한국인의 머리 크기가 커졌다. 고려대학교 의과대학 해부학교실 유임주(사진) 교수 연구팀은 1930년대 태어난 한국인보다 1970년대에 태어난 한국인이 두개강 부피가 약 90㎖ 더 크고, 더불어 머리의 생김새도 변한 것으로 확인됐다고 13일 밝혔다. 연구팀은 자기공명영상(MRI)으로 1930년대와 1970년대에 태어난 한국인 115명의 머리를 촬영하여 3차원 영상으로 재구성한 다음 어떤 변화가 일어났는지 비교 관찰했다. 그 결과 광복 이후 사회경제적 안정을 찾은 1970년에 태어난 한국인의 머리뼈 안쪽, 즉 두개강의 부피가 광복 이전인 1930년대 출생한 한국인에 비해 약 90㎖ 커졌으며, 두개골의 형태도 남녀 모두 머리뼈의 높이와 너비가 커진 것으로 나타났다. 서구사회에서도 산업혁명 이후 산업화, 도시화가 급격하게 진행되면서 1-2세기에 걸쳐 머리뼈의 형태학적 변화가 동반된 바 있으며, 국내에서는 광복을 전후로 40년이라는 짧은 기간 동안 이러한 변화가 나타난 것이다. 이는 1930년대 일제강점기 시대에 태어난 한국인들이 사회적으로 억압받는 것은 물론 경제적 어려움으로 인한 영양상태 부족 등으로 인해 성장발달이 지연된 반면, 사회적, 경제적 안정을 찾은 1970년대 한국인은 성장에 필요한 적절한 영양을 공급받았다는 것을 시사한다. 유임주 교수는 “두개강의 부피와 머리뼈로 뇌 크기를 가늠할 수 있기 때문에 체질인류학 뿐 아니라 뇌과학, 진화인류학 분야에서도 중요한 지표로 여겨져 왔다. 1970년대는 사회가 안정되고 경제성장을 시작하면서 적정한 영양이 공급되어 한국인의 신체적 변화도 함께 일어난 것이라 볼 수 있다”고 설명했다. 연구결과는 국제 학술지인 ‘아메리칸 저널 오브 피지컬 안쓰로폴로지(American Journal of Physical Anthropology)’ 최근호에 게재됐다. 뉴스팀 seoulen@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

4차 산업혁명이 가져올 충격에 유연하게 대응할 수 있는 인재를 키워야 한다는 목소리가 높다. 일각에서는 이들을 양성할 전문 교육기관을 설립해야 한다는 주장이 나온다. 김광선 공학인재양성특별위원장은 25일 서울 여의도 국회 의원회관에서 열린 ‘문재인 정부 일자리 창출 국회 대토론회’에서 “융합적 사고 역량을 가진 인재를 키워낼 ‘융합인재 교육진흥원’과 ‘일자리 진흥공단’을 만들어야 한다”고 강조했다. 그간 융합 인재를 양성하겠다는 목표는 많이 나왔지만 정부의 체계적인 제도 지원은 없었다. 고용노동부는 스마트 제조, 사물인터넷, 빅데이터 등과 관련해 인재를 양성하는 ‘4차 산업 대비 선도인력 양성훈련 사업’을 추진하고 있으며 교육부는 일부 대학을 ‘4차 산업혁명 혁신 선도대학 사업’으로 지정해 인공지능, 뇌 과학, 로봇, 가상현실 등을 연구할 인재를 길러 내겠다고 밝혔다. 그러나 부처 간 산발적으로 이뤄지고 있어 지속적이고 체계적인 지원을 기대하긴 어려운 상황이다. 융합인재 교육진흥원은 유아부터 대학 교육까지 국가가 책임지고 이들을 지원하고 양성하는 모델이다. 공학에 대한 깊은 이해를 바탕으로 인문학, 예술 등 다양한 분야의 지식을 접목한다. 이런 인재들이 산업 현장에서 활약할 수 있도록 교육과정에서 직업훈련과도 연계한다. 융합인재 일자리 진흥공단은 이런 인재들이 활약할 수 있는 산업 생태계 구축을 위한 ‘컨트롤타워’다. 4차 산업혁명에서 핵심적으로 작용하는 기술에 대한 표준안을 마련하고, 부처별로 인력을 어떻게 양성할 것인지 방향을 조율한다. 기술이 변화하는 속도에 제도가 마땅히 대응할 수 있도록 사회적 합의를 이끌어 내는 역할도 맡는다. 오경진 기자 oh3@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

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.

야간 교대근무와 비만과 뇌졸중, 심장질환 등의 위험 사이의 연관관계가 밝혀졌다. 미국 워싱턴주립대와 영국 서리대 공동 연구진이 9일(현지시간) 모의실험과 혈액 표본 검사를 통해 야간 교대근무를 3일만 해도 생체시계가 크게 바뀐다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구에 공동 수석저자로 참여한 워싱턴주립대의 한스 판 동언 박사는 22~34세 건강한 성인남녀 14명을 모집해 3일 동안 실험실에서 교대근무 모의실험을 진행했다. 판 동언 박사는 이들 참가자를 7명씩 주간 교대근무조와 야간 교대근무조로 나눴다. 그리고 실제로 근무하는 상황을 재현하고 수면 시간도 일정하게 정해줬다. 주간 교대근무조는 오후 10시부터 다음 날 오전 6시까지, 야간 교대근무조는 오전 10시부터 오후 6시까지 8시간씩 수면할 수 있게 했다. 이후 판 동언 박사팀은 24시간 동안 이들 참가자의 혈액 표본을 3시간마다 채취해 분석했다. 연구 수석저자이자 서리대 신경심리학과 교수인 데브라 스켄 박사는 자신의 연구원들과 워싱턴주립대에서 보내온 혈액 표본에서 대사산물을 분석해 생체시계의 변화를 확인했다. 생체시계는 뇌의 중심부 시교차 상핵이라는 곳에 있는 중추시계가 태양에서 오는 광선을 이용, 시각을 판단하고 그 정보를 온몸에 산재해 있는 말초시계에 전달하는 방식으로, 수면 패턴과 체온, 면역체계, 그리고 호르몬 분비 등을 조절한다. 그 결과, 3일 동안 야간 교대근무를 재현한 참가자들은 뇌에 있는 중추시계가 평균 2시간 느려진 것으로 나타났다. 반면 소화기 계통에 관여하는 말초시계는 무려 12시간 동안 단절 상태가 됐다. 이는 단 3일만 야간 교대근무를 해도 말초시계가 바뀌어 신체 리듬에 혼란이 올 수 있는 것이라면서 이런 대사 혼란이 암은 물론 비만과 신장질환 등의 질병 위험을 키우는 것이라고 스켄 박사는 설명했다.　 기존 여러 연구에서도 교대근무는 제2형 당뇨병과 만성 신장질환, 그리고 피부암 위험을 키우는 것으로 나타났다. 또한 연구에 참여한 워싱턴주립대의 쇼반 가다메디 박사는 “특히 야간 교대근무조는 만성 신장질환과 관련한 대사산물 2종에서 큰 변화가 확인됐다”면서 “이는 이 연구가 교대근무와 만성 신장질환 사이의 연관성을 처음으로 확인해주는 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 사진=fizkes / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

담배 속 아세트알데하이드 렘수면 방해… 니코틴도 수면 질 저하 보통 금연은 ‘작심삼일’이라고 합니다. 연초부터 의지를 불태웠다고 해도 아마 지금쯤은 많은 분들이 금연을 포기하셨으리라 여겨집니다. 그렇지만 아직 흡연하는 여러분들이 반드시 알아야 할 건강 상식이 있습니다. 혹시 폐암이나 심혈관질환 얘기를 꺼낸다고 생각하셨다면 잘못 짚었습니다. 저는 당신의 ‘잠’에 대해 얘기할 겁니다. 중앙대 의대와 중앙대 산학협력단 연구팀이 공동으로 담배와 수면의 관계를 다룬 논문을 찾아봤더니 무려 320편이나 나왔습니다. 연구팀이 찾은 내용 중에서 가장 먼저 담배에 함유된 기본 물질인 ‘니코틴’부터 살펴보겠습니다. ●수면 방해 우울증도 흡연이 원인 니코틴은 스트레스와 불안감을 줄여 주는 기능이 있습니다. 폐를 통해 혈액을 타고 빠르게 이동하고 수초 내에 뇌로 이동한다고 합니다. 그런데 잠을 자면 니코틴 섭취가 줄어들면서 급성 금단 증상을 경험하게 됩니다. 한덕현 중앙대병원 정신건강의학과 교수는 8일 “역학조사에 따르면 흡연자는 비흡연자에 비해 수면 시작과 유지에 어려움을 겪고 수면의 질도 낮다”고 평가했습니다. 금단 증상은 보통 니코틴 중단 뒤 6~12시간 뒤에 나타나는데 수면시간이 8시간이라고 가정하면 매일 잠자리에서 금단 증상을 경험할 수도 있다는 겁니다. 니코틴은 수면과 각성 주기를 조절하는 신경전달물질 방출에도 영향을 줍니다.담배 속 해로운 물질 중에서 ‘아세트알데하이드’도 있군요. 담배 연기 속 아세트알데하이드는 흡연자의 침에 녹아 구강, 인두, 식도, 위로 침투합니다. 이 물질은 잠을 잘 때 꿈을 꾸는 단계인 ‘렘수면’을 방해합니다. 한 교수는 “렘수면 횟수와 수면의 총시간 모두 감소했다는 내용이 보고됐다”고 설명했습니다. 일반적으로 혈액의 적혈구 속에 있는 ‘헤모글로빈’은 산소와 잘 결합하는 것으로 알려져 있습니다. 그런데 흡연자가 흡입하는 ‘일산화탄소’는 헤모글로빈과의 친화력이 산소보다 200배 높아서 산소를 밀어내버립니다. 결국 흡연을 계속하면 저산소증이 나타나는데 이것이 수면을 방해할 가능성이 있다고 합니다. 흡연은 폐암과 만성폐쇄성폐질환(COPD), 천식, 인두암, 만성 부비동염과 같은 호흡기 질병을 일으킵니다. 또 뇌졸중, 심근경색, 협심증, 당뇨병도 유발합니다. 이런 병들이 수면을 방해하는 것은 새삼 언급할 필요조차 없을 정도로 잘 알려져 있습니다. 직접적으로 수면을 방해하는 이갈이, 하지불안증후군, 우울증 같은 병들도 흡연이 원인이 될 수 있습니다.●36주 금연프로그램·치료비 혜택도 그렇지만 막상 금연을 하려고 해도 방법을 몰라 하지 못하는 분들이 많습니다. 그럴 때는 금연 치료의 도움을 받는 것이 좋습니다. 금연프로그램은 지난해부터 36주까지 받을 수 있도록 기간이 연장됐습니다. 과거에는 18주까지였습니다. 흡연자 1명당 최대 18회의 진료와 상담을 받을 수 있고 약물은 최대 36주까지 사용 가능합니다. 가장 큰 혜택은 치료비입니다. 1~2회까지는 본인부담금을 20% 내지만 3회차부터는 본인부담금이 면제됩니다. 저소득층과 의료급여 대상자는 1~2회차 치료비도 면제받을 수 있습니다. 프로그램을 마치면 의료기관에 낸 본인부담금을 모두 환급받습니다. 프로그램 이수 기준은 6회 병·의원 방문 또는 56일 이상 투약한 기록입니다. 금연치료 성공률은 1개월까지 73.3%에 이르지만 1년 뒤에는 23.4%로 낮아집니다. 절반 이상이 금연에 실패하는 만큼 마음을 굳게 먹고 시작해야 합니다. 금연치료제를 사용할 때 주의 사항도 있습니다. 의사가 처방하는 전문의약품은 2가지가 있는데 성분 이름이 ‘부프로피온’과 ‘바레니클린’입니다. 웰부트린서방정, 챔픽스정 같은 약이 해당합니다. ●금연 처방약 부숴 먹지 마세요 부프로피온 제제는 목표 금연일 2주 전부터 투약합니다. 그런데 이 약은 ‘서방형 제제’라는 점에 주목해야 합니다. 서방형 제제는 약물이 일정 농도로 천천히 배출되도록 만든 특수 제형이기 때문에 반드시 부수지 말고 통째로 먹어야 합니다. 바레니클린 제제는 목표 금연일 1주 전부터 투약하는데 서서히 증량해야 하고 충분한 물과 함께 먹는 것이 좋습니다. 이 약은 복용 뒤 졸림, 어지러움, 집중력 저하 등의 문제가 생길 수 있어 운전이나 기계조작을 피해야 하고 우울증 등 기분 변화가 나타나면 즉시 복용을 중단해야 합니다. 껌, 패치와 같은 일반의약품도 사용할 때 주의할 부분이 있습니다. ‘니코틴 껌’은 입안 점막을 통해 흡수됩니다. 너무 많은 양을 사용하면 몸속 니코틴 농도가 급상승하기 때문에 하루 15개를 넘기지 않도록 해야 합니다. 여러 개를 동시에 씹어도 니코틴 과량 투여로 떨림, 정신혼동, 신경반응 장애가 나타날 수 있다고 합니다. 껌은 30분 정도 씹고 버리면 되고 하루 20개비 이하 흡연자는 1회에 2㎎ 껌 1개, 흡연량이 20개비를 넘는 사람이나 2㎎ 껌으로 금연에 실패한 사람은 4㎎ 껌 1개를 사용하면 됩니다. ‘구강용해필름’은 입 안에서 녹는 제품으로 아침에 일어난 뒤 30분 이후에 첫 담배를 피우는 니코틴 의존성이 낮은 흡연자에게 알맞습니다. 3분 정도 혀로 입천장을 누르며 복용하고 씹거나 통째로 삼켜서는 안 됩니다. ‘패치제’는 우선 고용량으로 시작하고 1~2개월 간격으로 점차 용량을 줄이는 것이 좋습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

경기도에 있는 신약 개발업체인 ㈜지엔티파마가 개발 중인 뇌졸중 치료제 ‘Neu2000’이 심정지 환자의 뇌손상을 억제할수 있는지 검증하기 위한 임상 2상 연구(AWAKE)가 시작됐다. 국내에서 심정지 환자에 대한 임상은 이번이 처음이며 삼성서울병원 등 6개 대학병원에서 진행된다.2일 경기도와 용인시에 따르면 용인시 기흥구 소재 (주)지엔티파마와 국내 대학병원들이 손잡고 심정지 발생 후 병원에 이송된 환자를 대상으로 Neu2000의 약효와 안전성 검증을 위한 임상 2상 연구에 착수했다. AWAKE 임상연구에는 삼성서울병원, 강남세브란스병원, 순천향대학교 부천병원, 전남대학교병원, 경북대학교병원, 부산대학교병원 등 6개 병원이 참여하며 각 병원의 응급의학과에서 진행한다. 앞서 지엔티파마는 지난해 5월 식품의약품안전처로부터 Neu2000의 심정지 환자에 대한 임상 2상 연구 승인을 받았다. Neu2000은 과학기술부와 경기도의 예산 지원을 받아 개발된 신약 후보물질이다. 급성 뇌졸중 후 발생하는 뇌 세포 손상을 효과적으로 방지하기 위해 세계 최초로 개발한 다중표적약물(Multi-target drug)로, 글루타메이트 신경독성과 활성산소 독성을 동시에 억제하는 특징이 있다. 뇌졸중이 발생하면 신경전달물질인 글루타메이트가 방출되고 활성산소가 비정상적으로 많아지면서 뇌 세포를 죽이게 된다. 심정지 환자 역시 발생 후 뇌에서 글루타메이트가 과도하게 방출되고 과량의 활성산소가 생성되면서 뇌손상이 일어나는데, Neu2000을 투여하면 뇌손상을 줄여 뇌사 및 뇌기능 장애 등을 막을 수 있을 것으로 의학계는 기대하고 있다. 현재 심정지 환자 치료는 환자의 체온을 32~34도로 낮추는 저체온 치료법이 유일한데 효과가 미약하고 제한적이다. 연구책임자인 삼성서울병원 응급의학과·순환기내과 최진호 교수는 “병원 밖에서 심장이 멎은 심정지 환자를 살리는 것이 매우 어려웠는데, 이번 임상을 계기로 심정지 환자에 대한 획기적인 치료방법이 개발될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 전국에서 가장 많은 심정지 환자를 치료하고 있는 것으로 알려진 전남대학교병원 응급의학과 전병조 교수는 “글루타메이트와 활성화산소를 적극적으로 억제할 수 있는 Neu2000의 AWAKE 임상 2상시험이 성공적으로 마무리 된다면 기존 저체온 및 대증적 치료가 주를 이루었던 심정지환자의 치료에 큰 변화가 있을 것”이라고 전망했다.　AWAKE 임상 2상은 심정지 후 심폐소생술과 저체온 치료를 받은 150명의 환자를 대상으로 Neu2000의 약효와 안전성을 검증하는 연구로, 심정지 후 4시간 이내에 Neu2000를 정맥투여 한 후 뇌손상 바이오마커, 뇌 MRI 영상, 장애정도 등을 분석해 약효를 확인한다. 　미국과 중국에서 진행된 비임상 및 임상 1상 연구에서 Neu2000은 심정지로 인해 발생하는 뇌의 흥분성 독성과 산화적 스트레스를 강력하게 억제하는 등 탁월한 뇌 보호 효과를 나타냈다. 　곽병주 (주)지엔티파마 대표이사는 “뇌로 가는 혈액순환이 일시적으로 막혔다가 재순환이 되면 뇌는 손상을 받게 되는데, Neu2000은 이러한 뇌손상을 가장 잘 막도록 개발한 다중표적 뇌세포보호약물이기 때문에 순환이 재개되는 심정지 환자에서 좋은 효과가 있을 것”이라고 말했다. 　한편 Neu2000은 급성 뇌졸중 환자를 대상으로한 임상 2 상 연구가 지난해부터 한국과 중국에서 동시에 이뤄지고 있다. 현재까지 국내 아주대병원 등 6개 대학병원에서 91명,중국 30여개 대학병원에서 179명의 환자를 대상으로 임상 연구가 진행됐다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

영국과 미국, 포르투갈 연구진이 ‘행복 호르몬’으로 불리는 세로토닌이 학습에 도움을 준다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다.영국 런던대 전산신경과학과, 막스플랑크-UCL 전산정신과학 및 노화연구소, 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 인문사회학부, 포르투갈 챔팔리모드 연구소 공동연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 세로토닌이 학습능력은 물론 학습속도를 높이는데 도움을 준다는 연구결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 26일자에 발표했다. 세로토닌은 혈관벽이 손상되면 혈소판에서 분비돼 혈액을 응고시키고 혈관벽을 수축시켜 출혈을 막는 물질이다. 혈관 뿐만 아니라 뇌 시상하부, 대뇌기저핵 같은 중추신경계에도 존재하면서 신경전달물질로 작용한다. 스트레스를 받을 경우 세로토닌 분비가 줄어들어 우울감과 좌절감을 느끼게 되고 세로토닌 농도가 높아지면 행복감, 만족감이 높아지는 것으로 알려져 흔히 ‘행복 호르몬’이라고 부르기도 하며 우울증을 치료하는데 활용하려는 시도들이 있다. 연구팀은 8마리 생쥐를 대상으로 4마리는 뇌에 LED 전극을 심어 빛을 쬐어주면 세로토닌이 분비되도록 한 광유전학 장치를 하고 나머지 4마리에는 아무런 장치를 하지 않았다. 연구팀은 8마리를 대상으로 다양한 형태의 보상 실험을 실시하면서 인공지능(AI)의 기계학습에서 활용되는 강화학습 원리를 바탕으로 컴퓨터가 쥐의 행동을 기록하도록 했다. 연구팀은 실험 과정 내내 LED가 심어져 있는 생쥐에게는 끊임없이 세로토닌을 분비하도록 자극을 줬는데 일반 생쥐에 비해 실패에서 배우는 속도가 2~3배 가량 빠르고 새로운 문제 상황을 빠르게 적응하고 인식한다는 사실을 확인했다. 기요히토 리가야 칼텍 박사는 “이번 연구는 행복감이 학습능력과 속도에도 영향을 미친다는 사실을 보여주는 것”이라며 “우울증 치료에 있어서도 단순히 약물 치료 뿐만 아니라 인지행동 변화를 통해 세로토닌이 분비될 수 있도록 병행치료하는 것이 도움을 준다는 사실을 알 수 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연구개발 분야에 오래 몸담고 있다 보니 늘 새로운 기술을 접하는 행운을 얻었다. 전 세계 많은 기업, 엔지니어들과의 경쟁으로 힘들기도 하지만, 때로는 즐거움을 느낀다. 세상을 바꿀 만한 ‘큰’ 기술을 경험한다는 것은 매우 기쁜 일이다. 많은 기업이 망하거나 새로 생기는 현장을 지켜봤다. 또 내가 하던 일이 없어지고, 새롭게 생기기도 했다. 기술은 일의 본질을 바꾸고 개인과 사회에 큰 영향을 끼친다. 디지털 기술의 기반하에 반도체, 통신, 컴퓨터가 과거의 중요 기술이었다고 한다면 미래에는 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT)이 주도할 것이다. 그런데 기술은 핵심가치가 있기 마련이다. 이 가치를 찾아내면 미리 준비하면서 변화에 대응할 수 있다. 일본 전자기업 소니는 디지털 기술로의 전환이 늦었다. 핀란드의 노키아는 일반 휴대전화에서 스마트폰으로의 대응이 늦었다. 기술의 핵심가치를 제대로 읽지 못했기 때문에 변화 시기를 놓친 것이다. 우리가 현재 경험하는 많은 변화는 디지털 기술에서 왔다. 디지털 기술의 핵심가치는 데이터의 저장과 교환이다. 이는 ‘손가락’, ‘발가락’ 그리고 ‘손가락으로 수를 세는 것’이라는 뜻을 가진 라틴어 ‘디지트’(Digit)를 알면 이해가 된다. 손가락을 하나 둘 세듯이 아날로그 데이터를 ‘1’과 ‘0’의 두 가지 상태로 표현하게 된다. 이렇게 되면 데이터를 쉽게 저장 또는 교환할 수 있다. 디지털TV, 디지털 오디오 기기, 디지털 방식 휴대전화 등이 대표적이다. 디지털 기술이 통신과 컴퓨터에 응용되고, 인터넷 기술이 보급되면서 산업화 사회에서 정보화 사회로 진입했다. 철도, 자동차, 항공 산업이 물리적으로 네트워크를 만들었다면 인터넷을 통해서 정보 네트워크가 급속히 진행됐고 시공간의 장벽도 무너졌다. 이는 지구를 하나로 묶는 세계화를 만들었다. 1990년대 초 반도체 설계 이야기이다. 기술 발전으로 크고 많은 양의 설계가 가능한 시스템반도체(SoC) 개발로 바뀌면서 설계, 제조 방법 등 큰 변화를 갖게 된다. 마치 작은 도시의 건물을 짓는 것에서 큰 도시를 조성하는 규모의 많은 건물을 짓는 수준으로의 변화이다 보니 고려할 사항도 많아졌다. 그런데 정말 중요한 것은 사람의 뇌에 해당되는 중앙처리장치(CPU)가 시스템반도체 안으로 들어간다는 사실이다. 따라서 그 안에서 동작시킬 소프트웨어 기술이 더욱 중요해진다. 많은 기능, 성능을 소프트웨어로 구현하기 때문이다. 예를 들어 스마트폰 카메라에 사용되는 이미지센서 반도체에서의 좋은 화질은 이미지 신호처리를 담당하는 소프트웨어가 맡는다. 다시 말해 시스템반도체로의 변화에서 소프트웨어가 매우 중요해진다는 사실을 읽어내야 하고, 이에 대한 준비가 이뤄져야 한다. 기업은 소프트웨어 인력을 육성해야 할 것이고 개인은 소프트웨어 역량을 키워야만 시스템반도체 시대에 경쟁 우위에 있게 된다. 사물인터넷은 어떨까. 주변의 모든 사물을 인터넷으로 연결하고, 사람들의 개입 없이 사물들 스스로 데이터를 수집하고 분석해서 내가 말하지 않아도 알아서 척척 해 주는 세상을 만드는 것이 목표이다. PC와 스마트폰의 경우 정보를 쓰고 활용하는 주체가 사람이었다고 한다면 사물로 중심이 바뀌는 셈이다. 사물인터넷의 핵심가치는 사물의 지능화에 있다. 이는 플랫폼과 클라우드에서 가능하다. 모든 사물들에 센서와 컴퓨터 프로세서, 통신모듈이 탑재되고 사물들이 많은 데이터를 생산하는데, 이를 클라우드 서버에서 모으게 된다. 플랫폼은 빅데이터, 인공지능 기술을 활용하여 사물을 똑똑하게 만든다. 사물인터넷은 개인, 공공, 산업별로 다양하고 넓게 활용된다. 사물을 어떤 방법으로 지능화할 것인가를 고민해야 한다. 미국의 미래학자 커즈와일이 예측한 대로 2045년에 기술이 인간의 능력을 뛰어넘는 특이점이 올지는 알 수 없다. 다만 기술의 진화가 기하급수적으로 진행될 것은 분명하다. ‘변해야 산다’는 말은 상황 변화에 잘 대응할 뿐만 아니라 변화를 예측하고 준비해야 한다는 의미다. 누가 빠르게 미래를 준비하고 도전하고 실행하느냐에 달려 있다. 변화의 중심에 기술이 있다. 기술의 핵심가치를 앞서 읽고 변화해야 한다.

바이오 융합기술을 활용하여 첨단 생명과학 연구에 활용되는 다양한 장비를 개발하고 있는 ㈜로고스바이오시스템스가 새로운 항체침투기술을 확보하게 됐다. ㈜로고스바이오시스템스는 지난 12일 한국뇌연구원과 항체침투기술을 이전받는 기술이전협약을 체결했다고 밝혔다. 해당 기술은 한국뇌연구원의 최영식 책임연구원 연구팀이 개발한 특허기술로, 생체조직 내 단백질 발현 양상을 심도 있게 관찰할 수 있게 해준다. 그동안 생체조직 내 단백질 변화를 관찰하는데 주로 사용된 기존 항체염색법은 생체조직을 이루는 물질들의 촘촘한 연결망 때문에 불과 수백 마이크로미터 깊이에 한해 항체표지가 가능한데 반해, 한국뇌연구원이 개발한 항체침투기술은 기존 한계의 수백 배 수준인 수십 밀리미터 깊이까지 항체를 조직 내에 골고루 확산시킬 수 있다. 따라서, 뇌 전체에 분포한 단백질의 정보를 한 번에 볼 수 있고, 생체조직을 파괴하지 않으면서 뇌신경망과 같은 수많은 세포의 복잡한 연결구조를 육안으로 확인할 수 있는 것이 특징이다. 이처럼 본 기술은 단백질 분자로 구성된 뇌지도 데이터베이스 구축에도 큰 진전을 가져올 것으로 예상되는 만큼 ㈜로고스바이오시스템스와 한국뇌연구원의 이번 협약에 관심이 모아지고 있다. 현재 주요 선진국들은 막대한 예산을 들여 대형 뇌과학연구 프로젝트를 진행하고 있으며, 우리나라 역시 향후 10년 간 총 3,400억 원을 투자해 뇌지도 데이터베이스 구축을 추진하고 있는 상황이다. 이와 관련하여 ㈜로고스바이오시스템스 정연철 대표는 “전 세계에서 뇌지도 데이터베이스 구축에 주력하고 있는 만큼 이번 협약에 대한 기대감이 크다”며 “앞으로 한국뇌연구원과의 지속적인 협력을 통해 뇌질환 관련 바이오마커 발굴, 뇌질환 진단 및 치료를 위한 기술 개발에도 적극적으로 임할 계획”이라고 전했다. 한편 ㈜로고스바이오시스템스는 자동 생체조직투명화 시스템과 자동 세포카운터, 디지털세포이미징 시스템 등을 전문으로 하는 코스닥 상장기업으로, 미국 스탠포드 대학이 2013년 개발한 신경과학 분야의 혁신기술인 클래러티 (CLARITY) 기술을 이전받아 세계 최초로 자동 생체조직투명화 시스템인 엑스-클래러티 (X-CLARITY)를 상용화한 바 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

“아파트 층간소음으로 괴로워요.” “제 아이는 뇌성마비 장애가 있는데 옷 입을 때마다 전쟁이에요.” 디자인거버넌스 홈페이지에 올라온 시민들 호소다. 누구나 일상에서 흔히 접할 수 있는 문제들이지만 어떻게, 누구와 해결해야 할지 모르는 문제이기도 하다. 서울시는 이렇게 시민들이 직접 생활에서 겪는 문제들을 발굴, 디자인을 통해 해결하기 위해 2015년 ‘디자인거버넌스’ 사업을 추진했다. 이 사업의 가장 큰 특징은 시민들이 제안하는 데 그치는 것이 아니라 직접 다양한 주체와 함께 해결 과정에 참여하는 것이다. 참여하지 못한 시민들도 홈페이지를 통해 해결 과정을 자세히 볼 수 있다. 사업에서 다루는 주제도 다양하다. 이웃 간 갈등 해소를 위한 커뮤니케이션 디자인, 한강공원 야간 자전거 안전운행 유도 디자인, 뇌성마비 아동 의복 문제 해결을 위한 서비스 디자인 등 여러 분야를 아우르고 있다. 이 중 3년간 지속되고 있는 사업이 있다. 바로 ‘뇌성마비 장애인을 위한 의류 물품 디자인’이다. 이 사업은 뇌성마비 장애아를 둔 어머니들 제안으로 2016년 시작됐다. 사업에 참여한 어머니들 열정과 의지는 당초 1년간 추진하기로 했던 사업을 현재까지 이어 오게 했다. 뇌성마비 장애인들은 팔과 다리 움직임이 자유롭지 않아 옷을 입고 벗는 일이 쉽지 않다. 또한 나이가 들면서 체격은 비장애인과 비슷해지지만 자세 및 운동 이상으로 침을 흘리거나 몸이 뻣뻣해지기도 한다. 이런 경우 연령에 맞는 턱받이, 무릎보호대 같은 게 없어 아동용을 사용해야 한다. 이러한 상황을 개선하고자 시민, 봉제인, 의상디자이너, 교수 등이 모여 리폼 가이드북과 뇌성마비 장애인들에게 필요한 물품을 개발했다. 연령대에 맞는 패션 턱받이 3종과 보온성이 높고 탈부착이 쉬운 휠체어용 무릎싸개가 그것이다. 지난해엔 보조기를 착용하고도 쉽게 신고 벗을 수 있는 방한화를 개발해 호평을 얻었다. 숙제도 있다. 바로 이러한 제품들을 기업 등에서 개발, 판매할 수 있는 환경을 만드는 일이다. 사실 기업 입장에서는 제품에 대한 수요가 많지 않아 제품 개발에 선뜻 나서기가 쉽지 않다. 이번 뇌성마비 장애인을 위한 디자인 거버넌스 사업이 향후 장애인들에게 필요한 여러 제품들의 개발을 가능하게 하는 하나의 발판이 되기를 바란다. 디자인을 통해 시민 삶을 변화시켜 나가는 ‘사회문제 해결 디자인’ 사업이 서울시 곳곳에서 진행되고 있다. 디자인 거버넌스뿐 아니라 범죄예방 디자인, 학교폭력예방 디자인, 스트레스프리 디자인 등 다양하다. 서울시는 앞으로 시민, 전문가, 이해관계자 등과의 협치를 강화해 시민들이 공감하고 필요로 하는 디자인 정책을 지속적으로 확대해 나가고자 한다.

1987년 12월 대통령 선거. 국민 대부분은 민주화 세력을 대표하는 김영삼과 김대중 가운데 한 명이 후보로 출마하면 확실하게 이기는 싸움이라 판단했다. 그러나 양 김씨가 모두 출마하면서 노태우가 어부지리로 당선됐다. 다음해 4월 벌어진 총선. 평화민주당, 통일민주당, 민주정의당, 신민주공화당의 ‘4당 체제’가 형성됐다. 대선도, 총선도 맘대로 되지 않자 김영삼은 다급해졌다. 4당 체제에서 대통령이 되는 일은 불가능했다. 그는 결국 1990년 김대중의 평화민주당을 제외한 ‘3당 합당’을 성사시킨다. 박정희가 썼던 ‘반(反)호남 지역연합’을 내걸었다. 3당 대선 후보 경선에서는 ‘김영삼 대세론’을 펼쳤다. 대통령이 된 이후에는 재산 공개와 군부 내 사조직인 하나회 축출을 통해 자신의 행보를 정당화했다. 3당 합당과 군사독재 잔재를 털어내는 정치적 세탁 과정에 이르기까지 김영삼이 만든 프레임은 큰 힘을 발휘했다. 이 과정을 거쳐 새로운 정치세력이 등장한다. ‘북한의 위협으로부터 자유 대한민국을 지키고, 산업화를 주도하며, 민주화의 성과를 적극 흡수한다’는 기치를 내건 정치세력, 한국의 ‘보수’는 이렇게 탄생했다.언어학자인 조지 레이코프에 따르면, 프레임은 사람들이 어떤 입장을 갖게끔 여러 명제를 연동시키는 내용의 구조물이다. 크기와 모양이 없는 고도로 신축적인 개념이다. 공론화 과정을 거쳐 여론 지형에 정착하면 사람들 무의식에 깊숙이 자리한다. 정치는 프레임 전쟁이다. 누가 더 많이 사람의 뇌 속에 자신의 프레임을 심느냐에 따라 승부가 갈린다.용어만 사용하지 않았을 뿐, 한국정치는 프레임 전쟁 과정이었다. 김영삼이나 김대중은 가히 프레임 전쟁의 대가였다. 이명박은 앞서 김대중, 노무현 진보세력 10년에 맞서 박정희 시대 ‘산업화 신화’ 프레임을 내걸어 대통령이 됐다. 박근혜는 집권 후 역사교과서 국정화를 비롯해 김기춘의 블랙리스트 등 ‘좌우’ 프레임으로 몰락을 자초했다. ‘두 번째 프레임 전쟁이 온다’의 저자 박세길은 바로 지금이 ‘새로운 프레임 전쟁이 시작되는 시점’이라 주장한다. 민주화 운동세력의 필독서로 불린 ‘다시 쓰는 한국현대사’(돌베개)를 냈던 그는 앞선 30년을 ‘진보 대 보수’, ‘노동 대 자본’, ‘북한 대 남한’ 등 적대적인 양자 프레임 구도로 해석했다. 그는 이 ‘첫 번째 프레임’이 2017년 촛불 시민혁명으로 종식됐다고 봤다. 그러면서 앞으로 30년 동안 새로운 시대를 이끌 ‘두 번째 프레임’ 전쟁도 예고했다. 두 번째 프레임의 핵심은 ‘한반도의 완전한 평화체제 구축’, ‘개인의 창조적 역량에 기초한 상생의 경제 생태계 형성’이다. 저자의 말대로 첫 번째 프레임의 붕괴 조짐은 곳곳에서 보인다. 지금까지 한반도 냉전 핵심축은 미국과 북한 간 적대관계로 형성됐다. 북한의 핵개발은 이러한 적대관계의 지속이 빚어낸 부산물이었다. 그렇다면 북·미관계 변화를 중심으로 한 적대관계 청산은 북핵 문제의 근원적 해결책일 수 있다. 바꿔 말해 북한이 더는 핵무장에 집착할 필요가 없게 하는 것이야말로 북핵 문제 해결의 가장 확실한 길이다. 이런 관점에서 볼 때 북핵 문제는 위기인 동시에 한반도 지형을 근본적으로 바꿀 절호의 기회가 된다. 저자는 다만 경제 문제에서 진보 세력이 제대로 힘을 발휘하지 못하고 있다고 지적한다. 앞서 김대중, 노무현 정부 시기에 진보세력 다수가 신자유주의를 추종하면서 정권을 뺏긴 점에 주목했다. 문재인 정부가 다시 정권을 잡았지만, 제대로 된 경제 정책은 미흡하다는 지적이다. 저자는 이와 관련, 향후 30년 동안 벌어질 프레임 전쟁에서 승리할 수 있는 세 가지 필승 프레임도 제시했다. ‘사람 중심 대 자본 중심’, ‘수평 대 수직’, ‘생태계 대 포식자’ 프레임이다. 이를 재빨리 파악하고, 어떤 전략을 짜느냐에 따라 진보와 보수의 운명도 크게 달라질 것이란 이야기다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

2주 동안 혼자 지낸 생쥐 새로운 생쥐 오자 공격 성향 특정 유전자·단백질량 급증 # 미셸 공드리, 레오 카락스, 봉준호 감독이 2008년에 만든 ‘도쿄!’라는 연작영화가 있습니다. 그중 봉 감독이 만든 ‘흔들리는 도쿄’ 편에는 은둔형 외톨이 ‘히키코모리’가 등장합니다. 영화에서 히키코모리들은 마지막에 자신만의 세상을 깨고 바깥으로 나옵니다. 그렇지만 현실에서 그들이 자신의 성을 뚫고 나오는 경우는 많지 않다고 합니다. 실제 일본에서는 평균 12년 정도 히키코모리로 사는 경우가 많다는 통계도 있습니다. # 2002년 영화 ‘인섬니아’는 알 파치노가 극단적인 스트레스로 인해 불면증에 빠진 형사로 등장합니다. 불면증이 심해지면 기억력 저하, 면역력 상실은 물론 우울증까지 유발시킨다고 합니다. 이런 불면증은 영화 주인공처럼 외부적 요인으로 인해 생체리듬이 깨지면서 나타나는 증상 중 하나입니다.최근 과학자들이 히키코모리나 왕따 같은 사회적 고립이나 불면증 같은 생체리듬 교란이 뇌를 바꾼다는 충격적인 연구 결과를 발표했습니다. 미국 캘리포니아공과대학(칼텍) 생물학 및 생명공학부, 하워드휴즈 의학연구소 공동연구팀이 사회적 고립이 뇌에 감정과 행동에 관여하는 유전자와 단백질을 과다하게 만들어 내 공격성을 증가시키고 감정적 반응속도까지 늦춰 공감능력을 떨어뜨린다는 연구 결과를 생물학 분야 세계적 학술지 ‘셀’ 17일자에 발표했습니다. 연구팀은 생쥐들을 둘로 나눠 한쪽은 여러 마리가 우리 안에서 함께 생활하도록 하고 다른 한쪽은 한 마리만 우리에 넣고 다른 생쥐들과 접촉하지 못하도록 고립시킨 뒤 2주를 지내도록 했습니다. 2주가 지난 뒤 각각의 우리에 새로운 생쥐를 넣어 어떤 행동을 보이는지 관찰했습니다. 그 결과 여러 마리가 함께 지낸 생쥐들은 외부에서 다른 생쥐가 오더라도 잘 어울렸지만 고립돼 생활한 생쥐는 새로운 생쥐를 공격하는 모습을 보였다고 합니다. 연구팀은 이 생쥐들의 뇌를 조사한 결과 홀로 생활한 생쥐는 다른 생쥐와는 달리 편도체와 시상하부에서 만들어지는 Tac2 유전자와 NkB라는 단백질 양이 급증했다고 합니다. 이들 유전자와 단백질을 억제하는 약물을 주입하면 고립됐던 생쥐도 공격성이 줄고 일반 생쥐들과 비슷해지는 것이 관찰됐다고 합니다. 또 영국 글래스고대, 아일랜드 왕립외과대, 스웨덴 카롤린스카의학연구소 공동연구팀은 생체시계 혼란이 인지기능을 떨어뜨리고 정신질환을 유발시키는 등 뇌를 변화시켜 삶의 질을 떨어뜨린다는 연구 결과를 의학분야 국제학술지 ‘랜싯 정신의학’ 15일자에 발표했습니다. 연구팀은 영국인 약 50만명의 생체정보를 담고 있는 바이오뱅크 정보 중 2013~2015년 9만 1105명의 남녀(37~73세)를 대상으로 생체리듬을 측정한 자료와 정신건강 상태를 스스로 평가하도록 하는 설문조사를 바탕으로 분석했습니다. 그 결과 생체시계가 파괴된 사람은 이전보다 기분 변화가 심하고 신경질적으로 변하고 우울증과 조울증 발생률도 높아졌다는 것을 연구팀은 알게 됐습니다. 정신적으로 문제가 있으니 당연히 행복감도 떨어졌겠지요. 이런 연구결과들을 볼 때마다 ‘닭이 먼저냐, 달걀이 먼저냐’는 문구를 떠올릴 것입니다. 사회적 고립이나 생체시계 교란과 정신적 문제의 선후 관계가 명확하지 않으니까 말입니다. 많은 사람들이 과학을 통해 여러 문제들이 해결되기를 기대합니다. 그렇지만 과학은 명확하게 인과관계를 설명해 주기보다는 두 요인 간 상관관계를 밝혀내는 경우가 더 많습니다. 명확한 인과관계를 알아내기 위해서는 더 많은 연구가 필요하지요. 생체시계를 혼란에 빠뜨리는 원인은 인공조명이나 과다한 야근, 불필요한 스트레스 등이며 고립 원인 역시 여러 사회적 요인이 있습니다. 이런 문제들은 사회적, 제도적 해결이 과학적 방법보다 더 근본적인 것 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

우리는 누구나 행복을 추구하며 산다. 하지만 ‘행복이 무엇이냐’는 질문에는 선뜻 답하기 어렵다. 한마디로 정의하는 것은 불가능해 보이기까지 한다. 행복 또한 뇌가 느낀다는 점에서 뇌과학은 어떤 공통의 특징을 밝혀내고 있지 않을까. 고대 그리스의 철학자 아리스토텔레스 이래로 행복은 두 가지 측면으로 나눠 생각해 볼 수 있다. 첫째는 ‘헤도니아’, 즉 개인적 쾌락이라는 측면이다. 또 한편으로는 ‘유다이모니아’, 의미 있는 삶이라는 측면이 있다. 쾌락은 주로 신경전달물질인 도파민의 뇌회로와 깊은 연관성이 있다. 이런 작용을 일으키는 회로를 ‘보상회로’라고 부르며 보상이 일어나는 행동을 반복하도록 유도한다. 1950년대 신경과학자인 제임스 올즈 박사와 피터 밀너 박사는 중뇌 부위에 전극을 심은 쥐들이 전기 자극 스위치를 반복적으로 눌러 스스로를 자극한다는 사실을 우연히 발견했다. 이 쥐들은 한 시간에 5000번까지도 스위치를 눌렀고 먹지도 않고 자극에 탐닉했다. 스위치 앞에 전기 충격이 오는 구간을 둬도 이를 무릅쓰고 스위치를 눌렀다. 보상회로에 대한 의존성이 커지면 중독에 빠져들게 되니 이런 헤도니아의 행복감은 양날의 칼이라 할 수 있다. 리처드 데이비슨 미국 위스콘신대 교수는 유다이모니아적 행복과 관련한 연구를 활발히 진행하고 있다. 그는 행복과 관련된 4가지 중요한 뇌과학적 구성 요소를 통해 행복감, 웰빙은 하나의 기술이라고 주장한다. 첫째 요소는 회복 탄력성이다. 어떤 사람은 스트레스에서 빨리 회복하고 어떤 사람은 느리게 회복한다. 신체 운동, 인지 요법, 명상 등에 의해 회복 탄력성과 관련한 뇌 부위에 변화가 나타나고 긍정적인 행동 결과로 이어진다. 둘째는 타인에 대해 긍정적 관점을 갖는 것이다. 데이비슨 교수팀은 1개 집단에서는 상대방에 공감하는 훈련을, 다른 집단에서는 자신의 감정을 돌보는 인지적 재평가 훈련을 실시했다. 자기공명영상촬영(MRI) 검사 결과 공감 훈련군에서는 사회적 인지, 감정조절과 관련된 뇌 부위가 활성화됐다. 타인에 대한 긍정적 관점도 훈련할 수 있고 이런 훈련은 뇌의 활성을 변화시킬 수 있음을 의미한다. 셋째는 집중력이다. 2010년 미국 하버드대의 매슈 킬링스워스 박사와 댄 길버트 교수가 미국인 2250명을 분석한 결과 일상활동의 46.9%에서 집중하지 못하는 ‘마음 방황’ 상태였고 이런 상태일 때 행복감이 유의미하게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 집중력 훈련으로 행복감을 높일 수 있을 것이다. 네번째 요소는 관대함이다. 최근 관대하고 이타적인 행동을 많이 할수록 행복감을 높이는 뇌 회로 활성화가 자주 일어난다는 연구결과가 속속 나오고 있다. 박소영 독일 뤼베크대 교수팀은 매주 25스위스프랑(약 2만 7000원)을 참가자들에게 나눠 준 뒤 한 집단은 타인을 위해, 다른 집단은 자신을 위해 돈을 쓰도록 한 뒤 뇌영상 검사를 했다. 타인을 위해 돈을 쓴 참가자들은 행복감이 늘어나는 뇌 부위가 활성화됐다. 우리 뇌는 알게 모르게 지속적으로 ‘성형’되고 있다. 대부분은 우리가 모르는 사이에 이뤄진다. 하지만 우리 마음은 의도적인 연습이나 훈련을 통해서도 만들어 나갈 수 있다. 그 변화가 긍정적인 방향일지 부정적인 방향일지는 우리 선택에 달려 있다고 할 수 있다. 어쩌면 행복하게 살지, 불행하게 살지는 외부 요인에 있는 것이 아니라 우리 선택과 노력에 달려 있는지도 모른다고 뇌과학은 충고하고 있다.

여건이 된다면 도시보다 시골에 사는 것이 좋을 듯하다. 더 행복해지고 싶다면 말이다. 캐나다에서는 시골에 사는 사람들이 도시 거주자들보다 행복한 것으로 드러났다. 세계적인 행복 경제학자 존 헬리웰 캐나다 브리티시컬럼비아대학(UBC) 명예교수가 이끄는 연구진은 40만 명이 넘는 캐나다 국민을 대상으로 한 건강조사 2건의 통계자료를 자세히 분석해 위와 같은 결론을 도출했다고 미국 전미경제연구소 조사보고서(NBER Working Paper) 온라인판 14일자에 발표했다. 조사자료는 캐나다 전역에 거주하는 12세 이상 국민을 대상으로 하는 ‘캐나다 지역사회건강조사’(CCHS)와 15세 이상 국민을 대상으로 하는 ‘캐나다 종합사회조사’(GSS)에서 나온 것이다. 연구진은 사람들이 얼마나 행복해하는지를 측정하기 위해 조사자료를 행복 척도에 따라 1점부터 10까지 재분류했다. 그러자 대부분 사람들의 행복 점수는 7.04점부터 8.94점 사이에 있는 것으로 나타났다. 반면 5% 미만의 사람들은 행복 점수가 5점도 채 되지 않았다. 연구진은 평균 행복 점수 범위가 좁다는 점을 고려하면 0.01점의 소수점 차이도 통계적으로 유의하다고 말했다. 연구진은 사람들의 행복 점수를 거주 지역에 따라 분류했다. 그 결과, 시골에 사는 사람들은 도시에 사는 사람들보다 평균적으로 8배 더 행복한 것으로 나타났다. 도시에 사는 사람들은 평균 급여가 더 높고 교육 수준이 더 높으며 실업률이 더 낮지만, 이런 요인은 행복에 있어서 아무런 도움이 되지 않았다는 것이다. 이에 대해 연구진은 “도시에 사는 사람들이 덜 행복한 이유는 여러 가지가 있지만, 주로 가족이나 친구들과 정기적으로 교류하지 못하는 사회적 고립이 발생하기 때문”이라고 말했다. 실제로 사회적 고립은 뇌의 화학물질에 변화를 줘 두려움이나 공격성을 높일 수 있다는 것이 이번 주 발표된 연구에서 확인됐다. 그뿐만 아니라 도시 거주자들은 소득의 30% 이상을 주거 비용에 지출하는 경향이 있으며, 이는 스트레스 요인으로 작용한다고 연구진은 덧붙였다. 한편 자세한 연구 결과는 전 세계 사회과학분야 학술논문 데이터베이스인 ‘사회과학연구네트워크’(SSRN·Social Science Research Network)에서 유료로 내려받을 수 있다. 사진=koldunovaaa / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

브로콜리에 풍부하게 들어있는 성분인 설포라판(sulforaphane)에 알츠하이머 치매를 일으키는 성분을 제거하는 효과가 있다는 실험 결과가 나왔다.서울대 농업생명과학대 이기원 교수와 김지영 연구교수팀은 20일 설포라판을 유전자변형 치매 쥐에 투여하는 실험을 통해 아밀로이드-베타(Aβ)와 타우(τ) 단백질을 제거하고 기억력 손상을 예방한다는 사실을 규명했다고 밝혔다. 이 두 단백질은 알츠하이머 치매를 일으키는 성분으로 알려졌다. 설포라판은 브로콜리, 양배추, 방울다다기양배추, 콜리플라워 등 채소에 많이 들어있는 성분으로 자폐 환자의 행동과 정신분열 환자의 기억력을 개선하는 등 뇌 기능에 영향을 준다는 연구가 발표돼 주목받고 있다. 연구진은 실험에서 유전자변형으로 만든 치매 쥐에게 두 달 동안 주 6일 설포라판(10㎎/㎏)을 먹이고 기억을 담당하는 뇌 부위인 해마에서의 아밀로이드-베타 단량체와 중합체,타우 단백질의 양 변화를 측정했다. 그 결과 아밀로이드-베타 단량체는 60% 이상, 중합체는 30% 이상 감소했으며, 타우 단백질과 인산화된 타우단 단백질도 70∼80% 줄어든 것으로 확인됐다. 연구진은 또 설포라판의 작용 메커니즘도 밝혀냈다. 설포라판이 아밀로이드-베타와 타우 단백질 제거에 관여하는 ‘CHIP’ 단백질을 유도하기 때문이라는 것이다. 실제로 설포라판을 섭취한 유전자변형 치매 쥐의 해마에서는 CHIP 단백질이 증가했다.설포라판은 또 치매 쥐의 기억력 손상도 막아주는 것으로 나타났다. 설포라판을 먹은 쥐와 먹지 않은 쥐로 공포조절 실험을 한 결과 설포라판을 먹은 쥐는 공포 기억이 유지되는 반면 설포라판을 먹지 않은 쥐는 공포 기억이 손상된 것으로 확인됐다. 김지영 교수는 “설포라판이 들어 있는 십자화과 채료를 이용한 레시피를 개발하고 식사나 간식에 브로콜리 등 채소 등장하는 식문화가 많들어지면 좋겠다”고 말했다. 한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행된 이 연구 결과는 국제학술지 ‘몰레큘러 뉴트리션 & 푸드 리서치(Molecular Nutrition & Food Research,5월 13일)에 게재됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

만성적인 외로움이 뇌 생성 화학물질에 변화를 줘 공격성과 두려움을 유발한다는 사실을 과학자들이 밝혀냈다. 미국 캘리포니아공과대(캘텍) 연구진은 쥐를 대상으로 한 실험연구에서 장기간(2주) 격리된 쥐들은 뇌에서 두려움과 관련한 특정 단백질을 더 많이 생성하는 것을 발견했다. Tac2/NkB로 알려진 이 물질은 동물들이 위협에 훨씬 더 오래 반응하도록 한다. 그런데 겁을 먹거나 위협적인 자극을 받은 쥐들에게 이 물질의 분자를 표적으로 삼는 약물 ‘오사네탄트’를 주사하자 행동이 반대로 변한 것이다. 이는 사별로 스트레스를 받는 사람들이나 폭력적인 행동이 증가한 독방 수감자들을 위한 신약을 개발하는 희망을 안겨준다고 연구진은 말한다. 사실 오사네탄트는 조현병과 심각한 우울증의 잠재적 치료제로 개발됐다. 이 약물은 임상시험에서 사람에게 안전한 것으로 확인됐지만, 효과는 없었다. 공동저자인 데이비드 앤더슨 박사는 “이번 연구는 독방 감금뿐만 아니라 사별 스트레스 또는 다른 유형의 스트레스에서 사회적 고립의 영향과 관련한 다른 정신질환을 치료하기 위해 이 약물을 재사용할 가능성을 제기한다”고 말했다. 또 그는 “사회적 고립은 쥐들에게 극도의 스트레스를 주는 경험이 돼므로 쥐는 외로움을 분석하는 데 훌륭한 동물 모델이 된다”면서 “쥐는 불안할 때 일반적으로 다양한 부정적 자극에 훨씬 더 크게 반응하고 이런 행동은 오랫동안 이어진다”고 말했다. 연구진은 이번 결과가 만성 외로움이 뇌를 난해한 방법으로 변하게 하는 메커니즘(기전) 중 하나를 밝혀준다고 말했다. 이번 연구는 Tac2/NkB가 초파리의 공격성을 높여 사회적 고립을 초래하는 것을 처음 발견한 초기 연구 이후 진행됐다. 또 이 연구는 뇌 가소성(brain plasticity)으로 알려진 현상인 뇌가 환경 변화에 적응하는 능력을 강조한다. 기존 연구에서는 장기적인 외로움이 사람들의 뇌에 변화를 일으켜 다른 사람들과의 관계를 덜 맺게 할 수 있는 것으로 나타났다. 한편 이번 연구 결과는 세계적 학술지 셀(Cell) 최신호에 게재됐다. 사진=ryanking999 / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

나이 든 사람 중 다른 사람을 배려하지 않고 심술궂게 행동하는 이가 많다. 그런데 그 이유가 뇌에 변화가 일어나 나타난 것일 수 있다고 과학자들이 주장하고 나섰다. 영국 골드스미스런던대 연구진은 만 17~95세 남녀 60명을 대상으로 한 실험연구를 통해 나이가 든 사람일수록 다른 사람의 감정과 의도를 파악하지 못할 가능성이 크다는 사실을 알아냈다. 그렇다고 해서 노년기에 고립을 초래할 수 있는 이기적인 행동이 나이가 든다고 해서 피할 수 없는 것은 아니었다. 이 연구에서는 나이가 들어도 여전히 기억력이 좋은 사람들은 다른 사람을 더 잘 이해해 심술궂게 보일 가능성은 더 적은 것으로 나타났다. 연구에 참여한 레베카 샬튼 박사(심리학과 부교수)는 “심술궂은 노인이라는 고정관념은 노인들이 다른 사람들을 이해하지 못하고 적절하게 반응하지 못하는 데서 비롯될 수 있다”면서도 “그렇지만 일부 노인은 다른 기술을 이용해 공감 능력을 더 오래 유지하거나 보완한다”고 말했다. 이번 연구에서는 참가자들에게 두 연설자가 반복해서 등장하는 영상을 보여줬다. 그러고 나서 각 연설자의 언행에서 속임수나 설득 같은 의도를 파악해달라고 했다. 그 결과 나이가 든 사람일수록 의도를 파악하지 못해 점수가 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 이 실험에서 높은 점수를 받은 사람들은 문자와 숫자의 순서를 회상하는 기억력 검사에서도 높은 점수를 받을 가능성이 컸다. 이에 대해 연구진은 노인들이 근본적으로 감정 이입을 못 하는 것이 아니라고 결론지었다. 그러면서도 건망증이 있다면 이렇게 심술궂게 될 가능성이 크다고 덧붙였다. 또 이번 연구는 운동이나 퍼즐, 사회활동 유지와 같이 뇌의 쇠퇴를 늦출 수 있는 활동 역시 공감 상실을 늦출 수 있음을 시사했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘신경심리학 저널’(journal Neuropsychology) 최신호에 실렸다. 사진=sifotography / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미셸 공드리 감독의 영화 ‘이터널 선샤인’(2005)은 남자 주인공이 헤어진 연인의 기억만을 골라 지우기로 결심하면서 벌어지는 감정의 변화를 그린 영화다. 영화는 특정 기억을 골라 지우는 등 뇌에 저장된 기억을 자유자재로 변화시킬 수 있는 기술이 존재한다는 설정으로 시작된다. 지금까지 기억을 삭제하거나 삽입, 이식하는 것은 먼 미래 혹은 영화 속 소재로만 여겨져 왔지만, 최근 미국의 한 연구진이 동물을 대상으로 기억을 이식하는 실험에 성공했다고 밝히면서 학계의 관심이 쏠리고 있다. 캘리포니아대학 연구진은 군소갯민숭달팽이(Aplysia Californica)의 RNA를 같은 종류의 다른 달팽이에게 주입한 결과, 원래의 달팽이가 가지고 있던 기억이 다른 달팽이에게로 이식되는 것을 확인했다고 밝혔다. RNA는 핵산의 일종으로, 유전정보전달물질이다. 유전자 본체인 DNA가 가지고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성할 때 직접적으로 작용한다. RNA는 DNA에 담겨져 있는 정보를 이용해 DNA의 일부분을 복사한 가닥이라고 볼 수 있으며, 특히 특정 RNA를 보충하면 기억력 등을 회복하는데도 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 연구진은 RNA를 이식한 달팽이에게 특정 자극에 대해 방어 반응을 보이도록 훈련시켰고, 또 다른 달팽이에게는 이러한 훈련을 전혀 시키지 않았다. RNA를 이식하는 작업이 이뤄진 후, 이식받은 달팽이에게 특정 자극을 주자 마치 과거에 훈련을 받았던 것처럼 A와 같은 방어 반응을 보이는 것을 확인했다. 이러한 결과는 RNA에 기억이 저장되며, 기억이 저장된 RNA를 다른 개체에 주입함으로써 기억을 이식할 수 있다는 사실을 보여준다고 연구진은 설명했다. 일반적으로 기억은 꿈보다는 뇌의 시냅시스에 저장된다는 것이 학계의 일반적인 이론이다. 하지만 이번 연구는 기억이 시냅시스가 아닌 RNA에 저장된다는 것을 입증한 사례로도 평가받는다. 연구를 이끈 캘리포니아대학 데이비드 글랜즈먼 교수는 “이러한 연구 결과는 알츠하이머병이나 외상 후 스트레스 장애(PTSD)의 증상을 완화시키는데 도움이 될 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제 학술지 이뉴로(eNeuro) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr