1년에 몇 번 전체회식을 한다. 회식은 가끔 할 만하다는 올드스쿨이지만 끝날 때쯤 풍경을 보면 씁쓸하다. 고깃집 테이블 위에 반쯤 먹다 남은 냉면, 고기 조각이 즐비해서다. 나중에 넌지시 물어보았다. 그날 냉면 맛이 없었냐고. 모두 냉면을 시키고 다들 남긴 이유가 궁금했다. “안 먹으면 손해잖아요. 맛있었어요.” 그런 것이었다. 회식자리에선 맘껏 먹을 뿐 아니라 남들이 다 먹는 것에 나만 빠질 수 없었던 것이다. 맛이 아니라 평등의 문제였다. 재난지원금의 하위 70% 지급 여부 논란을 보다 떠오른 기억이다. 기획재정부는 재정의 합리적 운영을 위해 불가피하다는 입장이었고 대중은 누구는 되고 누구는 안 되냐며 100% 지급하라는 반응이 거셌다. 결국 정부는 100% 지급을 결정했다. 반응의 원천은 불평등에 대한 혐오(inequality aversion)로부터 온 것이었다. 바이러스로 힘든 것은 평등하니 재난지원금도 평등해야 한다는 심리. 최후통첩게임이 있다. A에게 10만원을 주며 B에게 얼마나 나눠 줄지 제안을 하라고 한다. A의 제안을 B가 받아들이면 그대로 나눠 갖고 거절하면 둘 다 한 푼도 갖지 못한다. 단돈 1만원이라도 공돈이 생기니 무조건 제안을 수락하는 게 이성적 판단이나 막상 현실의 결과는 달랐다. 5만원씩 나눠 갖자고 제안할 때 수락률이 제일 높았고 2만원을 제안하는 순간 거절률이 50%로 증가한다. 아무리 공돈이라도 공평하지 않다면 둘 다 못 받는 게 낫다고 판단한 것이다. 2003년 프린스턴대학 연구팀이 이때 뇌의 변화를 사이언스에 발표했다. 불공평한 제안을 받은 사람의 뇌 앞섬엽이 활성화됐다. 고통, 분노, 혐오와 같은 부정적 감정이 생겼다는 의미다. 동시에 결정 과정에 인지적 노력을 반영하는 배외측전전두엽이 함께 활성화됐다. 이곳은 부당한 제안을 거절하거나 수락했을 때 모두 강하게 반응했다. 어떤 방향이든 부정적 감정이 생기고 나면 억제하거나 따르는 것 어느 쪽이건 결정하는 데 힘이 들었다는 걸 반영한다.한마디로 “너는 내게 모멸감을 줬어”라는 느낌이 드는 상황이 오면 불편한 감정적 반응이 뇌에서 솟구치는데 이걸 억제하는 데 많은 에너지가 들고, 대부분 감정에 따라 손해를 보더라도 거절하게 된다. 우리 뇌는 남보다 잘나기를 욕망하는 것에 앞서서 최소한 불평등한 것은 막아야겠다는 원칙이 우선권을 갖도록 본능적으로 세팅돼 있었다. 다른 실험을 하나 더 보자. 교실 청소를 하고 난 두 아이에게 3개의 지우개를 보상으로 주며 하나씩 나눠 갖고 세 번째 지우개는 아무 일도 안 한 다른 아이에게 줘도 되겠냐고 묻는 실험을 했다. 6세쯤부터는 차라리 쓰레기통에 버리자고 대답하는 경향이 강해진다. 모두가 하나씩 가지는 무임승차를 허용하지 않는 것이다. 반면 청소를 더 열심히 한 아이에게 남은 지우개를 주자는 제안에는 쉽게 동의했다. 불공정한 공평보다는 공정한 불평등이 더 낫다는 걸 여섯 살 아이도 인식한다는 증거다. 오직 평등만 추구하는 프리라이더를 공동체가 응징해야 한다는 심리는 꽤 어릴 때부터 관찰된다. 이런 우선순위 덕분에 어려움에 처했을 때 우리는 본능적으로 친사회적 행동을 하고, 순서를 지키고, 이기적 행동을 제재하며 그 상황을 극복하고 생존할 수 있었다. 정리해 보자면, 모두는 평등하게 배분받기를 원한다. 예민하게 남과 비교하며 손해 보지 않으려 애쓴다. 그렇지만 만일 과정만 공정하다면 더 노력한 사람이 많이 갖는 불평등한 배분도 기꺼이 받아들인다. 나도 나중에 더 많은 걸 가질 수 있다는 희망 덕분이다. 만일 과정마저 불공정하다면? 불평등은 참을 수 없는 혐오와 분노를 일으키고 만다. 그렇기에 정책을 계획할 때에는 최대한 공정하게, 불평등하다고 여기지 않도록 세심한 접근이 필요했던 것이다. 조국 전 장관 사태에 대한 분노, 공공 마스크의 요일제 분배의 정착에도 적용할 수 있다. 회식자리 냉면 남긴 것 가지고 열받았던 아저씨가 재난지원금 공방을 보면서 급기야 평등과 공정함에 대한 사유까지 가 버리고 말았다. 코로나바이러스의 사회적 거리두기로 방콕 생활이 길어지면서 생각만 많아진 덕분. 냉면 남기고 일어나는 모습조차 그리워지는 나날이다. 어느새 냉면의 계절이 성큼 왔다.

국내 연구진이 다양한 알츠하이머 발병원인을 한 번에 처리할 수 있는 방법을 찾아 알츠하이머 치매의 새로운 치료제 개발 가능성을 높였다. 임미희 카이스트 화학과 교수가 주도하고 백무현 카이스트 화학과 교수, 이주영 서울아산병원 교수가 참여한 공동연구팀은 알츠하이머 발병 원인을 모두 억제 가능한 치료 방법을 찾아내고 동물실험을 통해 효과를 입증하는데 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘미국 화학회지’에 실렸다. 알츠하이머는 치매를 일으키는 대표적 퇴행성 뇌질환으로 치매 원인의 50% 정도를 차지하고 있다. 알츠하이머 유발 원인으로 다양한 요소들이 제시됐지만 이들 사이의 정확한 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 알츠하이머는 활성산소종, 베타아밀로이드 단백질, 구리 같은 금속 이온 때문에 생기는 것으로 알려져 있는데 개별적으로 질병을 유발시키기도 하지만 상호작용을 통해 악화시키는 경우가 많다. 금속이온이 베타아밀로이드가 응집, 축적되는 속도를 빠르게 하고 활성산소종들을 과다하게 생성해 신경독성을 유발해 알츠하이머를 악화시키게 될 수 있다는 것이다. 이 때문에 많은 연구자들은 복잡하게 얽힌 여러 원인을 동시에 공격할 수 있는 치료방법과 치료제 개발에 나서고 있다. 그런 가운데 이번 연구팀은 방향족 저분자 화합물의 산화, 환원 반응을 이용해 알츠하이머의 여러 원인을 동시에 조절할 수 있다는 것을 증명했다. 산화 정도가 다른 물질을 합성해 알츠하이머의 여러 원인 인자를 한꺼번에 조절할 수 있다는 것이다. 연구팀이 개발한 저분자 화합물을 이용하면 활성산소종에 대한 항산화 작용은 물론 베타아밀로이드, 금속-베타아밀로이드 단백질의 응집과 섬유형성을 감소시킬 수 있다는 것을 실험적으로 증명했다. 연구팀은 알츠하이머를 유발시킨 생쥐에게 방향족 저분자 화합물을 주입한 결과 뇌 속에 축적된 베타아밀로이드 단백질 응집이 줄어들고 손상된 인지능력과 기억력이 향상되는 것을 확인했다.임미희 카이스트 교수는 “이번 연구는 아주 단순한 방향족 저분자 화합물의 구조변화를 통해 산화환원 정도를 조절해 여러 원인인자를 동시에 조절할 수 있을 뿐만 아니라 간단히 치료제를 디자인할 수 있다는 장점이 있다”라며 “이번 기술을 신약 개발의 디자인 방법으로 사용한다면 비용과 시간을 훨씬 단축시켜 최대의 효과를 가질 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국 케임브리지대 심리학과, 이스라엘 바이츠만과학연구소 인간뇌영상연구센터, 뢰벤슈타인병원 재활센터, 텔아비브대 의대 공동연구팀은 심각한 뇌 손상 환자의 후각반응을 관찰함으로써 현재 상태는 물론 회복 및 생존 가능성까지 파악할 수 있다는 연구결과를 ‘네이처’ 30일자에 발표했다. 일반적으로 뇌 손상 환자의 의식상태를 파악하기는 쉽지 않고 오진율도 40%로 높다. 연구팀은 집중치료실에 있거나 재활치료를 4년 이상 받은 뇌 손상 환자 43명을 대상으로 상큼한 샴푸 향과 썩은 생선냄새를 맡게 했을 때 콧속으로 들어간 공기흡입량을 통해 후각반응을 관찰하고 이후 병의 진행상태를 관찰 분석했다. 그 결과 후각반응을 거의 보이지 않았던 환자들의 회복률과 생존율은 후각반응을 확실히 보인 환자보다 현저하게 낮다는 사실을 파악했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19가 일으키는 폐렴의 병태생리는 여타 바이러스성 폐렴과 크게 다르지 않다. 하지만 인류에게 처음 나타난 바이러스이고 단기간에 전 세계로 확산해 다양한 양상을 보여 의학적 판단에 아직 혼선을 초래하고 있다. 코로나19 폐렴의 원인 병원체는 SARS-CoV-2며 원조 격인 SARS-CoV-1은 사스(SARS: 중증급성호흡기증후군)를 일으켰다. 사스는 10%의 치명률로 전 세계적으로 8000여명의 환자가 발생했으나 코로나19는 5% 전후의 치명률로 200만명 이상의 환자가 발생하고 있어 큰 위협이 되고 있다. 바이러스가 우리 몸에 들어올 때는 선호하는 부위가 있다. 호흡기 바이러스는 코, 인두, 폐를 침범하고, 간염 바이러스는 간, 뇌염 바이러스는 뇌를 주로 침범한다. 코로나19는 호흡기 바이러스인데 코, 인두, 폐뿐만 아니라 심장, 신장, 위장관에 침범해 매우 광범위한 장기에 병을 일으키며 후각신경의 감퇴로 냄새를 못 맡는 현상도 나타난다. 코로나19는 ACE2라는 세포 표면의 수용체와 결합해 세포 속으로 들어가서 증식하는데, ACE2 수용체는 우리 몸의 다양한 장기에 분포하며 심지어 혈관내피세포에도 수용체가 존재한다. 코로나19는 RNA 유전체와 껍질로 구성돼 있으며 생물과 무생물의 중간 형태이다. 스스로 살아갈 수 없어서 무생물 같지만, 다른 생명체를 이용해 번식하며 살아가기에 생물의 특성도 지닌다. 세포 속으로 들어간 바이러스는 우리 몸에 있는 유전자 물질을 이용해 자신의 RNA 사슬을 복제함으로써 기하급수적으로 늘어나 마침내 그 세포를 뚫고 나와 또 다른 세포를 공격한다. 바이러스가 들어오면 우리 몸은 항원제시세포, 대식세포, T세포, NK세포 등이 나서서 바이러스의 공격을 직접 막아 내는 한편 형질세포에서는 중화항체를 생산해 바이러스를 물리치는 역할을 한다. 이를 각각 세포성면역과 체액성면역이라고 한다. 세포성면역이 진행하는 과정에서 다양한 종류의 사이토카인(cytokine)이라는 물질이 방어를 위해 세포로부터 분비돼 염증반응과 항염증반응에 참여하게 된다. 우리 몸의 면역세포가 직접 또는 항체를 만들어 바이러스를 물리치면 폐렴은 끝이 난다. 그렇지 않은 경우 바이러스는 분열을 거듭해 마침내 폐를 파괴시키고, 혈관을 뚫은 후 혈류를 타고 전신으로 퍼진다. 전신에 바이러스가 퍼지지 않더라도 사이토카인의 영향만으로 주요 장기에 염증이 발생해 심부전, 신부전 등으로 진행될 수 있다. 급성호흡곤란증후군에 빠진 폐는 폐포 손상이 지속돼 산소와 이산화탄소의 교환이 불가능해 저산소증과 고이산화탄소증이 초래된다. 폐조직은 염증에 의한 분비물, 출혈, 혈관 내 응고물질의 축적 등으로 괴사 상태에 빠지게 된다. 코로나19로 인한 급성호흡곤란증후군은 인공호흡기와 체외산소공급으로 치료한다. 코로나19를 직접 물리치는 치료약제와 예방하는 백신의 개발에는 최소 1년이 걸릴 것으로 전망된다.

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

그리스 과학자이자 철학자 아르키메데스는 임금으로부터 왕관의 진품여부를 알아내라는 문제를 부여받고 고민을 하다가 마침내 해결방법을 알아내고 ‘유레카’라고 외치며 벌거벗은 채로 목욕탕 밖으로 뛰쳐나갔다는 일화는 유명하다. 이처럼 이전에는 이해할 수 없던 문제나 개념을 갑자기 이해하게 되거나 창의적인 생각이 떠올랐을 때 사람들은 자신도 모르게 ‘아하’를 외치게 된다. 실제로 어떤 문제를 해결할 때 ‘아하’하는 순간이 없는 경우 정확한 답을 내놓지 못하는 경우가 많다. 뇌과학자들은 이 같은 순간을 ‘아하 효과’나 ‘유레카 효과’라고 부르지만 정확하게 뇌의 어느 부위에서 발생하는지에 대해 정확히 알지 못하고 어떤 순간에 ‘아하’하는 생각이 떠오르는지도 예측하기 어렵다. 미국 드렉셀대 실험심리학 연구팀은 창의적인 생각이 떠올라 ‘아하’하는 순간에는 뇌 속 쾌감중추영역이 폭발적으로 활동한다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘뉴로이미지’ 10일자에 실렸다. 이번 연구는 ‘유레카 효과’ 연구로 잘 알려진 존 코우니우스 드렉셀대 응용인지뇌과학과 교수팀이 주도했다. 연구팀은 드렉셀대 남녀대학생 44명을 대상으로 단어나 문장을 구성하는 문자 순서를 바꿔 다른 단어나 문장을 만들거나 해독하는 ‘애너그램 퍼즐’을 풀도록 했다. 연구팀은 문제 수준을 점점 높여가면서 실험 참가자들이 시간을 들여 생각하면서 풀도록 했다. 또 이 과정에서 활성화되는 뇌 부위를 찾아내기 위해 연구팀은 실험 참가자들에게 뇌파(EEG) 검사장치를 착용하도록 했다.그 결과 창의적 통찰력이 발생하는 ‘아하’하는 순간에는 뇌파 중 감마파가 증가했으며 대뇌 피질의 보상영역과 쾌감중추 영역이 폭발적인 활동을 보이는 것을 발견했다. 뇌의 이 부위는 맛있는 음식을 먹거나 담배나 술을 포함한 각종 중독성 물질이나 행위를 접했을 때, 오르가즘 같은 경험을 했을 때 활성화된다. 연구팀에 따르면 감파마와 대뇌 피질 보상영역의 활동은 아하 하는 순간 10분의 1초만에 나타나기 때문에 통찰력을 얻는 순간, 어떤 과정을 거쳐 사고가 진행됐는지 스스로 인식하기 어렵다. 뇌의 보상시스템은 단순히 물질적 보상에 반응하는 것이 아니라 특정 행위에 동기를 부여해 성취감을 느꼈을 때 활성화되는 부위다. 연구팀은 퍼즐 애호가, 추리미스터리 소설 팬, 생활수준이 낮은데도 불구하고 예술에 헌신하는 예술가 등도 이 같은 아하효과가 원인이라고 해석했다. 코우니우스 교수는 “아하 또는 유레카하는 순간 뇌는 마치 중독성 있는 자극에 강하게 노출된 것과 비슷한 상태가 된다”라며 “이번 연구를 통해 볼 때 자신의 수준보다 약간 어려운 문제에 끊임없이 도전하고 문제를 해결하는 과정을 반복하는 것이 창조성이나 창의성을 단련시키는데 어느 정도 도움이 될 것”이라고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 바이러스가 뇌 손상 등 신경학적 증상을 유발할 수 있다는 내용의 연구결과가 나와 우려가 높아지고 있다. 우한의 화중과학기술대학 연구진이 우한에서 코로나19 확진 판정을 받은 환자 214명의 데이터를 분석했다. 관찰 대상 214명은 모두 완치 판정을 받았으며, 이중 3분의 1은 중증 환자로 분류돼 특수 치료를 받았다. 연구진은 이들의 증상을 관찰한 결과, 코로나19 환자들에게서는 총 세 부류의 신경학적 징후가 나타나는 것을 확인했다. 이는 △골격과 근육 손상 △후각과 시각 손상, 신경 통증과 같은 말초신경계 징후 △현기증과 두통, 의식장애, 급성뇌혈관질환, 발작 증 중추신경계 징후 등이었으며, 이러한 신경계 징후를 보인 코로나19 환자는 36.4%로 확인됐다. 연구진에 따르면 코로나19 중증 환자는 비중증 환자에 비해 기저질환 특히 고혈압을 앓던 경우가 많고, 발열이나 기침 등의 대표적인 증상은 적게 보이는 대신 급성뇌혈관질환이나 의식장애 등 신경학적 증상은 더 많이 나타났다. 연구진은 “코로나19 바이러스가 유행하는 기간동안 전문가들은 신경학적 증상이 있는 환자를 볼 때 반드시 코로나19 바이러스 감염을 의심해야 한다. 그래야만 진단이 길어지거나 오진하는 사례를 피하는 동시에 환자가 치료할 기회를 잃거나 더 많은 사람에게 바이러스를 전파하는 일을 막을 수 있다”고 설명했다. 다만 이번 연구에 활용된 데이터에는 환자들이 코로나19 감염 이전 신경학적 기저질환이 있었는지 여부가 포함돼 있지 않기 때문에 추가적인 연구가 필요하다는 지적이 나왔다. 연구결과를 살핀 리딩대학의 바이러스학자인 이안 존스 박사는 “사스(중증급성호흡기증후군)의 경우 혈액 내에 존재하는 바이러스가 신경조직에 직접 접근해 신경학적 징후를 유발한 사례가 있었지만 이는 일시적인 현상이었다”고 설명했다. 한편 코로나19 바이러스가 일부 환자에게서 뇌 손상을 유발할 수 있다는 연구결과는 이번이 처음은 아니다. 지난 3일 헨리 포드 헬스 시스템 병원 방사선과 연구진에 따르면 코로나19 확진판정을 받은 50대 여성의 오른쪽 뇌에서 출혈성 뇌질환이 발견됐다. 연구진은 면역 세포가 과도하게 반응해 사이토카인을 과다 분비하면서 정상 조직까지 공격하는 ‘사이토카인 폭풍’이 이 환자의 뇌를 손상시킨 것으로 분석했다. 지난 3월에는 역시 미국에서 팔·다리 발작으로 응급실에 내원한 74세 남성이 코로나19 확진 판정을 받았고, 이탈리아 등 유럽에서는 코로나19에 감염된 뒤 발작 등 신경학적 증상을 나타내는 환자가 다수 보고되기도 했다. 이번 연구결과는 ‘미국의사협회지 신경학’(JAMA Neurology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

외출 삼가다 보니 분노·불안·스트레스 소화 잘 안되고 잠 안오는 게 첫 징후 바이러스보다 더 무서운게 가짜정보 날씨 좋은 날 햇볕 쬐면 스트레스 감소 노래 부르기 저항력 키우고 호흡 개선 요가·뜨개질 등 집안 취미생활 즐겨야코로나19와의 ‘전쟁’을 치른 지 두 달을 바라본다. 우리가 알던 전쟁은 언제나 눈에 보이는 적을 상대로 무기를 사용하는 형태였다. 하지만 감염병과의 전쟁은 전혀 다르다. 보이지 않는 적은 더욱더 공포스럽다. 내가 확진환자가 되지는 않을까, 접촉자가 되어 자가격리되지 않을까 불안할 수밖에 없다. 확진환자가 늘어나자 이제는 기침하는 사람만 봐도 ‘혹시 감염자는 아닐까’ 의심하고 경계하게 된다. 대면 접촉을 꺼리고 외출도 삼가다 보니 답답하고 화가 쌓인다. 자가격리 대상이라도 되면 신상털기 대상이 되지나 않을까 하는 걱정과 타인에 대한 불신은 코로나19를 이겨낼 수 있는 정신건강과 면역력에 나쁜 영향을 줄 수밖에 없다. 바이러스보다 더 무서운 게 공포심이다. 공포가 지나치게 조장되거나 불안, 스트레스 등이 심해진 상태에서는 실질적인 감염 관리, 건강한 대처 등에 오히려 부정적 영향을 줄 수 있다. 감염이나 건강 관리가 중요한 상황에서 심리적 불안이 지나치면 오히려 방역에 도움이 되지 않는다. 불안이 조장돼 건강하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 이런 때일수록 공포와 불안에 휘둘리지 않고 마음의 건강을 지키고 스트레스에 건강하게 대처하는 ‘심리 방역’이 물리적 방역 못지않게 중요하다. 소화가 잘되지 않는다거나 잠이 잘 안 오는 등 신체적인 변화를 토로하는 것은 이같은 심리 방역에 문제가 생긴 첫 징후라 할 수 있다. 결국 심리 방역이란 공포와 불안에 휘둘리지 않고 마음의 건강을 지키고 스트레스에 건강하게 대처하는 것이다. ●과도한 걱정으로 두통·소화 장애 증상 요즘 같은 때 가장 손쉽게 생길 수 있는 게 건강염려증이다. 과도한 관심과 걱정 때문에 질병이 없는 데도 두통이나 소화장애 같은 증상이 실제로 생기기도 한다. 낯선 존재, 불확실한 문제에 불안감을 느끼는 건 생존을 위한 진화의 산물이기 때문에 지극히 자연스럽다. 불확실을 확실로 만들기 위해 사람들은 이것저것 정보를 모으려 한다. 게다가 신문과 방송마다 코로나19 관련 뉴스가 쏟아지고 단톡방이나 페이스북, 트위터에서도 온갖 코로나19 관련 이야기가 넘쳐난다. 정보를 축적하는 것 자체야 나쁠 게 없지만 자칫 검증되지 않은 정보로 인해 혼란이 발생하기도 한다. 최근 집단감염이 발생한 경기 성남시 은혜의 강 교회 신도들이 코로나19를 막는다며 소금물을 입에 머금는 행동을 한 게 대표적이다. 잘못된 정보가 오히려 불안감을 키우고 스트레스를 높이다 보면 자칫 우울증이나 불안장애로 악화될 수도 있기 때문에 주의해야 한다. 건강염려증이 있는 사람은 평소 극심한 스트레스에 시달리거나 현재 상황을 회피하고자 하는 욕구가 강하다. 때론 지나치게 넘쳐나는 건강 관련 정보가 건강에 대한 염려를 부추기기도 한다. 과도한 정보에 적당히 관심을 끄는 것도 필요하다. 대구·경북처럼 코로나19 확진환자가 집중적으로 발생한 지역에선 자칫 정신적인 외상, 이른바 트라우마로 이어질 수도 있기 때문에 공공의료 차원에서 도움을 주는 정책이 필요하다. 지역사회 확산에 따른 공포와 불안은 길면 몇 주씩 이어지기도 한다. 일부에서는 스트레스 반응이 한 달 이상 사라지지 않아 일상생활에서 어려움을 겪기도 한다. 이런 사람들은 외상후스트레스장애를 의심할 수 있다. 과도한 스트레스와 불안으로 인해 공포와 슬픔, 무기력, 분노 등이 피로, 수면장애, 면역력 저하, 소화장애, 성욕 감퇴 등으로 나타날 수 있다. 인지능력이 떨어져 집중력 장애, 의사결정 능력 손상, 기억 장애, 인지 왜곡, 혼란이 발생하기도 한다. 특히 희생자(감염병 확진환자)에게는 지나친 경계심과 배척감, 혐오감을 느끼기도 한다. 심리 검역에서 가장 취약한 집단 중 하나가 일선에서 근무하는 의료진 등 현장인력이라고 할 수 있다. 감염 위험 속에서 불편한 보호구를 착용한 채 근무 강도와 시간이 증가하는 환경은 그 자체로 극심한 스트레스를 일으킨다. 많은 연구에서 의료진이 불안과 우울증상 등을 경험한 사례를 보고한 바 있다. 이런 때일수록 의료진에게 불신과 비난 대신 지지와 위로를 보내는 자세가 절실하다. 사실 요즘 같은 때 불안감과 스트레스는 사람이라면 누구나 겪는 정상적인 과정이다. 남자답지 못하다거나 약한 모습을 보이기 부끄럽다는 식으로 회피하는 건 오히려 상황을 악화시킬 수 있다. 과도한 스트레스로 인한 후유증에는 의료진과 상담을 하고 적절한 치료를 받는 게 필수다. 외상후스트레스장애는 심리요법과 약물로 치료한다. 또 이완 훈련을 통해 긴장을 풀고 심신이 안정을 취할 수 있게 한다. 인지치료에서는 스트레스 장애 증상을 악화시킬 만한 생각을 확인하고, 왜곡된 점이나 부적절한 감정을 교정한다. 노출치료는 안정된 환경에서 트라우마 사건에 대해 이야기하며 부정적인 느낌과 생각을 점차 조절하게끔 돕는다. 일각에서는 약물치료를 하기도 한다. 글쓰기를 통해 상처를 털어놓는 것도 도움이 된다. ●햇볕, 노래, 글쓰기… 어쨌든 몸을 움직이자 우울한 마음을 밝은 마음으로 돌리는 데는 잠과 햇볕, 노래가 보약이다. 불충분한 수면은 호르몬 불균형을 일으키고, 이는 면역력 저하로 이어진다. 잠을 충분히 자는 것만으로도 면역력 증진과 우울증 예방에 도움이 된다. 20분가량 낮잠을 자는 것 역시 좋은 방법이다. 잠깐이라도 햇볕을 쬐면 몸에 활력을 주고 기분을 좋게 하는 호르몬인 세로토닌 분비를 촉진한다. 신진대사 활동이 증가하고 뇌 움직임도 빨라지며 스트레스가 감소한다. 아침에 일어났을 때 햇빛을 받으면 기분이 좋아지고 반대로 흐리거나 비가 올 때 몸이 무겁고 피로하게 느껴지는 게 그 이유다. 감염병 위협 때문에 산책이 어렵다면 햇빛이 많은 낮 시간에 창문을 열고 베란다로 나가 잠깐이라도 햇볕을 쬐는 것도 좋다. 많은 연구를 통해 노래 부르기가 신체 저항력을 증대시킬 뿐 아니라 명상이나 걷기 운동처럼 호흡을 개선하는 것으로 밝혀졌다. 노래를 부르면 표현력이 향상되고 창의력이 발휘되는 등 정신적으로도 긍정적인 효과를 얻을 수 있다. 자가격리를 해야 하거나 외출이 어려울 때는 요가나 영화 보기, 뜨개질, 요리 등 뭐든 집안에서 할 수 있는 취미 생활을 적극적으로 하며 자신을 격려하는 게 필요하다. 재난 상황은 이웃을 먼저 생각하고 배려하는 속에서 공동체로서 소속감과 연대감을 느끼는 전화위복의 기회가 되기도 한다. 인류 역사 자체가 바이러스와 끊임없이 전쟁과 휴전을 되풀이했지만 그런 속에서도 인간사회는 계속 발전해왔다는 것 역시 부인할 수 없는 사실이다. 근대 들어서는 천연두를 완전 퇴치하는 성과를 거두기도 했다. 코로나19 역시 진정 양상을 통해 2015년 메르스(중동호흡기증후군) 때 겪었던 개인적, 사회적 트라우마 극복 과정을 떠올리며 비관보다는 낙관과 긍정을 떠올리고 어쨌든 몸을 움직여 보자. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr ■도움말 주신 분들 강지인 신촌세브란스병원 정신건강의학과 교수, 노성원 한양대병원 정신건강의학과 교수, 이상민 경희의료원 정신건강의학과 교수, 정석훈 서울아산병원 정신건강의학과 교수, 채정호 서울성모병원 정신건강의학과 교수

바이러스, 비만한 생쥐 몸서 오래 생존 다른 비만 생쥐로 옮겨갈 때 변이 심해항바이러스성 단백질 생성 못 해 ‘위험’세계보건기구(WHO)는 지난달 말 과체중이나 비만으로 전 세계에서 매년 최소 280만명이 사망하면서 ‘전염병’ 수준에 도달했다고 밝혔다. 선진국은 물론 개발도상국과 중진국 등까지 전 세계 성인 인구의 50% 이상이 비만 상태다. 비만은 체내에 지방이 과다하게 쌓여 있는 상태로 고혈압, 당뇨, 지방간 등은 물론 우울증의 원인이 된다. 대장암이나 췌장암, 유방암, 전립선암 발병 가능성도 높인다. 지난해 네덜란드 라이덴대 의대 연구팀은 체지방률과 뇌의 형태, 구조가 밀접한 연관성을 갖고 있어 비만이나 과체중인 사람은 정상 체지방률을 가진 사람에 비해 인지능력이 떨어지고 치매 위험까지 높다는 연구 결과를 발표하기도 했다. 지난 세기 말 WHO는 “비만은 21세기 인류가 극복해야 할 중요한 질병”으로 규정하기도 했다. 최근 코로나19가 전 세계적으로 유행하고 있는 가운데 비만이 사람의 면역계와 바이러스에 대한 방어체계를 약화시켜 바이러스성 질병의 독성과 감염력을 높일 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 미국 세인트주드아동연구병원 감염질병과 및 테네시대 보건과학센터 통합의생명과학과 공동연구팀은 비만이 인플루엔자 바이러스의 독성과 변이를 촉진시킨다고 4일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국 미생물학협회에서 발행하는 오픈 액세스 국제학 술지 ‘엠바이오’(mBio) 3월 3일자에 실렸다.이전 연구들에 따르면 비만인 사람이 내쉬는 호흡 속에 인플루엔자 바이러스가 더 많이 포함돼 있고 바이러스의 생존 기간도 더 길다. 생쥐나 영장류 실험에서도 비만인 동물의 경우 인플루엔자 바이러스가 폐속으로 더 깊고 넓게 퍼지는가 하면 몸속에 남아 있는 시간도 더 길다. 연구팀은 비만 동물의 체내 환경이 인플루엔자 바이러스를 더 빠르게 변이시킬 수 있다고 가정하고 실험을 했다. 연구팀은 마른 생쥐와 비만 생쥐를 3일 동안 인플루엔자 바이러스에 노출시킨 뒤 바이러스 복제 시간을 측정했다. 또 이 생쥐들의 몸속에서 바이러스를 추출해 마르거나 비만한 또 다른 생쥐들에게 각각 주입해 3일간 바이러스 복제 과정을 관찰했다. 바이러스가 한 숙주에서 다른 숙주로 확산되는 과정을 모사한 것이다. 그 결과 바이러스는 비만 생쥐에게 더 오래 남아 치료 기간이 오래 걸리는가 하면 비만 생쥐에서 다른 비만 생쥐로 옮겨 갈 때 바이러스 변이가 더 심하게 나타났다. 이 같은 현상은 마른 생쥐에서 다른 생쥐로 전염될 때는 거의 관찰되지 않았다. 연구팀에 따르면 마른 생쥐끼리 바이러스가 전염될 때보다 비만 생쥐에서 옮겨 가는 인플루엔자 바이러스의 병독성이 더 강한 것으로도 확인됐다. 일반적으로 생물과 무생물의 중간에 해당하는 바이러스가 숙주인 동물에 침입하면 동물세포는 방어작용으로 항(抗)바이러스성 단백질인 ‘인터페론’을 만들어 낸다. 비만 생쥐는 면역계가 취약해 이 같은 인터페론 생성 반응이 약해지기 때문에 인플루엔자 바이러스의 변이가 심해지고 독성도 강해진다고 연구팀은 보고 있다. 스테이시 슐츠 체리 세인트주드 어린이병원 교수(감염·면역학)는 “이번 발견은 매년 인플루엔자 바이러스가 조금씩 변이를 일으켜 완벽하게 대응하는 것을 어렵게 만드는 이유를 설명해 주고 있다”며 “비만은 공중 보건에 지속적인 위협이 될 수 있는 만큼 적극적인 대책이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

5~6년 전까지만 해도 혼자 밥을 먹거나 커피나 술을 마시는 것은 주위 시선 때문에 쉽지 않은 일이었다. 그렇지만 최근 1인 가구 숫자가 급속히 늘어나면서 혼자 식사를 하는 ‘혼밥’이나 혼자 술을 마시는 ‘혼술’이 어색하지 않은 분위기이다. 이 같은 혼밥 인구 증가는 한국 뿐만 아니라 전 세계적인 추세여서 인문사회학자들 뿐만 아니라 과학자들도 혼밥 문화가 개인과 사회에 미치는 영향 분석에 나서고 있다. 혼밥, 혼술과 같은 자발적 고립이 아니라 히키코모리나 왕따 같은 타의에 의한 사회적 고립 현상도 적지 않다. 2018년 미국 캘리포니아공과대(칼텍), 하워드휴즈 의학연구소 공동연구팀은 사회적 고립이 뇌에서 감정과 행동에 관여하는 유전자와 단백질을 과다하게 만들어 공격성을 증가시키고 감정적 반응속도까지 늦춰 공감능력을 떨어뜨릴 수 있다는 연구결과를 생물학분야 국제학술지 ‘셀’에 발표하기도 했다. 여기에 미국 마운트 시나이 아이칸의대 연구진은 아동, 청소년기에 사회적 고립은 장기적으로 뇌신경세포(뉴런)의 기능적, 구조적 변화를 일으킨다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 21일자에 발표했다. 연구팀은 사람의 청소년기에 해당하는 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 다른 생쥐들과 접촉을 할 수 없도록 개별 우리에 넣어두고 나머지 그룹은 다른 생쥐들과 같이 지내도록 하면서 성인기가 될 때까지 행동과 뇌신경세포 변화를 추적 관찰했다. 그 결과 사회적 고립을 경험한 생쥐들은 일반적인 생쥐들보다 외부 자극에 수동적으로 반응한다는 것이 관찰됐으며 자극에 반응하는 전두엽 부위의 뇌신경세포 숫자나 활성이 현저하게 감소한 것이 관찰됐다. 연구팀은 해당 부위 뉴런을 증가시키면 고립됐던 생쥐의 행동이 일반 생쥐들처럼 바뀐다는 사실도 확인했다. 모리시타 히로후미 마운트 시나이 아이칸의대 교수(정신과·신경과학)는 “이번 연구는 청소년기에 사회적 고립을 겪게 되면 뉴런의 변화로 인해 장기적으로 성인이 된 뒤에도 사회적 교류에 어려움을 겪을 뿐만 아니라 조현병을 포함한 각종 정신장애를 겪을 가능성이 높다는 것을 보여준다”라고 말했다. 히로후미 교수는 “사회적 관계에서 결핍이나 청소년기 트라우마가 어떻게 신경발달 또는 정신적 장애를 일으키는지 이해하게 해줌으로써 이를 극복할 수 있는 치료법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전 세계를 공포에 떨고 만들고 있는 코로나19(신종코로나바이러스 감염증)의 원인물질은 감기를 유발시키는 코로나바이러스의 변이이다. 감기라고 생각하면 쉽게 생각할 수 있지만 코로나19는 중국에서만 1600명 이상의 사망자를 내고 있다. 바이러스는 사람들의 눈에 보이지 않기 때문에 ‘보이지 않는 테러리스트’라고 불리며 많은 공포영화 소재로도 등장하고 있다. 사람이 앓는 질병 중에 많은 부분이 바이러스 때문에 발생하기 때문에 바이러스는 박멸의 대상으로 보는 경우가 많다. 그런데 미국 연구진이 최악의 바이러스로 치료가 어려운 최악의 암을 잡을 수 있다는 연구결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 예일대 의대 신경외과, 국립보건원(NIH) 산하 국립알러지·감염병연구소(NIAID) 바이러스학실험실, 앨버니의대 면역학·세균감염과 공동연구팀은 교모세포종이라는 뇌종양을 에볼라바이러스를 이용해 치료하는 방법을 찾아냈다고 17일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘바이러스학’에 실렸다. 뇌종양은 뇌에 암세포가 발생한 질환을 말하는데 특히 뇌조직에 풍부하게 존재하는 신경교세포에 발생해 급속히 진행하는 암은 교모세포종이라고 한다. 교모세포종은 다른 암에 비해 치료하기가 쉽지 않다는 문제가 있다. 암세포는 정상세포와 달리 바이러스 같은 외부 침입자에 대해 방어하는 면역반응을 만들어 내지 못한다는 점에 연구팀은 주목했다. 연구팀은 에볼라 바이러스를 그대로 사용하면 오히려 더 치명적일 수 있기 때문에 여러 종류의 바이러스를 조합해 환자에게 바이러스 고유의 독성을 보이거나 감염되지 않도록 하고 암세포만 공격할 수 있도록 한 ‘키메라 바이러스’를 만들었다. 특히 뮤신 유사 당단백질(MLD)를 활용해 에볼라가 인체 면역계에 파괴되지 않고 암세포만 공격할 수 있도록 했다. 연구팀은 교모세포종을 유발시킨 생쥐에게 에볼라를 포함하고 있는 키메라 바이러스를 주사한 결과 교모세포종 세포만 선택적으로 공격해 없앤 것을 확인했다. 연구팀은 MLD 당단백질을 가진 바이러스는 복제 속도가 느리고 면역기능을 갖추지 못한 암세포에만 선택적으로 붙어 공격하는 것이라고 설명했다. 앤서니 반 덴 폴 예일대 의대 교수는 “이번 연구는 세계에서 가장 치명적인 바이러스를 이용해 치명적 뇌암 중 하나를 치료하겠다는 것”라며 “추가적인 연구가 필요하겠지만 감염 가능성을 제거하고 바이러스 고유의 특성을 살린다면 외과 수술과 함께 교모세포종 종양을 효과적으로 제거하고 재발까지 막을 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼마 전 청년 멘토로 유명한 기업가가 강연 중에 요즘 사람들은 책을 읽지 않아 문제라고, 특히 여자들은 오직 재미로 읽는 책만 봐서 더 큰 일이라고 해 화제가 된 사건이 있었다. 말하자면 여성들이 자기계발서나 경제경영서 대신 소설이나 에세이 등 ‘문학’ 서적만 많이 읽는다고 비판한 것이다. 그러나 이는 여성혐오적 편견에 근거한 잘못된 언설이다. 그의 주장과 다르게 여성들의 평균 독서량은 남성을 압도하는 수준이다. 통계에 따르면 특히 30대 여성은 동년배 남성에 비해 2배가량 많은 책을 읽는다고 한다. 독서량 자체가 많은 만큼 종류 역시 문학에 국한하지 않고 다양한 분야로 뻗어 나간다. 그러나 이러한 점을 차치하더라도 해당 발언은 문학 자체에 대한 편견과 오류를 담고 있기 때문에 더욱 문제가 된다. 흔히 문학은 재미를 선사하거나 감수성을 길러 주는 것 외에 어떤 실질적인 ‘효용’도 없다고 생각하는 사람들이 많다. 그야말로 철저하게 ‘자본주의적’ 접근인 셈. 그러나 사실을 말하자면 그들이 그렇게 중요시하는 자본주의적 관점에서도 문학은 결코 무용하지 않다. 문학의 이야기 구조는 비문학처럼 뚜렷하고 선명하지 않으며 문장의 행간 및 줄거리의 얼개와 구조, 인물의 캐릭터를 파악하는 데 상당한 공이 든다. 어쩌면 해당 멘토가 평소 강조하는 ‘문해력’을 기르는 데는 정체불명의 자기계발서보다 일반 소설책이 훨씬 큰 도움이 될 수도 있다는 뜻이다. 더 중요하게 문학은 우리에게 타인의 관점을 취할 수 있는 기회를 선사한다. 메리언 울프의 ‘다시 책으로’에는 소설을 읽을 때 독자의 뇌가 어떻게 반응하는지에 관한 내용이 등장하는데, 책에 따르면 우리의 뇌는 소설을 읽는 동안 등장인물이 겪는 사건을 마치 자신이 현재 당면한 일, 실제로 경험하는 일처럼 받아들인다고 한다. 따라서 사람들은 문학을 통해 스스로는 상상조차 하지 못했던 상황에 처하는 경험을 하게 되고, 주인공이 겪는 갈등과 감정을 생생하게 체험하며, 그 과정에서 타인에 대한 이해심과 공감 능력을 기르게 된다는 것이다. 그러므로 인간과 사회에 대한 통찰을 기르는 데 문학은 매우 큰 힘을 발휘할 수 있다. 물론 문학을 접한다고 모두가 통찰력을 기르는 것도 아니며, 통찰력 있는 모든 사람이 문학과 반드시 가까운 것만도 아니지만, 그럼에도 문학을 경원시하고 깔보는 사람의 공감 능력과 문해력이 점차 떨어지는 것은 자연스러운 수순이라고 할 수 있다. 타인의 삶 뒤에 숨겨진 복잡한 사정과 맥락을 모두 지워 버린 채 단편적인 정보의 편린밖에 받아들이지 못하게 될 테니 말이다. 같은 선상에서 책과 독서를 자본주의적 관점으로만 대할 때, 그 결과물은 아이러니하게도 자본주의와 점점 더 멀어지는 결과를 낳게 된다고 할 수 있다. 공감 능력 없이는 깊은 수준의 문해력과 통찰력에 도달하기 어렵고, 통찰력이 없는 사람이 성공하기란 결코 쉬운 일이 아닐 것이기 때문이다.

왕년의 액션배우 실베스터 스탤론이 주연한 영화 ‘람보’(1982)는 많은 사람들이 액션영화로 기억하고 있지만 내용은 베트남전 참전군인의 외상후장애스트레스(PTSD)를 다루고 있다. 영화는 주인공 람보가 군 전역 후 우연히 옛 전우를 찾았다가 경찰에 체포되면서 과거 포로수용소에서 받은 고통을 떠올리며 벌어지는 사건을 다루고 있다. 이처럼 PTSD에 시달리는 사람들은 비슷한 상황에 놓이면 또 다시 극심한 공포감, 분노감 등에 시달리게 된다. 국내 연구진이 이 같은 공포상황을 반복적으로 떠올리며 경험하게 되는 원인을 밝혀냈다. 한국뇌연구원 뇌발달질환 연구그룹 연구팀은 심각한 사고나 재해, 폭력 등을 경험한 사람들이 비슷한 환경에서 반복적으로 트라우마를 느끼는 것은 대뇌 후두정피질의 작용 때문이라고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘분자 뇌’(Molecular Brain) 2월호에 실렸다. 엄청난 규모의 사고나 자연재해, 전쟁, 폭력 등을 경험한 사람은 오랜 시간 반복적인 고통을 느끼는 PTSD에 시달린다. 대구 지하철 화재, 세월호 참사, 동남아시아 쓰나미 같은 재난을 겪고 살아남은 생존자들은 사건발생 장소와 비슷한 환경을 접하기만 하더라도 트라우마가 재발해 만성적인 정신적 고통을 겪는다.연구팀은 생쥐에게 특정 소리와 함께 전기충격을 가하는 청각공포기억을 심어준 뒤 새로운 환경에 같은 소리를 들려주고 반응을 살펴보는 실험을 실시했다. 일종의 파블로프의 개와 같은 조건화학습 기억실험을 한 것이다. 그 결과 공포기억이 재발하는데는 후두정피질이 관여한다는 사실을 처음 밝혀냈다. 후두정피질은 뇌 뒤쪽 정수리에 있는 두정엽의 일부로 공간적 추론, 의사결정 판단 같은 인지기능을 수행하는 핵심부위로 알려져 있다. 실제로 일반 생쥐는 새로운 장소에서도 똑같은 공포반응을 보였지만 약물이나 광유전학적 방법으로 빛을 이용해 후두정피질의 활성을 억제할 경우 새로운 환경에서 공포기억이 떠오르지 않아 트라우마에 시달리지 않는 것이 관찰됐다. 그렇지만 이번 실험에서는 원래 공포기억이 심어진 장소에 갔을 때 트라우마가 재발하는 것은 억제하지는 못했다. 연구팀 관계자는 “PTSD나 공포증 환자의 치료가 어려운 이유는 공포기억의 재발이었는데 이번 연구로 여기에 후두정피질이 관여하고 있음을 밝혀냄으로써 공포기억 재발을 막는 치료전략을 마련하는데 도움을 줄 수 있다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

낯선 곳에서도 지도 한 장만을 들고 길을 잘 찾는 사람이 있는가 하면 몇 번이나 갔던 곳도 매번 새로운 곳을 가는 듯 낯설어 하는 사람들도 있다. 이는 공간지각력이나 공간기억력이 떨어지기 때문이다. 그런데 손전등만 있으면 이런 사람들의 공간기억력을 순식간에 높여줄 수 있는 기술이 있다면 믿을 수 있을까. 아직 동물실험 단계이지만 국내 연구진이 빛을 머리에 비추는 것만으로도 공간기억력을 향상시킬 수 있는 방법을 찾아냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 사회성뇌과학그룹 연구팀은 외과 수술 없이 비침습적 방법으로 머리에 손전등 정도의 빛을 비추는 것만으로도 뇌신경세포 내 칼슘농도를 조절해 공간기억능력을 향상시키는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 칼슘은 세포 이동, 분열, 유전자 발현, 신경전달물질 분비, 항상성 유지 등 세포기능에 폭넓게 관여하는 주요 물질이다. 세포가 제 기능을 수행하기 위해서는 세포 내 칼슘농도가 적절하게 조절되야 하는데 만약 그 양이 부족해지면 인지장애, 심장부정맥 등 다양한 질환으로 이어지게 된다. 이번 연구에 교신저자로 참여한 허원도 IBS 초빙연구위원(카이스트 생명과학과 교수)은 이전 연구에서 세포에 빛을 비춰 세포 내 칼슘 농도를 조절할 수 있는 ‘옵토스팀원’ 기술을 개발했다. 옵토스팀원은 빛으로 세포기능을 조절하는 광유전학 기술로 쥐의 머리에 청색 빛을 비춰주면 광수용체 단백질들이 결합되면서 세포 내로 칼슘을 유입시키는 기술이다. 두개골을 여는 등의 외과수술은 아니지만 옵토스팀원 기술을 이용하기 위해서는 체내 광섬유를 삽입하는 과정을 거쳐야 한다. 이번 연구에서는 옵토스팀원에서처럼 광섬유를 심는 정도의 수술도 하지 않고 광수용체 단백질 유전자를 변형시킴으로써 빛에 대한 민감도를 55배 증가시킨 ‘몬스팀원’ 기술을 개발했다. 빛에 대해 민감하게 반응하는 유전자 덕분에 수술 없이 살아있는 쥐의 머리에 손전등 정도의 빛을 비추는 것만으로도 뇌 신경세포 내 칼슘농도 증가 시키고 공간기억력을 향상시키는데 성공했다. 특히 이번 기술은 머리뼈 근처 뇌 피질 뿐만 아니라 뇌 깊숙한 곳에 있는 해마와 시상에 있는 뇌신경세포의 칼슘농도 증가도 이끌어 낸다는 것을 확인했다. 연구팀은 생쥐들에게 공간공포실험을 실시한 결과 몬스팀원 처리를 받은 생쥐들이 그렇지 않은 생쥐들보다 공포기억력이 더 오래간다는 사실을 관찰할 수 있었다. 허원도 교수는 “이번 기술은 뇌세포 칼슘 연구와 뇌인지 과학연구 등에 다양하게 적용될 수 있을 것”이라며 “수술 없이 살아있는 동물의 뇌신경세포를 조절하는 것 뿐만 아니라 향후 세포 수준을 넘어 개체 수준까지 칼슘에 의한 신경행동학적 변화를 규명하는 연구에 활용될 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 인공지능(AI) 기술이 빠르게 발전하면서 과연 AI가 흉내낼 수 없는 인간만이 갖고 있는 독특한 능력은 무엇일까. 더군다나 인공지능이 많은 직업을 대체할 것이라는 예측이 나오면서 이같은 논의는 더욱 활발해지고 있다. 많은 학자들은 타인의 감정을 이해하고 적절한 반응을 할 수 있는 ‘공감능력’이 인공지능 시대에 무엇보다 필요하다고 입을 모으고 있다. 그렇다면 이런 공감능력은 언제부터 발달하게 되는 것일까. 미국 뇌과학자와 심리학자들은 공감능력은 태어난 직후부터 부모와의 놀이를 통한 교감에서 시작된다는 흥미로운 연구결과를 내놨다. 미국 프린스턴대 신경과학연구소, 실험심리학과 공동연구팀은 말문이 트이지 않은 영유아들은 부모가 함께 놀이를 해주거나 책을 읽어줄 때 뇌파가 동기화되면서 뇌신경 네트워크를 발달시킨다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 실험심리학 분야 국제학술지 ‘심리과학’에 실렸다. 기존의 많은 연구들에서 공감능력은 다른 사람과 대화를 할 때나 영화나 음악을 들을 때 뇌파가 동기화되는 상태라고 이야기하고 있다. 연구팀은 그같은 뇌신경 동기화 현상이 언제 어떻게 발달하는지를 알기 위해 실험을 했다. 연구팀은 생후 9~15개월된 영유아 18명과 부모들을 아이와 장난감을 가지고 놀고, 노래를 부르고, 책을 읽어주도록 하면서 실시간으로 뇌활동을 측정했다. 연구에는 기능성 근적외선분광기법(fNIRS)라는 기술을 활용해 예측, 언어사용, 공감능력과 관여되는 것으로 알려진 뇌부위 57곳을 측정했다. fNIRS는 무선으로 연결된 모자나 머리띠 형태의 기기를 착용하면 특정 파장의 빛을 이용해 뇌 속 혈중산소 변화를 측정함으로써 뇌의 움직임을 파악할 수 있게 해주는 기술이다. 이 기술은 기존에 뇌파측정기나 기능성 자기공명영상(fMRI)과 달리 어린아이들도 비교적 불편함을 느끼지 않고 실험에 참가할 수 있게 해준다.연구팀은 아이들과 부모를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 부모들이 아이들과 장난감을 갖고 놀거나 동요를 부르거나 책을 읽어주는 등 직접 소통을 하도록 하고 다른 그룹의 부모들은 아이들 혼자 장난감을 갖고 놀거나 책을 뒤적이게 하고 다른 사람들과 대화를 하도록 했다. 그 결과 놀이와 책읽기 등을 함께 한 부모와 아이들은 뇌파가 동기화되면서 언어와 공감능력, 예측 관련된 뇌 부위 대부분이 활성화되는 것으로 확인됐다. 반면 아이와 부모가 따로 노는 그룹의 경우는 뇌파가 동기화되지 않는 것은 물론 57곳 뇌부위 중 활성화되는 곳이 거의 없는 것으로 나타났다. 특히 공감능력과 관련된 뇌 부위에서는 활성화가 전혀 관찰되지 않았다. 연구팀은 또 하나 재미있는 사실을 발견했다. 아이들과 함께 놀고 책 읽기를 하는 부모들의 뇌에서 특히 예측과 공감 관련 뇌부위가 활성화된다는 것이 관찰됐다. 즉 아이들과 함께 놀면서 부모들은 언제 웃을지 어떤 반응을 보일지, 어떤 것을 더 좋아하는지 등을 미리 예측하기 위해 해당 부위가 활성화된다는 것이다. 연구팀은 이같은 결과에 대해 아이와의 놀이는 부모와 아이 모두에게 영향을 미치며 이를 통한 뇌신경 동기화는 아이들의 사회성과 언어학습 발달은 물론 어른들의 뇌 발달에도 상당한 도움을 준다고 설명했다. 엘리스 피아자 신경과학연구소 박사는 “이번 연구는 부모와의 상호작용이 활발한 아이들이 공감능력이나 언어능력이 높다는 사실을 뇌과학적으로 보여주고 있다”라며 “이번 연구를 바탕으로 자폐증이나 공감능력이 저하된 사람들을 치료할 수 있는 새로운 방법을 찾아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간은 외부 환경으로부터 끊임없이 신호를 받는다. 인간이 받는 신호는 감각이라는 형태로 뇌에 전달된다. 뇌는 이 신호를 잡음과 구분하고 해석하는 역할을 한다. 영화 ‘매트릭스’를 전후해 뇌에 신호를 주어 감각의 착각을 일으키고, 가상의 세계를 인식하게 만드는 기술이 가까운 미래에 다가올 것이라는 사실은 상식이 됐다. 물리학을 배움으로써 부수적으로 얻은 이익 중에는 세상을 보다 근본적인 수준에서 이해할 수 있게 됐다는 것이 있다. 예를 들어 탄생 직후 극초기 우주에는 입자와 전자기파만 존재했다. 여기서 입자란 원자를 구성하는 소립자들을 말하며, 전자기파는 파장에 따라 연속적으로 라디오파, 빛, X선 등의 이름이 붙는 그것이다. 중요한 것은 오늘날에도 여전히 우주에 존재하는 것은 오직 입자와 전자기파뿐이라는 점이다. 따라서 무언가를 분류할 때 입자와 전자기파로 나누는 것은 가장 기본적인 출발점이 될 것이다. 인간의 감각도 이를 바탕으로 이해할 수 있다. 인간의 감각은 전자기파를 감지하는 시각과 입자를 감지하는 나머지 감각들로 나눌 수 있다. 생명체의 감각은 생명체가 주위 환경을 인식하고 생존과 번식에 유리한 환경을 찾는 데 도움이 되도록 진화했다. 인간의 감각 또한 마찬가지이며, 각 감각이 감지하는 대상의 특성은 그 감각의 기능과 밀접한 관계를 가진다. 전자기파와 입자가 가진 각각의 특성을 통해 인간이 가진 감각의 특성을 설명할 수 있다는 뜻이다.먼저 시각을 보자. 시각은 전자기파 중 가시광선이라는 특정 영역대를 감지한다. 거의 모든 생명체는 전체 전자기파 중 상대적으로 매우 협소한 가시광선 영역만을 감지한다. 이는 가시광선 영역만이 물을 투과하기 때문이다. 시각은 물속에 살던 생명체의 조상으로부터 기원했다고 추측할 수 있다. 가시광선은 직진성을 가지고 있어 원거리의 대상을 구별할 수 있으며, 인간은 시각을 통해 원거리의 먹이를 찾고 위험을 피할 수 있었다. 인간의 나머지 감각들은 입자의 특성을 감지하는 것이다. 청각은 입자, 곧 기체 분자의 집단적 움직임을 파동의 형태로 파악하며 후각과 미각은 입자들이 결합한 분자의 화학적 성질을, 촉각은 더 큰 대상의 물리적 특성을 감지한다. 청각이 감지하는 음파는 빛에 비해 전달 거리는 짧지만 장애물을 돌아가는 회절성에 의해 보이지 않는 근거리의 상대를 파악할 수 있으며, 특히 빛이 존재하지 않는 밤에도 유용해 포식자들이 주로 활동하는 야간의 생존에 도움을 주었다. 후각과 미각은 대상을 직접 판별하는 것으로 화학반응에 기반하며 섭취 가능하거나 필요한 대상을 ‘선호’라는 방식으로 결정할 수 있게 만들었다. 쉽게 말해 좋은 냄새와 맛있는 대상은 생존에 유리한 성분과 높은 에너지를 의미하며, 악취는 위험을 의미한다. 정보 전달의 측면에서 감각을 바라볼 수도 있다. 청각의 대상인 음파의 경우, 성대라는 천연의 출력 도구가 인간에게 주어지면서 문명의 기반이 된 언어가 탄생했다. 반면 시각의 가시광선은 출력이 까다로웠지만 직진성과 함께 높은 공간해상도를 가졌고 문자와 종이, 인쇄술 그리고 모니터에 이르기까지 더 많은 정보가 더 많은 이들에게 전달되는 방향으로의 기술 발전이 이루어지면서 문명의 폭발적 발전을 이끌었다. 이 칼럼 또한 바로 그 방식으로 전달되고 있다.

로봇이 기술의 발전으로 사람의 촉각을 얻는 데 한 걸음 더 다가서게 됐다. 지금까지 로봇은 이런 능력을 얻을 수 없다고 여겨졌지만, 점차 사람과 친밀한 관계가 되고 있어 앞으로 여러 분야에서 이 기술을 필요로 할 것으로 보인다. CNN에 따르면, 독일 뮌헨공과대(TUM) 연구진은 최근 로봇이 물리적(신체적) 접촉을 사람처럼 느끼고 반응할 수 있게 해주는 인공 피부를 개발했다. 이들 연구자는 인공 피부 개발에 앞서 사람 피부를 연구했다. 사람은 각자 피부에 약 500만 개의 피부 수용기를 갖고 있다. 이런 수용기는 피부 표면에서 일어나는 일을 감지해 뇌로 신호를 보내지만, 뇌는 각 수용기에서 전달되는 정보를 동시에 처리할 수 없어 신경계가 새로운 감각을 우선 인식하게 한다. 연구진은 바로 이런 구조적 원리를 모방해 사람 크기의 자율로봇(H-1)의 어깨부터 발끝까지에 온도와 가속도, 대상의 근접 그리고 압력 등을 감지하는 센서 1만3000여개를 장착했다.인공 피부 연구 개발을 주도한 고든 쳉 TUM 교수는 “현재 로봇은 촉각 능력이 없다”면서 “이런 요소는 사람에게 기본적 감각이지만, 사람과의 상호작용을 매우 안전하게 만들 것”이라고 설명했다. 국제로봇협회(IFR) 조사보고서에 따르면, 2017년 세계 산업현장에서 직원 1만명당 산업용 로봇은 약 85대가 사용되고 있으며 이런 보급 수준은 오는 2021년까지 매년 14%씩 늘어날 것으로 예측됐다. 이렇듯 사람은 점차 로봇과 마주할 가능성이 커지고 있지만, 이와 관련한 안전 문제가 새롭게 제기되고 있다. 왜냐하면 로봇은 사람에게 치명상을 입힐 수 있을 만큼 힘이 강해서 운용 측면에서 로봇이 주변 환경을 인식해 부딪히지 않도록 해야 하기 때문이다. 이에 대해 이탈리아 기술원(IIT)의 로봇 전문가 키아라 바르톨로치 박사는 “촉각 능력은 보이지 않는 장애물과의 접촉을 감지해 사물과 사람 그리고 로봇 자체에 해를 가하지 않고 작업을 수행하기 위해 정확한 힘을 가할 수 있도록 함으로써 로봇을 안전하게 운용할 수 있게 한다”고 설명했다. 현재 TUM 연구진은 인공 피부의 센서 크기를 지금보다 소형화하고 대량으로 생산하는 방법을 연구하고 있다. 하지만 일부 과학자는 대량 생산 가능성에 대해 부정적인 견해를 보인다. 영국 임피리얼칼리지런던(ICL)의 에티엔 버뎃 교수는 센서 한 개에 들어가는 높은 비용과 파손되기 쉬운 취약성 때문에 대량 생산은 쉽지 않을 것이라고 지적했다. 과학자들은 지난 몇 년간 로봇과 사람 모두를 위해 로봇이 촉각 능력을 갖도록 기술 개발을 위해 힘써 왔다. 지난해 11월에는 미국 노스웨스턴대 연구진이 무선 방식으로 배터리를 장착할 필요가 없는 ‘스마트 피부’를 개발했다고 밝힌 바 있다. 쳉 교수도 이번 연구를 통해 로봇이 촉각을 갖는 것을 방해해온 여러 과제 중 한 가지를 극복했다. 지금까지 대다수 연구에서는 컴퓨터의 방대한 계산 능력에 의지해 모든 인공 피부 센서에서 나오는 신호를 처리했지만, 이번 연구에서는 개별 센서가 활성화할 때만 신호를 보내기 때문이다. 이는 시스템이 대량의 데이터에 의해 과부하가 걸리지 않고 사람의 신경계처럼 작용할 수 있다는 것을 의미한다. 로봇은 이런 특징을 갖춤으로써 주위 상황을 더욱더 민감하게 파악해 사람과의 상호작용에서 발생할 수 있는 사고를 예측하고 피하는 능력을 얻을 수 있다는 것이다. 이에 대해 미 로봇산업협회(RIA)의 밥 도일 부협회장은 "이런 기술 덕분에 로봇은 사람과 훨씬 더 가까운 거리에서 일할 수 있다. 노약자나 환자의 거동을 돕거나 집안일을 도울 수도 있다”고 말했다. 사진=TUM 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

가수 팝핀현준이 겪고 있는 ‘선천 갑상샘 기능저하증’은 어떤 병일까? 1일 오후 방송된 KBS 2TV ‘살림하는 남자들2’에서는 박애리가 남편 팝핀현준이 ‘선천 갑상샘 기능저하증’을 앓고 있다고 밝혔다. 이날 방송에서는 지병을 앓고 있는 팝핀현준과 그의 건강을 걱정하는 가족들의 이야기가 그려졌다. 팝핀현준은 판소리 연습을 하는 아내 박애리에게 조용히 하라고 화를 내는가 하면 약을 챙겨주는 아내에게 짜증을 내는 등 유난히 날카롭게 반응했다. 사실 어릴 때부터 ‘갑상샘 기능저하증’을 앓고 있는 팝핀현준은 평소에도 쉽게 피로감을 느꼈고, 제대로 관리하지 않으면 극도로 예민해졌다. 결혼 전부터 이를 알고 그의 곁에서 세심히 챙겨온 박애리는 스스로 건강 관리를 하지 않는 팝핀현준에게 단단히 화가 났다. 팝핀현준 부부 사이에 감도는 냉기에 어쩔 줄 몰라 하던 어머니는 걱정스러운 심경을 토로하고 어두운 얼굴로 출근하는 박애리를 보고는 팝핀현준을 데리고 병원으로 향했다. 병원에서 검사를 받은 팝핀현준은 의사로부터 몸 상태가 심각하다는 말과 함께 평생동안 꾸준히 약을 먹여야 한다는 진단을 받았다. 이후 집으로 돌아온 팝핀현준은 가족들 앞에서 꾸준히 약을 챙겨 먹고 앞으로 건강에 신경 쓰겠다고 약속했다. 방송이 나가고 팝핀현준이 앓고 있는 ‘갑상샘 기능저하증’에 관심이 모아졌다.‘갑상샘 기능저하증’은 우리 몸에서 필요로 하는 갑상선호르몬의 부족으로 인하여 나타나는 질환이다. 갑상선은 목 앞의 가운데 위치한 나비 모양의 내분비기관으로, 갑상선호르몬을 만들어 우리 몸의 대사를 촉진하고 모든 장기의 기능을 유지 시키는 역할을 중요 기관이다. 그러나 유전적 요인, 수술이나 방사성 요오드 치료 등을 받거나 특별한 이유 없이도 갑상선호르몬이 적게 또는 많이 나오게 되면 몸에 이상이 생기게 된다. 특히 기능저하증의 경우 호르몬이 적게 분비돼 체중이 갑자기 늘고 피로감이 커지며 유난히 추위를 타고, 식욕부진ㆍ변비ㆍ손발저림ㆍ피부건조 등을 동반하게 된다. 여기에 성대 부위가 붓고 목이 자주 쉬어 목소리가 변하기도 해 대부분의 환자들은 생활하는 데에 많은 불편을 호소하고 있다. 기능저하증을 일으키는 원인은 다양하지만, 크게 갑상선 자체에 문제가 생겼거나 뇌에 문제가 생겨 갑상선호르몬의 분비를 자극하는 호르몬(TSH) 생산이 감소한 것으로 나눌 수 있다. 치료는 면역력을 회복하거나 호르몬이 많이 부족할 경우 제제로 복용하면 되는데, 한번 약을 복용하기 시작하면 평생 먹어야 하는 경우가 많다. 한편 갑상선기능저하증을 앓았던 연예인은 작가 겸 방송인 허지웅과 방송인 이파니, 배우 임예진, 김유정 등이 있다. 사진 = 서울신문DB 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

고대 로마 철학자 키케로는 “개는 네 발을 가진 인간의 친구이면서 인간의 즐거움과 번영을 위해 자연이 준 선물이다”라고 말했다. 인류 역사에 있어서 인간 스스로를 제외하고 가장 먼저 길들여진 동물은 다름 아닌 개이다. 이제는 애완견이라고 하지 않고 반려견이라고 부를 만큼 인간의 삶에 더 가깝게 다가와 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 개와 인간 사이의 친밀감 형성 같은 공진화 과정에 대해 연구를 해왔다. 미국 에모리대 심리학과, 애틀란타 통합애완동물병원 및 훈련소 공동연구팀은 여기에 더해 개들이 기본적인 수나 양이라는 개념을 처리하는데 사용하는 뇌 부위가 사람이 수학문제를 풀거나 숫자를 볼 때 반응하는 뇌 부위와 거의 일치한다고 31일 밝혔다. 이 같은 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’에 실렸다. 연구팀은 2살부터 13살까지 다양한 연령대, 다양한 품종의 암수 개 11마리를 대상으로 화면에 점의 숫자를 변화시키면서 뇌의 어느 부위가 활성화되는지를 기능성 자기공명영상(fMRI)로 촬영했다. 실험에 참여한 개들은 이전에 숫자와 관련한 훈련을 받은 경험이 없는 것들로 선택했다. 또 일반적으로 동물들의 뇌를 촬영할 때는 움직이지 못하도록 밴드로 묶거나 고정시키는데 이 때문에 스트레스를 받아 결과에 오류가 날 수 있다고 보고 연구팀은 개 조련사들의 도움을 받아 개들이 fMRI 기기에 자발적으로 들어가 실험에 참여하도록 했다. 연구팀은 개들에게 점을 보여줄 때 점의 크기나 바탕화면의 크기를 변화시키지 않고 단지 점의 숫자만 변화시켰다. 특정 자극의 크기가 아니라 점의 숫자 변화에 따라 뇌가 어떻게 반응하는지를 확인하기 위해서였다. 그 결과 11마리 중 8마리의 개가 점의 숫자가 변할 때 두정엽 피질 부위가 활성화되는 것이 관찰됐다. 사람에게서도 두정엽은 수개념과 같은 수학적 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. 개들이 이런 수개념을 처리하는 뇌부위를 갖고 있는 이유는 접근하는 포식자 수나 먹잇감의 숫자를 본능적으로 파악하기 위해서라고 연구팀은 추정했다. 이 때문에 연구팀은 수치정보에 대한 기본적 민감성은 모든 동물들이 본능적으로 갖고 있을 것으로 보고 있다. 그레고리 번스 에모리대 교수(신경생물학)는 “이번 연구결과는 전체 포유류 진화에 있어서 뇌신경 메커니즘이 공통성을 갖고 진화했다는 또 하나의 증거”라고 설명했다. 번스 교수는 또 “사람과 다른 종간 유사한 신경메커니즘을 이해함으로써 인간 뇌 진화 과정과 어떻게 기능하고 있는지에 대한 통찰력을 얻음으로써 뇌기능 이상을 치료하고 인공지능 시스템을 개선하는데 도움을 받을 수 있을 것”이라면서 “사람이 유아기 때 기본적 숫자개념에서 어떻게 미적분이나 기하학, 고등수학을 배우고 익힐 수 있게 뇌를 발전시키는지 이해함으로써 수학을 어려워하는 사람들에게도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한의학은 만성질환에 효과가 있을 거라는 속설이 있다. 아마도 두통과 불면으로 오랫동안 고생했거나, 감기 뒤에 항상 마른기침에 시달렸던 환자들이 한의원 치료를 받은 뒤 호전된 경우가 많아 그런 이야기가 생겼을 것이다. 과연 한의학이 만성질환에 정말 효과가 있는 것일까? 이 질문에 답을 하려면 우선 급성질환과 만성질환의 차이를 알아야 한다. 통증은 온도나 물리적 자극 등이 인체 조직의 수용체(발전소)에서 전기신호로 변환돼 신경(전선)을 통해 척추(변전소)를 거쳐 뇌(최종 목적지)에서 느끼는 특정한 감각이라고 할 수 있다. 급성통증은 갑작스런 외부의 유해한 자극에 대한 인체의 반응으로 경고신호로서 긍정적인 의미도 있다. 그러나 이런 통증이 약 3개월 이상 지속되면 경고신호로서 의미는 사라지고 질병의 한 종류인 만성통증이 된다. 통증이 오래되면 그 통증 부위 이외의 감각도 민감해지고, 통증 자체뿐 아니라 불면, 우울, 불안, 피로, 근육 강직, 소화장애 등 다른 증상들과 병리 기전이 서로 영향을 주며 얽히면서 그 원인이 복잡해진다. 통증이 오래되면 주위 관절이 점점 굳으면서 그 부위 통증이 더 심해지게 된다. 급성질환은 염증을 줄이거나 통증 신호를 차단하는 치료만으로도 효과를 볼 수 있지만 만성질환은 단순히 한 가지 병리 기전을 치료하는 약만으로는 충분한 효과를 거두기 힘들다. 만성질환에 한의학이 효과적인 이유는 한의학에서 질병을 인식하는 방법을 이해하면 알 수 있다. 두통으로 한의원에 가면 수면, 소화, 대소변, 땀, 추위나 더위 타는 정도, 심리 상태 등 두통과는 상관없을 것 같은 많은 것들을 물을 것이다. 머리가 아픈 증상을 다른 동반 증상과의 관계 속에서 ‘유형화’해서 파악하고 진단을 내리기 때문이다. 예를 들어 평소 소화불량이 심하고 메스꺼울 때마다 두통과 어지럼증을 호소하는 환자에게는 ‘담음’(痰飮)이라는 변증 진단을 내리고 소화기계 증상과 동반되는 두통을 치료한다. 최근 들어 복잡하고 역동적인 요소들 간 연결성과 상호의존성에 주목하는 시스템과학이 각광받으면서 한의학에서 오랫동안 사용해 왔던 진단 방식이 재조명되고 있다. 최근 의학계에서는 단일지표로 단일질환을 진단하고 단일표적만을 대상으로 하는 기존 약물치료의 한계를 깨닫고, 시스템과학을 통해 여러 개의 단일지표들이 나타내는 유형을 파악해 질병에 접근하는 방법을 모색하고 있다. 네덜란드에서 진행된 연구에 따르면 류머티스 관절염 환자들을 한의학적 진단에 따라 ‘한증’(寒症)과 ‘열증’(熱症)으로 구분한 뒤 시스템 생물학적 연구를 통해 세포자멸사와 관련된 유전자 발현이나 대사체 프로파일이 두 그룹 간 유의하게 차이가 있다고 밝혔다. 현재 세계보건기구(WHO)의 국제질병분류11(ICD-11) 역시 한의병증을 하나의 질병분류로 설정하고 있다. 한의학 접근법을 시스템 과학을 통해 좀더 객관적으로 이해하고 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다.