당뇨부터 치매까지 모든 질병을 예방하려면 8시간은 자야한다고들 말한다. 그런데 만일 당신이 이처럼 수면 시간을 지키고 있어도 양질의 수면을 취하지 못하면 모든 노력은 헛수고라는 것을 보여주는 연구 결과가 나왔다. 영국 로체스터대 의학센터(URMC) 교수인 마이켄 네데르고르 박사가 이끄는 국제 연구진이 쥐 실험 연구를 통해 수면 시간은 적지만 양질의 수면을 취한 실험군이 오랫동안 뒤척인 대조군보다 치매에 걸릴 가능성이 작다는 것을 보여줬다. 연구에 책임저자로 참여한 네데르고르 박사는 “수면은 뇌 노폐물을 제거하는 체계가 제기능을 하는 데 매우 중요한데 이 연구는 깊은 수면을 취할수록 좋다는 것을 보여준다”며 “결과는 또 수면의 질적 부족이 알츠하이머병 등 치매 발병을 유발할 수 있다는 증거를 더한다”고 설명했다. 특히 연구는 네데르고르 박사가 지난 2012년 발견한 ‘글림프계’를 바탕으로 한 수면 과학의 중대한 발전을 이끌었다. 글림프계는 우리가 자는 동안 뇌에서 노폐물을 제거하는 독특한 과정으로, 뇌 조직을 통해 뇌척수액(CSF)을 펌프질해 노폐물을 씻어내는 일종의 배수계다. 이후 박사는 글림프계가 우리가 자는 동안 주로 작동한다는 점도 알아냈다. 이런 발견은 수면 연구와 치매 연구가 밀접한 관계가 있음을 제기했다. 이미 우리는 뇌 속 노폐물인 ‘플라크’가 치매의 씨앗이 된다는 것을 잘 안다. 네데르고르 박사는 연구를 통해 수면이 질적으로 부족하면 뇌 노폐물을 처리하는 기능이 약해져 플라크가 쌓여 치매를 유발할 수 있음을 시사한다. 이런 이론은 과학자들 사이에서 수면 연구의 붐을 일으켰다. 수면에는 비렘수면과 렘수면이 있다. 렘수면은 몸은 자고 있으나 뇌는 깨어있는 상태로 수면 중 다양한 시점에서 한 번에 10분 정도 지속한다. 이때 생생한 꿈을 경험하거나 심박수가 빨라진다. 반면 비렘수면은 간신히 잠들어 쉽게 깨는 첫번째와 우리가 경험하는 가장 깊은 수면인 두번째가 존재한다. 그런데 연구에서는 네데르고르 박사와 동료들은 이런 깊은 비렘수면이 글림프계가 제기능을 하는 데 최적이라는 것을 발견했다. 연구를 위해 연구진은 마취제를 여섯 가지 유형으로 조합해 쥐들을 대상으로 실험했다. 이들 쥐가 진정 상태에 있는 동안 연구진은 뇌의 전기적 활동과 심혈관계 활동, 그리고 글림프계 기능을 추적했다. 연구진은 케타민과 자일라진을 조합한 이들 마취제가 깊은 비렘수면과 연관성이 있는 뇌의 느리고 꾸준한 전기적 활동량과 느린 심박수를 가장 밀접하게 모방하는 것을 발견했다. 그리고 약물을 투여한 쥐의 뇌에서 나타난 전기적 활동은 글림프계의 제기능에 최적화돼 있는 것으로 확인됐다. 연구는 또 수면과 노화, 그리고 알츠하이머병 사이의 연관성을 더욱 강화했다. 나이가 들면 지속해서 깊은 비렘수면을 취하기가 더욱 어려워진다고 알려졌는데 이 연구는 글림프계가 제기능을 하는 데 깊은 비렘수면이 중요하다는 것을 강조한다. 연구진은 이번 결과는 수면 능력을 강화함으로써 글림프계를 제어할 수 있다는 것은 물론 잠재적으로 치매 위험이 있는 사람들이 수면 치료를 받거나 수면의 질을 높이기 위한 다른 방법을 시도할 수도 있다고 말했다. 또 연구는 나이든 환자들이 수술 뒤 종종 겪는 인지 장애를 조명하고 이 문제를 피하기 위해 쓸 마취제의 종류를 제시한다고 말했다. 이어 이번 연구에서는 느린 뇌 활동을 유도하지 않는 마취제에 노출된 쥐는 글림프계의 활동이 감소했다고 덧붙였다. 연구에 공동저자로 참여한 덴마크 코펜하겐대학의 투오마스 릴리우스 박사는 “인지장애는 마취와 수술의 주된 문제점이 되고 있다”면서 “수술을 받은 나이든 환자의 상당수가 섬망증을 겪거나 인지장애가 새로 생기거나 악화한다”고 설명했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 사이언스 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호에 실렸다. 사진=아이클릭아트 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

류머티스 관절염, 패혈증, 루푸스, 아토피성 피부염, 천식…. 이것들은 우리 몸을 보호해야 할 면역시스템이 스스로를 공격하면서 염증을 유발하면서 나타나는 질병이다. 자가면역질환은 면역기능의 오작동으로 관절이나 피부, 근육, 심장 등 인체 모든 부위에서 나타날 수 있는 질병으로 종류가 셀 수 없을 정도로 다양하다. 문제는 자가면역질환을 일으키는 원인으로 유전적 요인, 환경적 요인 등이 복합적으로 작용하기 때문이라고 보고 있지만 면역체계 오작동 원인에 대해서는 아직 명확하게 밝혀내지 못하고 있다. 국내 연구진이 자가면역질환이 발생하는 원인 중 하나로 ‘방관자T세포’ 역할을 밝혀냈다. 한양대 생명과학과 최제민 교수팀은 체내에 병원균이 침입했을 때 반응하지 않는 면역세포인 ‘방관자 T세포’가 자가면역질환의 핵심 원인이라는 사실을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다.우리 몸 속에는 10억~100억개 가량의 T세포 클론이 있다. 병원균이 침투했을 때 T세포는 병원균을 몰아내기 위해 반응하지만 항원 특이적으로 반응하는 T세포를 제외한 나머지 대부분은 면역세포에 적극적으로 참여하지 않는 것으로 알려져 있다. 이렇게 항원에 반응하지 않는 T세포를 ‘방관자T세포’라고 한다. 연구팀은 뇌, 척수, 시신경을 포함한 중추신경계에 발생하는 만성 신경면역계질환인 다발성경화증을 유발시킨 생쥐를 이용해 실험한 결과 인터루킨-1베타, 인터루킨-23이라는 신호물질에 의해 방관자T세포가 활성화된다는 사실을 발견했다. 이렇게 활성화된 방관자T세포는 척수 조직으로 이동해 또 다른 신호물질을 분비해 중추신경계 손상을 일으키고 다발성 경화증의 발병과 진행에 관여한다는 설명이다.이름과 달리 방관자T세포는 면역반응을 방관하는 것이 아니라 오히려 자신의 몸을 공격하는 자가면역반응에 적극 참여한다는 것이다. 최제민 교수는 “이번 연구는 항원반응에 관련이 없는 것으로 알려졌던 방관자T세포의 자가면역질환에서의 역할과 메커니즘을 새롭게 밝혀냈다는데 큰 의미가 있다”며 “방관자T세포 기능 조절을 통한 새로운 개념의 자가면역질환 치료제 개발에 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 유전자 편집 아기가 중국에서 태어난 사실이 공개되면서 큰 파문을 낳았는데, 에이즈에 대한 면역을 가진 쌍둥이 아기들의 뇌도 월등히 뛰어날 것이라고 미국 연구진들이 밝혔다. 허젠쿠이(賀建奎·34) 중국 남방과기대 교수는 지난해 11월 유튜브를 통해 유전자 편집 아기를 출산했다고 밝혔다. 국제인류유전자편집회의에 앞서 유전자 편집으로 태어난 쌍둥이 여아 루루와 나나의 출생 사실을 인터넷으로 밝힌 허 교수는 세계 및 중국 과학계의 비판과 함께 당국의 조사를 받아야만 했다. 유전자 편집 아기 출산 실험에 대해서 몰랐다고 밝힌 광둥성 정부와 남방과기대는 허 교수를 해고했다. 중국 정부는 2003년 생식 목적의 유전자 편집 사용을 불법으로 규정했으며 규정을 위반한 허 교수가 사형에 처해질 수 있다는 중국 언론의 전망도 있다.미 매사추세츠공대(MIT)에서 발행하는 잡지인 ‘MIT 테크놀로지 리뷰’는 지난 21일 기사에서 “중국에서 유전자 편집으로 태어난 쌍둥이가 에이즈에 대한 면역을 갖췄을 뿐 아니라 배우고 기억하는 능력도 향상됐을 것”이라고 전했다. 중국의 유전자 편집 아기는 에이즈에 대한 면역을 위해 CCR5란 유전자를 수정했는데 새로운 연구에 따르면 같은 유전자를 제거한 쥐 실험에서 쥐들의 지능이 높아진 것으로 나타났다는 것이다. 알치노 실바 미 캘리포니아주립대(UCLA) 신경생리학자는 “CCR5 유전자는 새로운 신경망을 형성하는 뇌의 능력과 밀접한 관련이 있다는 것을 발견했다”며 “중국 유전자 편집 쌍둥이들의 인지 능력을 정확히 예측하기는 어렵지만 학교에서 뛰어난 능력을 발휘할 것으로 보인다”고 설명했다. 자연적으로 CCR5 유전자가 없는 사람들은 뇌졸중에서 빨리 회복된다는 연구 결과도 있다. 허 교수가 유전자 편집 아기를 출산하자 언젠가 지능이 뛰어난 초인류를 만드는 데 미국보다 중국이 먼저 유전자 편집 기술을 사용할 것이란 우려가 제기됐다. 허 교수가 에이즈 면역력뿐 아니라 쌍둥이들의 지능 향상을 염두에 두고 유전자 편집 기술을 실험했다는 증거는 아직 없다. 미 스탠퍼드대에서 유학한 허 교수와 접촉했던 미국의 연구진들은 허 교수가 뇌 인지 능력 향상까지는 접근하지 않았다고 주장했다. 허 교수는 지난해 11월 홍콩서 열린 국제인류유전자편집회의에서 관련 질문을 받고 “CCR5 유전자 편집이 뇌의 능력을 향상시킬 수 있다는 논문을 읽었지만 더 많은 검증이 필요하다고 생각한다”며 “유전자 편집이 인간의 능력 향상에 사용되는 것은 반대한다”고 말했다. 베이징 윤창수 특파원 geo@seoul.co.kr

아인슈타인은 왜 양말을 신지 않았을까/크리스티안 안코비치 지음/이기숙 옮김/문학동네/384쪽/1만 5500원 ‘정신은 신체 없이도 훌륭하게 유지되며 자신과 세계에 대해 혼자 사유할 수 있는 능력을 갖고 있다.’ 프랑스 철학자 르네 데카르트의 이 주장은 오랫동안 사람들의 인식을 지배했다. ‘나는 생각한다. 그러므로 존재한다’는 명제의 바탕이기도 하다. 하지만 ‘정신은 신체가 없어도 가능하다’는 ‘뇌 중심적 자아상’은 거의 퇴색했다. 거꾸로 ‘건강한 정신은 건강한 육체에 깃든다’는 식의 주장이 더 설득력을 얻고 있다. 이 책도 뇌가 몸과 사고를 지배한다는 뇌 우위설(說)을 각종 실험과 문헌을 들어 조목조목 뒤집는다. ‘천재 중의 천재’라는 알베르트 아인슈타인이 대표적인 전복의 사례다. 아인슈타인 사후 학계는 빼어난 천재성과 창의력을 규명하기 위해 그의 뇌를 세밀히 연구해 왔다. 하지만 놀랍게도 지금까지 발견된 특별한 구석은 없다. 오히려 평범한 남자의 뇌보다 145g 정도 가벼웠다. 저자는 몸과 일상생활 중심의 아인슈타인을 파고든다. 아무렇게나 입는 옷과 항상 에부수수한 머리, 그리고 거의 신지 않는 양말…. 아인슈타인의 천재성은 특별한 뇌가 아니라 관습과 틀에 매이지 않는 자유로움에서 찾아진다는 것이다. ‘아인슈타인의 양말’이 아니더라도 몸 자세와 환경이 정신을 좌우함은 여러 실험을 통해 굳어진 사실이다. 오른손을 오므려 주먹을 쥐거나 잠깐 산책하면 새로운 것을 더 쉽게 배우고 아이들에게 책을 읽어줄 때 손짓, 몸짓을 분명하게 해주면 말을 더 빨리 배운다. 천장이 높은 공간에서 일하면 더 창의적인 사고가 가능하며 따뜻한 음료가 든 찻잔을 들고 대화를 나누면 서로의 호감도가 금방 올라간다. ‘사소하지 않은 행동들의 결코 사소하지 않은 힘’이라는 책의 부제 그대로 창의력, 사고력을 포함한 모든 감정과 기분은 머리와 마음이 아니라 몸의 문제다. 과대평가된 머리와 과소평가된 몸을 파헤친 저자는 선승의 화두 같은 말을 던진다. “모든 것은 모든 것과 연관을 맺고 있다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

미국 전역에 ‘좀비사슴병’ 공포가 확산하고 있다. 특히 인간에게 전염 가능성이 제기되면서 공포의 크기는 더욱 커지고 있다. 더힐은 17일(현지시간) 미네소타주립대 전염병 연구·정책센터 책임자 마이클 오스터홈 교수가 이날 열린 미네소타주 의회 청문회에서 좀비사슴병과 관련해 “인간 전염 사례 가능성이 상당하며, 이는 일부 지역이 아니라 전국적인 사건이 될 수 있다”고 경고했다고 전했다. 야생사슴과 엘크, 말코손바닥사슴 등에서 발견된 ‘좀비사슴병’은 만성소모성질환(CWD)으로, 뇌와 척수에 영향을 미쳐 균형감각을 잃게 하고 종국적으로는 죽음에 이르게 한다. 사슴광우병이라고도 불린다. 미 질병통제예방센터는 아직 이 병의 인간 발병 사례를 발표한 적이 없지만, 감염된 사슴 고기를 섭취하면 인간에게 전염될 수 있다고 경고하고 있다. 현재까지 일리노이주와 위스콘신주, 미네소타주 등 중서부 지역을 비롯해 로키 산맥 인근 미 서부 지역 등 미국 내 24개 주에서 CWD에 감염된 사슴 사례가 보고됐다. 오스터홈 교수는 “감염된 사슴 고기가 가공처리 공장에 유입될 가능성도 배재할 수 없다”면서“이는 최악의 악몽이 될 것”이라고 주장했다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

사랑하는 사람과 가족의 기억이 머리에서 지워지는 것만큼이나 끔찍한 일은 없다. 그래서 알츠하이머와 같은 질환은 현대인이 가장 두려워하는 존재가 됐다. 이러한 질환으로 고통받고 있거나, 이를 두려워하는 사람들에게 희소식이 될만한 연구결과가 발표됐다. 캐나다 토론토에 있는 중독과 정신건상센터 연구진은 불안과 불면증 치료에 흔히 처방되는 중추신경 억제 계열의 약물인 벤조디아제핀 계열의 약을 재분석한 뒤, 손상된 뇌세포에만 집중적으로 작용하는 새로운 화합물을 제작했다. 이후 이 약물을 기억력 감퇴 증상을 보이는 실험용 쥐에게 투약한 결과, 인지능력이 최대 80%까지 증가하는 것을 확인했다. 또 다른 실험에서는 역시 기억력 감퇴 증상을 보이는 실험용 쥐에게 해당 약물을 투입한 뒤 미로를 빠져나오게 하는 능력을 테스트 한 결과, 약물을 투여한 지 불과 30분 만에 미로의 출구를 기억하는 능력이 정상 쥐의 수준으로 돌아온 것을 확인했다. 연구진은 “이번에 개발된 약은 알츠하이머의 초기 단계에서 나타나는 경도인지장애에 대한 잠재적 치료법이 될 수 있을 것으로 희망한다”면서 “이러한 치료법은 노화된 쥐에서 더 긍정적으로 작용한다는 사실이 확인됐다”고 말했다. 이어 “현재 우울증이나 다른 정신질환 및 노화로 인한 기억상실과 인지능력 장애 증상을 치료한 약물은 존재하지 않는다”면서 “우리는 2년 이내에 우울증이 있는 성인을 대상으로 한 임상시험을 실시할 것이며, 그 이후에 노년층을 대상으로 시험을 확대할 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 미국 현지시간으로 14일 워싱턴DC에서 열린 미국과학진흥회(AAAS) 연례행사에서 발표됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

러닝타임 112분 중 대사는 고작 한두마디쯤. 그 외에 내뱉는 말은 ‘우어어어어’ 신음 소리가 전부다. 그럼에도 보는 사람의 눈길을 단박에 끈다. 영화 ‘기묘한 가족’(이민재 감독)에서 사람 말 알아듣는 좀비인 ‘쫑비’를 연기한 배우 정가람(26) 이야기다. 정가람은 정재영, 김남길, 엄지원, 박인환 등 이 영화를 이끄는 베테랑 배우들 사이에서 그들 못지 않은 존재감을 발휘한다. 코미디 영화 ‘기묘한 가족’은 조용하고 평화로운 충청도 시골 마을에 좀비(정가람)가 나타나면서 주유소집 가족이 겪게 되는 소동을 그렸다. 좀비 자체에 대해 아예 모르는 한 마을에 불시착한 쫑비가 아무리 시체처럼 걸어다녀도 사람들은 동네 바보나 거지 쯤으로 여긴다. 주유소집 삼남매의 아버지인 만덕(박인환)이 쫑비에게 머리를 물린 뒤 회춘을 하게 되면서부터 이 가족들이 쫑비를 이용해 새로운 사업을 시작하게 된다는 게 영화의 골자다. 쫑비가 망해가는 주유소집의 ‘히든카드’가 된 셈이다. 최근 서울 종로구 팔판동에서 마주한 정가람은 “시나리오를 읽었을 때 어디로 튈 지 모르는 재미있는 이야기가 이어지는데다 ‘쫑비’는 흔치 않은 역할이어서 작품에 참여하지 않을 이유가 없었다”면서 “사람이었다가 한 순간에 텅 비어버린 좀비가 한 가족을 만나면서 무언가를 채워나가는 모습을 표현하려고 했다”고 말했다. ‘쫑비’는 기존에 우리가 알고 있는 좀비와는 확연히 다르다. 무슨 생각을 하는지 알 수 없는 얼빠진 얼굴로 홀로 동네를 배회하는 모습은 좀비라기보다는 허약한 동네 청년 같다. 사람보다 사람의 뇌를 닮은 양배추를, 피보다는 케첩을 좋아하는 식성도 유별나다. 정가람은 “여러 영화를 보면서 좀비들이 걷는 모습이나 좀비들이 어떻게 몸의 균형을 잡는지 움직임을 3개월간 연구했다”면서 “다른 좀비와 다르게 혼자 다니다보니 과장돼 보이지 않게 움직임을 최소화했다”고 설명했다. 생양배추를 씹어먹는 장면이 많아서 처음에는 고생도 많았다고. 그는 “촬영 내내 한 트럭이라고 할 정도로 많은 양배추를 먹었다”면서 “주먹으로 내려쳐도 잘 부서지지 않을 만큼 단단해서 처음에는 턱이 많이 아팠는데 나중에는 잇몸이 튼튼해지는 느낌이었다”며 웃었다. 정가람은 충청도 보은에서 이번 작품을 촬영하면서 배우들끼리 허물없이 지낸 까닭에 진짜 가족이 된 느낌이었다고 했다. “매일 함께 밥 먹고 차 마시면서 시간을 보내다보니 저희끼리 농담삼아 ‘기묘한 가족2’도 나오는 거 아니냐는 이야기를 나누기도 했어요. 쫑비도 주유소집 가족의 한 일원이 되었으니 또 다른 이야기가 벌어질 것 같은 생각이 들어서요(웃음).” 2012년에 데뷔한 정가람은 영화 ‘4등’(2016), ‘시인의 사랑’(2017), ‘독전’(2018) 등에서 안정감 있는 연기로 깊은 인상을 남겼다. “어떤 것이든 다 해보고 싶다”는 정가람의 포부는 다부졌다. “모든 가능성을 열어놓고 뭐든지 다 해보는 게 목표라면 목표입니다. 여러 가지를 경험해볼 수 있다는 것 자체만으로도 배우는 참 매력적이고 즐거운 것 같아요. 그만큼 어렵지만요. 100m 달리기가 아니라 42.195㎞ 마라톤과 같이 꾸준히 열심히 하는 배우가 되고 싶습니다.” 조희선 기자 hsncho@seoul.co.kr

사랑하는 사람과 가족의 기억이 머리에서 지워지는 것만큼이나 끔찍한 일은 없다. 그래서 알츠하이머와 같은 질환은 현대인이 가장 두려워하는 존재가 됐다. 이러한 질환으로 고통받고 있거나, 이를 두려워하는 사람들에게 희소식이 될만한 연구결과가 발표됐다. 캐나다 토론토에 있는 중독과 정신건상센터 연구진은 불안과 불면증 치료에 흔히 처방되는 중추신경 억제 계열의 약물인 벤조디아제핀 계열의 약을 재분석한 뒤, 손상된 뇌세포에만 집중적으로 작용하는 새로운 화합물을 제작했다. 이후 이 약물을 기억력 감퇴 증상을 보이는 실험용 쥐에게 투약한 결과, 인지능력이 최대 80%까지 증가하는 것을 확인했다. 또 다른 실험에서는 역시 기억력 감퇴 증상을 보이는 실험용 쥐에게 해당 약물을 투입한 뒤 미로를 빠져나오게 하는 능력을 테스트 한 결과, 약물을 투여한 지 불과 30분 만에 미로의 출구를 기억하는 능력이 정상 쥐의 수준으로 돌아온 것을 확인했다. 연구진은 “이번에 개발된 약은 알츠하이머의 초기 단계에서 나타나는 경도인지장애에 대한 잠재적 치료법이 될 수 있을 것으로 희망한다”면서 “이러한 치료법은 노화된 쥐에서 더 긍정적으로 작용한다는 사실이 확인됐다”고 말했다. 이어 “현재 우울증이나 다른 정신질환 및 노화로 인한 기억상실과 인지능력 장애 증상을 치료한 약물은 존재하지 않는다”면서 “우리는 2년 이내에 우울증이 있는 성인을 대상으로 한 임상시험을 실시할 것이며, 그 이후에 노년층을 대상으로 시험을 확대할 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 미국 현지시간으로 14일 워싱턴DC에서 열린 미국과학진흥회(AAAS) 연례행사에서 발표됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우울증 환자의 뇌의 노화가 우울증에 걸리지 않은 사람보다 10년 일찍 시작한다는 연구결과가 나왔다.미국 예일대학 의대의 이리나 에스털리스 신경과학 교수 연구팀은 뇌의 노화를 10년 앞당길 수 있다는 연구결과를 워싱턴에서 열리고 있는 미국 과학진흥협회 연례회의에서 발표했다. 연구진은 만성 우울증 환자 10명(평균연령 40세)과 우울증에 걸리지 않은 사람(평균연령 36세)을 대상으로 뇌의 인지기능과 밀접한 연관이 있는 신경세포의 신호전달 통로 시냅스의 밀도를 양전자 방출 단층촬영(PET)으로 측정했다. 시냅스는 신호전달 통로로 시냅스가 얼마나 많고 강한지가 인지기능에 영향을 미친다. 연구진은 시냅스 밀도가 뇌 인지기능의 노화 정도를 나타낸다고 봤다. 조사를 한 결과 우울증 환자는 시냅스의 밀도가 우울증에 걸리지 않은 사람보다 2~3% 낮은 것으로 나타났다. 이 차이는 우울증 환자의 시냅스가 우울증에 걸리지 않은 사람보다 10년 일찍 엷어지기 시작하는 것이라고 연구진은 설명했다. 시냅스 밀도가 낮을수록 우울증의 증상은 더 심하게 나타난다는 사실도 밝혀졌다. 이 결과는 여성이 남성보다 우울증 유병률이 2배 많고 남성보다 알츠하이머 치매 위험이 3배 높은 이유를 찾아내는 데도 도움이 될 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 연구팀은 앞으로 많은 우울증 환자를 대상으로 장기간에 걸쳐 대규모 연구를 진행할 계획이다. 신형철 기자 hsdori@seoul.co.kr

성기능 개선치료제로 잘 알려진 ‘비아그라’는 심혈관질환 치료제를 개발하던 중 발견된 일종의 부작용 때문에 탄생한 약이다. 신약개발 과정에서는 이렇듯 원래 개발목적과는 전혀 다른 약물이 개발되는 경우가 잦다. 국내 연구진이 고지혈증 치료제가 암치료에도 도움을 준다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 한국원자력의학원 김진수 박사팀은 고지혈증 치료제를 항암제와 병행 사용할 경우 항암치료 중 나타나는 대표적인 부작용 중 하나인 인지기능 저하를 막을 수 있을 뿐만 아니라 암 치료효과도 높일 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘임상의학’ 11일자에 실렸다. 고지혈증 치료제는 나쁜 콜레스테롤이라고 불리는 체내 LDL 수치를 낮춰주는 역할을 한다. LDL을 낮춰 심혈관계 질환을 예방하는 효과도 입증됐다. 이번 연구는 콜레스테롤 축적이 직접적 원인이 되는 심혈관계 질환 이외의 질병에도 도움이 된다는 사실을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 암을 유발시킨 생쥐에게 암 표적치료제인 ‘트라스투주맙’과 고지혈증 치료제인 ‘아토르바스타틴’을 투약한 뒤에 양전자방출단층촬영(PET-CT)과 자기공명영상(MRI)를 촬영해 뇌 전두엽의 포도당 대사와 암 조직 변화를 관찰했다. 그 결과 트라스투주맙만 투여했을 때보다 아토르바스타틴을 동시에 투여한 생쥐의 뇌 포도당 대사와 부피가 정상수준을 유지하는 것으로 나타났다. 실제 쥐의 기억력 측정 행동실험에서도 암 표적치료제와 고지혈증 치료제를 동시에 투여했을 때 일반 생쥐와 똑같은 수준의 기억력을 유지하는 것으로 나타났다. 이와 함께 아토르바스타틴을 표적치료제와 함께 투여했을 때 항암제가 암 조직에 더 깊숙이 침투해 항암제만 썼을 때보다 종양크기가 36% 정도 더 줄어드는 효과가 나타난 것을 연구진은 발견했다. 김진수 박사는 “이번 연구결과는 항암제와 함께 고지혈증 치료제를 병용할 경우 암 치료효과와 함께 부작용을 줄일 수 있다는 사실을 밝혀낸 것”이라며 “현재 원자력의학원에서 연구 중인 알파입자 표지 방사성의약품을 함께 이용한다면 난치성 암을 훨씬 더 효과적으로 치료할 수 있게 될 것으로 기대된다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국영화연구소(AFI)가 선정한 100대 영화에 포함된 마틴 스코세이지 감독의 1976년 작품 ‘택시 드라이버’와 1978년 마이클 치미노 감독이 만든 ‘디어 헌터’의 공통점은 뭘까.우선 주인공이 로버트 드니로라는 점. 그리고 트라우마라고 부르는 ‘외상 후 스트레스 장애’(PTSD)로 인해 삶이 망가져 버린 베트남전 참전 군인들의 모습을 그렸다는 점을 꼽을 수 있다. 이처럼 차마 눈 뜨고 볼 수 없을 정도로 참혹한 전장이나 예상치 못한 지진해일(쓰나미), 지진, 화산 같은 자연재해와 대형 사건사고에 노출된 사람들은 단 한 번의 경험으로 새겨진 트라우마 때문에 남은 삶을 정상적으로 영위해 나가기 힘들어하는 경우가 많다. 광유전학이나 뇌과학이 발달하면서 삶 자체를 위협하는 고통스러운 기억만을 족집게처럼 콕 찍어 없애는 방법들이 활발히 연구되고 있다. 기초과힉연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 신희섭 단장팀은 시각자극을 통해 PTSD를 치료하는 방법의 메커니즘을 밝혀내고 공포기억과 관련한 새로운 뇌 회로를 발견했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 14일자에 실렸다. 현재 신경정신과에서는 트라우마를 치료할 때 환자가 공포기억을 떠올리도록 한 뒤 빛을 이용해 눈동자를 좌우로 움직이도록 시각자극을 주는 ‘안구운동 민감 소실 및 재처리요법’(EMDR)을 활용하고 있다. EMDR은 트라우마로 남은 공포기억을 회상하면서 눈동자를 좌우로 움직이도록 함으로써 뇌의 정보처리 기능을 활성화시켜 두려웠던 기억을 저 멀리 사라지게 만드는 기법이다. 실제로 2001년 미국 9·11테러, 2004년 발생한 태국 쓰나미 사태, 1995년 일본 고베지진 때 살아남은 사람들의 공포기억을 치유하는 데 EMDR이 활용된 바 있다. EMDR이 트라우마 치료에 효과적이라는 것은 알려져 있지만 어떤 방식으로 작동돼 공포기억을 제거하는지는 정확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 특정 소리와 함께 전기충격을 줘 소리에 대한 공포기억을 심어 줬다. 공포기억이 생긴 생쥐는 소리만 들려도 몸이 얼어붙는 공포반응을 보이게 된다. 연구팀은 생쥐가 소리에 공포반응을 보일 때 좌우로 반복해서 깜박거리는 LED 빛을 보도록 하면 몸이 얼어붙는 공포반응이 빠르게 감소한다는 사실을 확인했다. 또 시간이 지난 뒤나 다른 장소에서 똑같은 상황에 맞닥뜨려도 공포반응이 나타나는 비율이 낮다는 것도 확인했다. 사람의 트라우마 치료에 사용되는 EMDR의 치료 효과가 생쥐에게서도 똑같이 나타난다는 것이다. 연구팀은 빛과 유전공학적 기법을 결합해 특정 세포를 조절하는 광유전학을 통해 뇌에서 안구 운동과 주의집중을 담당하는 상구와 중앙 내측 시상핵을 거쳐 기억이 저장되는 편도체에 이르는 신경회로가 공포기억을 관장하는 새로운 통로라는 사실도 밝혀냈다. 신희섭 단장은 “PTSD는 단 한 번의 충격적인 경험으로 형성되지만 기존의 약물과 심리치료 방식으로는 치유기간이 오래 걸린다”며 “이번에 발견한 공포기억 억제회로를 조절하는 약물이나 기술을 개발해 PTSD를 좀더 손쉽게 치료하는 방법을 찾을 것”이라고 말했다. IBS 신희섭 단장팀 연구 이전에 카이스트 생명과학과와 미국 존스홉킨스 의대, 컬럼비아 의대 공동연구팀은 뇌의 흥분성 신경세포에서 포도당과 유사한 물질을 대사할 수 있도록 만들어 주는 이노시톨 대사효소를 제거하면 공포기억이 빠르게 사라진다는 사실을 발견해 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 1월 28일자에 발표하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국영화연구소(AFI)가 선정한 100대 영화에 포함된 마틴 스코세이지 감독의 1976년 작품 ‘택시 드라이버’와 1978년 마이클 치미노 감독이 만든 ‘디어 헌터’의 공통점은 뭘까. 우선 주인공이 로버트 드니로라는 점. 그리고 트라우마라고 부르는 ‘외상 후 스트레스 장애’(PTSD)로 인해 삶이 망가져 버린 베트남전 참전 군인들의 모습을 그렸다는 점을 꼽을 수 있다. 이처럼 차마 눈 뜨고 볼 수 없을 정도로 참혹한 전장이나 예상치 못한 지진해일(쓰나미), 지진, 화산 같은 자연재해와 대형 사건사고에 노출된 사람들은 단 한 번의 경험으로 새겨진 트라우마 때문에 남은 삶을 정상적으로 영위해 나가기 힘들어하는 경우가 많다. 광유전학이나 뇌과학이 발달하면서 삶 자체를 위협하는 고통스러운 기억만을 족집게처럼 콕 찍어 없애는 방법들이 활발히 연구되고 있다. 기초과힉연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 신희섭 단장팀은 시각자극을 통해 PTSD를 치료하는 방법의 메커니즘을 밝혀내고 공포기억과 관련한 새로운 뇌 회로를 발견했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 14일자에 실렸다. 현재 신경정신과에서는 트라우마를 치료할 때 환자가 공포기억을 떠올리도록 한 뒤 빛을 이용해 눈동자를 좌우로 움직이도록 시각자극을 주는 ‘안구운동 민감 소실 및 재처리요법’(EMDR)을 활용하고 있다. EMDR은 트라우마로 남은 공포기억을 회상하면서 눈동자를 좌우로 움직이도록 함으로써 뇌의 정보처리 기능을 활성화시켜 두려웠던 기억을 저 멀리 사라지게 만드는 기법이다. 실제로 2001년 미국 9·11테러, 2004년 발생한 태국 쓰나미 사태, 1995년 일본 고베지진 때 살아남은 사람들의 공포기억을 치유하는 데 EMDR이 활용된 바 있다.EMDR이 트라우마 치료에 효과적이라는 것은 알려져 있지만 어떤 방식으로 작동돼 공포기억을 제거하는지는 정확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 특정 소리와 함께 전기충격을 줘 소리에 대한 공포기억을 심어 줬다. 공포기억이 생긴 생쥐는 소리만 들려도 몸이 얼어붙는 공포반응을 보이게 된다. 연구팀은 생쥐가 소리에 공포반응을 보일 때 좌우로 반복해서 깜박거리는 LED 빛을 보도록 하면 몸이 얼어붙는 공포반응이 빠르게 감소한다는 사실을 확인했다. 또 시간이 지난 뒤나 다른 장소에서 똑같은 상황에 맞닥뜨려도 공포반응이 나타나는 비율이 낮다는 것도 확인했다. 사람의 트라우마 치료에 사용되는 EMDR의 치료 효과가 생쥐에게서도 똑같이 나타난다는 것이다. 연구팀은 빛과 유전공학적 기법을 결합해 특정 세포를 조절하는 광유전학을 통해 뇌에서 안구 운동과 주의집중을 담당하는 상구와 중앙 내측 시상핵을 거쳐 기억이 저장되는 편도체에 이르는 신경회로가 공포기억을 관장하는 새로운 통로라는 사실도 밝혀냈다. 신희섭 단장은 “PTSD는 단 한 번의 충격적인 경험으로 형성되지만 기존의 약물과 심리치료 방식으로는 치유기간이 오래 걸린다”며 “이번에 발견한 공포기억 억제회로를 조절하는 약물이나 기술을 개발해 PTSD를 좀더 손쉽게 치료하는 방법을 찾을 것”이라고 말했다. IBS 신희섭 단장팀 연구 이전에 카이스트 생명과학과와 미국 존스홉킨스 의대, 컬럼비아 의대 공동연구팀은 뇌의 흥분성 신경세포에서 포도당과 유사한 물질을 대사할 수 있도록 만들어 주는 이노시톨 대사효소를 제거하면 공포기억이 빠르게 사라진다는 사실을 발견해 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 1월 28일자에 발표하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼마 전 한 동물보호 단체가 보호하던 개들을 불법적으로 안락사시켰다고 해 온 나라가 분노한 적이 있다. 필자도 지인의 강아지를 잃어버려 안락사까지 이르게 한 아픈 경험이 있어 공감하는 바가 컸다. 요즘 많은 가정에서 개는 인생을 함께하는 가족과 같은 대접을 받고 있다. ‘고양이 집사’로 자신을 대변하는 분들에게는 좀 죄송하지만 역시 반려동물의 으뜸은 개다. 최근 들어 ‘개냥이’(개처럼 애교만점인 고양이)들이 등장해 개의 영역을 힐끔 넘보고는 있지만, 수만 년을 유지해 온 개와 인간의 끈끈한 관계에 끼어들기는 아직은 쉽지 않아 보인다. 그렇다면 사람이 유난히 개와 친밀한 이유는 무엇일까. 최근 들어 그럴 법하면서도 재미있는 연구들이 등장하고 있다. 우선 인간과 개는 뇌 구조가 비슷하다고 한다. 울고 웃는 감정과 관련된 소리를 인식하는 방식에 대해서 개와 사람의 뇌가 어떻게 반응하는지를 비교해 보니 개와 사람의 뇌가 반응하는 방식이 매우 유사했다는 것인데 그렇다면 개와 사람은 그야말로 주파수가 딱 맞는 절친인 셈이다. 그리고 유독 사람과 개만 눈에 흰자위를 가지고 있으며 이 흰자위가 있는 커다란 눈으로 서로 의사소통을 하고 감정을 교환한다는 주장도 재미있다. 정말 그런지 개들한테 물어볼 수는 없지만, 인간과 개가 사냥감을 추격할 때 서로의 눈동자를 움직여 은밀한 신호를 주고받기 위해서 유독 개의 흰자위가 발달했다는 설명이다. 개가 사람과 함께 살기 시작한 것은 구석기시대부터이고 늑대가 이런저런 과정을 거쳐 오늘날의 개가 되었다는 것은 이제는 상식처럼 받아들여지고 있다. 지금까지 발견된 고고학 자료 중 개와 관련된 가장 오래된 기록은 시베리아와 벨기에 등지의 동굴에서 발견된 개 두개골로 약 3만 3000년 전까지 거슬러 올라간다. 최근 요르단에서는 1만 1500년 전의 초기 신석기유적에서 사람들이 던져 주는 먹이를 개가 받아먹고 배설한 것으로 추정되는 동물뼈들이 발견되었다. 발굴팀은 이 시기의 개가 토끼나 여우 같은 작은 동물을 사냥하는 데 이용됐다고 보고 있다. 한편 개의 유전자 분석 결과 사람 세계로 들어온 개들은 그동안 먹지 못했던 탄수화물에 대한 소화능력까지 키우는 놀라운 적응력으로 완전히 사람 세계에 적응할 수 있었다는 연구도 있다. 어느 날 우연히 구석기 사람들과 함께하게 된 개는 마치 스텔스 기능을 갖춘 정찰기처럼 사냥감을 찾아내 주고 맹렬히 적진을 향해 돌진해 사냥감의 숨통을 죄는 탱크와도 같은 첨단무기였다. 현생인류가 네안데르탈인과의 경쟁에서 승리할 수 있었던 것은 개를 길들여서 개와 함께 사냥을 할 수 있었기 때문이라는 주장도 있고 보니 그야말로 개와 사람 사이는 혈맹의 관계와 같다고도 하겠다. 기회가 된다면 강아지들의 흰자위가 가득한 커다란 눈동자를 지그시 쳐다보는 경험을 해 보시기 바란다. 개와 사람은 눈으로 말하는, 주파수가 통하는 그런 사이라는 것을 실감할 수 있을 것이다.

언제부터인가 ‘꿀잠’이라는 신조어가 매스컴이나 광고에서 자주 보인다. 이 말이 널리 쓰이게 된 이유는 잘 자는 것에 대한 관심이 커진 측면도 있지만, 잠을 잘 시간이 부족하거나 ‘달지 않은’ 잠을 자는 날이 많아서가 아닐까 하는 생각이 든다. 꿀잠이 일상이 되지 못하고 ‘희망사항’이 된 현대인에게 뇌과학은 지속적으로 경종을 울리고 있다. 최근 이와 관련한 중요한 연구 결과가 발표됐다. 지난달 미국 세인트루이스 워싱턴대학교의 데이비드 홀츠만 교수팀은 사이언스지에 잠을 못 자면 알츠하이머 치매의 진행이 빨라진다는 사실을 입증한 흥미로운 논문을 게재했다. 이 연구에서 홀츠만 교수는 잠을 자지 못하면 ‘타우 단백질’이 뇌에서 확산하는 속도가 빨라진다고 보고했다. 알츠하이머 치매를 유발하는 것으로 알려진 주요 물질은 뇌속의 ‘아밀로이드베타’와 ‘타우 단백질’이다. 아밀로이드베타는 증상이 있기 10여년 전부터 뇌에 서서히 축적된다. 아밀로이드베타가 거의 최고조에 이를 즈음 타우 단백질이 증가하기 시작해 치매로 이행되는 결정적인 뇌 손상을 일으킨다. 이번 연구로 잠이 부족하면 아밀로이드베타가 증가하고 뇌 세포에 손상을 주는 타우 단백질이 뇌에서 빠르게 확산한다는 것이 명백해졌다. 원래 타우 단백질 농도는 깨어 있을 때 높아지고 잠을 잘 때 낮아진다. 매일 정기적으로 오르내린다. 야행성인 쥐는 깨어 있는 밤에 잠을 자는 낮보다 2배 정도 높은 타우 단백질 농도를 보인다. 이번 연구에서 낮에 쥐의 수면을 인위적으로 방해하자 평소보다 두 배나 높은 타우 단백질 농도를 보였다. 사람에서는 수면박탈 때 뇌척수액에서의 타우 단백질 농도가 1.5배 증가했다. 그러나 이런 연구방법론은 수면박탈 때 발생하는 스트레스의 영향을 피할 수 없다는 한계가 있었다. 그래서 연구팀은 각성을 유발하는 ‘상유두핵’이라는 뇌 부위에 특수한 수용체를 발현시키고 그 수용체와 작용할 수 있는 약물을 투여해 스트레스를 최소화한 수면박탈법을 시도했고, 이번에도 역시 타우 단백질의 증가를 확인할 수 있었다. 게다가 기억 기능과 밀접한 관계가 있는 ‘해마’ 부위에 타우 단백질을 주입하고 수면을 방해한 군과 정상 수면군을 4주 후에 비교했을 때 수면을 방해한 쥐의 해마에 타우 단백질이 넓게 퍼져 알츠하이머병이 가속됨을 확인했다. 2017년 우리나라는 노인 인구가 전체 인구의 14%를 넘어선 고령사회에 도달했다. 노인 인구에서 수면 문제는 매우 흔하면서도 간과하기 쉬운 증상이다. 전문가들은 수면 문제가 치매와 밀접한 연관이 있을 것으로 추정하고 있다. 이와 관련한 뇌과학 연구 결과들은 같은 방향을 가리키고 있다. 잘 자는 것이 치매를 예방할 수 있는지는 미지수이나 수면 문제가 치매를 악화시킬 수 있다는 것에 의견이 모인다. 뇌 건강을 위해 건강한 수면은 선택이 아니라 필수라는 것을 잊지 말아야겠다.

SF 영화를 보면 빛이나 초음파를 이용해 상대를 조종하거나 뇌파를 변화시키는 장면이 나온다. 사람을 조종하는 것은 아니지만 비정상적인 움직임을 보이는 뇌 부위를 초음파로 자극해 치료할 수 있는 방법이 나왔다. 카이스트 전기및전자공학부, 덴마크 공과대(DTU) 공동연구팀이 초소형, 초경량화시킨 미세초음파소자를 이용해 살아움직이는 쥐의 뇌에 초음파 자극을 줄 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘뇌 자극’ 3월호에 실릴 계획이다. 기존에는 뇌의 특정 영역을 미세하게 자극할 수 있는 심부뇌자극술과 광유전학을 이용해 빛으로 뇌를 자극하는 자극방법이 있지만 외과수술을 통해 칩이나 자극기기를 삽입해야 하기 때문에 임상에 적용이 쉽지 않다. 반면 경두개전기자극술과 경두개자기자극술은 외과수술 없이 비침습적으로 자극이 가능하지만 자극부위가 지나치게 넓고 뇌 깊이 자극할 수가 없어서 적용에 한계가 있다. 초음파는 비침습적이기 때문에 동물실험이나 인체에도 안전하게 사용할 수 있으며 초음파를 한 점에 집중시킬 수 있어 원하는 부위에 깊이 자극이 가능하다는 장점이 있다. 문제는 초음파 소자가 무거워 생쥐실험을 할 때도 반드시 고정하거나 마취를 시켜야만 했다.연구팀은 미소전자기계시스템(MEMS) 기술을 활용해 1g 미만의 초경량, 초음파 소자를 개발했다. 특히 생쥐의 몸에 맞는 중심주파수, 크기, 초점거리, 초음파 세기를 갖도록 만들었다. 이렇게 만들어진 초음파 소자를 이용해 쥐의 대뇌 운동피질을 자극해 쥐의 앞발을 움직이도록 했다. 그 결과 초음파 강도를 높일수록 운동피질이 더 많이 자극돼 쥐의 앞발이 더 빨리 움직이는 것을 확인했다. 이번 기술을 활용하면 쥐 뇌의 3~4㎜ 깊이까지 초음파가 도달할 수 있으며 쥐 뇌 전체 크기의 25%를 자극할 수 있다고 연구진은 설명했다. 현재 연구팀은 이번에 개발한 기술을 활용해 초음파가 수면에 미치는 영향을 연구 중에 있다. 이현주 카이스트 전기및전자공학부 교수는 “이번에 개발한 초경량 초음파 소자를 활용함으로써 고정되거나 마취된 상태가 아닌 살아움직이는 상태에서 초음파의 영향을 확인할 수 있게 됐다”며 “수면장애, 파킨슨병, 치매, 우울증 같은 여러 뇌 질환의 새로운 치료법 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

초미세먼지(PM 2.5 이하)가 우울증, 조현병 등 정신질환 증세를 심화시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 특히 날씨가 추운 날보다 날이 따뜻해질 때 이런 경향이 더 뚜렷한 것으로 분석됐다. 서울대 보건대학원·건강환경연구소·분당서울대병원 공동 연구팀은 서울에서 2003∼2013년 사이 우울증과 조현병 등의 정신질환에 의한 응급입원 8만 634건을 대상으로 초미세먼지 노출과의 연관성을 분석한 결과, 노출이 많을수록 정신질환 응급환자의 입원이 증가했다고 밝혔다. 논문을 보면 연구 기간에 초미세먼지 농도가 이틀 평균 10㎍/㎥ 증가하면 정신질환에 의한 응급입원은 0.8% 증가하는 것으로 분석됐다. 이 같은 경향은 날씨가 추울 때보다 따뜻할 때 초미세먼지와 함께 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 이산화황 등의 대기오염물질 중 하나라도 수치가 높을수록 연관성이 더 컸다. 이 경우 정신질환에 의한 응급입원 위험은 최대 2.3%까지 증가했다. 외국에서도 초미세먼지가 정신질환 위험을 높인다는 연구결과가 나온 바 있다. 스웨덴 우메아(Umea)대학 연구팀은 2016년 영국의학저널(BMJ Open)에서 50만명이 넘는 18세 이하 아동과 청소년을 대상으로 분석한 결과, 초미세먼지와 미세먼지가 10㎍/㎥ 증가하면 아동의 정신질환이 4% 증가한다고 밝혔다. 연구팀은 당시 대기오염물질이 신체나 뇌 속으로 들어가 염증을 유발함으로써 정신질환 위험을 높이는 것으로 추정했다. 연구를 이끈 김호 서울대 보건대학원 원장은 “초미세먼지 농도가 0∼30㎍/㎥로 낮더라도 정신질환에 의한 입원은 증가하는 것으로 확인됐다”면서 “이는 농도와 상관없이 초미세먼지에 아주 짧은 기간 노출돼도 정신질환에 미치는 위험이 크다는 방증인 만큼 추가적인 메커니즘 분석과 대책 마련을 서둘러야 한다”고 지적했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

스위스연구진, 대변이식으로 장내미생물 균형 연구 계획 우리 몸 속에 살고 있는 또 다른 생명체인 장내미생물이 소화기능은 물론 각종 면역기능을 좌우한다는 것은 잘 알려져 있다. 이 때문에 장내미생물의 균형을 맞춤으로써 알레르기 같은 면역기능 장애로 발생하는 질병과 소화불량 같은 질환을 치료하려는 시도들이 늘고 있다. 최근 들어서는 장내미생물이 사람의 뇌에도 영향을 미칠 수 있다는 연구결과들이 속속 나오고 있다. 유럽 연구진이 동물실험이 아닌 사람의 몸 속 장내미생물을 분석해 이같은 상관관계를 밝혀낸 대규모 실험결과를 발표해 주목받고 있다. 벨기에 루벤대 의학연구소, 신경과학과, 브뤼셀대, 브뤼셀자유대 생물공학과, 네덜란드 그로닝엔대 의대 유전학과, 노르웨이 오슬로대 면역학과 공동연구팀이 소화기관을 비롯해 체내에 존재하는 각종 미생물의 분포와 변화가 인간의 정신건강에 상당한 영향을 미친다는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 미생물학’ 5일자에 발표했다. 지금까지 생쥐를 이용한 실험에서 장내미생물이 행동에 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌고 소규모의 사람을 대상으로 한 분석에서도 우울증 환자의 장내미생물 분포가 정상인과 다르다는 사실은 알려져 있었다. 그렇지만 이번처럼 대규모의 사람을 대상으로 장내미생물과 정신건강의 관계를 분석해 미생물이 분비하는 화학물질이 인간의 기분에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 보여준 것은 처음이다. 연구팀은 우울증과 장내미생물의 관련성을 확인하기 위해 장내미생물 검사를 받았던 벨기에인 1054명의 샘플을 면밀히 분석했다. 특히 이들 중 173명은 우울증 진단을 받거나 삶의 질 검사에서 낮은 점수를 받은 사람들이다. 이에 연구팀은 이들과 다른 사람들의 장내미생물 분포를 비교 분석했다. 그 결과 코프로코쿠스와 디알리스터라는 종류의 장내미생물이 연령이나 성별과 상관없이 삶의 질이 높은 사람들에게는 풍부했지만 우울증 환자들에게서는 전혀 나타나지 않은 것을 확인할 수 있었다. 또 우울증 환자들의 장내미생물 분포를 확인한 결과 설사와 복통을 일으키며 만성과민대장증후군을 유발시키는 크론병과 관련된 미생물들이 많은 것으로 나타났다. 특히 이들 미생물은 장내에서 염증반응을 유발시키는 것으로 잘 알려져 있다. 또 연구팀은 1064명의 네덜란드 사람들에게서 채취한 시료를 검사한 결과 마찬가지로 우울증 환자의 장내미생물에는 코프로코쿠스와 디알리스터가 없는 것으로 조사됐다. 연구팀은 장내미생물이 만들거나 분해할 수 있는 물질 중에서 신경계에 영향을 미칠 수 가능성이 큰 56종을 분류해 냈다. 이를 통해 코프로코쿠스는 도파민 분비와 관련이 있는 것으로 분석됐다. 실제로 스위스 바젤대에서는 건강한 사람의 변을 이식해 우울증 환자들의 비정상적인 장내미생물 분포와 숫자를 늘리고 균형잡으려는 임상계획이 진행되고 있다. 이번 연구를 주도한 예로엔 라스 루벤대 의대 교수는 “이번 연구는 많은 장내미생물이 만들어 내는 물질로 인해 신경세포의 기능 변화가 나타날 수 있음을 보여준 것”이라며 “소화기관에서 만들어진 화합물이 어떻게 신경세포나 뇌에 영향을 미치는지 정확한 메커니즘을 알기 위해서 추가 연구를 진행할 계획”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2004년 영화 ‘이터널 선샤인’에서 짐 캐리와 케이트 윈슬렛은 이별을 앞둔 연인으로 등장한다. 이들은 이별을 앞두고 서로에 대해 완전히 잊기 위해 기억 삭제 시술을 받게 된다. 기억이 지워진 상태에서 나타나는 사건들을 통해 사랑의 본질에 대해 묻는 내용으로 2015년 재개봉되면서 더욱 화제를 모으기도 했다. 영화에서처럼 많은 사람들은 자신들의 흑역사나 공포스러웠던 장면, 트라우마로 남은 순간을 지워버리고 싶어 한다. 또 대인공포증, 고소공포증, 광장공포증 같이 이유없는 공포증상으로 사회생활이 어려운 사람들도 공포증을 유발하는 원인을 찾아 없애버리고 싶어한다. 국내 연구진이 공포기억을 지워주는 ‘이레이저’, 일명 지우개 효소를 발견해 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과, 기초과학연구원(IBS), 미국 존스홉킨스 의대, 뉴욕대, 컬럼비아 의대 공동연구팀은 뇌의 흥분성 신경세포에서 특정 효소를 제거함으로써 공포기억을 지울 수 있다는 사실을 발견했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 1월 28일자에 실렸다. 기억의 생성과 소멸은 신경생물학 분야에서 중요한 연구 주제이다. 이는 사람이 살아가는데 있어서 심각한 문제를 초래하는 각종 공포증이나 외상후스트레스장애(PTSD) 등의 문제를 해결하는데도 도움을 줄 수 있기 때문이다. 흔히 기억의 소멸은 단순히 기억을 지우는 차원이 아닌 공포자극을 불러일으키는 원인 기억을 또다른 학습으로 억제하는 기제로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐에게 강한 소리자극과 전기자극을 함께 가해 공포기억을 학습시켰다. 그 다음 뇌의 흥분성 신경세포에서만 나타나는 이노시톨 대사효소라는 물질을 제거하면 공포기억이 사라진다는 사실을 연구진은 확인했다. 이노시톨은 포도당과 유사한 물질로 체내에서도 일부 합성되지만 음식으로 섭취되는 중요한 영양분으로 세포 지질막을 구성하고 인산화된 형태로 세포의 각종 활성을 조절한다. 이노시톨 대사효소는 이노시톨을 인산화시켜 세포 성장과 에너지 대사조절을 하는 중요한 물질이지만 뇌에 미치는 영향은 거의 밝혀지지 않은 상태이다. 연구팀은 이노시톨 대사효소가 생쥐의 편도체에서 공포기억의 소거 반응을 전달하는 신호전달계의 활성화를 조절한다는 사실을 확인했다. 이노시톨 대사효소가 제거될 경우 공포기억에 무덤덤해지게 된다는 것이다. 김세윤 카이스트 교수는 “이번 연구는 대형 사고나 트라우마로 인해 겪게 되는 PTSD, 고소공포증을 비롯해 광장공포증, 대인공포증 같은 각종 사회공포증 등에 대한 이해를 높이고 새로운 치료방법을 찾아내는데 도움을 주게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리나라 법은 14세 미만의 미성년자에겐 형사책임능력을 묻지 않는다. 아직 성숙하지 못해 사물변별능력과 의사결정능력이 성인에 미치지 못하다는 이유에서다. 그렇다면 반대로 노화로 인해 뇌 기능이 약화된 노인에게는 형사책임을 물을 수 있을까? 형사적으로 미성년자의 ‘미성숙한 뇌’와 노인의 ‘노화된 뇌’의 차이는 무엇일까? 4일 법무부에 따르면 김봉수 전남대학교 법학전문대학원 교수가 연구한 ‘노령화 등으로 인한 뇌기능 및 신체활동능력 저하에 따른 범죄현황과 형사·행정적 대응 방안’에는 이 같은 논의가 담겨 있다.대검찰청의 범죄분석 자료를 살펴보면 2017년 기준 전체 범죄자 가운데 30대·40대 범죄자는 2011년 이후 꾸준히 감소하지만, 50대·60대 비율은 지속적으로 증가하고 있다. 나아가 노인 흉악범죄는 2011년 5.2%에서 2016년 12.5%로, 노인 폭력범죄는 동시기 6.2%에서 11.2%로 증가했다. 고령운전자의 교통사고도 2014년 2만 275건에서 2016년 3만 5702건으로 급증했고, 사고 원인의 60% 이상이 고령운전자의 ‘주의력 저하’인 것으로 나타났다. 노인범죄가 늘어나는 이유로 김 교수는 우선 노인들의 ‘분노와 원한’을 가장 주요하게 꼽았다. 김 교수는 지난 2008년 발생한 숭례문 방화사건을 예시로 들면서 노년기에 두드러진 심리적 불안정과 사회적 고립이 범죄에 영향을 미칠 수 있다고 분석했다. 또한 노인부양부담에 따른 사회적 갈등과 가족기능 약화, 경제적 빈곤 등 사회환경적 요인도 노인범죄 증가에 영향을 미칠 수 있다고도 밝혔다. 특히 생산가능인구가 부양해야 할 노인인구의 비율을 나타내는 노인부양지수는 2000년 10.1%에서 2007년 13.8%로 증가했고, 2020년에는 21.7%로 급증할 것으로 예상된다. 그렇다면 노인범죄가 형사책임대상에서 면제될 수 있을까. 우리나라 현행법은 형사미성년자와 심신장애인, 그리고 농아자에 대한 형사책임능력을 면제하고 있다. 특히 형사미성년자에 대한 책임능력을 묻지 않는 이유로 김 교수는 ▲14세 미만의 미성년자는 위법한 행위를 비난하기에 필요한 정도 내지 책임을 물을 수 있을 정도로 성숙하지 않았고 ▲형사미성년자를 교육 내지 보호의 대상으로 보겠단는 국가의지의 표명으로 형법 제9조를 이해해야 하고 ▲개인적 발육상태를 고려하지 않고 일반적으로 14세 미만의 형사책임능력을 부정하는 것은 입법 당시의 추세와 명확성 확보를 위한 입법자의 결단으로 봐야 한다고 꼽았다. 그러면서 이 모든 이유들의 공통점은 ‘미성년자를 성인수준의 정신적·지적 능력으로 보지 않는다는 점’이라고 설명한다. 그러나 노인은 미성년자와 다르게 봐야 한다는 것이 김 교수의 설명이다. 노인범죄에 대한 형사책임을 면제해야 한다는 측에선 노인의 ‘노화된 뇌’와 형사미성년자의 ‘미성숙한 뇌’가 기능적으로 유사하기 때문에 범죄에 있어서도 동일하게 취급해야 한다고 주장한다. 하지만 김 교수는 유사성만을 가지고 형사책임능력을 면제해주는 것은 타당하지 않다고 말한다. 범죄는 뇌의 물리적 능력이 아니라 인격체인 인간에게 사회가 부여하는 규범적 능력이기 때문이다. 또한 생물학적 기반이 유사하더라도 심라학적 요소, 즉 사물변별능력과 의사결정능력 면에선 미성년자보다 월등하기 때문이라는 이유도 있다. 다만 양형판단에 있어서는 ‘고령’이라는 점이 감형 사유가 될 수는 있다고 봤다. 현행 형법 및 법원조직법에 규정된 양형조건에도 피고인의 나이는 행위자 관련 요소에 포함돼 있다. 나아가 형사책임을 면제하진 않더라도, 형사절차 및 형집행 단계에선 배려와 차별화된 취급이 필요하다며 노인부 법원, 노년원, 노인교도소 등 노인전담 조직을 갖추고, 노인에 대한 재사회화 및 보호관찰제도 등도 강화해야 한다고 제안했다. 나상현 기자 greentea@seoul.co.kr

“아프니까 청춘이다”는 말은 아픔과 청춘이라는 단어를 억지로 붙인 인과관계가 성립하지 않는 언어유희일 뿐이며 “아프냐 나도 아프다”라는 말은 공감능력은 있지만 치유해주고자 하는 의지가 없는 말이라는 농담이 있다. 사실 사람은 인생의 3분의 1을 잠자는데 보내는 것으로 알려져 있지만 잠은 뇌와 함께 여전히 생물학 분야에서 수수께끼로 남아있는 분야이다. 특히 어떤 유전적 힘이나 분자적 작용이 수면을 유도하는지, 수면이 인체에 어떤 효과를 가져다 주는지에 대해 명확히 밝혀지지 않았다. 그런데 미국 신경과학자들이 아프면 다른 직접적인 치료법만큼이나 잠을 자는 것이 도움이 된다는 연구결과를 발표했다. 또 병에 걸리면 잠이 많아지는 이유도 인체의 면역시스템이 작동하기 때문이라는 사실이 밝혀졌다. 미국 펜실베니아대 의대 하워드휴즈 의학연구소 연구진은 초파리 실험을 통해 수면을 유도하는 ‘NEMURI’라는 단일 유전자를 발견하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 1일자에 발표했다. 네무리는 수면을 유도해 인체 고유의 면역 치료기능을 활성화시켜 몸 속에 침투한 병원균들과 싸우도록 뇌에서 분비되는 것으로 알려졌다. 연구팀은 초파리에게서 네무리 유전자를 제거한 결과 파리들은 잠을 자지만 계속 흥분 상태로 남아있으면서 똑같은 시간을 잠들더라도 수면부족에 시달리고 병원균에 쉽게 감염된다는 사실을 확인했다. 또 초파리들에게 병원균을 감염시킨 뒤 절반은 네무리 유전자를 활성화시켰고 나머지는 내버려뒀는데 네무리 유전자가 활성화된 초파리들이 빨리 치유되고 생존율도 높아지는 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 네무리는 일종의 항균 단백질로 초파리의 말초신경에 침투했을 가능성이 높은 미생물을 죽이고 수면을 증가시켜 체내 면역시스템을 최대한 가동시키는 기능을 갖고 있는 것으로 분석했다. 특히 네무리는 잠자는 동안 많이 분비되는 것으로도 확인됐다. 연구팀은 네무리 유전자가 면역기능과 수면효과의 연결고리라고 판단하고 병에 걸리면 일반적인 치료와 함께 충분히 잠을 자는 것이 회복에 도움이 될 것이라고 충고했다. 아미타 세갈 교수는 “잠과 치유효과는 밀접하게 연관돼 있을 것이라는 추측은 많았지만 이번 연구는 수면과 면역시스템을 직접 연관이 있으며 아플 때 잠이 어떤 효과를 가져다주는지를 보여주고 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr