전 세계 맥도날드 매장의 개수보다 국내 치킨집의 총합이 더 많다는 통계가 제시될 정도로, 우리나라에서 치킨의 인기는 드높다. 그러나 먹거리로서의 치킨이 아닌 살아있는 ‘닭’의 생물학적 특성에 대한 관심은 상대적으로 매우 낮은 편이다. 하지만 닭 또한 달걀 및 고기를 제공하는 가축이기 이전에 생동하는 생물이다. 26일(현지시간) 디스커버리 채널 산하 뉴스사이트 디스커버리 뉴스가 우리 대부분 잘 알지 못하고 있는 닭의 특징들을 상세히 소개해 눈길을 끌었다. 1. 닭은 어떻게 대화하나?전문가들은 닭이 약 30여 가지의 울음소리를 낸다고 보고 있다. 각각의 소리는 서로 다른 의미를 지니는데, 다른 닭에게 먹이의 위치를 알려주는 소리에서부터 이성을 유혹하는 소리까지 의미가 다양하다. 외부 위협으로 인해 스트레스를 받았을 때에는 별도의 울음소리를 낸다. 이러한 울음소리는 위협의 종류에 따라 변화한다. 예컨대 상공의 맹금류에게서 위협을 받을 경우와 지상의 적(여우 등)의 위협을 받을 때 내는 소리는 서로 다르다. 암탉은 울음소리를 통해 ‘모성애’를 드러내기도 한다. 과학자들은 암탉이 아직 알 속에 있는 병아리에게 부드러운 소리로 ‘말을 거는’ 모습을 종종 관찰할 수 있다고 말한다. 2. 닭도 감정이 있나?영국 과학자 조 에드거에 따르면 닭에게도 분명 감정이 있다. 그는 암탉이 ‘공감’을 느낀다는 사실을 실험을 통해 확인했다고 주장했다. 한 실험에서 에드거는 병아리 몇몇이 스트레스를 받고 있는 것처럼 보이는 상황을 암탉들의 앞에서 연출했다. 그러자 암탉들은 마치 스스로가 고통 받는 듯한 반응을 보여줬던 것. 더 나아가 암탉들은 일종의 ‘사회성’을 지니고 있기도 하다. 암탉은 때로 자기 새끼가 아니더라도 무리에 속한 병아리가 죽으면 ‘애도’와 유사한 행동을 취한다. 또한 암탉 한 마리를 무리에서 떼어내 혼자 둘 경우 우울증 징후를 보이는 현상도 관찰됐다. 3. 닭은 어떻게 자나?닭을 포함한 많은 조류는 인간에게 없는 수면단계인 단일반구서파수면(USWS, unihemispheric slow-wave sleep)을 경험한다. 이 단계에서 닭의 뇌는 두 반구 중 한쪽만 잠들어있게 되는데, 이는 수면 중에도 천적들을 경계하기 위한 것이다. 닭이 때로 한쪽 눈만 감고 수면하는 것은 이 때문이다. 한편 인간을 포함한 포유류는 수면 중 급속안구운동(REM) 단계에 들어섰을 때 꿈을 꾸는데, 닭을 포함한 조류들 또한 REM단계를 거치는 것은 마찬가지다. 따라서 학자들은 닭 또한 꿈을 꾸는 것으로 추정하고 있다. 4. 어떤 수탉이 인기가 좋나?암탉들의 수탉 선호는 몇 가지 기준에 의해 좌우된다. 우선 중요한 것은 몸의 크기와 힘이다. 힘이 센 수탉은 서열에서 앞서기 때문에 자기 짝과 자손들에게 더 많은 음식을 제공할 수 있어 암컷들의 선호 대상이 된다. 벼슬의 색상과 크기도 중요한 매력 포인트다. 머리벼슬과 수염벼슬 모두 크고 빨간색일수록 암탉들의 사랑을 받는다. 이렇게 수탉의 지위에 따라 인기도에 분명한 차이가 존재하지만, 암탉들이 언제나 지위가 더 높은 우수한 수탉하고만 교미할 수 있는 것은 아니다. 대신 암탉은 우월한 유전자를 선별적으로 획득하기 위해 아주 독특한 수단을 마련했는데, 이들은 교미 후 수탉의 정자를 자의에 따라 ‘배출’ 할 수 있다.2011년 옥스퍼드 대학교 연구팀은 관찰을 통해 암탉들은 서열이 낮은 수탉과 교미했을 경우 더 높은 확률과 강도로 이러한 배출 행동을 한다는 사실을 밝혔다. 이를 통해 암탉들은 상대적으로 우월한 수탉의 새끼를 낳을 확률을 극대화 하게 된다. 5. 그 외에 닭의 특별한 능력은?우선 닭의 감각은 인간을 월등히 상회한다. 연구에 따르면 닭은 맹금류에 버금갈 정도로 시력이 뛰어나며, 거의 360도 전 방위를 관찰할 수 있을만큼 넓은 시야를 지녔다. 또한 ‘닭대가리’라는 말로 대변되는 잘못된 인식과는 달리 닭의 지능도 결코 낮지만은 않다. 최근 한 연구에서는 닭들이 다른 닭의 얼굴 및 인간의 얼굴을 100가지 이상 기억하고 구분할 있다는 사실이 드러났다. 또한 닭들에게 복잡한 문제해결 능력이 존재한다는 연구 결과도 발표된 바 있다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

결핵이나 한센병(나병) 등을 치료하기 위해 쓰는 한 항생물질이 알츠하이머병을 비롯한 치매를 예방하는 것으로 밝혀졌다. 미국과 일본의 공동 연구진은 항생물질 ‘리팜피신’(Rifampicin)이 알츠하이머병 등 치매를 유발하는 특정 단백질을 억제하는 효과가 있을 수 있다는 것을 쥐 실험을 통해 밝혀냈다. 리팜피신은 지난 40여 년간 사용돼 안전성과 부작용이 확인된 물질이다. 연구를 이끈 도미야마 다카미 일본 오사카시립대 교수(뇌신경과)는 “이번 발견으로 다른 신약보다 시간과 비용을 절약해 치매를 예방하는 약물을 개발할 수 있을 것”이라고 설명했다. 도미야마 교수는 동료 연구원들과 함께 지름 약 1m, 수심 약 30cm의 원형 수영장을 제작했다. 그리고 쥐가 헤엄치게 한 뒤 쉴 수 있는 발판에 도착할 때까지의 시간을 측정하는 실험을 시행했다. 이때 알츠하이머병에 걸린 쥐(이하 알츠하이머 쥐)들에게 리팜피신 투여 여부에 따라 반응 시간에 어떤 변화가 생기는지를 관찰했다. 그 결과, 리팜피신을 투여받은 알츠하이머 쥐는 실험 5일 만에 알츠하이머병에 걸리지 않은 건강한 쥐와 같은 시간인 20초 만에 발판에 도착하는 것으로 나타났다. 이는 리팜피신 약물 효과가 쥐의 뇌에 영향을 줘 해당 쥐가 주변 환경을 기억하게 된 것이라고 연구진은 분석했다. 반면, 어떤 물질도 투여받지 않은 알츠하이머 쥐는 그 2배에 달하는 시간이 걸린 끝에 발판에 도착할 수 있었다. 이번 연구는 도미야마 교수가 한센병 환자들에서 치매가 적다는 점에 주목하면서 이뤄졌다. 알츠하이머병 등 퇴행성 치매는 베타 아밀로이드와 타우 단백질과 같은 특정 단백질이 뇌에 축적돼 나타나는 것으로 알려져 있는데 이번 연구로 리팜피신이 단백질 응집을 억제하는 작용이 있다는 것이 해명된 것이다. 이에 대해 연구진은 “인간의 경우 이미 발병한 환자에 투여해도 진행을 막을 수는 없지만 단백질 응집이 시작되고 나서 치매가 발병할 때까지 약 20년이 걸리므로 그동안에 투여하면 발병을 억제할 수 있다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 영국 옥스퍼드대가 발행하는 ‘뇌: 신경학 저널’(Brain: A Journal of Neurology) 3월 29일자 온라인판에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

장기간 스트레스를 받아도 우울증에 걸리지 않게 하는 유전자가 발견됐다. 일본 야마구치대 와타나베 요시후미 교수 등이 참여한 연구진이 특정한 유전자를 뇌에서 활성화시킨 쥐를 대상으로 실험한 결과, 장기간 스트레스를 줘도 실험 쥐가 우울증에 걸리지 않다는 것을 확인했다고 국제 학술지 ‘생물정신의학저널’(Journal Biological Psychiatry) 최신호(3월23일자)에 발표했다. ‘SIRT1’으로 명명된 이 유전자는 노화 세포의 사멸을 억제해 장수 효과가 있는 것으로 알려진 단백질 탈아세틸화효소 ‘시르투인’을 만들어내는 장수 유전자로 알려져 있다. 연구팀은 기존 연구를 통해 우울증 환자의 말초 백혈구에 있는 SIRT1 유전자의 발현량이 감소하고 있는 것을 밝혀냈다. 또 다른 연구팀이 우울증 환자에 관한 대규모 유전자 분석을 한 연구에서도 SIRT1 유전자는 우울증과 강력한 연관성이 있는 것이 시사됐다. 하지만 SIRT1의 발현 기능에 이상이 생긴 것과 스트레스 유발성 우울증의 인과관계는 지금까지 밝혀지지 않았다. 이에 대해 이번 연구팀은 유전적 배경이 다른 연구용 검은 생쥐(C57BL/6, 이하 B6)와 알비노 생쥐(BALB/c, 이하 BALB)에 만성 스트레스를 6주 간 부여하고 우울 및 불안 행동을 측정하는 사교성 시험을 시행했다.　그 결과, 알비노 쥐는 상대 쥐와의 접촉을 싫어하는 등 불안과 우울형 행동이 늘어난 것으로 나타났다. 하지만 검은 쥐는 불안과 우울형 행동의 증가가 보이지 않았다. 따라서 이런 두 쥐의 뇌에서 어떤 차이가 있는지 조사한 결과, 스트레스에 약한 알비노 쥐의 해마에서 SIRT1 양이 감소했다. 반면 스트레스에 강한 검은 쥐의 해마에서는 SIRT1 양이 변화하지 않은 것으로 나타났다. 또한 알비노 쥐의 해마에 ‘야생형’(wt·돌연변이형에 대해 정상형을 의미)의 SIRT1과 활성을 저해하는 ‘우성 음성’(Dominant negative)형의 SIRT1을 각각 과잉 발현시켰다. 그 결과, 우성 음성형 SIRT1을 과다 발현시킨 쥐는 불안과 우울형 행동의 증가가 관찰됐으나 야생형 SIRT1을 과다 발현시킨 알비노 쥐는 만성 스트레스를 받은 뒤 불안과 우울형 행동이 사라졌다. 또한 SIRT1 억제제와 활성화제를 알비노 쥐의 해마에 각각 투여한 뒤 행동을 평가한 결과 억제제를 투여한 쥐는 불안과 우울형 행동이 증가했지만, 활성화제를 투여한 쥐에 만성 스트레스를 준 경우는 대조군에서 인정된 불안과 우울형 행동의 증가가 사라졌다. 이 결과에 따라 SIRT1의 기능을 높이는 약물이 스트레스 저항성을 유도하는 것으로 볼 수 있다고 한다. 이에 대해 연구팀은 앞으로 SIRT1 유전자를 대상으로 하는 새로운 항우울제를 개발할 수 있을 것으로 기대한다고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

경희대·KIST, 공동교육·연구 이학·공학·의학 분야 등 포괄 학·연·산 협동 연구 역량 결집 경희대는 ‘대학다운 미래대학’이라는 목표를 세우고 5대 연계 협력 클러스터를 구축하여 2020년까지 바이오헬스, 미래과학, 인류문명, 문화예술, 사회체육 분야에 균형발전을 도모하고 있다. 특히 바이오헬스 분야는 홍릉밸리와 경기 테크노벨트 등 교육·연구의 허브를 통해 미래 인재 양성의 목표를 가지고 있다. 경희대와 한국과학기술연구원(KIST)은 융합과 개방이 강조되고 있는 교육과 연구의 환경변화에 능동적으로 대응하여 국가 성장에 밑거름이 되는 세계적 전문연구인재를 육성하기 위해 2016년 전기부터 경희대학교 일반대학원에 KHU-KIST 융합과학기술학과를 운영하고 있다. KHU-KIST 융합과학기술학과는 바이오와 IT, 화학과 재료 등 특정 학문을 융합한 것이 아닌 경희대와 한국과학기술연구원, 양 기관의 다양한 분야의 연구자가 융합하여 학과가 설립되었다. 기존의 대학과 연구소 간 협력은 대학은 학생들의 교육을 담당하고 연구기관은 연구 인력을 연구에 참여시키는 방식으로 각자의 역할에 충실한 반면 KHU-KIST 융합과학기술학과는 학생들의 공동 지도를 통해 대학과 연구기관이 학생의 교육 및 공동연구를 수행함으로써 교육과 연구 두 분야에서 양 기관이 함께 협력하고 발전하고자 한다. KHU-KIST 융합과학기술학과 내 경희대 교수 15명과 KIST학연교수 15명이 임명되어 대학원생의 논문지도와 공동연구를 관리한다. 이용섭 KHU-KIST 융합과학기술학과장은 “경희대의 이공학 및 의약학 분야를 포함한 자연계열 전 분야와 KIST의 대부분의 분야에서 협력하여 우수인력을 양성하고 공동연구를 수행하여 양 기관의 연구 수준이 매우 높아질 것으로 기대된다”면서 “융합학과는 향후 국내외 타기관 간의 협력을 위한 롤 모델로 활용되어 우수 연구인력 배출에 기여할 수 있을 것으로 생각한다” 고 전했다. 경희대 학·연·산 협동과정의 하나인 KHU-KIST 융합과학기술학과는 이학, 공학, 의학, 한의학, 치의학, 약학 분야를 포괄하며 경희대 전임교원과 한국과학기술연구원 학연교수가 한 팀을 이루어 세부 분야별로 학생 공동지도와 공동연구를 수행한다. 학생들은 장학금 선발 절차를 거쳐 장학금과 연수 장려금의 지원을 받을 수 있으며 양 기관의 교육과 연구에 동시에 참여할 수 있다. KHU-KIST 융합과학기술학과 연구 분야는 반도체 나노구조연구를 비롯해, 신경생물학, 신경공학, 재활공학, 지능형 로봇, 나노물질 분산, 그래픽 응용, 나노기술 실용화 연구 등이 있다. 특히 나노-바이오기술을 산업체에 적용하기 위한 연구에 주력함으로써, 나노물질을 응용하는 새로운 연구를 통해 실용성과 신규성을 갖는 연구를 진행한다. 또한 신규 항통증 및 항암치료제 연구도 합동연구로 활발히 이루어지고 있다. 현재 뇌의약연구단에서 치매치료제를 연구 중인 임지웅 KHU-KIST융합과학기술학과 학생은 “전공분야인 뇌의약학은 새로운 약물을 합성하고 그 약물의 흡수, 분포, 생체 내 변화 등을 연구하기 위해서는 하나의 분야에만 국한된 공부가 아닌 화학, 의·약학, 생물학적 지식의 융합이 필수다. KHU-KIST 융합과학기술학과에서는 전문적인 역량을 갖춘 연구원으로 성장할 수 있도록 돕는다”라고 전했다. KHU-KIST 융합과학기술학과 과정은 석사과정, 박사과정, 석사 및 박사 통합과정이며 2016학년도 전기 기준 석사과정 7명, 박사과정 2명, 석·박사 통합과정 2명으로 총 11명의 학생이 신입생으로 등록했다. 2016학년도 후기 대학원 내국인 신입생 일반전형 모집일정은 4월 11일 월요일 오전 10시부터 4월 20일 수요일 오후 5시까지이며, 서류제출은 지원학과 소속 캠퍼스 대학원 행정실로 제출하면 된다. 합격자 발표는 6월 중순 예정이다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

충분히 먹은 뒤에도 포만감을 느끼지 못한다면 비만이 될 위험이 높다. 포만감을 느끼려면 뇌에서 ‘배가 부르다’라는 신호가 전달되어야 하는데, 이러한 신호 체계에 문제가 발생했을 때 과식의 위험이 높아진다. 최근 미국 존스홉킨스의과대학 연구진은 포만감을 못 느끼게 하는 특정한 효소를 발견했다고 밝혔다. 이번 연구에는 재미 한국인 과학자도 참여했으며, 세계적인 골칫거리로 떠오른 비만 문제를 해결할 수 있는 계기가 될 것으로 기대를 모았다. 존스홉킨스의과대학 소속 한국인 과학자인 홍인기 박사후과정 연구원(post-doc)과 연구진은 실험용 쥐를 이용해 특정 효소와 식욕간의 관계를 분석했다. 연구팀은 실험용 쥐 뇌의 신경세포에서 오글루낵 트랜스퍼레이즈(O―GlcNAc transferase·이하 OGT)라는 효소가 생성되지 않도록 조작한 뒤 행동을 관찰했다. 그 결과, 쥐가 먹는 횟수는 1일 18회로 큰 변화가 없었지만, 한 번에 먹는 식사량이 2배로 증가한 것을 확인했다. 또 2주가 지난 후에는 이 쥐의 체중이 정상 쥐에 비해 2배로 증가한 것으로 나타났다. 연구진은 OGT 효소를 가지지 않은 쥐의 신경세포가 시냅스(세포들을 연결하고 신호를 전달하는 세포의 접합부위) 기능이 매우 약해서, 다른 시경세포에서 오는 신호를 받아들일 수 없는 것으로 분석했다. 이 같은 이유 때문에 OGT효소가 없으면 이미 음식을 많이 섭취하고도 ‘배가 부르다’라는 신호가 제대로 전달되지 않아 결국 과식으로 이어진다는 것. 또 이 효소로 인해 시냅스의 길이에도 변화가 생기면서 신호전달에 차질이 발생하는 것으로 분석했다. 선천적으로 OGT 효소 분비가 어려운 사람이라도 과다 섭취를 억제할 수 있는 방법은 있다. 연구진이 강제로 신경세포를 조작했던 쥐 뇌의 시상하부에 있는 특정 세포를 자극하자, 이 세포가 신경세포의 신호전달 기능을 회복시켜 포만감의 신호를 발생시키는 것을 확인했다. 세포 자극을 받은 쥐의 식사량은 다시 이전만큼 줄어들었다. 연구를 이끈 존스홉킨스의과대학의 리차드 허가니르 박사는 “시냅스의 길이가 짧거나 숫자가 적으면 ‘배가 부르다’는 신호를 제대로 전달 받을 수 없다. OGT 효소가 시냅스를 변형시킨다는 사실을 확인했다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학전문 저널인 ‘사이언스’ 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

주말 늦잠은 '월요병'의 주범이라는 눈총을 오랫동안 받아왔다. 하지만 주말에 평균 시간보다 조금 더 많은 ‘늦잠’을 자주면 다이어트에 효과가 있다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 최근 미국 시카고 대학 연구진은 주말에 평균 수면 시간보다 약 90분 정도 더 늦잠을 자주면 체중 관리에 도움이 된다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 21~40세 사이 과체중 남녀 10명을 대상으로 한 가지 실험을 진행했다. 총 2주로 나눠 첫 주에는 주말에 평균 수면 시간이라 할 수 있는 6시간~6시간 30분을, 두 번째 주에는 이보다 약 90분 가량 늘어난 8시간~8시간 30분 동안 수면을 취한 뒤 배고픔, 체중 관리 정도가 얼마만큼 차이가 나는지 비교해본 것. 결과는 흥미로웠다. 실험참가자의 14%는 늦잠을 잤을 때 평균보다 식욕이 하락되는 것을 경험했고 이들 중 무려 62%는 평소에 즐겨먹었지만 다이어트에는 쥐약인 짜고 달콤한 각종 아이스크림, 과자 등의 군것질거리를 거부했다. 늦잠이 자연적으로 식습관을 변화시켜 다이어트에 도움이 되는 것으로 나타난 것이다. 이에 대해 영국 러프버러 대학 수면전문가인 짐 혼 교수는 비밀이 ‘렘수면’에 있다고 설명한다. 여러 수면단계 중 몸은 자고 있으나 뇌는 깨어 있는 상태인 렘수명은 빠른 안구 운동을 하며 꿈을 꾸는 상태로 이것이 늦잠을 통해 길어지면 식욕저하에 영향을 미친다는 것이 짐 혼 교수의 분석이다. 또한 전문가들은 늦잠과 식욕조절의 상관관계가 해당 연구를 통해 나타났다며 향후 다이어트 메커니즘 규명에 있어 상당한 의미를 지닐 것으로 예상했다. 한편 이 연구 결과는 국제 학술지인 ‘식욕연구(Journal Appetite)’에 발표됐다. 사진=포토리아 방승언기자 wscho@seoul.co.kr

아이의 문제 행동을 영양 보충으로 개선할 수 있다는 연구결과나 나왔다. 영국 옥스퍼드대 등 연구진이 문제 행동이 보고된 10대 초중반 아이들을 대상으로, 12주 동안 비타민과 미네랄, 오메가3 지방산(이하 오메가3)이 함유된 영양 보충제를 먹게 해 문제 행동을 개선할 수 있었다고 밝혔다. 전문가들은 이 결과는 아이들의 식사에 영양소가 부족하면 뇌 건강에 좋지 못한 영향을 줘 반사회적 행동으로 이어질 수 있음을 보여준다는 기존 여러 연구에 증거를 더한다고 말한다. 특히 오메가3는 건강한 뇌 기능에 꼭 필요한 영양소로 알려져 있는 데 지금까지의 연구에서는 절제력 향상과 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 증상 감소에 영향을 주는 것으로 알려졌다. 연구진은 이번 연구를 위해 런던 동부 대거넘에 있는 종합중등학교 로버트 클락 스쿨에 다니고 있는 13~16세의 건강한 학생 196명을 대상으로 보충제 섭취가 행동에 어떤 영향을 미치게 되는지 조사했다고 밝혔다. 이들은 우선 아이들을 두 그룹으로 나눠 한 그룹에는 영양 보충제를 제공하고 나머지 그룹에는 위약(僞藥)을 줬다. 그리고 연구 동안 아이들의 혈액 표본을 채취해 비타민과 미네랄, 오메가3 수준의 변화를 측정했다는 것이다. 그 결과, 아이들의 영양소 수치는 초기에 낮았지만 조사 동안 보충제를 섭취한 그룹에서는 현저한 증가가 나타났다. 또한 연구진은 아이들의 행동을 평가하기 위해 검증된 측정 도구인 코너스 평정 척도를 사용해 절제력과 감정 문제 등을 확인했다. 그 결과, 보충제를 섭취한 그룹의 행동은 개선됐지만 위약을 처방받은 그룹의 행동은 악화한 것으로 나타났다. 또한 연구진은 조사 동안 최소 3회 이상 비행을 저지른 가장 나쁜 문제 행동을 보인 아이들에 관한 자료에 주목했다. 이 그룹에 속하는 평균 아이는 한 주에 한 번 즉 12주 동안 12건의 문제 행동을 일으켰고 일부 학생은 30건의 문제 행동을 일으켰다고 한다. 연구진은 이번 연구로 영양을 보충하면 문제 행동을 일으키는 사례가 50%까지 떨어졌다고 밝히면서 오메가3로 반사회적 행동을 예방할 수 있을 것이라고 설명했다. 국제 학술지 ‘주의력 장애 저널’(Journal of Attention Disorders)에 실렸던 한 연구논문에서는 ADHD 증상이 있는 10대 아이들에게 오메가3와 오메가6 지방산을 함께 섭취하게 한 결과, 처방약인 리탈린만큼이나 효과가 있을 수 있는 것으로 나타나기도 했다. 하지만 오메가3는 고등어나 연어, 정어리 같은 기름진 생선에 주로 들어 있는 데 오늘날 아이들은 이런 음식 대신 설탕이나 다른 몸에 좋지 않은 지방이 많은 음식을 먹는 경향이 커 영양 결핍이 생길 수 있다고 전문가들은 우려하고 있다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 존 스타인 옥스퍼드대 교수는 “아이들의 식단에 보충제를 더하는 것으로 행동을 개선할 수 있었다”면서 “영양 결핍이 반사회적 행동과 관련이 있어 식단을 바꾸면 사교적 행동을 개선할 수 있을 것”이라고 말했다. 이어 “검증된 검사로 평가한 결과 영양 보충제가 아이 행동의 악화를 막는 것으로 나타났다”고 덧붙였다. 이와 함께 이번 연구에 수석 연구원으로 참여한 조너선 탐맘 하트퍼드셔대 박사는 “이번 결과도 중요하지만, 우선 부모는 식단 변경을 통해 자녀의 비타민과 미네랄, 오메가3 수준을 높이는 시도를 해야만 한다”면서 “이 방법이 실패했을 때만 보충제 섭취를 시도해야 한다”고 지적했다. 또한 “우리가 아이들의 식단을 조사했을 때 3명 중 1명은 감자칩이나 과자 등 지방과 설탕 함량이 높은 음식을 먹고 있었다”면서 “그들의 식단은 형편없었다”고 말했다. 이를 개선하기 위해서는 과일과 채소, 그리고 기름진 생선으로 식단을 바꿔 영양 수준을 높이면 문제 행동을 개선할 수 있다고 연구진은 보고 있다. 탐맘 박사는 “학교 관점에서도 이런 결과는 매우 중요한 것”이라면서 “우리 연구는 영양소가 아이들의 인지 건강과 행동에 영향을 미칠 수 있는 더 확실한 증거를 더한다”면서 “이번 연구결과는 공중 보건 정책과 식이 섭취를 개선하는 방법을 이해하는 목적에서 건강은 물론 개인과 사회의 삶에 혜택을 줄 수 있는 것에 의미가 있다”고 말했다. 이번 연구결과는 영국 영양학 저널(British Journal of Nutrition) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

자기장으로 뇌의 특정 회로를 제어해 ‘행복한 마음’을 끌어내는 데 성공했다고 미국 버지니아대 연구진이 7일(현지시간) 발표했다. 연구진은 이번 연구에서 “너무 작아 감지할 수 없는 힘으로 뇌의 보상 회로를 자극해 쥐의 행동을 제어하는 데 성공했다”면서 “예를 들어 맛있는 먹이를 먹었던 경험 등을 불러일으키는 것”이라고 설명했다. 여기서 말하는 감지할 수 없는 힘은 바로 ‘자기장’인데, 연구진은 이 특정 자기장을 만들어내 그 속에 있는 쥐가 과거의 행복한 경험을 불러일으키고 이를 통해 외부에서 쥐의 행동을 제어했다는 것이다. 이번 연구에 교신저자로 참여한 알리 귈레르 버지니아대 생물학과 박사과정 연구원은 “이번 결과는 자기장을 사용해 신경계를 제어한 최초의 실증 실험”이라고 말했다. 지난 수년간 많은 과학자가 뇌의 특정 회로를 제어하려고 노력해왔다. 그중에는 광신호를 사용하는 것이나 약물을 사용하는 것까지 여러 가지가 있었다. 하지만 지금까지 연구돼온 방법에는 몇 가지 단점이 있었다. 예를 들어 광신호의 경우 뇌의 깊숙한 곳까지 광신호를 비추는 것이 매우 어려워 유용성이 낮다. 또 약물을 사용하는 방법의 경우, 뇌 깊숙이 도달할 수는 있지만 시간이 지나면서 특정 회로 바깥으로까지 효과가 퍼져나가는 단점이 있다. 이처럼 뇌를 제어하는 방법은 생물학적으로 매우 어려운 것으로 여겨진다. 하지만 귈레르 연구원은 논문에서 “자기장을 이용한 방법이라면 순식간에 목표로 한 특정 회로만 자극할 수 있다”고 말했다. 이번 연구에서는 신경 회로를 통해 몸에 신호를 보내기 위한 전하를 구축하는 열쇠가 되는 ‘이온 통로’(세포막에 존재하면서 세포의 안과 밖으로 이온을 통과시키는 막 단백질)를 이용한 실험이 진행됐다.　또한 연구진은 물리적 압력에 반응을 나타내는 이온 통로 단백질인 ‘TRPV4’의 유전자와 철을 저장하는 단백질인 페리틴의 유전자를 융합시키는 유전자 수술을 통해 융합 단백질 ‘마그네토’(Magneto)를 만들어냈다. 이 마그네토 단백질은 자기장과 세포가 반응하고 있는지 확인할 때 사용하는 것인데 실제로 자기장을 가까이하면 이 단백질이 흔들리듯 움직이는 것이다. 이는 이온 통로를 열고 이를 통해 세포 안으로 이온이 유입된 뒤 전기적 변화가 일어나서 뇌 신호를 전달할 수 있게 되는 것이다. 또 연구진은 뇌 발달 연구에 주로 쓰이는 모델 생물인 제브라피시에도 마그네토를 주입하는 실험을 시행했다. 그 결과, 자기장에 의한 것으로 보이는 행동 변화가 관찰됐다. 이어 연구진은 마그네토를 몸에 지닌 쥐를 사용한 실험에서 자기장으로 활성화된 마그네토가 동물의 보상과 동기부여에 중요한 역할을 하는 신경전달물질인 ‘도파민’의 반응 세포가 활성화한 것에서 쥐를 행복한 기분으로 변화시킬 수 있다는 것을 발견했다. 연구진은 이번 발견으로 뇌의 기능이나 기능 이상 등의 연구에 관한 새로운 길을 열 수 있으며, 뇌 손상 등에 관한 새로운 치료 법을 만들어낼 가능성도 있는 것으로 기대하고 있다. 이번 연구결과는 뇌과학 분야 권위지인 ‘네이처 뉴로사이언스’(Nature Neuroscience) 최신호(3월7일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아(위), 버지니아대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이성 취향이나 이상형 등은 개인에 따라 다르지만, 연애 상대를 선택할 때 외모가 매우 중요한 요소가 된다는 것은 누구나 아는 사실이다. 이러한 현상은 특히 남성에게서 확연했다. 그런데 최근의 남성은 여자 친구나 아내 등 오랜 기간을 함께 할 파트너를 선택할 때 여성의 외모보다 지능이나 능력을 중시하는 경향이 있다는 것이 미국 노스웨스턴대와 호주 인스브루크대의 최신 연구로 밝혀졌다. 이에 대해 연구진은 “사람이 배우자를 선택할 때의 판단 기준은 뇌에 하드웨어적으로 존재하지만 사회 환경의 변화 등으로 이런 물리적인 연결조차도 다시 새롭게 만들면서 진화하고 있는 것”이라고 설명했다. 이런 뇌의 유연성이야말로 파트너를 선택 시 ‘최소의 비용으로 최대의 이익을 창출하는 상대’를 자연스럽게 선택하게 하고 이런 판단 기준은 그때의 사회 환경에 적응하는 것으로 항상 변화하는 것이라고 연구를 이끈 앨리스 이글리 노스웨스턴대 심리학과 교수는 말했다. 연구진은 남성이 파트너를 선택할 때 외모보다 지적 능력을 더 중요하게 여기고 있다는 증거로 다음 세 가지 이유를 들었다. 첫째는 남녀가 평등한 사회일수록 남성의 경제력(earning power)과 여성의 젊음과 아름다움(youth and beauty)은 거래되기 어려운 것으로 조사되고 있기 때문이다. 이는 다양한 나라와 지역에서의 가치를 비교 검증으로 밝힌 것인데, 예를 들어 핀란드와 같은 남녀평등 선진국에서는 지적 능력이 높은 파트너를 원하는 비율은 남성이 여성보다 높다는 것이다. 그다음으로는 사회 환경이 아니라 개인 각각의 남녀평등에 관한 생각에 따라 선택하는 파트너의 기준이 변화하고 있다는 것이다. 전통적인 생각을 하는 남성은 여성을 선택할 때 아이를 낳는 능력이나 가사 전반의 능력을 중시하는 경향이 있지만 남녀평등의 생각을 지닌 남성은 그런 경향이 적다는 것이다. 마지막은 이른바 전통적인 여성 ‘전업주부’(homemaker)와 남성 ‘가장’(breadwinner)이 세계적으로 감소하고 있다는 것이다. 예를 들어 미국에서는 18세 이하의 자녀를 둔 여성의 70%가 직업을 갖고 있으며, 38%의 부부는 아내가 남편보다 소득이 높다는 것이다. 한때 남성은 여성의 가정 내에서의 능력을 중시했지만, 지금은 여성의 교육과 소득 수준을 더 중요하게 여긴다는 것이다. 이는 본래 여성이 남성에게 요구해온 능력이기도 하지만, 오늘날에는 남성도 기존 여성처럼 높은 능력을 갖춘 파트너를 찾기 시작했다는 것이다. 한편 이번 연구결과는 ‘유럽 사회심리학 평론’(European Review of Social Psychology) 최근호(2015년 12월 21일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영리하고 사리분별 잘 하던 고양이가 아무 이유 없이 계속 운다. 늘상 다니던 집안에서 헤맨다. 모래 위에서 잘 보던 대소변을 침대 위나 엉뚱한 곳에서 해결한다. 전형적인 '고양이 치매' 증상이다. 일본 도쿄대 등 연구진은 최근 고령으로 죽은 고야잉의 뇌를 자세히 조사한 결과, 인간의 알츠하이머와 같은 메커니즘으로 신경세포의 탈락이 일어나고 있던 것을 규명할 수 있었다고 밝혔다. 연구진은 나이가 22세까지였던 고양이 23마리를 조사했다. 이들의 뇌에는 8세쯤부터 베타아밀로이드가 쌓였고 14세 무렵에는 타우 단백질이 쌓여 신경원 섬유변화가 나타나고 해마에서는 신경세포가 탈락하는 것으로 나타났다. 참고로 고양이의 수명은 최대 20년 정도다. 사람으로 치면 100세 정도에 해당한다. 알츠하이머병은 ‘베타아밀로이드’라는 단백질이 뇌의 신경세포 밖에 쌓여 생기는 ‘플라크’(노인반)와 ‘타우’(tau) 단백질이 과잉으로 인산화돼 세포 속에 쌓여 생기는 ‘신경원 섬유변화’라는 두 가지 병리 변화로 나타난다. 또 기억을 담당하는 뇌의 해마 신경세포가 탈락해도 나타날 수 있다. 또한 이 연구로 고양이 몸에 축적되는 베타 아밀로이드와 타우 단백질이 우리 인간의 몸에 쌓이는 것과 같다는 것도 밝혀졌다. 반면 개와 원숭이, 실험용 쥐는 고양이와 달리 나이가 들어 플라크가 쌓여도 신경원섬유변화나 신경세포의 탈락이 확인되지 않고 있는 것으로 확인됐다고 덧붙였다. 연구진은 나이 든 고양이의 뇌를 연구함으로써 인간의 알츠하이머병과 같은 치매를 치료하는 방법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다고 설명했다. 이번 연구결과는 국제 신경병리학회지(International Journal of Neuropathology) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 가장 오래된 반려동물인 개가 사람과 사물을 완벽하게 구별하도록 진화했다는 사실이 과학적으로 증명됐다. 멕시코국립자치대학교 연구진은 일명 ‘양치는 개’로 불리는 보더 콜리 종(種) 5마리, 라드라도 리트리버 종 1마리, 골든리트리버 종 1마리 등 총 7마리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 개들을 기능자기공명영상장치(fMRI) 기기에 올려놓은 뒤 특정 사진을 보는 동안 뇌의 변화를 정밀 분석했다. 개들이 뇌 스캐너 위에 누워서 본 것은 낯선 사람 50명의 얼굴을 담은 사진 50장과 일상생활에서 쉽게 볼 수 있는 일상용품 50개를 담은 사진 등 총 100장이다. 사람과 사물의 사진을 본 개들의 뇌는 특별한 변화를 보였다. 사물이 아닌 사람의 모습을 담은 사진을 볼 때에는 뇌의 특정 부분들이 마치 빛을 내듯 반응을 했다. 사람의 모습에 반응한 개의 뇌 부위는 측두엽(temporal cortex)으로, 대뇌 반구의 아래쪽에 있는 부분이다. 우측 전두엽 피질뿐만 아니라 중앙의 전두피질, 시상(간뇌의 대부분을 차지하는 회백질부), 미상핵(대뇌 아래쪽에 위치한 부분) 등이 활성화 되는 것을 확인했다. 이중 측두엽은 기억력 및 감각을 수용하고 정서나 감정을 이해하는데 관여하며, 미상핵은 ‘사랑을 주관하는 곳’으로 알려져 있다. 미상핵의 기능이 제대로 작동하지 않으면 신뢰와 믿음의 감정에 장애가 생긴다. 개가 사람의 얼굴을 봤을 때 신뢰와 감정 등이 연관된 뇌의 부위가 활성화 되는 반면, 일상용품의 사진을 봤을 때에는 뇌 스캐닝 검사 이전과 큰 변화가 없었다. 이번 연구는 개가 사람의 가장 오랜 친구가 될 수 있었던 까닭이 개가 사람의 얼굴이나 표정에 반응할 줄 알기 때문이며, 이는 오랜 시간에 걸쳐 얼굴 표정을 인식할 수 있도록 진화되어 온 결과라고 연구진은 설명했다. 연구진은 “사람의 얼굴을 읽고 반응할 때와 연관이 깊은 개의 측두엽 부위는 해부학적으로, 그리고 기능적으로 다른 포유류 동물들의 측두엽과 매우 유사한 특징을 가지고 있다”면서 “측두엽이 사람의 얼굴을 인식하고 반응하는 것은 곧 개가 사회적 인지능력을 가지고 있다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 　　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　자신의 삶에 만족하는 사람일수록 나쁜 정보를 접했을 때 보다 적극적으로 뇌 기능을 활성화해 대처한다는 연구결과가 나왔다. 인간의 뇌 기능과 ‘행복감(삶에 대한 만족도)’의 상관성에 대한 규명이라는 점에서 주목되는 연구 성과이다.　강남세브란스병원 정신건강의학과 김재진 교수팀과 연세대 교육대학원 김은주 교수팀은 무작위로 선정한 남성 20명 등 40명을 대상으로 상황에 따른 뇌 신경 활성화를 측정한 결과, 이 같은 사실을 확인했다고 2일 밝혔다.　연구팀은 뇌 신경 중에서도 외부에서 자극이 주어졌을 때 가장 핵심적으로 반응하는 ‘안쪽 전전두피질’의 변화에 주목했다.　연구진은 나는 내 삶에 만족한다 내가 중요시하는 일은 이뤄진다 현재의 삶은 내가 바라는 대로 이뤄졌다 등의 설문을 통해 40명의 대상자를 삶의 만족도가 높은 그룹(19명)과 낮은 그룹(21명)으로 분류했다.　이어 각 그룹별로 긍정적인 의미와 부정적인 의미가 담긴 단어를 본인 또는 타인 얼굴 사진과 함께 보여줬을 때 안쪽 전전두피질이 어떻게 활성화하는 지를 기능자기공명영상(fMRI)으로 관찰했다.　연구에 사용한 단어 중 긍정적인 의미를 가진 단어로는 ‘자유’ ‘존중’ ‘사랑’ 등이, 부정적 의미의 단어로는 ‘범죄’ ‘실패’ ‘공포’ 등을 제시했다.　그 결과, 삶의 만족도가 높은 그룹은 부정적인 단어를 확인했을 때 안쪽 전전두피질이 활성화됐다. 또 정서 조절 기능을 담당하는 다른 뇌 신경 부분과의 연계활동도 두드러졌다.　이에 비해 삶의 만족도가 낮은 그룹은 긍정적 단어를 접했을 때 안쪽 전전두피질이 활성화됐으며, 다른 뇌 신경과 연계활동은 관찰되지 않았다.　지금까지는 안쪽 전전두피질이 ‘개인별 자존감’에 영향을 미친다는 사실은 확인됐으나, 삶의 만족도에 따른 차이는 아직까지 규명되지 않았다.　김재진 교수는 “외부에서 들어온 나쁜 정보에 대해 적극적으로 대응하는 사람일수록 삶의 만족도가 높다는 사실이 입증된 연구”라면서 “삶의 만족도가 낮은 그룹의 경우 긍정적 단어에 의해 안쪽 전전두피질이 활성화됐다고 하지만, 이런 반응이 실제 행동으로는 연결되지 않기 때문에 외부 자극에 효율적으로 대처하지 못한다고 볼 수 있다”는 견해를 제시했다.　김 교수는 이어 “인간의 뇌는 나쁜 정보를 효율적으로 처리하는 구조를 갖추고 있다”면서 “이와 같은 뇌 구조 활용도가 높을수록 삶의 만족도 또한 높다는 점을 알 수 있다”고 덧붙였다.　그는 “안쪽 전전두피질 활성화는 의학적 치료가 아니라 사회적 관점에서 접근해야 한다”며 “개인이 자신의 인생을 긍정적으로 바라볼 수 있는 사회적 여건을 마련하는 것이 중요하다”고 강조했다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지(플로스원·PLoS One) 2월호에 게재됐다.　한편, 2015년 경제협력개발기구(OECD) 34개 회원국을 비교한 보고서에 따르면, 우리나라 국민의 삶 만족도는 하위권인 27위에 머물렀다.　세부적으로는 가구당 소득, 금융자산, 고용 등 경제적 지표는 점차 높아지고 있지만 매년 통계 집계 때마다 삶의 만족도는 떨어지는 추이를 거듭하고 있다.　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

개를 포함한 일부 포유류 동물들이 철새처럼 ‘뇌 나침반’을 가졌다는 내용의 연구결과가 발표됐다. 독일 막스플랑크연구소의 연구에 따르면 개의 눈에는 일명 크립토크롬(cryptocrome)이라는 단백질이 존재하며, 이를 통해 빛과 자기장의 변화를 파악할 수 있다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 크립토크롬은 철새의 망막에서 주로 발견되는 것으로, 철새는 이를 이용해 해질녘 지구 자기장을 파악하고 길을 찾는다. 그중 조류의 크립토크롬1a(cryptocrome 1a)는 주로 햇빛에 많이 포함된 청색광에 반응하며, 동물의 24시간 주기 리듬을 제어하는데 활용되기도 한다. 연구진은 90종의 포유류 동물을 대상으로 크립토크롬을 찾는 실험을 실시했다. 그 결과 갯과 동물과 오랑우탄 등 영장류 일부의 눈에서 청색관에 반응하는 크립토크롬을 찾는데 성공했다. 반면 고양잇과 동물인 고양이, 사자 호랑이에게서는 크립토크롬이 나타나지 않았다. 개를 포함한 포유류 동물에게서 크립토크롬이 발견됐다는 것은 자기장을 감지할 수 있는 지각력이 있다는 것을 뜻한다. 일종의 ‘생체 나침반’으로서, 자기장을 감지해 나침반이 없이도 남쪽과 북쪽을 분간할 수 있다는 것이다. 예컨대 역시 이번 실험을 통해 크립토크롬을 가진 것으로 확인된 여우는 먹이를 잡을 때 단순히 먹이의 움직임 뿐만 아니라 자기장을 파악함으로써 사냥의 성공확률을 높이는 것으로 나타났다. 또 쥐는 빛이 거의 없는 터널에서도 길을 찾는 것이 가능하다. 연구진은 “개를 포함해 일부 포유류 동물이 어두운 곳에서도 방향을 잃지 않고 원하는 지역으로 이동할 수 있는 것은 크립토크롬이라는 생체나침반 덕분이라는 사실을 알게 됐다”고 설명했다. 이어 “크립토크롬이 인간을 포함한 포유류의 망막에서 생체나침반 외에 또 다른 역할을 하는지를 밝혀내는 것이 다음 연구의 과제”라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처’의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports)에서 확인할 수 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

MIT 등 美연구진, 셀誌에 발표 외로움과 관련한 뇌의 특정 부위가 발견됐다고 미국 매사추세츠공과대(MIT)가 최근 발표했다. MIT와 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 등의 과학자들이 참여한 공동 연구진이 우리 인간과 마찬가지로 외로움을 느끼는 동물 가운데 쥐를 대상으로 한 실험에서 위와 같은 부위를 발견했다. 인간은 진화 역사적인 측면에서 먹을 것이나 살 곳을 마련하기 위해 한 개인보다는 집단으로 협동하는 것이 생존에 유리했다. 따라서 우리 몸속에는 공동체 속에서 편안함을 찾으려 하는 본능이 뿌리를 내리고 있어 홀로 고립됐을 때 종종 외로움이나 고통, 비참함을 느끼게 된다. 외로움으로 표현되는 이런 감정과 관련한 뇌 부위는 뇌 뒤쪽에 있는 배측봉선핵(Dorsal Raphe Nucleus, DRN)에 있었다. 이는 등쪽솔기핵이라는 명칭으로도 불린다. 연구진에 따르면, 집단으로 생활한 실험 쥐들은 DRN 뉴런(신경세포)이 활발하지 않았지만 이들이 고립된 상황에 놓이게 되면 DRN 뉴런이 활성화돼 이후 사회적 접촉에 민감해졌다. 또한 고립된 다음 다시 집단에 합류시킨 쥐들에서도 해당 부위의 신경 활동은 급증했다. 즉 한 번 고립됐던 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 훨씬 사교성이 높아져 있었다는 것이다. 이와 함께 연구진은 집단에서 서열이 높은 쥐들이 고립이라는 사회적 변화에 관한 반응성이 높은 것을 확인했다. 이는 사회적 지위가 높을수록 외로움의 영향을 더 받기 쉬울 가능성이 있는 것이라고 연구진은 설명했다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 케이 타이에 MIT 교수는 “집단 안에서의 사회적 경험이 모든 동물 개체에 똑같이 영향을 주는 것은 아니다”며 “지배적인 위치에 있는 쥐는 자신이 속한 사회적 환경을 좋아하지만, 그렇지 못해 매일 괴롭힘을 당하고 있는 쥐는 사회가 그리 즐거운 것이 아니어서 소외감마저 느끼고 있을지도 모른다”고 설명했다. 사실 이번 발견은 우연에 의한 것이었다. 이번 연구에 대표저자로 참여한 질리언 매튜스 MIT 박사는 “약물 남용이 DRN 뉴런에 어떤 영향을 주는지를 연구하던 중 약물을 투여하지 않은 통제군의 쥐를 일정 기간 격리한 뒤에 DRN 활동이 강화되는 것이 발견돼 추가 연구로 DRN 뉴런이 분리 반응하고 있는 것을 확인했었다”고 설명했다. 연구진은 이제 앞으로의 연구에서 DRN 뉴런이 단순히 외로움을 감지하고 있는 것인지 아니면 그 원인이 되는지를 조사하고 DRN 뉴런의 차이가 사회성 수준에 차이를 유발하는지를 탐구할 계획이다. 타이에 교수는 “우리가 아는 한 외로움과 같은 정신적 상태는 뇌세포에서 특정된 것이 이번이 처음이다”면서 “우리는 이 연구를 본격적으로 시작하기 위한 출발점에 도착한 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 최신호에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

깨어 있는 2시간당 1시간씩 수면해야 적정… 적정시간 못 채우면 ‘잠의 양’ 점차 불어나 못 잘 땐 기억력·집중력 저하… 환각까지 “신은 현세에 있어서 여러 가지 근심의 보상으로 우리들에게 희망과 수면을 주었다.”(볼테르, 1694~1778) 겨울에서 봄으로 바뀌는 환절기가 되면 신체가 변화에 적응하지 못해 춘곤증에 빠지기 쉽다. 춘곤증은 환경에 대한 적응 과정이기 때문에 대개 1~2주 지나면 사라지지만, 한 달 이상 지속되는 경우도 있다. ●400만명 불면증… 80%는 1년 이상 지속 가뜩이나 온몸이 나른한데 일상의 스트레스와 불안감이 더해지고, 밤을 대낮처럼 비추는 빛 공해까지 추가되면 현대인들의 불면증과 수면 부족은 한층 심해지기 마련이다. 한 통계에 따르면 국내 불면증 환자는 400만명에 이르며, 이 중 80% 이상은 그 증세가 1년 이상 지속돼 치료가 시급하다고 한다. 많은 사람이 일생의 3분의1 정도의 시간을 잠자면서 보낸다. 잠은 인간이 생명을 유지하고 살아가는 데 필수적이며 삶의 활력소를 제공해 준다. 또 고갈된 신경전달물질을 다시 보충해 활발한 뇌 활동을 대비할 수 있게 해준다. 실제로 편안하고 깊은 잠을 잔 다음날은 상쾌하고 기분 좋게 하루를 시작할 수 있다. 반면 그러지 못한 경우는 신경이 곤두서고 매사에 의욕을 느끼지 못하게 된다. 최근 뇌과학의 발달로 잠이 우리 몸과 뇌에 구체적으로 어떤 영향을 미치는지에 대한 비밀이 속속 드러나고 있지만, 여전히 많은 부분은 수수께끼로 남아 있다. 미국 국립보건원(NIH)에서는 ▲잠을 자다가 여러 번 깨는 경우 ▲아침에 원하는 시간보다 일찍 눈이 뜨이는 경우 ▲일상생활에서 원하지 않을 때 잠에 빠져드는 경우 등을 ‘불면증’ 상태로 규정하고 있다. 적정 수면시간보다 실제 수면시간이 부족할 경우를 ‘수면부족’, ‘수면장애’ 상태로 보고 있다. ●수면 부족 시 스트레스 호르몬 2배 높아져 그렇다면 사람은 얼마나 잠을 안 자고 버틸 수 있을까. 1964년 당시 17세의 고등학생이었던 랜디 가드너가 미국 샌디에이고 과학경시대회에 입상하기 위해 잠 안 자기에 도전해 세운 11일 24분(264시간 24분)이 지금까지 최장 기록이다. 도전을 지켜봤던 수면 전문가 윌리엄 디멘트 스탠퍼드대 의대 교수의 기록에 따르면 가드너는 이틀째부터는 졸음과 피로감 때문에 물체가 흐리게 보이고, 사물의 입체감을 느끼지 못했으며, 사흘째부터는 우울감과 좌절감이 극심해지는 한편 기억력과 집중력이 저하되고 마지막 며칠 동안은 환각과 환청을 듣게 됐다고 한다. 도전이 끝난 뒤 가드너는 14시간 40분을 잤고, 이후 며칠 동안 10시간 30분 이상 잠을 잤다고 한다. 신경과학자들과 내분비 의학자들의 연구에 따르면 잠이 부족한 사람들에게는 스트레스를 받았을 때 분비되는 호르몬인 코르티솔의 양이 보통 사람들보다 2배 이상 높다. 코르티솔의 양이 증가하면 심혈관 압력이 높아져 고혈압 같은 심혈관 질환에 걸릴 가능성이 높아지게 된다. 또 잠을 충분히 못 잘 경우 포도당 내성이 증가해 당뇨와 비만이 발생하기 쉽다는 연구 결과도 있다. 음식을 섭취하면 체내에서는 인슐린이 분비돼 당을 분해해 에너지를 만들어 내는데 포도당 내성이 생길 경우 음식을 먹었을 때 인슐린이 충분히 나오지 않아 혈당이 높아지게 되고, 그런 상태가 지속되면서 당뇨가 생길 수 있다는 것이다. ●수면의 질이 삶의 질에 영향 미쳐 이런 신체적 변화뿐만 아니라 수면 부족은 감정 조절을 어렵게 만들고 상황에 대처하는 능력에 문제를 일으키는 등 정신적인 영향이 더 크다는 연구도 있다. 두려움이나 공포는 위험한 상황이 갑자기 닥쳤을 때 적절히 반응하고 대처할 수 있게 해주는 역할을 하는데, 잠이 부족할 경우 뇌에서 두려움을 처리하는 회로가 오작동을 일으켜 위험한 상황인지 판단하지 못하고 적절한 대응도 하지 못하는 것으로 밝혀졌다. 실제로 1986년 구 소련에서 발생한 체르노빌 원전 폭발 사고나 미국 우주왕복선 챌린저호 폭발 사고 모두 작업자의 수면 부족으로 인한 판단 착오에 상당한 원인이 있는 것으로 밝혀지기도 했다. 일부 수면학자들 중에서는 발명왕 토머스 에디슨이 자주 화를 내고 다른 사람들과의 관계가 좋지 않았던 것은 하루 3~4시간만 자는 등 잠이 충분하지 않았기 때문이라는 분석을 내놓기도 했다. 사람은 깨어 있는 2시간당 약 1시간 정도의 잠이 필요한 것으로 알려져 있다. 이 비율에서 벗어나 잠을 충분히 못 잘 경우, 신체는 다음날 반드시 부족한 잠을 채우려는 속성을 보인다. 학자들은 이를 ‘잠빚’이라고 부르는데 적정 수면시간을 채우지 못하면 빚처럼 쌓여서 잠의 양을 증가시킨다. 예를 들어 2시간짜리 잠빚은 이자까지 붙어 2시간 이상을 자야 풀리게 된다는 것이다. 수면 과학자들은 “잠에 대한 비밀이 아직 완벽하게 풀린 상태는 아니지만, 수면의 질이 삶의 질에 영향을 미친다는 것은 확실한 만큼 적절한 시간 동안 질 좋은 잠을 자도록 노력하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

18~19세기 유럽에서는 프랑스 해부학자 프란츠 J 갈이 창시한 골상학(骨相學)이 유행했다. 골상학은 태어날 때부터 갖고 있는 두개골의 크기와 모양으로 성격, 운명 등 개인의 특성을 알 수 있다고 주장한 사이비 과학이다. 미국 일리노이주립대 어바나-샴페인 캠퍼스 신경과학과 아론 바비 교수팀은 각자의 개성과 뇌의 활용 정도에 따라 뇌의 모양과 구조가 다르다는 연구 결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로 이미지’ 25일자에 발표했다. 골상학은 성격이나 지능이 두개골 모양에 따라 태어날 때부터 결정된다고 보는 반면 이번 연구는 개인의 두뇌 활용과 경험에 따라 뇌의 해부학적 구조가 변할 수 있다는 것을 밝혀냈다는 데 차이가 있다. 뇌 모양의 차이는 기능적 자기공명영상(fMRI) 촬영을 통해서만 구별할 수 있을 정도로 미세하다. 뇌 과학 연구에서 중요한 주제 중 하나가 지적 능력과 외향성·내향성, 남성적·여성적 등 성격 차이가 뇌의 구조와 기능을 어떻게 변화시키는지에 대한 것이다. 연구팀은 518명의 뇌에 대해 fMRI 촬영을 통해 신경섬유 다발, 뇌 백질(白質) 구조, 뇌의 부피, 대뇌 피질 두께 등을 측정했다. 그 결과 뇌의 부피와 모양은 나이에 따라서도 영향을 받지만 개인의 성격과 지능, 우뇌형·좌뇌형 같은 뇌 활용도에 따라 달라질 수 있다는 점을 확인했다. 바비 교수는 “사람마다 뇌를 활용하는 부위가 다르기 때문에 뇌 형태가 달라지는 것”이라고 밝혔다. 운동을 하면 특정 부위의 근육이 발달하는 것과 마찬가지 원리다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 아이들/로버트 D 퍼트넘 지음/정태식 옮김/페이퍼로드/488쪽/2만 2000원 ‘금수저, 은수저, 동수저, 흙수저….’ 우리 사회에 수저론이 강력한 유행어로 자리잡았다. 부의 대물림이란 함축적 의미를 갖는 이 유행어는 계층의 고착화가 단절에 얹힌 희망과 기대의 상실이란 암울한 미래 투영이란 점에서 더 우울하게 들린다. 그 단절의 고착화와 희망 상실은 어떻게 비롯됐을까, 개선의 여지는 없는 것일까. ‘양면 게임 이론’(국가 간 통상이나 외교협상에서 협상 당사국 사이의 이해관계뿐 아니라 국내 관련 집단도 고려해야 한다는 이론)의 주창자이자 저서 ‘나홀로 볼링’으로 유명한 미국 정치학자가 펴낸 ‘우리 아이들’은 지난 반세기 미국에서 진행된 변화를 추적, 아메리칸 드림의 실종을 고발한 ‘미국판 수저론’ 해설서로 읽힌다. 책에서 저자는 지금 사회 변화의 추이를 ‘또 다른 형태의 귀족주의 사회로의 반동적 회귀’로 보고 있다. 미국의 계급적 차이가 단순한 경제력 차이에만 국한되지 않으며 사람이 사람답게 살 수 있는 기회 차원에서의 차별이 심각하다는 것이다. 50년 전 미국 사회에선 조건의 평등이 유효했지만 현재의 미국은 지금 우리 사회에서 자주 회자되는 금수저와 흙수저처럼 기회 격차의 간극이 이미 현실에 스며든 상태로, 더이상 기회의 땅으로서의 모습을 지니지 않고 있다고 못박는다. 책은 저자 자신의 고향 포트클린턴에서 지난 반세기에 걸쳐 진행된 실상의 비교에서부터 시작한다. “1950년대의 포트클린턴에서 사회경제적 계급은 백인이나 흑인 어느 인종의 아이들에게 있어서든, 21세기에서 나타나는 것처럼 그렇게 감당할 수 없을 정도의 장벽이 아니었다. 비교해 보면 1959년도 졸업반 구성원의 자녀들은 평균계으로 그들 부모를 넘어서는 교육적 진전을 경험하지 못했다. 1959년 졸업반 구성원 대부분을 상층부로 이끌었던 에스컬레이터는 그들의 아이들이 탑승할 차례가 되자 돌연 멈춰 섰던 것이다.” 미국의 동서부를 넘나들며 훑어낸 현장 실태와 인터뷰를 통해 저자가 정리한 부의 고착과 희망 상실은 이렇게 압축된다. “1950년대 미국 사회에서 작용했던 계급 이동의 사다리가 사라졌으며 그런 현상이 가족과 양육, 학교 교육, 공동체에서 심각하게 고착화되어 가고 있다.” 저자에 따르면 현대 사회에서 가난한 아이와 부자 아이는 그저 출발선상이 조금 다른 게 아니라 완전히 다른 세계에서 다른 삶을 살아가고 있다. 성공적인 사업가 부모를 둔 아이는 많은 선택권을 손에 쥐고 미래를 자신 있게 바라본다. 그런 반면 매일 힘겹게 하루 벌어 하루 먹고사는 집에서 태어난 아이는 인생이 계속 내리막길을 타면서 모든 것이 망가지는 걸 두려워하며 살아가고 있다는 것이다. 특히 그 커다란 차이는 아이들의 성격, 능력이 아니라 부모의 교육, 소득, 사회적 계급으로 정해진 것이며 빈부 격차의 확대는 부유층 가정과 빈곤층 가정을 주거나 생활, 교육 등 모든 공간에서 분리시켰다고 말한다. 심지어 빈부에 따른 격차가 아이들의 뇌 성장과 발달에도 직접적인 영향을 끼친다고까지 설명하고 있다. 책의 특장은 그 불평등과 상실의 고발에 멈추지 않고 개선의 방편들을 하루빨리 실천해야 한다고 다그치고 있다는 점이다. 그리고 그 실천의 이유로 “미국의 가난한 아이들의 운명은 우리의 경제, 민주주의, 그리고 우리의 가치에 광범위한 영향을 미치고 있기 때문”이라고 들고 있다. 그래서 즉각 취할 수 있는 일로 유료 과외활동 종식을 비롯해 특별 지원금 지급이나 멘토링 프로그램 같은 방법들을 강력하게 제안하고 있다. “지난 50년을 거치면서 미국인들이 상실한 가장 소중한 가치는 ‘우리 아이들’에 대해 지녔던 인식과 의미”라고 갈파한 저자는 이제 무엇보다 ‘우리 아이들’이란 인식이 우선 돼야 한다고 쓰고 있다. 옮긴 이가 후기에 적었듯이 “우리 아이들이라는 잃어버린 의식이 회복될 때 나의 아이들만이 아니라 모든 아이들을 위해 더 많은 세금도 기꺼이 낼 수 있을 것이기에 모든 아이들이 우리 미래의 일부라고 생각하게 된다”는 것이다. 저자는 우리가 이웃을 돌봐야 한다는 깊은 도덕적 의무를 상기시킨 프란치스코 교황의 강론을 이렇게 인용한다. “우리는 가난한 이의 부르짖음에 공감하지 못하고, 다른 사람의 고통에 울어주지 못하고, 그들을 도울 필요성을 느끼지 못하게 되었습니다. 마치 이 모든 일이 우리의 책임이 아니라, 누군가 다른 사람의 책임인 것처럼 말입니다. 젊은이들은 정말로 우리 인류의 미래입니다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

우리나라 국민 4명 중 1명은 평생 한 번 이상 우울과 불안 등 정신질환을 경험한다. 보건복지부의 2011년 정신질환실태 역학조사에 따르면 24.7%가 불안, 기분장애, 알코올 사용 장애, 정신병적 장애를 겪은 것으로 나타났다. 그러나 꾸준히 병원 치료를 받은 사람은 이들 가운데 15.3%에 불과하다. 지난해 우리나라 우울증 환자 수는 60만 1152명으로, 처음 60만명을 넘어섰으며, 보건복지부 중앙심리부검센터가 2012~2015년에 자살한 121명을 심리부검한 결과 10명 중 9명(88.4%)은 생전 우울 장애 등 정신건강에 문제가 있었다. 우울증은 병원 치료만 받아도 80% 이상 회복할 수 있는 정신질환이다. 하지만 대부분 사람은 병원을 찾는 것조차 꺼린다. 정신질환에 대한 오해와 진실을 문답으로 풀었다. Q.정신질환은 고칠 수 없나. A.대부분 정신질환은 뇌 신경세포 사이의 신경전달물질이 지나치게 많이 또는 적게 분비돼 뇌 기능에 변화가 일어나 생각과 감정, 행동에 문제가 생긴 것이다. 따라서 약물치료와 정신치료로 증상을 호전시킬 수 있다. 최근에는 부작용이 적으면서 약효가 뛰어난 약물이 개발돼 치료가 쉬워졌다. Q.정신과 약을 먹으면 지능이 떨어지나. A.항우울제, 항정신병 약물, 기분안정제, 항불안제 등의 정신과 약을 복용하면 간혹 약간 졸리거나 낮 동안 머리가 맑지 않은 느낌이 들 수 있다. 하지만 이는 약의 진정작용 때문으로, 적정량을 복용하면 점차 적응되며 부작용도 사라진다. 약물을 복용해 지능이 떨어지거나 신경에 문제가 생기진 않는다. Q.정신과 약을 먹으면 중독되나. A.대부분 정신과 약물은 중독성이 없다. 일부 중독성이 있는 수면제나 안정제 등도 전문의의 처방에 따라 내성이 생기지 않도록 용량을 조절해 가며 복용하면 중독성을 최소화할 수 있다. Q.정신질환을 치료하려면 비용이 많이 든다는데. Q.건강보험 가입자가 우울증으로 처음 진료를 받으면 대략 6만~8만원(본인부담금)이 든다. 사용하는 약물이나 면담시간 횟수에 따라 비용은 달라진다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

MIT 등 美연구진, 셀誌에 발표 외로움과 관련한 뇌의 특정 부위가 발견됐다고 미국 매사추세츠공과대(MIT)가 11일(현지시간) 발표했다. MIT와 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 등의 과학자들이 참여한 공동 연구진이 우리 인간과 마찬가지로 외로움을 느끼는 동물 가운데 쥐를 대상으로 한 실험에서 위와 같은 부위를 발견했다. 인간은 진화 역사적인 측면에서 먹을 것이나 살 곳을 마련하기 위해 한 개인보다는 집단으로 협동하는 것이 생존에 유리했다. 따라서 우리 몸속에는 공동체 속에서 편안함을 찾으려 하는 본능이 뿌리를 내리고 있어 홀로 고립됐을 때 종종 외로움이나 고통, 비참함을 느끼게 된다. 외로움으로 표현되는 이런 감정과 관련한 뇌 부위는 뇌 뒤쪽에 있는 배측봉선핵(Dorsal Raphe Nucleus, DRN)에 있었다. 이는 등쪽솔기핵이라는 명칭으로도 불린다. 연구진에 따르면, 집단으로 생활한 실험 쥐들은 DRN 뉴런(신경세포)이 활발하지 않았지만 이들이 고립된 상황에 놓이게 되면 DRN 뉴런이 활성화돼 이후 사회적 접촉에 민감해졌다. 또한 고립된 다음 다시 집단에 합류시킨 쥐들에서도 해당 부위의 신경 활동은 급증했다. 즉 한 번 고립됐던 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 훨씬 사교성이 높아져 있었다는 것이다. 이와 함께 연구진은 집단에서 서열이 높은 쥐들이 고립이라는 사회적 변화에 관한 반응성이 높은 것을 확인했다. 이는 사회적 지위가 높을수록 외로움의 영향을 더 받기 쉬울 가능성이 있는 것이라고 연구진은 설명했다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 케이 타이에 MIT 교수는 “집단 안에서의 사회적 경험이 모든 동물 개체에 똑같이 영향을 주는 것은 아니다”며 “지배적인 위치에 있는 쥐는 자신이 속한 사회적 환경을 좋아하지만, 그렇지 못해 매일 괴롭힘을 당하고 있는 쥐는 사회가 그리 즐거운 것이 아니어서 소외감마저 느끼고 있을지도 모른다”고 설명했다. 특히 이번 발견은 우연에 의한 것이었다. 이번 연구에 대표저자로 참여한 질리언 매튜스 MIT 박사는 “약물 남용이 DRN 뉴런에 어떤 영향을 주는지를 연구하던 중 약물을 투여하지 않은 통제군의 쥐를 일정 기간 격리한 뒤에 DRN 활동이 강화되는 것이 발견돼 추가 연구로 DRN 뉴런이 분리 반응하고 있는 것을 확인했었다”고 설명했다. 연구진은 이제 앞으로의 연구에서 DRN 뉴런이 단순히 외로움을 감지하고 있는 것인지 아니면 그 원인이 되는지를 조사하고 DRN 뉴런의 차이가 사회성 수준에 차이를 유발하는지를 탐구할 계획이다. 타이에 교수는 “우리가 아는 한 외로움과 같은 정신적 상태는 뇌세포에서 특정된 것이 이번이 처음이다”면서 “우리는 이 연구를 본격적으로 시작하기 위한 출발점에 도착한 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 최신호(2월11일자)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

개를 포함한 일부 포유류 동물들이 철새처럼 ‘뇌 나침반’을 가졌다는 내용의 연구결과가 발표됐다. 독일 막스플랑크연구소의 연구에 따르면 개의 눈에는 일명 크립토크롬(cryptocrome)이라는 단백질이 존재하며, 이를 통해 빛과 자기장의 변화를 파악할 수 있다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 크립토크롬은 철새의 망막에서 주로 발견되는 것으로, 철새는 이를 이용해 해질녘 지구 자기장을 파악하고 길을 찾는다. 그중 조류의 크립토크롬1a(cryptocrome 1a)는 주로 햇빛에 많이 포함된 청색광에 반응하며, 동물의 24시간 주기 리듬을 제어하는데 활용되기도 한다. 연구진은 90종의 포유류 동물을 대상으로 크립토크롬을 찾는 실험을 실시했다. 그 결과 갯과 동물과 오랑우탄 등 영장류 일부의 눈에서 청색관에 반응하는 크립토크롬을 찾는데 성공했다. 반면 고양잇과 동물인 고양이, 사자 호랑이에게서는 크립토크롬이 나타나지 않았다. 개를 포함한 포유류 동물에게서 크립토크롬이 발견됐다는 것은 자기장을 감지할 수 있는 지각력이 있다는 것을 뜻한다. 일종의 ‘생체 나침반’으로서, 자기장을 감지해 나침반이 없이도 남쪽과 북쪽을 분간할 수 있다는 것이다. 예컨대 역시 이번 실험을 통해 크립토크롬을 가진 것으로 확인된 여우는 먹이를 잡을 때 단순히 먹이의 움직임 뿐만 아니라 자기장을 파악함으로써 사냥의 성공확률을 높이는 것으로 나타났다. 또 쥐는 빛이 거의 없는 터널에서도 길을 찾는 것이 가능하다. 연구진은 “개를 포함해 일부 포유류 동물이 어두운 곳에서도 방향을 잃지 않고 원하는 지역으로 이동할 수 있는 것은 크립토크롬이라는 생체나침반 덕분이라는 사실을 알게 됐다”고 설명했다. 이어 “크립토크롬이 인간을 포함한 포유류의 망막에서 생체나침반 외에 또 다른 역할을 하는지를 밝혀내는 것이 다음 연구의 과제”라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처’의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports)에서 확인할 수 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr