눈 건강에 좋은 영양소인 루테인이 기억력 증진 효과도 있다는 연구결과가 나왔다고 영국 데일리메일이 19일(현지시간) 보도했다. 　미국 일리노이대학의 아론 바비 심리학 교수 연구팀은 65~75세 노인 122명을 대상으로 진행한 실험의 결과를 ‘노화신경과학 최신연구’(Frontiers in Ageing Neuroscience) 최신호에 발표했다. 　연구팀은 실험 결과 혈중 루테인 수치가 높을수록 기억력 테스트 성적이 높은 것으로 나타났다고 밝혔다. 　연구팀은 실험 대상 노인에게 결정성 지능(crystallized intelligence) 표준 테스트를 실시한 뒤 혈액검사를 통해 혈중 루테인 수치를 측정하고 MRI로 결정성 지능을 관장하는 뇌 부위인 측두엽의 용량을 계산했다. 결정성 지능이란 경험, 교육, 문화 등으로부터 축적한 지식과 기술을 말한다. 　실험 결과 혈중 루테인 수치가 높은 사람일수록 측두엽에서 결정성 지능의 보존을 담당하는 해마주위피질(parahippocampal cortex)이 두껍고 결정성 지능 테스트 성적이 높은 것으로 나타났다. 　이에 대해 바비 교수는 루테인이 뇌 구조에 어떻게 영향을 미치는지는 알 수 없지만, 뇌의 염증을 억제하거나 뇌 신경세포들 사이의 신호 전달을 돕는 것으로 생각된다고 설명했다. 　루테인은 브로콜리 같은 십자화과 채소와 계란 노른자에 많이 들어있다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

남자와 여자. 늘 상대의 존재를 갈구한다. 그래서 평생에 걸쳐 친구의 이름으로, 혹은 연인 또는 부부의 이름으로 가까이 지내곤 한다. 하지만 두 존재의 진정한 합일은 불가능에 가깝다. 오죽하면 각각의 출신지를 지구 양쪽 맞은 편에 멀찍이 떨어져 있는 화성, 금성으로 표현했을까. 특히 국내에서는 지난 5월 ‘강남역 살인 사건’으로 촉발된 여혐·남혐(여성 남성 혐오) 논쟁이 심각한 사회 문제로 대두돼 여전히 현재진행형 상태다. 올해 해외에서 쏟아진 심리학, 과학, 문화, 사회 등 여러 측면에서 둘의 같음과 다름을 확인할 수 있는 주요 기사들을 정리해봤다. ●남녀, 정말 다르다 달라 남녀는 태어날 때부터 이미 충분히 다르다. 지난 10월 스페인 그라나다대학 연구진이 신생아의 혈액 샘플을 채취해 분석한 결과, 여자아이는 남자아이에 비해 세포를 둘러싼 세포막의 산화스트레스 정도가 더 낮고 산화방지 효소가 더욱 활성화된 것을 확인했다. 이는 스트레스에 강할 뿐 아니라 질병 및 면역체계 보존에도 유리함을 뜻한다. 놀랍게도 이는 산모에게도 영향을 미친다. 남자아이를 출산한 산모에 비해 여자아이를 출산한 산모의 산화스트레스 정도도 훨씬 낮은 것으로 나타났다. 심지어 기생충조차 암수의 뇌구조가 다르다는 연구 결과도 발표됐다. 지난 5월 미국 국립의료원(NIH) 산하의 국립신경장애및뇌졸중연구소(NINDS) 올리버 허버트 박사는 ‘예쁜꼬마선충’의 뇌가 암수별로 다르게 발달한다는 사실을 발견하고 이를 네이처지에 발표했다. 예쁜꼬마선충은 성충이 되기 전에는 혼합형의 뇌 구조를 가지고 있으나 성충이 되어 번식이 가능한 시기가 되면 서로 다른 뇌 구조를 발달시키게 된다. 이는 발달 과정에서 성별에 따라 다른 신경 시냅스의 가지치기와 암수 성에 특화된 특수 신경 세포를 발전시키는 방식으로 나타난다. 또한 페이스북에서 사용하는 단어들에서도 남녀가 확연히 구분된다. 지난 6월 미국 뉴욕주립대학교 스토니브룩 캠퍼스 등 국제공동연구팀은 총 6만 5000명 페이스북 사용자들의 1000만 개의 게시물을 분석했다. 그 결과 여성의 사용 단어는 주로 긍정적이고 따뜻한 의미의 단어가 많았다. 여성들은 페이스북을 통해 대체로 가족과 라이프스타일을 공유했으며 주로 사용하는 단어도 멋지다(wonderful), 행복(happy), 아기(baby), 신난다(excited), 고마운(thankful) 등이었다. 반면 남성들은 주로 정부(government), 승리(win), 패배(lose), 전투(battle), 적(enemy) 등의 단어를 사용했다. ●남녀 차이, 사회적으로 학습됐을 뿐? 하지만 이에 반하는 연구 결과 역시 존재한다. 지난 8월 영국 애스턴대학 신경학 연구진은 수많은 신경학적 연구결과를 재검토해본 결과, 남성과 여성의 뇌 구조에는 어떤 다른 점도 찾아볼 수 없었다고 밝혔다. 연구진은 “일각에서는 남성은 지도를 잘 읽고 길을 잘 찾는 대신 여성은 그렇지 못한다고 얘기하곤 하지만 이는 개개인의 성격 또는 능력과 연관이 있을 뿐 성별에 따라 다른 것은 아니다”고 말했다. 지나 립폰 박사는 “인간의 뇌는 그 사람의 경험에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 사회가 남성과 여성에게 특정한 역할을 부여하고 강요하는 것 역시 그 사람의 뇌 형태를 만드는데 영향을 미친다”고 덧붙였다. 실제 이런 노력은 어린이 장난감에도 변화의 바람을 몰고 왔다. 바비인형은 ‘비현실적 몸매’의 상징이자 고정된 성역할을 주입시키려 한다는 지속적 비판을 받아왔다. 하지만 지난 1월 바비의 몸매를 총 3가지로 다양화시켜 뱃살이 조금 튀어나온 바비, 키작은 바비 등을 내놓기도 했다. 스페인의 완구기업 토이 플래닛은 전동공구 모형을 갖고 노는 여자아이와 아기 인형을 안고 있는 남자아이 등 장난감에 지워진 남녀 성경계를 허무려는 노력을 기울였다. 또한 남녀의 격차 해소를 위한 또다른 과학기술의 노력도 돋보였다. 영국 울버햄튼 대학의 분자약물학 연구센터는 지난 10월 남성 정자의 운동성을 둔화시키거나 정지시킬 수 있는 복합화학물을 발견했다고 발표했다. 남성이 먹는 피임약을 곧 개발할 것이라는 설명이었다. 과학기술의 진보는 피임의 책임을 여성에게만 지우려는 의식을 구시대의 것으로 밀어낼 수 있게 만들고 있다. 이밖에도 올 한 해 내내 ‘키 큰 남자, 날씬한 여자가 돈 더 잘 번다’(3월 29일), ‘헤어진 연인과 친구 하자는 사람, 이기적 성향 강해’(5월 12일), ‘나쁜 남자에게 자꾸 빠지는 여자, 정상일까?’(6월 25일), ‘출근길 지하철 화장…男보다 女가 더 부정적’(9월 1일) 등 소재와 주제는 조금씩 달랐지만 남자와 여자의 같고 다름을 다룬 소식들은 넘쳐 났다. 다가오는 새해 남녀, 여남이 상대에 대한 이해와 존중을 높일 수 있는 내용의 소식들이 더 많아지기를 바라는 것은 과한 욕심일까. 박록삼 기자 youngtan@seoul.co.kr

만사가 변하듯이 음식도 변한다. 우리 식생활에는 없던 음식인데 지금에는 우리 식생활에서 없는 것이 상상이 되지 않는 음식들이 있다. 물론 이 음식을 먹지 않는 사람들도 있지만 주요 음식의 대명사로 자리잡아 주요 산업으로까지 성장했다. 근대화 이후 소개된 음식 중 어떤 음식이 우리의 식생활을 바꿨을까. 우리 식생활을 바꾼 음식들에 대해 알아봤다. 출근길 테이크아웃 커피를 들고 걸음을 재촉하는 직장인, 점심 이후 커피전문점 카운터 앞에 길게 서 있는 줄은 더이상 낯선 풍경이 아니다. 시내 중심가에는 한 집 건너 커피전문점들이 보이지만 이런 모습은 2000년대 들어서 형성됐다. 우리나라에서 처음으로 커피를 마신 사람은 고종이라는 기록이 있다. 1896년 러시아 공사관으로 피신(아관파천)한 고종이 그곳에서 독일계 러시아인 안토니에트 손탁의 식수발을 받으면서 마시기 시작했다는 기록이다. 환궁 후 고종은 서울 중구 정동에 서양식 2층 건물을 세우고 손탁에게 정동구락부를 운영하도록 했다. 커피는 상류층이 마셨던 기호식품으로 우리나라에 들어왔다. 커피는 국내에서 생산되지 않았다. 해방 이후 미군과 함께 인스턴트 커피가 들어오면서 미군 PX를 통한 밀수품이 대거 암거래된다. 1960년 당시 서울에만 1000여개에 달했던 다방에서 쓰인 커피 중 밀수품이 95%에 달했던 것으로 추정됐다. 정부는 1968년 외화유출 등의 부작용을 막기 위해 커피 제조 허가를 동서식품과 미주산업에 줬다. 미주산업은 이후 미원(현 대상)에 흡수됐고 동서식품은 끊임없는 연구개발로 현재까지 커피 시장을 지배하고 있다. 동서식품은 설립 당시부터 미국 제너럴푸즈(현 크래프트)와 동서가 50%씩 지분을 갖고 있는 비상장 합작사다. 인사권과 경영권은 동서식품이 갖고, 크래프트가 최고재무담당자(CFO)를 맡는 형식으로 협업하고 있다. ●빨리빨리 문화가 낳은 커피믹스, 커피 대중화 견인 동서식품은 1976년 12월 커피, 크림, 설탕이 들어간 커피믹스를 세계 최초로 출시했다. 커피믹스는 외부에서 활동할 때도 커피를 쉽게 마시도록 하기 위해 개발된 상품이다. ‘빨리빨리’라는 우리 국민의 특성에 편리함이 더해져 커피 대중화를 이룬 일등공신이다. 네슬레에 맞서 동서식품이 꾸준히 업계 1위를 지킨 무기이기도 하다. 동서식품이 외국 제품을 제치고 시장지배적 위치를 차지해 갈 무렵인 1989년 스위스의 다국적 기업 네슬레가 두산과 합작해 들어왔다. 한국네슬레는 당시의 외제 선호 분위기와 맞물려 시장점유율을 40%까지 높였다. 이에 1996년 동서식품은 맛과 향, 포장 등을 업그레이드하면서 공세에 맞섰다. 한국네슬레는 2014년 롯데푸드에 인수돼 롯데네슬레코리아로 이름을 바꿨다. 현재 동서식품은 커피믹스 시장에서 85%대 시장 점유율을 기록하고 있다. 동서식품은 한국네슬레와 경쟁하면서 처음 사은품을 만들었다. 사은품 가격이 제품 판매금액의 일정 비율 이하여야 한다는 규제(2016년 7월 폐지)가 있던 시기다. 그때까지 커피 마실 때 일반적이던 커피잔과 받침까지 만들려니 규제에서 정한 한도를 넘었다. 고민하던 동서식품은 받침을 뺀 머그잔을 내놨다. 당시는 낯선 머그잔이 시중에 소개된 셈이다. 1990년대 원두커피가 유행하면서 다방이 아닌 커피전문점이 등장하기 시작했다. 프랜차이즈 커피점이다. 1988년 12월 쟈뎅이 서울 강남구 압구정동에 1호점을 개점했다. 현재 쟈뎅은 커피전문점보다 편의점 등을 통한 커피 제품 판매에 주력하고 있다. 쟈뎅 측은 1990년대는 프랜차이즈 개념이 낯선 초기라 원하는 수준의 커피맛을 유지하는 것이 어려웠다고 밝혔다. ●커피 관련 제품에 쓰는 돈 6조원대 달해 커피전문점의 대명사 격이 된 스타벅스 1호점은 1999년 7월 서대문구 이화여대 부근에 생겼다. 이후 커피전문점이 하나둘씩 중심가에 자리잡으면서 2000년대 들어 커피를 들고 다니는 ‘테이크아웃’ 문화가 시작됐다. 스타벅스, 커피빈, 폴바셋 등은 직영점, 이디야, 엔제리너스, 투썸플레이스, 파스쿠찌 등은 가맹점 형태로 운영된다. 직영점 1위인 스타벅스는 지난 14일 1000호점을 열었다. 가맹점 1위인 이디야는 1865개(직영점 9개 포함) 매장이 있다. 업계가 추산하는 커피 시장 규모는 2014년 기준 5조 3000억원(소비자가격 기준)가량이다. 지난달 농림축산식품부가 발표한 ‘국내외 디저트 외식시장 조사’에 따르면 커피전문점이 2조 5000억원, 캔커피 등 커피음료가 1조원, 커피믹스 등 인스턴트커피가 1조 8000억원이다. 업계는 커피전문점 시장이 빠르게 성장해 올해는 4조원을 넘었을 것으로 보고 있다. 소비자가 커피 관련 제품에 지불하는 돈이 6조원대에 이른다는 계산이다. 업계 관계자는 “원두커피의 순매출액에 몇 배를 곱하느냐에 따라 커피 시장 규모의 차이가 크다”고 전했다. 최근 들어 편의점을 중심으로 저가 원두커피까지 나오고 있어 시장규모 추정이 더욱 어려워졌다. 이런 커피 열풍은 우리만의 현상은 아니다. 전 세계가 하루 25억잔의 커피를 마시며 커피는 석유 다음으로 교역량이 많은 무역품이다. 커피는 남북회귀선(위도 23도 27분) 사이 커피벨트라 불리는 곳에서 재배된다. 풍부한 일조량, 적당한 강수량, 따뜻한 기후를 충족하는 열대지역이다. 남미, 아시아, 아프리카, 중동 등이 여기에 해당한다. 해당 지역에 위치한 90여개 나라에서 생산하는데 브라질(47%), 콜롬비아(11%), 베트남(9%) 등이 주요 생산국가다. 커피 원두는 아라비카와 로부스타 두 가지다. 블루마운틴, 킬리만자로 등은 지명이거나 별명이다. 아라비카가 재배 조건이 까다롭지만 맛과 향이 뛰어나기 때문에 ‘아라비카 100%’가 광고에 쓰이는 것이다. 커피의 주요 성분인 카페인은 뇌나 근육의 자극제로 정신을 맑게 해주며 이뇨를 촉진시키는 기능이 있다. 심장과 호흡기관을 자극해 평활근을 이완시켜 주는 효과가 있어 감기약이나 두통약에 쓰이기도 한다. 커피를 마시면 잠이 오지 않는 사람은 이 자극에 민감한 것이다. 연구 결과에 따르면 건강한 성인 남성의 경우 6시간이 지나면 섭취한 카페인의 반 정도가 분해된다. 반면 어린이는 3~4일 정도 체내에 남아 있는다. ●광고 소재 아라비카, 재배 힘들지만 맛·향 탁월 커피 가격은 서비스가 얼마나 들어가는지, 어떤 원두를 사용했는지에 따라 다르다. 수입한 커피가루를 쓰면 싸고 원두를 들여와서 국내에서 직접 볶으면 비싸진다. 생원두를 짙은 밤갈색으로 볶는 기술력에 따라 가격도 많이 달라진다. 커피전문점은 볶은 원두를 잘게 갈아 압력을 이용해 추출한 에스프레소를 기반으로 다양한 음료를 만들어낸다. 여기에 임대료와 이윤 등이 더해져서 판매되는 것이다. 커피전문점의 고민은 커피를 만드는 바리스타의 기술에 따라 맛이 조금씩 다르게 나는 경우를 최대한 줄이는 것이다. 이를 위해 커피전문점은 에스프레소를 추출하는 자동 기계를 매장에 두기도 한다. 커피전문점에서 커피만을 팔지 않기 때문에 바리스타들은 모든 음료의 제조 방법을 배워야 한다. 커피전문점이 많이 생기면서 여기서 나온 원두 찌꺼기의 재활용도 주요 관심사항이 됐다. 원두 찌꺼기는 유기질이 풍부하고 병충해를 막는 성질이 있다. 냉장고나 신발장의 탈취제로 쓰이기도 한다. 전경하 기자 lark3@seoul.co.kr

뇌에 ‘nSR100’이라고 불리는 단백질이 부족하면 자폐증이 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이번 연구를 발표한 캐나다 토론토대 연구진은 자폐증 발병 사례 중 3분의 1이 nSR100의 부족에 원인이 있을 것으로 추정한다. 연구진은 nSR100은 뇌 발달에 중요한 역할을 하며 이 단백질이 부족하면 뇌의 배선에 오류가 생길 수 있으며, 잠재적으로 자폐증의 일반적인 증상으로 이어질 수 있다고 말한다. 연구진은 쥐를 대상으로 한 실험에서 뇌세포 형성을 제어하는 이 단백질의 수치를 낮췄다. 그 결과, 단백질 수치가 딱 절반으로 줄어들자 전형적인 자폐증 행동이 나타났다. 여기에는 사회적 상호작용을 회피하고 소음에 극도로 민감해지는 특성도 포함됐다. 연구진이 nSR100 단백질을 사용한 연구는 이번이 두 번째다. 이들은 이전 연구에서 이 단백질이 자폐증 환자들의 뇌에서 감소해 있다는 것을 발견했다. 연구를 이끈 사빈느 코르드 박사는 “우리는 이전에 이 단백질의 수치와 자폐증 사이의 연관성에 대해 보고했다”면서 “이번에는 이 단백질의 감소가 정말로 원인이 될 수 있다는 것을 보여준 것으로 이는 큰 문제다”고 말했다. 이어 “이 단백질의 수치를 50%까지 감소시키자 전형적인 자폐증의 행동 특징이 나타나는 것을 확인했다”고 덧붙였다. 자폐증은 사회적 상호작용이 제대로 이뤄지지 않고 같은 행동을 수행하는 증상을 특징으로 하는 신경발달성 장애다. 전 세계적으로 1%의 인구가 이 장애를 앓고 있다. 자폐증의 원인은 유전적인 것이지만, 이 같은 원인은 단 몇 건의 사례로만 알려졌다. 자폐증을 진단받은 대다수 환자에서는 그 원인이 분명하지 않다. 이전 연구에서는 임신한 여성의 식단에 비타민D가 부족한 경우 태어난 아이에게 자폐증이 발생할 위험이 높은 것으로 밝혀졌다. 호주 퀸즐랜드대 연구진이 밝힌 이 연구에서는 임신 20주차 때 비타민D 수치가 낮았던 여성에게서 태어난 아이는 6세가 될 때까지 자폐증이 발생할 가능성이 더 높았다. 이번 연구결과는 생명과학 학술지 ‘몰레큘러 셀’(Molecular Cell) 최신호(12월 15일자)에 실렸다.사진=© goodmoments / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

연령별 후두정엽 변화 추적 나이-의사 결정 연관성 첫 분석 ‘보수’는 전통적인 것을 옹호하며 유지하려는 행동양태이고 ‘진보’는 새로운 것이나 변화를 적극적으로 받아들여 사회의 변화나 발전을 추구하는 태도라고 사전은 정의하고 있다. 보통 젊은이들은 변화에 긍정적이고 진보적이며 나이가 들어갈수록 현실 순응적이고 보수적 선택을 한다고 알려져 있다. 실제로 사회 현안을 바라보는 인식이나 대응 자세 등도 나이에 따라 이처럼 다른 양상을 보이고 있다. 뇌과학자와 경제학자, 심리학자로 구성된 국제 공동연구진이 나이가 들수록 보수화되는 경향이 사회구조적 이유 외에 뇌구조 변화에 따른 생체적 이유 때문이기도 하다는 사실을 실험적으로 증명해 주목받고 있다. 미국 뉴욕대, 트리니티칼리지, 예일대 의대, 호주 시드니대 경제학과, 영국 런던대(UCL), 이스라엘 바르일란대 국제 공동연구진은 최근 나이가 들수록 위험 회피 성향이 강해지고 의사 결정이 보수적으로 변한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 기초과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 18~88세의 건강한 남녀 52명을 대상으로 컴퓨터로 임무수행 게임을 하도록 하고 임무수행에 성공하면 상금을 선택할 수 있는 실험을 했다. 상금은 아무 조건 없이 5달러를 받거나 20달러를 받을 수 있는 당첨 확률 20%의 로또를 받는 두 가지 방식이었다. 피실험자는 이 두 가지 중 하나를 선택할 수 있게 했다. 단순한 조건이었지만 50대 중장년층 이하는 게임을 할 때도 위험 부담이 있는 선택을 하고 상금도 로또를 고르는 사람이 많았다. 반면 50세 이상 노년층에서는 비교적 쉬운 임무를 선택해 게임을 하고 상금도 5달러에 만족하는 비율이 높았다. 연구팀은 게임을 하고 상금을 선택할 때 뇌 활성 부위를 찾기 위해 뇌 스캔과 기능성 자기공명영상(fMRI)을 촬영했다. 그 결과 의사 결정을 할 때 오른쪽 후두정엽이 활성화되고, 이 부위의 회백질 양이 적은 사람일수록 보수적이고 위험 부담이 적은 결정을 내린다는 사실을 확인했다. 우측 후두정엽 회백질의 양은 나이가 들수록 감소하는 경향이 있는 만큼 나이가 들수록 보수적인 결정을 내린다고 연구팀은 분석했다.이팻 레비 예일대 의대 교수는 “전 세계적으로 인구 고령화가 빠른 속도로 진행되면서 나이가 의사 결정에 어떤 영향을 미치는지 분석한 첫 연구”라며 “대부분의 의사 결정은 위험과 관련돼 있는데 노령인구에 의한 의사 결정이 정치·경제적으로 어떤 영향을 미칠지 예측하기 위해서는 위험 선호도와 연령 간의 상관관계를 파악하는 것이 중요하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

생각만으로 움직이는 ‘로봇 팔’을 개발 중인 미국 미네소타대 연구진이 큰 성과를 거뒀다고 미국 과학전문 매체 사이언스데일리가 14일(현지시간) 전했다. 이 연구로 전 세계 수많은 마비 환자나 신경 퇴행성 질환 환자에게 도움이 되리라는 기대감이 모아지고 있다. 연구 책임자인 빈 히 미네소타대 교수(의공학과)는 “세계 최초로 뇌 임플란트 수술을 하지 않고도 생각 만으로 복잡한 3차원 환경에서도 사물에 손을 뻗어 쥘 수 있는 로봇 팔을 움직일 수 있었다”고 말했다. 연구진은 이 연구에 64개의 전극을 장착한 특수 모자를 착용하는 것으로 두뇌의 미세한 전기적 활동을 기록할 수 있는 비침습적 기술 ‘뇌파전위기록술’(EEG)을 사용했다. 여기에 뇌와 컴퓨터를 서로 연결하는 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’(BCI) 기술을 기반으로 한 고도 신호 처리와 기계 학습을 통해 피험자들의 생각을 행동으로 변환할 수 있었다. 연구진은 이번 기술을 확립하기 위해 건강한 성인남녀 8명을 대상으로 일련의 실험을 진행했다. 피험자들은 자기 팔을 움직이는 상상으로 실제 3차원 공간의 로봇 팔을 제어하는 훈련을 받았다. 이들은 컴퓨터 화면의 가상 커서를 제어하는 방법을 배우기 시작했고 이후 실제 테이블의 일정한 위치에 놓인 사물을 대상으로 로봇 팔을 제어해 집어드는 방법을 배웠다. 결국, 이들은 자기 생각만으로 로봇 팔을 움직여 테이블 위에 무작위로 놓인 사물을 집어 3층 선반 위에 옮기는 작업까지 성공할 수 있었다. 그 결과, 피험자 8명 모두 로봇 팔을 제어하는 데 성공했다. 성공률은 일정한 위치에 놓인 물체를 집어드는 것이 평균 80% 이상, 테이블 위에 무작위로 놓은 물체를 선반 위까지 옮기는 것은 평균 70% 이상을 기록했다. 이에 대해 빈 히 교수는 “모든 피험자가 완벽하게 비침습적 기술로 작업을 완수했다는 점에서 이번 연구는 흥미롭다”면서 “우리는 이 기술에 마비가 있거나 신경 퇴행성 질환을 가진 사람들이 외과적 임플란트 수술 없이 자립하는데 도움이 되는 커다란 잠재력이 있다고 생각한다”고 말했다. 연구진은 “뇌-컴퓨터 인터페이스를 기반으로 한 이번 기술은 운동 능력을 지배하는 대뇌 영역인 운동 피질의 지리적 특성으로 인해 작동한다”고 말했다. 인간이 움직이거나 움직임에 대해 생각할 때 운동 피질의 뉴런(신경 세포)은 미세 전류를 생성한다. 서로 다른 움직임에 대해 생각하면 새로운 묶음의 뉴런들이 활성화되는 데 이는 이전 연구에서 기능성 MRI를 사용한 교차 검증으로 확인된 현상이다. 고도 신호 처리를 사용해 이런 묶음을 분류하면 연구진 사용한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 기초가 된다고 빈 히 교수는 말했다. 이번 연구는 빈 히 교수가 3년 전 피험자들이 EEG 기술을 통해 소형 드론을 비행하는 데 성공한 기존 연구에 바탕을 두고 있다. 빈 히 교수는 “3년 전, 우리는 뇌-컴퓨터 인터페이스를 기반으로 한 이 기술을 사용해 사물을 잡아 옮기는 더욱 복잡한 로봇 팔을 제어하는 것을 확신하지 못했다”면서 “우리는 이번 연구에서 높은 성공률로 이 기술을 활용할 수 있다는 것을 확인하고 깜짝 놀랄 정도로 기뻤다”고 말했다. 이제 그는 인간의 신체에 부착한 뇌 제어 방식의 로봇 팔다리를 실현하는 기술을 개발하거나 이번 기술이 뇌졸중이나 마비가 있는 사람의 경우 어떻게 작동하는지를 조사할 예정이다. 이번 연구성과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 최신호(12월 14일자)에 실렸다. 사진=미네소타대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전 세계 반려동물 시장이 급성장하는 가운데, 그 관심을 입증하듯 올 한 해에도 반려견·반려묘와 관련한 흥미로운 기사들이 쏟아져 나왔습니다. 2016년 한 해 동안 나우뉴스가 소개한 기사 중, 개와 고양이를 키우고 있는 주인과 집사에게도, 혹은 다가오는 새해에 개 또는 고양이를 입양하고자 하는 사람들에게도 도움이 될 만한 정보를 간추려 봤습니다. -개도 꿈을 꾼다… ‘개꿈’의 주인공은 누구? 미국 하버드 의대 연구진과 영국 브리티시컬럼비아대학 연구진은 대부분의 포유류 역시 인간과 비슷한 수면 패턴을 보이며 급속안구운동(REM) 단계를 겪는데, 개를 포함한 동물 역시 이 상태에서 꿈을 꿀 수 있다. 개의 경우 잠을 자기 시작한 지 20분 정도 지났을 시점부터 꿈을 꾸는 단계에 들어서는 것으로 알려져 있다. 그렇다면 ‘개꿈’은 어떤 내용이며 누가 등장할까. 연구에 따르면, 주인공은 대부분 견주일 가능성이 높다. 일반적으로 개는 주인과 항상 붙어있기 때문에 견주의 얼굴이나 평소 기뻐하는 것, 놀라는 것 등 현실과 관련한 꿈을 꿀 가능성이 높다는 것. 얼마나 오랫동안 꿈을 꾸는지는 몸집에 따라 달라졌다. 대형견들은 한번 꿈을 꾸면 최대 10분정도 꿈을 꾸는 대신 빈도수가 낮았고, 치와와와 같은 소형견은 짧은 꿈을 자주 꾸는 경향이 있었다. -개가 고양이보다 주인을 5배 더 사랑한다 영국 BBC 방송은 개와 고양이를 주제로 한 다큐멘터리(Cats vs Dogs)를 통해 흥미로운 실험결과를 공개했다. 먼저 10마리의 개와 주인, 10마리의 고양이와 주인을 10분 간 함께 놀도록 하고 그 전과 후 타액을 채취했다. 그 후 뇌에서 분비되며 ‘사랑의 호르몬’으로도 불리는 옥시토신의 수치를 비교했다. 개의 경우 주인과 함께 한 후 옥시토신 수치가 57.2% 급증한 반면, 고양이는 12% 늘어나는데 그쳤다. 사람의 경우 배우자 혹은 자녀와 함께 한 경우 옥시토신 수치가 40~60% 상승하는 것으로 알려져 있다. 당시 연구를 이끈 미국의 신경과학자 폴 재크 박사는 “수치로만 보면 개가 고양이보다 주인을 5배는 더 사랑하는 셈”이라면서 “고양이 역시 주인과 강한 유대가 있지만 개에는 미치지 못하는 것을 증명한 결과”라고 설명했다. -애묘인의 IQ가 애견인보다 높다 미국 캐롤대학 연구팀은 600명의 학생들을 대상으로 지능지수(IQ) 검사를 진행한 결과, 개보다 고양이 키우는 것을 선호한 이들의 IQ가 더 높게 나왔다는 사실을 확인했다. 연구팀 관계자는 “애견인들은 좀더 활기차고 외향적 성격이면서 사회적 규칙을 잘 따르는 성향을 갖고 있다. 반면 애묘인들은 (애견인에 비해) 내성적이고 개방적이면서 기존의 관습에 순응하지 않으려는 성향을 갖고 있는 것으로 보인다”고 분석했다. 물론 이 연구결과는 고양이를 키우기 때문에 더 똑똑해지거나 IQ가 높게 나온다고 강변하는 것은 아니다. 다만 고양이나 개의 소유주 그룹별로 갖는 성격적 특성, 생활습관 등에 더 연관성이 있다고 설명하고 있다. -고양이는 어떻게 지구를 ‘정복’할 수 있었을까? 개와 더불어 인간에게 가장 사랑받는 반려동물인 고양이는 어떻게 전 세계로 퍼져 인류의 마음을 ‘정복’할 수 있었을까? 프랑스 자크 모너 연구소가 세계 각지에서 발굴된 1만 5000년 전부터 18세기에 이르는 208마리의 고양이 화석에게서 미토콘드리아 DNA샘플을 수집해 분석했다. 그 결과, 고양이는 먼저 중동 지역에서 퍼져나가 지중해 동부 지역에 터를 잡으며 유럽으로 확산됐다. 또 기원전 4세기~서기 4세기의 이집트 고양이와 서기 7~10세기 독일 바이킹 지역에서 발견된 고양이에게서 동일한 미토콘드리아 DNA가 발견됐는데, 바다를 사이에 두고 멀리 떨어진 곳까지 고양이가 확산될 수 있었던 것은 바로 인류의 항해 덕으로 분석됐다. 연구진은 “배 안에 든 식량을 쥐 등 다른 동물로부터 지키기 위해 고양이가 타기 시작했고, 이후 유라시아와 아프리카 등지로 퍼져나갔다는 것으로 보인다”고 밝혔다. -인간과 개가 ‘친구’가 된 과학적 이유 밝혀졌다 스웨덴 링셰핑대학 연구진에 따르면 1만 5000년 전부터 현재까지 가장 친밀한 관계를 유지해 온 개와 인간에게는 사회적 관계를 가능케 하는 주요 유전자 5개가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 주요 유전자 중 SEZ6L은 개가 인간과 심리적으로 밀접한 접촉에 관여하며, ARVCF 유전자는 개가 인간과 신체적인 접촉을 매우 좋아하는데 영향을 미치는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 개의 성별에 따라 각기 다른 사회성을 가졌으며, 암컷이 수컷에 비해 인간 또는 동종과 더 친밀하게 어울리며 높은 사회성을 보이는 것으로 나타났다. -치매, 개는 걸리지 않고 고양이는 걸릴 수 있다 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 연구진이 고령으로 죽은 고양이의 뇌를 분석한 결과 인간의 알츠하이머와 같은 메커니즘으로, 치매를 유발할 수 있는 신경세포 탈락 현상이 나타났다는 사실을 확인했다. 반면 개와 원숭이, 실험용 쥐에게서는 고양이와 달리 나이가 들어 뇌에 플라크가 쌓여도 신경원섬유변화(뇌에 단백질이 과잉 분비돼 세포 속에 쌓여 생기는 것)나 신경세포의 탈락 등 현상이 나타나지 않았다. 이는 개에 비해 고양이의 뇌가 인간의 뇌와 더욱 유사한 성질을 가지고 있음을 의미하며, 나이 든 고양이의 뇌를 연구하는 것이 인간의 알츠하이머 치료법을 개발하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대를 모았다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　앞으로 임신부들은 가급적 많은 햇볕을 쬐야할 것 같다. 임신 중 비타민D 결핍이 자폐아 출생 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔기 때문이다. 　호주 ‘퀸즐랜드 뇌연구소’(QBI)는 임신한 여성들과 그들에게서 태어난 자녀 4000명 이상의 혈액 샘플을 분석해 이런 결과를 얻었다고 호주 ABC 방송이 14일 보도했다. 　연구 논문의 주요 저자인 존 맥그래스 교수는 비타민D가 부족한 임신부들에게서 태어난 아이들은 그렇지 않은 엄마에게서 태어난 아이보다 6살까지 자폐 특징을 가질 가능성이 더 크다고 말했다. 맥그래스 교수는 “임신 중에 엽산을 섭취하면 척추갈림증 위험을 줄이는 것처럼 이번 연구 결과는 임신 중 비타민D 보충이 자폐 발생 위험을 줄일 수 있다는 것을 보여주고 있다”라고 밝혔다. 　맥그래스 교수는 비타민D가 결핍되면 뇌 성장에 지장을 줄 수 있다며 “비타민D는 매우 안전하고 값이 저렴해 보충이 아주 쉽다”고 말했다. 　최근 이집트 연구진도 비타민D 보충제가 자폐아 증상을 개선하는 효과가 있다고 발표했다. 　비타민D는 태양광선에 의해 생성되며 달걀노른자와 생선 등 음식물 섭취로도 보완이 가능하다. 　류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

눈을 뗄 수 없는 스릴과 숨 막히는 반전, 촘촘한 플롯, 책을 덮는 순간까지 계속되는 작가와 두뇌싸움. 추리소설은 이런 매력으로 오랫동안 독자들의 사랑을 받아왔습니다. 추리소설을 읽는 또 다른 이유는 복잡하게 얽힌 사건을 막힘없이 풀어내는 탐정 때문이기도 합니다.1841년 에드거 앨런 포가 만들어 낸 최초의 사설탐정 오귀스트 뒤팽을 시작으로 175년 동안 수많은 탐정들이 등장했습니다. 그 중 가장 유명한 탐정은 코넌 도일의 셜록 홈스가 아닐까 싶습니다. 셜록 홈스는 영국 BBC 드라마, 로버트 다우니 주니어가 주연한 영화 등 최근까지도 수많은 영화와 드라마 속에서 재탄생하고 있으니까요. 이 셜록 홈스는 추리소설 마니아들뿐만 아니라 과학자들에게도 영감을 주고 있습니다. BBC 드라마 ‘셜록’에 등장한 ‘기억의 궁전’(mind palace) 기법을 사람들이 무의식적으로 사용하고 있다는 연구가 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 5일자에 실렸습니다. 이 연구에는 미국 프린스턴대와 존스홉킨스대, 스탠퍼드대, 캐나다 토론토대의 뇌신경과학자들이 참여했습니다. 기억의 궁전은 머릿속에 궁전이나 집 같은 가상의 공간을 만들고 여러 개의 방으로 나눈 다음 외부에서 들어오는 정보를 시각적 이미지로 바꿔 카테고리별로 각 방에 저장하는 기억법입니다. 홈스뿐만 아니라 역사 속의 여러 인물들도 사용했던 기억법으로 훈련을 통해 익힐 수 있는 것으로 알려져 있기도 합니다. 연구팀은 ‘셜록’ 시리즈를 한번도 보지 않은 18~26세의 남녀 참가자 22명에게 드라마 ‘셜록’ 시즌 1의 첫 번째 에피소드 ‘분홍색 연구’를 시청하도록 했습니다. 과학자들은 실험대상자들이 드라마를 보는 동안 뇌혈류를 측정하고, 기능성 자기공명영상(fMRI)을 촬영했습니다. 시청이 끝낸 뒤 실험참가자들이 내용을 설명하며 기억을 회상할 때 다시 한번 뇌혈류와 fMRI를 측정했습니다. 줄거리를 설명하는 시간은 사람마다 차이가 있었지만 등장인물들의 의상이나 대사, 배경의 색깔 등을 설명할 때 활성화하는 뇌 부위가 대부분 일치했다고 합니다. 전체적인 줄거리 같은 낮은 수준의 기억을 꺼낼 때는 해마, 소뇌, 편도체 등이 활동했고, 복잡하고 세부적인 사항을 기억할 때는 후방내측 전두엽피질과 전(前)전두엽피질이 활성화했다는 것입니다. 이번 연구결과는 사람들이 기억을 할 때는 정도의 차이가 있을 뿐 기억의 궁전을 만들어 활용하며 그 궁전의 위치는 비슷하다는 것을 보여주는 것입니다. 과학자들은 알츠하이머 같이 기억과 관련한 퇴행성 뇌질환이 시작되면 정보의 입출력이 기억의 궁전에서 체계적으로 이뤄지지 못하기 때문에 이번 연구결과를 알츠하이머 예측에도 활용할 수 있을 것으로 보고 있습니다. 자동차 키를 어디에 놨는지 몰라 주머니와 가방을 뒤적거리고 외출 후 도시가스 밸브를 제대로 잠궜는지 기억하지 못해 안절부절못하는 일반인들은 선명한 기억력을 갖고 싶어합니다. 그렇지만 자신이 보고 듣고 경험한 모든 것을 또렷하게 기억하는 것은 일종의 재앙입니다. 의지와 상관없이 자신의 경험을 세밀히 기억하는 과잉기억증후군은 과거를 잊지 못하고 계속 상기하는 외상후스트레스장애(PTSD)의 일종이랍니다. 모든 것을 기억하는 완벽한 사람보다는 가끔은 깜박깜박하는 기억력을 갖는 것이 더 인간적으로 느껴지기도 합니다. 물론 청문회장에서 ‘모른다’로 일관하는 기억상실증 환자들은 혐오감과 짜증만 유발시킬 뿐이지 말입니다. edmondy@seoul.co.kr

올 한해도 지구촌 곳곳에서 수천 만 년 세월 속에 묻혀있던 수많은 신종 공룡들이 연구팀에 의해 발견됐다. 멸종되지 않았다면 애완동물이 될 뻔했던 공룡부터 무시무시한 포식자인 티라노사우루스 렉스(이하 티렉스)의 사촌뻘까지 올 한해 유명 국제 학회지에 발표된 신종공룡들을 정리해봤다. - 날카로운 이빨과 발톱…개 만한 신종 공룡 지금으로부터 7200만년 전 지금의 캐나다 앨버타 지역에서 살았던 날카로운 이빨과 발톱으로 무장한 육식공룡의 신종이 지난 3월 발견됐다. 호주 뉴잉글랜드 대학 연구팀이 앨버타 주의 와피티 지층(Wapiti Formation)에서 발견한 이 공룡 화석은 ‘벨로키랍토르’(Velociraptor)의 친척 뻘이다. 티라노사우루스와 같은 수각류(獸脚類)인 이 육식공룡의 학명은 보레오니쿠스(Boreonykus certekorum). 이 공룡은 꼬리까지 2m 정도로 작은 크기지만 날카로운 발톱과 이빨이 톱니처럼 나 있어 육상의 포식자로 군림했을 것으로 추정된다. - 거대 덩치에 레몬 크기 뇌 가진 신종 공룡 덩치가 큰 이 공룡은 그에 어울리지 않는 작은 뇌를 가져 머리는 나빴을 것 같다. 지난 4월 미국 카네기 자연사 박물관 연구팀은 아르헨티나에서 거대 공룡 티타노사우루스(titanosaurs)류에 속하는 신종 공룡을 발견했다. 약 9500만 년 전 지금의 남미 대륙을 누빈 이 공룡의 아름은 ‘사르미엔토사우루스’(Sarmientosaurus)로 길이 12~15m, 몸무게 8~12t에 달한다. 초식공룡인 사르미엔토사우루스는 긴 목과 꼬리, 큰 덩치를 가진 것이 특징이지만 티타노사우루스 중에서는 중간급에 속한다. 공룡 중에서 최대 덩치를 자랑하는 티타노사우루스는 종에 따라 몸길이 30m, 무게 50t을 훌쩍 넘어서기도 한다. 흥미로운 점은 두개골을 분석하던 중에 드러났다. 연구팀에 따르면 사르미엔토사우루스는 큰 덩치에 비해 뇌는 레몬 크기만 하다. 그러나 커다란 눈을 가지고 있어 음식을 찾거나 천적을 피하는 시력이 뛰어나며 귀의 달팽이관도 길게 발달해 먼 거리에서 발생하는 작은 소리도 들을 만큼 청각능력은 우수하다. 　 - 머리 위에 화려한 장식…신종 뿔공룡 머리에 화려한 장식을 달고 북미대륙을 '런웨이' 무대로 삼은 공룡도 있었다. 지난 5월 캐나다 자연사 박물관 연구팀은 11년 전 발굴된 화석을 분석한 결과, 트리케라톱스의 ‘친적뻘’ 신종 공룡이라는 연구결과를 발표했다. 　　 공룡 화석의 보고인 주디스 강(Judith River)에서 발굴돼 주디스라는 별칭이 붙은 이 공룡(Spiclypeus shipporum)은 트리케라톱스와 비슷하게 생긴 케라톱스(Ceratops) 류다. 흔히 ‘뿔공룡’으로 불리는 케라톱스류 공룡은 코뿔소 같은 뿔과 머리에 방패같은 프릴(frill)이 있는 것이 특징이다. 트리케라톱스는 영화에서 티렉스와 같은 포식자와 싸우는 장면이 자주 등장해 대중적으로도 잘 알려져있다. 지금으로부터 약 6600만 년~8500만 년 전 북미 대륙을 누빈 주디스는 초식동물로 길이는 4.5m, 몸무게는 4톤 정도로 추정된다. 주디스가 신종으로 ‘족보’에 이름을 올리게 된 것은 바로 뿔의 방향과 특이한 프릴 덕이다. 상대를 공격하거나 방어할 때 사용할 것 같은 눈 위 뿔은 앞 방향이 아닌 옆으로 나 있으며 두 눈이 달려있는 것처럼 보이는 프릴의 뿔도 말려져 있거나 위쪽으로 뻗어있다. - ‘티렉스 사촌뻘’ 신종 육식공룡 　 공룡 중 가장 인기가 높은 티렉스와 유사한 신종도 '족보'에 새롭게 이름을 올렸다. 지난 7월 미국과 아르헨티나 국제공동연구팀은 신종 육식공룡 구알리초(학명·Gualicho shinyae)를 발견했다는 연구결과를 발표했다. 9000만 년 전 현재의 남미대륙을 두 발로 뛰어다닌 이 공룡은 티렉스처럼 날카로운 이빨과 발톱으로 무장한 수각류(獸脚類)다. 흥미로운 점은 티렉스와 비슷하게 ‘애처로워’ 보일 정도의 팔이다. 구알리초의 몸 길이는 대략 7~8m로 크지만 앞 팔 길이는 불과 60cm로 어린이 수준이다. 또한 앞 팔에 달린 손가락도 단 2개로 그 용도도 아리송한 편. 　 그간 학자들 사이에서는 티렉스와 같은 공룡이 거대한 덩치와 두개골을 가지고 있지만 왜 팔은 이렇게 작은 지에 대해 명확히 밝혀내지 못했다. 이번 연구팀 역시 이에 대한 이유는 규명하지 못했으나 구알리초와 티렉스가 먼 친척 뻘로 각기 독립적으로 진화했을 것이라는 것에 방점을 찍었다. - 애완동물 처럼 귀여운 공룡 고대 지구에는 무시무시한 외모의 공룡만 살았던 것은 아니다. 지난 9월 영국 브리스톨대학 연구팀은 백악기인 1억 3300만 년~1억 2000만 년전 지금의 중국 북동부에서 살았던 신종 귀염둥이 공룡을 발견했다는 연구결과를 발표했다. 원시적 각룡인 ‘프시타코사우루스‘(psittacosaurus)에 속하는 이 공룡(학명·Chinese Psittacosaurus)은 약 152cm 길이로 크기가 작아 지금의 견종 래브라도 만하다. ’앵무새 도마뱀‘이라는 뜻을 가진 프시타코사우루스는 3개의 뿔을 가진 트리케라톱스의 조상뻘로 추정되며 그 의미처럼 주둥이가 새의 부리처럼 쭉 나온 것이 특징. 또한 열매나 나뭇잎을 먹고 살며 성격도 온순하다. 이번에 확인된 '중국 프시타코사우루스'의 가장 큰 특징은 '위장'이 가능하다는 점이다. 공룡 중에서는 최초로 발견된 이 공룡의 위장 능력은 역시 포식자를 피하기 위한 목적으로 햇빛에 따라 몸의 윗 부분과 뒷다리가 어둡게 변해 마치 바닥처럼 평평하게 보인다. 연구를 이끈 제이콥 빈터 박사는 “정말 정말 귀엽게 생긴 공룡”이라면서 “만약 멸종하지 않았다면 애완동물로 각광받았을 것”이라고 밝혔다. 이어 “크기도 작고 전투력도 떨어져 많은 동물들의 먹잇감이 됐을 것”이라면서 “이같은 이유로 위장은 생존에 있어 필수적이었다”고 덧붙였다.　 - 닭처럼 볏 가진 신종 공룡 닭처럼 생긴 기이하게 생긴 공룡도 발견됐다. 새처럼 부리가 있고 깃털이 있는 이 공룡은 오비랩터사우루스(oviraptorosaurs)의 신종. 지난달 중국과학아카데미가 광저우의 한 공사 현장에서 발굴한 이 공룡은 6600만 년~7200만 년 전 살았던 것으로 전체적인 크기는 양 만하다. 이름에 얽힌 사연도 흥미롭다. 이 공룡의 학명은 '통티엔롱 리모수스'(Tongtianlong limosus)로 ‘천국으로 가는 길의 진흙 용’이라는 뜻이다. 죽을 당시 진흙에 빠져 죽어 그대로 화석화됐기 때문에 이같은 이름이 붙었다. 공룡의 ‘족보’로 보면 천국으로 가버린 진흙 용은 오비랩터사우르스 가문에 속하는 조류 같은 종이다. 이빨 없는 부리와 정수리에 닭 볏 같은 것이 달려 있으며 몸 전체는 깃털로 덮여있다. 이 가문에서 현재까지 발견된 가장 큰 종은 2년 전 미국 사우스 다코타 지역 등에서 발굴한 키 3m의 일명 ‘지옥에서 온 닭’(chicken from hell)으로 학명은 '안주 와일리'(Anzu wyliei)다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

눈을 뗄 수 없는 스릴과 숨 막히는 반전, 촘촘한 플롯, 책을 덮는 순간까지 계속되는 작가와 두뇌싸움. 추리소설은 이런 매력으로 오랫동안 독자들의 사랑을 받아왔습니다. 추리소설을 읽는 또 다른 이유는 복잡하게 얽힌 사건을 막힘없이 풀어내는 탐정 때문이기도 합니다.1841년 에드거 앨런 포가 만들어 낸 최초의 사설탐정 오귀스트 뒤팽을 시작으로 175년 동안 수많은 탐정들이 등장했습니다. 그 중 가장 유명한 탐정은 코넌 도일의 셜록 홈스가 아닐까 싶습니다. 셜록 홈스는 영국 BBC 드라마, 로버트 다우니 주니어가 주연한 영화 등 최근까지도 수많은 영화와 드라마 속에서 재탄생하고 있으니까요. 이 셜록 홈스는 추리소설 마니아들뿐만 아니라 과학자들에게도 영감을 주고 있습니다. BBC 드라마 ‘셜록’에 등장한 ‘기억의 궁전’(mind palace) 기법을 사람들이 무의식적으로 사용하고 있다는 연구가 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 5일자에 실렸습니다. 이 연구에는 미국 프린스턴대와 존스홉킨스대, 스탠퍼드대, 캐나다 토론토대의 뇌신경과학자들이 참여했습니다. 기억의 궁전은 머릿속에 궁전이나 집 같은 가상의 공간을 만들고 여러 개의 방으로 나눈 다음 외부에서 들어오는 정보를 시각적 이미지로 바꿔 카테고리별로 각 방에 저장하는 기억법입니다. 홈스뿐만 아니라 역사 속의 여러 인물들도 사용했던 기억법으로 훈련을 통해 익힐 수 있는 것으로 알려져 있기도 합니다. 연구팀은 ‘셜록’ 시리즈를 한번도 보지 않은 18~26세의 남녀 참가자 22명에게 드라마 ‘셜록’ 시즌 1의 첫 번째 에피소드 ‘분홍색 연구’를 시청하도록 했습니다. 과학자들은 실험대상자들이 드라마를 보는 동안 뇌혈류를 측정하고, 기능성 자기공명영상(fMRI)을 촬영했습니다. 시청이 끝낸 뒤 실험참가자들이 내용을 설명하며 기억을 회상할 때 다시 한번 뇌혈류와 fMRI를 측정했습니다. 줄거리를 설명하는 시간은 사람마다 차이가 있었지만 등장인물들의 의상이나 대사, 배경의 색깔 등을 설명할 때 활성화하는 뇌 부위가 대부분 일치했다고 합니다. 전체적인 줄거리 같은 낮은 수준의 기억을 꺼낼 때는 해마, 소뇌, 편도체 등이 활동했고, 복잡하고 세부적인 사항을 기억할 때는 후방내측 전두엽피질과 전(前)전두엽피질이 활성화했다는 것입니다. 이번 연구결과는 사람들이 기억을 할 때는 정도의 차이가 있을 뿐 기억의 궁전을 만들어 활용하며 그 궁전의 위치는 비슷하다는 것을 보여주는 것입니다. 과학자들은 알츠하이머 같이 기억과 관련한 퇴행성 뇌질환이 시작되면 정보의 입출력이 기억의 궁전에서 체계적으로 이뤄지지 못하기 때문에 이번 연구결과를 알츠하이머 예측에도 활용할 수 있을 것으로 보고 있습니다. 자동차 키를 어디에 놨는지 몰라 주머니와 가방을 뒤적거리고 외출 후 도시가스 밸브를 제대로 잠궜는지 기억하지 못해 안절부절못하는 일반인들은 선명한 기억력을 갖고 싶어합니다. 그렇지만 자신이 보고 듣고 경험한 모든 것을 또렷하게 기억하는 것은 일종의 재앙입니다. 의지와 상관없이 자신의 경험을 세밀히 기억하는 과잉기억증후군은 과거를 잊지 못하고 계속 상기하는 외상후스트레스장애(PTSD)의 일종이랍니다. 모든 것을 기억하는 완벽한 사람보다는 가끔은 깜박깜박하는 기억력을 갖는 것이 더 인간적으로 느껴지기도 합니다. 물론 청문회장에서 ‘모른다’로 일관하는 기억상실증 환자들은 혐오감과 짜증만 유발시킬 뿐이지 말입니다. edmondy@seoul.co.kr

미래 사회를 배경으로 한 영화나 만화에서는 주인공의 뇌에 바로 접속해서 플레이하는 게임이나 진짜 같은 가상 현실이 등장합니다. 당연히 이런 일은 가까운 미래에 일어나기는 어렵지만, 과학자들은 뇌와 컴퓨터를 연결하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)개발을 위해서 많은 노력을 기울이고 있습니다. 물론 실감나는 게임 환경 조성을 위해서가 아니라 사지가 마비된 환자나 기타 장애를 지닌 환자를 위한 것입니다. 이미 초기적인 실험이 성공을 거두고 있어서 미래에는 눈이 보이지 않는 환자에게 전자 시력을 제공하고 팔다리를 사용하기 어려운 환자가 로봇 팔과 다리를 이용하게 될 날이 올지도 모릅니다. 워싱턴대학의 연구자들은 5명의 건강한 자원자를 대상으로 뇌에 바로 정보를 입력하는 연구를 진행했습니다. 이들이 사용한 방법은 경두개 자기 자극술로 본래는 자기장을 이용해서 환자를 치료하는 목적인 기기입니다. 연구팀은 이 장치를 이용해서 뇌를 수술하지 않고도 자기장의 힘으로 뇌의 특정 부분을 자극했습니다. 연구팀의 목표는 안구를 자극할 때 나타나는 안내 섬광(phosphene)과 비슷한 자극을 피험자에게 주는 것입니다. 참가자는 단순하지만 다양한 미로 게임을 진행합니다. 미로에서 선택할 방법은 앞으로 가거나 내려가는 것뿐이라 매우 단순하지만, 한 가지 문제가 있습니다. 눈으로 보지 않고 플레이를 해야 한다는 점입니다. 정보를 주는 것은 바로 자기장을 통한 전기 자극입니다. 실제 게임을 플레이한 결과 참가자들은 전기 자극 정보가 주어질 때 훨씬 빨리 미로를 탈출할 수 있었습니다. 이 방식은 단순하긴 하지만 뇌를 수술할 필요없이 비침습적으로 뇌에 직접 시각 정보를 주어 문제를 해결했다는 점에서 의의가 있습니다. 물론 아직은 장치가 매우 크고 전달할 수 있는 정보가 매우 적지만, 앞으로 의료 부분은 물론 가상 및 증강 현실에 적용될 가능성이 있습니다. 예를 들어 시력을 잃은 환자에서 큰 위험이나 장애물이 앞에 있을 때 번쩍이는 신호를 뇌에 주면 그게 뭔지는 몰라도 회피할 수 있습니다. 반대로 청력을 잃은 환자에서 차의 경적을 시각적 신호로 경고할 수도 있습니다. 더 나아가서는 영화 매트릭스처럼 뇌를 직접 연결해 사용자에게 완전한 가상현실을 제공할 수 있을지도 모릅니다. 물론 이 단계까지 진행하기 위해서는 아주 많은 연구가 필요할 것입니다. 아직 초보적인 수준의 정보 제공만 가능하지만, 앞으로 이런 연구가 결실을 거둬서 정말 도움이 필요한 사람들에게 보탬이 되기를 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 연구진이 세계 최초로 말초신경이 손상되는 유전질환과 관련한 뇌 신경망 지도를 만들었다. 이향운 이화여대 의대 교수와 최병옥 성균관대 의대 교수 공동연구팀이 유전적 이상으로 말초신경과 근육마비가 생기는 샤르코마리투스병(CMT) 환자들의 뇌 변화를 보여 주는 신경망 지도를 만들고 신경학 분야 국제학술지 ‘애널스 오브 뉴롤로지’ 최신호에 발표했다. 샤르코마리투스병은 유전성 말초신경질환으로, 손발의 근육이 점점 약해져 심할 경우 움직이는 것도 힘들어지는 등 일상생활에 심각한 지장을 가져온다. 인구 2500명당 1명꼴로 발생하는 희귀질환으로 이재현 CJ 회장이 앓는 것으로 알려져 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수면 부족 따른 경제적 손실 수치로 환원한 최초의 연구 숙면의 경제적 효과 ‘돈키호테’의 작가 세르반테스(1547~1616)는 “잠은 피로한 마음의 가장 좋은 약”이라고 했고, 프랑스의 비평가이자 소설가 상플뢰리(1821~1889)는 “산다는 것은 앓는 것이다. 잠이 열여섯 시간마다 그 고통을 경감시켜준다”고 말했습니다. 어젯밤 푹 주무셨나요? 날이 쌀쌀해지면서 아침에 따뜻한 이불 속을 벗어나기가 더 어렵습니다. 그렇지만 이불 속에 오래 있다고 숙면했다고 할 수는 없을 겁니다.●수면부족으로 美경제 48조원 손실 현대인들은 빠르게 변하는 사회에 적응하기 위해 잠시라도 긴장의 끈을 놓지 못하고 불안감과 끊임없는 스트레스를 느낍니다. 여기에 밤에도 대낮처럼 환한 빛공해까지 더해져 불면과 수면 부족을 호소하는 이들이 늘고 있습니다. 국내 불면증 환자는 400만명에 이른다는 통계도 있습니다. 많은 사람들이 일생의 3분의1 정도를 잠으로 보냅니다. 잠은 인간이 살아가는 데 필수입니다. 고갈된 신경전달물질을 보충해 활발한 뇌 활동도 돕습니다. 숙면을 취한 다음날은 상쾌하고 기분 좋게 하루를 시작할 수 있지만 그렇지 못한 경우는 신경이 곤두서고 매사에 의욕을 느끼지 못하는 경험은 누구나 했을 것입니다. 구 소련 체르노빌 원전 폭발이나 미국 우주왕복선 챌린저호 폭발 모두 작업자의 수면 부족으로 인한 판단착오 탓에 발생한 사고라고 합니다. 수면 부족에 대한 경제적 효과를 추정하기는 쉽지 않다고 합니다. 고려해야 할 변수들이 많기 때문입니다. 그런데 지난 1일 미국의 대표적인 싱크탱크 랜드(RAND)연구소 산하 유럽분소가 근로자들의 수면 부족으로 인한 경제적 손실을 수치로 환원한 최초의 연구보고서를 발표했습니다. 연구에는 미국·영국·캐나다·독일·일본의 근로자가 참여했습니다. 보고서에 따르면 수면 부족은 근로자의 사망 위험률을 증가시킵니다. 예컨대 7~9시간 자는 근로자에 비해 수면시간이 6시간 이하인 근로자의 사망 위험률이 13% 올라간다고 합니다. 미국의 경우 근로자들의 수면 부족 시간을 종합하면 연간 120만일, 이를 경제손실로 환산하면 411억 달러(약 48조 1897억원), 미국 국내총생산(GDP)의 2.28%입니다. 수면시간을 1시간만 늘려도 미국 경제에 226억 4000만 달러(26조 5680억원) 증가 효과가 나타난다고도 합니다. 국가별 경제 손실을 보면 일본 138억 달러(16조 2012억원, GDP 2.92%), 독일 60억 달러(7조 440억원, GDP 1.56%), 영국 50억 달러(5조 8700억원, GDP 1.86%), 캐나다 21억 4000만 달러(2조 5123억원, GDP 1.35%)로 계산됐습니다. ●이자까지 붙는 ‘잠빚’을 아시나요 수면 과학자들은 ‘잠빚’이라는 표현을 씁니다. 깨어 있는 2시간당 1시간 정도의 잠이 필요한데 잠을 충분히 못 잘 경우 신체는 다음날 반드시 부족한 잠을 채우려는 속성을 보인다고 합니다. 적정 수면시간을 채우지 못하면 잠이 빚처럼 쌓여 잠의 양이 늘어나는 거죠. 2시간짜리 잠 빚은 이자까지 붙여서 2시간 이상 자야 풀린다고 합니다. 경제협력개발기구(OECD)의 발표에 따르면 2015년 기준 우리나라 근로자 1인당 연간 평균 노동시간은 2113시간으로 OECD 평균인 1766시간보다 347시간, 43일 더 많다고 합니다. 그렇지만 지난해 우리나라 평균 실질임금은 3만 3100달러로 OECD 평균인 4만 1253달러의 80% 수준에 불과합니다. 일하는 시간이 늘어나는 만큼 잠자는 시간이 부족해지는 것은 당연한 현상입니다. 더군다나 자는 시간까지 줄여 일하고 있지만 보상은 그만큼 받지 못하는 우리 국민들 정말 이대로 괜찮을까요. 정말 행복하고 잘사는 것이 무엇인지 고민해야 할 때입니다. edmondy@seoul.co.kr

수면 부족 따른 경제적 손실 수치로 환원한 최초의 연구 숙면의 경제적 효과 ‘돈키호테’의 작가 세르반테스(1547~1616)는 “잠은 피로한 마음의 가장 좋은 약”이라고 했고, 프랑스의 비평가이자 소설가 상플뢰리(1821~1889)는 “산다는 것은 앓는 것이다. 잠이 열여섯 시간마다 그 고통을 경감시켜준다”고 말했습니다. 어젯밤 푹 주무셨나요? 날이 쌀쌀해지면서 아침에 따뜻한 이불 속을 벗어나기가 더 어렵습니다. 그렇지만 이불 속에 오래 있다고 숙면했다고 할 수는 없을 겁니다.●수면부족으로 美경제 48조원 손실 현대인들은 빠르게 변하는 사회에 적응하기 위해 잠시라도 긴장의 끈을 놓지 못하고 불안감과 끊임없는 스트레스를 느낍니다. 여기에 밤에도 대낮처럼 환한 빛공해까지 더해져 불면과 수면 부족을 호소하는 이들이 늘고 있습니다. 국내 불면증 환자는 400만명에 이른다는 통계도 있습니다. 많은 사람들이 일생의 3분의1 정도를 잠으로 보냅니다. 잠은 인간이 살아가는 데 필수입니다. 고갈된 신경전달물질을 보충해 활발한 뇌 활동도 돕습니다. 숙면을 취한 다음날은 상쾌하고 기분 좋게 하루를 시작할 수 있지만 그렇지 못한 경우는 신경이 곤두서고 매사에 의욕을 느끼지 못하는 경험은 누구나 했을 것입니다. 구 소련 체르노빌 원전 폭발이나 미국 우주왕복선 챌린저호 폭발 모두 작업자의 수면 부족으로 인한 판단착오 탓에 발생한 사고라고 합니다. 수면 부족에 대한 경제적 효과를 추정하기는 쉽지 않다고 합니다. 고려해야 할 변수들이 많기 때문입니다. 그런데 지난 1일 미국의 대표적인 싱크탱크 랜드(RAND)연구소 산하 유럽분소가 근로자들의 수면 부족으로 인한 경제적 손실을 수치로 환원한 최초의 연구보고서를 발표했습니다. 연구에는 미국·영국·캐나다·독일·일본의 근로자가 참여했습니다. 보고서에 따르면 수면 부족은 근로자의 사망 위험률을 증가시킵니다. 예컨대 7~9시간 자는 근로자에 비해 수면시간이 6시간 이하인 근로자의 사망 위험률이 13% 올라간다고 합니다. 미국의 경우 근로자들의 수면 부족 시간을 종합하면 연간 120만일, 이를 경제손실로 환산하면 411억 달러(약 48조 1897억원), 미국 국내총생산(GDP)의 2.28%입니다. 수면시간을 1시간만 늘려도 미국 경제에 226억 4000만 달러(26조 5680억원) 증가 효과가 나타난다고도 합니다. 국가별 경제 손실을 보면 일본 138억 달러(16조 2012억원, GDP 2.92%), 독일 60억 달러(7조 440억원, GDP 1.56%), 영국 50억 달러(5조 8700억원, GDP 1.86%), 캐나다 21억 4000만 달러(2조 5123억원, GDP 1.35%)로 계산됐습니다. ●이자까지 붙는 ‘잠빚’을 아시나요 수면 과학자들은 ‘잠빚’이라는 표현을 씁니다. 깨어 있는 2시간당 1시간 정도의 잠이 필요한데 잠을 충분히 못 잘 경우 신체는 다음날 반드시 부족한 잠을 채우려는 속성을 보인다고 합니다. 적정 수면시간을 채우지 못하면 잠이 빚처럼 쌓여 잠의 양이 늘어나는 거죠. 2시간짜리 잠 빚은 이자까지 붙여서 2시간 이상 자야 풀린다고 합니다. 경제협력개발기구(OECD)의 발표에 따르면 2015년 기준 우리나라 근로자 1인당 연간 평균 노동시간은 2113시간으로 OECD 평균인 1766시간보다 347시간, 43일 더 많다고 합니다. 그렇지만 지난해 우리나라 평균 실질임금은 3만 3100달러로 OECD 평균인 4만 1253달러의 80% 수준에 불과합니다. 일하는 시간이 늘어나는 만큼 잠자는 시간이 부족해지는 것은 당연한 현상입니다. 더군다나 자는 시간까지 줄여 일하고 있지만 보상은 그만큼 받지 못하는 우리 국민들 정말 이대로 괜찮을까요. 정말 행복하고 잘사는 것이 무엇인지 고민해야 할 때입니다. edmondy@seoul.co.kr

미국 대선 후 미국 사회가 양분되어 서로에 대한 반감이 과거와 달리 고조되고 있다고 한다. 우리나라에는 이미 오래전부터 있어왔던 현상이다. 어떻게 그런 사람에게 표를 줄 수 있는지 도저히 이해할 수 없다는 분노를 서로에게 표출하고 있다. 그러면서도 나와 다른 생각을 가지고 있는 상대가 실제로 어떤 논리와 근거로 특정 후보를 지지했는지에 대해서는 깊이 알아보려고 하지 않는다. 왜 그럴까? 프로닌(Emily Pronin)과 로스(Lee Ross)에 따르면 우리는 세상을 있는 그대로 직접 바라보고 있다고 생각한다. 다른 사람들에게도 나에게 보이는 것처럼 보일 것이기 때문에 다른 사람들도 내 의견에 동의해야 한다고 믿는다. 다른 사람들이 나와 달리 생각하는 이유는 아직 관련 사실을 모르고 있거나, 아니면 사적인 이익이나 이데올로기에 눈이 멀어 있기 때문이라고 단정하는 경향이 있다. 그들은 이를 ‘순진한 실재론(naive realism)’이라고 부른다. 순진한 실재론자들은 많은 사람들이 이데올로기와 사리사욕에 영향을 받고 있음이 극히 명백하다고 믿으면서도 자신만은 세상을 있는 그대로 본다고 생각한다. 이는 집단 차원에도 그대로 적용된다. 개인 그리고 집단 사이의 갈등은 여기에서 비롯된다. 그래서 헤이트는 「행복의 가설」에서 ‘세계 평화와 사회적 화합에 가장 큰 장애물’ 후보를 하나 고르라고 한다면 ‘순진한 실재론’을 들겠다고 이야기하고 있다. 인간이 이렇게 생각하는 것은 뇌의 한계 때문인 것 같다. 뇌 연구에 따르면 인간은 심리학자들이 생각한 것보다 더 자기중심적이다. 외모만 비슷해도 우호적이 되고, 역으로 외모만 달라도 적대적이 된다. 유사한 사람에 대해 생각할 때와 나와 다른 특성을 가진 사람에 대해 생각할 때 아예 뇌의 작동 부위가 달라진다. 하버드 대학의 심리학자 제이슨 미첼(Jason Mitchell) 교수가 미 국립과학원회보(PNAS, 2008년 3월 18일)에 발표한 바에 따르면 사람들이 자신과 같은 부류(인종, 종교, 지역, 배경 등)의 사람들의 생각을 유추할 때에는 복내측전전두피질(ventral medial prefrontal cortex)이라는 뇌 부위가 활발히 작용한다. 뇌의 이 부위는 자기 자신에 대해 생각할 때 쓰는 부위이다. 반면 자신과 다른 부류의 사람의 생각을 추측할 때는 등측전전두피질(dorsal medial prefrontal cortex)이라는 뇌 부위가 활발해진다. 이 부위는 다른 사람의 생각을 읽을 때에는 작용하지만 자기 자신에 대해서 생각할 때는 쓰지 않는 것으로 알려져 있다. 자신과 비슷한지 아닌지에 따라 뇌의 작동 부위가 달라지는 것이 인종문제나 종교문제, 그리고 계층 간 사회적 갈등과 관련이 있을 것으로 보인다며 결국 사회적 갈등은 이러한 뇌 탓일 수도 있다고 그는 결론짓고 있다. 뇌의 이러한 불완전성과 자기중심성으로 인해 우리는 나름의 편향된 신념 체계를 갖게 되고, 일단 그러한 신념체계를 갖게 되면 개인의 신념체계에 부합하는 이론만을 받아들이는 경향을 보인다. 즉, 프로닌과 로스가 말한 ‘순진한 실재론’에 빠지게 된다. 이 글을 쓰고 있는 나와 이 글을 읽는 사람 대부분이 이 한계에 갇혀있다고 보는 것이 옳을 것이다. 그러면 뇌가 이렇게 생겼으니 갈등은 피할 수 없는 것일까? 아니다. 우리는 그렇게 만들어진 자신을 한 발짝 떨어져서 바라볼 수 있는 자기 객관화 능력도 가지고 있다. 잠시 집중만 하면 앉아서 생각하며 글을 쓰고 있는 나를 또 다른 내가 위에서 나를 내려다보게 할 수 있다. 내가 어떠한 틀을 가지고 생각을 전개해가고 있는지도 생각해 낼 수 있다. 대화와 논쟁은 인간 뇌와 사유 구조의 한계를 서로가 인정할 때, 그리고 인간이 가진 객관화 능력을 전제할 때에 가능하다. 교육이 해야 할 것은 개인들이 순진한 실재론에 빠져 있음을 깨닫고 이를 받아들이도록 하는 것, 그리고 인간의 자기 객관화 능력을 훈련을 통해 길러주는 것이다. 나아가 사고, 논쟁, 그리고 세상을 해석할 때 이를 적용할 수 있도록 이끌어야 한다. 우리 인간이 그러한 차원으로 나아가면 마음의 행복, 사회의 화합, 세계의 평화가 한 발 더 가까이 오게 것이다. 자유와 평등의 이념이 서로 충돌하는 것이 아니라 우리 안에서 녹아 새로운 세계를 만들어 내게 될 것이다. 박남기(광주교대 교수)

전 세계에서 일어나는 신기한 일들을 모아 방영하는 TV 프로그램이나 잡지를 보다 보면 간혹 천국을 경험했다거나 직접 신을 만났다는 얘기들이 나온다. ●뇌 보상중추 과잉 활성화로 나타나 이를 두고 뇌과학자들이 종교적 해석과 별개로 이런 체험들이 사실은 ‘뇌’에서 발생하는 전기자극으로 인해 만들어진 ‘가상현실 체험’이라는 연구 결과를 내놨다. 미국 유타대 생명공학과, 하버드대 뇌과학센터, 매사추세츠종합병원 신경과 공동연구진은 영적, 종교적 체험이 실제로는 뇌의 보상중추가 과잉 활성화되면서 나타나는 현상이라는 사실을 밝혀내고 신경과학 분야 국제학술지 ‘소셜 뉴로사이언스’ 30일자에 발표했다. 연구진은 특히 이 같은 종교적 체험은 뇌의 보상중추가 자극되면서 나타나는 사랑이나 도박, 음악, 약물에 중독되는 것과 비슷한 현상이라고 강조했다. 연구진은 유타주에서 활성화돼 있는 ‘예수그리스도 말일성도교회’ 일명 몰몬교를 믿는 19명의 독실한 남녀 신자를 대상으로 종교적 체험이 가능한 환경을 만든 뒤 종교적 체험과 관련한 설문조사와 뇌에서 어떤 반응이 일어나는지 알기 위한 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 실시했다. 연구진은 실험 대상자들이 영적 체험을 할 수 있도록 6분 동안 교회와 관련돼 있는 시청각 자료를 보도록 한 뒤 8분 동안 종교 지도자들의 강연을 듣게 했다. 그다음 8분 동안 경전을 소리 내어 읽도록 하고 12분 동안 종교적 체험을 한 사람들의 간증을 시청하게 한 뒤 8분 동안 경전의 다른 부분을 독송하도록 했다. 그 결과 실험 참가자 대부분이 영적 체험을 했다고 답변했고 종교적 행복감을 느끼는 순간 전전두엽 피질이 활성화되는 것이 관찰됐다. 전전두엽 피질은 감정 조절을 담당하는 뇌 부위로, 이상이 발생할 경우 우울감과 무기력감을 느끼게 된다. 전문가들은 동양권 종교들에서 명상을 강조하는 이유도 전전두엽 부위를 활성화시키기 위한 것이라고 지적했다. 특히 연구진은 영적 체험을 느끼는 1~3초간 뇌의 보상중추가 강하게 반응한다는 사실을 밝혀냈다. 쾌감중추라고도 불리는 보상중추가 자극되면 도파민 분비가 증가해 즐거움과 행복감을 느끼게 해 주는 것으로 알려져 있다. 또 영적 체험을 쉽게 느끼는 이들은 신이나 최후의 심판 같은 추상적인 개념에 쉽게 자극을 받는 성향을 갖고 있다는 사실도 밝혀졌다. ●“뇌, 정신적 부분까지 영향 끼쳐” 제프리 앤더슨 유타대 생명공학과 교수는 “기독교 같은 서구 종교에서 영적 체험에 대한 연구는 이번이 처음”이라며 “이번 연구는 뇌가 정서적, 인지적 영향력뿐만 아니라 영혼이라고 하는 정신적 부분에까지 영향을 미치고 있다는 사실을 보여 준다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

짜증나고 화나는 마음 상태로 잠을 잘 경우 ‘부작용’이 있을 수 있다는 연구결과가 공개됐다. 중국 베이징사범대학 연구진은 기억과 수면 사이에 밀접한 관계가 있으며, 나쁜 기억에 휩싸인 채 잠이 들면 훗날 이 기억을 잊는데 더욱 어려울 수 있다는 내용의 연구결과를 발표했다. 연구진은 남자 대학생 73명을 대상으로 누군가의 얼굴과 혐오스러운 모습을 담은 사진 2장을 보고 이를 기억하게 한 뒤, 이틀에 걸쳐 뇌 스캐닝을 실시했다. 실험 참가자들은 실험 직후 1차로 뇌 스캐닝을 하고, 하룻밤 잔 뒤 2차로 뇌 스캐닝을 다시 받았다. 뇌 스캐닝 분석 결과, 실험 참가자들은 사진을 본 직후보다 하룻밤 지난 후에 기억 통제에 더욱 어려움을 겪는 것으로 나타났다. 일반적으로 우리 뇌에서 해마는 단기 기억을, 대뇌피질은 장기 기억을 만드는 역할을 하는데, 혐오스러운 모습의 사진을 본 직후 뇌 스캐닝에서는 기억을 떠올릴 때 해마 부위를 주로 사용했지만, 잠을 잔 이후 뇌 스캐닝 시에는 대뇌피질 부위를 주로 사용했다. 즉 부정적인 기억을 품은 채 잠을 자고 나면 뇌가 대뇌피질을 이용해 이를 기억하게 되면서, 나쁜 기억이 장기 기억화 될 가능성이 높아진다는 것이다. 이러한 부정적인 기억에는 시각적인 이미지뿐만 아니라 분노, 슬픔, 트라우마 등이 속하며, 하룻밤 잠을 자고 나면 이러한 것들이 더욱 강화돼 통제나 삭제가 어려워진다는 것이 연구진의 설명이다. 부정적인 기억과 수면 사이의 관계를 증명한 이번 연구는 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 환자를 치료할 방법을 찾는데 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. PTSD 환자들은 일반적으로 시간이 지날수록 충격적인 기억이 더욱 또렷해지고 해당 기억을 통제하지 못하는 증상에 시달린다. 연구진은 수면 패턴을 조정하는 동시에, 잠을 자는 사이 특정 뇌 부위를 자극해 부정적인 기억을 흐릿하게 만드는 방법 등을 찾는다면 PTSD 치료가 훨씬 수월해 질 수 있을 것으로 기대했다. 자세한 연구결과는 네이처 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 최근호에 게재됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

알코올 중독 치료제를 개발하는 데 도움이 될 수 있는 알코올 관련 유전자가 발견됐다. 미국 텍사스대 사우스웨스턴 의료센터의 데이비드 망겔스도프 박사가 이끈 국제 연구팀은 유럽인 10만 5000여명의 알코올 섭취량을 분석한 연구를 통해 알코올 절제와 관련한 유전자를 찾아냈다. 연구팀은 알코올 소비와 연관성이 있는 것으로 알려진 호르몬인 섬유아세포 성장인자-21(fibroblast growth factor-21·FGF21)와 섬유아세포 성장인자-19(FGF19)가 분비하는 데 필요한 단백질 베타-클로토(β-Klotho)를 부호화(encoding)하는 유전자 변이를 발견했다. 여기서 FGF21 호르몬은 설탕 선호도를 높이는 것과도 연관성이 있는 것이 기존 연구로 알려졌다. 연구팀은 이번 연구에서 뇌에 베타-클로토가 부족한 쥐들은 그렇지 않은 쥐들보다 알코올 선호도와 소비량이 현저하게 높다는 것을 알아냈다. 이를 통해 알코올 소비에 있어 FGF21 호르몬은 뇌의 베타-클로토 형성에 따라 결정된다는 것도 제시됐다. 하지만 베타-클로토가 부족한 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 불안감 측정 검사에서는 뚜렷한 차이가 보이진 않았다. 이번 결과는 간과 뇌, 그리고 관련 FGF21과 베타-클로토 사이에 작용하는 어떤 경로가 인간이 알코올 소비할 때 제어 역할을 한다는 것을 보여준다. 이는 앞으로 음주 욕구를 줄여 알코올 소비도 줄이는 잠재적 표적 약물을 개발하는 데도 도움이 될 것으로 기대를 모은다. 이번 연구결과는 국제 학술지 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ 포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리는 매일 잠을 자고 ‘꿈’을 꾼다. 우리가 사는 24시간 중 꿈만큼 이해할 수 없는 현상도 드문 것 같다. 만약 우리가 꿈에 대해 더 알게 되면 뇌 기능을 이해하는 데 한 발짝 다가설 수 있지 않을까. 야간 수면에서는 한 시간 반에 한 번쯤 안구를 빠르게 움직이는 현상이 발생하는데, 이런 수면 상태를 ‘렘수면’이라고 한다. 대부분의 꿈은 이 기간 동안 나타난다. 분명 잠을 자고 있는데 뇌파는 마치 깨어 있는 상태와 비슷하다고 해서 ‘역설적 수면’이라고도 부른다. 렘수면은 전체 수면의 20~25%를 차지한다. 수면 전반부에는 렘수면이 짧게 나타나고 후반부에는 길게 나타난다. 그래서 아침에 잠에서 깰 때는 렘수면 뒤 잠에서 깨어나는 경우가 많고, 깨고 나면 마지막 꿈의 내용을 기억한다. 앨런 홉슨 하버드대 의대 교수는 꿈 내용을 분석하던 기존의 정신의학 관점에서 벗어나 꿈도 뇌에서 일어나는 정신현상이라는 관점으로 접근해야 한다고 주장한다. 꿈속의 우리는 실제 감각기관으로 들어오는 자극 없이 시각, 청각, 촉각을 느낀다. 이는 환시, 환청, 환촉이라는 ‘증상’으로 봐도 무방하다. 사고 과정의 와해, 비논리성 등 상식을 넘어서는 일들이 꿈속에서는 자연스럽게 받아들여진다. 꿈꾸는 상태라는 것만 제외하면 이는 확실히 ‘정신증’ 또는 ‘섬망’이라 진단할 만한 것이다. 누구나 매일 밤 매우 심각한 정신의학적 상태에 빠졌다가 아침에는 아무 일 없다는 듯이 생활한다는 것은 참으로 놀라운 일이 아닐 수 없다. 가끔은 꿈꾸고 있다는 사실을 알아차릴 때가 있다. 이를 ‘자각몽’이라고 한다. 이런 현상을 자주 겪는 사람은 전두엽, 측두엽의 일부 뇌 구조가 발달해 있는 것으로 알려져 있다. 우슬라 보스 독일 괴테대 교수는 자각몽 경험이 없는 피험자를 모집해 실험했다. 렘수면이 2분 지속된 시점에 미세한 교류전류 자극으로 30초간 전두엽과 측두엽을 자극한 뒤 잠에서 깨워 꿈에 대한 자각 정도를 평가했다. 놀랍게도 피험자들은 40㎐의 교류전류 자극을 받은 뒤 깨어나서는 어느 순간 꿈을 자각한 경험을 보고했다. 이런 연구 결과의 의미는 무엇일까. 먼저 정신질환 적용을 생각해 볼 수 있다. 꿈꾸는 동안 자신이 처한 현실이 꿈이라는 것을 깨닫지 못하는 것은 ‘조현병’ 증상과 유사하다. 보이는 현실과 맞지 않는 환청, 망상 등을 경험하면서도 자신의 정신 상태를 스스로 평가하지 못하는 것이다. 보스 교수의 연구 결과를 토대로 생각해 본다면 조현병 환자에게 전두엽이나 측두엽을 자극함으로써 자각을 도울 수 있는 방법이 개발될 가능성도 점쳐 볼 수 있다. 두 번째로 자각몽을 증가시킬 수 있는 방법이 존재한다면 이를 이용해 ‘외상후 스트레스 장애’나 ‘불안장애’와 같은 정신질환 치료에 적용할 가능성이 존재한다. 우리는 매일 밤 꿈을 꾸고 회복 가능한 ‘정신이상’을 겪는다. 잠을 자면서 꾸는 꿈과 미래의 포부를 가리키는 꿈이 같은 단어로 쓰인다는 점이 우연이 아닐지도 모르겠다. 꿈속에서 겪는 말도 안 되고 허무맹랑한 생각들이 어쩌면 암울한 현실을 딛고 일어서서 더 나은 미래를 그려 볼 수 있는 단초를 제공해 왔기 때문은 아닐까. 꿈을 꾸면서 ‘지금 나는 꿈을 꾸고 있는가’라는 질문과 함께 꿈꾸고 있는 자신을 알게 되면 꿈은 현실적으로 바뀌어 버릴지 모르겠다. 원래 나는 꿈을 잘 기억하지 못하는 편이지만, 꿈속에 들어가서 꿈을 내 마음대로 조절하기보다는 왠지 아주 비논리적이고 의외성으로 가득 찬 꿈을 꾸고 어느 날 그것을 단초로 마음속에 멋진 꿈을 품을 수 있기를 기대한다.