취객에게 폭행당한 지 한달 만에 숨진 전북 익산소방서 소속 강연희 소방경에 대해 순직이 인정됐다. 전북소방본부는 공무원연금관리공단이 공무원연금급여심의회를 열어 심의한 결과, 강연희 소방경의 순직을 인정했다고 17일 밝혔다. 공무원연금관리공단은 지난달 30일 이런 내용을 전북소방본부에 보내왔다. 강연희 소방경은 지난 4월 2일 오후 1시 20분쯤 익산시의 한 종합병원 앞에서 취객 윤모(47)씨가 휘두른 손에 맞았다. 이로부터 사흘 뒤 구토와 경련 등 뇌출혈 증세를 보여 병원에서 치료를 받다가 한달 만에 숨졌다. 국립과학수사연구원 부검 결과 강연희 소방경의 사인은 취객 폭행과는 다소 관련성이 옅은 뇌동맥류 파열 및 이후 발생한 합병증(심장 등의 다장기부전)이었다. 뇌동맥류는 뇌혈관 벽에 미세한 균열이 생기고 비정상적으로 부풀어오르는 혈관 질환이다. 하지만 공무원연금관리공단은 그가 공무 중에 숨졌고, 뇌동맥류 파열이 직무 수행과도 관련이 있다고 판단한 것으로 전해졌다. 지난달 말 강연희 소방경의 유족은 공무원연금관리공단으로부터 순직 가결서를 전달받았다. 위험직무순직이 인정되면 유족이 더 많은 보상금과 연금을 지급받고, 고인 또한 현충원에 안장될 수도 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

사람의 두개골 속에 생기는 모든 종류의 종양을 뇌종양이라고 하는데 자라는 아이들에게서 나타나는 소아 뇌종양은 아이들의 성장 속도만큼이나 빠르게 자라 악성인 경우가 대부분이다. 더군다나 소아에게서 나타나는 뇌종양에는 난치성 뇌전증(간질)이 뒤따른다는 특징이 있는데 아직까지 정확히 그 원인이 밝혀지지 않은 상태다. 국내 연구진이 난치성 뇌전증을 일으키는 소아 뇌종양의 근본 원인과 뇌전증 발생 원리를 밝혀내고 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 17일자(현지시간)에 실렸다. 이번 연구를 통해 외과 수술로도 쉽게 치료되지 않는 소아 뇌종양 환자의 난치성 뇌전증을 근본적으로 치유할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대되고 있다. 소아 뇌종양 환자에게서 나타나는 뇌전증은 일반 뇌전증 환자에게 사용되는 항뇌전증 약물에 반응하지 않기 때문에 난치성으로 분류되고 현재로서는 별다른 치유법이 없는 상황이다.연구팀은 소아 뇌종양 환자의 뇌 조직과 뇌종양을 유발시킨 동물을 이용해 분자 유전학적 분석을 실시했다. 우선 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양 중 일종인 신경절 교세포종 환자의 종양조직을 분석한 결과 신경줄기세포에 ‘비라프’(BRAF V600E)라는 유전변이가 발생했다는 것을 확인했다. 또 동물에게서도 똑같은 신경절 교세포종을 유발시킨 뒤 관찰한 결과 소야 뇌종양 환자와 똑같은 증상을 보인다는 것을 알아 냈다. 즉 태아의 뇌 발달 과정 중에 신경줄기세포에 ‘비라프’ 돌연변이가 나타나면 난치성 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양이 발생한다는 설명이다. 또 연구팀은 현재 피부암과 갑상선암 표적 항암제로 사용되는 비라프 저해제를 동물에게 주입한 결과 난치성 뇌전증이 치료되는 것도 확인했다.연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 카이스트 교원창업기업 ‘소바젠’을 통해 소아 뇌종양 난치성 뇌전증 치료약 개발에 나설 계획이다. 이번 연구를 이끈 1저자 고현용 카이스트 연구원은 “소아 뇌종양 환자의 신경줄기세포에서 발생한 돌연변이가 난치성 뇌전증 발생의 핵심역할을 한다는 것을 처음으로 밝혀낸 것”이라며 “난치성 뇌전증을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국에서는 평균 기대수명이 줄어드는 경향이 있는데 그 원인 중 하나가 바로 마약성 진통제인 오피오이드 남용이 꼽힌다. 하지만 이 문제는 불과 몇 년 뒤면 해결할 수 있을지도 모르겠다. 미국의 과학자들이 모르핀보다 훨씬 강력하지만 부작용이나 의존성이 전혀 없는 새로운 유형의 진통제를 개발하고 있다는 소식이 전해졌기 때문이다. 호주 과학 매체 사이언스얼러트 보도에 따르면, 미국 웨이크 포레스트대학 뱁티스트 의료원에서 약리학자 메이-추안 코 박사가 이끄는 연구팀이 ‘AT-121’이라는 약물을 개발했다. 연구팀은 오피오이드 등 처방 약물이 표적으로 삼는 뮤 오피오이드 수용체와 의존성 등 뇌의 다양한 활동을 제어하는 노시세틴 수용체에 모두 작용하는 분자를 찾기 위한 연구를 진행해 왔다. 두 수용체에 결합하는 물질은 이론적으로 오피오이드에서 볼 수 있는 심각한 의존성을 일으키지 않기 때문이다. 이에 대해 연구팀은 AT-121이야말로 적절한 균형으로 두 수용체에 작용할 수 있는 물질이라고 말한다. 미국 등 여러 국가에서는 복수의 약물 조합으로 통증을 없애기도 하지만 하나의 분자가 문제를 해결하는 AT-121이야말로 최적의 전략이라는 것이 코 박사의 설명. 현재 AT-121은 동물 시험 단계에 있는데 히말라야 원숭이들을 대상으로 한 실험에서 모르핀의 100분의 1 정도 양을 투여해도 같은 진통 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 이 약물은 의존성이 없을 뿐만 아니라 오피오이드계 진통제인 옥시코돈에 의존성이 있는 원숭이에게 투여한 결과 중독 수준 저하가 관찰됐다. 이런 점에서 AT-121은 통증을 치료하면서도 환자를 중독에서 해방해줄 수 있는 것이 아니겠냐는 것이다. 이밖에도 AT-121은 지나치게 복용해도 오피오이드의 부작용으로 알려진 호흡 억제와 심혈관계 질환을 일으키지 않는 등의 특징도 보였다. 물론 이런 효과는 어디까지나 동물들에게서 나타난 것으로 사람들에게도 같은 효과가 있는지는 아직 알 수 없다. 하지만 사람과 가까운 원숭이들에서 효과가 나타난 것은 매우 중요하다고 연구팀은 말한다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 중개 의학’(Science Translational Medicine) 최근호(8월 29일자)에 실렸다. 사진=5second / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

소리를 제대로 듣지 못하는 노인이 늘고 있다. 16일 건강보험심사평가원에 따르면 70세 이상 노인 난청 환자는 2010년 6만 1550명에서 지난해 11만 8560명으로 7년 만에 두 배 가까이 늘었다. 중년 이후에 아무런 이유 없이 소리가 들리지 않는다면 ‘노인성 난청’을 의심해 봐야 한다. 변재용 강동경희대병원 이비인후과 교수에게 노인성 난청 치료법에 대해 들었다.Q. 노인성 난청 원인은 어떤 것이 있나. A. `젊었을 때 소음에 장기간 노출된 적이 있거나 영양이 부족할 때, 가족력이 있을 때, 고혈압이나 당뇨병이 있으면 발생 가능성이 높아진다. 또 병의 진행도 빠르다. 주로 고음부터 들리지 않고 시간이 갈수록 점차 대화할 때도 불편을 느낄 정도로 심해진다. Q. 환자 증상은. A. 일단 노인성 난청이 있으면 말을 구별하는 능력이 떨어진다. 주로 고음 청력손실이 심하기 때문에 ‘말이 들리긴 하지만 무슨 말인지 모르겠다’고 자주 호소한다. 어린아이나 젊은 여성처럼 목소리가 가늘고 높은 사람의 말소리는 특히 알아듣기 어렵다. 낮은 목소리를 정확히 알아듣지 못할 때도 있다. 달팽이관 안의 신경세포의 수가 줄어들면서 귀에서 전달되는 소리를 정확히 처리하지 못하기 때문이다. 노화로 뇌의 정보 처리 시간도 줄어들어 증상이 심해진다. 최근에는 난청이 인지능력 저하와 치매 발생 위험요인으로 작용할 수 있다는 연구결과도 있다. Q. 어떤 검사와 치료가 필요할까. A. 조금씩 소리가 안 들리면 먼저 ‘청력검사’를 받아봐야 한다. 노인성 난청은 ‘순음청력검사’와 ‘어음검사’ 등의 간단한 검사로 쉽게 진단할 수 있다. 회복하려면 ‘청각 재활치료’를 받아야 한다. 퇴행성 변화가 일어난 신경조직을 다시 정상 상태로 복원하기는 쉽지 않지만 난청이 더 악화하는 것을 막을 수 있다. 최근에는 성능이 좋은 보청기가 많이 개발돼 난청환자들의 고통을 줄이고 있다. 보청기는 아무런 자극이 없는데도 소리를 느끼는 ‘이명’ 완화에도 큰 도움이 된다. 너무 시끄러운 곳에 가는 것을 삼가고 난청의 정도와 유형을 정확하게 측정해 자신에게 맞는 보청기를 사용하는 것이 가장 좋은 치료법이다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

전 세계의 내로라하는 천재 10대 과학자들에 관한 다큐멘터리 영화(이하 다큐)가 제작돼 화제가 되고 있다고 13일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 내셔널지오그래픽의 다큐 ‘사이언스 페어’(Science Fair)는 중·고교생 대상 과학 관련 세계 대회 중 가장 규모가 큰 국제과학기술경진대회(ISEF:International Science and Engineering Fair)에 전 세계에서 치열한 경쟁을 뚫고 본선까지 진출한 천재 10대 과학자들이 본인들만의 창의적인 가설로 강한 인상을 주기 위해 분투하는 모습을 담았다. ISEF는 1950년에 처음 개최돼 매년 75개 이상 국가 1700여 명의 학생이 참가하며 400만 달러 이상의 장학금을 수여한다. 다큐 제작자 크리스티나 코스탄티니와 대런 포스터는 지난해 미국 로스엔젤레스에서 열린 이 대회에서 우승을 꿈꾸던 9명의 젊은 과학자들의 여정을 흥미진진하게 담아냈다. 다큐는 사우스 다코타의 한 큰 학교에서 유일한 회교도 학생으로 독창적인 접근방법으로 인간의 뇌를 연구하고 있는 카슈피아를 비롯한 다양한 젊은 과학자를 추적한다. 브라질 학생 밀레나 브라스 드실바와 가브리엘 드무라 마르틴스는 브라질의 빈곤 지역인 체아라 출신으로, 고향에서 지카 바이러스 확산을 막기 위한 연구를 하고 있다. 이 영화는 또한 ISEF에 참석하도록 다방면으로 10대 학생들을 지원하는 사람들의 땀과 열정을 보여준다. 뉴욕의 여리고 고등학교에서 과학연구 프로그램을 이끌고 있는 교육자이자 과학자인 세레나 매칼라도 그들 중 한 사람이다. ​그 자신이 10대 때 이 대회에 참석한 적이 있던 코스탄티니는 고교생들의 감정의 깊이를 완벽하게 포착하고 그들의 다양성을 보여준다. 이 다큐는 이들 과학자가 겪은 놀라운 삶의 우여곡절을 보여준다. 참가자들은 늦은 밤에 데이터를 정리하고 심사위원을 위해 연설을 하고, ISEF 댄스 파티 춤과 흥겨움이 넘치는 10대의 밤을 함께 즐긴다.​ 다큐는 ‘사우스바이사우스웨스트’(SXSW·South by Southwest)와 선댄스 영화제에서 관객상을 받았으며 지난 14일(현지시간) 개봉했다. 한편 지난 5월 미국 피츠버그에서 개최된 2018 ISEF에서는 한국 대표로 참가한 이희준(동안고등학교 2학년)과 함종현(한국디지털미디어고등학교 2학년) 학생 팀의 ‘뉴럴액션’(Neural action) 작품이 로봇·지능형기계(Robotics & Intelligent Machines) 분야에서 본상 4등상을 수상한 바 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

많은 사람들이 몰려 있어 시끌벅적한 커피점에서도 내 이름을 부르는 소리를 또렷하게 들을 수 있는 이유는 뭘까. 길을 걸을 때 다른 사람들의 발자국 소리는 들리는데 정작 자신의 발자국 소리를 듣지 못하는 이유는 무엇일까. 미국 듀크대 의대 신경생물학과, 뉴욕대 신경과학센터 공동연구팀은 멀리 떨어져 있는 다른 사람이 내는 발자국 소리는 들으면서 정작 자신의 발자국 소리를 듣지 못하는 뇌 속 메커니즘을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 12일자에 발표했다. 정상적인 청력 기능을 갖기 위해서는 운동 관련 소리와 주변 환경에서 나오는 소리를 예측하고 구분할 수 있어야 한다. 그렇지만 아직까지 우리 뇌가 움직임으로 인한 소리를 예측하는 메커니즘에 대해서는 명확히 밝혀내지 못한 상태다. 연구팀은 이를 확인하기 위해 ‘음향 가상현실 시스템’을 구축해 생쥐가 환경 소음을 어떻게 처리하는지 신경 회로 메커니즘을 관찰했다. 그 결과 생쥐들은 아무리 조용한 환경에 놓여 있더라도 자기의 발자국 소리를 무시할 수 있는 ‘감각 필터’를 작동시킨다는 사실을 확인했다. 생쥐는 생존을 위해서 자신의 천적인 고양이가 접근하는 소리를 탐지해야 한다. 이 때문에 조용한 상황에서도 자신의 발자국 소리에 고양이의 발자국 소리가 묻히면 안되기 때문에 자신의 발자국 소리를 의도적으로 무시하는 뇌 메커니즘을 작동시키게 되는 것이다. 연구팀은 이처럼 의도적으로 소리를 무시하고 예상하거나 상상하는 소리를 듣는 뇌 작동 방식은 사람의 경우 악기연주나 말하기 같은 복잡한 인간 행동에 있어서도 중요하다고 설명하고 있다. 또 이 같은 뇌 회로가 오작동을 일으킬 경우 조현병이나 소리에 대한 망상증에 시달릴 수 있게 된다고 연구팀은 말했다. 리처드 무니 듀크대 의대 교수는 “이번 연구를 통해 발견한 뇌의 예측회로는 생존을 위해 진화된 뇌 기능인데 이것이 과잉반응할 경우 환각과 조현병 같은 각종 신경증 증세를 유발시킬 수 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

보리와 밀 등의 곡류에 존재하는 불용성 단백질인 글루텐이 우울감과 피로감을 높이는 등 정신건강에도 영향을 미친다는 내용의 연구결과가 공개됐다. 글루텐은 밀가루를 가공 및 조리하는 데 기본이 되는 성분이며, 몇 가지 단백질이 혼합돼 존재한다. 최근 몇 년 새 글루틴이 첨가돼 있지 않은 ‘글루틴 프리’ 식품이 인기를 끌기도 했다. 호주 멜버른에 있는 라트로브대학 연구진은 14명의 성인을 두 그룹으로 나눈 뒤, 각각 글루텐이 포함되어 있거나 그렇지 않은 요거트 및 머핀을 먹게 했다. 단 실험 참가자들이 자신이 먹은 음식에 글루텐이 함유돼 있는지 알 수 없도록 했다. 그 결과 일부 사람들에게서 몸이 붓거나 미미한 경련이 나타났으며, 이는 글루텐 민감증으로 인한 증상으로 확인됐다. 글루텐 민감증은 글루텐에 예민한 반응을 보여 배에 가스가 차고 더부룩한 증상 또는 손과 발의 신경 통증 등을 겪는 것을 뜻한다. 눈에 띠는 것은 심리적 변화였다. 글루텐이 함유된 음식을 먹은 사람들은 그 이전에 비해 더욱 피로감을 호소하거나 부정적인 감정상태가 이어진다고 밝혔다. 연구진은 글루텐이 글루텐 민감증 등 신체적인 증상을 야기할 뿐만 아니라 뇌에도 영향을 미쳐 심리적 변화도 유발할 수 있다는 것이 확인됐다고 설명했다. 연구진은 “우리는 글루틴을 섭취한 모든 사람들에게서 심리적 우울감이나 피로감이 나타난다고 확실할 수는 없다. 실험군 규모가 작기 때문”이라면서 “다만 이번 실험은 왜 일부 사람들이 글루텐 프리 식품을 먹고 기분이 나아지는지를 설명하는데 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 이어 “이번 연구는 글루텐에 의해 정신적 반응이 나타날 가능성이 있다는 것을 시사한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 지난주 호주에서 열린 호주소화기학회 연례회의에서 소개됐다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

테스토스테론 렉스/코델리아 파인 지음/한지원 옮김/딜라일라북스/320쪽/1만 5000원사회에 만연한 성차별이 사실은 차별이 아니라 성별 간의 차이일 뿐이라는 주장을 종종 들어 보았을 것이다. 남성과 여성은 뇌 구조부터 본질적인 차이가 있고, 이 차이가 남성을 더욱 권력과 지위를 추구하는 성향으로 만들기 때문에 모든 격차가 나타난다는 이야기다. 이 ‘차이’에 관한 믿음은 성별 임금 격차와 고위직의 낮은 여성 비율, 여성에게 강요되는 돌봄 노동을 자연적인 현상으로 정당화하기 위해 자주 호출된다.코델리아 파인의 ‘테스토스테론 렉스’는 이러한 성 본질주의적 관점을 ‘T-렉스’로 규정한다. 남성성이 본질적이라는 믿음은 곧 사라지게 될 신화에 불과하다는 것이다. 한때 지구의 최상위 포식자로 군림했지만, 이제는 멸종해 화석으로만 남은 티라노사우루스 렉스처럼 말이다. 테스토스테론은 남성의 상징처럼 여겨진다. 대부분 고환에서 분비되는 이 호르몬이 남성의 뇌를 남성답게 만들고, 위험을 감수하고 경쟁에 나서게 하며, 성적 욕망의 차이를 만든다는 것이다. 그러나 파인은 이 책을 통해 남성이 본질적으로 남성성을 타고난다는 통념을 반박한다. 진화생물학과 신경과학, 내분비학, 동물행동학 등 다양한 과학 연구 결과와 통계 자료들이 동원되어 ‘성호르몬이 뇌를 결정한다’는 믿음이 단지 믿음에 불과함을 보여 준다. 파인의 주장은 성별이 뇌에 어떤 차이도 만들지 않는다는 이야기가 아니다. 그러나 오래된 ‘남성 뇌’, ‘여성 뇌’에 대한 신화와 달리 파인이 제시하는 연구 자료들은 본질적인 뇌의 성 차가 인간의 행동 방식에 미치는 영향은 매우 적으며, 사고와 행동의 실질적인 차이는 젠더 사회화로부터 비롯된다는 것을 말하고 있다. 성 차이에 관한 통념 중 하나인 ‘남성이 위험을 더 많이 감수한다’는 주장에 대한 반박은 특히 흥미롭다. 파인은 위험 감수를 측정하는 척도 자체가 이미 사회에서 남성적이라고 여겨지는 특성으로 기울어 있음을 지적하며, 위험의 통제와 인식 자체가 사회적 구성물임을 주목한다. 사람들에게 여러 위험요소를 평가하게 했을 때 어느 집단보다도 사회를 가장 안전한 곳으로 판단했던 집단이 백인 남성이라는 점은 시사하는 바가 크다. 남녀 격차가 모두 하나의 호르몬에 기인한다는 설명은 얼마나 단순명쾌한가. 그러나 그 명쾌함 뒤에는 실재하는 차별을 간단히 정당화하고 싶은 마음이 숨어 있다. 파인은 책의 끝에서 이런 결론을 내린다. ‘성 평등을 위해 어떤 노선을 택할지는 가치의 문제이지 과학의 문제는 아니다. 하지만 과학은 한 가지만은 분명히 보여 준다. 테스토스테론 렉스는 죽었다는 것이다.’

마치 스위치를 끄듯 차단하면 고질적인 만성신경통을 완화할 수 있는 뇌 신경부위를 과학자들이 발견했다. 미국 보스턴아동병원 등이 참여한 연구진은 일반적으로 통각과 다른 촉각을 구분하지만 손상 시 그렇지 못하는 뇌 신경망을 발견했다고 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(12일자)에 발표했다. 연구진이 찾아낸 뇌 신경부위는 확성기처럼 감각 정보를 확대한다. 이는 작은 신경세포 군집으로 신체의 다른 부위에서 척수를 통해 전해진 감각 신호를 증폭해 돌려보내며 이때 촉각이나 통각 중 하나를 느끼게 한다. 그런데 이런 감각 정보를 주고받는 복잡한 신경계의 어느 한 곳이 손상되면 이를 통해 전달되던 신호가 방해를 받아 만성신경통으로 이어질 수 있는 것이다. 신경 손상은 다치거나 암 또는 대상포진 등의 질환이 원인이 될 수 있으며 이로 인해 적절하지 못한 감각 신호를 유발한다. 예를 들어 환자는 즉각적이거나 분명한 원인이 없어도 불에 댄 듯한 쓰라림이나 따끔거림을 느끼거나 마비된 듯 감각을 느끼지 못할 수도 있다. 또 어떤 환자는 눕기만 해도 피부에 극심한 통증을 느낄 수도 있다. 이런 통증은 정확한 원인을 예측해 치료하기 어려워 신체적 불편함을 일으킬 뿐만 아니라 정신적인 고통을 주기도 한다. 지금까지는 항염증제와 같은 진통제를 투여해 신경에서 어떤 압박을 제거함으로써 어느 정도 통증을 줄일 수도 있고 항우울제나 항발작 약물이 효과가 있는 사람들도 있지만, 대다수 사람들에게 신경통은 심각한 고통을 준다. 연구에 참여한 알반 라트레몰리에르 박사는 “정상적인 상황에서 척수에 있는 촉각 및 통각 층은 억제성 신경세포에 의해 확실히 분리되지만 신경이 손상되면 이런 억제가 사라진다”고 말했다. 연구진은 이번 연구에서 신경통을 지닌 쥐들에게서 발견한 신경세포 군집을 증식하거나 잘라냈을 때 이들 동물이 가벼운 접촉에도 더는 안 좋게 반응하지 않지만 침으로 찌르거나 열을 가해 뜨겁게 하는 등 실질적인 통각에는 여전히 반응하는 것을 알아냈다. 물론 이렇게 뉴런을 제거하거나 유전자를 없애는 것만이 환자의 신경통을 치료하는 유일한 방법이 아닐 수도 있지만, 이번 결과는 연구자들에게 앞으로 치료 방법을 개발하기 위한 표적과 메커니즘을 제공한다. 또다른 공동저자 클리퍼드 울프 박사는 “우리는 인지와 기억, 두려움, 그리고 불안 등 뇌의 더 큰 정신 활동이 통증을 더 크게 또는 작게 느끼게 할 수 있다는 점을 잘 안다”면서 “이제 우리는 통증의 정도에 원인이 있을 수 있는 생리학적인 경로를 확인했다”고 말했다. 이어 “우리는 뇌에서 통증 조절 장치를 찾아냈다. 이제 우리는 이 장치를 차단하는 법을 알아내야 한다”고 덧붙였다. 사진=미국 보스턴 아동병원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 파킨슨병이나 조현병 환자의 뇌 속 신호전달물질의 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 한양대 생명의공학과 장동표 교수팀은 전기화학적 기법을 이용해 실시간으로 뇌 신경전달물질의 하나인 도파민 농도를 실시간 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기화학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’ 최신호에 실렸다. 뇌신경 세포의 흥분을 전달하는 역할을 하는 도파민은 행복 호르몬으로도 알려져 있지만 뇌 질환의 근본 원인을 규명하게 이해하는데 있어서 중요한 지표로도 활용된다. 파킨슨병 환자의 뇌 속 도파민은 정상보다 감소돼 있고 조현병 환자는 도파민이 과하게 분비된다고 알려져 있다. 이전에는 뇌 질환자들의 도파민 검출을 위해 미세투석법, 전류법, 고속스캔순환전압전류법 등이 이용돼 왔다. 미세투석법은 미세한 탐침을 머리에 삽입해 뇌 속 체액의 화학물질을 채취해 물질 농도를 측정하고 고속스캔순환전압전류법은 전압 파형을 이용해 전류를 측정해 도파민 농도 변화량을 측정하는 방식이다. 이들 방법은 환자들에게 불편을 주고 농도 측정 정확도가 떨어진다는 단점이 있었다. 연구팀은 기존의 측정 방법을 보완하기 위한 새로운 전기화학 측정법을 개발해 신경전달물질의 전기화학적 특성을 실시간 영상으로 구현할 수 있도록 했다. 연구팀이 개발한 전기화학 측정법은 특정한 파형을 갖는 전압을 가해주면 도파민에 산화환원 반응을 통한 전류가 발생하는데 이를 측정하는 것이다. 이를 2차원 영상을 만들어 도파민과 화학구조가 비슷한 다른 신경전달물질과의 구분을 명확하게 할 수 있다. 장동표 교수는 “이번 연구는 뇌의 신경전달물질 농도를 실시간 측정을 할 수 있게 한 것”이라며 “뇌과학 연구 뿐만 아니라 뇌질환 환자의 치료 시스템에도 활용될 수 있을 것으로 보인다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

습관이란 ‘어떤 행위를 오랫동안 되풀이하는 과정에서 저절로 익혀진 행동 방식’이라고 할 수 있다. 좋은 습관이든 나쁜 습관이든 우리는 수많은 습관 속에서 살고 있다. 수시로 스마트폰을 켜서 메시지를 확인하기도 하고, 자신도 모르게 손톱을 물어뜯기도 하며, 다리를 떨기도 한다. 우리의 의식이 알아채지 못한 채 이뤄지는 수많은 행동은 일일이 열거하기 어려울 것이다. 그럼 뇌과학으로 밝혀진 습관의 비밀은 어떤 것이 있을까.우선 습관을 과학적으로 연구하기 위해서는 정확하고 측정 가능한 정의가 필수적이다. 에이드리언 헤이스 미국 존스홉킨스대 교수는 다음과 같이 습관을 연구하고자 했다. 우선 행동은 크게 두 가지로 구별할 수 있다. 목적 달성에 가까운 방향으로 이끌어 주는 ‘목적지향 행동’과 목적과 관계없이 발생하는 ‘습관 행동’이다. 예를 들어 퇴근길에 슈퍼마켓에 들렀다 집에 가려고 생각했는데 아무 생각 없이 집으로 바로 와버렸다면 목적 지향 행동을 하지 못하고 습관 행동이 발생한 것이다. 허기진 실험쥐를 미로에 넣고 먹이를 일정한 장소에 넣어 주면 실험쥐는 쉽게 그 장소를 찾게 된다. 그런데 충분한 먹이를 먹은 상태에서 같은 미로에 넣어 주면 실험쥐는 습관화된 장소를 찾아가지만 정작 먹이를 먹지 않는다. 이런 현상 역시 습관 행동이 나타난 것이다. 습관은 어떻게 형성되는 것일까. 목적지향 행동을 반복하면 습관 행동으로 바뀐다. 새로운 행동을 학습하는 과정 초기에는 목적지향 행동이 이뤄지다가 습관 행동으로 전환돼 의식의 판단 없이 행동할 수 있게 된다. 우리는 일반적으로 목적지향 행동을 주로 하며 살고 있을 것으로 생각한다. 하지만 목적지향 행동은 반복적인 연습의 과정을 통해 습관 행동으로 전환시키기 위한 일시적인 현상일 때가 많다. 실제로는 습관 행동이 우리가 하는 대부분의 행동을 차지하고 있다. 습관이라는 형태로 ‘세트 메뉴화’된 행동은 의식이 관여되지 않은 상태에서도 작동 가능한 장점이 있다. 그럼으로써 의식은 다른 중요한 판단을 하는 데 활용돼 ‘멀티태스킹’이 가능하게 된다. 설치류 뇌의 등쪽 내측 선조체(영장류에서는 미상핵)는 목적지향 행동을, 등쪽 외측 선조체(영장류에서는 조가비핵)는 습관 행동을 만들어내는 데 관여한다. 이 회로들이 서로 경쟁적으로 작용해 최선의 행동을 만든 결과가 습관이다. 이것을 바꾸는 것은 대체로 쉽지 않고 수많은 의식적 반복행동을 통해서만 새로운 습관이 형성된다. 우리는 걷기와 말하기부터 글씨를 쓰고, 키보드를 두드리고, 신발 끈을 묶고, 전화를 받고, 비디오게임을 하는 것에 이르기까지 수없이 많은 습관화된 행동으로 하루하루를 살고 있다. 그 덕분에 우리는 습관이라는 ‘자동항법장치’를 켜고 살면서 중요한 사안의 결정에만 효율적으로 뇌기능을 동원하게 되는 것이다. 머지않아 습관에 대한 더 깊은 이해를 통해 더 나은 습관들을 만들어 낼 수 있는 날이 올지도 모르겠다.

국내 연구진이 뇌졸중 환자의 재활치료에 초음파를 이용하는 방법을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 바이오닉스연구단 김형민 박사팀은 낮은 강도의 초음파로 뇌를 자극해 운동기능을 담당하는 소뇌를 활성화시키고 이를 통해 뇌졸중에 의한 뇌신경 손상을 치료하고 마비증상을 치료할 수 있다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경학 분야 국제학술지 ‘신경재활과 개선’ 최신호에 실렸다. 미국 신경재활학회에 따르면 매년 전 세계 1500만명 정도가 뇌졸중을 앓게 되는데 이 중 3분의 1은 사망에 이르고 또 다른 3분의 1은 영구적인 장애를 갖된다. 특히 뇌졸중으로 인한 행동 장애는 삶의 질 자체를 좌우하게 되기 때문에 뇌졸중에서 재활치료는 매우 중요하다. 더군다나 뇌에는 혈액-뇌 장벽이 있어 약물을 뇌에 직접 주입하기도 쉽지 않다. 연구팀은 급성 뇌졸중의 경우 병변 부위와는 떨어져 있지만 기능적으로 연결돼 있는 소뇌에서 혈류와 대사저하가 관찰된다는 기존 연구들에 착안했다. 연구팀은 뇌졸중을 유발시킨 생쥐를 대상으로 낮은 강도의 집속 초음파로 소뇌를 자극시켰다. 그 결과 마비 증상을 보인 양쪽 앞다리에서 자극에 의한 움직임이 나타났으며 신경이 작동할 때 나타나는 전류를 검출했다. 연구팀은 4주 동안 지속적으로 초음파 자극을 한 생쥐들의 경우 초음파 자극을 받지 않은 생쥐보다 마비증상이 완화되고 운동능력이 향상된 것을 관찰했으며 뇌부종도 감소되는 것을 확인했다. 주사나 침으로 뇌 부위를 직접 자극하는 기존의 침습적 방법과는 달리 이번에 개발한 기술은 수 ㎜ 단위의 국소적 영역까지 선택적으로 자극할 수 있다느 장점이 있다. 김형민 KIST 박사는 “이번 연구를 통해 뇌신경 재활에 있어서 새로운 치료기법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “다만 초음파 뇌자극 기술의 안전성 확보를 위해 사람의 뇌졸중과 유사한 동물모델을 통한 추가 검증과 장기 추적 연구가 필요하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

암과 치매, 그리고 심장질환 같은 노인병을 치료하기 위해 전 세계 수십 개의 신생기업이 연구용으로 젊은 성인들에게서 피를 얻기 위해 애를 쓰고 있는 것으로 전해졌다. 이에 대해 영국 유니버시티칼리지런던(UCL)의 유전학자 데임 린다 파트리지 교수는 이런 실험은 장난이 아니며 현대 의학에서는 가장 유망한 사업 중 하나로 손꼽힌다고 주장했다. 7일(이하 현지시간) 영국 일간 데일리메일 등 외신에 따르면, 지난 5일 세계적 학술지 네이처에 자료 분석 보고서를 발표한 파트리지 교수는 이런 연구가 젊은 피가 암과 치매, 그리고 심장질환과 같은 질병이 없는 삶을 살게 할 수 있다고 말했다. 파트리지 교수의 연구는 젊은 피를 수혈받은 나이든 쥐들은 노화수반병이 생기지 않았고 날카로운 인지 기능을 유지했지만, 나이든 피를 수혈받은 젊은 쥐들은 역효과를 일으키는 것을 보여줬다. 이에 대해 파트리지 교수는 이를 입증하기 위해 신체적 건강을 지켜주는 분자를 확인하려면 동물 시험을 통해 혈액을 더 면밀하게 연구할 필요가 있다고 말했다. 파트리지 교수와 그녀의 연구진은 “혈액은 실질적으로 가장 접근하기 쉬워 흔히 조사되는 (신체의) 조직이지만, 동물 시험에서는 흔히 이용되지 않는다”면서 “건강 위험에 관한 혈액 기반 바이오마커와 노화 특징 등을 알아내는 것이 중요하다”고 말했다. 파트리지 교수의 연구는 미국 샌프란시스코의 신생기업 ‘암브로시아’의 연구와 시험 중 일부다. 이 기업은 페이팔 창업자인 피터 틸의 후원을 받고 있으며 참가자들에게 연구 비용의 일환으로 8000달러(약 900만 원)를 받고 젊은 피를 수혈해주는 임상시험을 진행하고 있는 것으로도 유명하다. 암브로시아의 임상시험에는 지금까지 약 70명이 참가했으며, 최연소 참가자의 나이는 만 30세로 알려졌다. 이들은 만 16~25세 사이의 자원봉사자들에게서 나온 혈액의 주성분인 혈장을 투여받았다. 이에 대해 연구진은 특정 질병에 관한 지표로도 알려진 여러 주요 질병의 바이오마커가 개선됐다고 지적했다. 여기에는 혈중 콜레스테롤 수치가 10% 감소한 것도 포함된다. 콜레스테롤 수치가 높으면 심장질환이 생길 수 있는 것으로 알려졌다. 또다른 효과는 태아성암항원(CEA·carcinoembryonic antigen)으로 불리는 단백질이 20% 감소했다는 것이다. 이는 암 종양이 증식하면서 만들어져 이 수치가 높으면 위암이나 대장암, 췌장암 또는 폐암을 의심할 수 있다. 이밖에도 젊은 피는 치매 환자의 뇌에서 형성되는 독성 단백질 베타 아밀로이드의 수치를 5분의 1까지 낮추는 데 도움을 줬다. 특히 알츠하이머병 초기 증상을 보이던 만 55세 환자는 단 한 번의 수혈 이후 상태가 호전되기 시작했다. 이보다 증세가 심하고 나이가 좀 더 많은 여성 환자 역시 비슷한 효과를 보인다고 암브로시아는 보고했다. 과학자들은 오랫동안 젊은 피가 미치는 영향을 연구해 왔고 다양한 결과를 얻었다. 지난해 11월 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스 연구진은 수혈 치료로 근육 조직을 복구할 수 있다는 사실을 발견했다. 이들 연구자는 수혈 뒤 뇌와 간 모두에 이점이 있다는 것 또한 알아냈다. 같은 달 미국의 연구회사 알카헤스트는 나이든 쥐에게 젊은 사람의 혈액을 투여하는 시험에서 유사한 발견을 했다고 보고했다. 젊은 피를 투여받은 나이든 쥐들은 인지 능력이 높아져 젊은 쥐들처럼 행동하는 것으로 나타났다. 미국 스탠퍼드대 연구진은 이미 3년 전 같은 연구에서 같은 발견을 했지만, 대신 어린 쥐의 피를 사용했다. 하지만 지난 2016년 7월 캐나다 오타와병원 연구진은 상반된 결과를 발표했다. 이들 연구자는 혈액 기증자가 젊은 여성인 경우 환자의 생존율이 떨어지는 것과 관련이 있다고 지적했다. 사진=dolgachov / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

삼성전자는 미국 뉴욕에 여섯 번째 글로벌 인공지능(AI) 연구센터를 설립했다고 9일 밝혔다. 앞서 지난해 11월 한국 AI 총괄센터를 시작으로, 올 1월 미국 실리콘밸리, 5월 영국 케임브리지, 캐나다 토론토, 러시아 모스크바 AI 연구센터를 뒤이은 거점이다. 뉴욕 AI 연구센터는 로보틱스 분야 연구에 집중한다. 지난 6월 영입된 AI 로보틱스 분야 권위자인 대니얼 리 부사장이 센터장을 맡았다. 또 뇌 신경공학 기반 AI 분야 석학으로 유명한 세바스찬 승 부사장이 최고연구과학자 자격으로 AI 선행 연구를 함께 진행한다. 미국 동부는 세계적인 명문 공대가 밀집해 있어 AI 연구 기반인 수학과 물리학, 공학 분야 우수 인력이 풍부한 이점도 있다. 지난 7일(현지시간) 개소식에는 삼성리서치와 소비자가전(CE) 사업부문을 이끄는 김현석 대표이사를 비롯해 조승환 삼성리서치 부사장, 대니얼 후덴로처 코넬대 공과대학장, 데이비드 탱크 프린스턴대 신경과학연구소장 등 100여명이 참석했다. 삼성전자는 지난달 AI를 ‘4대 미래 성장사업’ 중 하나로 선정하고, 연구 역량을 강화해 글로벌 최고 수준 리더십을 확보하겠다고 밝혔다. 이재용 삼성전자 부회장은 스마트폰, 가전, 반도체 등 주력 사업 경쟁력 강화와 함께 자율주행 등 신성장 동력 육성을 위해 핵심 격인 AI를 선도해야 한다는 의지가 강한 것으로 알려졌다. 이에 회사는 2020년까지 1000여명의 AI 선행 연구개발(R&D) 인력을 확보하고, 인재·기술이 풍부한 지역 위주로 연구센터를 계속 확대할 방침이다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

국내 신약개발 업체인 (주)지엔티파마가 개발한 뇌졸중 치료제에 대한 국내외 임상 2상이 환자 300명을 돌파하는 등 순조롭게 진행되고 있다. 또 함께 개발한 뇌세포 보호 치매 치료제도 반려견 치매 예비 임상시험에서 탁월한 효과를 보인 것으로 확인됐다. 더불어민주당 최고위원인 남인순 국회의원(보건복지위)이 주최하고 (가칭)한국뇌질환연구협회와 (주)지엔티파마가 주관한 ‘제2회 뇌과학 발전 포럼’이 7일 서울 여의도 국회입법조사처 대회의실에서 열렸다. 이날 포럼에서 (주)지엔티파마의 곽병주 박사는 ‘노령화 시대 4차 산업혁명의 과제(치매와 뇌졸중)’란 주제발표를 통해 “과학기술부와 경기도의 예산을 지원받아 개발한 뇌졸중 치료제 ‘Neu 2000’은 급성 뇌졸중후 발생하는 뇌세포 손상을 효과적으로 방지하기위해 세계 최초로 개발한 다중표적약물로, 글루타메이트 신경독성과 활성산소 독성을 동시에 억제하는 특징이 있다”고 설명했다. 곽 박사는 “그동안 제약사에서 뇌 신경세포에 존재하는 흥분성 신경전달물질인 글루타메이트가 과도하게 방출되는 것을 억제하는데만 초점을 맞췄기 때문에 실패했다”고 덧붙였다. 실제로 전세계 빅파마들이 뇌졸중 치료제 개발에 나서 임상만 250여차례 진행됐지만 모두 실패했다. 그는 “지난해부터 ‘Neu 2000’ 임상 2상을 진행하고 있는데, 현재까지 중국에서는 204명(목표 236명), 국내에서는 108명(목표 210명)의 뇌졸중 환자에 대한 임상 연구가 순조롭게 진행되고 있다”고 밝혔다. 뇌졸중 임상 2상에 300명이 넘는 환자가 참여한 것은 매우 이례적이다. 중국은 올해 안에. 국내는 내년 상반기중 임상 2상이 끝날 것으로 전망된다. 뇌졸중은 전 세계적으로 매년 1500만여명이 발생해 600만여명이 사망하고 500만명이 영구장애를 겪는 것으로 알려졌다. 곽 박사는 “뇌졸중과 치매 알츠하이머 등 뇌신경질환의 진단및 예방, 치료 기술 개발을 실용화 하기위해서는 뇌신경과학, 정보전자통신, 뇌관련 의료기관이 한곳에 결집해 협력할수 있는 클러스터 조성과 정부의 지원시스템 구축이 시급하다”고 강조했다. 이날 포럼 첫 세션의 좌장을 맡은 연세대학교 생명 시스템대학 오영준 교수도 “의료관련 클러스터 조성에는 적지 않은 예산이 투입되는데 이를 한쪽이 책임지기에는 부담스러울수도 있다. 정부와 민간이 서로 보완적 관계를 유지하는 게 바람직하다”고 말했다. 이어 두번째 세션에서 삼성서울병원 재활의학과 김연희 교수는 ’치매의 인지재활’ 주제 발표에서 “치매 발병전 또는 발병 초기에 뇌가소성을 증진할수 있는 인지재활 치료와 약물, 운동 등 복합 치료를 진행하면 효과를 기대할수 있다”고 밝혔다. 지엔티마파의 이진환 수석연구원은 ‘알츠하이머병 신약 로페살라진의 중개연구에서 만난 반려견 치매’ 발표를 통해 “인지기능장애증후군(치매)을 앓고 있는 반려견을 대상으로 뇌세포 보호 치매치료제 ‘로페살라진’을 8주간 투여한후 주인을 몰라봤던 반려견이 주인에게 꼬리치며 안기는 등 인지 기능이 확연히 개선됐다”면서 “약물을 끊은후 4주 이상이 지나도 그 효과가 유지되는 것으로 미뤄, 증상 완화제가 아니라 근원적인 치료제임이 확인됐다”고 덧붙였다. 포럼에서는 이밖에 보건복지부 김주영 보건산업진흥과장(첨단의료복합단지 의료클러스터 육성방안), 서울대학교 김상윤 교수(치매,알츠하이머병, 그리고 AD control), 조선대학교 이건호교수(치매국책연구단장), 연세대학교 약학대학 김영수 교수 등의 주제발표가 있었다. 한편 포럼에 앞서 남인순 국회의원은 개회사를 통해 “뇌질환 가운데 특히 치매 연구개발 사업을 확대해야 한다. 고위험군에 대한 예방 가이드라인을 연구하고 약물관리 등의 예방방법을 포함한 임상연구도 추진해야 한다”고 강조했다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

나무나 풀이 무성한 녹지 공간이 아이들의 학업 능력에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주는 연구 결과가 나왔다. 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 연구진은 영국의 크고 작은 도시에 사는 만 11세 어린이 4758명을 대상으로 한 연구를 통해 위와 같은 결론에 도달했다고 ‘영국 교육심리학 저널’(British Journal of Educational Psychology) 최신호에 발표했다. 연구진은 구글 지도를 통해 이들 아동이 사는 지역에 녹지 공간이 얼마나 되는지를 측정해 분류했다. 그러고나서 이들 아동을 대상으로 공간 기억력 검사를 수행해 비교했다. 그 결과 녹지 공간이 많은 지역에 사는 아이들은 녹지 공간이 별로 없고 콘크리트로 된 지역에 사는 아이들보다 공간 기억력 점수가 더 높은 것으로 나타났다. 이는 소득 수준과 주거 환경, 부모 교육 수준, 운동량 등에도 영향을 받지 않았다. 공간 기억력은 뇌가 기억을 바탕으로 원하는 위치를 찾는 능력이다. 이 능력은 사람이 위치를 잘 찾도록 할뿐만 아니라 논리적인 사고를 하게 돕는다. 또 이 능력이 높으면 뇌에서 집중력과 수학 능력에 영향을 미치는 영역의 회백질이 더 많다고 알려져 있다. 즉 녹지 공간이 많은 곳에 살면 집중력과 수학 능력이 더 높을 수 있다는 것이다. 이에 대해 연구저자인 아이리니 플러리 교수는 “공간 기억력은 아동의 학업 성취 중에서도 특히 수학 능력과 밀접한 관련이 있는 중요한 인지 능력”이라면서 “이번 결과는 녹지 공간이 뇌의 기능에 긍정적인 역할을 하는 것을 시사한다”고 말했다. 또한 “자연적인 녹지 환경에 노출되면 시각적이거나 청각적인 처리에 대한 요구가 줄어 주의력이 회복된다. 지속해서 주의하는 시간이 길어지면 정신적인 피로를 유발하며 이는 쉽게 짜증을 느끼고 산만해지는 특징이 있다”고 말했다. 이어 “녹지 공간은 부모의 건강과 웰빙도 높이며 이는 다시 자녀의 삶을 향상시킨다”고 덧붙였다. 끝으로 연구진은 이번 연구는 학교에서는 야외 학습을 더 자주 하고 정부와 건설업계는 공원 등 공공 용지를 유지하도록 해야 한다는 주장을 뒷받침하는 것이라고 말했다. 녹지 공간이 사람에게 미치는 연구는 이번이 처음은 아니다. 스페인에서는 공원과 정원, 삼림지대 근처에 살거나 푸른 나무가 많은 학교에 다닌 아이들은 번잡한 도시의 아이들보다 학업 능력이 평균 1년 앞선다는 연구 결과가 나오기도 했다. 사진=yarruta / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

독일의 과학자들이 허기를 달래 체중 감량을 돕는 식물 성분을 찾아냈다. 독일당뇨연구센터(DZD) 연구진은 미역줄나무 뿌리의 추출물인 ‘셀라스트롤’을 쥐에게 투여하는 실험을 통해 체중 감량 효과를 확인했다고 당뇨병 저널(journal Diabetes) 최신호에 발표했다. 연구 주저자인 폴 플뤼거 박사는 “일주일 만에 비만한 쥐들의 평균 체중이 10%나 줄었다”고 설명했다. 연구진은 건강한 쥐들에게 셀라스트롤을 투여했을 때 열 생성과 관련한 특정 단백질 UCP1의 수치가 지방 조직에서 증가하는 현상을 발견했다. 따라서 이들은 셀라스트롤이 열 생성을 촉진해 체중 감량을 유발한다고 생각했다. 그런데 셀라스트롤을 비만한 쥐들에게 투여하자 UCP1 수치는 상승하지 않은 것이다. 왜 효과가 다른지는 명확하지 않다. 이에 따라 연구진은 셀라스트롤이 식욕 조절 호르몬인 렙틴을 제어해 포만감을 느끼게 한다고 추정하고, 렙틴을 생성하지 못하게 만든 쥐들에게 셀라스트롤을 투여하는 실험을 진행했다. 그 결과 이들 쥐는 체중 감량을 경험하지 못했다. 이는 셀라스트롤이 렙틴에 직접 관여한다는 것이다. 공동저자인 카트린 푸울만 연구원은 “셀라스트롤은 비만한 개체에서 꺼낼 수 있는 체중을 조절하는 신체 메커니즘에 반응한다”면서 “셀라스트롤은 무감각해진 렙틴의 민감성을 회복해 포만감을 느끼게 해주는 것”이라고 설명했다. 연구진은 “과체중인 사람들에게 셀라스트롤을 투여하면 1년 안에 체중의 5~10%를 빼는 데 도움이 될 것”이라면서 “현재까지 독일에서 이 목표를 달성한 사람은 거의 없다”고 말했다. 플뤼거 박사는 “이런 ‘마법 같은 장벽’을 뚫는 것은 매우 중요하다. 왜냐하면 신진대사와 제2형 당뇨병 같은 대사질환으로 이어지기 때문”이라면서 “포만감 호르몬인 렙틴은 사람과 쥐에서 거의 같은 효과를 가지므로 셀라스트롤에는 엄청난 잠재력이 있다”고 설명했다. 하지만 플뤼거 박사는 셀라스트롤이 건강한 식단과 운동을 대체할 수 없다고 강조하면서도 사람들이 체중 감량 목표를 달성하는 데 도움이 될 수는 있다고 덧붙였다. 이번 연구에 쓰인 셀라스트롤은 중국 남부에서 채집한 미역줄나무에서 추출한 것이다. 중국에서는 미역줄나무를 뇌공등(학명: Tripterygium wilfordii Hook F·TwHF)으로 부르며 오래전부터 관절염 같은 염증 치료에 사용해 왔다. 참고로 셀라스트롤은 미역줄나무 외에도 흰민들레, 고들빼기, 씀바귀에도 들어있으며 국내에서는 이를 사용한 추출물이 암세포 증식을 억제했다는 연구논문이 발표되기도 했다. 사진=미역줄나무(왼쪽·위키피디아 Qwert1234), 셀라스트롤이 뇌에서 렙틴의 민감성을 회복시키는 모습(Helmholtz Zentrum München). 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

가족 간병인 325명 설문조사아픈 가족을 돌보는 간병인 10명 중 3명이 간병의 어려움 때문에 환자를 죽이거나 같이 죽으려고 생각한 적이 있는 것으로 나타났다. 특히 간병 기간이 7년 이상 길어지거나 간병 시간이 하루 평균 8시간을 넘어갈 때 한계에 부딪혔다고 느끼면서 부정적인 생각이 심화됐다. 서울신문이 지난 7~8월 한국치매협회, 뇌질환환우모임 등과 공동으로 가족 간병인 325명을 대상으로 간병의 어려움에 대해 설문조사를 실시한 결과 95.7%가 “간병으로 신체와 정신 모두 한계에 몰리고 있다고 느낀 적이 있다”(자주 그렇다 59.4%, 가끔 그렇다 36.3%)고 답했다. 살인 내지는 자살 충동을 느낀다고 답한 응답자도 29.2%에 이르렀다. 이들은 ‘간병으로 인한 정신적·신체적 한계’(60.2%·복수 응답), ‘경제적 어려움의 심화’(50.6%), ‘미래에 대한 불안감’(45.8%) 등이 몰려올 때 환자를 죽이거나 같이 죽고 싶다는 생각을 했다(매우 자주 5.4%, 종종 23.8%)고 밝혔다. 이 같은 결과는 간병을 하는 가족 중 상당수가 간병 살인 또는 간병 자살의 위험에 놓여 있다는 신호로, 환자뿐만 아니라 환자를 돌보는 가족의 건강에도 관심을 기울여야 할 때임을 보여 준다. [7년차] ●간병인 45% 극단적 생각 우선 전체 응답자 가운데 1년 이상 간병으로 환자를 돌본 응답자는 67.4%에 이르렀으며, 10년 이상 간병 중인 사람들도 20.6%나 됐다. 치매나 뇌혈관 질환 같은 만성질환이나 자폐증, 발달장애의 특성상 환자의 상태가 나아지지 않으면서 간병이 몇 년씩 장기화할 때 스트레스가 극도에 달하는 것으로 분석됐다. 간병 기간별로 살펴보면, 간병을 시작한 지 1년 이하의 응답자들에서는 환자를 죽이거나 같이 죽으려고 생각한 적이 있다고 답한 응답자의 비중이 21.1%로 나타났다. 하지만 간병 기간이 7년 이상 된 응답자들에서는 극단적인 생각을 해 본 비율이 45%로 두 배 이상 훌쩍 뛰었다. 간병 시간과도 연관이 있는 것으로 나타났다. 하루 평균 10시간 이상을 간병에 매달린다고 응답한 비율은 전체 응답자의 44.3%로 가장 큰 비중을 차지했는데, 간병 시간이 8시간을 넘어가면 살인 및 자살 충동도 급격히 증가했다. 환자를 돌보는 시간이 하루 8시간 미만인 응답자들에게선 살인 및 자살 충동이 평균 20.4%로 나타난 데 반해 하루 8~10시간 간병을 하는 응답자들에게선 46.3%, 10시간 이상 간병을 하는 응답자들에게선 35.6%로 나타났다. 특히 환자를 죽이거나 같이 죽으려고 생각한 적이 있다고 답한 응답자의 60.9%는 본인 외에는 환자를 돌볼 사람이 없는 이른바 ‘독박 간병’을 하고 있었다. 간병 가족들을 가장 힘들게 하는 건 악몽 같은 현실이 언제 끝날지 모른다는 점이었다. 간병 가족의 어려움을 5가지 항목으로 나눠 각각 힘든 정도를 1~5점(낮음→높음)까지 나타내도록 했다. 그 결과 환자 가족들은 ‘간병은 끝이 없다’(평균 4.3점)를 가장 큰 애로사항으로 꼽았다. 이어 ‘비싼 약값, 치료비에 경제적으로 궁핍해진다’(3.7점), ‘하루 대부분 시간을 간병에 할애한다’(3.7점), ‘도와주는 사람이 없다’(3.6점), ‘간병 방법을 잘 모르겠다’(3.0점) 순이었다. 종일 환자의 손발 노릇을 하다 보니 간병인들의 수면 부족도 심각했다. 76.9%는 불면증이나 수면 부족을 호소했다. 또 10명 가운데 7명 이상(71%)이 간병 이후 자신의 건강도 나빠졌다고 말했다. 구체적으로는 체력 저하(60.5%·복수 응답)와 우울증 등 정신질환(57.0%)이 많았다. 나해란 여의도성모병원 정신건강의학과 교수는 “세계치매학회에서 치매 환자의 보호자가 우울증이나 심혈관계 질환 등으로 사망할 확률이 일반인보다 훨씬 높다는 연구 결과가 있었다”면서 “고령화 사회가 되면서 고령 환자뿐만 아니라 이를 간병하는 가족의 건강 문제에 대해서도 국가적인 관심이 필요한 때”라고 말했다. 이어 “환자도 중요하지만 간병하는 가족을 위한 상담이나 교육, 지원 체계가 함께 마련돼야 한다”고 제언했다.[82%] ●간병인 10명 중 8명이 여성 응답자 10명 가운데 8명 이상이 여성(82.8%)이라는 점도 주목할 만하다. 노인장기요양보험 통계연보(2017년)에 따르면 주 수발자의 71.7%가 여성인 것으로 나타났다. 그중에서도 딸이나 며느리가 부모 또는 시부모를 간병하는 비중이 절반(49.2%)에 달했다. 가족 간병인의 마음을 치료하는 PTC(Powerful Tools for Caregivers)프로그램을 진행 중인 이성희 마음살림 가족지원협회 대표는 “한국 정서상 부모를 어떻게든 직접 모셔야 한다는 인식이 커 주로 장남이나 그 며느리가 간병을 떠안는 경우가 많은데 이런 과정에 충분한 협의가 이뤄지지 않을 경우 가족 갈등이나 스트레스의 원인이 된다”면서 “집안에 간병을 해야 하는 상황이 발생하면 가장 먼저 모든 가족 구성원들이 모인 가운데 가족 회의를 통해 방법을 모색하는 것이 바람직하다”고 조언했다. 그는 “남성이 직접 간병을 맡는 경우 평소 집안일 등에 익숙하지 않다 보니 상당한 스트레스를 받고 현실을 부정하기까지 한다”고 덧붙였다. 설문 응답자들은 우선적으로 ‘환자 가족 휴가 제도’가 마련돼야 한다고 꼽았다(48.2%·복수 응답). 환자 가족 휴가 제도란 환자를 돌보는 사람이 일정 기간은 간병의 굴레에서 벗어나 쉴 수 있도록 시간을 주고 이 기간 간병인이나 도우미를 파견하거나 단기보호시설에서 환자를 돌보는 제도다. 이어 취업, 현금 지원 등 경제적 도움(46.4%), 전문요양시설 확대(42.3%), 환자 가족의 정신적, 정서적 지지와 상담(32.7%), 요양보호사 지원 확대(27.4%), 유급 간병휴직(22.6%) 순으로 필요하다고 답했다. 현재 정부는 노인돌봄종합서비스 차원에서 1년에 최대 6일간 치매환자에 한해 가족휴가지원 제도를 운영 중이다. 장기요양 1~2등급 환자의 경우 24시간 방문요양 서비스를, 1~2등급을 제외한 치매환자들은 단기보호시설을 이용할 수 있다는 게 정부의 설명이다. 하지만 지난해 이용자 수는 115명에 불과하다. 휴가지원 대상이 치매에 한정돼 있고, 휴가를 신청해도 환자를 맡아줄 시설을 찾기 힘들다(전국 204곳)는 것이 보호자들의 불만이다. 이 밖에도 응답자들은 중증 장애인 전문 돌봄 제도를 비롯해 가족 간병 수가제 도입, 반찬 배달 지원 등 다양한 의견을 제시했다. 중증 장애인의 경우 장애인 활동보조인을 가족요양보호사 제도처럼 가족 간병인에게 허용하는 제도를 마련해야 한다는 의견도 나왔다. 현재 노인장기요양보험 제도에서는 가족 구성원이 요양보호사 자격을 취득하고 가족 간병을 하는 경우 하루 1시간씩 월 20일간 노동을 인정하고 급여를 지급한다. 하지만 장애인의 신체활동이나 가사 및 이동 서비스를 제공하는 장애인 활동지원제도는 활동지원사를 구하기 어려운 일부 도서지역을 제외하고는 가족이 활동지원사 역할을 하고 급여를 받는 것을 허용하지 않고 있다.[24시] ●하루종일 붙어서 돌봐야 뇌질환으로 거동이 불가능한 자녀를 둔 오모(52·여)씨는 “의사소통이 전혀 되지 않고 머리부터 발끝까지 부모가 아니면 어디가 불편한지 알아차릴 수 없는 최중증 장애인이다 보니 24시간 붙어 있을 수밖에 없다. 그러다 보니 부부가 생계도 아이가 잠든 시간에 교대로 나가 잠깐 일하고 돌아올 수밖에 없는 실정”이라면서 “장애인 활동지원 제도가 있지만 장애가 심한 경우에는 부모가 직접 돌볼 수밖에 없기 때문에 부모를 장애인 활동보조인으로 인정해 줄 필요가 있다”고 말했다. 보건복지부는 지난 7월 1일부터 장애인 활동보조인의 휴게시간(8시간 근로 중 1시간)을 보장하기로 하면서 휴게시간에 한해 가족이 활동지원사를 대체하는 방안을 시범적으로 도입하고, 향후 모니터링을 통해 가족 허용 여부도 결정한다는 방침이다. 탐사기획부 tamsa@seoul.co.kr 탐사기획부 - 유영규 부장, 임주형·이성원·신융아·이혜리 기자

쥐라기 공룡과 함께 살았던 초기 포유류의 조상은 지금보다 다둥이 가족이었다는 증거가 발견됐다. 미국 텍사스 대학 연구팀은 1억8,500만년 전 살았던 초기 포유류인 카엔타테리움 웰라시(Kayentatherium wellesi)의 화석에서 작은 동물의 화석을 같이 발견했다. 카엔타테리움은 비글과 비슷한 크기의 초식 포유류로 털이 있는 항온 동물이지만, 현생 태반 포유류보다 훨씬 원시적인 동물로 알을 낳았다. 사실 텍사스 대학의 티모시 로위 교수가 18년 전 애리조나주에서 발견했으나 최근까지 그 중요성을 제대로 파악하지 못하다가 뒤늦게 새로운 사실을 발견했다. 연구팀은 고해상도 CT 스캔을 통해 카엔타테리움과 함께 있는 작은 동물이 새끼라는 결론을 내렸다. 이 새끼들은 부화 직전에 죽거나 혹은 직후에 죽어 어미와 같이 발견된 것으로 보인다. 몸길이는 성체의 1/10 정도인데 새끼의 숫자가 모두 38마리로 일반적인 포유류보다 매우 많았다. 이는 포유류보다 파충류에 가까운 숫자로 일반적인 포유류에서는 불가능하다고 여겨지는 숫자다. 추가적인 분석을 통해 연구팀은 그 이유가 뇌에 있다는 결론을 내렸다. 뇌는 크기에 비해 막대한 자원을 소모하는 장기다. 포유류는 파충류나 양서류보다 뇌가 잘 발달했는데, 대신 이로 인해 새끼의 숫자는 줄어들 수밖에 없다. 새끼 하나를 만드는데 필요한 자원이 더 많이 들기 때문이다. 대개 포유류의 경우 새끼는 어미의 축소형이긴 하지만 머리는 상대적으로 큰 편이며 인간은 특히 극단적일 정도로 아기의 머리 크기가 큰 편이다. 하지만 카엔타테리움의 새끼는 어미의 축소 버전으로 같은 비율의 작은 뇌를 지니고 있다. 연구팀은 이를 근거로 쥐라기 전반기의 초기 포유류가 아직 파충류와 비슷한 원시적 특징을 지니고 있었다고 결론 내렸다. 이 연구 결과는 저널 네이처에 발표됐다. 포유류의 조상은 중생대에는 공룡보다 매우 미미한 비중을 차지하는 동물로 생각된다. 하지만 사실 이 시기에 현생 포유류의 중요한 특징이 진화했다. 카엔타테리움의 시기 이후 상대적으로 뇌가 큰 더 현대적인 포유류가 등장했으며 알 대신 태반에서 새끼를 키워 출산하는 태반 포유류 역시 백악기에 등장한 것으로 보고 있다. 그리고 비조류 공룡의 멸종을 계기로 태반 포유류는 급속하게 생태계를 장악해 신생대의 주인공이 된다. 이 모두는 중생대에 차근차근 진화한 포유류의 조상 없이는 불가능한 일이다. 대부분 작고 힘없어 보이는 동물이지만, 중생대 포유류가 우리에게 중요한 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

매일 밤 꾸는 꿈 때문에 양질의 수면을 취하지 못하는 사람들이라면 주목할 만한 연구결과가 나왔다. 일본 이화학연구소(RIKEN)가 실험쥐를 상대로 렘(REM) 수면을 관장하는 유전자를 정밀 분석했다. 사람을 포함한 포유류와 조류에게서 관찰되는 렘수면은 잠을 자는 동안에도 뇌가 깨어있는 상태를 뜻한다. 사람과 동물은 잠을 잘 때 깊은 잠을 자는 비렘수면(논렌수면, NREM)과 얕은 잠을 자며 기억을 되살리고 꿈을 꾸는 렘수면을 반복한다. 일반적으로 인간의 렘수면은 전체 수면시간의 20% 정도로 알려져 있는데, 악몽은 얕은 잠인 렘수면의 주기가 잦아질 때 주로 찾아온다. 연구진은 렘수면을 제어하는 것으로 알려져 있는 신경전달물질인 아세틸콜린(acetylcholine)의 역할에 주목했다. 아세틸콜린의 영향을 받는 유전자 가운데 ‘Chrm1’과 ‘Chrm3’ 유전자가 렘수면과 밀접한 관련이 있다는 사실을 알게 됐다. 연구진이 이들 유전자 중 한 개를 제거하자 쥐의 수면 시간은 평상시보다 82~118분 짧아지는 것을 확인했다. 또 이들 유전자 두 개를 모두 제거했을 경우, 제거하지 않은 쥐에 비해 렘수면 시간이 거의 없었다. 유전자를 제거하지 않은 쥐의 평균 렘수면 시간은 70여 분이었다. 구체적으로 Chrm1만 파괴한 쥐는 렘수면과 논렘수면이 모두 줄어들었고, Chrm3만 제거한 쥐는 렘수면 시간만 크게 감소하는 것이 확인됐다. 렘수면이 감소하거나 거의 없다는 것은 그만큼 악몽을 포함한 꿈을 꾸는 시간이 줄어든다는 것을 의미한다. 연구진은 “렘수면이 거의 사라진 쥐의 경우 발육이 늦고 기억장애 현상이 나타나긴 했지만, 생명에는 지장이 없었으며 매우 활동적이었다”고 설명했다. 이어 “렘수면 단계가 사라지는 것은 예상외의 결과였다. 추가적인 연구를 통해 트라우마 또는 수면장애 치료에 보탬이 되길 기대한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국에서 발행되는 학술지인 셀 리포트(Cell Report) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr