지난주 중증 자폐스펙트럼장애(ASD) 아들을 향한 헌신적 사랑으로 많은 사람의 눈시울을 붉히게 만든 ‘피터팬 아빠’ 전경철 작가가 세상을 떠났다. 전 작가의 별세로 자폐스펙트럼장애에 대한 우리 사회의 관심이 높아지고 있다. 자폐스펙트럼장애를 가진 사람은 남들이 놓치는 세부적 사안에 집착한다든지 얼굴보다 특정 패턴에 집중하기도 하고 감각이 지나치게 예민하거나 무뎌지기도 한다. 그러나 그 이면의 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았다. 복잡한 지시문을 듣고 따라야 하는 기존 실험으로는 말을 거의 하지 않거나 지적장애를 동반한 중증 자폐스펙트럼증후군을 가진 사람들이 연구에서 빠져 있었기 때문이다. 미국 보스턴대 정신의학 및 뇌과학과, 대학원 신경과학과, 시스템 신경과학 연구센터 공동 연구팀은 생쥐 실험에서 쓰던 행동 과제를 온라인 비디오게임으로 바꿔 중증 자폐인까지 측정하는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 이를 통해 자폐인들은 정보가 많아질수록 통합 잡음이라는 메커니즘 때문에 지각에 이상이 발생한다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 9월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 ‘지오드’라고 이름 붙인 보석 찾기 게임을 만들었다. 화면 가운데 아바타를 누르면 좌우 양쪽에서 보석 모양의 빛이 2.5~3초 동안 짧게 깜박인다. 더 많이 반짝인 쪽을 고르면 보석은 가방 속으로 들어가고 틀리면 보석이 바위 속으로 사라지도록 했다. 핵심은 이 규칙을 실험에 참가하는 자폐인들에게 알려주지 않는다는 것이다. 생쥐 실험에서처럼 참가자들은 성공과 실패라는 피드백을 통해 규칙을 스스로 알아내게 했다. 총 200회 시행 중 처음 10회는 좌우 차이가 10대 0 또는 9대 1로 뚜렷하게 나타났고 이후 190회에서는 평균 7대 3 비율로 난이도를 높였다. 컴퓨터 마우스 조작이 쉽지 않은 자폐인들을 위해 태블릿 터치스크린으로도 할 수 있게 했다. 연구팀은 11~17세 청소년 308명을 화상으로 연결해 각자의 집에서 게임을 하게 했다. 이 중 212명은 자폐 진단자, 96명은 자폐가 없는 그들의 형제자매였다. 보호자는 사회적반응척도(SRS-2), 바인랜드 적응행동척도(VABS-3) 등 4종 설문에 응답하도록 했다. 200회 실험을 모두 마치고 정확도 61.6% 이상을 달성하는 기준을 통과한 비율을 살펴봤다. 그 결과, 비자폐 형제자매 92.9%, 적응행동 점수가 높은 자폐 청소년 90.6%, 적응행동 점수가 낮은(VABS-3 75점 미만) 자폐 청소년도 75.8%였다. 여기에는 VABS-3 50점 미만인 ‘중증 자폐’ 범위에 드는 이들도 포함된 것으로 나타났다. 눈에 띄는 것은 쉬운 연습 구간에서는 일반인과 자폐인 사이에서 차이가 없었으나 본 자극으로 넘어가는 순간 정확도가 급락한 뒤 회복되는 과정에서 자폐 참가자는 회복이 느렸고 최고 정확도 도달 비율도 낮았다. 연구팀은 이 같은 결과를 신호탐지이론에 기반한 계산 모델로 분석했다. 그 결과 ‘통합 잡음’ 값이 비자폐군 0.072, 고적응 자폐군 0.101, 저적응 자폐군 0.138로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 빛을 감지하는 능력 자체가 떨어지는 것이 아니라 여러 신호를 보고 하나의 판단으로 묶는 단계에서 오차가 커진다는 뜻이라고 설명했다. 섬광 수가 적을 때는 티가 나지 않다가 정보가 쏟아질수록 판단이 급격히 흐트러진다는 것이다. 연구팀은 장단기기억 구조의 인공신경망에 같은 게임을 학습시키고 가우스 잡음을 주입하고 관찰했다. 인공신경망은 잡음이 없을 때는 11번째 시행에서 85.5% 정확도에 도달했지만 잡음을 키우자 학습 속도와 최종 성적이 함께 떨어지며 자폐 참가자의 학습 곡선과 똑같아졌다. 연구를 이끈 벤저민 스콧 보스턴대 교수는 “이번 연구는 말이 없거나 지적장애를 동반해 그동안 연구에서 배제됐던 자폐인까지 참여시켜 자폐 메커니즘을 탐구했다는 점에서 의미가 크다”며 “자폐의 지각 이상은 감각을 못 느껴서가 아니라 정보를 시간에 걸쳐 합산하는 단계의 잡음 때문이며 그 잡음은 적응기능 손상 정도를 잘 반영한다”고 설명했다.

낮에는 멀쩡하거나 그럭저럭 견딜 만하던 치통이 왜 조용한 밤, 잠자리에 들 때가 되면 비명이 나올 정도로 극심해질까? 많은 사람이 “기분 탓이 아닐까” 의구심을 품지만, 이는 결코 개인의 심리적 착각이 아니다. 충치가 진행되어 치아 내부 신경 부위에 염증이 발생하는 ‘급성 화농성 치수염’은 밤에 통증이 급격히 심해지는 명확한 생리학적 특징을 지닌다. 우리 몸의 자율신경계는 신체 활동과 긴장을 담당하는 ‘교감신경’과 휴식·회복을 담당하는 ‘부교감신경’이 24시간 시시각각 교대하며 생체 상태를 조절한다. 해가 지고 밤이 되면 인체는 자연스럽게 휴식 모드로 진입하며 부교감신경이 우세한 상태가 된다. 부교감신경이 활성화되면 전신의 혈관이 확장되고 혈류량이 크게 증가한다. 문제는 치아 조직의 독특한 구조적 한계다. 흔히 ‘치신경’이라 불리는 치수는 겉면이 뼈보다 단단한 치질(법랑질과 상아질)로 견고하게 둘러싸여 있다. 일반적인 피부나 잇몸 조직은 염증이 발생하면 외부로 부어오르면서 내부 압력을 분산시킬 수 있지만, 단단한 껍질에 갇힌 치수는 부어오를 수 있는 여유 공간이 전혀 없다. 결국 부교감신경 작용으로 확장된 혈관 때문에 치수 내부의 압력이 급격히 상승하고, 상승한 압력이 좁은 공간 속 신경을 강력하게 압박하면서 비명이 나올 정도의 욱신거리는 통증이 발생한다. 여기에 자려고 누워있는 수평 자세는 머리 쪽으로 혈액을 더욱 몰리게 만들어 치수 내부 압력을 가중시키는 결정적 요인이 된다. 반대로 해가 뜨고 활동을 시작하는 낮에는 교감신경이 우세해진다. 교감신경이 활성화되면 전신 혈관이 수축하면서 치아 내부로 들어가는 혈류량과 압력이 자연스럽게 낮아진다. 그 결과 염증 자체는 사라지지 않았음에도 불구하고 통증이 일시적으로 완화되어 낮에는 견딜 만하게 느껴지는 것이다. 밤에 증상이 악화되는 것은 치통 뿐만이 아니다. 감기나 독감 환자 역시 야간에 발열, 오한, 코막힘, 발작성 기침이 훨씬 심해지는 것을 흔히 경험한다. 이 역시 자율신경계의 변화와 함께 호르몬 및 면역계의 복합적인 반응 때문에 일어나는 현상이다. 인체에서 강력한 항염증 및 스트레스 조절 작용을 하는 호르몬인 코르티솔(Cortisol)은 낮 동안 높은 수치를 유지하다가 밤이 되면 분비량이 최저 수준으로 떨어진다. 항염 작용을 하던 코르티솔 수치가 낮아지면 체내 염증 반응을 억제하는 힘이 약해져 목의 통증, 발열, 전신 통증이 밤사이에 훨씬 두드러지게 나타난다. 특히 밤은 인체의 면역계가 손상된 세포를 복구하고 침입한 바이러스와 집중적으로 싸우는 시간이다. 면역세포들은 바이러스 퇴치를 위해 염증성 사이토카인(Cytokine)을 대량 분출하는데, 이 면역작용의 부작용으로 체온이 급격히 오르고 오한과 근육통이 심해진다. 낮 동안 억제되어 있던 호흡기 염증 반응이 밤에 본격화되는 것이다. 치통과 마찬가지로 밤중에 부교감신경이 우세해지면 코안(비강) 내 혈관이 확장된다. 비강 혈관이 확장되면 코 점막이 부어올라 코막힘이 심해지고 점액 분비량이 대폭 늘어난다. 특히 자려고 눕는 자세를 취하면 이 점액들이 목 뒤로 흘러넘어가는 ‘후비루 현상’이 유발되며, 목 깊은 곳의 기침 수용체를 지속적으로 자극하여 밤새 발작적인 기침을 일으키게 된다. 치과나 병원이 문을 닫은 한밤중에 진통제로도 제어되지 않는 치통이나 기침 발작이 찾아왔다면 어떻게 해야 할까? 이럴 때는 인체의 자율신경 매커니즘을 역으로 이용해 몸의 스위치를 잠시 ‘활동 모드(교감신경 우세 상태)’로 강제 전환하는 응급 대처법이 유용하다. 즉시 이불 속에서 나와 자리에서 일어난다. 누운 자세는 머리로 가는 혈류를 집중시켜 치아 내부 압력과 비강 충혈을 가중시킨다. 즉시 일어나 상체를 세워야 한다. 실내 조명을 환하게 켜고 가볍게 걷는다. 어두운 환경은 부교감신경을 자극하므로, 방 안 불을 불빛으로 밝게 켜고 천천히 거닐며 뇌와 몸에 “지금은 활동 시간”이라는 신호를 전달한다. 찬물 세수 및 차가운 자극을 주는 것도 좋다. 얼굴에 닿는 차가운 물이나 냉찜질 자극은 뇌의 경각심을 깨워 교감신경을 즉각적으로 활성화하고 혈관을 수축시키는 데 도움을 준다. 의도적으로 정신적 긴장을 유발하는 것도 권장된다. 화가 나는 일이나 심각한 고민거리를 떠올려 본다. 뇌에 정신적 스트레스나 자극을 주면 교감신경이 작동하면서 일시적으로 혈관이 수축해 통증과 비강 충혈이 누그러지는 효과를 볼 수 있다. 이러한 자율신경 조절 원리는 한밤중 치통 완화 뿐만 아니라, 일상에서 겪는 ‘갑작스러운 배변 욕구 참기’의 원리와도 일치한다. 편안한 공간에서 부교감신경이 우세할 때는 장 연동운동이 활발해져 배변 욕구가 강해지지만, 중요한 업무 회의나 사람으로 빽빽한 지하철 안처럼 긴장감이 감도는 위기 상황(교감신경 활성화)에서는 장으로 가는 혈류가 줄어들고 연동운동이 멈추면서 배변 욕구가 일시적으로 싹 달아나게 된다. 밤중 치통을 가라앉히는 것과 난감한 장소에서 배변 욕구를 참고 버티는 것은 모두 “휴식 모드에 기우는 신체 스위치를 활동 모드로 돌려놓는다”는 동일한 생체 제어 발상에서 나온 것이다. 그러나 교감신경을 자극하는 응급 대처법으로 일시적으로 통증이나 증상이 줄어들었다고 해서 근본적인 질환이 치료된 것은 절대로 아니다. 치통의 경우 통증이 잠시 억제되었다고 해서 치료 시기를 놓치면 치수 내부의 화농성 염증이 치아 뿌리와 턱뼈 전체로 확산되거나 신경이 괴사해 결국 치아를 뽑아야 하는 최악의 상황에 직면할 수 있다. 감기나 독감 역시 야간의 발열과 기침을 방치하면 부비동염, 중이염, 폐렴 등의 심각한 합병증으로 이행될 위험이 높다. 또한 갑작스러운 복통과 배변 욕구의 불균형이 반복된다면 궤양성 대장염이나 과민성 대장 증후군 등 장 질환의 신호일 수 있다. 서울대병원 가정의학과 윤영호 교수는 “밤사이 응급 대처로 고비를 넘겼다면, 날이 밝는 대로 머뭇거리지 말고 가까운 치과나 내과를 방문해 정확한 진단과 근본적인 치료를 받는 지혜가 필요하다”고 조언했다.

체중 감량을 위해 하루 한 끼만 먹는 ‘1일 1식’이나 극단적인 절식을 선택하는 이들이 많다. 하지만 이는 오히려 우리 몸을 살이 더 잘 찌는 ‘지방 축적 체질’로 바꾸는 위험한 습관이라는 전문가들의 경고가 나왔다. 최근 방송된 KBS 2TV ‘옥탑방의 문제아들’에서는 내분비내과 우창윤 원장과 재활의학과 이종민 전문의가 출연해 방송인 주우재의 일상 식단을 점검했다. 키 187cm인 주우재는 공복에 바닐라라테 한 잔을 마신 뒤 도시락의 밥과 반찬 일부만 먹는 1일 1식을 유지 중이라고 밝혔다. 이에 대해 두 전문의는 “필수 영양소가 터무니없이 부족하다”며 해당 식단을 ‘최악’으로 평가했다. 의학 전문가들에 따르면 공복 상태가 오래 지속되면 인체는 이를 ‘비상 상황’으로 인식한다. 에너지가 들어오지 않을 것에 대비해 스스로 기초대사량을 낮추고, 이후 들어오는 영양소를 지방으로 우선 축적하려는 대사 반응을 보인다. 우창윤 원장은 “끼니를 거르다 음식이 들어오면 우리 몸은 에너지를 지방으로 저장하려 한다”며 “이 과정에서 인슐린 분비가 급증하고, 고칼로리 음식을 강하게 갈망하게 된다”고 설명했다. 다이어트를 위해 시작한 1일 1식이 오히려 폭식과 지방 축적을 부르는 악순환을 만드는 셈이다. 아침을 건너뛰고 달콤한 음료로 허기를 달래는 습관 역시 하루 전체의 영양을 무너뜨린다. 체내 탄수화물이 부족해지면 뇌는 빠르게 에너지를 채우기 위해 당도가 높은 음식을 요구한다. 이때 섭취하는 바닐라라테 등 당 음료는 혈당을 급격히 올렸다가 떨어뜨리는 ‘혈당 롤러코스터’ 현상을 일으킨다. 이는 순간적인 헛배를 부르게 만들어 제대로 된 영양 정식 섭취를 방해하고, 만성 피로와 영양 결핍을 유발한다. 국민건강영양조사에 따르면 국내 성인 3명 중 1명은 필수 영양소가 불균형한 상태다. 특히 2030 청년층의 식생활 평가 지수는 전 세대 중 최하위 수준으로, 겉으로는 배가 부르더라도 신체에 필요한 영양소가 모자란 ‘배부른 영양 불균형’을 겪는 경우가 많다. 이러한 불균형을 방치하면 40대 이후 급격한 가속 노화와 대사 질환에 노출될 수 있다. 전문가들은 대사 시스템을 정상화하고 건강하게 체중을 줄이려면 무리한 절식을 버리고 규칙적인 식사를 해야 한다고 강조한다. 성장기 청소년이나 노년층의 경우 무리한 1일 1식은 소화기관 운동과 호르몬 분비 등 신체 리듬을 깨뜨리므로 반드시 피해야 한다.

스마트폰과 소셜미디어(SNS)로 소통을 하는 경우가 많다 보니 사람을 직접 대면하는 경우가 점점 줄면서 상대의 비언어적 신호를 알아차리지 못하는 사람들이 늘고 있다. 다시 말하면 ‘눈치 없는’ 사람들이 많아지고 있다는 말이다. 이런 상황에서 사람이 일일이 지시를 내리지 않아도 인공지능(AI)이 사람의 반응을 빠르게 알아채 스스로 행동을 고치는 기술이 등장했다. 카이스트 뇌인지과학과, 마이크로소프트(MS)연구소 아시아 공동 연구팀은 사람의 뇌파를 이용해 AI를 실시간으로 원하는 대로 작동시킬 수 있는 차세대 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 ‘신경 가치 정렬’(NVA)를 개발했다고 10일 밝혔다. 뇌파로 사람과 AI의 인지적 불일치를 포착해 AI가 사람의 목표에 맞춰 행동을 수정하는 기술로 ‘눈치 빠른 AI’가 등장했다고 볼 수 있다. 이번 연구 결과는 사이버네틱스 분야 국제 학술지 ‘IEEE 트랜잭션스 온 사이버네틱스’ 에 실렸다. AI를 원하는 목표에 맞춰 작동시키기 위해서는 사람이 무엇을 원하는지 정확히 파악하도록 해야 한다. 생성형 AI의 경우 예전 컴퓨터 프로그래밍을 할 때처럼 프로그램 언어를 따로 배울 필요 없이 자연어로도 명령이 가능하지만 원하는 바를 정확히 프롬프트해야 하고 미세 조정이 필요하기도 하다. 이처럼 AI는 주로 사람의 말, 행동, 몸짓 등 외부 정보를 바탕으로 의도를 추정했다. 그렇지만 같은 행동이라도 목적이 다른 경우가 적지 않다. 물컵을 집더라도 마시기 위한 것인지 다른 사람에게 건네려는 것인지 구분이 쉽지 않다. 이런 ‘목적-행동 모호성’ 때문에 AI가 사람의 의도를 잘못 이해하면 다시 명령하거나 행동을 교정해야 한다. 연구팀은 사람이 예상과 다른 상황에 맞닥뜨렸을 때 뇌에서 무의식적으로 발생하는 ‘예측 오차’에 주목했다. 뭔가 잘못된 행동을 보면 뇌에서는 자기도 모르게 ‘이게 아닌데’라는 신호가 발생한다. 연구팀은 AI가 목표 자체를 잘못 이해했을 때 나타나는 ‘보상 예측 오차’와 목표는 맞지만 행동 과정이나 방식이 예상과 다를 때 나타나는 ‘상태 예측 오차’로 구분했다. 연구팀은 실험 대상자에게 AI가 작업하는 모습을 지켜보게 하면서 실시간 뇌파(EEG)를 측정했다. 관찰 결과 실제로 목표 자체를 잘못 이해했을 때와 행동 방식이 잘못됐을 때 사람의 뇌는 서로 다른 신호를 보낸다는 사실을 확인했으며 두 가지 오류가 동시에 발생했을 때 나타나는 뇌파 패턴도 발견했다. 연구팀은 이를 바탕으로 딥러닝으로 뇌파만으로 사람이 AI 행동을 어떻게 받아들이고 있는지를 구분하는 기술을 개발했다. 사람의 뇌 신호를 AI에 실시간으로 전달해 스스로 행동을 고치도록 한 ‘신경 가치 정렬 기반 인간-AI 시너지’ 알고리즘을 만들었다. 상태 예측 오차가 감지되면 AI는 “원하는 목표는 맞지만 방법이 잘못됐다”고 판단해 재빨리 행동 방식을 바꾸고, 보상 예측 오차가 나타나면 “목표 자체를 잘못 이해했다”고 판단해 사람이 원하는 것이 무엇인지 다시 찾게 한 것이다. 시뮬레이션 결과 갑자기 목표나 행동이 바뀌어야 하는 불확실한 상황에서도 기존 방식보다 빠르게 변화에 적응하는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이번 기술은 가정이나 산업 현장에서 사용되는 피지컬 AI 로봇이 사용자의 의도를 보다 자연스럽게 파악하고 행동을 조정하는 데 활용될 수 있다. 또 자율주행차가 운전자의 생각을 빠르게 반영하거나 말을 하거나 몸을 움직이기 어려운 환자가 의료·재활 로봇을 제어하기도 하고 학생의 인지 상태에 맞춰 학습을 돕는 기술로도 확장될 수 있다. 연구를 이끈 이상완 카이스트 석좌교수는 “이번 연구는 눈에 보이는 행동 결과만으로 인간의 의도를 추정하던 기존 방식에서 벗어나 뇌 인지 신호를 읽어 반응할 수 있음을 보여줬다”며 “향후 피지컬 AI, 자율주행, 정밀 맞춤형 교육, 의료용 로봇, 인간-컴퓨터 상호작용 등 인간과 AI의 협업이 필요한 다양한 분야로 확장할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

사춘기와 임신, 폐경은 여성의 생애에 걸쳐 나타나는 세 번의 주요 호르몬 전환기로 뇌에 상당한 영향을 미친다. 그러나 이 세 단계가 공통된 메커니즘을 따르는지 아니면 각기 다른 방식으로 뇌를 바꾸는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 사춘기와 임신기의 뇌 변화를 다룬 연구는 축적돼 왔지만 폐경기, 갱년기와 관련된 종단 연구는 지금까지 세계적으로 한 편에 그쳤고 그마저 해마 한 부위에 국한돼 있었다. 네덜란드 암스테르담대 의료센터(UMC) 정신의학과, 라이덴대 뇌·인지 연구소와 심리학 연구소, 로테르담 에라스무스대 사회·행동과학부 공동 연구팀은 구조적 자기공명영상(sMRI)으로 세 전환기의 뇌를 동일한 방법으로 분석한 결과, 폐경기 여성의 뇌 변화가 사춘기·임신기와 극명한 대조를 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 자연과학 전 분야를 다루는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 9월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 서로 다른 세 집단, 모두 1095명의 뇌를 각각 두 차례씩 촬영해 비교했다. 한 여성을 사춘기부터 폐경까지 따라간 것이 아니라, 각 시기에 해당하는 별개의 집단을 같은 잣대로 나란히 잰 방식이다. 사춘기와 임신 집단은 네덜란드 라이덴대에서, 폐경 집단은 영국 UK 바이오뱅크에서 자료를 얻었다. 이번 연구의 핵심은 대조군 설계에 있다. 여기에 같은 기간 아무 일도 겪지 않은 대조군 108명, 40명, 723명을 붙였다. 나이가 같은 대조군을 통해 뇌 변화가 그 사건 때문인지 아니면 그저 나이를 먹었기 때문인지 갈라낼 수 있게 한 것이다. 그 결과 초경과 임신을 겪은 여성은 같은 기간 그 일을 겪지 않은 또래보다 대뇌 회백질이 뚜렷하게 줄었다. 대조군은 같은 기간 유의미한 변화가 없었다. 첫 아이든 둘째든 감소 폭에는 차이가 없었다. 주목할 부분은 사춘기와 임신이 닮은 곳과 갈리는 곳이 함께 나타났다는 점이다. 전전두엽·두정엽·측두 연합피질 등 고차 인지를 담당하는 영역에서는 두 시기의 감소 폭이 서로 다르지 않았다. 반면 감각운동 영역과 대상피질에서는 사춘기가 임신보다, 임신이 폐경보다 크게 줄어드는 뚜렷한 위계가 나타났다. 섬엽 일부에서는 사춘기에서만 나타나는 독자적인 변화 궤적이 확인됐다. 대뇌피질 74개 영역 가운데 절반 이상에서 사춘기와 임신은 서로 다른 양상을 보였다. 폐경은 정반대였다. 두 차례 촬영에서 모두 폐경 전이었던 여성과 모두 폐경 후였던 여성은 회백질이 꾸준히 줄어든 반면 그 사이에 폐경을 지난 여성은 감소가 멈춘 것처럼 나타났다. 연구팀은 이를 두고 세 전환기가 호르몬 변화에 대한 단일하고 획일적인 반응이 아니라 각기 다른 패턴의 뇌 구조 변화와 연관돼 있다고 해석했다. 호르몬이 급증하는 사춘기·임신에서는 회백질 감소가 가속되고, 호르몬이 급감하는 폐경에서는 노화에 따른 감소가 오히려 둔화되는 방향이라는 것이다. 회백질이 줄었다는 것이 뇌가 손상됐다는 뜻은 아니다. 신경과학계에서는 사춘기의 회백질 감소를 쓰지 않는 신경 연결을 정리해 회로를 효율화하는 ‘시냅스 가지치기’ 과정으로 이해해 왔다. 이번 연구에서 임신기 변화가 집중된 곳도 설전부와 상측두구 등 사회적 인지를 담당하는 영역이었다. 연구팀은 이런 변화가 모성 양육 행동과 아이와 애착을 뒷받침하는 적응적 리모델링일 수 있다고 밝혔다. 폐경기 여성이 흔히 ‘브레인 포그’와 인지 저하를 호소하고 알츠하이머병 환자의 3분의 2가 여성이라는 점 때문에 폐경은 오랫동안 뇌가 나빠지는 시기로 인식돼 왔다. 연구팀은 이번 연구에서 적어도 대뇌피질 부피라는 지표에서는 폐경 전환기가 위축이 가속되는 시기로 보이지 않는다는 결과를 제시했다. 다만 연구팀은 구조 영상만으로는 이것이 가소성이 높아진 것인지 단순히 노화가 늦춰진 것인지 판단할 수 없으며, 그것이 기회인지 취약성인지도 알 수 없다고 선을 그었다. 연구를 이끈 소피 반트호프 네덜란드 UMC 박사는 “여성은 전 세계 인구의 절반을 차지하지만 신경과학 연구에서 여전히 크게 과소대표돼 있다”며 “여성만을 대상으로 한 연구는 전체의 2~6%에 불과하고 성별을 분석 변수로 다룬 연구는 5%에 못 미치는 만큼 세 전환기의 뇌 변화를 하나의 동일한 분석 틀에 놓고 비교했다는 점에서 이번 연구 의미가 크다”고 설명했다.

매일 아침 전 세계에서 소비되고 버려지는 커피 찌꺼기가 미래 뇌 질환 치료를 위한 핵심 바이오소재로 변신할 가능성이 열렸다. 고려대 구로병원 신경과 김치경 교수 공동연구팀(구로병원 의생명연구센터 두현명 연구교수, 공주대학교 신소재공학부 최종섭 교수)은 버려지는 커피 찌꺼기에서 만든 나노소재가 세포 내 활성산소를 줄이고 신경계 세포의 성장과 분화에 영향을 줄 수 있다는 사실을 확인했다고 7일 밝혔다. 이번 연구는 단순한 환경 폐기물의 업사이클링을 넘어, 임상 신경과학과 신소재공학의 성공적인 융합 사례로 주목받고 있다. 연구팀은 커피 찌꺼기와 시금치로부터 나노 크기의 탄소 입자인 ‘탄소점(Carbon Dots)’을 각각 제작해 특성을 비교·분석했다. 탄소점은 생체적합성이 뛰어나 차세대 바이오·의료 분야 소재로 활발히 연구되는 물질이다. 실험 결과, 커피 찌꺼기에서 추출한 탄소점이 시금치 유래 탄소점보다 우수한 항산화 효과를 나타냈다. 특히 가장 높은 농도에서 커피 찌꺼기 탄소점의 항산화 활성은 64.39%에 달해, 대표적인 항산화 물질인 비타민C(69.15%)의 수치에 근접한 저력을 과시했다. 연구팀은 이어 다양한 신경계 세포로 분화할 수 있는 인간 신경전구세포에 커피 찌꺼기 탄소점을 처리해 세부적인 변화를 관찰했다. 그 결과 세포 손상의 주범인 활성산소가 효과적으로 줄어들었으며, 탄소점의 농도가 높아질수록 신경전구세포가 ‘성상교세포’로 분화하는 경향이 뚜렷해졌다. 성상교세포는 뇌와 척수에서 신경세포를 보호하고 주변 환경을 안정적으로 유지하는 데 필수적인 핵심 세포다. 특히 인위적으로 산화스트레스를 유발한 가혹한 환경에서도 커피 찌꺼기 탄소점의 효능은 빛을 발했다. 산화스트레스 속에서 탄소점을 함께 처리하자 성상교세포로의 분화가 다시 촉진되었으며, 신경독성과 염증 반응을 유발하는 주요 유전자들의 발현은 크게 감소했다. 이는 커피 찌꺼기 탄소점이 단순한 항산화 작용을 넘어, 염증 반응을 완화하고 세포 보호 단백질의 발현 및 관련 신호전달계를 활성화하는 다중 복합 작용을 수행함을 입증한다. 김치경 교수는 “매일 버려지는 커피 찌꺼기가 신경세포를 보호하는 바이오소재로 재탄생할 수 있음을 확인한 매우 흥미로운 결과”라며 “세포 내 활성산소를 줄이고 신경계 세포의 성장과 분화에 긍정적인 영향을 미치는 만큼, 향후 난치성 신경재생 분야로 연구 범위를 적극 확대할 계획”이라고 포부를 밝혔다. 두현명 교수 역시 “단순 폐기물에 불과했던 커피 찌꺼기에서 의료·바이오 분야 활용의 실마리를 찾았다는 데 큰 의의가 있다”며 “세포가 스트레스를 받는 악조건 속에서도 염증을 낮추고 세포를 보호하는 능력이 확인된 만큼, 실제 임상 및 상용화 가능성을 검증하기 위한 후속 연구를 차질 없이 이어가겠다”고 덧붙였다. 이번 연구 성과는 재료·화학·바이오 분야의 세계적인 권위이자 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지인 ‘ACS Applied Materials ＆ Interfaces’에 ‘인간 신경전구세포의 성상교세포 분화를 위한 산화환원 조절 바이오소재로서의 커피 찌꺼기 유래 탄소점(Spent Coffee Grounds-Derived Carbon Dots as Redox-Modulating Biomaterials for Astrocytic Differentiation of Human Neural Progenitor Cells)’이라는 제목으로 게재되며 학계의 공인된 평가를 받았다.

가수 겸 기타리스트 이상순이 ‘미주신경 기능 저하’ 소견을 받고 라디오 진행을 중단했다. 6일 소속사 안테나에 따르면 이상순은 최근 갑자기 몸 상태가 나빠져 병원 치료를 받은 뒤 의료진으로부터 미주신경 기능 저하로 안정이 필요하다는 소견을 받았다. 이에 따라 진행하던 MBC FM4U ‘완벽한 하루 이상순입니다’를 잠시 쉬고 있다. 이상순은 지난달 26일 갑자기 몸 상태가 나빠져 라디오 진행이 어려워졌고 이후 여러 검사와 상담을 받았다고 설명했다. 아직 추가 정밀검사를 앞두고 있어 ‘미주신경 기능 저하’라는 의료진 소견 외에 구체적인 진단명이나 증상은 공개되지 않았다. 미주신경은?미주신경은 뇌간에서 심장·폐·소화기관까지 이어지는 제10뇌신경으로, 심박수와 혈압, 호흡, 소화 등 자율적인 신체 기능을 조절하는 부교감신경계의 주요 신경이다. 앞서 가수 현아는 2019년 미주신경성 실신 진단 사실을 공개한 바 있다. 흔히 미주신경성 실신으로 불리는 혈관미주신경성 실신은 특정 자극에 자율신경계가 과도하게 반응하면 혈압이 떨어지고 경우에 따라 심박수도 느려져 뇌로 가는 혈류가 순간적으로 줄면서 의식을 잃을 수 있다. 당시 현아는 “처음 앞이 뿌옇게 보이더니 푹하고 쓰러졌다”며 공황장애 증상으로 생각했지만 대학병원에서 검사를 받은 뒤 미주신경성 실신이라는 사실을 알게 됐다고 밝혔다. 2020년에는 실신이 다시 발생하면서 예정된 신곡 발표와 활동까지 잠정 연기했다. 배우 김정난은 지난해 자택에서 미주신경성 실신으로 의식을 잃고 쓰러졌다고 밝힌 바 있다. 침실에서 쓰러지면서 협탁 모서리에 턱을 부딪쳤고, 119 구급차로 병원에 옮겨져 CT와 엑스레이 검사를 받은 뒤 턱 부위를 봉합했다. 미주신경성 실신 전에는 어지럼증이나 메스꺼움, 식은땀, 갑작스러운 열감과 함께 시야가 흐려지거나 눈앞이 캄캄해지는 증상이 나타날 수 있다. 현아가 말한 ‘앞이 뿌옇게 보이는’ 증상도 대표적인 전조 증상이다. 장시간 서 있거나 더운 환경에 노출됐을 때, 심한 통증이나 공포·정서적 충격을 받은 뒤 나타날 수 있다. 전조 증상이 나타나면 곧바로 앉거나 눕는 것이 좋다. 갑자기 쓰러지면서 머리나 얼굴을 다치는 사고를 줄일 수 있다. 미주신경성 실신은 대부분 빠르게 의식을 회복하며 예후도 좋은 편이다. 다만 모든 실신이 미주신경성 실신인 것은 아니다. 부정맥 등 심장질환이나 기립성 저혈압 등에서도 의식을 잃을 수 있어 처음 실신했거나 원인을 알 수 없는 실신이 반복되면 검사를 통해 원인을 알아볼 필요가 있다. 반면 이상순은 미주신경 기능 저하 수준으로, 아직 현아·김정난과 같은 질환 소견으로 보기는 어렵다. 이상순은 “미주신경 기능 저하라는 신경계 증상으로 안정이 필요하다는 의료진의 권유에 따라 부득이하게 라디오를 쉬고 안정을 취하고 있다”며 “충분히 안정을 취하며 쉬면 서서히 회복될 수 있다고 하니, 이번 기회에 충분한 시간을 갖고 좀 더 확실하게 건강을 회복해서 돌아가겠다”고 강조했다. 밴드 롤러코스터와 베이비 블루 등에서 활동한 이상순은 지난 2013년 이효리와 결혼했다.

장 속 특정 세균이 많을수록 사이코패스 성향 점수가 함께 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 네이처 자매지인 ‘트랜슬레이셔널 사이키애트리’(Translational Psychiatry)에 최근 발표된 논문에 따르면, 포르투갈 포르투대 카롤리나 코스타 연구팀은 장과 구강에 서식하는 미생물군 구성이 사이코패스적 성격 특성과 연관이 있다는 사실을 밝혀냈다. 미생물이 사람의 정신 상태에 영향을 미친다는 사실은 이미 잘 알려져 있지만 구체적인 연관성을 다룬 연구는 이번이 처음이다. 사이코패스는 공감 능력 부족, 반사회적 성향, 충동성, 자기중심적 성격 등으로 정의된다. 타인에게 피해를 입혀도 애초에 공감할 수 없어서 죄책감이나 후회를 거의 느끼지 않으며 자신의 행동을 합리화하는 것이 특징이다. 자신의 목적을 위해 타인을 조종하거나 거짓말을 서슴지 않고 반복적으로 반사회적 행동을 한다. 연구팀은 사이코패스 성향의 근원을 밝히기 위해 건강한 성인 200명을 모집한 뒤 사이코패스 성향을 수치화하는 설문을 작성하도록 했다. 이후 참가자들의 혈액과 침, 대변 샘플을 채취해 체내 세균 구성과 각종 대사 지표를 분석했다. 개별 참가자의 미생물 다양성만 놓고 보면 사이코패스 성향과 뚜렷한 연관성이 드러나지 않았다. 하지만 참가자들의 결과를 서로 비교하자 다른 양상이 나타났다. 연구팀은 알리소넬라, 프레보텔라, 클로아시바실루스 에브리엔시스 등 세 가지 장내 세균의 수치가 높은 참가자일수록 사이코패스 성향 설문에서도 높은 점수를 기록했다는 사실을 발견했다. 이들 장내 세균이 어떤 경로를 통해 사이코패스적 성향으로 이어지는지는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 다만 연구팀은 여러 질환의 원인으로 알려진 알리소넬라 세균이 유발하는 염증 반응에 주목했다. 이 염증이 불안이나 우울증과 깊은 연관이 있는 만큼, 사이코패스 성향을 불러오는 전조 요인으로 작용할 가능성이 있다는 분석이다. 프레보텔라 역시 이전부터 다양한 정신질환과 관련된 세균으로 알려져 있다. 클로아시바실루스 에브리엔시스는 충동 조절에 관여하는 뇌 화학물질을 생성하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이번에 발견된 장내 세균과 사이코패스적 성향 간 연관성이 사이코패스 성향을 판별할 수 있는 ‘생물학적 지표’를 찾아낸 성과라고 강조했다. 다만 이번 연구는 특정 미생물이 사이코패스 성향의 직접적인 원인이라는 사실을 입증한 건 아니라고 덧붙였다.

주의력 결핍 과잉 행동 장애(ADHD)를 가진 성인들은 성적 만족도와 파트너와의 유대감을 유지하는 데 어려움을 겪는 경우가 많다는 사실이 연구를 통해 입증됐다. 성(性)과 인간의 성행동을 전문적으로 다루는 국제 학술지인 ‘성행동 연구’에 실린 ‘ADHD 환자 표본의 성적 경험과 성적 만족도’ 논문에 따르면 ADHD를 가진 사람들은 뇌에서 도파민을 생성하고 반응하는 방식에 종종 차이를 나타낸다. ADHD는 흔히 주의 산만, 충동성, 그리고 새로운 경험을 추구하려는 강한 욕구로 나타나고 이는 사회생활이나 친밀한 관계에서 마찰을 일으킬 수 있다고 알려져 있다. 더불어 여러 연구에서는 ADHD를 가진 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 성적 만족도가 낮은 것으로 알려졌다. 호주 사회신경과학연구소의 애널릴 E. 데실과 디킨 대학교의 베아트리스 알바 연구원은 신경학적 차이가 성적 만족도와 성행위 후의 상호작용에 어떤 구체적인 영향을 미치는지 확인하기 위해 ADHD를 공식적으로 진단받은 성인 98명을 대상으로 연구했다. 참가자들의 연령은 18세에서 64세 사이였으며, 대부분 호주 또는 미국에 거주했다. 증상의 유무와 심각도를 확인하기 위해 모든 참가자는 표준 자가 보고식 선별 설문지를 작성했으며, 참가자들의 성별은 여성 72명, 남성 17명, 논바이너리 8명이었다. 연구진은 이들에게 합의에 의한 성관계 경험에 대한 설문지와 전반적인 만족도, 동기, 파트너와의 소통 방식을 답하도록 했다. 또 만족도에 영향을 미치는 구체적인 요인과 성관계 직후의 행동에 대해서도 자세히 질문했다. 연구진은 참가자들이 사회적 부담을 줄이고 민감한 질문에 솔직하게 답변할 수 있도록 서면 설문 형식을 선택했다. 그 결과 자신의 요구를 수용하거나 진단명을 공유하는 파트너가 안정감과 성적 만족감을 느끼는 데 도움이 되었다고 언급했다. 반면 일부 응답자들은 파트너에 대한 성적 흥미 상실로 인한 큰 불만을 토로했다. 이미 성적 흥미가 없어진 상황에서도 상대방의 감정을 고려해 자신의 욕구를 억누르는 습관이 있다고도 답했다. 특히 응답자 중 상당수는 성관계 순간에 집중하는 것에 대한 어려움을 털어놓았다. 주의 산만, 감각 과부하 등이 성관계에 대한 집중력을 방해하고 즐거움을 감소시킨다는 것이다. 연구에 참가한 한 ADHD 환자는 “어떻게든 눈앞의 일에 집중하고 딴생각을 하지 않으며, 감각 과부하를 극복하고 절정에 도달해야 한다”며 “이러한 인지적 어려움을 극복하는 데에는 엄청난 정신적 에너지가 필요했고, 이로 인해 때로는 성관계가 즐거움보다는 스트레스의 원인이 되기도 한다”고 말했다. 연구진은 “본 연구는 주관적인 자기 보고식 자료에 의존하므로 개인적인 경험에 대한 통찰력을 제공할 수는 있지만, 이러한 어려움이 더 넓은 인구 집단에서 얼마나 흔한지를 파악할 수는 없다”며 “연구 참여자 집단이 여성에게 편중되어 있다는 점 역시 고려해야 한다”고 지적했다. 더불어 이번 연구에서는 참가자들이 약물을 복용하고 있었는지 여부를 고려하지 않았다. 약물 치료는 해당 질환 관리에 흔히 사용되는 방법이며, 성관계 시 집중력과 감정 조절 능력에 영향을 미칠 수 있다.

건강한 사람의 대변에서 추출한 미생물을 담은 이른바 ‘대변 캡슐’이 만성 불면증을 개선할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 최근 뉴욕포스트 등 외신에 따르면 중국 베이징대 제6병원 및 정신건강연구소 공동 연구진은 만성 불면증 환자 80명을 대상으로 ‘분변 미생물 이식(FMT)’ 임상시험을 진행한 결과 수면의 질이 크게 개선됐다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘내과학 저널(Journal of Internal Medicine)’에 게재됐다. 분변 미생물 이식은 건강한 사람의 대변에서 유익한 장내 미생물을 추출해 환자에게 이식하는 치료법이다. 연구진은 참가자들을 두 그룹으로 나눠 절반에게는 수면 문제가 없는 건강한 기부자의 대변에서 추출한 미생물이 담긴 캡슐을, 나머지에게는 위약을 투여했다. 미생물 캡슐을 복용한 참가자들은 먼저 사흘 동안 항생제를 투여받아 기존 장내 세균을 줄인 뒤 캡슐 60개를 복용했다. 2주 뒤에는 같은 캡슐 20개를 추가로 복용했다. 결과는 눈에 띄었다. 수면다원검사 결과 미생물 캡슐을 복용한 그룹의 수면 효율은 치료 전 79%에서 4주 뒤 93%까지 상승했다. 수면 효율은 침대에 누워 있는 전체 시간 가운데 실제 잠든 시간의 비율을 뜻한다. 반면 위약을 투여받은 그룹의 수면 효율은 같은 기간 85%에서 87%로 소폭 상승하는 데 그쳤다. 밤중에 잠에서 깨어 있는 시간도 크게 줄었다. 미생물 캡슐을 복용한 참가자들이 잠든 뒤 깨어 있던 시간은 평균 79분에서 17분으로 감소했다. 참가자들의 자가 설문에서는 수면 개선 효과가 치료 후 최대 6개월까지 이어진 것으로 나타났다. 연구진은 이 같은 변화에 ‘장-뇌 축’이 영향을 미쳤을 가능성에 주목했다. 장내 미생물이 만들어내는 대사물질이 혈액 등을 통해 뇌와 신경계에 영향을 미치면서 염증과 스트레스 반응, 수면과 각성을 조절하는 생체리듬에 관여할 수 있다는 설명이다. 하시모토 겐지 일본 지바대 교수도 이번 결과가 장내 미생물과 수면 사이의 연관성을 보여준 기존 연구들과 일치하는 측면이 있다고 평가했다. 다만 ‘대변 캡슐’이 당장 불면증 치료제로 활용될 수 있다는 의미는 아니다. 이번 임상시험은 참가자가 80명에 불과한 소규모 연구인 데다 미생물 캡슐 투여 전 항생제를 복용한 만큼 항생제가 결과에 영향을 미쳤을 가능성도 배제할 수 없다. 연구진은 분변 미생물 이식이 불면증 치료에 실제로 얼마나 효과적이고 안전한지 확인하기 위해 더 많은 환자를 대상으로 한 장기간의 후속 연구가 필요하다고 밝혔다.

“다정도 병인 양하여 잠 못 들어 하노라.” 고려 후기 문신 이조년이 지은 시조 ‘다정가’의 마지막 문장이다. 애상적이고 외로운 감정을 병에 비유한 작품이다. 시조에 등장하는 ‘다정’은 정이 많다는 뜻이 아니라 고요하고 아름다운 밤 풍경 속에서 느끼는 주체할 수 없는 외로움, 우수, 쓸쓸함 등 복잡한 감정을 말한다. 과학적으로 살펴보면 인간이 극심한 외로움이나 상실감을 느낄 때 활성화되는 뇌의 전대상피질은 신체적 통증을 느낄 때 활성화되는 부위이기 때문에 정서적 극한 감정이 신체적 병처럼 느껴질 수 있다. 넘치는 감정은 교감신경계를 흥분시켜 과각성 상태를 유발해 잠 못 들게 한다. 사회적 고립은 전 세계적으로 증가 추세를 보이고 있어 세계보건기구(WHO)에서도 중대한 공중보건 위험 요인으로 주목하고 있다. 사회적 고립은 약물 오남용에도 직접 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과도 많다. 그렇지만 고립됐다는 느낌이 뇌를 어떻게 바꾸는지 충분히 밝혀지지 않았다. 이런 상황에서 미국 노스웨스턴대 의대, 소크 생물학 연구소 공동 연구팀은 외로움은 뇌를 ‘술을 더 마시게 만드는 방향’으로 재구성할 수 있다는 사실을 확인하고 신경과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 뉴로사이언스‘ 8월 25일 자에 발표했다. 재미있는 부분은 사회적 고립이 남성의 음주는 늘리고 여성에 대해서는 오히려 음주를 억제하는 방향으로 뇌를 바꿀 수 있다는 점이다. 연구팀은 성체 암수 생쥐를 여러 마리가 함께 지내는 사회적 사육 환경에서 키운 다음 일부를 한 마리씩 따로 지내는 단독 사육 방식으로 바꿨다. 성인기의 사회적 고립 상황을 실험적으로 재현한 것이다. 이후 생쥐들에게 매일 한 시간씩 물이 든 병과 15% 알코올 용액이 든 병 중 하나를 골라 마시도록 했다. 사회적 환경에서 생활한 생쥐와 고립된 생쥐를 대상으로 2주 동안 어떤 음료를 선택하는지 얼마나 마시는지를 추적했다. 그 결과, 고립된 환경에서 생활한 수컷 생쥐는 그렇지 않은 수컷 생쥐보다 알코올을 더 많이 선택하고 섭취량도 점점 늘려가는 것이 확인됐다. 반면 고독한 환경의 암컷 생쥐는 알코올 섭취를 점점 줄여가는 것으로 나타났다. 연구팀은 초소형 현미경으로 쥐가 우리 안을 자유롭게 돌아다니며 음주 여부를 선택하는 동안 특정 뇌세포 활동을 기록했다. 특히 감정과 스트레스 신호를 처리하는 기저와측 편도체(BLA)와 내측 전전두피질(mPFC)을 연결하는 회로에 주목했다. 연구팀에 따르면 고립 상태에서는 해당 회로가 과활성화되고 이것이 직접 음주 행위에 관여하는 데 암컷과 수컷이 다른 전략을 사용한다는 것이다. 연구팀은 추가로 이 뇌 경로가 단순히 음주 행동을 반영하는 것인지 음주를 일으키는 것인지 확인하기 위해 광유전학 실험을 했다. 고립되지 않은 수컷 생쥐에게 짧은 빛으로 해당 뇌 회로를 인위적으로 활성화하자 이들의 뇌는 마치 사회적으로 고립됐던 것처럼 알코올에 반응했다. 반대로 고립됐던 수컷 생쥐에게 해당 회로 활동을 중지시키면 알코올 섭취량이 줄어드는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 리샤 파텔 노스웨스턴대 의대 교수는 “이번 연구는 사회적 고립이 수컷에서 음주 증가로 이어지는 과정을 설명할 수 있는 특정 뇌 회로를 짚어냈다는 점에서 의미가 크다”라며 “고립에서 비롯되는 알코올 오남용을 이해하고 치료하기 위한 훨씬 더 명확한 생물학적 표적을 찾는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

기대수명과 평균수명이 점차 길어지면서 많은 사람은 노년기 인지 기능 상실에 대해 걱정합니다. 치매와 같은 심각한 인지 장애 수준은 아니더라도 나이가 들면 젊었을 때에 비해 기억력을 비롯한 인지 기능이 저하되는 것이 사실이다. 노화는 작업 기억, 문제 해결 능력 등 인지 기능 관련 뇌 네트워크 기능이 저하한다. 그렇지만 뇌졸중이나 치매로 인해 뇌에 직접 손상이 가지 않는 이상 나이가 들수록 언어 능력은 유지되고 심지어 이전보다 더 나아지는 경우도 있다. 미국 매사추세츠공과대(MIT), 보스턴대 공동 연구팀은 언어 과제를 수행할 때 노인의 언어 처리 네트워크 활동은 젊은 성인의 뇌에서 관찰되는 것과 거의 동일하거나 심지어 더 나은 경우도 있다는 사실을 확인했다. 반면 의사 결정 같은 실행 제어 작업에 관여하는 뇌 시스템인 다중 요구 네트워크는 노인과 젊은이의 차이가 큰 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 8월 24일 자에 실렸다. 연구팀은 뇌 노화가 인지 및 언어 능력에 미치는 영향을 살펴보기 위해 17~80세 남녀를 대상으로 관찰했다. 연구팀은 전두엽과 두정엽 등 뇌의 여러 영역을 포함하는 다중 요구 네트워크에 주목했다. 앞선 연구들에서는 나이가 들수록 다중 요구 네트워크 활동의 동기화가 떨어진다는 것을 발견했다. 그래서 일부 신경과학자들은 이런 현상이 언어 네트워크에서도 일어날 수 있다는 가설을 세웠지만 명확한 결론을 내리지 못했다. 연구팀은 실험 참가자들을 대상으로 격자 안의 사각형 위치를 기억하는 공간 기억 작업과 낯선 단어와 독특한 문법 구조를 가진 이야기를 듣고 문장을 읽는 실험을 했다. 그 결과 공간 기억 실험에서 노인들의 다중 요구 네트워크는 더 작고 동기화가 덜 되는 등 활성화가 약하게 나타났다. 반면 언어 실험에서는 젊은이와 노인이 유사한 뇌 반응을 보였으며 네트워크의 공간적 분포나 활성화 수준이 거의 비슷하게 나타났다. 연구팀에 따르면 언어 처리와 같이 특정 기능에 특화된 뇌 부위가 기능적 유연성이 더 높은 범용 네트워크인 다중 요구 네트워크보다 노화에 대한 회복력이 더 강하다는 것을 시사한다고 밝혔다. 주의력, 작업 기억, 인지 제어와 같은 실행 기능은 나이가 들면서 저하되지만 어휘력과 독해력 같은 언어 능력은 시간이 지남에 따라 지속적으로 성장할 수 있기 때문이라는 설명이다. 더군다나 노인들은 때로는 젊은이들보다 독서를 더 많이 하고 언어에 노출된 시간이 더 많기 때문일 수도 있다고 덧붙였다. 연구를 이끈 에벨리나 페도렌코 MIT 뇌·인지과학과 교수는 “이번 연구는 언어 능력 같은 특수 기능은 시간이 지날수록 더 발달해 노화의 영향을 덜 받지만 지식 축적이 아닌 상황 대처 능력과 유연성이라고 할 수 있는 다중 요구 네트워크는 그렇지 못하다는 것을 보여준다”라며 “노인의 언어 능력 향상은 마치 점점 더 많은 데이터로 훈련된 대규모 언어 모델과 같다고 볼 수 있다”고 설명했다.

여성이 남성보다 성적 욕구가 낮은 경향을 단순히 호르몬이나 타고난 생물학적 차이로만 설명하기 어렵다는 연구가 나왔다. 사춘기 무렵부터 쌓이는 성적 경험의 질과 사회적 학습이 이후 성욕 형성에 영향을 줄 수 있다는 분석이다. 23일(현지시간) 심리학 전문 매체 사이포스트(PsyPost)에 따르면 캐나다 토론토대 연구진은 여성과 남성의 성적 욕구 차이가 어떻게 형성되는지를 설명하는 새로운 이론적 모델을 제시했다. 연구 결과는 학술지 ‘성격 및 사회심리학 리뷰’(Personality and Social Psychology Review)에 실렸다. 기존 연구에서는 일반적으로 여성이 남성보다 성관계에 대한 관심이 낮은 것으로 나타났다. 연구진이 인용한 선행 연구들을 종합하면 여성 약 4명 중 3명은 남성보다 성적 관심도가 낮았다. 이런 차이는 그동안 진화 과정이나 호르몬 등 생물학적 요인으로 설명되는 경우가 많았다. 연구진은 그러나 남녀가 성욕을 느낄 수 있는 ‘능력’ 자체가 다르기 때문이라고 단정하기 어렵다고 봤다. 오히려 성관계를 즐겁고 긍정적인 경험으로 받아들일 기회가 남녀에게 똑같이 주어지지 않는다는 점에 주목했다. 첫 성경험 때 여성 만족도 크게 낮아연구진이 특히 주목한 시기는 청소년기다. 이 시기 뇌는 보상과 사회적 관계에 민감하게 반응하기 때문에 친밀감이나 즐거움과 관련한 초기 경험이 이후 행동과 욕구 형성에 오래 영향을 미칠 수 있다. 하지만 북미와 유럽의 여러 연구를 보면 여성의 초기 성경험은 남성보다 통증이 많고 즐거움은 적은 경향을 보였다. 특히 남성과 처음 성관계를 경험한 젊은 여성 가운데 첫 성경험에서 오르가슴을 느꼈다고 답한 비율은 10%에도 미치지 못했다. 연구진은 이런 경험이 반복되면 성관계를 ‘즐거움을 주는 행동’보다 불편함이나 부담을 동반하는 행동으로 학습할 가능성이 있다고 설명했다. 반대로 안전하고 서로의 즐거움을 중시하는 경험이 쌓이면 성적 욕구에도 긍정적인 영향을 줄 수 있다는 것이다. 이를 바탕으로 연구진은 ‘생물발달적 학습 기회 및 결과 모델’(BLOOM)을 제시했다. 여성의 낮은 성적 관심이 타고난 욕구의 부족에서 비롯됐다기보다 성적 욕구를 형성하는 중요한 시기에 남녀가 서로 다른 경험을 하는 과정에서 만들어질 수 있다는 설명이다. 성욕은 성인이 된 뒤에도 달라질 수 있어그렇다고 청소년기 경험이 성인의 성욕을 완전히 결정하는 것은 아니다. 연구진은 여성의 성적 욕구가 남성보다 경험이나 관계 변화에 더 민감하게 반응한다는 기존 연구들도 제시했다. 새로운 연애 관계나 삶의 변화, 성적 자극 등을 겪으면서 성욕이 달라질 수 있다는 뜻이다. 따라서 성인이 된 뒤 만족스럽고 상호적인 성경험을 쌓으면 과거에 형성된 반응도 변화할 가능성이 있다. 연구진은 여성의 낮은 성욕을 개인의 결함이나 치료해야 할 문제로만 바라보는 접근에도 신중해야 한다고 지적했다. 연구에 참여한 에밀리 임펫 토론토대 심리학 교수는 여성의 욕구가 사라졌다기보다 어린 시절부터 성관계가 얼마나 즐겁고 서로를 존중하는 경험인지 학습하면서 달라질 수 있다고 설명했다. 연구진은 다만 이번 연구가 새로운 임상시험으로 원인과 결과를 직접 입증한 것은 아니라고 강조했다. 기존 연구 결과를 종합해 남녀 성욕 차이를 설명하는 이론적 모델을 제시한 만큼 향후 장기간 추적 연구 등을 통한 추가 검증이 필요하다.

‘잘 되면 내 탓, 못 되면 조상 탓’이라는 속담이 있다. 일이 잘 풀리면 내 실력 덕으로 생각하고 일이 잘 안 풀리면 남이나 조상 등 외부 탓으로 돌리는 태도를 꼬집는 내용으로 책임을 회피하고 합리화하려는 심리를 의미하기도 한다. 영국 옥스퍼드대 실험심리학과, 옥스퍼드대 부속 존 래드클리프 병원 공동 연구팀은 속담에서 말하는 것처럼 우리가 경험하는 결과가 우리 자신의 행동 때문인지 아니면 통제할 수 없는 외부 상황 때문인지 파악하는 데 영향을 미치는 뇌 메커니즘을 규명했다고 23일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 8월 21일 자에 실렸다. 연구팀은 성인 남녀 22명을 대상으로 화면에 파란색 점과 주황색 점 중 어느 것이 더 많은지 판단하고 각 선택에 대해 얼마나 확신하는지 답하도록 했다. 여기서 중요한 점은 연구팀이 세상일이 내 노력대로 되는 상황과 완전히 운에 좌우되는 상황을 인위적으로 만들어 뇌가 어떻게 반응하는지를 살피기 위해서 참가자들의 게임 채점 방식을 몰래 조작했다는 것이다. 실력이 통하는 정직한 게임인 ‘통제 가능한 상황’은 참가자들이 정답을 고르면 90%의 확률로 정답으로 제대로 채점해주고 운에 좌우되는 ‘통제 불가능한 상황’에서는 90% 이상 참가자가 정답을 맞히든 틀리든 상관없이 무작위로 정답이나 오답 판정을 내리는 것이다. 연구팀은 참가자에게 실력 게임인지 운 게임인지 미리 알려주지 않고 문제를 풀고 채점 결과를 받으면서 스스로 판단하도록 했다. 즉 “내 실력대로 점수가 나오네”라고 안심하거나 “정답으로 확신했는데 왜 틀렸다고 나오는 것이지” 하며 상황의 패턴을 스스로 눈치채고 학습하도록 했다. 그 결과, 연구팀은 결과의 원인을 파악할 때 자기 확신을 사용한다는 사실을 확인했다. 참가자들은 강한 확신을 갖고 있었음에도 예상치 못한 부정적 결과를 통보받으면 그것이 무작위로 생성됐다고 생각할 가능성이 높았다. 반면 확신이 낮았을 때는 부정적 피드백을 자기 능력 탓으로 돌릴 가능성이 큰 것으로 나타났다. 이와 동시에 이런 경험을 바탕으로 외부 상황에 대해 자기들이 어느 정도의 통제력을 갖고 있는지에 대해 예측하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 참가자들이 게임을 하는 동안 초고해상도 기능성 자기공명영상(fMRI)과 비침습적 뇌 자극 기법으로 뇌를 관찰했다. 그 결과, 실험 참가자들이 확신을 갖고 결과를 분석할 때 배내측 전전두피질(dmPFC)과 뇌 깊은 곳의 작은 구조인 배측 솔기핵을 연결하는 회로가 활발하게 신호를 주고받는다는 점을 확인했다. 연구팀은 추가로 뇌의 dmPFC 부위가 내 탓과 환경 탓을 구별할 때 관여하는지 명확히 알아보기 위해 20명의 새로운 남녀 참가자를 대상으로 ‘비침습적 자기 뇌 자극’(TMS) 기술로 실험했다. TMS로 dmPFC 부위 활동을 일시적으로 교란시켜 내 탓과 환경 탓을 구별하지 못하도록 한 뒤 똑같은 의사결정 게임을 수행했다. 그 결과, 자기가 받는 점수가 ‘자기 수행 능력’을 반영하는 것인지 아니면 ‘무작위로 나오는 엉터리 점수’인지 파악하는 데 평소보다 훨씬 오랜 시간이 걸리는 것으로 나타났다. 연구팀은 사람들이 어떤 문제를 맞닥뜨렸을 때 자신의 결정에 확신이 있지만 예상치 못한 부정적인 결과를 얻었을 때 외부 상황 탓으로 돌릴 가능성이 더 높지만 자신의 결정에 대한 확신이 부족할 때는 자기 수행 능력을 원인으로 여길 가능성이 더 크다고 설명했다. 연구를 이끈 옌허 리우 옥스퍼드대 박사(실험 심리학)는 “결과가 우리 자신으로 인해 발생했는지, 통제할 수 없는 외부 요인에 의해 발생했는지 아는 것은 학습에서 중요한 역할을 한다”며 “원인을 잘못 판단하면 잘못된 교훈을 얻고 엉뚱한 방향으로 움직일 수 있게 된다”라고 말했다. 리우 박사는 “이번 연구 결과는 사람들의 통제력에 대한 인식이 때로 왜곡되는 이유를 이해하는 데 도움을 준다”고 덧붙였다. 매튜 러시워스 교수(실험 생물학)는 “통제감은 우리가 행동하는 방식에 지대한 영향을 미친다”며 “만약 결과가 우리 자신의 행동으로 인해 발생했다고 믿는다면 다음번에는 그 행동을 바꾸는 것이 합리적이지만 통제할 수 없는 무언가에 의해 발생했다고 믿는다면 대응 방식은 완전히 달라지기 때문”이라고 지적했다. 러시워스 교수는 “이번 연구는 우리가 그러한 구별을 할 수 있게 해주는 뇌 회로를 밝혀내기 시작했다는 데 의미가 크다”며 “우울증, 불안증, 조현병 등 정신신경질환과 관련된 임상적 개입 방법을 설계하는 데 도움을 받을 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

교모세포종은 가장 치명적인 악성 뇌종양으로 꼽힌다. 암세포가 정상 뇌조직으로 빠르게 퍼지고 종양 특성도 환자마다 달라서 치료가 까다롭다. 국내 연구진이 환자에게 항암제를 투여하기 전에 환자와 똑같은 상태를 재현한 칩으로 약효를 확인한 뒤 치료 효과를 극대화할 수 있는 방법을 찾는 기술을 개발했다. 카이스트 기계공학과, 성균관대 생명물리학과, 분당차병원, 차의과학대 공동 연구팀이 교모세포종 환자의 치료 반응을 예측할 수 있는 환자 맞춤형 혈액-뇌종양 장벽(BBTB) 칩을 개발했다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 재료 및 나노과학 분야 국제 학술지 ‘스몰’에 실렸다. 똑같은 암에 같은 항암제를 써도 환자마다 효과는 다르게 나타난다. 더군다나 뇌에는 혈액 속 유해물질이 뇌로 들어오는 것을 막는 혈액-뇌 장벽이 있어 뇌종양 환자의 치료를 위한 항암제가 종양세포까지 도달하는 것을 방해한다. 더군다나 교모세포종이 생기면 종양 주변 혈관장벽도 변하게 된다. 변화 상태가 환자마다 다르기 때문에 같은 항암제를 사용해도 환자마다 효과가 달라지는 이유도 여기에 있다. 이전에도 교모세포종 환자의 치료 반응 예측을 위해 종양 유전자나 바이오마커를 활용했지만 변화된 종양 주변 혈관 환경이나 약물 사용 효과를 파악하기는 어려웠다. 연구팀은 환자의 종양뿐만 아니라 항암제가 종양까지 도달하는 혈관장벽까지 구현한 칩을 개발했다. 연구팀은 환자에게 얻은 교모세포종 세포와 뇌혈관 내피세포, 별아교세포를 작은 미세유체 칩 안에서 배양해 실제 암세포와 정상 뇌조직이 맞닿는 부위와 유사한 환경을 만들었다. 혈관 주변 세포와 면역세포도 추가할 수 있도록 설계해 실제 사람의 뇌종양 주변 혈관 환경과 유사하게 재현했다. 연구팀은 서로 다른 형태의 교모세포종 환자 3명의 종양세포로 혈액-뇌종양 장벽 칩을 만들었다. 이에 교모세포종 치료에 사용되는 테모졸로마이드(TMZ)와 베바시주맙(BEV)을 적용해 환자별 치료 반응을 살폈다. TMZ는 암세포 자체를 공격하는 항암제인 반면 BEV는 암이 성장하는 데 필요한 혈관 생성을 억제하는 표적치료제다. 분석 결과 기존 유전자 검사에서는 비슷한 치료 반응이 예상됐던 환자들도 칩에서 나타난 혈관장벽의 특성과 치료제 반응은 다르게 나타났다. 칩에서 확인한 환자별 치료 반응은 실제 환자의 치료 경과와도 상당히 높은 수준으로 일치했다. 연구팀에 따르면 이번 플랫폼을 활용하면 실제 환자의 종양과 혈관장벽을 모사한 환경에서 신약 후보물질의 효과를 평가하고 어떤 환자에게 효과가 나타날 가능성이 높은지 탐색하는 전임상 평가에도 활용하는 등 신약 개발에도 활용할 가능성이 있다. 연구에 참여한 안송이 카이스트 기계공학과 교수는 “이번 연구는 환자 유래 종양세포와 혈액-뇌종양 장벽을 함께 재현함으로써 환자마다 다른 치료 반응을 실제와 가깝게 평가할 수 있는 플랫폼을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “보다 많은 환자를 대상으로 검증해 교모세포종 환자의 맞춤형 치료 전략 수립과 신약 개발을 위한 전임상 평가 플랫폼으로 발전시킬 것”이라고 말했다.

유튜버 랄랄이 최근 극심한 변동성을 보이는 주식 하락장 여파로 인한 우울감을 고백했다. 지난 16일 인기 크리에이터 랄랄의 유튜브에는 ‘감정기복 미친 브이로그 (물벼락, 탈색, 주식)’라는 제목의 생생한 일상이 담긴 영상이 올라왔다. 이날 영상에서 랄랄은 “제가 아무래도 최근 주식 하락장 우울증에 제대로 걸린 것 같다”며 수척해진 얼굴로 카메라 앞에 등장했다. 이어 “아침에 눈을 뜨자마자 스마트폰으로 주식을 확인했을 때 말로 다 할 수 없는 극심한 좌절감을 겪는 증후군이다. 정말 주가가 나아질 기미가 전혀 보이지 않는다”며 한숨을 쉬었다. 앞서 랄랄은 SK하이닉스를 주당 약 280만 원에 매수했다고 밝힌 바 있다. 그는 “설상가상으로 다이어트까지 병행하고 있으니까 진짜 내가 왜 이렇게까지 치열하게 살아야 되는지 회의감이 든다”고 토로했다. 이어 “지금 기분이 정말 안 좋다. 단 1개도 안 좋다. 외적으로 예뻐지는 것은 좋은데 지금 마음이 전혀 행복하지 않다. 매운 떡볶이나 족발 같은 맛있는 음식을 먹을 때 비로소 행복을 느낀다”며 “그래서 저 오늘 충동적으로 탈색이나 하러 갈 거다”라고 말했다. 이후 실제로 미용실을 찾아 파격적인 탈색 변신을 감행한 그는 “이렇게 머리스타일을 바꾸고 나니 기분이 훨씬 나아졌다”며 만족스러운 미소를 지어 보였다. 한편 최근 국내 증시가 급등락하며 변동성이 커진 가운데 실제 주식 투자로 인한 극심한 불안감과 우울증을 호소하는 개인 투자자들이 늘어나는 추세다. 이에 대해 정신건강의학과 전문의 박종석 원장은 최근 한 라디오 방송에 출연해 “증시가 급락한 이후 심각한 주식 손실과 우울감을 호소하며 병원을 찾는 신규 환자들이 눈에 띄게 늘었다”고 전했다. 특히 그는 “주위에서 남들이 수천만 원에서 수억 원에 달하는 막대한 투자 수익을 올렸다는 성공담을 들으면, 우리 인간의 뇌에서는 실제 신체적 통증과 매우 유사한 신경 반응이 일어난다”고 설명했다. 이어 “학술 연구에 따르면 이러한 ‘사회적 통증’은 무려 전치 4주 수준의 신체적 고통에 비견될 정도로 강력하게 나타나는 것으로 보고되어 있어 결코 가볍게 넘길 수 없다”고 경고했다. 박 원장은 주식 우울증을 극복하기 위한 실질적인 해법으로 “가장 먼저 스마트폰에서 주식 앱을 과감히 삭제하고 실시간 차트를 들여다보지 않아야 한다”고 조언했다. 아울러 “운동이나 건전한 취미 생활, 또는 본업처럼 우리 몸이 긍정적이고 건강한 도파민을 얻을 수 있는 활동에 몰입하고, 혼자의 힘으로 이겨 내기 어렵다면 주변 가족이나 전문 의료진의 도움을 적극적으로 받는 것이 바람직하다”고 덧붙였다.

전 세계 어린이 절반 이상이 학대나 폭력, 그 밖의 충격적 경험으로 극심한 스트레스에 노출돼 있다. 어린 시절 이렇게 극심한 스트레스를 겪은 사람은 어른이 된 뒤 불안장애, 우울증 같은 기분장애에 더 취약한 경우가 많다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대, 프린스턴대 공동 연구팀은 생애 초기 스트레스로 인한 트라우마가 어떻게 뇌 속에 흔적을 남겨 성인기까지 영향을 미치는지 메커니즘을 찾았다고 12일 밝혔다. 연구팀에 따르면 어린 시절 스트레스는 뇌세포가 DNA를 포장하는 방식을 변화시켜 뇌의 스트레스 반응 장치가 쉽게 켜지는 상태로 만들어 스트레스에 취약하게 한다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 8월 8일 자에 실렸다. 연구팀은 뇌의 복측피개영역(VTA)에 주목했다. VTA 신경세포는 도파민을 생산하고 보상 회로 작동에 관여한다. 스트레스로 이 세포들이 비정상적으로 활성화되면 뇌의 보상 처리 방식에 문제가 생겨 불안과 우울에 취약하게 된다. 연구팀은 특히 도파민 생성 신경세포 중에서도 유전자 스위치라고 할 수 있는 ‘후성유전체’에 집중했다. 이를 위해 연구팀은 어린 생쥐에게 극심한 스트레스를 준 다음 일반적 환경에서 자란 생쥐들과 비교했다. 그 결과 스트레스를 받은 생쥐의 도파민 신경세포에서 ‘SETD7’이라는 효소가 더 많이 발견됐다. 이 생쥐들은 일반 생쥐보다 세포 내에 용수철처럼 감겨 있는 DNA 가닥이 늘어나 벌어져 있는 것이 확인됐다. 또 스트레스를 받지 않은 어린 생쥐에게 SETD7이 많이 만들어지도록 유전자를 조작하면 도파민 생산 뇌세포의 DNA 가닥이 늘어나는 것이 관찰됐다. 도파민 생산 뇌세포의 DNA 구조가 늘어나 벌어진 상태로 어른이 되면 스트레스에 반응하는 유전자가 더 쉽게 켜진다. 이런 생쥐들은 성체가 됐을 때 도파민 신경세포 반응성이 높아져 스트레스를 견디는 힘이 떨어지게 된다. 반대로 스트레스를 겪은 어린 생쥐에게서 SETD7 수치를 낮추면 유전자 용수철은 닫힌 상태로 유지됐고 성장 후에도 일반 생쥐처럼 사회적이고 탐색적인 행동을 유지했고 도파민 신경세포 활동도 정상 범위에 머무는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 캐서린 젠슨 페냐 프린스턴대 교수는 “생애 초기 스트레스가 장기적 정신질환 취약성으로 이어지는 명확한 분자 메커니즘을 찾았다”며 “트라우마의 영향에 관한 새로운 치료법과 개입 방법을 찾는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

반려동물을 키우다 보면 말이 통하지 않아 답답할 때도 많지만 주인의 감정에 반응하는 것 같다고 느낄 때도 적지 않다. 그런데 이런 느낌이 착각이 아니라는 뇌과학적 근거가 제시됐다. 오스트리아 빈대 심리학부, 헝가리 외트뵈시로란드대 생물학연구소 동물행동학과, 멕시코국립자치대 신경생물학연구소·심리학부 공동 연구팀은 반려견의 뇌가 사람의 웃는 얼굴을 별도의 영역에서 처리하며 부정적인 표정들도 일부 구별한다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘아이사이언스’ 8월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 마취하지 않은 반려견을 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치에 넣고 두 차례 실험했다. 개들은 결박 없이 엎드린 자세로 눈앞의 화면을 봤고, 원하면 언제든 장치에서 나올 수 있었다. fMRI는 신경세포가 활동할 때 그 부위로 몰리는 혈류 변화를 잡아내 뇌의 어느 부분이 일했는지 파악할 수 있게 하는 기술이다. 앞선 많은 연구에서 행복이라는 감정은 반려견들에게 특히 중요한 의미를 갖는다고 알려졌다. 이에 1차 실험에서는 반려견 8마리에게 낯선 사람의 웃는 얼굴과 무표정한 얼굴을 번갈아 보여줬다. 웃는 얼굴을 볼 때는 고차 인지 기능을 담당하는 측두피질과 함께 음식 보상이나 익숙한 냄새에 반복적으로 반응하는 부위인 미상핵이 활성화됐다. 낯선 사람의 미소조차 반려견의 뇌에서는 일종의 보상으로 처리될 수 있다는 뜻이다. 2차 실험에서는 1차 실험에 참가한 6마리를 포함해 반려견 12마리에게 행복·슬픔·공포·분노 표정을 제시했다. 1차 실험과는 다른 얼굴 데이터베이스를 써서 두 실험이 서로 영향을 주지 않도록 했다. 또 사진의 밝기와 대비 같은 단순한 시각적 차이가 결과에 영향을 주지 않도록 통제한 다음 인공지능 기계학습 분류기로 표정을 짝지어 구별하게 했다. 연구 결과, 측두피질-미상핵 연결망은 행복한 표정에만 고유하게 반응하는 것으로 나타났다. 웃는 얼굴과 부정적 표정은 가려냈지만 부정적 표정끼리는 구별하지 못했다. 뇌 전체를 훑는 전뇌 분석에서는 공포를 분노, 슬픔과 갈라놓는 별개의 활동 패턴이 확인됐다. 반려견의 뇌가 세상을 단순히 좋음과 나쁨으로만 나누지 않는다는 사실을 보여준 첫 사례다. 다만 분노와 슬픔 사이에서는 차이가 나타나지 않았다. 이에 대해 연구팀은 개가 사람의 감정을 읽을 때 얼굴보다 몸짓을 주된 단서로 삼는다는 선행 연구를 근거로 정지된 사진만으로는 분노와 슬픔을 가르기 어려웠을 것으로 해석했다. 실제 상황에서 반려견은 주인의 몸짓을 살피고 목소리의 미묘한 결을 들으며 냄새로도 정보를 얻는다. 이번 연구 결과는 반려견도 사람과 똑같은 방식으로 감정을 경험한다는 뜻은 아니라고 연구팀은 강조했다. 참가견 대부분이 사회적 신호에 민감한 보더콜리여서 다른 품종으로의 일반화에도 신중해야 한다고 한계를 뒀다. 연구를 이끈 라우라 쿠아야 오스트리아 빈대학 박사는 “사람은 얼굴의 미세한 정보를 포착하는 데 능숙한데 반려견도 마찬가지”라며 “개는 사람과 전혀 다른 진화 경로를 걸었지만 가축화를 통해 인간을 이해하고 협력하는 데 필요한 사회적 능력을 발달시켰다”고 설명했다.

우리 몸은 평소에 열을 방출해 체온을 낮춘다. 하지만 기온이 35도를 넘으면 공기 온도가 피부 온도보다 높아져 이 자연스러운 냉각 방식이 작동을 멈춘다. 오히려 바깥의 열이 몸 안으로 침투하기 시작한다. 뇌의 시상하부는 이를 생존에 대한 위협으로 인지하고 적색경보를 발령한다. 이때부터는 땀을 흘려 기화열로 체온을 낮추는 증발 시스템에 의존하게 된다. 체온 조절을 위해 뇌가 에너지를 끌어다 쓰기 시작하는 순간이다. 뇌는 뜨겁고 답답한 감각을 지속 감시한다. 땀, 갈증, 심박 증가, 피부의 끈적임 같은 내부 신호가 주의를 끌어당긴다. 뇌가 ‘너무 덥다’는 신체 신호를 처리하는 데 점유되는 것이다. 판단하고, 결정하는 데 써야 할 연료를 냉방에 소진한다. 이렇게 소진해 버린 에너지는 수면을 통해 다시 채워야 한다. 잠들기 직전 손발의 혈관이 확장되면서 몸 중심부의 열이 말초로 흘러나가고 심부 체온이 약 1도 떨어져야 잠이 시작된다. 깊은 서파 수면을 하기 위해서도 이 상태가 이어져야 한다. 하지만 열대야는 이런 숙면 기회마저 뺏어버린다. 소모한 에너지도 다시 채우지 못하고 낮 동안 축적된 뇌의 노폐물도 씻어내지 못하게 된다. 폭염 속에서 이유 없이 무기력해지고, 안개 낀 듯 멍해지고, 일처리가 잘 되지 않는 이유가 여기에 있다. 여름에 휴가가 있다는 것은 다행스러운 일이다. 심리학자 캐플런 부부는 우리를 사로잡는 자극을 두 가지로 나누었다. 하나는 ‘거친 매혹’이다. 화려한 볼거리, 매콤한 음식과 술처럼 주의를 완전히 장악해 다른 생각이 들어설 틈을 주지 않는다. 다른 하나는 ‘부드러운 매혹’이다. 흔들리는 나뭇잎, 흐르는 물소리, 떠가는 구름처럼 힘들이지 않고 시선이 머무는 자극이다. 지친 뇌를 회복시키는 것은 오직 후자뿐이다. 전자는 주의를 붙잡을 뿐 채워 주지는 않는다. 제대로 된 여름휴가는 화려할 필요가 없다. 시원한 새벽 산책 삼십 분, 창밖의 나무를 오래 바라보는 시간, 계곡물에 발을 담그고 아무것도 하지 않는 오후. 뇌에 필요한 것은 새로운 자극이 아니라 조용한 여백이다. 휴가를 떠나지 못하는 분들은 스스로를 지키기 위해 매일 반복되는 짧은 쉼이 필요하다. 신경과학자 브루스 매큐언은 스트레스가 몸에 남기는 흔적을 ‘알로스타틱 부하’라 이름 붙였다. 스트레스 자체가 해로운 것이 아니라 회복할 시간 없이 다음 스트레스가 이어질 때 몸과 뇌에 마모가 쌓인다는 것이다. 심리학의 기본 법칙 중 하나인 ‘누적 부하의 법칙’이다. 스트레스는 크기보다 지속 시간이 더 문제다. 오전에 5분, 오후에 5분, 손을 찬물에 담그고 창밖을 보는 시간을 하루에 몇 번씩 흩어놓자. 짧아도 좋다. 다만 규칙적이어야 한다. 우리 뇌는 긴 회복 한 번보다 짧은 회복 여러 번에 더 잘 반응한다. 마지막으로 너무 더운 날에는 고향에 홀로 계신 아버지, 어머니에게 안부 전화를 하자. 에어컨은 틀었는지, 물은 드시고 있는지 시시콜콜 물어보자. 더위에 지친 어르신들의 뇌는 자신이 뜨거운 상태인지, 물을 마셔야 되는 상태인지도 모를 수 있다. 정정엽 광화문숲 수면센터장·정신건강의학과 전문의

고온, 심박수 높이고 혈액 응고 촉진협심증·심근경색·부정맥 위험 커져 탈수 이어지면 콩팥 여과 기능 저하당뇨병 환자 혈당 수시로 확인해야암 환자는 저강도 근력운동 꾸준히고령자 한낮 밭일·산책은 절대 금물일어날 때 핑 돌면 천천히 움직여야 불볕더위에 체온이 오르면 심장은 열을 식히려 더 빨리 뛰고, 콩팥으로 가는 혈액은 줄며 혈당도 요동친다. 잘 관리하던 지병도 급격히 악화해 생명을 위협할 수 있다. 만성질환자에게 폭염은 그냥 참고 넘길 더위가 아니다. 폭염은 열사병 같은 온열질환을 일으킬 뿐 아니라 지병을 악화시켜 사망까지 부를 수 있다. 3일 질병관리청의 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’에 따르면 2010~2019년 폭염으로 인한 초과 사망자는 연평균 211명으로 추산됐다. 초과 사망은 더위 탓에 지병이 악화해 숨지는 등 평소보다 사망자가 얼마나 늘었는지를 보여주는 지표다. 폭염이 만든 ‘숨은 사망자’인 셈이다. 허세진 삼성서울병원 응급의학과 교수는 “우리 몸은 체온을 36.5도로 유지하려고 땀을 흘리고 혈관을 확장해 열을 내보낸다. 자동차 냉각장치와 비슷한 원리”라고 설명했다. 몸이 내보내는 열보다 외부에서 들어오는 열이 많아지면 뇌의 체온 조절 중추가 제 기능을 잃고 체온이 걷잡을 수 없이 치솟는다. 허 교수는 “괜찮다고 느껴도 몸속에서는 이미 심각한 탈수가 진행 중일 수 있다”고 말했다. 체온을 낮추려는 몸의 반응은 심장에 큰 부담을 준다. 고온은 심박수를 높이고 혈액 응고를 촉진해 협심증·심근경색·부정맥 위험을 키운다. 박진선 한양대병원 심장내과 교수는 “기온이 오를수록 심장은 더 많은 일을 해야 한다”며 흉통이나 호흡곤란, 심한 어지럼증이 나타나면 즉시 병원을 찾으라고 당부했다. 탈수는 콩팥도 위협한다. 땀으로 수분과 염분이 빠져나가면 콩팥으로 흐르는 혈액이 줄어 여과 기능이 떨어진다. 최종욱 한양대병원 신장내과 교수는 “탈수가 이어지면 콩팥 세포에 산소와 영양분이 제대로 공급되지 않아 급성 세관 괴사로 악화할 수 있다”고 말했다. 소변량이 줄거나 몸이 붓고 구역질, 심한 피로가 나타나면 진료받아야 한다. 야외 활동 뒤 심한 근육통과 함께 소변이 콜라색으로 변하면 손상된 근육세포의 성분이 혈액으로 쏟아져 나오는 횡문근융해증의 신호일 수 있어 곧바로 응급실로 가야 한다. 당뇨병 환자는 혈당을 자주 확인해야 한다. 폭염에는 탈수로 혈당 조절이 어려워지고 고혈당이나 저혈당 위험이 커질 수 있다. 만성폐쇄성폐질환과 천식 환자는 높은 습도로 호흡이 더 힘들어질 수 있다. 처방받은 흡입제를 규칙적으로 쓰고 숨이 더 차오르면 진료받아야 한다. 신현영 서울성모병원 가정의학과 교수는 “폭염과 높은 습도가 이어질 때는 기저질환 관리와 온열질환 예방을 함께 실천하는 것이 중증 합병증을 막는 가장 중요한 방법”이라고 강조했다. 암 치료 중인 환자는 항암 치료와 면역 저하로 체력과 체온 조절 능력이 떨어질 수 있다. 신 교수는 “폭염에는 외부 활동을 최대한 자제해야 하지만 근감소증도 암 치료에 영향을 줄 수 있다”며 “벽을 짚고 하는 팔굽혀펴기나 생수병을 이용한 저강도 근력 운동을 하루 10~15분씩 꾸준히 하는 것이 도움이 된다”고 말했다. 고령자는 몸의 이상을 제때 알아차리기 어렵다. 땀샘과 혈관 반응이 둔해 열을 잘 내보내지 못하고 탈수가 진행돼도 갈증을 느끼지 못할 수 있다. 김준성 서울아산병원 응급의학과 교수는 “뇌의 체온 조절 기능도 떨어져 고장 난 온도조절기처럼 정작 필요할 때 냉각 장치가 작동하지 않는 셈”이라고 말했다. 더위에 강하다고 자신해도 한낮 밭일이나 산책을 강행해서는 안 된다. 고령자나 혈압약을 복용하는 만성질환자는 여름철 ‘핑 도는’ 어지럼증도 가볍게 넘겨선 안 된다. 땀을 많이 흘리면 혈액량이 줄고 더위로 혈관까지 이완돼 혈압이 떨어진다. 전경현 강남세브란스병원 심장내과 교수는 “저혈압은 노인과 항고혈압제·전립선비대증 치료제 복용자, 당뇨병 환자에게 빈번히 발생할 수 있다”고 설명했다. 앉거나 누웠다가 일어설 때 어지럽다면 서두르지 말고 천천히 움직여야 한다.