19세기 말 프랑스 역사학자 피에르 드 쿠베르탱 남작은 “스포츠를 통해 상호 이해와 협력을 이뤄 국제사회의 갈등을 풀고 세계 평화를 이끌어 내자”는 취지로 고대 그리스의 행사인 올림픽 부활을 주장했습니다. 그의 노력 덕분에 1896년 그리스 아네테에서 제1회 올림픽대회가 열려 지금까지 이어지고 있습니다.내년 2월 9일부터 25일까지 17일 동안 강원 평창에서는 ‘제23회 동계올림픽’이 열립니다. 올림픽이 다가옴에 따라 참가 선수들과 각 종목 관계자들은 물론 불법 약물 사용을 잡아내는 과학자들도 바빠졌습니다. 선수라면 누구나 경기 성적을 향상시키고 메달을 따 자신의 이름을 알리고자 합니다. 이 때문에 불법 약물을 사용하려는 유혹에도 쉽게 빠지는 경우도 있습니다. 심지어 국가가 나서서 이런 불법적인 일을 조장하는 경우도 있습니다. 2016년 브라질 리우올림픽이 열리기 직전 러시아는 2011~2015년 30개 종목 자국 선수 1000명을 대상으로 국가 주도로 조직적인 도핑 조작을 했던 것은 잘 알려져 있습니다. 인류 최초의 도핑 약물은 식물에서 추출한 환각제 ‘스트리크닌’으로 이웃 부족과 전투에 참여하는 전투원들에게 쓰였다고 합니다. 16세기부터는 신대륙에서 수입된 카페인이나 코카인도 도핑 약물로 쓰였습니다. 19세기에는 운동선수나 노동자들에게 도핑 약물들이 공공연하게 사용됐다고 합니다. 1904년 미국 세인트루이스올림픽 마라톤 우승자인 토머스 힉스는 경기 직전 코치로부터 직접 스트리크닌과 브랜디를 받았다고 합니다. 운동경기에서 도핑 약물이 본격적으로 문제가 되기 시작한 것은 1960년 로마올림픽 때 사이클 개인도로 경기 중 덴마크 선수 크누드 에네마르크 옌센이 암페타민 과다 복용으로 갑자기 사망한 사건부터입니다. 약물 복용 양성반응으로 메달을 박탈당한 첫 사례는 1968년 멕시코시티올림픽 근대 5종 경기에 출전해 동메달을 딴 스웨덴의 한스 군나르 리렌바르입니다. 그렇지만 우리에게 가장 잘 알려져 있는 것은 1988년 서울올림픽 육상 100m 경기에서 금메달을 땄다가 약물 복용으로 메달을 박탈당한 캐나다 벤 존슨의 사례이지요. 가장 유명한 도핑 약물은 육상, 복싱, 보디빌딩에서 주로 사용됐던 남성호르몬입니다. ?또 벤 존슨이 사용했던 아나볼릭스테로이드는 근육 단백질 합성이 눈에 띄게 발달하면서 경기력을 급격히 향상시키는 것으로 알려져 있습니다. 국내 유일의 도핑분석기관인 한국과학기술연구원(KIST) 도핑컨트롤센터에 따르면 이번 평창올림픽에서는 규정하는 반(反)도핑 약물에는 성장호르몬이나 적혈구 생성인자 같은 바이오 약물이 대거 포함됐습니다. 이들 바이오 약물은 인체 내 존재하는 단백질과 유사하고 체내에서 대사되는 양이 적어 분석이 쉽지 않기 때문에 최근 선수들을 유혹하고 있는 대표적인 도핑 약물이라고 합니다. 금지약물 탐지 기법이 발달함에 따라 최근에는 뇌나 근육에 경기 전에 미세한 자극이나 전류를 흘려 경기력을 향상시키면서 도핑검사에는 감지되지 않는 새로운 형태의 도핑법까지 나오고 있는 상황입니다. 오랜 기간 노력의 결과를 공정한 상태에서 판정받아야 할 운동경기에서 도핑의 유혹에 빠지는 것은 메달 색깔 같은 결과에 집착하기 때문일 것입니다. ?평등한 기회, 공정한 과정, 모든 사람들이 인정할 수 있는 결과보다는 ‘나만 아니면 돼’ 또는 ‘나만이어야 해’를 위해서 사용하는 그런 편법과 탈법들은 ‘사회적 도핑’이라고 봐야 하는 것 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

소리의 과학/세스 S 호로비츠 지음/노태복 옮김/에이도스/400쪽/2만 2000원 태초에 ‘굉음’이 있었다. 진공상태의 우주와 달리 45억년 전 지구는 탄생 순간부터 시끄러웠다. 신생 지구를 강타하는 소행성들의 융단폭격으로 뜯겨 나간 지표 덩어리는 잔해가 돼 하늘로 솟구쳤고, 지구가 냉각되는 과정에서 빗소리가 등장했다. 신간 ‘소리의 과학’을 쓴 음향신경과학자이자 음악가인 세스 S 호로비츠는 2009년 나사의 한 연구소에서 초속 15㎞로 발사체를 날릴 수 있는 버티컬 건으로 지구의 탄생 과정을 재현했다. 실험이 반복될 때마다 그가 설치한 초음파 마이크에는 쿵, 투두둑, 쉬이익 등의 소리가 녹음됐고, 그러다 어느 순간부터 거친 소음이 미친 듯이 연속됐다. 그건 지구가 노래를 부르는 장엄한 사운드트랙이었다. 우리는 흔히 인류의 생존 능력을 시각과 연결시킨다. 빛의 속도는 초속 30만㎞로, 공기 중의 소리 속도(초속 340m)보다 88만배 이상 빠르다. 인간이 청각보다 시각에 더 빠르게 반응할 것으로 생각되지만 실제로는 정반대다. 청각이 시각보다 훨씬 빠르고 정교하다.인간의 뇌는 시각적 정보에는 초당 15~25번의 변화만 인식하지만 소리에 대해서는 초당 수천 번의 변화도 지각한다. 귀 안에 있는 유모세포는 초당 5000번까지의 진동을 느낄 수 있고, 외부 소리가 청신경을 거쳐 우리 뇌에 인지될 때까지의 시간은 50밀리초도 채 걸리지 않는다. 게다가 청각은 촉각, 후각, 미각보다 인지 범위도 훨씬 넓다.이 책은 30년간 소리에 빠져 지내 온 과학자가 풀어놓는 소리에 관한 거의 모든 이 야기와 더불어 소리와 인류 진화의 연관 관계를 과학적 통찰로 전개하고 있다. 지구상에 특수하게 제작된 공간을 빼고 소리가 존재하지 않는 곳은 없다. 모든 생명체는 소리로 소통하며, 정보를 파악하고 진화해 왔다. 시각 능력이 거의 없는 동굴물고기나 인더스강돌고래 등 후각과 미각이 제한적인 동물은 있지만 청각이 없는 생명체(청각 상실 환자를 뺀)는 존재하지 않는다. 저자가 진화와 생존의 비밀을 청각에서 찾는 이유다. 24시간 작동하는 경보 시스템 역할을 하는 청각이 진화적 유산이라는 걸 체감하는 건 의외로 손쉽다. 맹수들의 으르렁대는 저주파 소리는 인간에게 본능적으로 두려움을 준다. 침묵과 정적은 긴장감을 고조시키고, 발명된 지 300년도 채 되지 않은 칠판을 긁는 소리는 우리를 몸서리치게 한다. 저자는 온갖 소음이 가득 찬 연회장에서도 친한 사람의 목소리를 곧바로 알아채는 우리의 능력도 진화의 산물이라고 설명한다. 특히 흥미로운 건 머릿속 ‘뇌’도 소리를 낸다는 사실이다. 뇌가 만들어 내는 소리를 녹음하는 데 성공한 저자는 이를 “마음이 빚어내는 노래”라고 표현했다. 뇌에 전극을 밀어 넣고, 신경세포의 전기적 변화를 소리로 변환시킨 결과 신경단위인 뉴런마다 제각각 소리를 낸다는 것이었다. 그중에는 규칙적인 딸깍거림도 있고, 때로는 죽어 가는(기능이 소멸된) 뉴런의 애처로운 ‘유언’도 있었다. 각 뇌의 발달 상태, 건강, 활동 상황에 따라 특정 부위의 신호는 증폭하거나 감쇄하면서 제각각 다른 소리들이 화음을 빚어냈다. 물론 저자는 “어떤 과학자도 뇌나 마음이 무엇인지 여전히 밝혀내지 못했고, 뉴런들이 내는 소리들은 실제로는 세포막의 이온 채널이 칼륨을 방출하는 것이어서 큰 의미는 없다”고 말한다. 하지만 그는 뉴런들이 오케스트라처럼 저마다 개성을 드러내는 소리를 내는 건 마음의 활동이라고 평하며, 이는 흡사 성간우주만큼 광대한 미지의 영역이라고 덧붙였다. 그래서 소리를 많이 내는 동물일수록 행동이 복잡하고, 사회성이 강화된다는 게 저자의 설명이다. 그러니 당신의 수다스러움은 어쩌면 당신이 지적이고, 특별히 사교적인 존재로 자부하는 징표일 수 있는 셈이다. 우리가 품을 수 있는 소리에 대한 대부분의 궁금증에 답하고 있는 이 책을 읽다 보면 청각은 지구의 생명체가 위대한 진화적 도약을 하는 지렛대가 됐다는 걸 깨닫게 된다. 미국 과학저술가 메리 로치의 위트 있는 추천사로 글을 맺는다. “귀가 있다면 이 책을 읽어 보시라.” 안동환 기자 ipsofacto@seoul.co.kr

전기·가스로 뇌 자극해 공포감 삭제 ‘제논 가스’로 새로운 기억 만들기도 세계 각국 연구진 연구결과 쏟아내 20년 전 시작된 ‘가상현실 치료법’도현대인은 끔찍한 범죄와 테러, 자연재해 등에 시시각각 노출돼 살아간다. 이 과정에서 원치 않게 겪은 경험과 기억은 뇌에 강제 저장되고, 이러한 나쁜 기억은 인간의 일상을 어지럽히고 망친다. 전쟁을 겪은 군인은 고막을 울리는 큰 소리만 나도 갑작스럽게 주변 사람을 공격하거나 불안에 떨고, 성폭행을 겪은 여성은 사람들로 붐비는 길거리에서 남성과 스치기만 해도 공포와 두려움에 무너져 내린다. 지진과 화산으로 가족의 울타리를 잃은 아이, 교통사고로 신체 일부를 잃은 운전자도 마찬가지다. 어쩌면 지워지는 것이 더 나을지도 모를 그날의 기억에서 좀처럼 벗어나지 못한다. 이러한 기억은 결국 트라우마가 되고 외상후스트레스장애(PTSD)로 발전한다. 우리 뇌에서 나쁜 기억을 저장하고 이것을 트라우마화(化)하는 데 가장 중심적 역할을 하는 부위는 대뇌에 있는 아몬드 모양의 편도체다. 편도체가 손상된 인간과 일부 동물은 감정, 특히 공포를 느끼지 못한다. 예컨대 편도체 또는 편도체의 시냅스(2개의 신경세포가 접합하는 부위)가 망가진 쥐는 고양이가 자신을 잡아먹는 그 순간까지 공포를 느끼기는커녕 장난을 친다. 이러한 발견을 토대로 세계 각국 연구진은 뇌의 특정부위를 전기 또는 레이저, 가스로 자극해 공포심 또는 공포심을 준 나쁜 기억에 대한 공포를 억제하고, 더 나아가 이를 지울 수 있다는 연구 결과들을 쏟아내고 있다. 미국 하버드대 의대 연구진은 2014년 제논 가스에 노출된 쥐들에게서 공포를 느끼던 환경에 대한 반응이 지속적으로 감소하는 현상을 발견했다. 무색·무취의 불연성 기체인 제논 가스는 의료용부터 가구 제작까지 폭넓게 사용되는 가스인데, 이것에 노출되면 공포의 기억과 관련된 특정 단백질 수용체를 차단해 나쁜 기억을 없애준다는 것이다. 트라우마가 된 기억을 떠올리는 순간, 제논 가스가 뇌가 해당 기억을 완전히 차단하고 새로운 기억을 만들도록 유도할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 이 밖에도 레이저나 전기 자극을 나쁜 기억 지우개로 활용하면 트라우마를 완화시킬 수 있다는 연구결과는 쏟아지고 있지만, 대부분은 쥐 등 동물을 이용한 실험이다. 두개골을 열고 복잡한 회로로 이뤄진 뇌에서 ‘공포기억 저장소’를 찾는 일은 여전히 쉽지 않기 때문이다. 전문가들이 보다 완벽하고 안전한 나쁜 기억 지우개를 찾는 사이, 지금 이 순간에도 셀 수 없을 만큼 많은 사람들이 나쁜 기억과 연관된 트라우마에 시달리고 있다. 트라우마로 인한 PTSD는 시각과 청각, 촉각, 미각 등 다양한 경로로 발현되며 이는 한 사람의 일상을 완전히 무너뜨리기에 충분하다. 영국 브리티시컬럼비아대학 연구진이 지난해 50대 이상 성인 4598명을 대상으로 조사한 결과, 어린 시절 학대나 따돌림 등의 경험으로 트라우마가 생긴 사람일수록 노화 및 수명과 직접적으로 연관이 있는 텔로미어의 길이가 짧다는 것을 확인했다. 즉 다양한 트라우마적 문제들이 몸에 각인처럼 남고, 이것이 텔로미어의 길이를 짧아지게 해 수명을 단축시킨다는 것. 자녀의 죽음이나 목숨을 위협하는 사고 또는 질병, 신체적 공격 등의 외상적 사건을 겪은 여성은 이러한 사건을 겪어보지 않은 여성에 비해 비만이 될 위험이 11% 높다는 미국 캘리포니아대학의 연구결과도 있다. 수명에도 영향을 미칠 수 있다는 나쁜 기억을 지우는 것에 있어서 최근 각광받는 기술이 바로 ‘가상현실 치료’다. 1990년대 중반에 처음 시작된 이 치료법은 과학의 발전으로 더욱 현실감이 높은 가상현실을 만들어냄으로써 전쟁 및 테러 생존자들에게 꾸준히 실시되고 있다. 무엇보다도 중요한 것은 나쁜 기억을 정면으로 직시하고 이를 뛰어넘게 도와주는 주위의 손길이다. 이 과정에서 전문가 처방에 따른 약물의 도움을 받는 것을 부끄럽거나 감춰야 하는 또 다른 비밀이라고 인식하지 않도록 도와야 한다. 망각을 두고 ‘신의 선물’이라 부르기도 한다. 때로는 망각이 기억보다 더 나을 때가 있을지도 모른다. 하지만 시간이 흘렀다고 다 잊혀졌을 거라는 섣부른 판단은 금물이다. 이미 몇 년의 시간이 흐른 세월호 참사나 경주·포항 지진 피해자들에 시간은 단순히 숫자에 불과하다. 기억, 그것도 나쁜 기억의 생명력은 생각보다 질길 수 있다. 망각은 신의 선물일 수 있지만, 그 선물을 언제, 어떻게 받고 쓸지 결정하는 것은 인간 그 자신이다. huimin0217@seoul.co.kr

현대인은 끔직한 범죄와 테러, 자연재해 등에 시시각각 노출돼 살아간다. 이 과정에서 원치 않게 겪은 경험과 기억은 뇌에 강제 저장되고, 이러한 나쁜 기억은 인간의 일상을 어지럽히고 망친다. 전쟁을 겪은 군인은 고막을 울리는 큰 소리만 나도 갑작스럽게 주변 사람을 공격하거나 불안에 떨고, 성폭행을 겪은 여성은 사람들로 붐비는 길거리에서 남성과 스치기만 해도 공포와 두려움에 무너져 내린다. 지진과 화산으로 가족의 울타리를 잃은 아이, 교통사고로 신체 일부를 잃은 운전자도 마찬가지다. 어쩌면 지워지는 것이 더 나을지도 모를 그날의 기억에서 좀처럼 벗어나지 못한다. 이러한 기억은 결국 트라우마, 즉 외상 후 스트레스장애(이하 PTSD)로 발전한다. 우리 뇌에서 나쁜 기억을 저장하고 이것을 트라우마화(化) 하는 데 가장 중심적 역할을 하는 부위는 대뇌에 있는 아몬드 모양의 편도체다. 편도체가 손상된 인간과 일부 동물은 감정, 특히 공포를 느끼지 못한다. 예컨대 편도체 또는 편도체의 시냅스(2개의 신경세포가 접합하는 부위)가 망가진 쥐는 고양이가 자신을 잡아먹는 그 순간까지 공포를 느끼기는커녕 장난을 친다. 이러한 발견을 토대로 세계 각국 연구진은 뇌의 특정부위를 전기 또는 레이저, 가스로 자극해 공포심 또는 공포심을 준 나쁜 기억에 대한 공포를 억제하고, 더 나아가 이를 지울 수 있다는 연구 결과들을 쏟아내고 있다. 미국 하버드대 의대 연구진은 2014년 제논가스에 노출된 쥐들에게서 공포를 느끼던 환경에 대한 반응이 지속적으로 감소하는 현상을 발견했다. 무색·무취의 불연성 기체인 제논가스는 의료용부터 가구 제작까지 폭넓게 사용되는 가스인데, 이것에 노출되면 공포의 기억과 관련된 특정 단백질 수용체를 차단해 나쁜 기억을 없애준다는 것이다. 트라우마가 된 기억을 떠올리는 순간, 제논가스가 뇌가 해당 기억을 완전히 차단하고 새로운 기억을 만들도록 유도할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 이밖에도 레이저나 전기 자극을 나쁜 기억 지우개로 활용하면 트라우마를 완화시킬 수 있다는 연구결과는 쏟아지고 있지만, 대부분은 쥐 등 동물을 이용한 실험이다. 두개골을 열고 복잡한 회로로 이뤄진 뇌에서 ‘공포기억 저장소’를 찾는 일은 여전히 쉽지 않기 때문이다. 전문가들이 보다 완벽하고 안전한 나쁜 기억 지우개를 찾는 사이, 지금 이 순간에도 셀 수 없을 만큼 많은 사람들이 나쁜 기억과 연관된 트라우마에 시달리고 있다. 트라우마로 인한 PTSD는 시각과 청각, 촉각, 미각 등 다양한 경로로 발현되며 이는 한 사람의 일상을 완전히 무너뜨리기에 충분하다. 영국 브리티시컬럼비아대학 연구진이 지난해 50대 이상 성인 4598명을 대상으로 조사한 결과, 어린 시절 학대나 따돌림 등의 경험으로 트라우마가 생긴 사람일수록 노화 및 수명과 직접적으로 연관이 있는 텔로미어의 길이가 짧다는 것을 확인했다. 즉 다양한 트라우마적 문제들이 몸에 각인처럼 남고, 이것이 텔로미어의 길이를 짧아지게 해 수명을 단축시킨다는 것. 자녀의 죽음이나 목숨을 위협하는 사고 또는 질병, 신체적 공격 등의 외상적 사건을 겪은 여성은 이러한 사건을 겪어보지 않은 여성에 비해 비만이 될 위험이 11% 높다는 미국 캘리포니아대학의 연구결과도 있다. 수명에도 영향을 미칠 수 있다는 나쁜 기억을 지우는 것에 있어서 최근 각광받는 기술이 바로 ‘가상현실 치료’다. 1990년대 중반에 처음 시작된 이 치료법은 과학의 발전으로 더욱 현실감이 높은 가상현실을 만들어냄으로서 전쟁 및 테러 생존자들에게 꾸준히 실시되고 있다. 무엇보다도 중요한 것은 나쁜 기억을 정면으로 직시하고 이를 뛰어넘게 도와주는 주위의 손길이다. 이 과정에서 전문가 처방에 따른 약물의 도움을 받는 것이 부끄럽거나 감춰야 하는 또 다른 비밀이라고 인식하지 않도록 도와야 한다. 망각을 두고 ‘신의 선물’이라 부르기도 한다. 때로는 망각이 기억보다 더 나을 때가 있을지도 모른다. 하지만 시간이 흘렀다고 다 잊혀졌을 거라는 섣부른 판단은 금물이다. 이미 몇 년의 시간이 흐른 세월호 참사나 경주·포항 지진 피해자들에게 시간은 단순히 숫자에 불과하다. 기억, 그것도 나쁜 기억의 생명력은 생각보다 질길 수 있다. 망각은 신의 선물일 수 있지만, 그 선물을 언제, 어떻게 받고 쓸지 결정하는 것은 인간 그 자신이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

법원이 지난 24일 김관진 전 국방부 장관에 이어 임관빈 전 국방부 정책실장의 석방을 결정했고, 25일 전병헌 전 청와대 정무수석의 구속영장을 기각했다. 법원과 검찰의 ‘영장 갈등’이 되풀이될 조짐을 보이고 있다.검찰은 수사 차질이 불가피하다. 공식적으로 격한 반응을 보이지 않고 짤막한 입장만 내놨지만 속으로는 부글거리는 분위기다. 법원과 검찰에 따르면 전날 서울중앙지법 형사합의51부(부장 신광렬)는 군 사이버사령부의 온라인 정치활동에 관여한 혐의로 구속된 임 전 실장의 구속적부심을 연 뒤 “일부 혐의에 관해 다툼의 여지가 있다” 등의 이유로 보석(보증금 조건을 내건 석방)을 결정했다. 김관진 전 장관도 지난 22일 같은 재판부의 구속적부심에서 석방 결정을 받았다. 김 전 장관 석방 결정 때는 검찰이 “법원의 결정은 상식적으로 납득하기 어렵다”며 장문의 반박 입장을 냈지만, 이번에는 ‘할 말을 잃었다’라는 분위기다. 수사팀 관계자는 “임 전 실장 석방 결정과 관련해 별도 입장이 없다”라고만 밝혔다. 겉으로는 말을 아끼지만, 내부적으로는 충격을 감추지 못하며 대응 방안을 모색하는 양상이다. 내부에서는 법원의 결정이 이해되지 않는 나머지 미리 짠 것처럼 ‘구속-석방’ 양상이 연출되고 있다는 격한 반응까지 나올 정도라고 한다. 검찰 입장에서는 엎친 데 덮친 격으로 법원은 25일 새벽 뇌물수수 혐의를 받는 전 전 정무수석의 구속영장을 기각했다. 서울중앙지법 강부영 영장전담 판사는 “피의자의 범행관여 여부와 범위에 관하여 다툴 여지가 있는 점 등을 종합할 때 구속의 사유와 필요성, 상당성(타당성)을 인정하기 어렵다”고 기각 사유를 밝혔다. 이날 새벽 서울구치소에서 풀려난 전 전 수석은 “물의를 일으켜 다시 한 번 국민께 송구하다. 결백을 입증할 기회를 준 법원 판단에 감사한다. 앞으로 제 결백과 진실을 밝히기 위해 강력하게 투쟁하겠다”고 소회를 말했다. 전 전 수석의 영장까지 기각되자 검찰은 충격에 휩싸였다. 검찰은 법원 결정 후 얼마 지나지 않아 “기각 사유를 납득하기 어렵다. 보강 수사를 해 영장 재청구를 검토하겠다”라며 짧지만 강경한 어조의 입장을 밝혔다. 뇌물 의혹 수사로 권부의 핵심에 있던 현직 정무수석을 물러나게 한 검찰로서는 ‘무리한 수사 아니었느냐’라는 비판에서 벗어나기 위해서라도 물러서지 않겠다는 결기를 보인 셈이다. 주요 사건의 핵심피의자에 대한 신병확보가 검찰 뜻대로 되지 않으면서 수사에 차질도 불가피해졌다. 법조계 일각에서는 영장 발부를 둘러싼 법원과 검찰의 갈등 국면이 재개하는 것 아니냐는 관측이 나온다. 지난 9월에도 법원이 주요 사건 피의자 구속영장을 잇달아 기각하자 검찰이 강한 어조로 법원 결정을 비판하는 장문의 입장문을 내고 법원이 곧장 공개 반박하면서 법원-검찰 간 영장 갈등이 불거진 바 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

가끔 일하거나 공부를 하다보면 자신도 모르게 음악(또는 음정)을 흥얼거릴 때가 있습니다. 자신도 모르게 깜짝 놀랄 때가 많은데 실제 음악을 듣고 따라서 흥얼거리는 것이 아니라 음악이 없는 상황에서 자신도 모르게 흥얼거릴 때 뇌 속에서는 어떤 일이 일어날까요.최근에 스위스 로잔 연방공과대학(EPFL), 미국 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), UC 샌프란시스코, 메릴랜드대, 독일 베를린자유대, 베른대 병원, 프랑스 고등사범대 연구팀이 음악을 들을 때 우리 뇌에서 일어나는 일을 시각화하는데 성공해 뇌과학 분야 국제학술지 ‘세레브럴 코르텍스’(대뇌피질) 최신호에 발표했습니다. 아무렇지도 않아보이는 이 기술은 언어능력을 상실한 사람들이 의사소통하는 것에 도움을 줄 것으로 기대되고 있습니다. 우리가 음악을 들을 때 뇌에서는 고주파와 저주파 같은 정보를 각기 달리 처리해 청각인식과 일치시킨다고 합니다. 예를 들어 사운드가 들려올 때 나타나는 신경 반응을 기록하고 예를 들어 사운드가 들려올 때 나타나는 신경 반응을 기록하고 분석할 수 있기 때문에 노래를 듣는 사람의 뇌 활동을 쉽게 분석할 수 있지만 청각적 자극이 없이 머릿 속으로 음악을 생각하고 연주할 때, 즉 음악을 상상할 때 뇌가 어떻게 작동하는지 이해하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 음악이 머릿 속에서만 연주될 때 소리가 실제로 존재하지 않기 때문에 분석이 사실상 불가능하다는 말로도 해석될 수 있습니다. EPFL의 휴먼-머신 인터페이스 데피테크 재단(CNBI) 연구팀은 새로운 방식으로 머릿 속에서 음악을 연주하고 있을 때 뇌에서 어떤 일이 일어나는지 분석하고 측정하는데 성공했습니다. 연구팀은 뇌전증(간질)을 앓고 있는 경험이 많은 피아니스트를 대상으로 연구를 수행했습니다. 연구팀은 피아니스트에게 소리가 켜진 상태에서 전자 피아노로 음악을 연주하라고 요청한 뒤 음악이 연주되는 동안 해당 뇌 활동을 기록했다. 그 다음에는 피아노 소리가 나지 않도록 묵음으로 해놓고 음악을 듣는다고 상상을 하며 피아니스트에게 같은 곡을 연주하도록 요청했다. 이 때도 다시 뇌활동을 기록했습니다. 특히 두 번째 실험은 음이 들리지 않는 상태에서 환자가 만든 정신적 표현에서 나온 음악을 측정했는데 연구팀은 이 두 가지 다른 방법으로 정보를 수집해 차이점을 비교할 수 있었다고 합니다. 더군다나 일반인들이 보기에 실험이 매우 단순해 보이기는 하지만 환자의 뇌에 전극을 이식하는 ‘침습적’ 방법을 활용했다는 점에 주목할 만합니다. 연구의 1저자인 스테파니 마르틴 연구원은 “뇌에 전극을 이식하는 것은 약물을 사용하기 어려운 뇌전증 환자를 치료하는데 많이 활용된다”며 “이번 연구에 이 환자가 대상이 된 것도 치료목적으로 심어진 전극을 이용해 뇌활동을 측정할 수 있기 때문”이라고 밝혔지요. 이번 연구는 사람들이 머릿 속으로 음악을 상상할 때 뇌의 청각 부분을 다루는 피질과 고음과 저음 같은 청각 정보를 실제 소리에 자극받을 때와 같은 방식으로 처리한다는 작동한다는 것을 보여준 첫 번째 사례입니다.연구자들은 이번 연구를 통해 말하기 능력을 상실한 사람들에게 도움을 줄 수 있을 것이라고 예상하고 있습니다. 뇌의 특정 부위를 자극함으로써 머릿 속 상상을 언어로 표현해 줄 수 있는 시스템을 개발하겠다는 것이지요. 마르틴 연구원은 “언어는 음악보다 훨씬 복잡한 시스템이고 언어 정보는 뇌의 여러 부위에서 작동하고 여러 단계를 거치는 것으로 알려져 있다”며 “이번 연구를 실어증 환자를 대상으로 기계나 컴퓨터와 연결해 언어를 구현할 수 있는지 확인하는 것이 다음 연구단계”라고 말했습니다. 뇌과학이 발달하면서 우리도 모르는 일을 컴퓨터가 알아차리는 일이 생길 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

맥주의 가장 큰 특징은 독특한 쌉싸름한 맛인데 이 쓴 맛이 기억력을 향상시키는데 도움을 준다는 연구결과가 발표됐다.일본 대형 맥주업체인 기린홀딩스 부설 건강기술연구소와 도쿄대, 학습원대 공동연구팀은 맥주의 쓴 맛을 내는 성분이 기억력 향상에 도움이 된다는 연구결과를 24일 일본 가나자와시에서 열리는 일본 치매학회 학술대회에서 발표했다. 연구팀은 맥주의 주 성분인 ‘이소알파산’을 치매에 걸린 쥐에게 1주일 동안 매일 체중 1kg 당 1mg을 투여한 뒤 기억력을 측정했다. 이소알파산은 맥주의 주재료인 호프에 포함돼 맥주 특유의 쓴 맛을 만들어 낸다. 도형의 형태를 인지하고 반응하는 시간을 측정한 결과 이소알파산을 투여한 쥐가 그렇지 않은 쥐에 비해 9.5배 가량 좋은 것으로 나타났다. 이와 함께 이소알파산을 투여한 쥐에서는 치매의 원인으로 알려진 단백질 ‘베타 아미로이드’를 없애는 세포가 활성화돼 베타아밀로이드가 절반 가량 사라진 것으로 확인됐다. 연구팀은 이소알파산을 투여한 생쥐의 뇌를 자기공명영상장치(MRI)로 촬영했더니 치매에 걸리면 과잉반응을 하는 해마가 거의 정상 상태로 돌아온 것으로도 확인됐다. 해마는 뇌에서 기억을 제어하는 중요한 부분이다. 연구를 주도한 나카지마 히로유키 도쿄대 수의병리학 교수는 “동물을 대상으로 한 실험이기 때문에 사람에게도 적용될 것이라고 보기는 어렵겠지만 식품 섭취만으로도 치매 개선이 가능할 것이라는 가능성을 확인하는 계기가 됐다”고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

일본 연구진이 유도만능줄기세포(iPSc)와 파킨슨, 천식, 간질약을 함께 사용하면 치매 발병률을 획기적으로 낮출 수 있다는 연구결과를 발표했다.일본 교토대 iPS세포연구소 이노우에 하루히사 교수팀이 유도만능줄기세포 치료와 함께 파킨슨, 천식, 간질 치료제를 함께 복용할 경우 알츠하이머 치매를 치료할 수 있을 것이라는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 22일자에 발표했다. 치매의 50%를 차지하는 알츠하이머 치매는 뇌에 베타 아밀로이드라는 단백질이 침착되면서 발병하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 피부, 혈액세포를 역분화시켜 알츠하이머 환자의 대뇌피질 신경세포를 만들었다. 여기에 현재 사용되고 있는 각종 의약품 1258종을 반응시켜 알츠하이머를 유발시키는 베타 아밀로이드 단백질이 줄어드는지를 관찰했다. 그 결과 파킨슨병, 천식, 간질약을 한 번에 반응시킬 경우 베타아밀로이드 단백질이 30~40%나 줄어드는 것을 확인한 것이다. 이노우에 교수는 “이번 연구는 세포실험을 한 것일 뿐 기본적인 동물실험도 거치지 않았기 때문에 3개 약물의 병용이 실제 환자에게 효과가 있을지는 아직 알 수 없다”며 “더군다나 3개 약을 함께 먹었을 때 나올 수 있는 부작용에 대한 조사 역시 거쳐야 하기 때문에 바로 치료약으로 활용할 수는 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘출산이 원인인 손해는 보상하지 않는다’는 약관이 있더라도 출산 과정에서 태아가 뇌 손상을 입었다면 이를 ‘외래 사고’로 봐 보험금을 지급해야 한다는 판결이 나왔다. 서울중앙지법 민사209단독 오상용 부장판사는 분만 중 태아곤란증(아이가 보이는 산소결핍 증세)으로 저산소성 뇌 손상 진단을 받은 아기의 가족인 A씨가 B보험사를 상대로 낸 보험금 청구 소송에서 “B사는 1억 7000여만원의 보험금과 지연이자를 지급하라”며 원고 승소 판결을 했다고 20일 밝혔다. 2010년 태어난 아이는 분만 중 응급 제왕절개 수술로 태어났지만 현재 운동·언어 능력 발달이 늦어 재활치료가 필요한 상태다. B사는 ‘임신, 출산 등을 원인으로 해 생긴 손해는 보상하지 않는다’는 약관을 내세워 보험금 지급 책임이 없다고 주장했지만, 오 부장판사는 아기의 질환을 보험금 지급 대상인 ‘급격하고도 우연한 외래의 사고’라고 규정했다. 오 부장판사는 “상해보험에서 ‘우연한 사고’는 피보험자가 예측할 수 없는 원인에 의해 발생하는 것으로, 피보험자의 신체적 결함에 기인한 게 아니라 외부적 요인으로 초래된 모든 것을 의미한다”면서 “진료기록 감정을 보면 아이가 뇌 손상을 입게 된 주원인은 출생 과정에서 발생한 태변흡입증후군 등으로 추정할 수 있고 선천적·유전적 질환 등 내부 요인에 의한 것으로 보기 어려운 만큼 보상 대상에 해당한다”고 설명했다. 출산 전 검사에서는 A씨나 태아에 대한 특이 소견이 없었지만 분만 과정에서 응급 상황이 생겼고 출생 당시 아이는 반사 반응이 늦고 태변(배내똥)이 있는 상태였다. 재판부는 또 A씨가 2010년 초 아기와 자신을 피보험자로 한 B사의 태아 보험에 가입한 점을 들어 “A씨가 출산 전부터 태아 보험에 가입해 그때부터 보험료를 납입한 것은 임신·출산 기간에 발생할 위험에 대비하기 위한 것”이라면서 “보험사가 임신, 출산에서 비롯된 손해에 면책 사유를 적용해 그에 대한 위험을 인수하지 않으려고 했다면 A씨로부터 출산 전에 보험료를 받을 이유가 없다”고 덧붙였다. 허백윤 기자 baikyoon@seoul.co.kr

우리는 시계를 보고 시간을 안다. 시계의 핵심부품은 1초에 3만 2768번 진동하는 광물인 ‘석영’이나 시간당 2만 8800번 진동하는 ‘기계식 동력장치’다. 이 부품들이 단위 시간에 정확히 진동하는 특성을 이용해 시간을 측정한다. 일정한 시간마다 반복하는 현상이 있다면 어떤 것이라도 시계로서 기능할 수 있다. 우리의 선조 장영실이 물시계를 발명한 원리도 그와 같다. 그렇다면 생물에도 일정한 간격으로 반복하는 생체시계가 있는 것은 아닐까. 올해 노벨 생리의학상은 생체시계의 분자적 원리를 밝힌 3명의 미국인 과학자 제프리 홀, 마이클 로스배시, 마이클 영 교수가 받았다. 생체시계는 무엇이고 그 메커니즘은 무엇이길래 전 세계 과학계가 주목하는 것일까. 하루 24시간 주기로 반복하는 리듬을 ‘일주기 리듬’이라고 한다. 이 리듬을 총지휘하는 생체시계는 우리 뇌 안에 있다. 시상하부의 ‘시교차 상핵’에 있는 1만여개 세포는 뇌의 다양한 부위에 신호를 보내 일주기 리듬을 관장한다. 세포 핵에 존재하는 생체시계 관련 유전자를 해독해 단백질로 발현하면 그 단백질이 다시 핵으로 들어가서 스스로 단백질 발현을 막는 ‘음성되먹임’ 현상이 나타난다. 다양한 유전자의 복잡한 상호작용으로 24시간 주기로 단백질의 증가와 감소를 반복하는 리듬이 나타난다. 미시적인 분자생물학적 변화가 생물의 거시적 활동을 조절한다는 것이 놀라울 따름이다. 일주기 리듬의 존재를 처음 증명한 시기는 18세기다. 프랑스 과학자 장자크 도르투드메랑은 ‘미모사’라는 식물 특성에 착안해 ‘내인성 리듬’의 존재를 증명했다. 미모사는 낮에 잎을 활짝 폈다가 밤이 되면 잎을 모으고 늘어뜨린다. 빛이 없는 캄캄한 상자에 미모사를 두자 낮과 밤 시간을 구별해 잎을 활짝 펴고 접는 패턴을 유지했다. 미모사 잎의 변화는 외부 빛에 대한 반응이 아니라 식물 내부에서 스스로 돌아가는 생체시계에 의한 것임을 보여 준다. 사람은 어떨까. 1965년 독일 막스플랑크 연구소의 생리학자 위르겐 아쇼프 교수는 시간과 관련한 모든 단서를 차단한 지하 벙커에 실험실을 만들고 그 안에서 3~4주간 생활할 자원자를 모았다. 그 결과 25.9시간 주기로 수면과 각성이 일어나는 것을 발견했다. 30년 뒤 하버드의대 찰스 차이슬러 교수는 실험을 더 정교하게 설계해 24시간 11분 주기로 하루가 반복된다는 것을 확인했다. 일주기 리듬의 교란은 각종 암 , 비만, 고혈압, 당뇨 등 여러 질병과 연관돼 있다. 또 일주기 리듬은 사람마다 다양한 특성을 지닌다. 일찍 자고 일찍 일어나는 사람이 있고 늦게 자고 늦게 일어나는 사람도 있다. 따라서 어떤 사람의 건강상태를 이해할 때 일주기 리듬의 특성을 이해하는 것이 중요하다는 주장이 늘고 있다. 미국 노스웨스턴대의 프레드 튜렉 교수는 올해 미국 수면학회 연례회의에서 “인체 유전자의 10~30%가 일주기 리듬과 관련돼 있다. 많은 질환들이 일주기 리듬과 연관돼 있지만 의학적 치료에는 포함돼 있지 않다”고 역설했다. 똑같은 신체적 조건이어도 일주기 리듬은 다를 수 있다. 이것을 어떻게 개인화해 의학에 적용할지에 대한 고민은 일주기 리듬 연구자뿐만 아니라 모든 의학 연구자의 숙제다. 유전자나 신체적 특성과 더불어 일주기 리듬이라는 요소는 맞춤형 의학에서 매우 중요한 개인 특성 중 하나다. 일주기 리듬과 수면의학을 정밀의학에 융합해 진정한 맞춤형 의학이 이뤄지길 기대해 본다.

“과장님, 그 이야기 혹시 ‘뇌피셜’ 아니에요?” 부하 직원과 국내 프로야구 선수들의 메이저리그 진출 이야기를 하던 김 과장은 ‘뇌피셜’이라는 단어를 듣고 고개를 갸웃거렸다. 다른 부하 직원은 “그건 과장님의 ‘지피셜’일 뿐”이라며 반박했다. 알 수 없는 말을 주고받는 직원들 앞에서 김 과장은 씁쓸한 커피만 들이켰다.스마트폰과 소셜네트워크서비스(SNS)의 영향으로 정체불명의 영어·한국어 신조어가 온라인을 넘어 일상생활에서도 빈번히 쓰인다. 신조어가 신선하다는 반응도 있지만, 우리말을 망가뜨리고 올바른 언어생활에 악영향을 끼친다는 지적도 함께 나온다. 영어교육 전문업체인 ‘윤선생’이 최근 자주 쓰이는 한국어·영어 합성 신조어를 30일 정리해 발표했다. 앞서 나온 ‘뇌피셜’은 ‘뇌’와 공식 입장을 뜻하는 ‘오피셜’(official)을 합성한 말이다. 자신의 머리에서 나온 생각을 검증된 사실인 것처럼 말하는 것을 비꼬는 말이다. 뇌피셜과 비슷한 단어인 ‘지피셜’은 아는 사람(지인)과 오피셜의 합성어로, 지인에게 전해 들은 말을 마치 사실인 것처럼 주장하는 행태를 가리킨다. 새 정부 출범에 따라 문재인 대통령의 인기와 함께 관련 신조어도 등장했다. 문 대통령과 관련된 상품을 가리켜 ‘문템’(문재인+아이템)이라고 하고, 19대 대통령 선거 당시 기호 1번의 상징색인 파란색을 ‘이니블루’라고 불렀다. ‘이니’는 문 대통령 애칭으로, 상품을 총칭하는 ‘굿즈’(goods)를 붙여 ‘이니굿즈’라는 단어도 이때쯤 나왔다. 이 밖에 ‘갓띵작’이나 ‘사바사’처럼 처음 들었을 때 무슨 뜻인지 아예 이해조차 어려운 신조어도 난무한다. 갓띵작은 ‘신이 만든 최고의 명작’을 뜻하는 말로, ‘명’의 모양이 ‘띵’과 비슷하다며 바꿔 쓰면서 만들어졌다. ‘사바사’는 ‘사람+바이(by)+사람’을 줄인 합성 신조어로, 개개인마다 다른 상황을 강조할 때 쓰인다. ‘경우에 따라’라는 의미의 케이스 바이 케이스(case by case)를 줄여 ‘케바케’라고 말하는 것과 비슷하다. 이런 신조어는 대부분 한때 유행에 그치고 시간이 지나면 자연스레 없어지기 때문에 굳이 사회적인 문제로까지 치부할 필요는 없다고 우리말연구가들은 보고 있다. 과하게 사용하지 않도록 주의하되, 좋은 방향으로 쓰도록 하는 일은 오히려 조어 능력(새로 말을 만드는 능력)을 촉진할 수 있다는 것이다. 이건범 한글문화연대 대표는 “자신이 쓰는 언어로 장난을 치고 싶어 하는 것은 사람의 자연스러운 속성”이라면서 “지나친 영어보다 우리말의 접두사나 접미사, 혹은 사라진 옛말을 사용하도록 하는 교육도 해봄직하다”고 말했다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

아기가 울면 엄마는 인종, 문화와 상관없이 똑같이 반응한다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 최근 미국국립보건원(NIH) 산하 국립아동보건인간개발연구소 측은 우는 아기를 달래는 방법은 전 세계 엄마가 똑같고 이는 ‘본능적’이라는 논문을 발표했다.이번 연구는 우리나라를 포함한 전 세계 11개국 ‘초보 엄마’ 684명을 대상으로 엄마들이 평균 5개월 된 자식이 우는 소리를 듣고 이를 달래는 행동을 모니터했다. 결과는 흥미롭다. 인종이나 문화, 국적과 상관없이 모든 엄마들은 아기가 울면 손으로 들어올려 안고는 말을 건네기 시작했다. 연구를 이끈 마크 H 본스테인 박사는 “아이를 안고 말을 건네는 것은 물론 우는 아기를 달래는 효과적인 방법”이라면서 “이는 딱히 학습으로 얻어진 것은 아니다”라고 설명했다. 이 같은 결과를 바탕으로 연구팀은 우는 아기 달래는 방법이 엄마가 되면서 뇌 속에 심어진 행동이라는 가설을 세웠다. 이를 증명하기 위해 연구팀은 기능자기공명영상(fMRI)으로 뇌의 활동을 분석했다. 전 실험과 똑같이 자식이 우는 소리를 듣고 엄마 뇌의 각 부위 움직임을 관찰했다. 그 결과 아기가 울면 엄마의 뇌 중 행동, 말과 관련된 두 부위가 활성화된다는 사실이 밝혀졌다. 이에 반해 아기를 낳지 않은 여성의 경우 같은 실험에서 이 부위가 활성화되지 않는 것으로 나타났다. 본스테인 박사는 “아기의 울음에 대한 엄마의 반응은 뇌 회로 속에 프로그래밍돼 있는 것처럼 보인다”면서 “아기의 울음소리는 감정적 신호로 작용해 엄마의 뇌 부위를 활성화시킨다”고 밝혔다. 이어 “일부 엄마의 경우 아기가 울면 오히려 학대하는 경우가 있다”면서 “이번 연구를 바탕으로 이에 대한 원인을 찾을 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 ‘미국 국립과학원회보’(Proceedings of the National Academy of Sciences) 10월 23일자에 발표됐다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

'응애응애' 아기가 울면 엄마는 인종과 문화와 상관없이 똑같이 반응한다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 미국국립보건원(NIH) 산하 국립아동보건인간개발연구소 측은 우는 아기를 달래는 방법은 전세계 엄마가 똑같고 이는 '본능적'이라는 논문을 발표했다. 이번 연구는 전세계 11개국 '초보' 엄마 684명을 대상으로 했으며 이중에는 우리나라도 포함돼 있다. 연구방법을 보면 연구팀은 이들 엄마들이 평균 5개월 된 자식이 우는 소리를 듣고 이를 달래는 행동을 모니터했다. 그 결과는 흥미롭다. 인종이나 문화, 국적과 상관없이 모든 엄마들은 아기가 울면 손으로 들어올려 안고는 말을 건네기 시작했다. 연구를 이끈 마크 H. 본스테인 박사는 "아이를 안고 말을 건네는 것은 물론 우는 아기를 달래는 효과적인 방법"이라면서 "그러나 이는 딱히 학습으로 얻어진 것은 아니다"라고 설명했다. 이같은 결과를 바탕으로 연구팀은 우는 아기 달래는 방법이 엄마가 되면서 뇌 속에 심어진 행동이라는 가설을 세웠다. 이를 증명하기 위해 연구팀은 기능자기공명영상(fMRI)으로 뇌의 활동을 분석했다. 전 실험과 똑같이 자식이 우는 소리를 듣고 엄마 뇌의 각 부위 움직임을 관찰할 것. 그 결과 아기가 울면 엄마의 뇌 중 행동, 말과 관련된 부위가 활성화된다는 사실이 밝혀졌다. 이에 반해 아기를 낳지않은 여성의 경우 같은 실험에서 이 부위가 활성화되지 않는 것으로 나타났다. 본스테인 박사는"아기의 울음에 대한 엄마의 반응은 뇌 회로 속에 프로그래밍 돼있는 것처럼 보인다"면서 "아기의 울음소리는 감정적 신호로 작용해 엄마의 뇌 부위를 활성화시킨다"고 밝혔다. 이어 "일부 엄마의 경우 아기가 울면 오히려 학대하는 경우가 있다"면서 "이번 연구를 바탕으로 이에 대한 원인을 찾을 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 ‘미국 국립과학원회보’(Proceedings of the National Academy of Sciences) 23일자에 발표됐다. 　　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

우리는 매일 ‘안녕하세요’라고 안부를 묻는 인사를 한다. ‘안녕’이란 말은 ‘특별한 일이 없이 편안하다’라는 뜻으로 사기 등 중국 고서에도 등장하는 말이라고 한다. 우리나라 사람들은 누군가 만날 때 늘 상대방이 편안한지 서로 묻고 있는 셈이다. 어쩌면 우리는 안녕의 대척점에 있는 ‘불안’을 늘 생각하고 사는 것인지도 모르겠다. 불안은 ‘편안하지 않음’이라는 부정어 형태의 단어인 반면 영어권에서는 ‘anxiety’라는 직접적인 의미의 단어가 있다. 이는 ‘angh’라는 그리스어 어근을 기원으로 하는데, 물리적으로 꽉 조여서 아픈 상태를 의미하는 것으로 보아 불안의 개념이 좀더 물리적이고 구체적인 것 같다. 그럼 뇌과학은 이런 불안을 어떻게 바라보고 있을까. 불안은 감지된 위험이 있을 때 울리는 경보시스템으로서 고등동물에 발달돼 있다. 하지만 불안이 과도하게 활성화되면 경보장치가 지나치게 자주 작동하고 안전한 상황에서조차 경보장치를 끌 수 없게 되기도 한다. 이런 상태를 일컫는 진단이 ‘불안장애’다. 불안장애에서 공통적으로 보이는 특징 중 하나는 강한 자율신경계 반응이다. 위험을 감지하면 우리 뇌는 긴장신호를 만들어 내고 비상 상태에 대응할 수 있도록 몸 상태를 준비시킨다. 이런 상태를 소위 ‘투쟁 도주 반응’으로 부르기도 한다. 즉, 맞서 싸우거나 사력을 다해 도망을 갈 수 있도록 준비하는 것이다. 심장이 빨리 뛰고 호흡이 빨라지며 식은땀이 나고 침이 마르게 된다. 특히 공황장애 환자는 금방이라도 죽을지 모르겠다고 느끼며 병원 응급실로 오는 경우도 드물지 않다. 불안이 없다면 좀더 편하게 살 수 있지 않을까. 그러나 적절한 불안이 생존에 유리하다는 것을 보여주는 좋은 예가 있다. ‘톡소플라스마’라는 기생충은 고양이를 최종 숙주로 삼고 중간 숙주는 쥐다. 신기하게도 톡소플라스마에 감염된 쥐는 고양이를 두려워하지 않게 된다. 결과적으로 최종 숙주인 고양이에게 잡혀 먹히기 쉬운 상태가 되는 것이다. 로버트 새폴스키 미국 스탠퍼드대 교수는 이런 점에 주목해 톡소플라스마에 감염된 쥐의 뇌구조를 살펴봤고 편도체에서 많은 수의 톡소플라스마가 발견됐다. 불안을 유발하는 뇌구조를 좀더 살펴보자. 앞서 거론한 편도체와 더불어 전전두엽, 해마 등이 불안과 관련된다. 이들 기관은 현재, 미래, 과거의 정보를 처리하는 뇌 부위다. 즉각적인 위험을 감지하는 것은 현재의 일이다. 이 정보의 처리는 편도체가 담당한다. 생존을 위협하는 위험이 나타나면 시상에서는 즉시 위험신호를 편도체로 보낸다. 다만 편도체에는 제동장치가 필요하다. 내측 전전두엽이 그 기능을 한다. 감지된 위험을 인지적으로 해석하고 미래를 예측해 편도체를 진정시키는 기능이다. 과거 기억은 해마에 저장돼 있다. 해마는 편도체와 긴밀하게 신호를 주고받으며 과거 위험을 상기시켜 준다. 위험한 일이 반복될 때 강한 불안 반응을 일으켜 즉각적으로 위험을 피할 수 있게 하는 안전장치다. 마크 길버트슨 미국 하버드의대 박사는 해마 크기가 작은 사람이 전투를 경험하면 ‘외상후 스트레스 장애’ 발생 가능성이 높아진다는 사실을 밝혀냈다. 불안은 양날의 칼과 같다. 적절하면 생존에 도움이 되지만 지나치게 약하거나 강하면 오히려 생존에 방해가 되기도 한다. 우리는 예측할 수 없는 삶이 불안하고 일자리가 없어 불안하다. 추석 연휴 기간 서로의 마음을 보듬어 주면서 조금이나마 불안을 줄이고, 더 건강한 마음으로 삶의 자리에 돌아올 수 있기를 기원한다.

스마트폰에 중독된 사람들은 뇌 활성화가 떨어져 상대방의 표정 변화를 제대로 인식하지 못한다는 연구결과가 나왔다. 서울성모병원 정신건강의학과 연구팀(김대진 교수, 전지원 박사)은 스마트폰 중독군 25명과 정상 사용군 27명을 대상으로 표정 변화에 따른 뇌기능 활성화 정도를 자기공명영상(MRI)으로 관찰한 결과 이처럼 나타났다고 9일 밝혔다. 이 연구결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 온라인판에 실렸다. 우선 실험 참여자들을 MRI 장치에 6~7분씩 누워 있게 한 다음 모니터 화면을 통해 다른 사람의 웃는 얼굴과 화난 얼굴을 번갈아 보여 줬다. 스마트폰 중독자가 누군가와 대화를 나눌 때 상대방의 표정 변화에 정상적으로 반응하는지를 보기 위해서다. 그 결과 스마트폰 중독군은 화난 얼굴이 제시된 후의 반응 정도(민감도)가 정상 사용군보다 떨어졌다. 아울러 스마트폰 중독군은 상대방의 얼굴 변화에 따른 정서전환이 일어날 때 사회적 상호작용과 관련된 것으로 알려진 ‘좌측 상측두구’와 ‘우측 측두·두정 접합 영역’에서도 뇌의 활성도가 떨어지는 결과를 보였다. 전 박사는 “스마트폰 중독자를 대상으로 사회 정서와 관련된 뇌활성화의 변화를 확인한 것은 이번이 처음”이라고 말했다. 이성원 기자 lsw1469@seoul.co.kr

물론 반드시 그런 것은 아니지만, 나이가 들면 점점 배가 나오는 경우를 흔히 보게 된다. 다른 곳보다 특히 배가 많이 나온 복부 비만은 당뇨, 고혈압, 대사 증후군 같은 성인병과 관련이 깊어서 건강에 적신호라고 할 수 있다. 하지만 하필 왜 나이가 들면 배가 나오는 것일까? 언뜻 보기에는 운동 부족과 잦은 회식으로 인한 당연한 결과처럼 생각되지만, 사실 당연하지 않은 부분이 있다. 과학자들은 나이가 들면 체중이 늘지 않더라도 복부 지방이 증가한다는 사실을 알고 있다. 이런 현상은 사람이 아니라 동물에서도 볼 수 있다. 하지만 그 기전은 정확히 알지 못했다. 최근 예일 대학 연구팀은 동물 실험을 통해 이 의문을 풀 실마리를 발견했다. 지방 세포의 목적은 지방의 형태로 에너지를 보존한 다음 필요할 때 에너지를 방출하는 것이다. 연구팀은 에너지를 방출하는 과정, 즉 지방 분해과정(lipolysis)에 질문의 해답이 있다고 생각했다. 지방 세포에서 지방이 분해되어 배출되는 과정은 생각보다 복잡한데, 여기에는 지방 세포만이 아니라 지방 세포에 명령을 신경세포 및 이를 조절하는 면역세포가 관여한다. 연구팀은 면역세포의 일종인 대식세포(macrophage)의 기능에 주목했다. 흥미로운 사실은 늙은 쥐에서 추출한 나이든 대식세포(aged macrophage)가 신경에서 분비되는 신경 전달 물질인 카테콜라민(catecholamine)을 분해한다는 사실이다. 이로 인해 지방을 분해하라는 뇌의 신호가 적절하게 전달되지 못해 복부 지방이 분해되지 않고 있었다. 연구팀은 여기서 더 나아가 염증을 조절하는 수용체 가운데 하나인 NLRP3 inflammasome 수용체를 억제한 결과 나이든 쥐의 대식세포가 정상적으로 반응해 지방 분해가 일어나는 것을 확인했다. 비록 동물 실험이지만, 사람에서의 기전도 동일하다면 앞으로 새로운 비만 치료제 개발의 목표가 될 수 있다. 복부 비만을 포함해 비만 환자는 사실 상당히 모순된 존재다. 이미 지방의 형태로 많은 에너지가 저장되어 있는데도 계속 먹기 때문이다. 냉장고의 비유를 들어 설명하면 비만은 냉장고에 음식이 가득 차 있는 상태인데도 있는 음식을 꺼내 먹는 대신 계속 새로 음식을 사는 경우다. 그 이유 가운데 하나는 냉장고에 있는 음식을 꺼낼 수가 없기 때문이다. 저장만 하고 음식은 꺼낼 수 없는 이상한 냉장고가 있다면 냉장고 안은 가득 차고 말 것이다. 비만 환자의 지방 세포가 이런 경우로 지방을 저장하기는 쉬운데 꺼내 쓰기는 어렵게 대사 과정이 변형되어 있다. 이 과정을 이해하는 것은 효과적인 비만 치료제 개발을 위해 반드시 필요하다. 앞으로도 계속해서 연구가 필요한 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

물론 반드시 그런 것은 아니지만, 나이가 들면 점점 배가 나오는 경우를 흔히 보게 된다. 다른 곳보다 특히 배가 많이 나온 복부 비만은 당뇨, 고혈압, 대사 증후군 같은 성인병과 관련이 깊어서 건강에 적신호라고 할 수 있다. 하지만 하필 왜 나이가 들면 배가 나오는 것일까? 언뜻 보기에는 운동 부족과 잦은 회식으로 인한 당연한 결과처럼 생각되지만, 사실 당연하지 않은 부분이 있다. 과학자들은 나이가 들면 체중이 늘지 않더라도 복부 지방이 증가한다는 사실을 알고 있다. 이런 현상은 사람이 아니라 동물에서도 볼 수 있다. 하지만 그 기전은 정확히 알지 못했다. 최근 예일 대학 연구팀은 동물 실험을 통해 이 의문을 풀 실마리를 발견했다. 지방 세포의 목적은 지방의 형태로 에너지를 보존한 다음 필요할 때 에너지를 방출하는 것이다. 연구팀은 에너지를 방출하는 과정, 즉 지방 분해과정(lipolysis)에 질문의 해답이 있다고 생각했다. 지방 세포에서 지방이 분해되어 배출되는 과정은 생각보다 복잡한데, 여기에는 지방 세포만이 아니라 지방 세포에 명령을 신경세포 및 이를 조절하는 면역세포가 관여한다. 연구팀은 면역세포의 일종인 대식세포(macrophage)의 기능에 주목했다. 흥미로운 사실은 늙은 쥐에서 추출한 나이든 대식세포(aged macrophage)가 신경에서 분비되는 신경 전달 물질인 카테콜라민(catecholamine)을 분해한다는 사실이다. 이로 인해 지방을 분해하라는 뇌의 신호가 적절하게 전달되지 못해 복부 지방이 분해되지 않고 있었다. 연구팀은 여기서 더 나아가 염증을 조절하는 수용체 가운데 하나인 NLRP3 inflammasome 수용체를 억제한 결과 나이든 쥐의 대식세포가 정상적으로 반응해 지방 분해가 일어나는 것을 확인했다. 비록 동물 실험이지만, 사람에서의 기전도 동일하다면 앞으로 새로운 비만 치료제 개발의 목표가 될 수 있다. 복부 비만을 포함해 비만 환자는 사실 상당히 모순된 존재다. 이미 지방의 형태로 많은 에너지가 저장되어 있는데도 계속 먹기 때문이다. 냉장고의 비유를 들어 설명하면 비만은 냉장고에 음식이 가득 차 있는 상태인데도 있는 음식을 꺼내 먹는 대신 계속 새로 음식을 사는 경우다. 그 이유 가운데 하나는 냉장고에 있는 음식을 꺼낼 수가 없기 때문이다. 저장만 하고 음식은 꺼낼 수 없는 이상한 냉장고가 있다면 냉장고 안은 가득 차고 말 것이다. 비만 환자의 지방 세포가 이런 경우로 지방을 저장하기는 쉬운데 꺼내 쓰기는 어렵게 대사 과정이 변형되어 있다. 이 과정을 이해하는 것은 효과적인 비만 치료제 개발을 위해 반드시 필요하다. 앞으로도 계속해서 연구가 필요한 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

‘돈키호테’의 저자 세르반테스는 “수면은 피로한 마음의 가장 좋은 약이다”이라고 말했다.사람 뿐만 아니라 초파리부터 대왕고래까지 다세포 생물인 후생동물들은 대부분 잠을 자는 것으로 알려져 있다. 과학기술이 발달한 현대 사회에서도 잠은 여전히 미스터리로 남아있다. 사람도 평균 7~8시간 정도 잠을 자고 하루의 절반을 잠에 할애하는 동물도 있다. 이 시간 동안은 포식자에게 잡아먹힐 수도 있고 먹지도 못하고 짝짓기도 할 수 없는데도 잠을 자는 이유가 명확하지 않다는 것이다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 생물 및 생명공학부 연구팀은 잠을 관장하는 뇌가 없는 해파리도 잠과 비슷한 행동을 한다는 사실을 처음으로 확인하고 잠이라는 수면행위(sleep behavior)가 오랜 시간에 걸쳐 진화된 행동이라는 주장을 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 9월 22일자에 발표했다. 연구팀은 ‘생물이 잠을 자는데 필요한 최소 신경계는 무엇일까’라는 질문에서 연구를 시작했다. 해파리는 신경세포인 뉴런은 있지만 뇌와 같은 중추신경이 없어 연구에 안성맞춤이었다. 이에 연구팀은 흔히 머리라고 하는 갓을 아래로 하고 해저에 머물면서 촉수를 흔들기 때문에 ‘뒤집힌 해파리’로 불리는 카시오페아 해파리를 관찰했다. 이 해파리는 좀처럼 움직이지 않아 수면과 그에 따른 영향을 관찰하기 좋아 비디오 카메라를 이용해 진동을 추적하는 자동시스템을 만들어 실험했다. 그 결과 밤이 되면 카시오페아 해파리의 갓 진동 속도가 3분의 1로 떨어지고 먹이나 사물의 움직임 등 외부 자극에 대한 반응이 훨씬 느려진다는 사실을 관찰했다. 또 연구진은 해파리가 수면 행위를 취하지 못하도록 방해한 뒤 다음날 움직임을 관찰했는데 활동성이 현저하게 떨어지는 것도 발견했다. 리아 고렌토로 교수는 “해파리는 동물의 계통수 상 매우 낮은 곳에 위치해 있는데 이번 연구 결과를 보면 생물체에게서 나타나는 잠의 역사가 지금껏 생각했던 것보다 훨씬 길다는 것을 알 수 있다”고 강조했다. 고렌토로 교수는 “뇌가 없는 해파리도 잠을 자는 것을 보면 뇌만 잠을 필요로 하는 것이 아니라 개별 신경세포들도 잠이 필요하고 지구상 처음으로 나타난 단세포 동물에게서도 잠이 있었을 것이라고 추정할 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

희소 난치병을 앓고 있는 소녀가 자신과 비슷한 처지에 아이들을 위해 기부를 한 가슴 따뜻한 사연이 전해졌다. 최근 미국 ABC뉴스 등 현지언론은 코네티컷의 한 아동병원에서 4년 째 화학요법 치료 중인 12세 소녀 엠마 베커의 사연을 보도했다. 한창 친구들과 뛰어놀 나이인 엠마는 안타깝게도 8살 때 신경섬유종증 진단을 받았다. 이 병은 신체의 거의 모든 기관에 변이가 생길 수 있는 복합성 유전 질환으로 피부와 중추신경계의 특징적인 이상을 동반한다. 엠마의 경우 시신경과 뇌에 종양이 있는 것으로 확인돼 지금까지 힘겨운 화학치료를 받아왔다. 하루하루가 힘든 엠마에게 지난달 11일은 바로 자신의 12번째 생일이었다. 그러나 엠마는 생일선물 대신 더욱 뜻깊은 일을 하고 싶다고 엄마에게 부탁했다. 바로 양말을 기부 받아 다른 어린이 환자들에게 기부하는 것이다. 엄마 레베카는 "병원에서 아이들에게 제공하는 양말은 두껍고 디자인도 단순하다"면서 "엠마는 아이들이 좋아할 만한 귀여운 양말을 어린이 환자들이 신는다면 자신의 발을 보고 항상 웃는 얼굴이 될 것이라고 말했다"고 전했다. 　 이렇게 ‘양말 기부’라는 좋은 일을 하자고 의기투합한 모녀는 페이스북에 사연을 올려 동참을 호소했다. 당초 목표는 1200켤레였다. 이것도 달성 가능성이 높지 않다고 여겼지만 예상 외로 반응은 뜨거웠다. 전 미국에서 기부가 쏟아지면서 총 2300켤레 이상의 캐릭터가 가득 새겨진 귀여운 양말이 모였다. 엄마 레베카는 "전국에서 도착한 양말을 보고 엠마가 즐거운 표정을 감추지 못했다"면서 "자신과 같은 처지의 아이들을 위한 딸의 마음이 작은 행복을 불러왔다"며 기특해했다. 이어 "엠마의 다음 목표는 핼러윈데이(10월 31일)를 위한 코스튬 기부"라며 웃었다.　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

특별한 이유 없이 몸 일부가 아픈 만성 통증의 원인이 뇌 구조의 신경학적 변화 때문이라는 분석 결과가 나왔다. 이런 변화를 이용해 만성 통증을 완화할 수 있는 길도 열렸다. 이배환·차명훈 연세의대 생리학교실 교수팀은 말초신경 손상을 입은 쥐를 대상으로 만성 통증 조절에 사용되는 ‘운동피질 자극술’을 시행해 이같은 사실을 확인했다고 26일 밝혔다. 연구팀은 실험용 쥐에 인위적으로 신경 손상을 입힌 뒤 운동피질 자극술을 시행한 그룹과 허위로 운동피질 자극술을 시행한 그룹으로 구분했다. 운동피질 자극술이란 운동기능을 담당하는 뇌의 부위에 약한 전류를 흘려보내 통증을 조절하는 수술적 치료법이다. 연구팀에 따르면 운동피질 자극술을 받은 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 통증에 대한 과민 반응이 약하게 나타났다. 이 교수는 “이번 동물실험을 통해 운동피질 자극술이 신경병증성 통증을 감소시키고 신경계를 구성하는 세포의 연결망 변화를 유도한다는 사실을 발견했다”며 “운동피질 자극술을 통한 전기적 자극이 뇌의 신경학적 변화를 일으켜 통증 조절 효과가 나타나는 것으로 분석된다”고 설명했다. 연구팀은 운동피질 자극술과 같이 뇌 구조의 신경학적 변화를 일으키는 수술법을 잘 활용하면 만성 통증 조절에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대했다. 차 교수는 “추후 연구를 통해 뇌 신경계 구성 세포의 연결망 변화가 갖는 의미를 더 명확히 밝힌다면 통증이 머릿속에 기억돼 전달되는 과정도 찾아낼 수 있을 것으로 예상한다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 최근호에 실렸다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr