 이뤄진다. 실제로 약물을 사용하는 전체 환자를 대상으로 하는 조사는 현실적으로 불가능한 상황이다. 분당서울대병원 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 이미 비식별화, 구조화가 완료된 의료정보시스템 빅데이터에 대한 분석을 진행했다. 공통데이터모델이란 의료 데이터를 다양한 임상 빅데이터 연구에 활용할 수 있도록 비식별화해 데이터 구조와 용어를 통일한 것인데, 분당서울대병원 약 170만 명 환자의 OMOP(오몹)-CDM 데이터베이스가 연구에 사용됐다. OMOP-CDM은 의료기관별 상이한 용어, 형식 등의 전자의무기록 정보를 표준화된 구조로 변환하는 데이터 모델이다. 연구에는 2003년부터 2017년까지 14년 동안 분당서울대병원 소아청소년과 뇌전증 클리닉에서 치료받은 5000명의 환자 중 1344명의 환자가 실제 사용한 항경련제와 약물 사용 기간 동안 시행한 혈액검사 자료가 활용됐다. 가장 많이 사용된 다섯 가지 항경련제를 기준으로 복용기간 중 이뤄진 혈액검사 결과를 토대로 빈혈, 혈소판 감소증, 백혈구 감소증, 저나트륨혈증, 갑상선 기능 이상, 간 기능 이상 등의 이상 소견을 분석했다. 통상적으로 약물 부작용 연구를 진행 할 때는 대상자 한 명 한 명의 익명화된 의료정보를 수작업으로 분석하고 이상 소견을 확인하느라 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다. 하지만 연구진은 CDM 데이터를 이용해 소아 뇌전증 환자 전체를 대상으로 항경련제로 인해 나타난 혈액검사 이상소견 전체 정보를 분석할 수 있었다. 나아가 이미 알고 있던 각 약물이 야기할 수 있는 부작용에 대한 정확한 빈도는 물론, 이전에 잘 알려져 있지 않던 약물 부작용에 대해서도 확인할 수 있었다. 황희 교수는 “단일 기관에서도 1년 이상은 수행해야 하는 약물 부작용 사례 관찰을 새로운 빅데이터 접근 방법인 공통데이터모델을 통해 수개월 안에 완료했다”며 “분산형 연구 모델인 공통데이터모델의 속성 상 향후 다기관 연구로 확산할 시 단시간 내에 기존 제약사들의 시판 후 조사일부를 적은 비용으로 대체할 수 있다는 가능성을 보여준 것도 의미가 있다”고 설명했다. 김헌민 교수는 “CDM 분석이 빠르고 정확하다는 장점이 있지만 검색 조건을 지정하는 과정에서 놓칠 수 있는 점들도 있어 세심한 설계 역시 매우 중요하다”고 덧붙였다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

노모 숨지자 아들 1억 들여 신청“더는 뵐 수 없다는 생각에…”러시아 안치…해동기술은 초기연구 진행 중 한국 최초 ‘냉동 인간’이 나왔다. 8일 이식용 장기해동연구개발 전문기업 크리오아시아 한형태 대표에 따르면, 최근 경기도 성남시 분당에 거주하는 50대 남성 A씨가 돌아가신 80대 노모를 냉동 보존해줄 것을 의뢰했고, 지난 1일 성공했다. 평생 어머니를 모시고 살아온 경기도의 한 50대 남성이 고민 끝에 시신을 냉동 보존하기로 결정했다. A씨는 어머니가 암으로 위독해지자 지난달 초 냉동인간 보존 상담을 받았다. 이후 4월 말 어머니가 숨지자 냉동인간 서비스를 이용하겠다는 의사를 밝혔다. A씨 부담한 비용은 1억 원이 넘는 것으로 알려졌다.한 대표는 2018년 2월 러시아 냉동인간기업 크리오러스와 함께 국내에 냉동인간 서비스를 론칭했다. 이후 전신 보존 계약이 성사된 것은 이번이 처음이라고 밝혔다. 크리오아시아가 제공하는 냉동인간 서비스는 한국인 고객을 모집해 본사가 있는 러시아 모스크바로 이동한 뒤 임종 직후 몸을 얼려 보존하는 방식이다. 크리오아시아에 따르면 전 세계적으로 냉동인간은 임종을 맞은 직후에 몸을 얼리는 방식을 택한다. 사망 선고를 받은 사람은 뇌와 신체기능이 한동안 유지되는데, 이 골든 타임에 몸이나 뇌를 얼리면 먼 미래에 해동시켜 되살릴 수 있다는 개념이다. 단, 불치병 환자라도 살아있는 상태로 얼리는 것은 살인죄로 처벌받을 수 있다. 한 대표는 “코로나19 유행으로 인해 유족이 냉동인간 보관 장소인 러시아까지 함께 가지 못한 것은 안타깝다”고 말했다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

인간 뇌의 신경 줄기세포는 초기 뇌를 발달시킬 뿐만 아니라 평생 활성 상태를 유지한다. 이런 신경 줄기세포가 끊임없이 새로운 신경세포(뉴런)를 만들어내는 덕분에 뇌는 새로운 요구에 끊임없이 적용하고, 손상된 조직의 복구에 필요한 신경세포를 수시로 확충할 수 있다. 문제는 불시에 나타나는 돌연변이가 뇌 신경 줄기세포의 분열을 방해한다는 것이다. 이렇게 신경 줄기세포가 제대로 기능하지 못하면 뇌의 학습과 기억 능력이 감퇴한다. 이런 뇌 신경 손상이 어떤 생리적 경로를 거쳐 발생하는지는 지금까지 거의 밝혀진 게 없다. 이와 관련해 스위스 취리히대(UZH) 뇌 연구소의 제바스티안 예스베르거 교수가 이끄는 국제연구팀이 뇌의 신경 발달을 제어하는 지질 대사 효소를 처음으로 발견했다고 미국고등과학협회(AAAS)가 운영하는 비영리 뉴스 매체인 유레카얼럿이 7일(현지시간) 보도했다. 연구결과는 뇌의 신경 줄기세포 분열을 치료적 목적으로 조절하는 실마리를 찾아낸 것이다. 특정 지질 대사 효소가 뇌의 줄기세포 활동을 평생 제어한다는 사실이 밝혀진 건 처음이다. 연구팀은 이런 요지의 논문을 8일 저널 ‘셀 스템 셀(Cell Stem Cell)‘에 발표했다. 지방산 합성효소(FASN)는 말 그대로 지방산의 생성에 관여하는 효소다. 하지만 이 효소를 생성하는 특정 유전자 코드에 돌연변이가 생기면 뇌 인지 기능의 결함을 유발한다. 연구팀은 생쥐 모델과 인체 기관을 모방해 배양한 3차원 줄기세포인 인간 뇌 오르가노이드에 실험하면서 FASN의 유전적 변이를 관찰했다. 인지 기능이 손상됐을 때와 똑같은 변이가 FASN에 나타나도록 유전 정보를 조작하자, 생쥐와 오르가노이드 양쪽 모두에서 뇌 신경 줄기세포의 분열이 줄었다. 변이를 일으킨 FASN 효소는 과도한 활성 상태로 변하면서 줄기세포 내의 지방 축적을 늘렸다. 그러자 스트레스를 받은 줄기세포는 분열 능력이 떨어졌다. 아울러 FASN에 돌연변이가 생긴 생쥐도 학습과 기억 기능이 약해졌다는 게 확인됐다. 예스베르거 교수는 “FASN 지질 대사와 줄기세포 분열과 인지 능력이 기능적으로 서로 연관돼 있다는 것을 보여준다고”고 말했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

신약개발 업체 지엔티파마(주)는 심정지 환자의 치료제로 개발하고 있는 뇌세포 보호 신약 ‘넬로넴다즈’가 보건복지부 주관 ‘2020년도 제1차 보건의료 R&D 신규지원 대상과제’의 신약개발 임상시험 지원과제로 최종 선정됐다고 30일 밝혔다. 회사는 이번 희귀질환 신약개발 임상시험 과제 선정으로 보건복지부로부터 현재 진행중인 심정지 환자에 대한 임상 2상 시험 연구비를 지원받는다. 과학기술부, 경기도, 아주대학교 등의 지원을 받아 개발한 넬로넴다즈는 뇌세포 손상의 주 원인인 글루타메이트 신경독성과 활성산소 독성을 동시에 제어하는 다중표적약물이다. 심장정지가 발생하면 뇌졸중과 마찬가지로 뇌에서 글루타메이트가 과도하게 방출되고 과량의 활성산소가 생성되면서 뇌세포가 죽게된다. 심폐소생을 했더라도 뇌세포 손상으로 인한 심각한 뇌신경 기능 장애, 코마 등을 겪게 되며 심할 경우에는 사망으로 이어진다. 심정지 임상2상 시험은 병원 밖에서 인공 소생에 성공해 저 체온 치료를 받는 150명의 심정지 환자를 대상으로 4 시간 이내에 넬로넴다즈를 정맥투여 했을때 약물의 안전성과 뇌손상 방지 약효를 검증하는 방식으로 진행한다. 삼성서울병원과 전남대병원 등 5개 대학병원 응급의학과에서 임상연구에 참여하고 있으며 뇌손상 바이오마커, 뇌 MRI 영상 및 행동기능 등을 분석해 약효를 검증한다. 현재까지 54명의 환자에게 약물투여를 완료했다. 넬로넴다즈는 지난해 12월 식품의약품안전처로부터 개발단계 희귀의약품으로 지정 받았고, 최근에 미국FDA에 희귀질환 의약품 지정 신청서를 제출했다. 신약이 희귀의약품으로 지정되면 ▲1·2 상 완료 후에 판매가능 ▲신약승인후 10년간 독점권 부여 ▲의약품 품목허가 신속심사 ▲국가및 지방자치단체의 행정 및 재정 지원 ▲세제상 혜택 등이 주어진다. 넬로넴다즈의 개발자인 지엔티파마 곽병주 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “‘넬로넴다즈’가 심장마비 동물모델에서 24시간 이내에 투여하면 뇌세포 보호효과가 있다는 연구 결과를 뇌병리 분야 최고의 국제 학술지인 ‘악타 뉴로패쏠로지카 (Acta Neuropathologica·피인용지수 18.174)’에 발표한바 있다”면서 “임상 2상연구를 성공적으로 완료해 전 세계의 심정지 환자 치료제로 출시될수 있도록 모든 역량을 모을것 ”이라고 밝혔다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

푹 쉬었는데도 풀리지 않는 피로는 빼놓을 수 없는 현대인들의 고민거리다. 그러나 정작 피로의 원인을 알지는 못하는 경우가 많다. 육체피로부터 정신피로까지, 심할 경우 쉬어도 피로가 나아지지 않는 ‘만성피로증후군’으로 이어지는 경우가 많은데, 그 원인 중 하나는 바로 ‘뇌 피로’다. 뇌과학자들은 뇌피로를 겪을 때 업무능률이 떨어지거나 집중력이 떨어지는 느낌을 받게 되고, 피로가 지속되면 신체 대사기능이 저하되는 등 신체 전반에 영향을 줘 면역체계의 저하로도 이어질 수 있다고 경고한다. 이에 피로회복에 도움을 주는 영양소에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, 피로회복 영양소로 많이 언급되는 비타민B군의 종류와 효과적인 섭취 방법 등을 짚어볼 필요가 있다.에너지 대사와 핵산 합성에 관여하고 신경과 근육 활동에 중요한 역할을 수행하는 비타민B1(티아민, Thiamine)은 돼지고기, 곡물, 콩류 등으로 비교적 쉽게 섭취할 수 있지만 함유량은 다소 떨어진다. 노화와 잦은 음주 등으로 흡수가 방해받아 일반적인 음식 섭취만으로는 비타민B1 결핍이 나타날 수 있다. 비타민B1은 같은 성분이라도 종류에 따라 흡수율과 몸에서의 작용이 다르다. 비활성형 비타민의 경우 수용성으로 체내에 소량 흡수된 뒤 나머지는 소변으로 배출되며, 뇌세포막(BBB- blood-brain barrier)을 통과하지 못해 뇌로 공급되지 못한다. 이와 달리 ‘벤포티아민’, ‘푸르설티아민’, ‘비스벤티아민’ 등 활성형 비타민은 체내 흡수 및 생체이용률이 높은 활성형 비타민이다. 그중에서도 ‘푸르설티아민’과 ‘비스벤티아민’이 체내에서 지용성을 유지하고 혈액뇌장벽을 통과해 뇌까지 직접 전달되어 즉각적인 피로 해소 효과를 가져올 수 있다고 알려져있다. 비타민B1을 무조건 고용량으로 먹는 것보다는 우리나라 성인의 비타민B1 일일 섭취 권장량인 남자 1.2mg, 여자 1.1mg에 맞춰 적정량을 섭취하면 된다. 또한 일정 시간이 지나면 체외로 성분이 배출되는 ‘반감기’가 있기 때문에 한 번에 많은 양을 섭취하는 것보다 횟수를 나눠 먹는 것이 효과적이다. 비타민B는 8종의 성분이 존재하는 복합체이므로, 단일제제보다는 비타민B군이 골고루 함유된 제품을 선택하는 것이 좋다. 피로 개선이 목적이라면 에너지 생성에 필요한 B2, 신진대사를 촉진하는 핵산 생성에 결정적인 역할을 하는 B12, 활성산소를 억제하는 비타민C 등을 함께 섭취하는 것이 권장된다. 활성형비타민 B1인 푸르설티아민과 B2, B6, B12 등 비타민B군, 비타민C, E 등의 영양소를 고루 담은 국내 제품으로는 일동제약의 ‘아로나민 골드’가 있다. 해당 제품은 활성비타민 B1 푸르설티아민으로 피로회복에 빠른 효과를 내는 피로맞춤형 성분으로 잘 알려져 있으며, 한국능률협회 컨설팅 종합영양제 부문에서 7년 연속(2014~2020년) 브랜드 파워 1위를 차지하는 등 많은 이들의 선택을 받고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

잠자리에 들어서도 스마트폰을 만지작대다가 밤잠을 제대로 못 이루고 아침에 피곤하다는 이들이 많다. 이처럼 늦게 자고 수면시간이 불규칙할 수록 비만 위험이 늘어난다는 연구결과가 나왔다. 더군다나 살이 찌면 쉽게 잠을 못 이루고 깊이 잠들지 못해 비만 위험에 그대로 노출되는 등 악순환이 계속된다는 것이다. 미국 네바다대 생물학과, 펜실베니아대 의대 신경과 공동연구팀은 늦게 자고 수면시간이 불규칙할수록 비만 위험이 높아지며 살이 찔수록 잠자는 시간이 줄고 불규칙해지는 악순환이 이어진다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 최신호(22일자)에 실렸다. 6시간 미만의 수면시간을 갖는 사람은 비만이나 당뇨에 걸릴 가능성이 높다는 것은 잘 알려져 있다. 실제로 사람과 생쥐, 초파리 등을 이용해 수면이 비만에 미치는 영향에 대해서 일부 알려져 있다. 그렇지만 수면과 식욕과 관계는 명확히 밝혀지지 않은 상태다. 이에 연구팀은 1㎜ 크기의 예쁜꼬마선충이라는 동물을 이용해 실험을 실시했다. 예쁜꼬마선충은 배양하기 쉽고 발생단계가 비교적 단순하기 때문에 세포분화과정을 연구하는데 많이 활용되는 동물이다. 또 신경세포도 302개 정도에 불과하다. 연구팀은 유전자 편집을 통해 예쁜꼬마선충의 수면을 조절하는 신경세포가 활동을 멈추도록 했다. 그 결과 먹고 숨쉬고 짝짓기 등의 기본 기능은 유지하면서도 잠만 못 자는 것으로 확인됐으며 생명체를 움직이기 위한 생체 화학에너지인 APT의 수치가 떨어지는 것이 관찰됐다. 또 연구팀은 예쁜꼬마선충에게서 KIN-29 유전자를 제거하면 잠을 자지 않는 것으로 관찰됐으며 ATP 수치가 정상이더라도 과도한 지방을 축적한다는 것을 확인했다. 지방 분해 메커니즘을 작동시키는 KIN-29 유전자가 수면과도 밀접한 관계를 갖고 있음을 보여준다는 것이다. 연구팀은 이번 연구결과가 수면과 지방 축적 사이에 신경학적으로 밀접한 관계가 있음을 보여주는 것이며 잠을 못 자 비만하게 되는 것 뿐만 아니라 비만해지면서 수면 관련 신경세포가 교란돼 잠을 못 이루게 될 가능성도 있다고 설명했다. 알렉산더 반데르 린덴 네바다대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 수면조절과 관련해 뇌와 신체 장기를 연결하는 복잡한 상호작용이 있음을 보여주고 있다”라며 “좀 더 효과적인 수면장애 치료방법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간 뇌를 모방하는 핵심 전자칩의 개발이 생체 전자공학의 급격한 발전 덕분에 순조롭게 진행되고 있다. 이른바 ‘뉴로모픽 컴퓨팅 칩’으로 불리는 이 핵심 연산장치는 인간 뇌의 뉴런(신경세포)들과 이들을 연결하는 부위인 시냅스(연접부)들의 구조를 모방해 기계학습을 수행하면 기존 컴퓨터에서는 할 수 없던 복잡한 의사결정을 인간 수준으로 해낼 수 있다. 하지만 지금까지 기술로는 이 칩을 가동하는데 최소 1V 안팎의 전압이 필요했다. 이는 인간 뇌가 필요로 하는 전압인 80㎷와 비교하면 압도적으로 높은 전압이다. 하지만 뉴로모픽 컴퓨팅 칩의 최종 목표는 인간의 뇌를 완전히 대체할 수 있을만큼 발전하는 것이므로, 이렇게 높은 전압은 바람직하지 못하다. 그런데 미국 매사추세츠대 애머스트캠퍼스 연구진은 자신들이 개발하고 있는 뉴로모픽 컴퓨팅 칩을 가동하는 데 필요한 전압을 실제 뇌 수준인 40~100㎷까지 낮추는 데 성공했다고 밝혔다. 이런 성과 덕분에 이 전자칩은 실제 뇌를 재현하기 위한 마지막 관문을 돌파했다고 할 수도 있다. 또 적정 전압의 획득으로 손상됐거나 오래된 뇌세포를 대체하는 이른바 ‘뇌 바꾸기’도 실현 가능할 것이다. 그렇다면 도대체 무엇이 이번 저전압화를 가능하게 했던 것일까. 그 열쇠를 쥐고 있던 것은 뜻밖에도 세균에 있었다. 의사 시냅스의 구조 뉴로모픽 컴퓨팅 칩의 개발에 있어 가장 어려운 문제는 시냅스를 재현하는 것이다. 시냅스의 역할은 보통 전자회로의 스위치에 있는 온·오프 기능과 비슷하지만 다른 한편으로 흐르는 전류가 많거나 적음에 따라 스위치로 기능하는 유연성을 갖는다. 기존 전화회로로는 이런 성질을 재현하기가 어려웠지만, 최근 10여년간의 급격한 기술 발전 덕분에 뉴로모픽 컴퓨팅 칩은 실제 시냅스와 같이 유연한 전류 조절을 재현하는 의사 시냅스를 탑재하는 데 성공한 것이다. 저전압화 실현에 핵심이 된 부분은 금속 환원 미생물(혐기성 세균)인 지오박터 설퍼레두신스가 만들어내는 단백질로 된 나노와이어다. 이는 단면의 지름이 1나노미터 정도의 극미세선을 말한다. 생물 호흡의 본질은 체내에서 생긴 잉여 전자를 버리는 데 있다. 산소를 이용하는 호기성 호흡의 경우 체내 전자를 산소에 부여해 이산화탄소로 대체 방출한다. 반면 금속을 이용하는 혐기성 호흡은 체내에서 생긴 잉여 전자를 금속에 버리는 방식으로 호흡한다는 것이다. 연구진이 주목한 단백질 나노와이어는 혐기성 세균이 전자를 버리기 위해 금속(자연계에서는 광석)과 자신의 신체 일부를 연결하는 데 쓰인다. 이들 연구자는 의사 시냅스 사이를 이 혐기성 세균에서 채취한 나노와이어들로 채웠다. 그리고 의사 시냅스 전후 회선에 전압이 가해지면 나노와이어에 전자가 흐르고 주위에 부유시킨 은 이온을 은으로 바꿔 의사 시냅스 사이에서 은 덩어리가 생기게 했다. 분자 상태의 은이 모이면서 의사 시냅스는 접속돼 간다. 전기를 통하게 함으로써 수중의 은 이온(Ag+)이 단백질 나노와이어로부터 전자를 받아 은 덩어리를 형성하고 그 덩어리가 성장하면서 회로가 연결된다. 그리고 전기가 끊기면 집적된 은 덩어리는 다시 은 이온이 돼 수중에 녹아 연결이 끊어지는 것이다. 즉 혐기성 세균이 가지는 자연계 최소의 전선은 은과 은 이온으로부터 전자를 주고 받는 역할을 통해 생체 촉매와 같은 기능을 했다는 것이다. 생물이 지니는 촉매 작용은 매우 효율적이고 의사 시냅스의 작동에 필요한 전압을 극적으로 줄이는 과정으로 이어졌다. 따라서 이 연구를 통해 만들어진 신경 연결은 기존 기술의 비세포적 성질과 단백질 나노와이어로 이어진 세포적 성질 양측 모두를 지닌 이른바 하이브리드 뇌라고 할 수도 있다. 비세포성 뇌 만들어내나 이 연구로 생체 전압 수준의 제어가 실현돼 손상된 신경을 비세포성 전자회로로 대체할 수 있게 됐다. 배양한 세포와 달리 비세포성 회로는 거부 반응이 일어나기 어렵기 때문이다. 또 적정 전압은 대체할 신경을 중추신경으로 확대할 수도 있다. 뇌는 매우 생물학적인 조직이지만 신경 연결의 구조를 모방할 수 있으면 세포를 사용하지 않아도 모방할 수 있다. 손상됐거나 오래된 뇌세포를 이런 전자칩으로 대체할 수도 있다. 또 최신 연구에서는 쥐의 손상된 뇌를 인간의 피부세포에서 배양한 뇌세포를 사용해 대체하는 실험에도 성공했다. 이런 잠정적인 대체 기술을 통해 뇌를 모든 전자회로로 대체하는 미래도 가능해질 것이다. 어쩌면 그 때가 오기 전에 세포가 만들어내는 감정과 전자회에서 발생하는 감정의 차이가 무엇인지를 생각하기 시작해야 할지도 모른다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처의 자매지인 네이처 커뮤니케이션스 최신호(20일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 알츠하이머 치매로 인한 인지기능 저하를 막고 원래대로 되돌릴 수 있는 단백질을 찾아냈다. 카이스트 생명과학과, 바이오및뇌공학과, 서울대 의과학대학 공동연구팀은 뇌 속에 존재하는 신경 펩타이드 중 하나인 ‘소마토스타틴’이 뇌 인지기능을 높일 수 있다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 22일자에 실렸다. 지난해 기준 국내 65세 이상 노인 10명 중 1명은 치매를 앓고 있는 것으로 확인됐다. 치매는 알츠하이머나 알콜, 외상 등 다양한 원인으로 발생하는데 기억력 손실, 인지기능과 운동기능을 떨어뜨려 일상생활을 어렵게 만든다. 최근 고령 인구가 늘어나면서 치매 환자들도 점점 늘고 있는 추세이지만 마땅한 치료방법은 없다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 뇌 척수액을 분석한 결과 일반인에 비해 소마토스타틴의 양이 현저하게 적다는 점에 주목했다. 소마토스타틴은 사람을 포함한 포유류들의 중추신경계에 존재하는 물질로 정보처리 정도를 조율한다. 소마토스타틴은 대뇌 피질에서 흥분성 신경세포 활성을 억제하는 ‘가바’를 분비하는 신경세포에서 나오는 것으로도 알려져 있다. 뇌 기능 관련 연구에 있어서 지금까지는 가바에만 주목해 소마토스타틴의 역할에 대해서는 많이 밝혀져 있지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 뇌 시각피질과 뇌척수액에 소마토스타틴을 직접 주입해 시각정보 인지·식별능력 향상 여부를 파악한 결과 실제로 시각정보 인지능력이 눈에 띄게 향상된 것을 확인했다. 연구팀은 주사전자현미경을 이용해 뇌 신경망 변화를 관찰한 결과 실제로 소마토스타틴이 주입된 생쥐는 인지관련 신경망이 일반 생쥐와 똑같이 회복된 것도 확인했다. 이승희 카이스트 생명과학과 교수는 “이번 연구에서 그 기능을 확인한 소마토스타틴은 생체 내 독성이 없어 뇌나 뇌 척수액에 안전하게 주입할 수 있다는 장점을 갖고 있어서 사람을 포함한 포유류 인지기능 조절 약물에 적용할 수 있다”라며 “소마토스타틴과 비슷한 기능이나 구조를 가진 인공 단백질 합성체를 개발해 치매나 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환 치료제 개발에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr