오렌지 주스가 치매를 예방한다는 연구결과가 나왔다. 매일 한 컵씩 꾸준히 마신다면 치매에 걸릴 위험성이 절반 이상 감소한다는 것이다. 9일(현지시간) 데일리메일 등 현지언론에 따르면 미국 하버드대·마이애미대 연구팀이 2만8000명의 미국인 남성들을 대상으로 1986년부터 2002년까지 과일과 야채 섭취를 추적한 결과, 오렌지 주스를 매일 한 컵씩 마신 남성이 오렌지 주스를 매달 한 컵 이하로 섭취한 남성보다 치매에 걸릴 확률이 47%나 적게 나타났다. 또 야채를 많이 먹은 남성은 그렇지 않은 남성보다 치매 발병 확률이 34% 적다고 연구팀은 지적했다. 이같은 연구결과는 학술지 ‘신경학’ 최신호에 게재됐다. 해너 가드너 연구원은 “과일과 야채에는 뇌를 보호하는데 도움이 되는 천연 항산화제를 포함해 비타민과 영양분이 풍부하다”면서 “이번 연구의 가장 중요한 점 중 하나는 20여년에 걸쳐 방대한 사람들을 추적했다는 점“이라고 강조했다. 또 그는 오렌지 주스가 일반적으로 칼로리가 높기 때문에 일일 섭취량은 4~6온스(113~170g)이 적당하다고 덧붙였다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

오렌지 주스가 치매를 예방한다는 연구결과가 나왔다. 매일 한 컵씩 꾸준히 마신다면 치매에 걸릴 위험성이 절반 이상 감소한다는 것이다. 9일(현지시간) 데일리메일 등 현지언론에 따르면 미국 하버드대·마이애미대 연구팀이 2만8000명의 미국인 남성들을 대상으로 1986년부터 2002년까지 과일과 야채 섭취를 추적한 결과, 오렌지 주스를 매일 한 컵씩 마신 남성이 오렌지 주스를 매달 한 컵 이하로 섭취한 남성보다 치매에 걸릴 확률이 47%나 적게 나타났다. 또 야채를 많이 먹은 남성은 그렇지 않은 남성보다 치매 발병 확률이 34% 적다고 연구팀은 지적했다. 이같은 연구결과는 학술지 ‘신경학’ 최신호에 게재됐다. 해너 가드너 연구원은 “과일과 야채에는 뇌를 보호하는데 도움이 되는 천연 항산화제를 포함해 비타민과 영양분이 풍부하다”면서 “이번 연구의 가장 중요한 점 중 하나는 20여년에 걸쳐 방대한 사람들을 추적했다는 점“이라고 강조했다. 또 그는 오렌지 주스가 일반적으로 칼로리가 높기 때문에 일일 섭취량은 4~6온스(113~170g)이 적당하다고 덧붙였다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

아동기에 하루 2시간 이상 스마트폰 등 전자기기 화면에 노출되면 사고·언어 능력이 저하된다는 미국 국립보건원(NIH)의 첫 연구 결과가 나왔다. 미 CBS방송 시사프로그램 ‘60분’은 9일(현지시간) 스마트폰, 태블릿PC, 비디오게임 등 전자기기에 매일 장시간 노출되는 것이 아동의 뇌 발달에 어떤 영향을 미치는 지 조사한 NIH 연구 내용을 전했다. 하루 평균 ‘스크린타임’(전자기기 화면에 노출되는 시간)이 긴 아동일수록 사고·언어 능력에 지장을 주는 것으로 나타났다. 특히 스크린타임이 하루 7시간 이상인 9, 10세 아동의 경우 뇌 피질이 얇아지는 경향을 보였다고 연구진은 밝혔다. NIH의 이번 조사는 미 아동 1만 1000명을 대상으로 지난 10년간 진행됐으며, 3억 달러(약 3369억 6000만원)의 예산이 투입됐다. 연구를 수행한 NIH 소속 가야 다울링 박사는 “스크린타임이 아동의 뇌 발달에 미치는 영향은 분명한 것으로 나타났지만, 아직까지 단정할 수는 없다”고 말했다. 앞서 뉴욕타임스는 실리콘밸리 테크기업 종사자들이 스크린타임 폐해를 의식해 자녀와 자녀를 돌보는 보모들까지도 스마트폰 사용을 철저히 통제하는 추세라고 보도하기도 했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

국내 연구진이 색상과 형태 정보를 동시에 학습하고 인지할 수 있는 인공지능(AI) 반도체 소자 기술을 개발해 주목받고 있다. 성균관대, 한양대, 미국 스탠포드대, 캘리포니아 샌디에고대(UC샌디에고) 공동연구팀이 사람 뇌의 시냅스 모방 반도체 소자와 광반도체 센서를 결합시켜 한 단계 진화된 시신경 모방 광시냅스 소자를 구현하는데 성공했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 슈퍼컴퓨터나 인공지능에 장착될 뉴로모픽 칩은 사람의 뇌가 작동하는 방식을 모방해 대량의 정보를 동시에 처리할 수 있어 전력 소비가 적고 스스로 학습해 나갈 수 있는 차세대 정보처리 칩으로 주목받고 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 시냅스 모방 반도체 소자 연구를 진행 중이다. 그러나 지금까지 개발된 시냅스 모방 반도체 소자는 기본적인 시냅스 동작 특성만을 갖고 있어 이미지의 형태 정보만을 습득해 인지하는데 그쳤다. 연구팀은 원자 두께만큼 얇은 2차원 나노판상 구조를 갖는 질화붕소와 텅스텐 다이셀레나이드를 수직으로 쌓아올린 구조에 시냅스 모방 반도체 소자와 광반도체 센서를 함께 구현해 냈다. 이렇게 만들어진 시냅스 모방 반도체 소자는 장기 기억 강화 기능에서 우수한 시냅스 특성을 보였으며 인간의 눈 역할을 하는 광반도체 센서에는 특정 색의 레이저를 비췄을 때도 우수한 기능을 보이는 것을 연구진은 확인했다. 즉 색상과 형태 정보를 동시에 학습하고 인지할 수 있는 반도체 소자를 만들어 낸 것이다. 박진홍 성균관대 전자전기컴퓨터공학과 교수는 “빛을 감지하는 반도체 소자 뿐만 아니라 다양한 신호를 감지할 수 있는 반도체 소자를 결합함으로써 사람의 오감과 비슷한 신경계를 모방해 대량의 정보를 효율적으로 처리할 수 있을 것”이라며 “뉴로모픽 칩 기능의 다각화를 통해 인공신경망 기반 차세대 컴퓨팅 시스템 발전에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“ 당신도 행복해 질 수 있다” 행복을 주제로 한 국제행사인 ‘행복 인사이트’가 8일부터 이틀간 부산 벡스코 등에서 열린다. 행복 메세나단과 리컨벤션이 주최하고 부산시와 벡스코가 후원하며 시민 행복의 본질에 관해 함께 성찰하는 기회를 공유하고자 마련됐다. 8일 오후 개막식에서는 세계적으로 큰 반향을 불러일으킨 ‘휘게 라이프’의 저자이자 덴마크 행복연구소 대표인 마이크 비킹이 기조연설을 한다. 이어 ‘행복의 기원’ 저자 서은국 연세대 심리학과 교수가 ‘행복은 언제,왜 느끼는� ?� 주제로,장동선 막스플랑크 뇌공학연구소 박사가 ‘뇌는 사람으로 행복하다’라는 주제로 강연한다. 휴대용 뇌 영상기기를 통한 뇌 질환 모니터링 연구를 진행한 배현민 카이스트 전기·전자공학부 교수는 ‘명상을 과학으로 만나다’라는 내용으로 발표한다.명상이 개인의 행복으로 연결되는 매커니즘을 과학적으로 풀이할 것으로 보인다. 강연자와 참가자가 자유롭게 대화하는 시간도 가진다. 기부천사 가수 션이 참가자와 대화하는 시간을 갖고 제도권 밖 어린이에게 식비를 지원하는 ‘아이 사랑 옥션’을 진행한다. 행사 이틀째인 9일에는 정라혜 슬로우조깅코리아 대표가 마이크 비킹 대표와 함께 동백섬 일대를 걸으며 행복을 찾는 행사도 한다. 심리진단으로 참가자의 행복 성향을 알아보는 세션과 유명 예술가의 리사이클링 전시회,친환경 마켓 등 다양한 부대행사도 열린다. 이행복메세나단은 사회를 행복하게 변화시키고 행복 의지를 나누자는 취지로 조직됐다.희창물산,세운철강,골든블루,좋은강안병원 등 11개 기업이 참여했다. 부산김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr [

모든 조건이 같다면 뇌가 클수록 기억력과 논리력이 더 좋으며 반응시간 역시 더 빠르다는 것이 과학적으로 확인됐다. 단 그 영향은 2%에 불과했다. 즉 나머지는 교육 수준 등 환경적 요인이 차지하는 것이었다. 미국 펜실베이니아대와 네덜란드 암스테르담자유대 등 공동 연구진은 만 41세 이상 성인남녀 약 1만3600명을 대상으로, 뇌 자기공명영상(MRI) 검사로 측정한 뇌 용적을 이들의 인지능력과 교육적 성취와 비교 분석해 이런 결론에 이르렀다고 미국 심리과학협회(APS)가 발행하는 ‘심리과학학술지’(Psychological Science) 최신호(11월30일자)에 발표했다. 이 연구에 주저자로 참여한 기디언 네이브 펜실베이니아대 훠턴경영대학원 마케팅학과 조교수는 “영향은 있었다. 평균적으로 뇌가 더 큰 사람은 뇌가 더 작은 사람보다 인지능력 검사에서 더 좋은 성과를 내는 경향이 있었다”고 밝히면서도 “하지만 뇌 크기가 인지능력에 미치는 영향은 2%밖에 되지 않았다”고 설명했다. 또 “교육적 성취에 미치는 영향은 훨씬 더 적었다. 뇌 용적이 100㎤(약 100㎖) 더 크다고 해도 학습 기간을 약 5개월 더 줄여줄 뿐”이라고 말했다. 이번 연구는 영국인 약 50만 명의 정보가 담긴 영국 바이오뱅크 자료를 기반으로 했다. 이 중에는 약 2만 명에 관한 뇌 스캔 이미지뿐만 아니라 건강 및 유전 정보도 담겼다. 연구에 공동저자로 참여한 필립 쾨링거 암스테르담자유대 경제학과 교수는 “이 연구의 표본 크기는 같은 주제의 기존 모든 연구보다 70% 더 크므로 훨씬 더 높은 신뢰도로 뇌 크기와 인지 능력 사이의 관계를 살피도록 해준다”고 말했다. 또한 이번 연구에서는 뇌의 크기가 남녀에 따라 차이가 있지만 인지 능력에 영향을 주지 않는 것을 확인했다. 이에 대해 네이브 교수는 “뇌는 키처럼 남녀 사이에 상당한 차이를 보였지만 인지 능력의 차이로 해석되지 않았다”고 말했다. 기존 여러 연구에서는 뇌의 대뇌피질은 여성이 남성보다 두꺼운 경향이 있는 것으로 나타난 바 있다. 이는 평균적으로 상대적으로 뇌가 작더라도 남녀 사이의 인지 능력에 효과적인 차이는 없다는 사실을 설명할 수 있다고 네이브 교수는 덧붙였다. 연구진은 이번 연구에서 기억력과 논리력, 그리고 반응 시간에 관한 검사를 시행했지만, 시간이 지남에 따라 습득할 수 있는 지식에 대해서는 검사하지 않았다. 또 연구진은 사람의 지능을 평가할 때 뇌의 크기에만 초점을 맞추려고 했다. 이에 따라 성별과 나이, 키, 사회경제적 위치, 유전적 요인까지 고려됐다. 연구진은 “인지 능력의 측정은 어려운 작업으로 이 연구 역시 보완할 점이 있다”면서도 “뇌가 더 크다고 해서 머리가 똑똑한 것은 아니다”고 지적했다. 이어 “그렇다고 해서 누구도 신입사원을 채용할 때 지원자의 뇌 크기를 측정해서는 안 된다”고 덧붙였다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

성균관대 일반대학원에서 생명물리학과 신규 과정을 개설해, 2019학년도 신입생을 모집한다. 성균관대 일반대학원은 VISION2020+(2017)와 대학중장기발전계획(2018)에 근거한 ‘GT10 융합 R&E 클러스터’로서 나노바이오융합분야 집중육성하고자 양자생명물리과학원(원장 루크 리, Luke P. Lee)의 학사조직으로 생명물리학과를 개설했다. 최근 현대 사회의 중대 4대 질환인 뇌질환(치매·파킨슨병), 암, 면역질환, 희귀질환에 대한 치료 및 진단을 위해 정확하고 빠른 바이오칩 기술의 중요성이 대두되고 있다. 특히 기존의 의료 기술력의 한계를 양자과학기술과 바이오의료기술을 접목시킨 신기술을 통해 극복하는 것은 기초과학에서 뿐만 아니라 상업적으로도 성공 가능성이 높게 제시되고 있다. 성균관대 일반대학원 생명물리학과는 국내 대기업 및 벤처기업과의 산학협력을 통해 나노의료바이오칩을 만들 수 있는 전담팀을 지원받아 최첨단나노기술을 활용한 의료용 바이오칩을 개발하는 등의 양자바이오칩 개발을 위한 산학협력을 추진할 예정이다. 아울러 해당 학과는 버클리대, 하버드대 등 해외 명문대와 협력하여 MD-PhD 연계 프로그램을 추진한다. 기초 양자생명물리학과 기초 및 임상의학 융합에 중점을 둔 MD-PhD 프로그램(연간 12명)을 운영하여 본교에서 핵심 교과과정 이수 후 해외공동연구를 위한 적극적인 지원을 할 예정이다. MD-PhD 학생은 공학, 물리 또는 생명과학의 학문적 배경을 가진 일반 PhD 학생과 팀으로 구성(pairing program)되며 이 팀의 학생들은 함께 연구하면서 글로벌 의학 문제를 해결하고 Co-advisor(공동 멘토, 2가지 배경을 가진 2명의 교수진)시스템 하에 지도를 받는다. 이 외에도 나노구조물리연구단, 공동기기원, 성균바이오융합과학기술원 등 교내 관련분야 최신 연구시설 및 연구장비 공동활용 및 연구 활성화를 위한 연구집중학위제를 운영하고 있으며, 학교에서는 학생 전원에게 등록금(입학금 제외) 및 특별학업장려금(생활보조금)을 지원할 예정이다. 성균관대 일반대학원 생명물리학과 관계자는 “바이오칩 기술은 기초의학 전문의와 기초물리·나노엔지니어의 긴밀한 상호교류와 협력연구가 요구되나, 공동 연구인력 양성시스템을 갖추고 기관 차원에서 추진하는 곳이 부족해 해당 과정을 개설하게 됐다”며 “미래 의료사업을 이끌어 갈 양자생명물리학기반의 의료과학기술분야 고급 박사인력의 양성과 기초의학 전문의와 기초물리·나노엔지니어의 긴밀한 상호협력을 위한 석박통합과정의 ‘생명물리학과’를 신설했다”고 설명했다. 한편 해당 과정의 2019학년도 3월 신입학 원서접수는 2019년 1월 7일부터 2019년 1월 14일까지 진행될 예정이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

고령인구가 늘면서 치매 환자수 또한 빠르게 증가하고 있다. 2017년 현재 국내 치매 환자수는 약 72만명으로 , 2043년에는 200만명에 이를 것으로 전망된다. 전 세계적으로는 2030년에 7470만명의 치매 환자가 발생해 2조 달러의 사회적 비용이 소요될 것으로 예상하고 있다. 세계 굴지의 제약사들이 치매치료제 개발을 위해 천문학적인 연구개발비를 투자했으나 구체적인 성과는 나오지 않고 있다. 치매의 근원적 원인에 기반한 약물 개발이 시급한 실정이다. 세계신경과학회 회장과 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소장을 지낸 데니스 최(한국명 최원규) 미국 뉴욕스토리브룩의과대 석좌교수가 최근 KIST 자문단회의 참석차 방한했다. 그는 국내 뇌과학 발전을 위해 치매및 뇌졸중 치료제를 개발하고 있는 국내 신약업체의 연구 자문을 위해서도 해마다 한국을 찾고 있다. 국내에서는 독립운동가 최창식 선생의 손자이자 대한민국 근대화의 초석을 다진 최영화 박사의 아들로 더 많이 알려진 최 교수를 3일 만났다. 최 교수는 “이번 한국 방문에서는 치매 치료제 개발의 가능성을 엿볼수 있는 성과들을 접하게돼 매우 고무적이었다”고 말문을 열었다. 자신이 연구 자문을 해주고 있는 (주)지엔티파마에서 개발한 치매 치료제 ‘AAD-2004’가 반려견에서 치료 효과가 입증됐다는 사실을 두고 하는 말이다. ‘AAD-2004’는 최근 치매에 걸린 14살 이상의 반려견을 대상으로 실시된 예비임상에서 인지기능과 활동성이 정상수준으로 확연히 개선되는 등 약효가 확인됐다. 이에대해 최 교수는 “반려견에 효과가 있다는 것은 사람에게도 효과가 있을수 있다는 매우 중요한 요소이다. 반려견의 인지기능 저하증이 사람의 알츠하이머 치매와 매우 유사하기 때문에 사람도 효과가 있을수 있다는 가능성을 확인한 셈이다”고 말했다. 또 지엔티 파마가 반려견 치매 치료제에 대한 임상시험과 함께 상업화를 추진하는 계획에 대해서는 “반려견의 행복을 위한 약이 나온다는 건 그 자체만으로도 엄청나게 중요한 일이다”면서 “이 계획이 성공한다면 반려견은 물론 사람을 위한 치매치료제 개발의 돌파구를 마련하는 일거양득의 효과를 거두는 것”이라고 반겼다. 그가 AAD-2004에 대해 낙관적인 평가를 하는 것은 이 신약 후보 물질이 뇌에 생성되는 염증과 활성산소를 타겟으로 삼고 있기 때문이다. 최 교수는 “그동안 세계 유수 제약사들이 실패한 것은 제한된 가설을 바탕으로 중복적인 연구를 해온 탓에 연구 범위가 좁아 실패를 거듭했다”고 잘라 말했다. 그러면서 “치매가 발병하는데는 유전적, 환경적인 요소 외에도 수명이 늘어난 이유가 가장 큰 것 같다. 나이를 먹으면 뇌에 활성산소가 증가하고 염증이 생기기 마련인데, 이런 것들이 치매를 유발하는 원인중 하나로 지목되고 있다”고 설명했다. 최 교수는 (주)지엔티파마가 추진중인 ‘동탄 브레인 사이언스 파크’에 대해서는 한국의 뇌산업을 한 단계 발전시킬수 있는 멋진 비젼이라고 평가했다. 지엔티파마는 화성시 동탄면 장지리 일원 46만 7000여㎡에 국내 최초의 뇌 관련 의료복합단지를 조성해 제약, 치매전문 의료시설, 재활병원, 뇌병원, 재활및 인공의료기기, 로봇, 인공지능(AI) 등 뇌질환 관련 혁신 업체를 유치할 예정이다. 최 교수는 “단지가 완공된다면 인근에 있는 삼성전자 등 IT 산업 생태계와 바이오 기업이 만나 적지 않은 시너지 효과를 일으킬수 있는 절호의 기회가 될 것”이라면서 “기초 연구도 중요하지만 앞으로는 관련 분야의 전문가들이 힘을 모아 중개의학쪽으로 발전시키는 것도 좋은 방안이 될 것”이라고 조언했다.해마다 한국을 찾아 KIST와 신약개발업체에 연구 자문을 하는 이유에 대해 최 교수는 “할아버지와 아버지의 나라를 위해 재능과 지식을 기부하고 싶었기 때문”이라고 말했다. 최 교수의 할아버지 최창식(1892~1957) 선생은 상하이 임시정부 설립을 주도하고 임시의정원 초대의원을 지낸 독립운동가이다. 아버지 최영화 박사는 1960년대 KIST 설립을 돕고 1970년 중화학공업 육성계획을 만드는 등 한강의 기적을 이룰수 있는 초석을 다졌다. 최교수는 “조국을 위해 젊음을 바친 할아버지와 아버님의 헌신적 활동이 지금의 나를 만드는데 큰 역할을 했다”면서 “나 역시 대한민국을 위해 무엇인가를 해야겠다는 신념을 갖고 있고 계속 한국을 찾을 것”이라고 강조했다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

현대인의 필수품이라는 스마트폰. 많은 사람들이 아침에 일어나 잠들 때까지 스마트폰을 손에서 떼지 못하는 경우가 많다. 잠들기 전에도 스마트폰으로 이것 저것 검색하다가 밤을 꼴딱 세워 다음날 피곤해 하는 사람들도 있다. 미국 연구진이 잠들기 직전 누워서 스마트폰이나 태블릿PC를 보면 왜 깊이 잠이 들지 못하고 불면에 시달리게 되는지 밝혀냈다. 미국 솔크 생명과학연구소 연구진은 컴퓨터나 스마트폰에서 나오는 빛(청색광)이 망막에 있는 세포들을 자극해 생체리듬을 교란시키면서 불면을 불러일으킨다는 연구결과를 발표했다. 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 최신호(11월 27일자)에 실린 이번 연구결과는 인공조명이 사람의 생체리듬에 어떤 방식으로 악영향을 미치는지를 밝혀낸 첫 번째 연구결과이다. 그동안 야간 인공조명이나 스마트폰에서 나오는 불빛은 여성의 생식능력을 저하시키고 비만을 야기시키고 불면증을 일으킨다는 연구는 그동안 많았다. 인공조명으로 인한 생체리듬 이상은 인지장애, 암, 비만, 당뇨, 대사증후군 등의 원인이 될 수 있지만 정확한 메커니즘은 알려지지 않았다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 망막의 가장 안쪽 층에 빛에 민감한 세포들이 모여있는데 이 세포에 빛이 지속적으로 노출될 경우 멜라놉신이라는 단백질이 지속적으로 만들어진다는 사실을 확인했다. 멜라놉신이 빛을 감지하면 뇌를 각성시키는 것으로 알려졌다. 빛이 10분 이상 지속되면 멜라놉신은 생체리듬을 주변 빛과 일치시키기 위해 수면 조절 호르몬인 ‘멜라토닌’ 생성을 억제한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 멜라놉신을 만드는 세포들은 빛에 반응하는 시간이 더 길어진다는 사실도 밝혀냈다. 잠들기 전에 본 스마트폰에서 나온 청색광이 멜라놉신 생성세포를 자극해 쉽게 잠들지 못하게 한다는 것이다.연구팀은 생쥐 실험으로 아레스틴이라는 단백질이 멜라놉신 세포의 민감성을 차단한다는 사실을 확인했다. 이를 이용해 불면증을 치료하고 불면증으로 인한 편두통도 억제할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 새치다난다 판다 솔크연구소 박사는 “현대인들은 지속적으로 인공조명에 노출돼 있는데 특히 최근 각종 스마트 기기 사용이 늘어나면서 24시간 일주기리듬에 장애를 일으켜 건강에 해로운 결과를 초래한다”라며 “이번 연구는 인공조명으로 인한 불면증 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

TV나 라디오 상담프로그램을 듣다 보면 아이들이나 남편의 인터넷 게임 중독 때문에 고민이라는 사연들이 심심찮게 등장합니다. 게임 중독과 관련된 극단적 사례들이 언론을 통해 보도되면서 그런 고민들은 더 커지는 것 같습니다. 특히 청소년의 경우 게임 때문에 학업에 지장이 있을까 봐 부모들은 더 걱정스러운 것일지 모릅니다. 사실 인터넷 게임을 얼마나 길게 해야 게임 중독이라고 할 수 있는지, 원인은 무엇인지에 대해 구체적이고 실증적인 자료가 아직 부족한 상태여서 학계에서는 여전히 논란이 되고 있기도 합니다. 뇌 과학이 발달하며 특정 물질로 인한 중독 증상이 나타날 때 뇌 형태나 기능이 어떻게 변화하는지에 대해서는 많이 알려져 있습니다. 반면 게임 중독이 뇌의 형태와 기능 변화에 영향을 미치는지에 대한 연구는 많지 않습니다. 이 같은 상황에서 중국 상하이 교통대 의대와 교통대 부설 렌지병원 공동연구팀이 온라인 게임 중독이 뇌의 구조와 기능을 변화시킨다는 사실을 밝혀내고 25~29일 미국 시카고에서 열리고 있는 ‘2018 북미 영상의학회’에서 발표했습니다. 이번 연구에 따르면 특히 게임 중독 증상은 여성보다는 남성의 뇌에 더 치명적이라고 합니다. 연구팀은 온라인 게임 중독 진단을 받은 남성 32명과 여성 23명을 대상으로 30분가량 온라인 게임을 하도록 한 뒤 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 뇌를 관찰했습니다. 또 정상적인 남성 30명, 여성 22명의 뇌도 관찰해 비교했습니다. 이들에 대해 충동성 관련 심리검사도 함께 실시했다고 합니다. 그 결과 게임 중독 증상을 보이는 남성의 경우 전두엽에 있는 상전두회라는 부위의 활동이 현저하게 떨어지는 것으로 나타났습니다. 상전두회는 기억과 충동 억제에 있어 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 반면 여성 게임중독자에게서는 별다른 이상이 관찰되지 않았다고 합니다. 남성 게임중독자는 전두엽 피질의 발달 정도 역시 낮은 것으로도 확인됐다고 합니다. 충동성 관련 심리검사에서도 남성 게임중독자는 여성 게임중독자나 일반인들에 비해 충동성 점수가 훨씬 높은 것으로 나타났고요. 이 같은 결과를 바탕으로 연구팀은 남성이 여성에 비해 게임 중독이 됐을 경우 뇌에 훨씬 더 치명적이라고 주장했습니다. 젊은 남성이 여성들보다 병적으로 게임에 몰입할 가능성이 높고 남자 청소년의 경우 게임 중독에 빠지면 전두엽 피질의 발달에도 악영향을 미칠 수 있다는 것이지요. 전두엽 피질은 충동조절이나 계획을 세우고 실천하는 데 중요한 역할을 하는데 게임에 빠지게 되면 이 부분의 발달이 더뎌져 게임에 더 몰입하게 되고 다른 종류의 중독을 불러일으킬 수도 있다는 설명입니다. 그렇지만 연구팀 관계자는 “이번 연구는 게임 중독과 뇌 기능에 대한 상관관계를 밝혀낸 것”이라면서 “뇌의 기능적, 구조적 변형이 게임 때문인지, 원래 일반인과 다른 뇌 기능을 가진 사람이 게임 중독에 빠지는지에 대해서는 추가 연구가 필요하다”고 여운을 남겼습니다. 초등학교에 입학하면서부터 경쟁에 내몰린다는 한국에서 사람들은 학업, 취업, 그리고 생존에 대한 스트레스가 상당하다고 알려져 있습니다. 모든 세대가 스트레스의 늪에서 벗어날 수 없는 상황에서 가장 저렴하게 현실을 도피할 수 있는 수단이 바로 온라인 게임일 것입니다. 그런데 스트레스 해소를 위해 접한 게임에 중독돼 또 다른 스트레스를 받게 만드는 현실에서 ‘과유불급’이라는 단어는 스트레스의 다른 해결책은 제시하지 못하고 단지 개인의 책임이라고만 하는 것 같아 안타깝습니다. edmondy@seoul.co.kr

과학자들이 나이가 들면서 생기는 노화 관련 탈모를 치료하는 약물을 찾는 데 도움이 될 새로운 의학적 발견을 해냈다. 미국 뉴욕의대 등 국제 연구팀은 실험 쥐를 대상으로 한 이 연구에서 손상된 피부에서 털이 다시 자라게 하는 데 성공했으며 이는 모발 등 털이 서서히 빠지는 과정을 되돌리는 방법을 발견한 것이라고 밝혔다. 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 최신호에 실린 연구논문에 따르면, 이는 뇌의 신호전달 경로인 ‘소닉헤지호그’(SHH·Sonic hedgehog)를 활성화함으로써 가능했다. SHH 경로는 태아의 모낭이 형성하는 동안 매우 활발하게 신호 교환이 이뤄지지만, 다친 피부나 노화한 피부에서는 신호 교환이 제대로 이뤄지지 않는다. 특히 이 연구는 피부와 모발의 형태와 강도를 유지하는 데 가장 큰 역할을 하는 단백질인 콜라겐을 생성하는 섬유아세포에 초점을 맞춘 것이다. 섬유아세포는 치유와 관련한 생물학적 과정 중 일부에 직접 도움이 된다고 알려져 연구팀은 이 세포에 주목했다. 이번 연구에서 연구팀은 SHH 경로를 활성화함으로써 섬유아세포들 사이에 ‘신호 교환’이 원활하게 이뤄지게 했다. 그러자 쥐들의 손상된 피부에서 4주 안에 털이 다시 자라기 시작한 것이다. 모근(털 뿌리)과 모간(털 줄기)의 구조는 9주 뒤부터 나타나기 시작했다. 지금까지 과학자들은 피부에 흉터가 생기고 콜라겐이 축적되는 것이 모발의 재성장을 막는 이유라고 생각했다. 하지만 이번 증거는 모발 재성장을 다시 조명하게 되는 것이다. 이에 대해 연구를 주도한 이토 마유미 뉴욕의대 피부과 부교수는 “이제 우리는 노화와 관련한 탈모가 신호전달 문제임을 알게 됐다”고 말했다. 이번 결과는 손상된 피부의 회복을 도울 뿐만 아니라 노화된 두피에서 다시 모발이 자라게 할 수 있는 증거가 되기도 한다. 이런 증거는 앞으로 모발 성장을 촉진하는 더 좋은 약물을 찾는 데 도움이 될 수 있다고 연구팀은 말했다.기존 여러 연구에 따르면, SHH 경로의 활성화는 종종 종양 발생 위험을 높이는 부작용이 있다. 이에 따라 연구팀은 이런 위험을 피하고자 모낭 뿌리 부분에 있는 모유두(DP·dermal papillae)의 섬유아세포만을 활성화하는 데 성공했다. 연구팀의 목표는 모발 재성장을 촉진하는 약물을 찾는 것이다. 현재 허가된 약물들은 부작용을 일으킬 수 있기 때문이다. 처방전 없이 구매할 수 있는 미녹시딜은 두피로 가는 혈류량을 높여 모낭에 영양을 공급한다. 이는 약 3분의 2의 남녀 환자에게 도움이 되고 있지만, 심장박동을 빠르게 하고 발을 붓게 하며 복통을 일으키는 등 부작용을 유발한다. 처방전이 있어야 살 수 있는 피나스테라이드는 남성용으로, 남성 호르몬인 테스토스테론이 탈모를 유발하는 다이하이드로테스토스테론(DHT)으로 바뀌는 것을 억제한다. 연구에 따르면, 이 약물은 최대 80%의 남성에게서 모발 성장을 촉진하지만, 60명 중 1명은 발기부전을 경험하며 이런 위험은 약물을 더 오래 복용할수록 증가한다. 한편 미국 피부과학회(AAD·American Academy of Dermatology)에 따르면, 남성의 약 25%는 25세 이전에 탈모가 시작되며, 여성은 40세까지 40% 정도가 탈모를 경험한다. 사진=123rf(위), 네이처 커뮤니케이션스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 신희섭(68) 단장이 미국과학진흥협회(AAAS) 펠로로 선임됐다. AAAS는 신 단장이 인지와 사회행동 등에 대한 뇌 메커니즘 연구 분야를 개척한 공로를 인정해 펠로로 선정했다고 27일 밝혔다. 20년 이상 뇌 연구 외길을 걸어온 신 단장은 서울대 의대를 거쳐 미국 코넬대 의대에서 박사학위를 받은 뒤 MIT 교수, 포스텍 교수를 역임했다. 2005년 대한민국 최고과학기술인상을 받고 이듬해인 2006년 제1호 국가과학자로 선정되기도 했다. AAAS는 1848년 미국에서 설립된 과학 관련 단체로 세계적인 과학저널 ‘사이언스’를 발행하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람이 어떤 물체를 만지고 뇌에서 인지하는 시간은 대략 0.001초로 거의 즉각적이다. 국내 연구진이 사람의 촉각 데이터 처리속도만큼이나 빠른 인터넷 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 초연결통신연구소는 인터넷 회선의 추가 설치 없이 장비 개선만으로 현재 유선인터넷 최대 속도인 2.5기가bps(Gbps)보다 10배 가량 빠른 25Gbps급 인터넷이 가능한 핵심원천기술 개발에 성공했다고 27일 밝혔다. 이번에 개발한 초고속 인터넷 기술은 사람의 촉각만큼이나 데이터를 빠르게 주고 받는다고 해서 촉각인터넷이라고 부르는데 8기가비트(1기가바이트) 영화 3편을 1초 만에 내려받을 수 있는 속도이다. 지금까지 이동통신 기지국이나 와이파이를 이용해 인터넷을 연결했을 때 사용자가 많아지면 처리속도가 느려지면서 시간도 오래 걸리는 단점이 있었다. ‘틱톡’이라 이름붙여진 25기가급 촉각인터넷 기술은 회선을 늘리지 않고도 이 같은 문제를 해결할 수 있게 해준다. 연구팀은 광수신 모듈 기술과 맥(MAC) 기술을 활용해 인터넷 선로로 이용되는 기존 광섬유를 그대로 사용하면서도 그 사이를 지나가는 레이저의 속도를 10배 이상 빠르게 할 수 있도록 했다. 이 기술들은 낮은 광 입력 강도로도 신호 저하 없이 정보를 전달할 수 있으며 트래픽이 집중되는 것을 분산시킬 수 있도록 관리해준다. 이 때문에 기존 광섬유 회선을 늘리지 않고 장치의 업그레이드만으로도 속도 저하 없는 인터넷을 사용할 수 있게 되는 것이다. 기존에는 하나의 채널로 사용자마다 속도를 나눠 썼다면 이번에 개발한 기술은 채널수와 속도를 높여 많은 사람들이 각자의 채널을 이용해 인터넷을 사용하게 된다고 연구진은 설명했다. 연구진은 260㎞ 가량 떨어져 있는 서울 한국정보화진흥원 제어센터에서 대전 ETRI 연구동 실험실에 있는 로봇을 실시간 제어하고 4K 초고화질 영상 전송에도 성공했다.연구팀은 이번 기술을 활용하면 고화질 1인 미디어 방송은 물론 가상·증강현실 같은 실감형 엔터네인먼크 산업을 활성화하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 또 이 기술을 이용하면 영화 ‘아바타’에서처럼 원거리에서 실시간으로 로봇을 조종하는 것도 가능해진다. 이 때문에 방사능 피폭지역이나 오염지역 등에 로봇을 투입해 사람을 대신할 수도 있게될 전망이다. 정환석 ETRI 광네트워크연구그룹 박사는 “이번에 개발된 촉각 인터넷 기술을 통해 실감형 디지털 라이프가 실현 가능해질 것이며 관련 산업분야도 활성화될 것”이라며 “특히 언제 어디서나 빠르고 편리한 네트워크에 접속할 수 있기 때문에 도시와 지방간 차별 없는 지능정보사회가 열리게 될 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 들어 스트레스, 기후 등의 영향으로 이른 나이부터 머리숱 문제를 고민하는 이들이 늘어나고 있다. 국민건강보험공단 자료에 따르면 2012~2016년 5년간 탈모 증세로 병원을 찾은 환자가 100만명이 넘는다고 한다. 이들의 진료비는 2012년 207억원에서 2016년 268억원으로 30%가량 증가했다. 건보공단은 병원을 방문하지 않고 두발 관리 제품을 활용하는 환자까지 합하면 국내 탈모 환자가 1000만명을 넘어설 것으로 추정된다고 밝혔다.현대인의 탈모는 노화나 유전적인 요인뿐 아니라 각종 환경오염, 업무 스트레스, 식생활 변화에 따른 호르몬 분비 이상 등 후천적 요인으로 발생하는 비율이 높아지고 있다. 그런데 탈모와 아무런 상관이 없을 것 같은 ‘녹내장’이 탈모치료제 개발에 큰 영향을 미치고 있어 세간의 관심이 더욱 집중되고 있다. 탈모와 녹내장은 과연 무슨 관계가 있을까. 녹내장이란 눈으로 들어오는 빛 신호를 뇌로 전달하는 시신경에 이상이 생겨 점진적으로 시야가 흐려지고 방치하면 실명에 이르는 안과 질환이다. 그런데 녹내장 치료제로 가장 많이 사용하는 약제 중에 ‘프로스타글란딘’이라는 점안제가 있다. 이 약을 사용하다 보면 눈 주위가 검게 착색되고 속눈썹이 자라는 부작용이 발생한다. 실제로 녹내장 약을 오래 사용한 사람 중에 눈 주위가 검게 변한 사람을 종종 볼 수 있다. 일부 연구자가 이 약의 부작용인 속눈썹 발모에 착안해 ‘속눈썹 증모제’를 개발했다. 최근에는 속눈썹 발모를 넘어 탈모 치료에 활용하는 연구가 진행되고 있다고 한다. 이처럼 약의 부작용을 이용해 개발한 약으로 ‘비아그라’를 빼놓을 수 없다. 비아그라의 탄생은 32년 전으로 거슬러 올라간다. 1986년 한 글로벌 제약사 연구진은 ‘PDE-5 효소’를 억제하면 관상동맥이 확장돼 협심증 증상을 완화시킬 수 있다는 가설을 세우고 비아그라 성분인 ‘실데나필’을 협심증 치료제로 개발하기 위한 임상시험에 착수했다. 하지만 임상시험 과정에서 흥미로운 현상이 관찰됐다. 부작용으로 발기 현상이 관찰된 것이다. ‘20세기 최고의 발명품’ 중 하나로 불리는 비아그라가 탄생하는 순간이었다. 부작용의 사전적 의미는 ‘어떤 일에 부수적으로 일어나는 바람직하지 못한 일’이다. 특히 의학에서는 약이나 수술과 같은 처치에 의해 그 본래의 작용 이외에 부수적으로 일어나는 작용을 의미하는데 부정적인 의미로 사용될 때가 많다. 대다수 연구진은 이러한 부작용이 나타날 때 당황하고 연구 실패의 원인으로 생각하기 쉽다. 그러나 앞에서 언급한 사례처럼 부작용에 주목할 때 의외의 질환에서 새로운 치료 효과를 나타낼 때가 종종 있다. 과학 연구의 빛나는 결과들은 의외성과 우연성에 기댄 사례가 많다. 정말 행운인 셈이다. 그래서 부작용의 ‘부’는 ‘아닐 부’(不)가 아니고 ‘버금 부’(副)인 것이다.

우리 속담에 '찬밥 더운밥 가릴 처지가 아니다'라는 말이 있다. 이 속담은 인간에게만 해당하는 이야기가 아니다. 달팽이도 굶주린 상황에서는 평소라면 거들떠보지 않을 위험한 먹이도 피하지 않고 먹는다. 배고프면 아무거나 먹는다는 이야기는 모든 생물에 적용되는 당연한 이야기 같지만, 사실 이는 놀라운 일이다. 달팽이를 포함한 복족류(gastropod)의 뇌는 고등한 척추동물에서 볼 수 있는 복잡한 장기가 아니라 세 쌍의 신경절에 불과하기 때문이다. 이런 단순한 뇌를 가지고 위험을 회피할 것인지 아니면 감수할 것인지를 결정한다는 것은 적어도 과학자들에게는 정말 놀라운 자연의 신비다. 영국 서식스 대학의 조지 케멘네스 교수 연구팀은 달팽이의 행동을 조절하는 신경 세포(뉴런)의 비밀을 밝히기 위해 물달팽이(Lymnaea stagnalis)를 대상으로 연구를 진행했다. 우리가 보기에는 달팽이가 아무 걱정 없이 느리게 기어 다니는 것처럼 보이지만, 달팽이 역시 자연의 다른 생물처럼 매 순간 삶과 죽음의 갈림길에서 생존을 위해 최선을 다한다. 먹이를 찾고 먹는 것도 마찬가지다. 먹어도 소화하기 어렵거나 영양분이 별로 없거나 위험한 세균에 감염될 가능성이 있다면 생명이 위험할 정도로 굶주리지만 않았다면 피하는 게 상책이다. 그러나 어차피 굶주려 죽음의 문턱에 와 있다면 마지막 수단으로 먹어볼 수 있다. 이런 생각을 할 수 있는 고등한 뇌를 지닌 인간에겐 당연한 이야기지만, 과연 달팽이는 어떻게 행동을 조절할까? 연구팀은 실험실에서 의도적으로 굶긴 달팽이와 잘 먹은 달팽이 뇌 신경망의 활성화 정도를 조사해 위험을 무릅쓰고 위험하거나 까다로운 먹이도 먹게 만드는 뉴런을 찾아냈다. 평소 이 뉴런은 도파민을 분비해 달팽이가 위험한 행동을 하는 것을 방지한다. 하지만 굶주림이 생존에 더 큰 위협이라고 판단하면 그 기능을 멈춘다. 연구팀이 이 뉴런을 차단한 결과 달팽이가 배부른 상태에서도 평소에는 먹지 않는 위험한 먹이를 먹는 것이 관찰됐다. 비교적 단순한 신경망이 달팽이의 행동을 조절하는 것이다. 물론 이런 단순한 조절 기능만으로는 험난한 세상에서 살아남기 쉽지 않다. 비록 인간과는 비교할 수 없을 만큼 원시적인 신경계를 지닌 달팽이지만, 먹이의 존재를 식별할 뿐 아니라 위험 수준을 감지하는 신경망 역시 존재할 것이다. 과학자들은 제2의 우주로 불리는 뇌의 비밀을 풀기 위해 단순한 생명체부터 하나씩 의문점을 풀어 가고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

SK가 독자적으로 개발한 뇌전증 신약이 제약 격전지인 미국 시장에 도전장을 내민다. SK그룹 지주회사 SK㈜의 자회사인 SK바이오팜은 뇌전증 신약 후보물질 세노바메이트(Cenobamate)의 신약 판매허가 신청서(NDA)를 미국 식품의약국(FDA)에 제출했다고 26일 공식적으로 밝혔다. ‘뇌전증’이란 뇌 특정 부위의 신경 세포가 흥분해 발작이 반복적으로 나타나는 질환이다. 국내 기업이 독자 개발한 신약의 기술을 수출하는 대신 FDA에 신약 판매 신청서를 직접 제출한 건 처음이다. 세노바메이트는 최고 수준의 기술과 전문성이 필요한 중추신경계 난치성 질환 치료제다. FDA 판매 허가를 받게 되면 2020년 상반기 내 미국 판매가 가능할 것으로 기대된다. SK바이오팜은 북미·유럽·아시아·중남미 등에서 2400여 명을 대상으로 진행한 임상시험 결과를 바탕으로 미국 법인인 SK라이프사이언스를 통해 NDA를 제출했다. 부분발작을 보이는 뇌전증 환자들을 대상으로 다수의 기관에서 두 번에 걸쳐 위약 대조 임상 2상 효능 시험과 대규모 장기 임상 3상 안전성 시험 등을 진행했다. 지금까지 다수의 뇌전증 치료제가 시판됐지만 환자의 절반 이상은 여전히 발작 증상으로 고통받고 있다. 새로운 치료제에 대한 요구도 크다. 시장조사 기관인 글로벌 데이터에 따르면 전세계 뇌전증 치료제 시장은 2022년까지 69억 달러(약 7조 원) 규모로 올해보다 12% 가량 성장할 전망이다. SK는 1993년 신약개발 시작 이후 중추신경계 질환 신약 개발에 주력해왔다. 불확실성이 컸지만 바이오를 미래 성장사업으로 육성하려는 최태원 SK 회장의 의지로 장기 투자를 멈추지 않았다. 2007년 지주회사 체제 전환 이후에는 신약 개발 조직을 지주사 직속으로 두고 그룹 차원에서 투자와 연구를 진행했다. SK바이오팜은 국내 최다인 16개 신약후보 물질의 임상 시험 승인을 FDA로부터 확보했다. 지난해 12월 미국 Jazz사와 공동 개발한 수면장애 신약 솔리암페톨 역시 FDA에 NDA를 제출한 상태다. 바이오·제약을 미래 신성장 동력으로 육성하고 있는 SK㈜는 SK바이오텍을 중심으로 원료의약품 생산 사업에도 투자를 지속하고 있다.지난해 SK바이오텍 아일랜드 공장 인수에 이어 지난 7월 미국 CDMO(위탁개발 및 생산업체)인 앰팩(AMPAC) 인수에도 성공했다.세노바메이트의 시판이 결정되면 SK㈜ 자회사인 SK바이오텍 등이 원료의약품 생산에 나설 것으로 보인다. SK의 독자개발 신약이 상업화에 성공하면 SK바이오팜은 연구,임상 개발뿐 아니라 생산과 판매까지 독자적으로 수행하는 ‘글로벌 종합제약사(FIPCO,Fully Integrated Pharma Company)로 도약한다.업계에선 한국의 글로벌 신약강국의 서막을 여는 획기적 이정표가 될 것으로 기대한다. 조정우 SK바이오팜 대표는 “NDA를 FDA가 검토하는 과정에서 긴밀히 협조하고,중추신경계 및 항암 분야 등 난치성 질환 치료제 개발에 매진할 것”이라고 말했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

미세먼저가 자폐증발생 위험을 높인다는 연구결과가 나왔다.호주의 한 연구진에 따르면 독성 대기오염물에 오래 노출된 어린이일 수록 자폐증이 발생하는 비율이 높았다. 중국 상하이에서 실시한 조사에 따르면 자동차 배기가스, 산업 등에서 배출된 초미세먼지에 노출된 어린이들은 자폐 범주성 장애(ASD)가 발생할 위험이 78%까지 높아졌다. 이번 연구는 미세먼지에 장기적으로 노출된 유아가 자폐증 위험성이 높아진다는 것을 밝혀낸 첫 사례다. 자폐증의 원인은 복합적이고 완전히 밝혀지지는 않았지만 유전적 요인과 환경적인 요인이 많은 것으로 차츰 인정받고있다. 특히 어린이처럼 뇌가 발달하고 있는 단계에서는 피해가 더 클 수 있다. 연구진은 더 작은 부유성 입자일수록, 더 잘 폐를 통과해서 혈류로 들어가서, 많은 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있다고 말한다. 최근 심각해진 한국의 미세먼지로인해 한국의 어린이들도 위험을 피해갈 수 있다고 장담할 수 없는 상황이다. 더욱이 이번 연구가 중국에서 실시됐다는 점에 이목이 집중되고 있다. 한국은 매년 중국발 미세먼지로 큰 고통을 겪고 있는 상황이다. 최근 정부는 ‘미세먼지 관리 강화 대책’을 내놨다. 대도시 최대 미세먼지 배출원인 경유차에 대한 규제 강화가 핵심었다. 그러나 정작 미세먼지의 주요 유입경로인 중국발 미세먼지에 대한 대책은 부족했다. 미세먼지가 신체에 미치는 악영향과 관련한 연구가 속속 밝혀지면서 미세먼지를 근본적으로 줄일 수 있는 대책을 마련해야한다는 목소리가 커지고 있다. 신형철 기자 hsdori@seoul.co.kr

얼마 전 질량의 단위인 킬로그램의 국제 표준이 약 130년 만에 새롭게 정해졌다. 이 국제단위계에는 질량 외에도 길이, 시간, 온도와 같은 표준단위들이 포함되는데, 그중 시간의 단위가 되는 ‘1초’를 정하기 위해서는 절대 영도의 세슘 원자시계를 이용한다. 원자시계는 시간을 극도로 정밀하게, 불변하는 값으로 규정하고자 했던 오랜 시도의 결과이다. 그런데 정작 이렇게 객관적으로 규정된 시간이라는 속성을 사람들은 각자 아주 다르게 받아들인다. 똑같이 째깍째깍 1초씩 흘러가는 시계를 가져다 놓아도 어떤 사람에게는 지겹고 긴 하루가 다른 누군가에게는 눈 깜짝할 새 지나간다.인간의 감각과 인지는 다채롭고 복잡하다. ‘감각의 미래’를 쓴 카라 플라토니는 인지과학의 현장으로 떠나 과학이 감각을 어떻게 탐구하는지, 새로운 기술에 의해 감각이 어떻게 확장되고 있는지를 살폈다. 여정은 사람의 기본적인 감각인 오감(미각, 후각, 시각, 청각, 촉각)에서 시작된다. 새로운 맛을 찾아내는 실험, 냄새가 오래된 기억을 소환하는 것에 착안한 기억 치료, 뇌의 패턴을 읽고 뇌의 주인이 보고 듣고 생각한 내용을 역추적하는 연구의 과정이 펼쳐진다. 그 과정을 따라가다 보면 오감 너머에 있는 초감각, 복합적으로 구성되는 다중감각적 인식에 도달한다. 시간, 고통, 감정이 바로 그 예이다. 사람에게는 모두 시간을 인식하는 능력이 있지만 ‘한 시간’은 ‘단맛’이나 ‘꽃향기’와는 달리 훨씬 복잡하고 주관적으로 받아들여진다. 우리가 인식하는 시간은 여러 신체 기관을 통해 다르게 감각된 시간 정보가 뇌 전체에서 편집된 결과물이기 때문이다. 우리는 서로 다른 내적 시계를 가지는 셈이다. 감정을 받아들이는 방식은 좀더 사회적이다. 문화는 감정을 ‘코딩’한다. 어떤 사회에서 특정한 단어나 몸의 증상이 감정을 표현하는 것으로 자리잡게 되면, 그 연결 고리는 사회적으로 강화된다. 저자는 이를 소프트 바이오해킹이라고 부른다. 환경이 우리의 감각을 어떤 것에는 민감하게, 어떤 것에는 무디게 반응하도록 바꾸는 것이다. 우리가 세상을 인지하고 받아들이는 방식은 고정적이지 않다. 과학기술의 발전은 감각을 더욱 적극적으로 뒤틀고 넓혀 갈 것이다. 가상현실 시뮬레이션에 몰입할 때 우리는 실재하는 세계 속에 있는 것처럼 느낀다. 바이오해커들은 신체를 개조하여 인간 감각의 한계를 넘어서고자 한다. 언젠가 인간이 자기장을 감지하거나 가시광선 너머의 빛을 보게 된다면 어떨까. 기술은 세계를 바꾸지만, 동시에 세계를 인식하는 우리의 감각을 바꾼다. 오늘도 세계 어딘가에서는 감각의 영역이 조금씩 확장되고 있다.

국내 연구진이 곤충의 겹눈을 흉내내 초박형 고화질 카메라를 개발하는데 성공해 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과 정기훈 교수팀은 말벌에 기생하는 파리인 ‘제노스 페키’라는 곤충의 눈 구조를 모사한 디지털 카메라를 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘빛 : 과학과 응용’ 최신호에 실렸다. 말벌 기생 파리인 제노스 페키는 다른 동물과 마찬가지로 겹눈을 갖고 있다. 이 겹눈은 수 백~수 천개의 작은 렌즈로 구성돼 있고 특히 50개의 눈은 고분해능, 고감도 이미지를 인식할 수 있게 해준다. 50개의 고성능 분리형 렌즈를 이용해 개별 영상을 만들고 이 영상들이 뇌에서 커다란 파노라마 영상으로 재구성돼 넓은 시야를 갖게 된다는 것이다. 최근 전자기기나 광학기기가 점점 소형화되고 있지만 기존 카메라 모듈은 적정한 감도와 분해능을 가질 수 있도록 하기 위해 부피를 줄이는데 한계가 있다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 분해능이 높으면서도 넓게 볼 수 있는 곤충의 겹눈에 착안했다. 연구팀이 개발한 카메라는 2㎜ 이내의 극소형으로 제노스 페키의 겹눈구조를 모방해 수 십개의 마이크로프리즘 어레이와 마이크로렌즈 어레이로 구성돼 있다. 마이크로프리즘과 마이크로렌즈가 한 쌍으로 채널을 이루고 있어 각각의 채널 사이에는 빛을 흡수하는 중합체가 존재해 각 채널간 간섭을 막도록 돼 있다. 또 각각의 채널은 다른 부분을 볼 수 있으며 이렇게 관찰된 각각의 영상은 영상처리 과정을 통해 하나의 영상으로 완성돼 넓은 광시야각과 높은 분해능을 확보할 수 있게 됐다. 연구팀은 이 같은 장점을 바탕으로 감시나 정찰장비, 의료용 영상장비, 모바일 기기 등 다양한 소형 이미징 시스템에 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 정 교수팀은 이전에도 반딧불이 배마디 구조를 분석해 광효율이 높은 LED렌즈를 개발하고 생체모사기술을 활용해 무반사 기판을 제작하기도 했다.정 교수는 “이번 연구는 기존의 평면 시모스(CMOS) 이미지 센서 어레이에 마이크로 카메라를 완전히 장착함으로써 초박형 카메라를 제작하는 새로운 방법을 제시했다는데 큰 의미가 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

6시간 내 병원에 간 뇌경색 환자 34% 일반 두통과 달리 못 참을 정도로 통증 민간요법 기대다 시간 지체되면 위험 자가 운전 대신 구급차 부를수록 안전 혈압 조절 땐 발생 확률 40%가량 줄어 뇌 혈관이 막히거나(뇌경색) 터지는(뇌출혈) 병인 뇌졸중 대처는 ‘골든타임’이라는 단어 하나로 요약됩니다. 골든타임 ‘6시간’을 놓치면 목숨을 잃거나 어렵게 생존하더라도 신체 마비 등 영구적인 장애에 시달리게 됩니다. 그렇지만 실제로 6시간 이내에 병원으로 오는 뇌졸중 환자는 10명 중 3~4명에 그칩니다.18일 서울대병원, 서울의료원 공동연구팀이 대한응급의학회지에 보고한 내용에 따르면 서울의료원 응급실로 이송된 뇌경색 환자 247명을 분석한 결과 6시간 이내에 병원에 도착한 비율이 34.0%에 그쳤습니다. 누군가 돌봐줄 사람이 없는 독거노인은 12.4%로 그 절반에도 못 미쳤습니다. 반면 가까운 중국 상하이는 51.9%, 홍콩은 56.3%로 절반을 넘는 사람이 골든타임 안에 도착한다는 연구결과가 나왔습니다. 일본은 2시간 이내 도착 비율이 30.0%나 됩니다. 왜 많은 환자들이 골든타임 안에 병원에 도착하지 못할까요. 이유를 구체적으로 살펴봤습니다. ●기다리지 말고 즉시 ‘119’ 도움 요청 응급의학회, 대한신경과학회 등 학계 전문가의 설명에 따르면 두통 등의 증상이 나타나면 바늘로 손을 따거나 찬물을 끼얹는 등 민간요법에 집중하다가 골든타임을 그냥 흘려보내는 사례가 많은 것으로 나타났습니다. 홀로 계시는 분들은 가족이나 지인이 올 때까지 무작정 기다리다 위험한 상황에 놓이기도 합니다. 야간이나 주말에 외래진료가 불가능하다고 여겨 기다리는 분들도 있습니다. 남효석 연세대 세브란스병원 신경과 교수는 “혈관이 막히는 순간부터 1분마다 뇌세포 200만개가 죽는다”며 “뇌졸중 응급 조치는 단 하나로 1분, 1초라도 빨리 큰 병원으로 가는 것”이라고 설명했습니다. 또 다른 이유는 ‘차량’입니다. 의외로 자가용 차량으로 병원까지 가려는 분들이 많습니다. 그러나 절대로 직접 운전해선 안 되고 가급적 119 구급대에 빨리 연락하는 게 좋습니다. 119 구급차량으로 이동하면 이동 과정에 응급 치료를 받을 수 있고 치료가 가능한 큰 병원으로 바로 갈 수 있습니다. 서울대병원 연구팀 분석에서 당뇨병이 있는 환자도 일반 환자보다 도착 시간이 늦는 것으로 조사됐습니다. 환자가 ‘저혈당’으로 쓰러진 것으로 오인하는 사례가 많기 때문입니다. 반면 심방세동 등 심장혈관질환이 있는 환자는 미리 뇌졸중 교육을 많이 받아 도착 시간이 빨랐습니다. 뇌졸중 증상을 모르는 분들도 많습니다. 사실 직접 경험하지 못한 상태에서 관심을 갖기는 쉽지 않습니다. 그렇지만 고혈압, 고지혈증, 당뇨병, 심장병 등 위험 요인이 있다면 미리 증상을 알고 있어야 대처가 빨라집니다. 뇌졸중의 증상은 ‘갑자기’로 요약할 수 있습니다. 뇌세포가 빠른 속도로 죽기 때문에 모든 증상이 급작스럽게, 참을 수 없을 정도의 강도로 나타납니다. 남 교수는 “만성 두통이 있는 분들이 종종 병원을 찾아 ‘뇌졸중 치료를 해 달라’고 요구하는데 대부분 뇌졸중과 관련이 없다”며 “팔다리 마비, 발음 이상, 어지럼증, 시력 장애가 갑자기 강하게 나타날 때 주의해야 한다”고 설명했습니다. 김현영 한양대병원 신경과 교수도 “참을 수 있을 만한 두통은 뇌졸중이 아니라고 생각해도 무방하다”며 “두통이 견딜 수 없을 정도로 매우 심해지고 의식이 가물가물한 상태로 이어질 때가 많다”고 설명했습니다. 따라서 손이 저리다가 다시 풀어지길 반복한다면 뇌졸중이 아닐 수 있습니다. 그렇지만 갑자기 손을 들 수 없게 되고 발음이 어눌해지면서 참을 수 없이 어지러운 증상이 나타난다면 즉시 가까운 큰 병원 응급실로 이동해야 합니다. ●고지혈증·당뇨병·고혈압 적극 치료해야 고혈압, 당뇨병, 고지혈증은 반드시 약물로 치료해 뇌졸중 위험이 높아지지 않도록 조절해야 합니다. 혈당이 높아져 피가 끈끈해지면 뇌졸중 위험이 2배로 높아집니다. 마찬가지로 고지혈증 환자도 일반인에 비해 뇌졸중 위험이 두 배 높습니다. 김 교수는 “특히 고혈압은 뇌졸중을 일으키는 가장 중요한 위험인자로, 혈압 조절이 잘되면 뇌졸중의 발생 확률이 40% 정도 줄어든다”고 강조했습니다. 흡연은 혈관을 딱딱하게 만듭니다. 그래서 혈관이 터지기 쉽습니다. 또 젊은 뇌졸중 환자 중에는 의외로 폭음을 즐기는 분들이 많다고 합니다. 남 교수는 “흡연이 뇌졸중 위험인자라는 사실은 많은 분들이 잘 알지만 의외로 폭음에는 관대한 것 같다”며 “과도한 음주는 혈액의 점성을 높이고 뇌혈류를 줄어들게 만든다. 여기에 기름기 많은 안주와의 결합은 혈관 건강에 최악이라는 점을 명심해야 한다”고 설명했습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr