임신부의 잇몸 질환이 조산 위험을 높이는 것으로 알려진 가운데, 자일리톨(xylitol) 성분이 들어간 껌을 씹으면 조산 위험이 감소한다는 연구 결과가 나왔다. 세계에서 조산율이 가장 높은 나라인 아프리카 말리위에서 진행한 연구에 따르면 임신 중 천연 알코올 당인 자일리톨이 함유된 껌을 씹은 여성은 그렇지 않은 여성과 비교해 조산율이 24%, 저체중아 출생률은 30% 낮았다. 조산은 임신 20주 이후부터 37주 이전에 이뤄지는 분만으로 말라위의 조산율은 20%에 달하는 것으로 알려졌다. 정상분만은 40주 내외다. 13일(현지시간) 학술지 메드(Med)에 연구 결과를 발표한 미국 워싱턴대학교 의과대학 소아과 부교수이자 논문 제1저자인 그렉 발렌타인 박사는 자일리톨 껌을 씹은 임신부 그룹에서 저체중아 출산 확률이 30% 감소했다며 이렇게 간단한 방법으로 극적인 변화를 이끌 수 있다는 사실에 모두 놀랐다고 밝혔다. 이번 연구는 1만명 이상의 임신부를 무작위로 두 그룹으로 나눠 2015년 5월부터 2018년 10월까지 3년여 동안 진행됐다. 연구기간 동안 4549명의 임신부는 임신 초부터 출산까지 매일 자일리톨 껌을 씹은 반면, 나머지 5520명의 대조군은 기존의 상담과 약물치료를 받았다. 데이터 분석과 후속 조사는 2021년 10월에 완료됐다. “치주질환, 조산과 연관…껌 씹기로 간단히 구강 개선”앞선 연구에 따르면 임신 중 치주질환은 조산 및 저체중 출산 위험을 2~3배 높이는 것으로 나타났다. 연구진은 이러한 연관성을 설명할 말한 명확한 메커니즘이 밝혀지지 않았지만, 치주질환과 관련된 염증 반응 또는 구강 내 박테리아가 혈류를 통해 몸의 여러 장기로 확산되는 과정을 통해 영향을 미칠 것이라는 가설을 세웠다. 연구진에 따르면 인간의 치아 플라크 1mm³ 안에는 병원균을 포함해 약 1억개의 박테리아가 존재하며, 이러한 박테리아는 신체 전반에 감염과 염증을 유발할 수 있다. 껌, 사탕 등에 사용하는 자일리톨은 프로바이오틱 특성을 가진 천연 알코올 감미료다. 연구에 따르면 자일리톨은 치주질환과 강하게 연관된 박테리아의 성장을 억제하고, 독립적으로 잇몸 조직의 염증을 줄일 수 있다. 발렌타인 박사는 “치주질환은 잇몸 아래 플라크를 제거하는 딥 클리닝 같은 방법으로 치료하거나, 규칙적인 양치질로 예방할 수 있지만 말라위 같은 국가는 물자, 의료인력, 깨끗한 식수 부족 등의 문제로 인해 어렵다”면서 “이러한 환경에서는 껌 씹기와 같은 간단한 개입이 더 효과적인 구강개선책이 될 수 있다”고 설명했다. 발렌타인 박사는 “치주질환이 조산과 연관이 있다는 것은 잘 알려진 사실”이라며 “말리위의 경우 임신부의 약 70%가 잇몸 질환을 겪고 있기 때문에 이 연구는 특히 중요하다”고 강조했다. 앞서 지난 2022년에도 자일리톨 껌과 조산 예방에 대한 연구가 나온 바 있다. 미국 하버드대 의대 ‘베스 이스라엘 데코니스 메디컬 센터’가 10년에 걸쳐 아프리카 말라위 보건소 8곳에서 근무하는 여성 1만명 이상을 대상으로 한 연구 결과에 따르면 매일 10분씩 1~2회 자일리톨 껌을 씹은 임신부의 조기 분만 확률은 12.6%였다. 반면 자일리톨 껌을 씹지 않은 임신부의 조기 분만 확률은 16.5%로 더 높았다. 또한 임신 중 자일리톨 껌을 씹은 임신부는 태어날 때의 몸무게가 2.5kg 미만인 저체중아를 출산할 확률이 더 낮았다. 자일리톨 부작용도…“혈전 늘려 심장마비·뇌졸중 위험”한편 최근 자일리톨의 부작용도 알려졌다. 지난 6월 미국 클리블랜드 러너 연구소의 연구팀은 ‘유럽 심장 저널’에 게재한 논문에서 자일리톨은 주요 심장 질환(MACE) 발생 위험과 관련이 있고 생체 내에서 혈전증 가능성을 키운다며 “자일리톨의 심혈관 안전성을 조사하는 추가 연구가 필요하다”고 지적했다. 이같은 결과는 2004~2011년 심장병 환자의 혈액 표본 1157개와 심장병 고위험군에 속하는 2100명 이상의 혈액 샘플 등을 분석해 얻은 것이다. 연구팀은 이를 통해 자일리톨이 혈소판을 더 쉽게 응고시킬 수 있으며, 응고된 혈전이 심장으로 이동해 심장마비를 일으키거나 뇌로 이동해 뇌졸중을 야기할 수 있다는 점을 확인했다. 이로 인해 자일리톨 수치가 가장 높은 사람의 심장 마비·뇌졸중·사망 위험은 자일리톨 수치가 낮은 사람의 거의 두 배에 달하는 것으로 나타났다고 연구팀은 전했다.

많은 직장인이 일을 하다가 자기도 모르게 내뱉는 말 중 하나가 “아, 스트레스받아”일 것이다. 적절한 스트레스는 일이나 공부에 자극이 되지만, 과할 경우는 효율을 떨어뜨리고 정신적, 신체적 피로도를 높인다. 기억이라는 뇌 시스템에서도 마찬가지다. 스트레스를 받거나 감정적 자극을 받은 사건은 더 잘 기억되지만, 과할 경우는 기억을 어렵게 만든다. 캐나다, 네덜란드, 미국 공동 연구팀은 단기간에 과도한 자극이 주어지는 급성 스트레스는 특정 기억 형성을 방해한다고 밝혔다. 이 연구에는 캐나다 토론토 아픈어린이병원(SickKids), 토론토대 의대 생리학과, 분자 유전학과, 심리학과, 토론토 마운트 시나이 병원, 토론토 미시소가대 세포·시스템 생물학과, 캘거리대 뇌 연구소, 네덜란드 암스테르담대 생명과학 연구소, 라이덴대 화학연구소, 미국 시애틀 워싱턴대 약리학과, 정신과학·행동과학과 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 11월 16일 자에 실렸다. 흔히 외상 후 스트레스 장애(PTSD)와 불안장애 스펙트럼을 가진 사람들은 혐오 기억을 지나치게 일반화해 위험한 자극과 안전한 자극을 구별하지 못한다. 이런 기억 현상이 있다는 것은 알지만, 스트레스가 기억 일반화에 어떻게 영향을 미치는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 스트레스가 기억 특이성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 생쥐에게 서로 다른 소리와 전기 충격을 줘 기억을 형성하도록 했다. A 소리를 들려주면서 한쪽 발에 전기 충격을 주고, B 소리를 들려줄 때는 전기 충격을 주지 않는 방식으로 조건화한 다음, 생쥐가 각기 다른 소리에 어떻게 반응하는지 측정하는 실험을 한 것이다. 연구팀은 생쥐를 두 집단으로 나눠 한 집단은 조건화 훈련 전에 30분 동안 좁은 공간에 가둬 극심한 스트레스를 가하고, 다른 집단에는 스트레스를 주지 않았다. 그 결과, 실험 전 극심한 스트레스를 받은 생쥐는 어떤 소리를 듣든 얼어붙은 듯한 방어 동결 행동을 보였다. 반면 스트레스를 받지 않은 생쥐들은 전기 충격과 관련된 소리를 들을 때만 동결 행동을 보였다. 이는 스트레스 경험이 특정 기억을 형성하는 데 방해가 된다는 것을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 스트레스를 받은 생쥐의 혈액 속에는 스트레스 호르몬으로 알려진 ‘코르티코스테론’(corticosterone) 수치가 높았기 때문에 연구팀은 코르티코스테론이 기억 형성에 영향을 미치는지 측정했다. 그 결과, 훈련 전에 코르티코스테론을 투여받은 생쥐는 소리에 대한 특정 기억을 형성하지 못했다. 이 생쥐들에게 코르티코스테론 합성을 억제하는 화학 물질인 메티라폰을 투여하면 스트레스를 받은 생쥐들도 특정 기억 형성 능력이 회복되는 것이 관찰됐다. 특정 기억은 뇌에 형성되는 생물학적 구조인 엔그램(Engram·기억흔적) 때문에 가능해진다. 엔그램은 기억에 따라 특정한 방식으로 코딩된 소수의 뉴런(신경세포) 그룹으로 형성된다. 연구팀은 스트레스를 받은 생쥐의 경우는 특정 기억을 형성하도록 돕는 억제성 인터뉴런이 제 역할을 하지 못하게 되면서 일반 기억을 형성하는 엔그램이 더 큰 것으로 나타났다. 이런 변화는 코르티코스테론에 반응해 편도체에서 방출되는 엔도카나비노이드라는 물질에 영향을 받는 것으로 확인됐다. 신경 기억 할당 분야 세계적 석학으로 이번 연구를 이끈 시에나 조슬린 토론토 아픈어린이병원 교수는 “이번 연구로 스트레스가 혐오 기억을 어떻게 형성하는지 알게 됐다”며 “PTSD와 불안증 환자의 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

반려견들은 물에 들어갔다 나오거나 목욕을 한 뒤에는 몸을 흔들어 물을 털어 낸다. 이 때문에 주위에 서 있다가 반려견이 터는 물에 흠뻑 젖을 때도 있다. 몸에 있는 물을 털어내는 움직임은 그저 몸에 묻은 것을 떼어내려는 무작위적 움직일까, 아니면 주인을 즐겁게 해주기 위한 행동일까. 최근 과학자들이 반려견의 물 털어내기 행동 이유를 밝혀내 눈길을 끈다. 미국 하버드대 의대 하워드 휴스 의학연구소 신경생물학과, 텍사스대 사우스웨스턴 메디컬 센터 정신과학과 공동 연구팀은 젖은 몸 털기 행동을 유발하는 특정 유형의 촉각 수용체와 척수와 뇌를 연결하는 신경세포(뉴런), 이를 연결하는 신경 회로를 찾았다고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 11월 8일 자에 실렸다. 몸을 흔들어 물기를 털어내는 반사 행동은 생쥐, 고양이, 다람쥐, 사자, 호랑이, 곰 등 털이 많은 포유류에게서 공통으로 찾아볼 수 있다. 이런 움직임은 발이 닿기 어려운 부위에 있는 물, 벌레, 그 밖의 자극물을 제거하는 데 도움이 된다. 그렇지만 이런 행동의 명확한 이유와 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 털로 덮인 피부에는 12가지 이상 감각 뉴런이 있고, 각각의 뉴런은 다양한 감각을 감지하고 해석하는 기능을 갖고 있다. 이에 연구팀은 피부 모낭을 감싸고 있는 ‘C-섬유 저역치 기계 수용체’(C-LTMR)라는 초민감 촉각 수용체에 주목했다. 사람의 경우 C-LTMR는 부드러운 포옹과 쓰다듬기 같은 기분 좋은 촉감과 관련이 있다. 그러나 다른 동물들에게는 피부에 이물질이 닿았을 때 이를 알려주는 역할을 한다. 연구팀은 실험용 생쥐 목뒤 쪽에 기름을 몇 방울 떨어뜨린 다음, 어떤 행동을 보이는지 관찰했다. 그 결과, 모든 생쥐가 10초 이내에 기름방울을 털어내는 행동을 했다. 연구팀은 유전자 편집으로 C-LTMR을 제거한 뒤 똑같은 실험을 했는데, 기름방울 털기 행동이 절반 이하로 줄어드는 것을 관찰했다. 연구팀은 C-LTMR 신호가 어떻게 전달되는지 실험한 결과, 통증, 온도, 촉각을 처리하는 데 관여하는 뇌 팥곁핵(parabrachial nucleus)과 연결되는 것을 확인했다. 연구팀은 빛을 이용해 신경세포를 조절하는 광유전학 기술로 척수 뉴런과 C-LTMR 활동을 관찰했다. C-LTMR 신호가 척수로 가는 길이나 팥곁핵 활동을 차단하면 털기 행동이 58% 이상 감소한다는 사실을 확인했다. 재미있는 것은 털기 행동은 감소했지만, 이물질이 묻으면 벽이나 바닥에 대고 긁는 행동은 정상적으로 해서, 해당 신경 회로들이 개의 물 털기 행동에만 특이하게 작용한다는 점이다. 신경과학자이자 발달생물학자로 이번 연구를 이끈 데이비드 긴티 하버드대 의대 교수는 “젖은 개 털기(wet dog shake) 행동은 정교하게 조율된 운동 반응”이라며 “포유류가 털을 통해 감각에 반응하는 방식을 해독하면 고양이의 피부가 과도하게 경련을 일으키는 피부 실룩거림 증후군이나 사람의 피부 과민증을 비롯해 다양한 질환과 피부 민감성에 관한 비밀을 풀 수 있을 것”이라고 말했다.

자연선택, 적자생존은 자연의 섭리다. 산과 들에 있는 나무와 풀은 모두 평화롭고 한가해 보이지만 사실 내부에서는 끊임없이 살아남기 위한 경쟁을 벌인다. 한자리에 뿌리를 내려 사는 식물은 위치를 옮기지 못한 채 물과 영양분, 햇빛을 받기 위한 무한 경쟁을 벌인다. 예를 들어 이웃한 식물이 줄기와 잎을 펼쳐 햇빛을 가리면 줄기를 뻗어 올리는 것이 일반적인 반응이다. 과학자들은 주변을 볼 수 있는 눈이나 명령을 내리고 조절하는 뇌가 없는 식물이 어떻게 환경을 인식하고 반응하는지 비결을 연구해왔다. 네덜란드 바헤닝언 대학의 피에르 가우트라트·롤랜드 피에릭 교수는 식물에는 환경에 적응하는 호르몬 투자 방식이 있다는 사실을 알아냈다. 식물이 줄기를 높이는 건 일종의 투자다. 자원을 줄기에 지나치게 많이 투자하면 잎이나 뿌리, 꽃 같은 생존과 번식에 중요한 곳에 쓸 자원이 줄어든다. 반면 투자 시기를 놓치면 결국 햇빛을 잘 받지 못해 죽을 수도 있다. 식물에서 다른 식물에 의해 햇빛이 가리는 상황을 인식하는 물질은 빛에 민감한 색소인 피토크롬(phytochrome)이다. 피토크롬은 적색 파장의 빛과 바로 그 옆에 있는 원적외선의 비율에 반응한다. 경쟁이 심해서 햇빛을 받기 어려운 경우 원적외선의 비율이 높아지기 때문에 눈 없는 식물도 이를 눈치챌 수 있다. 하지만 이것만으로는 정보가 충분하지 않다. 줄기를 키우는 데 필요한 영양분이 충분하지 않은데 피토크롬이 보낸 신호만 보고 키를 높였다가는 쓸 수 있는 영양분이 없어 정작 잎처럼 광합성에 필요한 부분을 만들 수 없기 때문이다. 연구팀은 식물의 뿌리에서 분비하는 호르몬인 사이토키닌(Cytokinin)이 이 정보를 전달한다는 사실을 발견했다. 토양의 영양분에 충분하면 사이토키닌이 많이 생성돼 줄기까지 신호를 보낸다. 여기에 파이토크롬의 신호가 감지되면 줄기를 키우는 것이다. 연구팀은 이를 검증하기 위해 영양분이 부족한 식물에 사이노키닌을 투여해 식물을 크게 성장하게 했다. 눈이나 뇌 같은 장기가 없는 식물도 나름의 방법으로 환경에 적응하고 있다. 그래야 치열한 경쟁에서 살아남고 후손을 남길 수 있기 때문이다. 우리 눈에는 한가하게 햇볕을 쬐는 이름 없는 잡초도 사실은 치열한 경쟁에서 살아남은 승자라는 사실을 다시 한번 일깨워 주는 연구 결과다.

자연선택, 적자생존은 자연의 섭리다. 산과 들에 있는 나무와 풀은 모두 평화롭고 한가해 보이지만 사실 내부에서는 끊임없이 살아남기 위한 경쟁을 벌인다. 한자리에 뿌리를 내려 사는 식물은 위치를 옮기지 못한 채 물과 영양분, 햇빛을 받기 위한 무한 경쟁을 벌인다. 예를 들어 이웃한 식물이 줄기와 잎을 펼쳐 햇빛을 가리면 줄기를 뻗어 올리는 것이 일반적인 반응이다. 과학자들은 주변을 볼 수 있는 눈이나 명령을 내리고 조절하는 뇌가 없는 식물이 어떻게 환경을 인식하고 반응하는지 비결을 연구해왔다. 네덜란드 바헤닝언 대학의 피에르 가우트라트·롤랜드 피에릭 교수는 식물에는 환경에 적응하는 호르몬 투자 방식이 있다는 사실을 알아냈다. 식물이 줄기를 높이는 건 일종의 투자다. 자원을 줄기에 지나치게 많이 투자하면 잎이나 뿌리, 꽃 같은 생존과 번식에 중요한 곳에 쓸 자원이 줄어든다. 반면 투자 시기를 놓치면 결국 햇빛을 잘 받지 못해 죽을 수도 있다. 식물에서 다른 식물에 의해 햇빛이 가리는 상황을 인식하는 물질은 빛에 민감한 색소인 피토크롬(phytochrome)이다. 피토크롬은 적색 파장의 빛과 바로 그 옆에 있는 원적외선의 비율에 반응한다. 경쟁이 심해서 햇빛을 받기 어려운 경우 원적외선의 비율이 높아지기 때문에 눈 없는 식물도 이를 눈치챌 수 있다. 하지만 이것만으로는 정보가 충분하지 않다. 줄기를 키우는 데 필요한 영양분이 충분하지 않은데 피토크롬이 보낸 신호만 보고 키를 높였다가는 쓸 수 있는 영양분이 없어 정작 잎처럼 광합성에 필요한 부분을 만들 수 없기 때문이다. 연구팀은 식물의 뿌리에서 분비하는 호르몬인 사이토키닌(Cytokinin)이 이 정보를 전달한다는 사실을 발견했다. 토양의 영양분에 충분하면 사이토키닌이 많이 생성돼 줄기까지 신호를 보낸다. 여기에 파이토크롬의 신호가 감지되면 줄기를 키우는 것이다. 연구팀은 이를 검증하기 위해 영양분이 부족한 식물에 사이노키닌을 투여해 식물을 크게 성장하게 했다. 눈이나 뇌 같은 장기가 없는 식물도 나름의 방법으로 환경에 적응하고 있다. 그래야 치열한 경쟁에서 살아남고 후손을 남길 수 있기 때문이다. 우리 눈에는 한가하게 햇볕을 쬐는 이름 없는 잡초도 사실은 치열한 경쟁에서 살아남은 승자라는 사실을 다시 한번 일깨워 주는 연구 결과다.

요즘은 스마트폰으로 쉽게 찾아볼 수 있지만, 사실 지도는 인류 발전을 이끈 중요한 수단이었다. 과학사적으로 보더라도 그리스 천문학자이자 지리학자 프톨레마이오스가 최초로 만든 세계 지도는 지구에 대한 인류의 생각을 바꿨고, 천문학자 튀코 브라헤의 천체 지도는 우주에 대한 관점을 변화시켰다. 갈레노스, 레오나르도 다빈치, 베살리우스가 만든 인체 지도는 현대 의학을 발전시키는 계기가 됐다. 뇌과학자들이 완벽한 뇌신경 지도를 만들려는 이유도 인간을 더 잘 이해하기 위해서다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 뇌 연구소, 뇌·인지과학과, 영국 케임브리지대 인지·뇌과학 연구실, 캐나다 맥길대 몬트리올 신경학 연구소와 구글 딥러닝 인공지능(AI) 연구팀인 구글 브레인 공동 연구팀은 영화를 보는 동안 뇌를 스캔해 사람, 무생물, 움직임, 대화가 등장하는 장면을 처리하는 데 관여하는 뇌 부위와 기능을 보여 주는 상세한 지도를 제작했다. 이 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 11월 7일 자에 실렸다. 지금까지 뇌 기능 네트워크에 관한 대부분의 연구는 휴식 중인 사람의 기능성 자기공명영상(fMRI)을 기반으로 이뤄졌다. 문제는 외부 자극이 없으면 뇌의 많은 부분은 완전히 활성화되지 않아, 뇌 기능을 명확히 파악하기 어렵다는 점이다. 이에 연구팀은 뇌 기능 네트워크가 복잡한 시청각 자극에 어떻게 반응하는지 분석에 나섰다. 연구팀은 휴먼 커넥톰 프로젝트에서 수집한 자료를 활용했다. 휴먼 커넥톰 프로젝트는 뇌의 동작 원리를 파악하기 위해 뇌신경 연결 지도를 만들기 위한 대형 연구였다. 연구팀은 젊은 남녀 176명을 대상으로 다양한 독립 영화와 ‘인셉션’, ‘소셜 네트워크’, ‘나 홀로 집에’ 등 할리우드 영화의 짧은 클립을 1시간 시청하는 동안 찍은 fMRI 데이터를 조사했다. 연구팀은 모든 실험 참가자의 뇌 활동을 정량화한 뒤 AI 머신러닝 기술로 대뇌 피질의 뇌 네트워크를 구분했다. 영화의 장면별, 상황별 콘텐츠에 따라 뇌 네트워크가 어떻게 변화하고 연결되는지 조사했다. 분석 결과 사람의 얼굴이나 신체, 움직임, 장소, 사람과 무생물 간 상호작용, 언어, 사회적 상호작용 등 감각과 인지 처리 영역에서 24개의 서로 다른 뇌 네트워크가 있다는 점을 발견했다. 또 사람들이 계획하고 문제를 해결하며 정보의 우선순위를 정하는 뇌의 집행 통제 영역과 구체적 기능을 수행하는 뇌 영역 사이에는 반비례 관계가 있는 것으로 나타났다. 집행 통제 영역은 인지 부하가 높은 어려운 상황에서 활성화된다. 영화 내용이 이해하기 어렵거나 모호할 때는 실행 통제 영역이 활발하지만, 이해하기 쉬운 장면에서는 언어 처리 같은 구체적 기능을 가진 뇌 영역이 우세해진다. 연구를 이끈 로버트 데시먼 MIT 교수(신경과학)는 “이번 연구는 자연스러운 상황에서 활성화되는 뇌의 다양한 영역과 네트워크를 파악한 첫 시도”라며 “비슷한 환경이라도 의미론적, 사회적 맥락에 따라 뇌가 어떻게 활성화되고 뇌 네트워크가 형성하는지 추가 연구할 것”이라고 말했다.

‘세계 1위 인구 대국’에서 저출산 국가로 전락한 중국 당국이 “여성이 임신과 출산을 겪으면 기억력과 인지가 저하된다”는 세간의 풍문을 적극 반박하고 나섰다. 임신과 출산에 대한 여성들의 부정적인 인식을 개선하기 위한 행보로 풀이되는데, 이에 대한 온라인에서의 반응은 차갑다. 30일 중국 소후닷컴과 펑파이신문 등에 따르면 한국의 보건복지부에 해당하는 중국 국가위생건강위원회는 공식 위챗 계정 ‘건강중국’에 ‘여성이 아이를 낳는 것의 4대 이점’이라는 제목의 기사를 게재했다. 위원회는 건강 전문 잡지에서 발췌한 해당 기사를 통해 세간에 떠도는 ‘한번 임신하면 3년 동안 멍청해진다’는 풍문이 잘못된 것이라고 지적했다. 위원회는 “임신 중 겪는 호르몬의 변화는 여성의 뇌 구조에 변화를 일으킨다”면서 “이같은 변화는 뇌의 에너지를 더욱 풍부하게 만들어 여성이 ‘엄마’로서 겪는 상황에 대한 대응 능력을 높인다”고 설명했다. 위원회는 그러면서 “임신하면 멍청해진다”는 풍문은 일종의 심리적 암시라고 설명했다. 삶의 변화로 인한 불안과 긴장이 여성으로 하여금 임신과 출산을 겪으며 기억력 저하를 느끼게 한다는 설명이다. 이같은 견해는 이전에도 여러 차례 제시됐다고 펑파이신문은 전했다. 여성들이 임신 및 출산 후 겪는 기억력 감퇴와 인지 저하는 삶의 급격한 변화에 따른 심리적 스트레스에 기인하는 것으로, 임신과 출산 자체가 이같은 현상을 초래하는 건 아니라는 분석이다. 이를 둘러싸고 네티즌들은 회의적인 반응을 보이고 있다. ‘넷이즈’에 따르면 한 네티즌은 “아이를 낳아 키우면 삶이 더 비참해지는데, 똑똑해진다고?”라고 반문했다. 또 다른 네티즌은 “당국이 정말 (저출산 문제에) 급한 것 같다. 이런 거짓말을 꾸며내면서까지 문제를 직시하기 싫은 것인가”라고 일침했다. 中 지난해 출산율 1.0명 밑돌았을 가능성1970년대부터 산아제한 정책을 실시해온 중국은 최근 수년 사이 저출산 문제가 심화되고 있다. 중국의 지난해 출생아 수는 902만명으로 1949년 인구 통계를 집계하기 시작한 이래 가장 낮은 수치로 내려앉았다. 2022년 중국의 출산율은 1.09명으로 집계된 가운데 지난해에는 1.0명을 밑돌았을 것이라는 추측마저 나온다. 중국 청년들 사이에서는 출산에 앞서 결혼마저 꺼리는 분위기가 확산되고 있다. 엄격한 산아제한 정책으로 성비가 붕괴된데다 실업률이 20%를 웃도는 심각한 취업난, 낮은 월급으로 감당할 수 없는 대도시의 높은 주거비와 생활비가 중국 청년들의 결혼과 출산을 가로막고 있다.

코로나19에 걸렸다가 회복된 뒤 후유증 중 하나는 미각이나 후각이 둔감해진다는 점이다. 다시 회복되기까지 6개월에서 길게는 1년 가까이 걸린다는 조사 결과도 있었다. 미각은 정상이더라도 후각을 잃으면 맛을 느끼기가 쉽지 않다. 그런데 최근 뇌 과학자들이 이런저런 이유로 후각을 잃으면 냄새를 맡는 방법은 물론 숨 쉬는 방법도 달라진다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 이스라엘 바이츠만 과학연구소 산하 국립 인간 뇌 영상연구소, 이디스 울프슨 메디컬 센터 공동 연구팀은 사람이 후각 기능에 문제가 생기면 일반인과 다르게 냄새를 맡고, 호흡 패턴도 달라진다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 10월 23일 자에 실렸다. 무후각증으로 불리는 후각 상실은 우울증, 고립감, 감정 반응의 감소 등을 유발하는 것으로 알려져 있다. 또 무후각증 환자는 일반인보다 기대 수명도 짧다는 보고도 있다. 무후각증이 어떤 형태로 호흡과 뇌신경 네트워크에 영향을 미치는지는 정확히 밝혀진 바는 없다. 이에 연구팀은 일반인 21명과 무후각증 환자 31명을 대상으로 코 공기의 흐름을 측정하는 장치를 24시간 동안 착용하도록 한 다음 호흡 패턴을 측정했다. 연구팀은 실험 도중 향수와 다양한 냄새를 맡도록 했다. 그 결과, 일반인은 평소와 같은 호흡 속도로 숨을 쉬지만, 냄새 분자가 있을 때는 호흡마다 미세한 흡입 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 냄새가 있는 경우는 시간당 약 240개의 추가 흡입 패턴을 보이지만, 냄새가 없는 공간에서는 나타나지 않는 것으로 확인됐다. 반면 무후각증을 가진 사람은 냄새가 있는 방에서도 이런 추가 흡입 패턴을 보이지 않고 평소와 똑같은 숨쉬기 경향을 보이는 것으로 조사됐다. 무후각증 환자는 깨어 있을 때와 잠잘 때 숨쉬기 패턴이 다른 것으로도 조사됐다. 연구팀은 이런 호흡 패턴만으로도 83%의 정확도로 후각 유무를 예측할 수 있다고 밝혔다. 연구를 이끈 노엄 소벨 바이츠만 과학연구소 교수(뇌신경과학)는 “이번 연구 결과는 후각이 인간 호흡 패턴에 어떤 영향을 미치는지를 보여주며, 후각을 잃은 사람의 건강 상태를 파악하는 데 도움을 줄 수 있다”며 “무후각증 환자의 호흡 패턴은 뇌 활동의 변화를 초래할 수 있으며, 이것이 각종 신체적, 정신적 문제를 일으킬 수 있다”고 설명했다.

코미디나 시트콤을 보다 보면 남자들끼리 서로 시비가 붙었을 때, 좀 더 약해 보이는 남자가 쪼르르 여자 뒤로 숨는 모습이 등장해 웃음을 자아낸다. 그런데, 이런 전략이 실제로 동물들에게서는 갈등을 피하는 수단으로 쓰이는 것으로 나타나 눈길을 끈다. 미국 델라웨어대 정신·뇌 과학과, 통합 신경과학 연구부, 데이터 과학 연구소, 프린스턴대 신경과학 연구소, 에모리대 생물학과, 에모리 국립 영장류센터 사회 신경과학연구부 공동 연구팀은 수컷 생쥐는 다른 수컷 생쥐에게 공격받을 때 암컷 생쥐를 이용해 공격자의 주의를 분산시키고 갈등을 피한다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 10월 16일 자에 실렸다. 연구팀은 수컷 생쥐 두 마리와 암컷 생쥐 2마리를 우리에 넣고 상호 작용하는 모습을 5시간 동안 관찰했다. ‘수컷 2-암컷 2’로 짝지은 여러 생쥐 집단을 관찰한 결과, 다른 많은 동물처럼 생쥐도 사회적 지위 또는 계층이 나뉘어져 있으며, 거의 모든 집단에서 수컷 한 마리는 다른 수컷에게 상당히 공격적인 것으로 나타났다. 연구팀은 단순한 관찰만으로는 생쥐 간 사회적 상호작용을 관찰하기 쉽지 않기 때문에 공격적 상호작용과 그에 따른 반응을 분석하기 위해 기계 학습 모델링도 사용했다. 연구팀은 3000건 이상의 수컷 생쥐 간 충돌을 관찰했고, 기계 학습 알고리즘은 공격받았을 때 가장 가능성 높은 반응과 이런 행동이 갈등을 해결했는지, 심화시켰는지 조사했다. 그 결과, 공격받은 수컷 생쥐는 암컷 생쥐 중 한 마리에게 달려가 공격을 피하는 것으로 나타났다. 이는 일종의 ‘미끼-전환 전술’의 일종이라고 연구팀은 설명했다. 공격적인 수컷 생쥐는 다른 생쥐를 쫓아가다가, 암컷 생쥐를 만나면 공격적인 상황을 멈춘다는 것이다. 다른 전술을 쓰는 수컷 생쥐도 있었지만 그럴 때는 잠시 공격을 피할 뿐, 결국에는 더 큰 싸움으로 확대되는 것으로 관찰됐다. 그렇지만 ‘미끼-전환 전술’을 사용하는 경우는 공격받은 수컷 생쥐는 공격자 생쥐가 암컷과 만나는 동안 멀리 떨어져 있을 수 있어 더 큰 싸움이 벌어지지 않는 것으로 나타났다. ‘미끼-전환 전술’이 갈등을 완화하는 효과적인 방법일 수 있지만, 공격받는 생쥐에게는 자기 암컷을 상대에게 넘겨준다는 단점이 있다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 조슈아 노이누벨 델라웨어대 교수(뇌과학)는 “인공지능을 활용해 수컷 생쥐가 근처 암컷에게 의지해 상대의 공격을 분산하고 갈등을 완화한다는 사실을 새로 알게 됐다”고 말했다. 노이누벨 교수는 “이번 연구는 인공지능 기계학습이 동물 행동을 연구하는 데도 도움이 된다는 사실을 보여준다”며 “비슷한 방법으로 사회적 계층이 나뉘어 있는 다른 동물 종들도 공격과 갈등을 어떻게 해결하는지 연구할 계획”이라고 덧붙였다.

노벨상 수상자 발표 시즌이 끝났다. 올해는 한국인 첫 노벨문학상 수상 소식에 가려 노벨과학상에 관한 관심이 다른 해보다 적었다. 한강 작가의 노벨문학상 수상을 축하하면서 노벨과학상으로 눈을 돌려 보자. 2024년 노벨과학상에서 가장 화제가 된 것은 인공지능(AI)이다. 노벨물리학상은 기계학습 시스템의 기초가 된 뇌의 뉴런 구조를 모방한 신경망 모델 연구에 주어졌다. 노벨화학상은 AI 모델을 개발해 복잡한 단백질 구조를 예측한 연구에 돌아갔다. 사실 AI에 대한 대중의 관심은 2023년 챗GPT와 함께 뜨거웠다가 미지근해졌다. 그러나 현실에서 AI는 빠르게 발전하고 있으며 우리 사회관계와 일상에 조용히 그러나 폭넓게 퍼져 나가고 있음을 2024년 노벨과학상이 새삼 일깨워 줬다. 과학기술 발전과 함께 인간의 신체 능력과 감각 능력은 계속 확장됐고 증강 인간 개념까지 등장했다. 증강 인간의 쉬운 예는 영화 ‘어벤저스’의 ‘아이언맨’이다. 과학기술이 인간 능력을 향상시킨 역사는 길다. 안경, 망원경, 현미경은 시각의 확장이고 도르래, 지렛대, 바퀴는 근육의 확장이다. 도구의 인간, ‘호모 파베르’가 인간 본성을 나타낸다면 21세기의 도구인 첨단기술을 활용한 증강 인간의 등장은 자연스럽다. 그런데 현실에서는 교육에 AI를 일찍부터 도입하는 것에 관해 의견이 나뉜다. 증강 인간이 인간의 본성에 가깝다면 조기 AI 교육과 활용은 인지 능력과 추론 능력을 확장하기 위한 적극적인 행위다. 이에 대해 너무 일찍 AI에 노출되는 것이 정상적인 인지 능력, 학습 능력, 문해력 발전을 방해하므로 적절하지 않다는 반론이 있다. 어느 쪽이 맞는지 아직 사회적 합의가 이뤄지지 못한 상태다. 이미 AI 시대가 됐으므로 초중등교육 과정에서 적극적인 AI 교육과 활용은 피할 수 없어 보인다. 다만 AI로 대체되는 능력 대신 어떤 새로운 능력을 키워 주는 것이 좋을지, 또 그런 교육을 어떻게 실현할지에 대해서는 고민이 필요하다. 현미경이 시각의 확장이 되려면 현미경을 능숙하게 조작할 수 있는 능력이 필수이기 때문이다. AI와 감성의 관계 문제도 있다. 인간은 이성과 감성을 모두 가지고 있는데 AI는 어떨까? AI는 인간 감성의 확장이 될 수 있을까? 어떤 이는 AI가 인간 감성을 흉내낼 뿐 이해하고 표현하는 데는 한계가 있다고 하고, 어떤 이는 AI가 센서 기술과 결합하면 충분히 가능하다고 본다. 어느 쪽이든 상관없이 우리는 AI를 활용하면서 감성지능을 향상시킬 수 있다고 생각한다. 감성지능은 감정 및 정서가 주는 정보를 처리하고 파악하는 능력이고, 공감 능력은 상대방의 감정과 주장에 대해 자신도 그러하다고 느끼는 능력이다. 우리는 이미 문자, 소리, 이미지로 표현된 감정의 정보를 파악하고 공감하는 능력을 갖추고 있다. AI는 실시간 반응하면서 다양한 감정 정보를 제공할 수 있으므로 책과 방송이 그러했듯 우리 인간에게 더 풍부한 감성지능과 공감의 경험을 줄 수 있을 것이다. 이은경 전북대 과학학과 교수

조현병은 망상, 환청, 와해된 언어와 행동을 보이고 움직임과 의사소통이 심각할 정도로 둔화하는 긴장증 행동을 보인다. 시간이 지날수록 정서 표현 감소, 의욕 감소, 대인관계 감소 등 증상이 뚜렷해지는 경향을 보인다. 특히 조현병이라고 하면 많은 사람이 떠올릴 정도로 대표적인 증상은 망상과 환각이다. 환각은 감각기관에 대한 외부 자극이 없는 데도 마치 있는 것처럼 지각하는 것으로 질적으로는 실제 지각과 비슷한 것으로 알려졌다. 그중 환청이 가장 흔히 나타나는데 사람 목소리가 가장 많고 그 밖의 소리나 음악이 들리기도 한다. 그렇다면, 조현병 환자가 환청을 들을 때 뇌에서는 어떤 일이 생길까. 중국 상하이 교통대 의대 정신보건 연구센터, 심리학·행동과학 연구소, 상하이 뉴욕대 뇌·인지과학 연구소, 인공지능(AI) 및 딥러닝 과학연구센터, 화둥사범대 심리학·인지과학부 공동 연구팀은 청각 환각이 있는 사람과 그렇지 않은 사람의 뇌를 측정해 관련 뇌 신경망을 모델링하는 데 성공했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 10월 4일 자에 실렸다. 조현병을 비롯해 특정 정신 질환 환자들은 외부 소리 없이 목소리를 듣는 경우가 있다. 환자들은 자기 생각과 외부 목소리를 구별하지 못해, 스스로 사고하는 능력이 급격히 감소한다. 이에 연구팀은 청각 환각을 경험한 조현병 환자 20명과 이런 환각을 경험하지 않은 조현병 환자 20명을 대상으로 뇌전도(EEG) 측정을 했다. 청각 환각은 자기 생성된 소리를 억제하지 못하는 ‘손상 보조 방출’과 이런 소리를 지나치게 강하게 듣는 ‘시끄러운 운동 복사본’ 두 과정으로 인해 나타나는 것으로 알려져 있다. 보통 사람들이 말할 준비를 할 때, 뇌에는 자신의 목소리를 억제하고 조절하는 ‘보조 방출’ 신호를 보낸다. 측정 결과, 청각 환각이 있는 환자들은 음절을 말하려고 할 때, 뇌에서 내부 소리를 걸러내고 억제하지 못할 뿐만 아니라 계획된 음절 외에 내부 소리에 대한 운동 복사본 반응이 강화된 것으로 확인됐다. 쉽게 말하면, 조현병 환자는 뇌의 청각 조절 기능이 손상돼 손상 보조 방출과 시끄러운 운동 복사본 반응이 지나치게 강화되면서 환청을 듣게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 싱 티안 상하이 뉴욕대 교수(신경·인지과학)는 “청각 환각으로 고통받는 각종 정신질환자는 외부 자극 없이 소리를 듣는 경험을 하게 된다”라며 “이번 연구 결과는 뇌의 운동 시스템과 청각 시스템 사이에 기능적 연결 손상이 환각과 현실을 구별하는 능력을 잃게 한다는 것을 보여주는 만큼 환각에 대한 새로운 치료법을 개발하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.

서울의 한 고급 식당에서 몸통이 절단된 채 움직이는 바닷가재(랍스터)를 왕관과 꽃 등으로 장식해 손님 상에 내어놓은 모습이 온라인 커뮤니티에 공개돼 네티즌들의 뭇매를 맞고 있다. 동물을 조리해 섭취하는 과정에서 동물이 느끼는 고통을 최소화해야 한다는 윤리가 갑각류와 같은 무척추동물에게도 예외가 돼선 안 된다는 지적이다. 23일 온라인 커뮤니티에 따르면 SBS플러스 예능 프로그램 ‘나는 솔로’를 통해 연인이 된 커플이 최근 서울의 한 랍스터 전문점에서 식사를 하는 모습이 확산됐다. 사진 속에서는 커플의 테이블 위에 올려진 2층 회전 접시 위에 랍스터 한 마리가 놓여 있었는데, 랍스터는 몸통이 절단된 채 남아있는 몸과 집게발을 움직이고 있었다. 식당 측은 랍스터의 머리 부분에 왕관을 씌우고, 양쪽 집게발에 각각 장미꽃 한 송이와 카드가 담긴 것으로 보이는 봉투를 꽂아넣었다. 커플은 휴대전화로 랍스터의 모습을 촬영하고, 랍스터 앞에서 와인을 마셨다. 영상 속 남성은 자신의 인스타그램에 “살아있는 랍스터가 만세를 하면서 저희를 반겨줬다”며 “그러다가 버터구이찜으로 우리 뱃속을 책임져준 랍스터에게 땡큐”라고 적었다. 실제 해당 메뉴는 소셜미디어(SNS) 등에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 랍스터의 몸통을 잘라 요리하고, 머리와 집게발 등이 달린 나머지 몸통은 2층 접시에 꽃과 왕관 등 장식과 함께 올려 손님 상에 내어놓는다. 식당 측은 “기념일 등 특별한 날을 빛나게 하는 메뉴”라며 “랍스터 친구가 선물을 준다”고 소개하고 있다. 흔치 않은 메뉴 사진에 호기심을 보이는 네티즌들이 있는가 하면, 적지 않은 네티즌들은 “기괴하다”며 비판적인 반응을 보였다. 한 네티즌은 “회를 뜨기 전에 고통을 덜 느끼라고 (생선을) 기절시키는데, 여기는 아파서 몸부림치는 걸 보고 기뻐하고 좋아한다”고 꼬집었다. 또 다른 네티즌은 “고통스러워서 움직이는 랍스터에게 왕관을 씌우고 재미있다고 보는 것인가. 생명에 대한 최소한의 존엄은 지켰으면 좋겠다”고 일침했다. ‘무척추동물도 고통 느껴’ 조리법 규정하는 국가들우리나라에서는 산낙지를 먹거나 새우와 문어 등을 산 채로 끓여 먹는 조리법이 보편적이이다. 무척추동물은 중추신경계나 뇌가 거의 발달하지 않아 고통을 느끼지 못한다는 인식이 지배적이고, 이에 따라 동물보호법의 대상도 ‘고통을 느낄 수 있는 신경체계가 발달한 척추동물’로 한정돼 있다. 반면 일부 해외 국가들에서는 갑각류를 비롯한 무척추동물 역시 고통을 느낀다는 의견을 반영해 동물 복지 관련 법을 개정하고 고통을 최소화하는 조리법을 규정하고 있다. 스위스는 2018년부터 랍스터를 산 채로 끓는 물에 넣어 조리할 경우 벌금형에 처하는 법안을 시행했다. 스위스에서 바닷자개를 요리할 때는 망치로 치거나 전기 충격을 가하는 등의 방식으로 기절시켜야 한다. 영국은 랍스터와 문어, 게 등 갑각류 및 두족류가 복잡한 중추신경계를 갖고 있어 ‘지각이 있는 동물’이라는 런던정경대학의 연구 결과를 반영해 2021년 동물복지법을 개정했다. 개정된 동물복지법은 기존의 대상이던 척추동물 외에 갑각류와 두족류도 법안의 대상으로 포함시켰다. 노르웨이에서는 양식 연어를 조리하기 전 이산화탄소를 주입해 기절하게 한 뒤 전기 충격을 가한다. 물고기도 고통을 느낀다는 연구 결과를 받아들인 변화다.

경기도 광역버스에서 구멍난 양말을 신은 채 앞좌석에 발을 올린 민폐 승객이 포착돼 네티즌들의 질타를 받았다. 지난 12일 온라인 커뮤니티 ‘보배드림’에는 ‘경기도 광역버스에 있는 ×매너 진상’이라는 제목의 글이 올라왔다. 글쓴이는 “귀에 뭘 꽂지도 않고 영상 소리도 크게 틀어놓고 진상 놀이 중인데 부끄러운 줄 알자”고 비판하며 사진 한 장을 첨부했다. 공유된 사진에는 한 남성이 신발을 벗은 채 앞좌석 등받이 위에 양발을 꼰 상태로 올려두고 있었다. 남성의 검은색 양말 양쪽 모두 바닥에 구멍이 나 있는 모습이 인상적이다. 심지어 이 남성이 발을 올린 앞자리의 바로 옆자리엔 한 여성이 앉아 있었다. 남성은 아랑곳하지 않고 양발을 올린 채 휴대전화를 만지작거렸다. 민폐 승객 사진을 본 네티즌들은 “양말에 난 구멍만큼 뇌에도 구멍 있나 보다”, “앞에 사람도 있는데 미개하다”, “강제 하차시켜야 한다” 등 반응을 보였다. 대중교통에서 타인을 배려하지 않고 앞좌석에 다리를 올리는 행동이 논란이 된 것은 이번이 처음은 아니다. 지난 7월에는 공항 리무진 버스에서 운전석 등받이 위에 뒷좌석 승객 2명이 나란히 양발을 올려놓은 장면이 포착돼 온라인상에서 논란이 됐다. 지난 4월에는 서울에서 동대구까지 운행하는 한 고속버스 기사가 머리 받침대에 두 발을 올려놓은 뒷자리 승객 때문에 운전 내내 신경이 쓰였다고 토로한 사연이 전해진 바 있다.

중국에서 새로 발견된 진드기 매개 바이러스가 인간에게 퍼져 신경계질환을 일으킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. ‘습지 바이러스’(WELV)로 명명된 이 바이러스는 지난 2019년 랴오닝성(省) 진저우시(市)에 거주하는 61세 남성에게서 처음 확인됐다. 당시 해당 남성은 중국 북부 내몽고자치구에 있는 거대한 습지 공원으로 여행을 다녀온지 약 5일 만에 열과 두통, 구토 등의 증상을 보였다. 병원을 찾은 그는 의사에게 “진드기에 물렸다”고 말했고, 이에 의사는 항생제를 처방했지만 증상이 호전되지 않았다. 중국 베이징 미생물 및 유행병 연구소(Beijing Institute of Microbiology and Epidemiology) 등 현지 연구진은 환자의 혈액을 채취해 DNA 및 RNA(리보핵산)을 분석한 결과, 이전에는 본 적이 없는 오르토나이로바이러스의 일종이라는 사실을 확인했다. 오르토나이로바이러스는 진드기 매개 바이러스를 포함하는 그룹이며, 대표적으로 크리미아 콩고 출혈열(CCHF)이 있다. 다만 환자에게서 발견된 오르토나이로바이러스는 이전까지 발견된 것과는 다른 DNA와 RNA구조를 가지고 있었으며, 이에 습지 바이러스(WELV)라는 명칭이 붙었다. 또한 WELV가 콘신나피참진드기(Haemaphysalis concinna)를 통해 전파된다는 사실을 확인했다. 연구진은 “과거에 WELV가 동물이나 인간에게서 발견된 적은 없었다. 해당 남성의 혈액에서 처음 바이러스가 발견됐고, 이후 그가 방문했던 습지 공원을 포함해 중국 북부 지역에 서식하는 진드기와 동물에게서 바이러스를 찾아나섰다”고 전했다. 연구진은 약 1만 4600마리의 진드기 샘플을 수집한 뒤, 해당 진드기들이 서식하는 장소와 종별로 그룹화했다. 그 결과 약 2%가 WELV 유전물질에 대한 양성 반응을 보였다. 또 소수의 양과 말, 돼지, 설치류에게서도 같은 바이러스가 검출됐다. 개나 소 등 동물의 일부는 이 바이러스에 대한 항체를 가지고 있었다. 이는 일부 동물의 면역체계가 이미 해당 바이러스와 접촉한 경험이 있으며, 이에 대한 ‘방어선’을 구축했음을 의미한다. 연구진은 또 증상이 전혀 없는 습지 순찰대원들의 혈액을 분석한 결과, 총 640개의 샘플 중 12개에서 바이러스에 대한 항체가 발견됐다. 습지 공원이 있는 중국 북동부의 병원 4곳에서도 진드기에 물린 뒤 한 달 이내에 발열이 생긴 환자 수백 명에 대한 검사를 실시했고, 이중 20명이 해당 바이러스에 대한 양성 반응을 보였다. 3명은 다른 진드기 매개 질병에 동시에 감염된 반면, 나머지 17명은 WELV에만 감염된 것으로 확인됐다. 주목할만한 점은 WELV에 감염된 환자 중 한 명은 혼수상태에 빠질 정도로 증상이 심각했다는 사실이다. 해당 환자의 뇌와 척수를 둘러싼 체약에서 감염의 진후인 백혈구 수치가 매우 높게 나타났다. 다행히 혼수상태에 빠졌던 환자를 포함해 WELV 양성 반응을 보인 환자들은 4~15일의 입원 치료를 받은 뒤 퇴원해 건강을 회복했다. 다만 연구진은 실험실에서 생쥐와 햄스터의 복부에 해당 바이러스를 주입했을 때, 치명적인 감염 및 뇌 손상 등이 확인됐다. 이는 해당 바이러스가 뇌를 포함한 많은 장기에 도달할 수 있으먀, 신경계에 심각한 감염을 일으킬 수 있다는 의미다. 일부 실험쥐는 바이러스에 감염돼 목숨을 잃기도 했다. 연구진은 “지금까지의 데이터를 종합해 봤을 때, 새롭게 발견된 오르토나이로바이러스의 일종인 WELV는 인간에게 병원성이 있고, 중국 북동부에서 인간과 진드기 및 다양한 동물 사이에서 순환하고 있다는 사실을 확인했다”면서 “WELV 감염의 초기 증상은 비특이적 질병으로 나타나기 때문에, 다른 진드기 매개 질병과의 감별 진단이 필요하다”고 강조했다. 이번 연구는 중국 국립자연과학재단의 지원으로 진행됐으며, 연구 결과는 세계 최고 권위의 의학 전문지인 뉴잉글랜드의학저널(New England Journal of Medicine) 최신호(4일자)에 게재됐다.

중국에서 새로 발견된 진드기 매개 바이러스가 인간에게 퍼져 신경계질환을 일으킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. ‘습지 바이러스’(WELV)로 명명된 이 바이러스는 지난 2019년 랴오닝성(省) 진저우시(市)에 거주하는 61세 남성에게서 처음 확인됐다. 당시 해당 남성은 중국 북부 내몽고자치구에 있는 거대한 습지 공원으로 여행을 다녀온지 약 5일 만에 열과 두통, 구토 등의 증상을 보였다. 병원을 찾은 그는 의사에게 “진드기에 물렸다”고 말했고, 이에 의사는 항생제를 처방했지만 증상이 호전되지 않았다. 중국 베이징 미생물 및 유행병 연구소(Beijing Institute of Microbiology and Epidemiology) 등 현지 연구진은 환자의 혈액을 채취해 DNA 및 RNA(리보핵산)을 분석한 결과, 이전에는 본 적이 없는 오르토나이로바이러스의 일종이라는 사실을 확인했다. 오르토나이로바이러스는 진드기 매개 바이러스를 포함하는 그룹이며, 대표적으로 크리미아 콩고 출혈열(CCHF)이 있다. 다만 환자에게서 발견된 오르토나이로바이러스는 이전까지 발견된 것과는 다른 DNA와 RNA구조를 가지고 있었으며, 이에 습지 바이러스(WELV)라는 명칭이 붙었다. 또한 WELV가 콘신나피참진드기(Haemaphysalis concinna)를 통해 전파된다는 사실을 확인했다. 연구진은 “과거에 WELV가 동물이나 인간에게서 발견된 적은 없었다. 해당 남성의 혈액에서 처음 바이러스가 발견됐고, 이후 그가 방문했던 습지 공원을 포함해 중국 북부 지역에 서식하는 진드기와 동물에게서 바이러스를 찾아나섰다”고 전했다. 연구진은 약 1만 4600마리의 진드기 샘플을 수집한 뒤, 해당 진드기들이 서식하는 장소와 종별로 그룹화했다. 그 결과 약 2%가 WELV 유전물질에 대한 양성 반응을 보였다. 또 소수의 양과 말, 돼지, 설치류에게서도 같은 바이러스가 검출됐다. 개나 소 등 동물의 일부는 이 바이러스에 대한 항체를 가지고 있었다. 이는 일부 동물의 면역체계가 이미 해당 바이러스와 접촉한 경험이 있으며, 이에 대한 ‘방어선’을 구축했음을 의미한다. 연구진은 또 증상이 전혀 없는 습지 순찰대원들의 혈액을 분석한 결과, 총 640개의 샘플 중 12개에서 바이러스에 대한 항체가 발견됐다. 습지 공원이 있는 중국 북동부의 병원 4곳에서도 진드기에 물린 뒤 한 달 이내에 발열이 생긴 환자 수백 명에 대한 검사를 실시했고, 이중 20명이 해당 바이러스에 대한 양성 반응을 보였다. 3명은 다른 진드기 매개 질병에 동시에 감염된 반면, 나머지 17명은 WELV에만 감염된 것으로 확인됐다. 주목할만한 점은 WELV에 감염된 환자 중 한 명은 혼수상태에 빠질 정도로 증상이 심각했다는 사실이다. 해당 환자의 뇌와 척수를 둘러싼 체약에서 감염의 진후인 백혈구 수치가 매우 높게 나타났다. 다행히 혼수상태에 빠졌던 환자를 포함해 WELV 양성 반응을 보인 환자들은 4~15일의 입원 치료를 받은 뒤 퇴원해 건강을 회복했다. 다만 연구진은 실험실에서 생쥐와 햄스터의 복부에 해당 바이러스를 주입했을 때, 치명적인 감염 및 뇌 손상 등이 확인됐다. 이는 해당 바이러스가 뇌를 포함한 많은 장기에 도달할 수 있으먀, 신경계에 심각한 감염을 일으킬 수 있다는 의미다. 일부 실험쥐는 바이러스에 감염돼 목숨을 잃기도 했다. 연구진은 “지금까지의 데이터를 종합해 봤을 때, 새롭게 발견된 오르토나이로바이러스의 일종인 WELV는 인간에게 병원성이 있고, 중국 북동부에서 인간과 진드기 및 다양한 동물 사이에서 순환하고 있다는 사실을 확인했다”면서 “WELV 감염의 초기 증상은 비특이적 질병으로 나타나기 때문에, 다른 진드기 매개 질병과의 감별 진단이 필요하다”고 강조했다. 이번 연구는 중국 국립자연과학재단의 지원으로 진행됐으며, 연구 결과는 세계 최고 권위의 의학 전문지인 뉴잉글랜드의학저널(New England Journal of Medicine) 최신호(4일자)에 게재됐다

자녀 향한 부모 사랑, 가장 강렬인간·동물·자연 따라 활동 달라애착 등 정서장애 치료에 도움 1970~80년대 대중음악은 유독 사랑을 소재로 한 것이 많다. 1980년대 인기가수 이용의 ‘사랑과 행복, 그리고 이별’이라는 노래의 “사랑이란 왠지 모른 척해도 관심이 있는 게 사랑이야. 그대 믿을 수 없어 애타는 마음이 사랑이야, 그대 소중한 것을 모두 다 주는 게 사랑이야”라는 가사는 사람들이 생각하는 사랑의 복잡성을 비교적 정확히 말한다. 국어사전은 ‘사랑’을 “어떤 사람이나 존재를 몹시 아끼고 귀중히 여기는 마음. 또는 그런 일”이라고 설명한다. 우리는 사랑이라는 단어를 성적인 애정부터 부모와 자식 간 사랑, 자연에 대한 사랑까지 다양한 맥락에서 사용한다. 사람들이 자주 쓰고, 수많은 문학과 예술 작품에서도 사랑을 이야기하지만 과학적으로 사랑이란 감정에 대해 완벽하게 설명하지는 못 한다. 핀란드 탐페레대, 알토대 공동 연구팀은 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 사랑을 느낄 때 활성화되는 뇌 영역을 확인했다고 28일 밝혔다. 이 연구 결과는 뇌과학 분야 국제 학술지 ‘대뇌 피질’(Cerebral Cortex) 8월 26일자에 실렸다. 연구팀은 자녀가 있는 55명의 부모를 대상으로 사랑과 관련된 짧은 이야기를 다양하게 들려주고 사진을 보여 주면서 fMRI로 뇌를 찍었다. 그 결과 사랑을 느낄 때는 기저핵, 이마 정중선, 설전부, 측두두정 접합 부분이 활성화하는 것이 확인됐다. 가장 강렬하게 뇌를 활성화한 사랑은 부모가 자녀에 대해 느끼는 사랑이었다. 그다음은 로맨틱한 사랑으로 나타났다. 특히 부모의 자녀에 대한 사랑은 기저핵 내 선조체가 활발히 반응했는데, 다른 사랑에서는 선조체가 반응하지 않는 것으로 관찰됐다. 선조체는 감정과 보상 시스템에 관여하는 핵심 부위다. 연구팀에 따르면 사랑의 대상이 인간인지 다른 종(種)인지 자연인지에 따라, 그리고 친밀성의 정도에 따라 뇌 활동이 영향을 받는다. 타인에 대한 인류애적인 사랑에서는 가까운 관계나 특정 인물을 향한 사랑보다 뇌가 덜 활성화하는 것으로 밝혀졌다. 사람에 대한 사랑은 활성화 정도만 차이를 보일 뿐 사회적 인지와 관련된 뇌 영역이 같이 반응했다. 자연에 대한 사랑은 보상 시스템과 시각 영역을 활성화했지만 사회적 뇌 영역은 활성화되지 않았다. 반려동물을 향한 사랑과 관련해서도 뇌의 반응은 차이를 보였다. 반려동물 주인은 사회성 관련 뇌 영역이 활성화됐지만 주인이 아닌 사람들은 귀여움이나 사랑을 느끼더라도 뇌가 반응하지 않았다. 이번 연구를 이끈 페르틸리 린네 알토대 박사(인지철학)는 “사랑과 관련한 뇌·신경 작동 원리를 이해하는 것은 사랑과 의식, 인간관계의 본질에 대한 철학적 논의를 발전시키는 데 도움이 될 것으로 기대한다”며 “애착 장애, 우울증 같은 정서 장애를 치료하는 데도 새로운 관점을 제시할 것”이라고 밝혔다.

체코의 체조 국가대표 선수가 디즈니랜드 ‘신데렐라 성’에 영감을 준 독일 노이슈반슈타인성에서 셀카를 찍다가 추락해 병원으로 옮겨졌지만 6일 만에 세상을 떠났다. 26일(현지시간) 더 선 등에 따르면 체코 체조 국가대표 출신 나탈리 스티코바(23)는 지난 15일(현지시간) 독일 바이에른의 테겔베르크 산에 있는 노이슈반슈타인 성 인근에서 촬영하다 80m 아래로 추락했다. 노이슈반슈타인성은 디즈니랜드 ‘신데렐라 성’에 영감을 준 장소로 알려져 연간 130만명 이상이 찾는 유명 관광지다. 심각한 부상을 입었지만 생존한 나탈리는 헬리콥터로 신속히 병원으로 옮겨졌다. 당시 함께 있던 친구는 “나탈리가 갑자기 미끄러졌는지, 아니면 바위 가장자리의 한 조각이 부러져 떨어졌는지는 모르겠다”며 “셀카 자세를 취하다가 순식간에 사고가 발생했다”고 설명했다. 그러나 나탈리는 뇌 손상이 심해 깨어나지 못했고 결국 지난 21일 세상을 떠난 것으로 알려졌다. 나탈리의 어머니는 “그녀를 사랑하지 않은 사람은 아무도 없다. 우리 나탈리는 가장 다정한 사람이었다”고 슬픔을 표했다. 나탈리는 체코 국가대표 체조 선수였으며 은퇴 후 주니어 선수팀의 코치로 활동 중이었던 것으로 알려졌다. 이 소식을 접한 누리꾼들은 “비극이다. 나탈리의 가족들이 힘을 내길 바란다”, “편히 쉬기를”, “그녀를 사랑했던 모든 사람에게 진심으로 애도를 표한다” 등의 반응을 보였다. 유명 관광지에서 셀카를 찍던 관광객들이 추락해 숨지는 사고는 이번이 처음은 아니다. 앞서 러시아에서는 한 미용사(39)가 절벽 전망대에서 셀카를 찍다 170피트(약 52m) 아래로 추락해 사망했고, 스코틀랜드에서는 인도 출신 대학생 2명이 폭포에서 셀카를 찍다 물에 빠져 숨졌다. 호주 뉴사우스웨일스대학 연구팀에 따르면 지난 2008년 이후 전 세계에서 발생한 셀카 관련 부상이나 사망 사례를 분석한 결과 13년간 약 400건이 보고됐다. 희생자는 주로 20대 초반의 여성 관광객이었으며 사망 원인 1, 2위는 사진 찍다 추락하거나 익사한 경우였다.

1930년대 베이브 루스와 함께 미국 프로야구 양키스의 전성기를 이끈 루 게릭. 그는 1938년 근위축성측색경화증(ALS) 진단을 받고 2년 만에 사망했다. 이때부터 ALS는 루게릭병으로 불리기 시작했다. 2018년 3월 14일 사망한 영국 출신 유명 물리학자 스티븐 호킹도 ALS를 앓은 것으로 잘 알려져 있다. 보통 진단 후 5년 내 사망하지만, 호킹 박사처럼 40년 넘게 생존하는 것은 예외적인 사례다. 문제는 ALS는 대뇌, 척수 등 중추신경계의 운동신경세포만 선택적으로 파괴되기 때문에 근육이 제 기능을 발휘하지 못하고 말을 할 수 있는 근육까지도 제어할 수 없게 돼 언어기능도 상실하게 된다. 이런 상황에서 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술로 ALS 환자에게 말을 찾아주는 기술이 개발됐다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC 데이비스), 매사추세츠 종합병원, 브라운대 의대 공동 연구팀은 BCI를 이용해 최대 97%의 정확도로 뇌 신호를 음성으로 변환할 수 있고, 장치를 작동시키고 불과 몇 분 만에 ALS 환자가 말을 할 수 있게 하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 이런 놀라운 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 8월 15일 자에 실렸다. 과거 스티븐 호킹 박사도 컴퓨터를 이용해 말을 하는 장치를 사용했지만, 이는 눈동자의 움직임으로 원하는 문장을 만드는 방식이어서 생각을 말로 옮기고 음성으로 옮기는 데 시간이 걸렸다. 또, 기존 음성 BCI 시스템은 자주 단어 오류가 발생해 정상적 대화가 이뤄지기는 쉽지 않다. 이에 최근 과학자들은 ALS 같은 신경학적 문제로 말을 할 수 없는 사람들의 의사소통을 돕기 위해 뇌 신호를 텍스트로 바꾸고 음성으로 전환하는 연구를 활발히 하고 있다. 연구팀은 ALS 환자인 45세 남성 케이시 해럴을 대상으로 ‘브레인게이트’로 이름 붙여진 BCI 임상시험을 했다. 해럴은 사지 마비와 함께 언어 장애까지 겪고 있는 ALS 환자다. 연구팀은 해럴에게 언어 관련 뇌 영역인 왼쪽 중심앞이랑(left precentral gyrus)에 네 개의 마이크로 전극을 삽입했다. 이 전극은 256개의 피질 전극에서 보내오는 뇌 신호를 기록하도록 설계됐다. 이를 통해 뇌 활동 패턴을 음절이나 음성 발화 단위인 음소로 바꾼 다음 단어로 변환하는 것이다. 연구팀은 ALS 진단을 받기 전 해럴의 음성 녹음 기록을 사용해 인공지능을 훈련해 컴퓨터에서 나오는 음성이 그의 목소리와 비슷하게 만들었다.그 결과, 첫 훈련 단계에서는 장치 활성화 30분 만에 99.6%의 정확도로 50단어 어휘를 음성으로 전환하는 데 성공했다. 1.4시간을 추가로 훈련한 다음에는 해럴이 구사할 수 있는 잠재적 어휘의 규모가 12만 5000단어로 늘어났고, 이를 90.2%의 정확도로 재생할 수 있었다. 지속적 업데이트를 통해 이번에 개발한 BCI는 97.5%의 정확도로 끌어올릴 수 있었다. 연구팀에 따르면 32주간 84회의 임상 시험을 통해 해럴은 248시간 동안 대면 대화와 영상 통화에서 음성 BCI를 이용해 정확하게 자기 목소리로 의사소통하는 데 성공했다. 연구를 이끈 데이비드 마이클 브랜드먼 교수(기능성 신경외과)는 “이번 BCI 기술은 지금까지 알려진 가장 정확한 언어 신경 장치로 ALS를 비롯해 마비 환자가 다른 사람과 의사소통할 수 있도록 돕는다”라며 “기존 장치들과 달리 반응 속도도 빠르고 가장 뛰어난 점은 기계음이 아니라 환자 자기의 목소리로 말을 할 수 있다는 것”이라고 말했다.

노년내과 전문의가 ‘저속노화’ 식단을 자신의 성장기 아들에게 준 사진을 공개해 이목이 집중됐다. 정희원 아산병원 노년내과 임상 조교수는 지난 3일 엑스(X·옛 트위터)에 “초등학교 4학년 제 아들의 저녁밥”이라는 글과 함께 식판 사진을 올렸다. 정 교수는 “아들용 저속노화 밥과 코코넛 오일로 구운 광어”라며 “아들용 저속노화 밥 구성은 콩과 잡곡 35%, 찹쌀 15%, 백미 50%가 들어갔다”고 설명했다. 사진을 보면 식판에는 잡곡밥과 함께 광어 조각, 소량의 멸치, 어묵 한 조각, 김 등의 반찬이 담겨있다. 해당 게시물을 접한 네티즌들은 “레시피 공유 고맙다”, “어릴 때부터 저속 노화 식단을 생활화할 수 있어 너무 좋은 것 같다”, “어린이가 콩밥 잘 먹는 게 부럽다”라며 저속노화 식단에 긍정적인 반응을 보였다. 그러나 일부 네티즌들은 “반찬이 너무 적은 것 아니냐”, “채소가 없다”, “김치가 없다” 등을 지적하기도 했다. 해당 글에 많은 관심이 쏟아지자 정 교수는 “먹던 중에 찍은 것”이라며 “저녁만큼은 건강하게 먹이려고 한다. 간식이나 밖에서 하는 군것질은 자유롭게 하도록 둔다”면서 간식 상자를 인증하기도 했다.그럼에도 논란이 지속되자 정 교수는 “어릴 때 먹는 ‘가속노화 음식’ 왜 나쁜가요?”라고 시작하는 글을 올리며 “노화와 성장은 많은 경로를 공유한다. ‘가속노화 음식’으로 영양 왜곡이 생기면 성장 궤적이 왜곡된다. 가속성장이 아니다”라고 설명했다. 그러면서 가속노화 음식을 먹을 경우 “소아 비만, 성조숙증 등 대사 질환이 생길 가능성이 높아진다. 그 결과 타고난 키보다 작게 자랄 수도 있다”고 경고했다. 정 교수는 최근 ‘저속노화 식사법-노년내과 의사가 알려주는 기적의 식단 혁명’이라는 책을 출간했다. 그는 20여 년 동안 노화를 연구하며 많은 사람들이 쉽게 따라할 수 있게 발전시킨 ‘한국형 마인드 식사법’을 소개했다. 그가 소개한 저속노화 식사법은 ▲채소 ▲통곡물 ▲생선 ▲올리브 오일 위주로 식사해 만성질환 예방을 돕는 지중해식 식단과 고혈압 환자를 위해 개발한 DASH 식단의 장점만을 합친 식사법이다. ▲적색육 ▲가공식품 ▲단순당 섭취는 줄이고 정제되지 않은 통곡물과 채소 등을 위주로 식사해 뇌 기능 저하를 개선시키기 위해 만들어진 식단이다. 뇌 기능뿐 아니라 체내 염증, 부기 등을 줄여 삶의 질을 높이고 노화를 늦춘다는 사실이 밝혀져 있다. 반면 단순당과 정제된 곡물은 가속노화의 주범이다. 설탕이 많이 들어간 간식류가 단순당에 해당하며 흰쌀로만 지은 밥, 고운 밀가루로만 만든 흰 빵 등이 정제된 곡물에 해당한다. 이들은 체내에서 흡수가 빠르게 이루어지기 때문에 혈당을 급격하게 올리는 데다가 여분 에너지를 근육이 아닌 체지방으로 축적하게 한다. 정 교수는 “평생 써야 하는 대사 소프트웨어. 어릴 때 잘못된 방향으로 쓰면 더 오래 나쁜 결과를 만들게 되는 것”이라고 강조했다.

일론 머스크 테슬라 최고경영자의 뇌신경과학 스타트업 뉴럴링크가 두 번째 환자의 머리에 컴퓨터 칩을 성공적으로 이식했다고 밝혔다. 뉴럴링크는 신체 손상을 입어 팔다리를 쓰지 못하는 사람이 전자 기기를 사용하도록 두뇌에 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’(BCI)를 이식하는 기술을 개발하고 있다. 4일(현지시간) 로이터 통신에 따르면 지난 2일 팟캐스터 렉스 프리드먼의 팟캐스트에 출연한 머스크는 첫 번째 환자와 비슷하게 척추 손상을 입은 두 번째 환자의 뇌에 성공적으로 BCI를 이식했다고 말했다. 동전 하나 크기인 BCI는 데이터 처리칩과 배터리, 통신 장치가 들어있는데 이 장치는 뇌에서 일어나는 전기신호 패턴을 분석해 생각이나 시선만으로 휴대전화나 컴퓨터를 작동할 수 있다. 머스크는 두 번째 환자의 뇌에 이식된 임플란트 칩 전극(전기 신호를 전달하거나 감지하는 장치) 가운데 400개가 작동하고 있다며 “전극도 많고,잘 작동하고 있다”고 했다. 이어 그는 “뉴럴링크가 생각만으로 간단한 컴퓨터 인터페이스를 조작하게끔 하는 것 이상으로 뛰어난 능력을 제공할 수 있다”며 “(이 기술을) 사람들에게 초능력을 줄것”이라고 했다. 그는 뉴럴링크의 기술이 인간에게 독수리적인 시각을 넘어 실명을 회복하고 일부 신경 장애를 치료할 것이라고도 주장했다. 다만 머스크는 수술 시기, 환자의 인적 사항 등 구체적인 내용은 밝히지 않았다. 머스크는 “징크스를 만들고 싶지는 않지만 두 번째 임플란트는 매우 잘 된 것 같다”고 했다. 뉴럴링크는 지난 1월 말 사지마비 환자 놀런드 아르보씨를 대상으로 첫 번째 임상시험을 했다. 지난 3월에는 아르보씨가 손발을 움직이지 않고 마우스 커서를 조작해 온라인 체스 두는 모습을 생중계로 내보내도했다. 그러나 이후 환자 뇌에 이식한 케이블 85%가 뇌에서 이탈한 것으로 확인됐다. 아르보씨의 뇌가 면역 방어 반응을 보이며 이식한 센서를 밀어낸 것이 원인으로 지목됐다.