초파리는 놀라운 생물체다. 인간의 눈에 작은 점처럼 보이는 곤충이지만, 유리컵 안쪽처럼 좁은 공간에서도 복잡한 3차원 비행이 가능하며 위험을 회피하고 먹이를 찾는 능력이 뛰어나다. 보통 사람들은 과일이나 음식물 쓰레기에 이끌려 집안으로 들어오는 성가신 작은 파리로 생각하지만, 과학자들은 초파리의 놀라운 능력에 매료되어 이 생물을 오래전부터 연구했다. 작은 크기지만, 대신 키우기가 쉽고 세대가 짧아 유전학을 포함한 여러 과학 연구에 적합한 생물이기 때문이다. 마이클 딕킨슨 칼텍 교수와 그 동료들은 초파리가 사막에서도 길을 잃지 않는 놀라운 방향 감각을 지니고 있다는 사실에 주목했다. 연구팀에 의하면 초파리는 모하비 사막처럼 극한적인 환경에서도 살아갈 수 있다. 구분이 어려운 비슷한 지형을 지닌 사막에서도 초파리는 길을 잃지 않고 정확하게 물과 먹이가 있는 장소로 날아갈 수 있다. 연구팀은 초파리가 몇몇 곤충과 비슷하게 태양을 기준으로 방향을 알아낸다는 가설을 세우고 연구를 진행했다. 연구팀은 초파리를 암실에 가두고 여러 개의 빛과 가상 현실을 보여주면서 실험을 진행했다. 특히 햇빛을 시뮬레이션한 강한 빛을 보여줬을 때의 반응을 조사한 결과 초파리는 가짜 햇빛에 반응해 방향을 알아내는 것으로 확인됐다. 연구팀은 한 걸음 더 나아가 초파리의 작은 뇌에서 구체적으로 어떤 신경 세포가 이를 감지하는지 밝혀냈다. 이 신경 세포를 파괴한 경우 초파리는 그냥 강한 빛을 따라서 움직일 뿐이었다. 결론적으로 초파리는 햇빛을 이용해서 방향을 알아낼 수 있으며 이 신호를 처리하는 특화된 신경 세포를 지녔다. 하지만 연구팀은 여기서 끝이 아닐 것으로 보고 있다. 태양의 방향은 많은 생물들이 표지로 사용하는 유용한 방법이긴 하지만, 그것만으로 정확한 거리와 방향을 측정하기는 곤란하기 때문이다. 아마도 더 복잡한 생체 내비게이션 시스템이 있을 가능성이 크다. 앞으로의 연구 과제인 셈이다. 초파리의 뇌는 매우 작고 단순하지만, 인간이 만든 어떤 로봇보다 복잡한 일을 수행할 수 있다. 그 비밀을 밝히는 것은 현대 과학이 도전하는 가장 큰 미스터리인 뇌의 비밀을 밝힐 뿐 아니라 더 정교한 인공지능을 만드는 데도 도움을 줄지 모른다. 앞으로도 이 작고 놀라운 곤충에 대한 연구가 계속 진행될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

사람의 두개골 속에 생기는 모든 종류의 종양을 뇌종양이라고 하는데 자라는 아이들에게서 나타나는 소아 뇌종양은 아이들의 성장 속도만큼이나 빠르게 자라 악성인 경우가 대부분이다. 더군다나 소아에게서 나타나는 뇌종양에는 난치성 뇌전증(간질)이 뒤따른다는 특징이 있는데 아직까지 정확히 그 원인이 밝혀지지 않은 상태다. 국내 연구진이 난치성 뇌전증을 일으키는 소아 뇌종양의 근본 원인과 뇌전증 발생 원리를 밝혀내고 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 17일자(현지시간)에 실렸다. 이번 연구를 통해 외과 수술로도 쉽게 치료되지 않는 소아 뇌종양 환자의 난치성 뇌전증을 근본적으로 치유할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대되고 있다. 소아 뇌종양 환자에게서 나타나는 뇌전증은 일반 뇌전증 환자에게 사용되는 항뇌전증 약물에 반응하지 않기 때문에 난치성으로 분류되고 현재로서는 별다른 치유법이 없는 상황이다.연구팀은 소아 뇌종양 환자의 뇌 조직과 뇌종양을 유발시킨 동물을 이용해 분자 유전학적 분석을 실시했다. 우선 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양 중 일종인 신경절 교세포종 환자의 종양조직을 분석한 결과 신경줄기세포에 ‘비라프’(BRAF V600E)라는 유전변이가 발생했다는 것을 확인했다. 또 동물에게서도 똑같은 신경절 교세포종을 유발시킨 뒤 관찰한 결과 소야 뇌종양 환자와 똑같은 증상을 보인다는 것을 알아 냈다. 즉 태아의 뇌 발달 과정 중에 신경줄기세포에 ‘비라프’ 돌연변이가 나타나면 난치성 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양이 발생한다는 설명이다. 또 연구팀은 현재 피부암과 갑상선암 표적 항암제로 사용되는 비라프 저해제를 동물에게 주입한 결과 난치성 뇌전증이 치료되는 것도 확인했다.연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 카이스트 교원창업기업 ‘소바젠’을 통해 소아 뇌종양 난치성 뇌전증 치료약 개발에 나설 계획이다. 이번 연구를 이끈 1저자 고현용 카이스트 연구원은 “소아 뇌종양 환자의 신경줄기세포에서 발생한 돌연변이가 난치성 뇌전증 발생의 핵심역할을 한다는 것을 처음으로 밝혀낸 것”이라며 “난치성 뇌전증을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 사람들이 몰려 있어 시끌벅적한 커피점에서도 내 이름을 부르는 소리를 또렷하게 들을 수 있는 이유는 뭘까. 길을 걸을 때 다른 사람들의 발자국 소리는 들리는데 정작 자신의 발자국 소리를 듣지 못하는 이유는 무엇일까. 미국 듀크대 의대 신경생물학과, 뉴욕대 신경과학센터 공동연구팀은 멀리 떨어져 있는 다른 사람이 내는 발자국 소리는 들으면서 정작 자신의 발자국 소리를 듣지 못하는 뇌 속 메커니즘을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 12일자에 발표했다. 정상적인 청력 기능을 갖기 위해서는 운동 관련 소리와 주변 환경에서 나오는 소리를 예측하고 구분할 수 있어야 한다. 그렇지만 아직까지 우리 뇌가 움직임으로 인한 소리를 예측하는 메커니즘에 대해서는 명확히 밝혀내지 못한 상태다. 연구팀은 이를 확인하기 위해 ‘음향 가상현실 시스템’을 구축해 생쥐가 환경 소음을 어떻게 처리하는지 신경 회로 메커니즘을 관찰했다. 그 결과 생쥐들은 아무리 조용한 환경에 놓여 있더라도 자기의 발자국 소리를 무시할 수 있는 ‘감각 필터’를 작동시킨다는 사실을 확인했다. 생쥐는 생존을 위해서 자신의 천적인 고양이가 접근하는 소리를 탐지해야 한다. 이 때문에 조용한 상황에서도 자신의 발자국 소리에 고양이의 발자국 소리가 묻히면 안되기 때문에 자신의 발자국 소리를 의도적으로 무시하는 뇌 메커니즘을 작동시키게 되는 것이다. 연구팀은 이처럼 의도적으로 소리를 무시하고 예상하거나 상상하는 소리를 듣는 뇌 작동 방식은 사람의 경우 악기연주나 말하기 같은 복잡한 인간 행동에 있어서도 중요하다고 설명하고 있다. 또 이 같은 뇌 회로가 오작동을 일으킬 경우 조현병이나 소리에 대한 망상증에 시달릴 수 있게 된다고 연구팀은 말했다. 리처드 무니 듀크대 의대 교수는 “이번 연구를 통해 발견한 뇌의 예측회로는 생존을 위해 진화된 뇌 기능인데 이것이 과잉반응할 경우 환각과 조현병 같은 각종 신경증 증세를 유발시킬 수 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

보리와 밀 등의 곡류에 존재하는 불용성 단백질인 글루텐이 우울감과 피로감을 높이는 등 정신건강에도 영향을 미친다는 내용의 연구결과가 공개됐다. 글루텐은 밀가루를 가공 및 조리하는 데 기본이 되는 성분이며, 몇 가지 단백질이 혼합돼 존재한다. 최근 몇 년 새 글루틴이 첨가돼 있지 않은 ‘글루틴 프리’ 식품이 인기를 끌기도 했다. 호주 멜버른에 있는 라트로브대학 연구진은 14명의 성인을 두 그룹으로 나눈 뒤, 각각 글루텐이 포함되어 있거나 그렇지 않은 요거트 및 머핀을 먹게 했다. 단 실험 참가자들이 자신이 먹은 음식에 글루텐이 함유돼 있는지 알 수 없도록 했다. 그 결과 일부 사람들에게서 몸이 붓거나 미미한 경련이 나타났으며, 이는 글루텐 민감증으로 인한 증상으로 확인됐다. 글루텐 민감증은 글루텐에 예민한 반응을 보여 배에 가스가 차고 더부룩한 증상 또는 손과 발의 신경 통증 등을 겪는 것을 뜻한다. 눈에 띠는 것은 심리적 변화였다. 글루텐이 함유된 음식을 먹은 사람들은 그 이전에 비해 더욱 피로감을 호소하거나 부정적인 감정상태가 이어진다고 밝혔다. 연구진은 글루텐이 글루텐 민감증 등 신체적인 증상을 야기할 뿐만 아니라 뇌에도 영향을 미쳐 심리적 변화도 유발할 수 있다는 것이 확인됐다고 설명했다. 연구진은 “우리는 글루틴을 섭취한 모든 사람들에게서 심리적 우울감이나 피로감이 나타난다고 확실할 수는 없다. 실험군 규모가 작기 때문”이라면서 “다만 이번 실험은 왜 일부 사람들이 글루텐 프리 식품을 먹고 기분이 나아지는지를 설명하는데 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 이어 “이번 연구는 글루텐에 의해 정신적 반응이 나타날 가능성이 있다는 것을 시사한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지난주 호주에서 열린 호주소화기학회 연례회의에서 소개됐다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

마치 스위치를 끄듯 차단하면 고질적인 만성신경통을 완화할 수 있는 뇌 신경부위를 과학자들이 발견했다. 미국 보스턴아동병원 등이 참여한 연구진은 일반적으로 통각과 다른 촉각을 구분하지만 손상 시 그렇지 못하는 뇌 신경망을 발견했다고 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(12일자)에 발표했다. 연구진이 찾아낸 뇌 신경부위는 확성기처럼 감각 정보를 확대한다. 이는 작은 신경세포 군집으로 신체의 다른 부위에서 척수를 통해 전해진 감각 신호를 증폭해 돌려보내며 이때 촉각이나 통각 중 하나를 느끼게 한다. 그런데 이런 감각 정보를 주고받는 복잡한 신경계의 어느 한 곳이 손상되면 이를 통해 전달되던 신호가 방해를 받아 만성신경통으로 이어질 수 있는 것이다. 신경 손상은 다치거나 암 또는 대상포진 등의 질환이 원인이 될 수 있으며 이로 인해 적절하지 못한 감각 신호를 유발한다. 예를 들어 환자는 즉각적이거나 분명한 원인이 없어도 불에 댄 듯한 쓰라림이나 따끔거림을 느끼거나 마비된 듯 감각을 느끼지 못할 수도 있다. 또 어떤 환자는 눕기만 해도 피부에 극심한 통증을 느낄 수도 있다. 이런 통증은 정확한 원인을 예측해 치료하기 어려워 신체적 불편함을 일으킬 뿐만 아니라 정신적인 고통을 주기도 한다. 지금까지는 항염증제와 같은 진통제를 투여해 신경에서 어떤 압박을 제거함으로써 어느 정도 통증을 줄일 수도 있고 항우울제나 항발작 약물이 효과가 있는 사람들도 있지만, 대다수 사람들에게 신경통은 심각한 고통을 준다. 연구에 참여한 알반 라트레몰리에르 박사는 “정상적인 상황에서 척수에 있는 촉각 및 통각 층은 억제성 신경세포에 의해 확실히 분리되지만 신경이 손상되면 이런 억제가 사라진다”고 말했다. 연구진은 이번 연구에서 신경통을 지닌 쥐들에게서 발견한 신경세포 군집을 증식하거나 잘라냈을 때 이들 동물이 가벼운 접촉에도 더는 안 좋게 반응하지 않지만 침으로 찌르거나 열을 가해 뜨겁게 하는 등 실질적인 통각에는 여전히 반응하는 것을 알아냈다. 물론 이렇게 뉴런을 제거하거나 유전자를 없애는 것만이 환자의 신경통을 치료하는 유일한 방법이 아닐 수도 있지만, 이번 결과는 연구자들에게 앞으로 치료 방법을 개발하기 위한 표적과 메커니즘을 제공한다. 또다른 공동저자 클리퍼드 울프 박사는 “우리는 인지와 기억, 두려움, 그리고 불안 등 뇌의 더 큰 정신 활동이 통증을 더 크게 또는 작게 느끼게 할 수 있다는 점을 잘 안다”면서 “이제 우리는 통증의 정도에 원인이 있을 수 있는 생리학적인 경로를 확인했다”고 말했다. 이어 “우리는 뇌에서 통증 조절 장치를 찾아냈다. 이제 우리는 이 장치를 차단하는 법을 알아내야 한다”고 덧붙였다. 사진=미국 보스턴 아동병원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 파킨슨병이나 조현병 환자의 뇌 속 신호전달물질의 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 한양대 생명의공학과 장동표 교수팀은 전기화학적 기법을 이용해 실시간으로 뇌 신경전달물질의 하나인 도파민 농도를 실시간 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기화학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’ 최신호에 실렸다. 뇌신경 세포의 흥분을 전달하는 역할을 하는 도파민은 행복 호르몬으로도 알려져 있지만 뇌 질환의 근본 원인을 규명하게 이해하는데 있어서 중요한 지표로도 활용된다. 파킨슨병 환자의 뇌 속 도파민은 정상보다 감소돼 있고 조현병 환자는 도파민이 과하게 분비된다고 알려져 있다. 이전에는 뇌 질환자들의 도파민 검출을 위해 미세투석법, 전류법, 고속스캔순환전압전류법 등이 이용돼 왔다. 미세투석법은 미세한 탐침을 머리에 삽입해 뇌 속 체액의 화학물질을 채취해 물질 농도를 측정하고 고속스캔순환전압전류법은 전압 파형을 이용해 전류를 측정해 도파민 농도 변화량을 측정하는 방식이다. 이들 방법은 환자들에게 불편을 주고 농도 측정 정확도가 떨어진다는 단점이 있었다. 연구팀은 기존의 측정 방법을 보완하기 위한 새로운 전기화학 측정법을 개발해 신경전달물질의 전기화학적 특성을 실시간 영상으로 구현할 수 있도록 했다. 연구팀이 개발한 전기화학 측정법은 특정한 파형을 갖는 전압을 가해주면 도파민에 산화환원 반응을 통한 전류가 발생하는데 이를 측정하는 것이다. 이를 2차원 영상을 만들어 도파민과 화학구조가 비슷한 다른 신경전달물질과의 구분을 명확하게 할 수 있다. 장동표 교수는 “이번 연구는 뇌의 신경전달물질 농도를 실시간 측정을 할 수 있게 한 것”이라며 “뇌과학 연구 뿐만 아니라 뇌질환 환자의 치료 시스템에도 활용될 수 있을 것으로 보인다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘손 the guest’가 첫 방송부터 차원이 다른 완성도를 선보이며 한국형 리얼 엑소시즘의 서막을 열었다. OCN 수목 오리지널 ‘손 the guest’(연출 김홍선, 극본 권소라 서재원, 제작 스튜디오드래곤)에 대한 반응이 뜨겁다. 샤머니즘과 엑소시즘의 결합을 통해 탄생한 독창적인 세계관 위에 흡인력을 극대화한 배우들의 열연, 영화보다 더 영화 같은 영상미까지 더해진 완벽한 완성도로 첫 방송부터 시청자를 제대로 매료시켰다. 세습무 집안에서 영매의 숙명을 타고난 윤화평의 마을에는 오래전부터 ‘손’, 박일도 귀신에 대한 소문이 이어져 왔다. 귀신에 씌어 자신을 해하고 동해바다로 뛰어들었다는 박일도는 윤화평의 집안에도 비극을 불러왔다. 종진(한규원 분)에게서 윤화평에게로 손이 옮겨간 이후 어머니(공상아 분), 할머니(이영란 분)가 연달아 죽음을 맞았다. 구마를 위해 찾아온 양신부(안내상 분)와 최신부(윤종석 분)는 윤화평이 십자가에 반응하지 않자 빙의가 아닌 학대를 의심했다. 분노하는 아버지(유승목 분)를 뒤로하고 무슨 일이 있으면 찾아오라며 은밀한 대화를 나누던 중 ‘손’이 최신부에게 옮겨가며 긴장감을 증폭했다. “오늘 확신을 가졌어요. 제 믿음”이라며 집으로 돌아간 최신부는 부모님을 살해한 것도 모자라 동생인 최윤까지 죽이려 했다. 연이은 불행에 자신을 죽이려 드는 아버지를 피해 최신부가 적어준 주소를 찾아 나선 윤화평은 그의 집 앞에서 기이한 힘을 느끼고 공포에 떨었다. 이를 우연히 목격한 강길영의 엄마(박효주 분)는 범상치 않은 사건을 직감했다. 집으로 들어가 숨어있던 최윤을 극적으로 구했지만, 자신은 빙의된 최신부에 의해 죽음을 맞고 말았다. 허망하게 선 윤화평, 두려움에 몸을 떠는 최윤, 울부짖는 강길영을 지켜보던 최신부가 어둠 속으로 사라지며 숨 막히는 서막을 열었다. 20년이 지난 현재에도 윤화평(김동욱 분)은 택시 운전을 하며 ‘손’을 찾아다녔다. 어릴 때처럼 죽은 사람을 볼 수는 없었지만, 악령과 감응하는 능력이 있는 윤화평은 누구보다 먼저 저수지 살인사건 현장을 발견했다. 죽은 엄마처럼 형사가 된 강길영(정은채 분)도 사건 현장에 도착했다. 살해 후 배수로로 옮겨진 것으로 보이는 물에 젖은 시체에는 설명할 수 없는 의심스러운 정황이 가득했다. 윤화평은 청소용역업체에서 일하다 사고를 당한 김영수(전배수 분)의 집을 찾아갔다. 김영수는 뇌 손상을 입고 걷지도 못하는 상태였지만 윤화평은 ‘손’을 의심했다. 아내와 딸에게 연락처를 남긴 뒤 집 앞에서 잠복하던 윤화평 앞에 강길영이 나타났다. 의심스러운 행적에 강길영에게 조사를 받게 된 윤화평은 다시 악령과 감응했다. 김영수의 집으로 달려간 윤화평은 다시 강길영과 마주쳤다. 현장에서 발견된 아내는 물에 젖은 채 사망해 있었다. 사건 현장을 두고 대립하던 윤화평과 강길영은 예사롭지 않은 기운을 느꼈고, 멀쩡하게 서서 자신들을 노려보는 김영수를 발견했다. 그렇게 두 사람의 운명적인 공조가 시작됐다. 뜨거운 기대 속에 방송된 ‘손 the guest’는 첫 회부터 차별화된 장르물의 새 지평을 확실히 선보이며 저력을 입증했다. 샤머니즘과 엑소시즘의 결합으로 탄생한 ‘한국형 리얼 엑소시즘’만의 독보적인 분위기가 심장을 조이는 몰입감으로 호평을 이끌어냈다. 촘촘한 서사에 힘을 더하는 압도적 영상, 독창적인 세계관의 구현까지 지금까지 한국 드라마에서 볼 수 없었던 차별화된 완성도로 시청자를 사로잡았다. 김동욱과 김재욱, 정은채의 연기도 명불허전이었다. 능청스럽고 자유롭지만 령과 감응하는 순간 돌변하는 김동욱의 강렬한 에너지가 극적인 다이내믹을 발휘했다. 김재욱은 찰나의 등장만으로도 차갑고 다크한 카리스마를 발산하며 압도적 임팩트를 남겼다. 날카로운 카리스마로 존재감을 발산한 정은채의 파격적인 변신도 뜨거운 반응을 불러일으켰다. ‘손’이 불러온 비극적 운명으로 얽힌 윤화평, 최윤(김재욱 분), 강길영이 그려나갈 아주 특별한 공조가 앞으로의 전개에 기대감을 고조시켰다. 한편, 이날 방송된 ‘손 the guest’는 방송 전후 각종 SNS와 주요 포털사이트 검색어 순위에 오르내리는 등 화제의 중심에 서며 폭발적인 반응을 이끌어 냈다. 1회는 케이블, 위성, IPTV 통합된 유료플랫폼 가구 시청률이 평균 1.6%, 최고 1.9%를 기록, 타깃 시청층인 남녀 2549 시청률이 평균 1.5%, 최고 1.8%를 기록했다.(닐슨코리아 제공/유료플랫폼 전국 기준) 무엇보다 30대 여성 시청층에서 평균 2.7%, 최고 3.2%로 케이블, 종편 포함 동시간대 1위를 기록했다. 이는 2017년 이후 방영된 OCN 오리지널 첫 방송 시청률 가운데 1위, 역대 2위에 해당하는 기록으로 기대를 높였다.(역대 1위 ‘뱀파이어 검사2’) 또한 여자 2549 타깃 시청률 역시 평균 2.3%, 최고 2.7%로 케이블, 종편 포함 동시간대 1위에 올랐다. ‘손 the guest’는 첫 방송 전부터 동영상 조회수에서 여성 시청자들의 반응이 뜨거웠던 터, 장르물을 선호하는 남성뿐 아니라 여성 시청층에서도 폭발적인 관심을 받으며 차별화된 한국형 리얼 엑소시즘 드라마의 성공적인 출발을 알렸다. OCN 수목 오리지널 ‘손 the guest’ 2회는 오늘(13일) 밤 11시 방송된다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

독일의 과학자들이 허기를 달래 체중 감량을 돕는 식물 성분을 찾아냈다. 독일당뇨연구센터(DZD) 연구진은 미역줄나무 뿌리의 추출물인 ‘셀라스트롤’을 쥐에게 투여하는 실험을 통해 체중 감량 효과를 확인했다고 당뇨병 저널(journal Diabetes) 최신호에 발표했다. 연구 주저자인 폴 플뤼거 박사는 “일주일 만에 비만한 쥐들의 평균 체중이 10%나 줄었다”고 설명했다. 연구진은 건강한 쥐들에게 셀라스트롤을 투여했을 때 열 생성과 관련한 특정 단백질 UCP1의 수치가 지방 조직에서 증가하는 현상을 발견했다. 따라서 이들은 셀라스트롤이 열 생성을 촉진해 체중 감량을 유발한다고 생각했다. 그런데 셀라스트롤을 비만한 쥐들에게 투여하자 UCP1 수치는 상승하지 않은 것이다. 왜 효과가 다른지는 명확하지 않다. 이에 따라 연구진은 셀라스트롤이 식욕 조절 호르몬인 렙틴을 제어해 포만감을 느끼게 한다고 추정하고, 렙틴을 생성하지 못하게 만든 쥐들에게 셀라스트롤을 투여하는 실험을 진행했다. 그 결과 이들 쥐는 체중 감량을 경험하지 못했다. 이는 셀라스트롤이 렙틴에 직접 관여한다는 것이다. 공동저자인 카트린 푸울만 연구원은 “셀라스트롤은 비만한 개체에서 꺼낼 수 있는 체중을 조절하는 신체 메커니즘에 반응한다”면서 “셀라스트롤은 무감각해진 렙틴의 민감성을 회복해 포만감을 느끼게 해주는 것”이라고 설명했다. 연구진은 “과체중인 사람들에게 셀라스트롤을 투여하면 1년 안에 체중의 5~10%를 빼는 데 도움이 될 것”이라면서 “현재까지 독일에서 이 목표를 달성한 사람은 거의 없다”고 말했다. 플뤼거 박사는 “이런 ‘마법 같은 장벽’을 뚫는 것은 매우 중요하다. 왜냐하면 신진대사와 제2형 당뇨병 같은 대사질환으로 이어지기 때문”이라면서 “포만감 호르몬인 렙틴은 사람과 쥐에서 거의 같은 효과를 가지므로 셀라스트롤에는 엄청난 잠재력이 있다”고 설명했다. 하지만 플뤼거 박사는 셀라스트롤이 건강한 식단과 운동을 대체할 수 없다고 강조하면서도 사람들이 체중 감량 목표를 달성하는 데 도움이 될 수는 있다고 덧붙였다. 이번 연구에 쓰인 셀라스트롤은 중국 남부에서 채집한 미역줄나무에서 추출한 것이다. 중국에서는 미역줄나무를 뇌공등(학명: Tripterygium wilfordii Hook F·TwHF)으로 부르며 오래전부터 관절염 같은 염증 치료에 사용해 왔다. 참고로 셀라스트롤은 미역줄나무 외에도 흰민들레, 고들빼기, 씀바귀에도 들어있으며 국내에서는 이를 사용한 추출물이 암세포 증식을 억제했다는 연구논문이 발표되기도 했다. 사진=미역줄나무(왼쪽·위키피디아 Qwert1234), 셀라스트롤이 뇌에서 렙틴의 민감성을 회복시키는 모습(Helmholtz Zentrum München). 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코딩 기본지식 있으면 조립 어렵지 않아 명령 실행 등 기가지니 핵심기능 탑재 개발자 포털 통해 원하는 명령어 개발 공업 로봇도 연결 가능… 활용 무궁무진KT가 이용자 스스로 인공지능(AI) 스피커를 만들 수 있는 ‘AI 메이커스 키트’를 지난달 말 출시한 이후 중·고등학교 코딩 교육 교구로 입소문이 퍼지고 있다. 지난 17일 서울 서초구 KT우면연구센터 내 AI테크센터에서 개발자들을 따라 조립부터 구동까지 직접 체험해 봤다. 프로그래밍 언어 등 코딩 기본 지식이 전무하다면 사실 ‘DIY’(스스로 만들기)는 벅찰 수 있다. 하지만 기초 지식이 있거나 안내자가 있다면 쉽게 가능하다. 키트 구성품의 핵심은 ‘내맘대로 AI 스피커’다. 음성을 입·출력하는 마이크와 스피커, 음성을 전자 신호로 변환하는 보이스키트, 음성 대신 AI를 호출하는 스위치, 운영체제(OS)를 저장할 SD 카드, 기기의 ‘뇌’에 해당하는 소형 컴퓨터 ‘라즈베리파이3 모델B’로 이뤄졌다. 유튜브에 올려진 영상 혹은 키트에 들어 있는 잡지를 보며 조립할 수 있다. 스피커 조립을 마친 뒤 KT가 만든 ‘기가지니 개발자 포털’ 가입을 신청하면 스피커를 PC와 연결해 KT가 미리 만들어 둔 기본 예제를 설치할 수 있다. 예제는 기기가 호출어를 듣고 반응하는 코드, 음성을 인식해 문자로 출력, 또는 반대로 문자를 음성으로 재생하는 코드, 질문받고 답변하는 코드 등 9개다. 개발자가 스피커와 연결된 PC 화면을 띄워 놓고, 호출어를 듣고 반응하는 예제 1번(node ex1_kwssttdss. js 0)을 입력한 뒤 “기가지니”라고 부르자 프로그래밍 언어로 가득 찬 화면 끝에 ‘호출어가 감지됐다’(KWS Detected)라고 표시되며 스피커에서 “띠리링” 소리가 났다. 예제 2번을 실행하고 “안녕하세요”라고 말했더니 화면에 문자로 ‘안녕하세요’라고 떴다. 예제 9개만 있어도 AI 스피커의 기본 기능을 실행할 수 있다. 개발자나 코드를 짤 수 있는 사용자는 개발자 포털을 통해 명령어를 만들고 기기에 적용할 수 있다. 이렇게 만들어진 AI 스피커의 활용 가능성은 무궁무진하다는 게 KT의 설명이다. 전동 부품을 실은 레고 자동차부터 공업용 로봇까지 스피커에 연결할 수 있다. 박희철 KT 융합기술원 AI테크센터 eco기술팀장은 “플랫폼에 자동화기기 조작 단말을 탑재할 수 있느냐는 기업들의 문의가 벌써 들어오고 있다”고 말했다. AI 스피커를 로봇손 두 개와 연결해 가위바위보 게임을 하는 장면도 볼 수 있었다. 스피커의 구호에 맞춰 로봇손이 가위바위보를 내고, 보를 내서 이긴 오른손은 ‘I LOVE YOU’를 뜻하는 영어 수화로 세리머니를 했다. 박 팀장은 “손목 관절이 있는 로봇손을 이용해 음성을 수화로 통역하는 로봇손을 만들어 보려 한다”고 계획을 밝혔다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

코딩 기본 모르면 혼자는 어려워 레고부터 공장기기까지 무한 확장“저희 기계 연결 되나요” B2B 문의 지난 7월 말, 이용자가 직접 인공지능(AI) 스피커를 만들 수 있는 ‘AI 메이커스 키트’를 출시하면서 KT가 기대한 건 두 가지다. 중소·벤처기업 등이 AI 기술을 이용한 제품과 서비스를 만들 수 있는 음성인식 플랫폼을 제공, 국내 AI 저변을 넓히는 것이 첫번째다. 두번째는 학생들이 코딩을 배우고 실습할 수 있는 ‘교구’로서 AI 메이커스 키트가 쓰이는 것이다. 출시 한달이 채 안된 지난 17일 서울 서초구 KT우면연구센터 내 AI테크센터에서 만난 개발자들은 “키트는 음성인식 관련 개발자용으로 만들어졌지만, 벌써 중·고등학교 교구로 기능이 확장됐다”면서 “처음부터 교구로 만들었다면 확장성이 한정돼 이런 효과를 얻지 못했을 것”이라고 말했다. 이날 체험해 본 AI 메이커스 키트는 역시 코딩 언어 등 기본 지식이 없는 상태에서 혼자 만들긴 어려웠다. 이날은 ‘node ex7_kwssttdss. js 0’(예제 7번 실행)와 같은 언어를 기본부터 공부하는 대신 개발자들이 직접 만들고 작동시키는 과정을 따라가 봤다.키트 구성품의 핵심인 ‘내맘대로 AI스피커’는 음성을 입·출력하는 마이크와 스피커, 음성을 전자 신호로 변환하는 역할을 하는 보이스키트, 음성 대신 AI를 호출할 수 있는 스위치, 운영체계(OS)를 저장할 SD카드, 기기의 ‘뇌’에 해당하는 소형 컴퓨터 ‘라즈베리파이3 모델B’로 이뤄졌다. 유튜브에 올라간 영상이나 키트에 동봉된 잡지 ‘메이커스’를 보며 누구나 손쉽게 조립할 수 있다. 조립이 끝난 스피커를 일할 수 있게 만들기 위한 가장 쉬운 방법은 KT가 만든 ‘기가지니 개발자포털’에 가입해 서비스를 신청하는 것이다. 가입 뒤 간단한 절차를 거치면 스피커를 PC와 연결, 라즈베리파이를 구동하는 OS와 함께 KT에서 만들어 둔 기본 예제를 한번에 설치할 수 있다. 기본 예제는 기기가 호출어를 듣고 반응하거나, 음성을 인식해 문자로 출력, 또는 반대로 문자를 음성으로 재생하는 코드, 음성·텍스트로 질문을 받고 답변하는 코드 등 9개다. 개발자는 조립한 스피커와 연결된 PC 화면을 띄워 놓고 호출어를 듣고 반응하는 예제 1번(node ex1_kwssttdss. js 0)을 입력한 뒤 “기가지니”라고 부르자 무수한 프로그래밍 언어로 가득 찬 화면 끝에 ‘호출어가 감지됐다’(KWS Detected)라고 표시되며 스피커에서 “띠리링” 하는 소리가 났다. 예제 2번을 실행한 뒤 “안녕하세요”라고 말했더니 화면에 문자로 ‘안녕 하세요’가 표시됐다. 개발자포털에서 제공하는 예제 9개만 있어도 말을 알아듣고 대답하는 AI스피커의 기본 기능은 실행할 수 있다. 개발자나 코드를 짤 수 있는 사용자는 개발자포털을 통해 언어를 조합해 명령어를 만들고 기기에 적용할 수 있다. 이렇게 만들어진 AI스피커는 활용 가능성이 무궁무진하다는 게 KT 측 설명이다. 스피커엔 전동 부품이 들어있는 레고 자동차부터 공업용 로봇까지 연결할 수 있다. 박희철 KT 융합기술원 AI테크센터 eco기술팀장은 “벌써 플랫폼에 자신들 자동화기기 조작 단말을 탑재할 수 있느냐는 기업의 문의가 들어오고 있다”고 말했다. AI 메이커스 키트의 뛰어난 확장성은 먼저 ‘개발자들의 장난감’이라 불리는 미니 컴퓨터 라즈베리파이를 채용하고 있기 때문이다. 라즈베리파이에 달린 다용도 입출력 포트(GPIO)는 무수한 종류의 장치들과 연결해, AI스피커가 보내는 명령 신호를 기기에 적합한 형태로 전달한다. 또 KT가 개발한 플랫폼과 개발자포털은 라즈베리파이를 쉽게 설정하고 사용할 수 있게 만들어져 교육에 참여한 현직 개발자들이 놀랄 정도라고 관계자는 전했다.이날 KT우면연구센터에선 AI스피커를 로봇손 두개와 연결, 기가지니를 부르면 두 손이 가위바위보 게임을 하도록 설정해 놓은 걸 볼 수 있었다. KT 개발자들은 손에 각각 ‘코리’ ‘토리’라고 이름을 붙였다. 자사 AI 캐릭터 이름이다. 게임이 시작되니 AI스피커의 구호에 맞춰 손들이 가위바위보를 했다. ‘보’를 낸 오른쪽 손이 이기자 AI스피커는 “토리가 이겼습니다”라고 말했다. 가위바위보에 이긴 오른쪽 손은 ‘I LOVE YOU’를 뜻하는 미국 수화로 ‘승리 세리모니’를 했다. 간단해 보여도 손가락 하나하나에 코딩이 돼 있다고 한다. 박 팀장은 “앞으로 손목 관절이 있는 로봇손을 이용해 음성으로 이야기하면 수화로 통역하는 로봇손을 만들어 보려 한다”고 말했다. KT는 AI 메이커스 키트 출시 외에도 AI 플랫폼 확산에 공을 들이고 있다. 이날 방문한 AI테크센터를 지난해 개소한 것도 그 일환이다. KT는 또 AI 전문인력 육성을 위한 교육센터를 설립하고, 개발자들이 관련 앱을 개발할 수 있도록 기가지니의 프로그램 설계도에 해당하는 API를 공개했다. 서울대 공과대, 카이스트(KAIST) 과학영재교육연구원 등과는 AI 메이커스 키트를 활용한 교육과정을 신설해 운영하고 있다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

기록적인 더위가 기승을 부리고 있다. 더위에도 불구하고 우리의 체온은 일정하게 유지된다. 흥미로운 점은 체온을 유지하기 위한 몸의 반응이 뇌에서 시작된다는 것이다. 뇌는 어떻게 우리의 체온을 조절하고 있는 것일까.온도에 대한 감각은 피부에 있는 수용체에서 출발한다. 영국 킹스칼리지런던의 피터 맥노튼 교수는 더위에 반응하는 특별한 체내 단백질을 발견해 보고했다. ‘TRPM2’라는 이온통로단백질은 34~42도 범위에서 열리면서 양이온을 통과시켜 신경세포를 활성화시킨다. 피부 신경말단에서 신경이 활성화되면 이 신호는 척수의 감각 경로를 통해 뇌로 전달되고 최종적으로 ‘시각교차앞핵’에 도달해 더위를 인지하게 한다. 실험적으로 TRPM2 유전자의 발현을 억제한 생쥐는 38도인 곳에서도 벗어나려고 하지 않고 더위에 둔감했다. 일단 시각교차앞핵이 더위를 감지하면 ‘숨뇌’로 신호를 전달해 자율신경계를 통해 체온을 낮출 수 있는 반응을 유발한다. 첫째는 혈관확장 반응이다. 쥐는 꼬리에서, 토끼는 귀에서, 사람은 손·발 등에서 혈관확장 반응을 통해 열을 발산한다. 열발산이 늘어나면 중심부 체온을 낮춰 더위 속에서 일정한 체온을 유지하는 데 도움이 된다. 둘째는 땀이다. 자율신경계 중 교감신경계가 땀샘을 자극해 땀을 분비한다. 피부로 올라온 수분은 곧이어 증발하면서 주변의 열을 제거하는 기능을 한다. 추위에 대한 몸의 반응도 비슷한 경로를 거친다. 낮은 온도를 감지하는 데는 ‘TRPM8’이라는 이온통로단백질이 필요하다. 26~28도부터 TRPM8이 작동하기 시작한다. TRPM8에 의해 발생한 신호는 동일한 경로를 통해 시각교차앞핵으로 전달돼 반응을 일으킨다. 첫째는 오한 반응으로, 근육을 떨게 해 열을 발생시킨다. 둘째로 갈색지방을 연소시켜 열을 발생시킨다. 셋째는 혈관수축 반응으로 열손실을 줄여 주는 역할을 한다. 열발생을 늘리고 열손실을 막아 체온 저하를 막아 주는 것이다. 한편 세균이나 바이러스에 감염되면 정상보다 체온이 높아지게 되는데 이때도 시각교차앞핵의 역할이 중요하다. 감염에 의해 염증 유발 물질들이 증가하면 혈관 내피세포에서 ‘프로스타글란딘 E2’의 생산이 늘어나고 ‘중앙 시각교차앞핵’에 작용해 체온을 떨어뜨리지 못하게 한다. 결과적으로 체온은 상승하고 열이 감염질환을 극복하는 데 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 또 최근 중국 상하이기술대의 션웨이 교수는 ‘복측시각앞핵’ 안의 억제성 신경세포를 활성화시킬 때 체온 저하가 일어난다고 보고했다. 이 부위는 수면을 유발하는 부위로도 잘 알려져 있어 흥미롭다. 이 신경세포가 활성화되면 체온저하와 수면유발이라는 두 가지 현상이 동시에 일어난다. 체온이 떨어지는 것과 잠이 드는 것이 서로 밀접한 연관성이 있다는 것을 보여 주는 연구결과다. 열대야가 일상이 돼버린 요즘 이 신경세포를 활성화하면 좀더 편한 밤이 될 수도 있겠다는 상상을 해 본다.

아찔할 정도로 높은 곳에 올라가거나 길을 지나갈 때 갑자기 튀어나온 자동차와 마주치거나 골목에서 사납게 생긴 덩치 큰 개와 맞닥뜨렸을 때, 공포영화를 보다가 잔인한 장면이 나오면 자신도 모르게 ‘헉’하며 숨을 몰아쉬거나 눈을 가린 경험을 누구나 한 번쯤은 했을 것이다. 이런 행동은 ‘얼음’(freezing)이라고 부르는 공포 반응 중 하나다. 사실 포식자나 위험한 상황에 맞닥뜨렸다고 뇌가 판단할 경우 공포와 불안반응을 유발시키는 것은 생존을 위해 필수적인 기능이다. 더군다나 이는 배워서 터득하는 몸의 반응이 아니라 오랜 시간 진화를 통해 몸에 새겨진 일종의 선천적 반응이다. 과연 이런 타고난 공포반응은 어디서 유래되고 어떻게 나타나는 것일까. 카이스트 생명과학과 한진희 교수와 대구경북과학기술원(DGIST) 부설 한국뇌연구원 뇌신경망연구부 박형주 박사 공동연구팀이 동물이 보이는 공포에 대한 선천적 반응을 유발시키는 뇌신경회로와 메커니즘을 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 선천적 공포반응은 생존에 도움을 주지만 극도의 스트레스나 생존에 지속적인 위협이 가해질 경우 공포회로에 이상이 생기면서 공황장애, 외상후 스트레스 장애(PTSD) 같은 신경질환을 앓게 된다. 많은 연구자들이 이 같은 문제를 해결하기 위해 연구를 하고 있지만 정확한 신경회로를 아직 찾지 못하고 있다. 연구팀은 스트레스 반응을 조절하고 연산기능을 수행하는 전전두엽 피질(PFC)의 일부인 전측대상회 피질(ACC)을 주목했다. 전두엽이 학습을 통한 후천적 공포조절에 관여하고 있다는 사실은 밝혀졌지만 선천적 공포조절 기능에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 연구팀은 빛을 이용해 실시간으로 신경 활성을 조절하는 광유전학 기술을 활용해 생쥐의 전측대상회 피질을 자극했다. 생쥐를 잡아먹는 포식자 중 하나인 여우 냄새를 맡았을 때 활성화되는 부위를 빛으로 조절하는 실험을 한 것이다. 그 결과 전측대상회 피질 영역의 활성을 억제하자 선천적 공포 반응인 ‘얼음 반응’이 증폭됐고 활성을 높이자 공포반응이 감소하는 것을 발견했다. 특히 배외측 편도체핵(BLA)라는 부위가 공포 반응 유발에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다. 뇌연구원 박형주 박사팀은 전기 생리학 방법으로 전측대상회 피질과 배외측 편도체핵 연결망이 선천적 공포 조절 기능에 관여한다는 사실을 교차검증해 같은 결과를 얻었다.한진희 카이스트 교수는 “이번 연구결과는 공포반응을 유발시키는 뇌 속 핵심 신경회로를 발견했다는데 의미가 크다”며 “이번에 발견한 신경회로를 대상으로 하는 치료기술을 개발한다면 외상후 스트레스 장애 등 뇌신경질환으로 고통을 겪는 이들을 도울 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구온난화가 물고기의 후각 능력에도 큰 영향을 미치면서 물고기의 생존을 위협하고 있다는 연구결과가 나왔다. 어류는 외형적으로 튀어나온 코를 가지고 있지는 않지만 비강 내에 감각 세포가 있어 냄새를 감지할 수 있다. 물고기는 후각을 이용해 먹잇감을 찾거나 안전한 서식지를 찾으며, 포식자를 피하거나 물고기끼리 서로 알아보는데도 후각을 이용한다. 영국 잉글랜드 엑서터대학 연구진에 따르면 지구온난화의 영향으로 전 세계 바다의 이산화탄소 농도가 짙어지고 있으며, 이것이 물고기의 후각 상실 현상을 유발하고 있다. 일반적으로 이산화탄소는 가스의 형태지만, 물에도 흡수될 수 있다. 바다 밑으로 내려갈수록 이산화탄소 농도가 높아지며 바닷물의 산성화가 심해지는데, 연구진에 따르면 산업혁명 이후 해양의 이산화탄소 농도는 43% 상승했다. 이산화탄소가 어류에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서 연구진은 농어를 사용했다. 농어의 개체수가 많고 경제적으로도 중요한 어류로 꼽히기 때문이다. 연구진은 농어를 두 그룹으로 나눈 뒤 A그룹은 현재 해양의 이산화탄소 농도와 같은 물에 풀어놓고, B그룹은 약 20년 전인 세기말(1990년대 후반) 당시의 해양 이산화탄소 농도와 같은 물에 풀어놓았다. 이후 농어의 움직임을 관찰한 결과 산성이 더 높은 물에 있는 A그룹은 B그룹에 비해 움직임이 덜했고, 먹잇감의 냄새가 나타났을 때에도 반응이 더뎠다. 또 B그룹에 비해 불안감이 더 높은 모습을 보이기도 했다. 연구진은 산성화 된 물이 물고기 코 앞쪽의 후각 수용체와 냄새 분자가 결합하는데 영향을 미치며, 이것이 물고기의 후각을 둔하게 만드는 결과로 이어진다고 분석했다. 과거 연구에 따르면 이산화탄소 수치는 어류의 뇌 활동을 저해할 수 있으며, 이산화탄소 농도와 어류 후각의 연관관계를 밝힌 연구가 진행된 것은 이번이 처음이다. 연구를 이끈 로드 윌슨 엑서터대학 교수는 “이산화탄소가 물고기의 후각에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 입증했다. 이는 이산화탄소가 중추신경계뿐만 아니라 뇌 자체에서 정보처리가 원활하지 못하도록 하기 때문”이라면서 “미래에 이산화탄소가 증가함에 따라 어류가 얼마나 빨리 이러한 문제점들을 극복할 수 있을지 알 수 없다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 과학저널 ‘네이처 기후변화‘(Nature Climate Change) 최신호에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

만화가 김성모 작가가 연재하는 웹툰 ‘고교생활기록부’가 일본 작가 이노우에 다케히코의 농구만화 ‘슬램덩크’를 베꼈다는 ‘트레이싱’ 논란에 대해 입장을 밝혔다. 최근 여러 온라인 커뮤니티에서는 김 작가 웹툰의 몇개 컷이 슬램덩크의 인물 클로즈업 장면을 대고 그린 게 아닌지 의심스러울 정도로 유사하다는 의혹이 제기됐다. 인물들의 눈과 눈썹, 입 등 이목구비는 물론 땀방울의 위치까지 똑같다는 것이다. 김 작가는 1일 자신의 페이스북에 이런 지적에 대해 해명했다. 그는 “습작 시절 슬램덩크를 30여권 정도 베낀 적이 있다”면서 “어느덧 손에 익어 버려서 그 후로 제 작품(특히 성인물)에서 많이 비슷하다는 지적을 받아왔다”고 밝혔다.김 작가는 이어 “대놓고 남의 작가 그림을 베끼지는 않는다”면서도 “다만 확인해보니 정말 독자님들이 의심할 정도로 똑같더라”고 했다. 김 작가는 “즉시 시정조치하고 두번 다시는 이런 일이 없도록 할 것”이라면서 “화풍이 비슷한 것은 뇌보다는 손이 가는 것이니 이해해 주시기 바란다”고 해명했다. 김 작가의 입장에 대한 네티즌 반응은 엇갈린다. “슬램덩크 작가도 미국프로농구(NBA) 경기 사진을 그대로 그리기도 했다”며 김 작가를 두둔하는 쪽이 있는가 하면 “납득하기 어려운 변명”이라는 비판도 나온다.고교생활기록부는 ‘럭키짱’ 시리즈로 유명한 김 작가가 지난달 9일부터 네이버에 연재하기 시작한 웹툰으로 교내 악당들과 싸워나가는 주인공 강건마의 이야기를 그렸다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

고양이 기생충이 사람의 행동을 조종한다는 연구 결과가 계속 나오고 있다. 톡소포자충(이하 ‘톡소’)이라고 불리는 단세포 원생동물 얘기다. 새와 포유류를 중간숙주로 삼아 고양이 창자 속에서 번식한 뒤 대변을 통해 퍼져 나간다. 사람이 감염되는 것은 주로 덜 익힌 고기, 씻지 않은 채소나 과일을 섭취하기 때문이다. 건강한 사람에게는 초기에 미약한 독감 증세를 일으킨 뒤 주로 뇌에서 휴면 상태에 들어간다.이 기생충은 쥐로 하여금 고양이 냄새를 두려워하지 않을 뿐 아니라 심지어 좋아하게 만들기까지 한다. 감염된 뇌세포에서 도파민의 생산과 분비를 여러 배로 늘리는 탓이다. 도파민은 뇌에서 쾌락과 공포 반응을 조절하는 신경전달 물질이다. 이 같은 영향은 감염 3주 만에 나타나고 톡소가 제거된 후에도 계속 지속되는 것으로 드러났다. 2013년 9월 미국 UC버클리 연구팀이 공공과학도서관저널(PLoS ONE)에 발표한 연구 결과다. 이는 톡소가 생쥐의 유전자 스위치를 켜는 탓으로 해석된다. 쥐의 행태를 바꾸기 위해 계속 활동할 필요가 없다는 말이다. 이번 생쥐는 유전자를 조작해 생존력을 약화시킨 경우다. 톡소 치료약은 없다. 인간의 뇌는 쥐와 비슷한 점이 많다. 생쥐를 고양이 뱃속으로 인도하는 메커니즘이 인간에게도 비슷한 효과를 미치고 있을 수 있다는 얘기다. 지난 25일 영국 왕립 협회지 B에 실린 연구 결과를 보자. 미국 콜로라도 볼더대학 경영학과의 연구팀은 창업과의 연관성을 조사했다. 가설은 이렇다. “창업은 시간과 돈이 많이 드는 위험한 행동이다. 많은 사람이 사업 아이디어를 가지고 있지만 실행하지는 못한다. 실패가 두렵기 때문이다. 만일 톡소가 위험을 감수하는 경향을 증가시킨다면 창업 여부에도 영향을 미칠 것이다.” 연구팀은 대학생 1500명과 창업 세미나를 듣는 일반인 200명의 타액을 채취해 항체 검사를 했다. 전체 감염률은 22%로 나타났다. 분석 결과 감염된 학생은 그렇지 않은 학생보다 경영학을 전공할 가능성이 1.4배 큰 것으로 나타났다. 전공자 중에서도 회계 같은 안전한 분야보다 ‘경영 및 창업’을 중시하는 경향이 1.7배 크게 나타났다. 창업 세미나 수강자의 경우 감염자는 실제 창업하는 비율이 그렇지 않은 사람의 1.8배였다. 이번 연구는 비교적 긍정적인 영향을 미치는 희귀 사례다. 대개는 부정적이다. 체코 카렐대학의 진화생물학자 야로슬라프 블레그르가 1994년 발표한 결과를 보자. 그에 따르면 감염된 남성은 그렇지 않은 남성에 비해 규칙을 무시하거나 과도하게 의심이 많거나 질투심이 큰 경향이 있었다. 그는 2002년 프라하에서 교통사고 원인을 제공한 운전자와 보행자(146명)를 일반 주민(446명)과 비교했다. 전자의 감염률은 후자의 2.6배가 넘었다. 사람의 경우도 도파민을 복용하면 충동적이고 위험한 행동을 할 위험이 커진다. 감염자는 조현병 발병 가능성이 크다. 38건의 기존 연구를 검토한 2012년 논문에 따르면 환자의 항체 보유율은 일반인의 3배였다. 미국 루이스빌대학의 진화생물학자 폴 이왈드는 조현병의 3분의1가량은 톡소 때문에 유발된 것이라고 믿고 있다. 또한 상황에 맞지 않게 공격성이 폭발하는 증상, 즉 간헐적 폭발성 장애와도 연관이 있는 것으로 드러났다. 이런 환자는 일반인에 비해 양성반응이 2배 이상이었다. 자살을 시도할 위험이 7배 높다는 연구 결과도 있다. 2012년 8월 ‘임상 정신의학 저널’에 발표된 논문의 내용이다. 자살을 시도해 스웨덴 룬트대학병원에 입원했던 환자 54명과 일반 주민 중에서 무작위로 선정한 30명을 비교한 결과다. 세계 인구의 30~50%, 우리 국민의 2~8%가 보균자로 추정된다. 치료를 하면 기생충이 해를 끼치지 않게 만들 수는 있으나 완전 제거는 불가능하다. 한국 길고양이의 보균율은 10%대로 알려져 있다. 다만 감염 1, 2주 후에는 면역이 생겨서 유충을 배출하지는 않는다. 집에서 키우는 고양이 때문에 감염될 가능성은 정말 낮다고 전문가들은 말한다. 집고양이를 집 안에만 두고 익힌 통조림 음식만 먹일 경우는 걱정할 필요가 없다. 문제가 되는 것은 사냥을 하거나 익히지 않은 고기를 먹는 고양이다.

지구온난화가 물고기의 후각 능력에도 큰 영향을 미치면서 물고기의 생존을 위협하고 있다는 연구결과가 나왔다. 어류는 외형적으로 튀어나온 코를 가지고 있지는 않지만 비강 내에 감각 세포가 있어 냄새를 감지할 수 있다. 물고기는 후각을 이용해 먹잇감을 찾거나 안전한 서식지를 찾으며, 포식자를 피하거나 물고기끼리 서로 알아보는데도 후각을 이용한다. 영국 잉글랜드 엑서터대학 연구진에 따르면 지구온난화의 영향으로 전 세계 바다의 이산화탄소 농도가 짙어지고 있으며, 이것이 물고기의 후각 상실 현상을 유발하고 있다. 일반적으로 이산화탄소는 가스의 형태지만, 물에도 흡수될 수 있다. 바다 밑으로 내려갈수록 이산화탄소 농도가 높아지며 바닷물의 산성화가 심해지는데, 연구진에 따르면 산업혁명 이후 해양의 이산화탄소 농도는 43% 상승했다. 이산화탄소가 어류에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서 연구진은 농어를 사용했다. 농어의 개체수가 많고 경제적으로도 중요한 어류로 꼽히기 때문이다. 연구진은 농어를 두 그룹으로 나눈 뒤 A그룹은 현재 해양의 이산화탄소 농도와 같은 물에 풀어놓고, B그룹은 약 20년 전인 세기말(1990년대 후반) 당시의 해양 이산화탄소 농도와 같은 물에 풀어놓았다. 이후 농어의 움직임을 관찰한 결과 산성이 더 높은 물에 있는 A그룹은 B그룹에 비해 움직임이 덜했고, 먹잇감의 냄새가 나타났을 때에도 반응이 더뎠다. 또 B그룹에 비해 불안감이 더 높은 모습을 보이기도 했다. 연구진은 산성화 된 물이 물고기 코 앞쪽의 후각 수용체와 냄새 분자가 결합하는데 영향을 미치며, 이것이 물고기의 후각을 둔하게 만드는 결과로 이어진다고 분석했다. 과거 연구에 따르면 이산화탄소 수치는 어류의 뇌 활동을 저해할 수 있으며, 이산화탄소 농도와 어류 후각의 연관관계를 밝힌 연구가 진행된 것은 이번이 처음이다. 연구를 이끈 로드 윌슨 엑서터대학 교수는 “이산화탄소가 물고기의 후각에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 입증했다. 이는 이산화탄소가 중추신경계뿐만 아니라 뇌 자체에서 정보처리가 원활하지 못하도록 하기 때문”이라면서 “미래에 이산화탄소가 증가함에 따라 어류가 얼마나 빨리 이러한 문제점들을 극복할 수 있을지 알 수 없다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 과학저널 ‘네이처 기후변화‘(Nature Climate Change) 최신호에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

견주가 소금물 중독으로 7년간 자식처럼 키운 반려견을 잃은 아픔을 공유해, 견주들에게 소금물 중독의 위험성을 경고했다고 미국 WFLA8 지역방송이 지난 12일(현지시간) 보도했다. 고교 교사 크리스 테일러(29세)는 물놀이를 좋아하는 래브라도 리트리버 반려견 ‘오지(O.G.)’를 미국 플로리다 주(州) 더니든 시(市) 허니문 섬에 있는 반려견 해변에 데려갔다. 테일러는 오지와 몇 시간 동안 즐겁게 물놀이를 즐겼다. 그런데 그날 밤 오지는 설사와 구토를 하기 시작했다. 테일러는 오지에게 밥과 닭고기, 물을 먹였고, 오지는 조금씩 삼켰지만, 기운이 없어 했다. 견주는 배탈로 여기고 오지 상태를 계속 확인하면서, 오지를 돌봤다. 다음날 오지의 상태는 더 악화됐다. 오지는 먹지도 않았고, 계속 멍한 상태로 있으면서 테일러에게 아무 반응도 하지 않았다. 테일러는 오지를 동물병원에 데려갔다. 그러나 너무 늦어버렸다. 오지는 소금물 중독으로 인해 심한 탈수 상태에 있었고, 뇌 손상까지 입어 서서히 죽어가는 상황에 처해 있었다. 오지는 병원에 입원한 날 밤에 발작 증세까지 보였다. 견주와 수의사가 할 수 있는 것은 아무것도 없었다. 결국 테일러는 자식 같은 반려견 오지를 보내줘야 했다. 그는 사우스 플로리다 대학교 재학 중 생후 3개월 강아지 오지를 만나 7년간 동고동락했고, 이렇게 빨리 오지를 잃을 줄 상상도 못했다. 개나 고양이 같은 동물에게 소금물은 독약과 같다고 한다. 많은 양을 삼키면 식욕부진, 심한 갈증, 잦은 배뇨, 무기력, 비틀거림, 탈수, 신장과 뇌 손상, 경련, 발작, 혼수상태 등의 증상을 보이며, 심하면 목숨까지 위협한다. 탬파 베이 수의학 응급서비스의 수의사인 케이티 마이어 박사는 해변에 반려견을 데려간다면, 물을 충분히 먹이고 최장 2시간까지만 머물 것을 권장했다. 그리고 30분마다 물놀이를 쉬게 하는 것이 바람직하다고 조언했다. 노트펫(notepet.co.kr)

우리는 흔히 ‘사회성이 좋다’, ‘사회성이 부족하다’는 이야기를 한다. 국립국어원 표준국어대사전은 사회성에 대해 ‘사회생활을 하려고 하는 인간의 근본 성질. 사회에 적응하는 개인의 소질이나 능력, 대인 관계의 원만성’으로 정의한다. 타인과 상호 작용을 잘 하기 위해서는 다양한 뇌기능이 사용된다. 뇌의 어떤 기능이 사회성에 영향을 주는 것일까.사회성과 관계된 것으로 먼저 알려진 뇌 부위는 이마 안쪽에 자리잡은 전두엽 중에서도 안구를 싸고 있는 ‘안와’ 바로 위에 있는 ‘안와 전두엽’이다. 안와 전두엽이 손상된 환자들은 충동적이고 사회적 규칙을 무시하며 다른 사람의 감정을 읽지 못해 반사회적 인격 장애와 같은 행동 양상을 나타내는 것으로 알려져 있다. 최근 바이오젠사의 애니어벤 고시 박사는 사회성 행동과 관련된 부위를 확장하고자 했다. 연구팀은 ‘화학유전학’이라는 첨단 연구 방법론을 활용해 전두엽을 활성화시켰을 때 오히려 사회성 행동이 감소하는 것을 발견했다. 대신 등쪽 시상에 위치한 ‘하베눌라’라는 뇌 부위가 사회성에 중요한 역할을 한다는 사실을 규명했다. 하베눌라의 뉴런을 억제하면서 전두엽을 활성화시키자 사회성 행동이 증가한다는 것을 발견했다. 한편 사회성을 조절하는 호르몬으로 ‘옥시토신’이 있다. 원래 옥시토신은 출산 후 모체의 뇌하수체 후엽에서 분비돼 자궁수축과 유즙분비 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 미국 스탠퍼드대의 로버트 말렌카 교수는 옥시토신의 기능이 ‘보상 회로’로 알려진 중뇌의 복측피개영역을 통해 일어난다는 사실을 발견해 사이언스지에 보고한 바 있다. 이들은 옥시토신이 작용하는 수용체가 보상 회로에 많이 존재한다는 점에 주목했다. ‘광유전학’을 활용해 옥시토신 수용체가 존재하는 뉴런을 선택적으로 자극하자 사회성 행동 반응이 현저하게 증가하는 것을 확인한 것이다. 옥시토신은 사회적인 의사소통을 인지하는 방식을 변화시키기도 한다. 중국과학원대 연구팀은 실험 대상자에게 몇 개의 점으로만 표시된 두 사람의 상호 작용을 나타내는 동영상을 보여 줬다. 한 종류는 서로 의사소통을 하는 모습이고, 다른 한 종류는 의사소통이 전혀 없는 모습을 모사한 것이었다. 그리고 실험 대상자에게 어느 쪽 동영상이 더 길었는지 묻자 실험 대상자는 의사소통을 하는 동영상이 더 짧다고 답했다. 사회적 상호작용 시간에 대해 짧게 느끼는 현상을 ‘시간 응축’이라고 한다. 연구팀은 시간 응축이 잘 일어나지 않았던 참가자에게 옥시토신을 투여하면 시간 응축이 촉진되고, 반대로 시간 응축이 잘 일어나던 참가자에게 옥시토신 길항제를 투여하면 시간 응축이 감소하는 것을 발견했다. 이는 옥시토신이 사회적 상호 작용을 인지하는 능력과 관련돼 있다는 것을 시사한다. ‘자폐스펙트럼 장애’는 사회적 상호작용에 어려움을 겪는 대표적인 질환이다. 일상생활 자체에 큰 걸림돌이 되는 안타까운 질환이다. 이런 문제점를 해결하기 위한 뇌과학적 근거가 차근차근 쌓이고 있다. 안타깝게도 아직까지는 임상 연구에서 뚜렷한 치료 효과를 거두지 못하고 있다. 하지만 이런 사회성이 ‘보상 회로’와 연결돼 있다는 점은 눈여겨볼 필요가 있다. 사회적 경험을 통해 기쁨을 느끼고 만족을 경험한다면 이런 회로들이 강화될 수 있다는 사실이다. 긍정적인 사회 경험이 다시 사회적 경험을 원하게 한다는 사실이 나를 포함해 사회성이 부족하다고 느끼는 모든 사람에게 희망적인 메시지가 되길 바란다.

뇌성마비를 앓다가 수술을 받고 처음으로 걷게 된 4살 소녀의 반응을 담은 영상이 누리꾼들의 가슴을 뭉클하게 하고 있다. 최근 미국 ABC뉴스 등 현지 언론은 미국 미시간주 트래버스 시티에 사는 마아 티스데일의 영상을 소개했다. 영상에서 마야는 양쪽 발에 보호장치를 착용하고 혼자서 두 발로 걸음마를 시작한다. 힘겹게 중심을 잡으며 한발 한발 내딛던 마야는 “내가 걷고 있어”라고 흥분된 목소리로 외친다.현지 언론에 따르면, 마야는 한 살쯤 뇌성마비 진단을 받고 보행기의 도움 없이는 걷지 못했다가 지난 5월 초 후방신경근 절개 수술을 받고 기적적으로 걸을 수 있게 됐다. 마야의 엄마 앤 디스데일은 “마야는 여전히 뇌성마비를 앓고 있다”면서 “꾸준히 물리치료를 받을 예정”이라고 말했다.　김형우 기자 hwkim@seoul.co.kr

소리로 뇌를 자극해 심리적인 안정을 유도하는 것으로 새 소리나 물 흐르는 소리, 바스락거리는 소리 등을 활용해 청취자가 기분 좋은 자극을 얻도록 한다.