골반 ‘장골’ 엉덩이 근육 고정 역할구조·유전적 두 번의 중요한 진화 배아 장골 형성도 유인원과 달라‘효율적 보행’ 골반 사이 균형 필요800만~500만 년 전 변화 시작된 듯 영장류인 인류와 유인원을 구분하는 가장 중요한 기준은 직립 이족보행 여부다. 인류는 똑바로 서서 두 발로 걸을 수 있게 되면서 이동할 때 에너지 효율이 높아져 장거리 이동이 쉬워졌다. 덕분에 아프리카에서 벗어나 전 세계로 영역을 넓힐 수 있었다. 또 손을 자유롭게 사용할 수 있어 도구를 제작해 사용하고 다양한 방식의 의사소통이 가능해졌다. 인간 진화에서 이족보행이 갖는 의미에 대해서는 다양한 설명이 있지만, 어떻게 이족보행이 가능해졌는지는 여전히 수수께끼로 남아 있다. 미국, 독일, 영국, 아일랜드 4개국 공동 연구팀은 골반의 가장 윗부분인 장골이 진화 과정에서 두 번의 구조적·유전적 변화를 겪으면서 인간이 두 발로 걸을 수 있게 됐다고 밝혔다. 이 연구에는 미국 하버드대, 하버드대 의대, 스탠퍼드대, 플로리다대, 존스홉킨스대 의대, 매사추세츠 종합병원, 오하이오대 정골의학대, 시애틀 워싱턴대 의대, 보스턴 아동병원, 하버드 줄기세포 연구소, MIT-하버드 브로드 연구소, 독일 베를린 자연사 박물관, 영국 그레이트 오먼드 스트리트 병원, 런던대(UCL) 아동보건 연구소, 아일랜드 더블린대(UCD) 의학자와 생물학자가 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 8월 28일 자에 게재됐다. 골반은 인간이 직립 이족보행을 할 수 있게 돕는 핵심 요소다. 특히 골반의 장골은 인간이 직립할 때 사용하는 중요한 엉덩이 근육을 고정하는 부위로, 인간과 유인원 사이에서 큰 차이를 보인다. 그러나 인간 특유의 장골 모양을 형성하게 한 메커니즘은 명확히 알려지지 않았다. 연구팀은 인간과 다른 영장류 종의 배아 조직 표본 128개를 분석하고 워싱턴대 선천성 기형 연구실이 보유한 인간 배아 조직도 분석했다. 또 자연사박물관에 있는 고인류와 기타 영장류 화석의 뼈를 컴퓨터단층촬영(CT)으로 스캔하고, 골반 조직의 미세 구조를 조사했다. 분석 결과 인간 골반은 두 번의 중요한 진화가 있었다. 우선 골반의 연골 성장판이 90도 회전해 장골이 상하로 길어지는 대신 폭이 넓어지도록 진화됐다. 배아 상태에서 인간의 장골 성장판은 다른 영장류와 마찬가지로 머리-꼬리 방향으로 성장하지만, 배아에서 척추가 형성된 지 53일이 되면 원래 축에서 직각으로 급격히 전환해 엉덩이뼈가 짧고 넓게 자라게 한다. 진화의 또 한 가지 포인트는 배아 장골 형성 시간표가 다른 유인원과 다르다는 점이다. 대부분의 뼈는 뼈 중심에서 수직 방향으로 골화(뼈의 성장)가 진행된다. 그렇지만 인간 장골의 골화는 엉덩이뼈 뒤쪽 중심에 있는 천골에서 시작해 방사형으로 성장한다. 배아 단계에서 10주가 되면 골반이 형성되는데, 다른 유인원과 달리 내부 골화는 16주 동안 지연되면서 그릇 모양의 골반이 형성된다. 연구팀은 개별 세포 내 유전체, 전사체, 단백체, 후성 유전체 등 여러 분자 정보를 동시에 측정하고 분석하는 단일세포 멀티 오믹스와 공간 전사체학 기술을 활용해 이런 진화를 이끈 분자적 메커니즘을 분석했다. 그 결과 SOX9, 성장판 전환 조절 PTH1R, 골화 변화 조절 RUNX2 유전자가 넓은 형태의 골반을 형성하는 핵심 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 인류의 조상이 아프리카 유인원에게서 갈라져 나올 무렵인 약 800만 년에서 500만 년 전에 이런 변화가 시작됐을 것이라고 추정했다. 골반은 인간이 유인원과 분리돼 진화되면서 가장 중요한 부분이었다. 인간의 뇌는 다른 유인원보다 크고 점점 커지는 방향으로 변하면서 골반은 ‘산과적 딜레마’로 알려진 또 다른 진화 압력을 받았다. 산과적 딜레마는 효율적 보행을 위한 좁은 골반과 큰 뇌를 가진 아이의 출산을 쉽게 하는 넓은 골반 사이의 균형을 의미한다. 산과적 딜레마를 해결하기 위한 진화는 약 200만 년 동안 일어났을 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 테런스 카펠리니 하버드대 교수는 “인간이 다른 유인원과 다른 특징을 보이는 직립 이족보행이 가능한 것은 연골 위 골세포가 놓이는 방식에 시간적, 공간적 차이를 보이도록 진화한 덕분”이라고 말했다.

고과당 탄산음료를 일주일에 7잔 이상 마시면 정신 건강에 심각한 위험이 따른다는 연구 결과가 나왔다. 호주 퀸즐랜드공과대 임상연구소 연구팀이 성인 129명을 대상으로 식습관을 조사한 결과, 가당 음료를 일주일에 7잔(1잔에 250ml) 이상 마시는 사람은 그렇지 않은 사람보다 우울증에 걸릴 위험이 5배가량 높았다. 해당 연구는 지난달 국제학술지 ‘프론티어 인 뉴트리션(Frontiers in Nutrition)’에 게재됐다. 연구팀은 설문조사를 통해 참가자들의 식습관과 우울·불안 수준을 측정했다. 그 결과, 가당 음료 섭취량이 많을수록 우울과 불안 수준이 높았다. 일주일에 가당 음료를 7잔 이상 마시는 경우에는 우울증 위험이 5배 높아졌지만, 불안과는 유의미한 관계가 없었다. 연구진은 특히 탄산음료에 흔히 사용되는 고과당 옥수수 시럽이 신경학적 기능과 정신 건강에 악영향을 줄 수 있다고 지적했다. 고과당 옥수수 시럽은 일반 설탕보다 가격은 저렴하지만, 과당 비율이 높다. 또 과당이 간에서 바로 대사돼 중성지방으로 전환되기 쉽다. 실제로 미국에서는 고과당 옥수수 시럽을 둘러싼 논란이 이어지고 있다. 도널드 트럼프 미국 대통령은 지난달 ‘미국을 다시 건강하게(MAHA·Make America Healthy Again)’ 캠페인의 하나로 코카콜라에 고과당 옥수수 시럽 대신 사탕수수 설탕을 사용하라고 요청하기도 했다. 연구진은 “이번 연구 결과는 고과당 옥수수 시럽이 정신 건강에 해로울 수 있다는 가설을 뒷받침한다”며 “가당 음료가 전 세계적인 인기를 끌고 있는 상황에서 음료 규제 정책 수립을 위해 가당 음료가 정신 건강에 미치는 영향을 조사하는 것은 중요하다”라고 말했다. 앞선 국내 연구에서도 가당 음료 섭취가 정신건강에 악영향을 미치는 것으로 드러났다. 지난 2023년 강북삼성병원 연구팀이 8만7000여명을 6년간 추적 관찰한 결과, 가당 음료를 일주일에 1~2잔만 마셔도 우울증 위험이 25% 증가했다. 전문가들은 당분이 많은 탄산음료가 도파민 시스템의 불균형을 초래한다고 설명한다. 뇌 보상 체계에 문제를 일으켜 장기간 섭취할 경우 도파민 수용체 불균형, 행복 호르몬인 세로토닌 기능 저하, 뇌 염증 반응 등으로 이어지고 우울·불안 증상이 악화한다는 것이다.

90세 이상 100·200m서 세계신 넷미토콘드리아 기능은 20대와 같아“하루 종일 실내에 머무른 적 없어” 92세 나이에 20대 수준의 근육 세포로 같은 연령대 세계 기록을 보유한 여성 육상 단거리 선수가 화제다. 국내에서도 ‘저속 노화’가 관심사로 떠오른 가운데 과학자들은 그에게서 ‘건강한 노화’의 단서를 찾을 수 있길 기대하고 있다. 워싱턴포스트(WP)는 24일(현지시간) 90세 이상 여자 실내외 200m, 100m 달리기 종목에서 세계 기록을 4개나 보유하고 있는 이탈리아 여성 엠마 마리아 마첸가를 조명했다. 올해 92세인 그는 지난해 5월 90세 이상 여자 실외 200m 달리기 세계기록을 51.47초로 갱신했다. 한 달 뒤에는 50.33초로 다시 한번 자신의 기록을 1초 넘게 앞당겼다. 89세 때는 실내 200m를 이보다 빠른 48.98초로 완주하기도 했다. 키 155㎝인 그는 전직 고등학교 과학 교사로, 53세부터 본격적으로 달리기를 시작했다. 19세 때 육상을 시작해 선수 생활도 했지만 어머니의 병환과 결혼, 출산으로 그만뒀고 중년이 돼서야 다시 선수로 복귀한 것이다. 마첸가의 근육과 신경, 미토콘드리아를 분석하기 위해 사이클링, 웨이트 트레이닝 등 검사를 실시한 연구진은 그가 50대의 심폐 기능을 갖고 있고, 세포에 에너지를 공급하는 ‘발전소’ 역할을 하는 미토콘드리아 기능은 건강한 20대와 같다고 결론 내렸다. 또 속도와 관련된 ‘속근’은 건강한 70대 노인의 근육과 비슷했으나 지구력과 관련된 느린 ‘수축근’은 20대와 비슷했다. 연구진은 “마첸가가 근육에 산소를 전달하는 능력이 특히 뛰어나며 근육 내 미토콘드리아가 잘 보존돼 있다”고 설명했다. 그러면서 “유전적 요인이든, 생활 습관이든, 아니면 그 둘의 조합이든 그는 뇌와 신경, 근육 사이 신호 전달을 일반적인 90대 노인보다 훨씬 건강한 수준으로 유지하고 있다”고 덧붙였다. 마첸가는 다음달 이탈리아 카타니아에서 열리는 100·200m 경기 출전을 위해 훈련하고 있다. 그는 “하루 종일 실내에 머물러 본 적이 없다”며 “여름에도 집 근처 트랙이나 강둑에서 훈련한다. 일주일에 두세 번 달리고 쉬는 날엔 산책한다”고 했다. 코로나 대유행이 한창일 때도 그는 집안에서 20m 길이 복도를 뛰어다녔다. 그는 “훈련할 때는 스테이크, 생선, 파스타 등 평소 먹는 것을 조금 먹는다”고 했다. 다른 노년 운동선수들에겐 “자신의 한계를 아는 게 중요하다. 먼저 의사와 상담해 달리기를 시작하기 적합한지 확인하고 꾸준히 운동하라”고 당부했다. 미국 마케트대 마르타 콜로시오 연구원은 올해 초 미국과 이탈리아에서 열린 학회에서 이런 예비 연구 결과를 발표했으며 연구팀은 학술지 심사를 위해 논문 3편을 제출할 계획이다.

- VR로 눈과 뇌를 함께 훈련하는 새로운 웰니스 경험 뉴냅스가 VR기기를 이용하여 시각과 시야 등 눈 건강을 관리하는 AI 기반 웰니스 제품인 ‘뉴냅비전’을 출시한다. 뉴냅스는 서울아산병원 신경과 강동화 교수가 설립한 디지털 치료제(Digital Therapeutics) 전문 기업이다. 과학기술정보통신부 장관상 수상, 범부처 전주기의료기기연구개발사업 10대 대표과제 선정, NIPA 우수기업 선정, 보건복지부 보건의료 R&D 우수성과 30선 선정, JAMA Network Open 논문 게재 등 전문성과 기술성을 입증해 왔고, 올해 초 130억원의 시리즈B 투자를 유치하여 글로벌 시장 진출과 웰니스 시장 확대에 박차를 가하고 있다. 뉴냅스가 개발한 디지털 치료제 ‘비비드브레인(vividbrain)’은 뇌졸중 후 시야장애 치료를 목표로 식품의약품안전처 품목 허가를 획득하고, 혁신의료기술로도 지정됐다. 현재 국내 여러 병원에서 처방되고 있다. 병원에서 처방 중인 ‘비비드브레인’이 시지각학습 기반의 뇌 가소성 훈련으로 뇌졸중 시야장애 환자를 위한 디지털 치료제라면, ‘뉴냅비전’은 일상적인 사용을 통해 눈 건강을 예방하고 향상시키려는 일반 사용자들을 위한 웰니스 제품이다. 뉴냅비전은 눈과 뇌를 함께 훈련하는 시지각학습 기반의 웰니스 제품으로, VR 기기를 활용해 몰입도를 높이고, AI 기술을 접목해 개인별 맞춤 훈련을 제공한다. 공개된 자료에 따르면, 사용자가 프로필을 설정한 뒤 첫 훈련에 앞서 간단한 설문과 테스트를 진행하면, 시스템이 시각 및 시야 능력을 평가하고 이를 바탕으로 훈련 방향과 난이도를 조정한다. 뉴냅비전은 단순한 시력 훈련을 넘어, 눈과 뇌가 함께 작동하는 시지각 처리 능력을 훈련하는 몰입형 웰니스 솔루션이다. 총 8개의 체계적인 시지각학습 훈련을 통해 뇌 가소성을 유도하여 시지각 기능은 물론, 집중력과 인지 능력에도 도움을 줄 수 있다고 한다. 사용자는 개인 맞춤형으로 제공되는 권장 훈련 프로그램으로 훈련을 시작할 수 있으며, 동시에 자유 훈련 모드를 통해 원하는 과제를 선택해 반복 학습하는 것도 가능하다. 한 기기에 최대 4명의 사용자 프로필을 등록할 수 있어, 온 가족이 1대의 제품으로 각자에게 최적화된 눈 건강 관리를 할 수 있는 것도 큰 장점이다. 뉴냅비전은 눈 건강 관리를 원하는 많은 소비자들에게 혜택을 주기 위해서, 출시 이벤트로 12개월 무이자 할부와 40% 할인된 런칭 특별가로 판매를 시작한다고 밝혔다. 제품에 대한 자세한 정보와 구매는 뉴냅스 공식 홈페이지와 네이버 스마트스토어에서 확인할 수 있다.

대구 수성알파시티에 인공지능 전환(AX) 연구개발 허브를 조성하는 ‘지역거점 AX 혁신 기술개발 사업’도 속도가 붙는다. 최근 국무회의 의결을 통해 예비타당성 조사 면제가 사실상 확정되면서다. 10여 년 전만 해도 포도밭이었던 수성알파시티는 국내 대표 인공지능(AI) 산업 중심지로 떠오를 전망이다. 김정기 대구시장 권한대행 행정부시장은 21일 오전 기자설명회에서 “AI 융합의 최적지인 수성알파시티에 국가 차원의 인공지능 전환 혁신 기술 거점을 구축하고 전략산업의 AX를 가속화하는 사업을 추진하는 것”이라며 “한·미 관세 협상 후 지방산업 도시가 위기를 맞았지만 대구는 AX를 통해 지역 산업과 미래 산업 혁신의 기회를 마련했다”고 밝혔다. 22일 국가연구개발사업평가 총괄위원회를 앞두고 있으나, 이 대통령이 주재하는 국무회의 의결을 거친 만큼 통과에 무리가 없을 전망이다. 이에 따라 대구시와 정부는 2026년부터 5년간 총 사업비 5510억원을 들여 ▲로봇·바이오 등 AI 전략 분야 핵심기술 개발을 위한 ‘AX 표준모델 연구개발’ ▲ 산업현장 기술 현안·난제 해결을 위한 ‘AX 응용 솔루션·제품 R&D’ ▲ 국내외 연구자·기업 등 인프라가 집적되는 ‘AX 혁신 R&D 센터 구축’ 등 최고 수준의 AX 연구 환경을 조성한다. 이번 사업은 과학기술정보통신부 주관으로 산업통상부, 보건복지부가 지원하는 다부처 사업 방식으로 추진된다. 과기부는 AX 표준모델 개발을, 산자부·보건부는 AX 응용 솔루션 및 제품개발을 맡아 대구를 거점으로 한 AX 선도모델을 구축해 나갈 계획이다. 이를 통해 산업현장에 활용할 완전자율로봇과 파킨슨·자폐증 등 퇴행성 뇌 질환에 AI 기술을 접목한 디지털 치료기기 등을 개발할 예정이다. 이번 사업이 추진되면 2030년까지 AX관련 전문기업과 인력을 유치해 매출액 9조1200억원, 기업 1000개, 종사자 2만명 등 높은 경제적 파급효과가 발생한다는 게 대구시의 설명이다. 김 권한대행은 “과거 산업화 시대에 대구가 국가 발전에 크게 기여했던 것처럼 AX 혁신 기술개발 사업의 성공적 추진을 통해 대한민국이 글로벌 AI 강국으로 도약하는 데 최선을 다하겠다”며 “과기정통부 등 관계부처와 긴밀히 협력해 향후 남은 절차도 차질 없이 잘 준비해 나가겠다”고 말했다.

80대 이상의 초고령인데도 50~60대 수준의 인지 능력과 기억력을 유지할 정도로 ‘젊은 뇌’를 가지고 있는 노인을 ‘슈퍼 에이저(super ager·슈퍼 노인)’라 한다. 최근 미국의 한 대학이 이들 슈퍼 에이저의 뇌를 해부해 공통점을 찾아내 주목을 받고 있다. 미 NBC 등에 따르면 지난 25년동안 슈퍼 에이저들을 연구해온 노스웨스턴대 파인버그 의대 메술람 인지신경학·알츠하이머 연구소는 지난 7일 슈퍼 에이저 79명의 뇌를 해부한 결과 “이들이 슈퍼 에이저가 된 두 가지 메커니즘이 있었다”고 밝혔다. 연구소는 2000년부터 연구에 참가한 슈퍼 에이저들을 대상으로 생활 방식 조사와 인지능력 조사, 뇌 스캔 등을 진행해왔으며, 이들 중 사후 뇌 기증에 동의한 79명에 대해 뇌를 해부했다. 연구진은 이들의 뇌에서 알츠하이머병의 진행에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 아밀로이드 플라크(찌꺼기)와 타우 단백질의 엉킴 등을 살폈는데, 대부분의 사람에게서 이같은 문제를 찾아볼 수 없었다는 게 연구진의 설명이다. 연구 논문의 저자인 산드라 와인트라우브 박사는 “이들의 뇌는 ‘저항’과 ‘회복탄력성’이라는 두 가지 특징이 있었다”면서 “아밀로이드 플라크와 타우 단백질 엉킴이 생기지 않거나, 생기더라도 뇌에 아무 영향을 미치지 않았다”고 말했다. 알츠하이머로 이어지는 ‘플라크’ 적어이들은 또한 뇌의 외층인 ‘피질’이 젊은 성인보다 더 건강했다고 연구진은 설명했다. 대뇌 반구의 바깥층을 감싸고 있는 피질에는 신경세포들이 모여있는데, 감각과 운동은 물론 기억과 상상, 학습 등 고도의 정신 활동을 수행한다. 노인들은 대뇌 피질의 두께가 감소해 인지 능력이 떨어지기 마련이지만, 연구진은 이들 슈퍼 에이저의 대뇌 피질이 얇아지기는 커녕 일부 부분에서는 젊은 성인보다 두껍기까지 했다고 설명했다. 또 이들의 뇌에서는 사회적 지능과 관련된 ‘폰 이코노모 뉴런’과 기억력을 담당하는 내후각 피질 신경세포도 더 많았다고도 연구진은 덧붙였다. 연구진은 슈퍼 에이저들의 뇌를 연구해 알츠하이머와 치매 등의 질환을 지연 및 예방할 수 있는 방법을 찾는 데 활용할 수 있다고 기대한다. 또한 슈퍼 에이저들은 뇌 뿐 아니라 생활 습관이나 태도에서도 차이점을 드러낸다고 연구진은 설명했다. 평소 사교적인 생활 태도를 갖추고 활발한 대인 관계를 유지하는 것이 슈퍼 에이저들의 특징이라는 설명이다. 해당 논문은 알츠하이머 협회 저널에 공개될 예정이라고 노스웨스턴대는 덧붙였다.

알츠하이머 치매에 걸린 여성들은 건강한 사람들과 비교해 체내 불포화지방산 수치가 낮은 것으로 나타났다. 영국 킹스칼리지 런던과 퀸 메리대 런던 연구팀이 알츠하이머 환자와 비질환자의 혈액 속 지질 수치를 분석한 결과, 알츠하이머병을 앓고 있는 여성은 건강한 여성에 비해 불포화지방산 수치가 최대 20% 낮았다. 해당 연구 결과는 지난 20일 국제학술지 ‘알츠하이머병과 치매(Alzheimer’s & Dementia)’에 게재됐다. 연구팀은 알츠하이머 환자 306명과 경도인지장애 환자 165명, 인지적으로 건강한 대조군 370명의 혈액을 분석해 700가지 지질 수치를 비교했다. 그 결과 여성 알츠하이머병 환자들은 인지적으로 건강한 여성보다 포화지방 수치는 높고 불포화지방 수치는 낮았다. 특히 불포화지방산 중에서도 오메가-3 지방산이 적게 나타났다. 반면 남성의 경우에는 알츠하이머병 유무에 따른 혈중 불포화지방산 수치에 차이가 없었다. 연구를 이끈 킹스칼리지 런던의 크리스티나 레히도 퀴그릴 박사는 “성별 차이가 가장 놀라운 발견이었다”며 “알츠하이머병 연구에서 성별을 구분해 분석할 필요성이 있다”고 말했다. 이어 “전 세계 알츠하이머병 환자의 약 3분의 2가 여성”이라며 “알츠하이머병이 여성에게 불균형적으로 많이 발생하는 이유를 설명하는 데 기여하는 발견이다”라고 덧붙였다. ‘착한 지방’으로 불리는 불포화지방산은 콜레스테롤 수치를 낮추고 몸속 노폐물을 배출시키는 효과가 있다. 특히 뇌 혈류를 원활하게 하고 뇌세포를 활성화해 인지 기능 향상에 도움을 준다. 불포화지방산은 연어, 고등어를 비롯한 등 푸른 생선과 견과류, 아보카도 등에 많이 함유되어 있다. 레히도 퀴그릴 박사는 “여성에게 오메가-3 지방산 결핍이 알츠하이머 발병으로 이어질 수 있다”며 “여성이 불포화지방산을 충분히 섭취해야 한다는 점을 시사한다”라고 밝혔다. 그러면서도 “실제로 지질 구성 변화가 알츠하이머병 발병에 영향을 주는지는 임상시험으로 확인해야 한다”고 말했다.

│UC어바인 연구진, 니코틴아미드·EGCG가 뇌세포 에너지 대사·단백질 제거 기능 개선│자가포식 되살려 아밀로이드 축적 줄여…“비약물 치료 새 가능성” 녹차와 같이 인기 있는 뜨거운 음료 속 천연 성분이 노화한 뇌세포의 ‘자가포식’ 기능을 회복시켜 알츠하이머 예방에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 자가포식은 세포가 불필요한 단백질이나 손상된 성분을 스스로 분해·제거하는 일종의 청소 시스템으로 뇌 건강 유지에 핵심 역할을 한다. 20일(현지시간) 미국 심리학·신경과학 전문 매체 사이포스트(PsyPost)는 캘리포니아대 어바인 캠퍼스(UC어바인) 연구진의 최신 논문을 보도했다. UC어바인 연구진은 국제학술지 저로사이언스(GeroScience) 8월 6일 자 논문에서 비타민 B3 유도체인 니코틴아미드(nicotinamide)와 녹차 속 항산화 물질 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)가 뇌세포의 에너지 대사와 단백질 제거 기능을 동시에 개선하는 효과를 보였다고 밝혔다. 연구 배경: 뇌세포 에너지 고갈과 알츠하이머 진행연구진은 알츠하이머병의 대표적 병리 현상인 아밀로이드 베타 단백질의 비정상적 축적보다 노화 과정에서 일어나는 에너지 대사 저하와 자가포식 기능 약화에 주목했다. 특히 세포 내 에너지 분자인 구아노신 삼인산(GTP) 감소가 핵심 원인이라는 점을 강조했다. GTP는 세포 내 미토콘드리아에서 생성되며 자가포식 과정을 유지하는 데 필요한 연료다. 연구진은 노화한 신경세포에서 GTP가 줄어들면 손상된 단백질이 축적하고 세포 기능 저하가 가속화된다고 설명했다. 실험 설계와 주요 발견 연구진은 알츠하이머 증상을 보이는 노령 생쥐의 신경세포에 니코틴아미드와 EGCG를 투여했다. 24시간 뒤 형광 추적 기법으로 GTP 수준을 관찰한 결과, 수치가 젊은 세포와 비슷한 수준으로 회복됐다. 연구진은 동시에 자가포식 기능이 다시 활성화되면서 손상된 단백질과 아밀로이드 베타 축적이 줄었고 세포 내 산화 스트레스도 완화됐다고 보고했다. 연구진은 두 성분이 세포의 에너지 대사를 회복시키고 이를 통해 청소 시스템을 정상화해 알츠하이머의 주요 특징인 단백질 축적을 줄이는 연쇄적 변화를 이끌어냈다고 강조했다. 학술적 의의: ‘비약물적 접근’ 가능성 연구진은 이번 결과가 뇌세포 노화의 핵심 원인이 단백질 축적이 아니라 에너지 대사 결핍과 자가포식 기능 상실이라는 점을 보여줬다고 평가했다. 연구 책임자인 그레고리 브루어 박사는 “나이가 들면 뇌의 에너지 수준이 떨어져 세포 청소 기능이 약화한다”며 “에너지를 보충하면 신경세포가 스스로 회복 능력을 되찾는다”고 설명했다. 그는 또 “니코틴아미드와 EGCG처럼 이미 건강보조제로 시판되는 성분을 활용한다면 알츠하이머와 노화성 인지 저하 치료에 새로운 비약물적 접근을 제시할 수 있다”고 강조했다. 한계와 향후 과제연구진은 니코틴아미드가 경구 섭취 시 혈류에서 쉽게 비활성화된다는 기존 연구 결과를 언급했다. 이어 실제 치료제로 활용되려면 투여 방식의 최적화와 장기적인 안정성 검증이 필요하다고 밝혔다. 또한 동물 실험을 넘어 사람을 대상으로 하는 임상시험을 통해 효과와 안전성을 입증해야 한다는 점도 강조했다.

│UC어바인 연구진, 니코틴아미드·EGCG가 뇌세포 에너지 대사·단백질 제거 기능 개선│자가포식 되살려 아밀로이드 축적 줄여…“비약물 치료 새 가능성” 녹차와 같이 인기 있는 뜨거운 음료 속 천연 성분이 노화한 뇌세포의 ‘자가포식’ 기능을 회복시켜 알츠하이머 예방에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 자가포식은 세포가 불필요한 단백질이나 손상된 성분을 스스로 분해·제거하는 일종의 청소 시스템으로 뇌 건강 유지에 핵심 역할을 한다. 20일(현지시간) 미국 심리학·신경과학 전문 매체 사이포스트(PsyPost)는 캘리포니아대 어바인 캠퍼스(UC어바인) 연구진의 최신 논문을 보도했다. UC어바인 연구진은 국제학술지 저로사이언스(GeroScience) 8월 6일 자 논문에서 비타민 B3 유도체인 니코틴아미드(니코틴아마이드·nicotinamide)와 녹차 속 항산화 물질 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)가 뇌세포의 에너지 대사와 단백질 제거 기능을 동시에 개선하는 효과를 보였다고 밝혔다. 연구 배경: 뇌세포 에너지 고갈과 알츠하이머 진행연구진은 알츠하이머병의 대표적 병리 현상인 아밀로이드 베타 단백질의 비정상적 축적보다 노화 과정에서 일어나는 에너지 대사 저하와 자가포식 기능 약화에 주목했다. 특히 세포 내 에너지 분자인 구아노신삼인산(GTP) 감소가 핵심 원인이라는 점을 강조했다. GTP는 세포 내 미토콘드리아에서 생성되며 자가포식 과정을 유지하는 데 필요한 연료다. 연구진은 노화한 신경세포에서 GTP가 줄어들면 손상된 단백질이 축적하고 세포 기능 저하가 가속화된다고 설명했다. 실험 설계와 주요 발견 연구진은 알츠하이머 증상을 보이는 노령 생쥐의 신경세포에 니코틴아미드와 EGCG를 투여했다. 24시간 뒤 형광 추적 기법으로 GTP 수준을 관찰한 결과, 수치가 젊은 세포와 비슷한 수준으로 회복됐다. 연구진은 동시에 자가포식 기능이 다시 활성화되면서 손상된 단백질과 아밀로이드 베타 축적이 줄었고 세포 내 산화 스트레스도 완화됐다고 보고했다. 연구진은 두 성분이 세포의 에너지 대사를 회복시키고 이를 통해 청소 시스템을 정상화해 알츠하이머의 주요 특징인 단백질 축적을 줄이는 연쇄적 변화를 이끌어냈다고 강조했다. 학술적 의의: ‘비약물적 접근’ 가능성 연구진은 이번 결과가 뇌세포 노화의 핵심 원인이 단백질 축적이 아니라 에너지 대사 결핍과 자가포식 기능 상실이라는 점을 보여줬다고 평가했다. 연구 책임자인 그레고리 브루어 박사는 “나이가 들면 뇌의 에너지 수준이 떨어져 세포 청소 기능이 약화한다”며 “에너지를 보충하면 신경세포가 스스로 회복 능력을 되찾는다”고 설명했다. 그는 또 “니코틴아미드와 EGCG처럼 이미 건강보조제로 시판되는 성분을 활용한다면 알츠하이머와 노화성 인지 저하 치료에 새로운 비약물적 접근을 제시할 수 있다”고 강조했다. 한계와 향후 과제연구진은 니코틴아미드가 경구 섭취 시 혈류에서 쉽게 비활성화된다는 기존 연구 결과를 언급했다. 이어 실제 치료제로 활용되려면 투여 방식의 최적화와 장기적인 안정성 검증이 필요하다고 밝혔다. 또한 동물 실험을 넘어 사람을 대상으로 하는 임상시험을 통해 효과와 안전성을 입증해야 한다는 점도 강조했다.

어쿠스틱 정도·연주 소리 크기 등음악 특징 따라 불러온 기억 달라“알츠하이머 환자 치료 활용 기대” “나는 마들렌 한 조각을 녹인 차 한 모금을 입으로 가져갔다. 마들렌 조각이 녹아든 차가 입천장에 닿는 순간, 나는 온몸을 떨면서 내 안에서 일어나고 있는 특별한 일에 주목했다.… 이토록 강렬한 기쁨은 어디서 온 것일까?” 많은 독자를 좌절감에 빠뜨린 프랑스 작가 마르셀 프루스트의 걸작 ‘잃어버린 시간을 찾아서’ 중에서 가장 잘 알려진 부분이다. 우연한 자극으로 의식 저편에 묻혀 있던 기억이 되살아날 수 있음을 보여 주는 대표적인 장면으로, 심리학자와 뇌과학자들은 이런 현상을 ‘프루스트 효과’라고 부른다. 사실 오래된 기억은 되살리기도 쉽지 않지만 왜곡되는 경우도 많다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억은 아직도 완전히 풀리지 않은 미지의 영역이다. 그래서 SF에서 시간여행과 함께 기억은 단골 소재로 쓰인다. 이런 가운데 영국 골드스미스 런던대 실험심리학과 연구팀은 음악이 불러일으키는 기억의 성격은 음악의 특징에 따라 달라진다고 밝혔다. 곡의 에너지와 음향학적 특성(어쿠스틱)에 따라 음악을 듣고 회상하는 기억 종류가 다르다는 말이다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 8월 21일 자에 실렸다. 어떤 음악은 첫 소절을 몇 초만 들어도 금세 과거로 돌아가는 듯한 느낌을 받을 때가 있다. 까맣게 잊고 있던 어린 시절 친구의 생일 파티나 가족들과 여행했던 장면, 첫사랑의 설렘 등의 이미지가 머리에 떠오르는 것이다. 앞선 많은 연구에서 음악이 과거의 기억을 선명하게 불러일으키는 힘이 있다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 이런 기억 속 음악들은 개인의 정체성을 파악하게 해 주고 성장에 도움을 주는 것으로도 확인됐다. 연구팀은 박자와 어쿠스틱 정도, 속도 등 음악의 구체적 특징이 기억과 어떤 관계가 있는지 파악하기 위해 성인 남녀 233명을 대상으로 음악을 들을 때 연상된 개인적 기억을 조사했다. 연구팀은 실험 참가자들이 고른 노래 한 곡과 참가자들의 어린 시절과 20대 무렵 유행했던 노래의 일부를 들려주면서 답하도록 했다. 그 결과 발라드같이 잔잔하거나 전자음 없이 어쿠스틱하고 힘이 약한 음악을 들었을 때는 아름답다고 느끼는 감정, 애정, 차분함, 슬픔과 관련한 기억이 더 많이 떠오른 것으로 나타났다. 반면 전자음이 많고 비트가 강한 음악 같은 경우는 재미있었거나 활력이 넘쳐 흥분됐던 장면을 떠올리게 했으며, 이런 기억은 다른 것들보다 더 빨리 연상되는 것으로 확인됐다. 스스로 고른 음악을 들었을 때 떠오른 기억들은 단순히 20대에 유행했던 음악을 무작위로 들었을 때보다 훨씬 더 구체적이고 긍정적이며 특별하고 중요한 것으로 인식했다. 어쿠스틱 정도, 소리 크기, 에너지 같은 음악 특성에 따라 불러내는 기억의 종류가 다르다는 말이다. 연구팀에 따르면 잔잔하고 에너지가 약한 음악은 개인적 기억을, 에너지가 큰 음악은 다른 사람들과 어울려 형성한 기억을 쉽게 끌어내는 것으로도 확인됐다. 연구를 이끈 다이애나 오미지 교수(인지 신경과학)는 “이번 연구는 음악이 자신의 인생 이야기와 관련된 기억을 더 빠르고 효과적으로 불러낼 수 있다는 것을 보여 준다”며 “알츠하이머 치매처럼 기억에 문제 있는 환자들을 위한 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

우울증이나 불안 같은 기분장애가 장내 미생물과 깊은 관련이 있다는 연구 결과가 잇따르고 있다. 건강한 사람의 대변을 이식하거나 식단을 개선하는 것만으로도 증상이 호전되는 사례가 보고되고 있기 때문이다. 네이처는 18일(현지시간) ‘장내 미생물을 잘 돌보는 것이 왜 우울증과 불안 증세를 완화할 수 있는가’라는 제목의 기사를 통해 캐나다 캘거리대 발레리 테일러 교수팀이 진행한 임상시험을 소개했다. 기존 항우울제 치료에 반응하지 않던 환자 앤드류 모제슨은 2023년 건강한 기증자의 대변을 장에 이식(FMT)받은 뒤 불과 일주일 만에 기분이 나아지는 경험을 했다. 2년이 지난 지금도 그는 “항우울제가 예전보다 잘 듣는다”며 “완치된 것 같다”고 말했다. 모제슨은 “어떤 날은 침대에서 일어날 수 없었고, 오랫동안 실업 상태였으며 한때는 차에서 생활하기도 했다”라며 약물치료, 운동, 자원봉사, 심지어 환각제까지 시도해봤지만 소용없었기에 건강한 기증자의 대변을 자신의 장에 이식하는 임상시험에 참여했다고 말했다. 결과는 놀라웠다. 그는 “일주일 정도 지나자 기분이 나아지기 시작했다. 마치 뇌가 새로워진 느낌이었다”라며 2년이 지난 지금도 정신건강에 문제가 없다고 했다. 자신의 경험을 통해 우울증에 대한 인식이 완전히 바뀌었다는 모제슨은 “오랫동안 이런 기분이 드는 것이 부끄러웠는데, 이식 후에는 우울증을 다르게 생각하게 됐다”며 “나 자신이 아니라 내 세균의 문제였다는 걸 알게 됐다”라고 말했다. 장-뇌 축, 정신건강의 새로운 열쇠 장내 미생물과 정신건강 사이의 연관성은 더 이상 가설이 아니다. 연구팀은 우울증 환자의 대변을 쥐에게 이식했을 때 해당 동물들이 우울증 유사 행동을 보인다는 사실을 확인했다. 2016년 아일랜드 코크대학의 존 크라이언 교수팀과 중국 충칭의과대학 연구진이 동시에 발표한 연구는 이 분야의 전환점이 됐다. 우울증 환자의 장내 미생물을 이식받은 쥐들이 무쾌감증(즐거움을 느끼지 못하는 증상)과 불안 행동을 보였으며, 신경전달물질 세로토닌의 전구체인 트립토판 대사에도 변화가 나타났다. 대변이식술만큼 극적이지는 않지만, 프로바이오틱스(유익균)를 활용한 치료법도 주목받고 있다. 영국 킹스칼리지런던의 정신과 의사 빅토리야 니콜로바 박사는 2021년 7개 연구를 분석한 결과, 프로바이오틱스가 기존 치료법의 보완재로 사용될 때 효과가 있다는 결론을 얻었다. 2023년 니콜로바 팀이 진행한 임상시험에서는 항우울제에 부분적으로만 반응하던 우울증 환자 49명 중 절반에게 8주간 복합 프로바이오틱스를 투여했다. 그 결과 위약군 대비 우울과 불안 증상이 현저히 개선됐다. 니콜로바 박사는 “임상 효과 면에서 기대 이상의 결과였다”라며 “현재로서는 프로바이오틱스를 정신건강 치료의 보조요법으로 활용하는 것이 가장 확실한 근거를 가지고 있다”고 평가했다. 지중해식 식단도 도움...다각도 접근 호주 연구진이 2017년 발표한 연구에 따르면 지중해식 식단 중심의 영양 중재만으로도 우울증 환자의 증상이 완화되는 것으로 나타났다. 디킨대학의 영양정신과 의사 볼프강 마르크스 교수는 “식이요법은 미생물들의 먹이가 되는 프리바이오틱스 화합물을 다량 공급해 장내 미생물 생태계 전반에 영향을 준다”고 설명했다. 장과 뇌 사이의 소통 경로는 크게 네 가지로 나뉜다. 면역계 영향, 시상하부-뇌하수체-부신 축과의 상호작용, 미주신경을 통한 직접적 소통, 그리고 미생물 대사산물을 통한 신호 전달이다. 일부 대사산물은 혈액뇌장벽을 통과해 뇌에 직접 영향을 미치기도 한다. 하지만 아직 갈 길이 멀다. 어떤 미생물이 어떤 조건에서 어떤 개인에게 효과가 있는지는 여전히 미지수다. 크라이언 교수는 “어떤 경로가 어떤 질환에서 언제 활성화되는지, 각각의 기여도는 얼마인지 알아야 한다”고 강조했다. 연구진들은 면역지표, 호르몬, 신경전달물질, 다양한 대사산물을 종합적으로 추적하는 대규모 종단연구가 필요하다고 입을 모은다. 마르크스 교수는 “언젠가는 개인의 미생물 및 대사 프로필을 바탕으로 정신과 치료를 개인화할 수 있을 것”이라며 “다만 대부분의 연구 결과가 아직 대규모 임상 코호트에서 검증되지 않았다”고 신중한 전망을 내놨다.

항암치료 과정에서 기억력, 집중력 저하를 경험하면서 치매를 걱정하는 환자들이 많은 가운데 유방암 치료를 받은 환자들의 경우 치매 발병 위험이 오히려 낮다는 연구 결과가 나왔다. 신동욱 삼성서울병원 교수, 한경도 숭실대 교수, 정수민 서울대병원 교수 연구팀이 유방암 환자의 치매 위험을 분석한 결과, 방사선 치료를 받은 환자들은 일반인보다 치매 위험이 23% 낮았다. 해당 연구 결과는 지난달 미국 의사협회 학술지 ‘자마 네트워크(JAMA Network)’에 게재됐다. 연구팀은 2010~2016년 사이에 유방암 수술을 받은 7만701명과 비질환자 18만360명을 약 7년간 추적 관찰했다. 치매 진단율을 분석한 결과, 유방암 환자군에서 치매를 진단받은 경우는 1000인년(1인년은 1명을 1년간 관찰한 값) 당 2.45건, 비질환자는 2.63건으로 나타났다. 나이와 성별, 소득수준, 거주지, 동반 질환, 흡연·음주 여부 등 다른 위험 인자를 함께 고려해 분석했을 때 유방암 환자의 치매 발병 위험은 일반인보다 8%가량 낮았다. 특히 항암치료 중 방사선 치료를 받은 경우에는 대조군보다 치매 위험이 23%가량 낮았다. 앞선 해외 연구에서도 치매 환자의 뇌에 3그레이(Gy)의 방사선을 흡수시켰을 때 뇌의 염증반응이 줄어들어 인지기능이 향상되는 것으로 나타났다. 연구팀은 “유방암 치료에 흔히 쓰이는 약들이 일시적으로 환자의 주의나 집중력을 저하할 수 있지만 장기적으로는 치매와 관련 있다는 증거가 없다”며 “오히려 안트라사이클린 계열 약은 타우 단백질 등 치매 유발 물질 축적을 막아줬을 것”이라고 분석했다. 이어 “같은 유방암 환자라도 흡연자는 2.04배, 당뇨환자는 1.58배, 만성 신장질환자는 3.11배까지 치매 위험이 증가한다”며 “항암치료 자체보다는 다른 위험 인자에 더 관심을 기울여야 한다”라고 덧붙였다.

기억의 미래(정민환 지음, 심심) 35년 넘게 ‘기억’을 연구해 온 해마 연구의 권위자 카이스트 정민환 생명과학과 교수는 인간이 다른 동물과 달리 문명을 발전시킬 수 있었던 이유를 ‘혁신 능력’, 추상적 개념을 사용한 자유로운 상상에서 찾는다. 책은 기억과 학습을 담당하는 해마의 역할, 상상을 만드는 뇌에 대한 신경학적 연구, 고도의 추상적 사고 능력을 작동시키는 과정을 찬찬히 살핀다. 이어 신경과학, 심리학, 인류학, 인공지능 분야의 최신 연구 결과를 들여다보며 상상과 추상적 사고 능력이 어떻게 혁신적인 미래를 만드는지 풀어낸다. 332쪽. 2만 1000원. 우리는 나라를 회복할 것입니다(김구 외 지음, 창비) 창비 편집부가 광복 80주년을 맞아 독립운동가 45인이 남긴 말과 글 중에 “지금 우리에게 용기와 영감이 될 만한” 문구를 추렸다. “오직 한없이 가지고 싶은 것은 높은 문화의 힘”이라는 김구 선생의 바람은 지금 한류를 상징하는 말이 됐다. “역사를 버린 민족에게 미래는 없다”는 신채호 선생의 일갈은 여전히 역사 왜곡을 시도하는 자들에 대한 꾸짖음이다. 제목은 안창호 선생이 1911년 미국 샌프란시스코 동포 환영회에서 한 연설의 일부다. 초판 한정으로 독립운동가 일러스트 스티커도 담았다. 248쪽. 1만 7000원. 부모의 태도가 아이의 불안이 되지 않게(애슐리 그래버·마리아 에번스 지음, 정윤희 옮김, 부키) 아이는 부모의 거울이다. 아이가 짜증을 잘 내며 고집이 세고 집착이 강하다면 아이 안에 어떤 불안이 자리잡고 있는지 먼저 살피라고 조언한다. 그러기 위해서는 부모 자신도 돌아볼 필요가 있다. “불이 나서 무섭다”보다 “불이 났는데 소방관 아저씨가 재빠르게 대응해서 다행이야”라는 식으로 긍정적인 말과 태도를 보이는 게 중요하다는 식이다. 정서적 리더십을 장착하려는 부모 스스로 마음을 돌볼 여유를 갖게 한다. 348쪽. 1만 8800원. 디자인 컨셉 사전(테오 잉글리스 지음, 이희수 옮김, 윌북) 이미지로 소통하는 시대에 크리에이터라면 미적 감각은 필수 요소다. 저자는 학계와 현장에서 축적한 경험을 모아 아이디어를 효과적으로 전달하고 보여 주는 그래픽 디자인의 핵심 테마 82가지를 정리했다. 아방가르드, 모더니즘, 미드 센추리 모던, 아르데코, 파스티슈 같은, 들어보긴 했지만 설명하기는 난감한 지식을 풍부한 사례, 자료와 함께 엮었다. 488쪽. 2만 9800원.

수면 습관과 장 건강이 서로 영향을 주고받는 관계일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 중국 난징 의대 부속 뇌병원의 쉬샹윈 박사가 이끄는 연구진은 12일(현지시간) 영국의학저널(BMJ)에 발표한 연구에서 장내 미생물군 중 특정 미생물이 불면증을 유발할 가능성이 있다고 밝혔다. 이전 연구에서 수면 습관과 장 건강이 서로 연관이 있을 수 있다는 점이 제기됐는데, 이번 연구에서는 그 연관성이 인과 관계일 수 있다는 점이 밝혀졌다. 즉 수면 습관이 장 건강에 직접 영향을 미치고, 반대로 장 건강 역시 수면 습관에 영향을 미친다는 뜻이다. 연구진은 멘델의 무작위 분석(유전 정보를 사용해 원인과 결과를 파악하는 방법)이라는 통계 기법을 사용해 불면증과 장내 미생물 군집 간의 연관성을 살펴봤다. 또 불면증과 관련된 특정 유전자를 발견하고, 그 유전자를 가진 사람들이 특정 장내 미생물을 갖고 있을 가능성이 더 높은지 여부도 분석했다. 반대로 특정 장내 미생물을 가진 사람들이 불면증을 겪을 가능성이 큰지 또는 작은지 살펴봤다. 이를 위해 연구진은 불면증 환자 38만 7000여명의 데이터, 그리고 2만 6500명의 장내 미생물군 데이터를 분석했다. 분석 결과 41종의 장내 박테리아가 적어도 부분적으로는 불면증을 유발할 가능성이 있는 것으로 나타났다. 쉬 박사는 특히 일부 미생물이 불면증과 더 깊은 연관이 있다고 밝혔다. 특히 14개 그룹의 미생물이 불면증 발생 가능성이 더 높은 것으로 나타났고, 8개 그룹은 불면증 발생 가능성이 더 낮은 것으로 나타났다. 또 불면증이 7개 그룹의 박테리아 감소와 관련이 있으며, 장내에서 12종의 박테리아 그룹이 4배 더 많을 확률과도 연관이 있었다. 특히 오도리박터(Odoribacter)라는 박테리아는 불면증 위험과 특히 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 오도리박터는 일반적으로 장 건강 증진과 관련된 장내 박테리아로 알려져 있었다. 오도리박터 수치가 높으면 장이 건강해지고 신체의 염증 수치가 낮아지는 반면, 염증성 장 질환(IBD), 비만, 2형 당뇨병 진단을 받은 사람들은 오도리박터 수치가 낮은 것으로 보고된 바 있다. 이번 연구에서 오도리박터는 불면증의 위험 감소에 기여하는 것으로 나타났다. 오도리박터가 풍부할수록 불면증에 대한 보호 효과가 있을 수 있음을 시사하는 것이라고 연구진은 설명했다. 반대로 불면증은 오도리박터의 풍부도를 증가시키는 것으로 나타났다. 연구진은 이를 ‘양방향의 인과 관계’라고 밝혔다. 언뜻 보면 상충하는 것처럼 보이는데, 연구진은 이것이 단순한 모순이 아니라 불면증과 장내 미생물 사이의 복잡하고 역동적인 상호작용을 보여주는 결과라고 설명했다. 쉬 박사는 BBC 사이언스 포커스와 인터뷰에서 이번 연구가 “불면증에 대한 이해를 바꾸고 미생물군 기반 연구 및 치료에 대한 관심을 모으는 계기가 될 것”이라고 말했다. 다만 이번 연구에도 한계점은 있었다. 일단 데이터에 포함된 인구 집단이 모두 유럽인이라는 점이 첫 번째다. 미생물 군집 구성은 민족과 지리적 배경에 따라 서로 다르게 나타나기 때문이다. 또 불면증과 장내 미생물군 사이에 강한 연관은 확인했지만 구체적인 기작은 규명하지 못했기에 추가 연구가 필요하다고 연구진은 전했다.

스마트폰이나 컴퓨터 같은 디지털 기기를 자주 사용하는 노인일수록 인지 기능 검사에서 더 나은 성적를 거두고, 치매에 걸릴 확률도 낮게 나타나는 것으로 확인됐다. 9일(현지시간) 뉴욕타임스에 따르면 최근 미국 베일러 대학교의 인지 신경과학자 마이클 스컬 박사와 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 신경심리학자 제라드 벤지 박사는 기술 사용과 인지 능력의 연관성을 연구한 결과를 발표하며 이같이 밝혔다. 해당 연구는 지난 4월 학술지 ‘네이처 인간 행동’(Nature Human Behavior)에 실렸다. 연구팀은 기존의 연구 논문 57편을 토대로 평균 나이 68세의 노인 41만여 명을 분석했다. 그 결과, 스마트폰이나 컴퓨터 같은 디지털 기기를 자주 사용하거나 인터넷을 쓰는 노인의 경우 치매와 같은 인지 장애가 발생할 확률이 그러지 않은 경우보다 약 58% 낮게 나타났다. 또 IT 기기를 쓰는 노인일수록 시간이 지남에 따라 인지 능력이 떨어지는 속도가 그렇지 않은 경우보다 26%가량 느린 것으로 드러났다. 연구팀은 연구의 약 90%에서 기술 사용이 노인의 인지 기능을 보호하는 효과가 있다는 점을 발견했다. 디지털 기기를 쓰는 노인일수록 시간이 지나도 기억력, 판단력, 언어 능력 등이 크게 퇴행하지 않았다는 것이다. 그간 디지털 기기에 지나치게 의존하면 기억력과 인지 능력이 저하되며 ‘디지털 치매’ 현상을 겪게 될 것이라는 경고가 지속적으로 제기됐다. 이에 과학자들도 노인 역시 부정적 영향을 받을 것으로 예상했지만 그와는 반대의 결과가 나온 것이다. 디지털 기기 사용이 인지 기능에 부정적 영향을 끼칠 것이라는 우려는 대부분 뇌가 아직 발달 중인 아동과 청소년을 대상으로 한 연구에서 비롯됐다. 이와 달리 노인층은 청소년보다 뇌 가소성(뇌가 변화에 적응하는 능력)이 낮았고, 디지털 기기를 접한 시기에 이미 기본적인 능력과 기술을 습득한 상태여서 디지털 기기 사용으로부터 받는 부정적 영향이 덜한 것으로 나타났다. 연구팀은 “노인들은 아날로그 세대였으나 세월에 적응하기 위해 IT 기기 사용자로 거듭나는 경우가 많다”며 “새로운 기술을 습득할수록 장기적으로 뇌 건강 유지에 도움이 된다”고 설명했다. 또 연구팀은 “일부 인지 능력이 높은 노인 중엔 챗GPT 같은 AI 프로그램을 활용해서 여행 계획을 세우는 이들도 있었다”며 “신기술을 배우는 과정이 노인들의 인지 능력을 강화하는 것으로 풀이된다”고 덧붙였다.

이차전지 배터리로 자주 쓰이는 리튬(Li)이 알츠하이머병 예방 및 치료제의 후보로 급부상할 수 있다는 해외 연구 결과가 나왔다. 브루스 얀크너 하버드 의과대학 신경학 교수 연구팀은 7년간의 연구 끝에 최근 리튬 금속 손실이 알츠하이머병 발병과 관련이 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 6일(현지시간) 국제 학술지 네이처(nature)에 실렸다. 연구진은 생쥐 실험을 통해 리튬이 부족하면 인지 기능이 약해진다는 점을 알아냈다. 건강한 쥐에게 리튬 함량을 92%까지 줄인 식단을 제공하자 뇌 속 리튬 수치가 낮아지면서 시냅스가 망가지고 기억력도 감퇴한 것이다. 이들 쥐에게 다시 리튬 오로테이트를 투여했더니 기억력이 생후 6개월의 젊은 쥐 수준으로 회복됐다. 리튬 오로테이트는 리튬과 오로트산의 화합물로, 리튬 이온이 세포로 더 잘 스며들도록 돕는다. 리튬은 뇌의 신경세포 간 소통을 원활하게 유지하는 역할을 한다. 이와 함께 세포 찌꺼기를 제거하는 면역세포인 미세아교세포의 활동도 돕는데, 리튬이 부족해지면 이 세포가 제 역할을 하지 못하게 된다. 또 리튬이 부족해지면 알츠하이머병 환자에게서 자주 발견되는 ‘아밀로이드-베타’ 플라크(조각) 형성이 빨라진다. 아밀로이드-베타 플라크는 다시 리튬을 가두어 뇌 기능을 저해하는 악순환을 초래한다. 리튬 손실은 아밀로이드-베타 플라크와 타우 단백질의 엉김도 촉진한다. 이렇게 생긴 덩어리는 신경세포 사이 소통을 방해해 알츠하이머병을 유발하게 된다. 연구진은 이번 연구를 통해 리튬 오로테이트가 쥐의 아밀로이드-베타 플라크와 타우 단백질의 엉김도 억제할 수 있다는 점을 확인했다. 미세아교세포 역시 리튬 오로테이트를 투여하자 아밀로이드-베타 플라크를 훨씬 더 효과적으로 제거했다. 리튬 농도와 인지 기능 간 연관성은 사람을 대상으로 한 비교에서도 드러났다. 연구진은 ▲건강한 사람 ▲초기 인지장애 환자 ▲중증 알츠하이머병 환자 등 노인 세 그룹의 뇌와 혈액에서 금속을 측정했다. 그 결과 초기 인지 장애 환자와 중증 알치하이머병 환자에게서 분석된 27종의 금속 중 리튬 수치만 유의미하게 적었다. 리튬이 알츠하이머병 치료제나 노화 방지 약물로서 잠재력을 지니고 있다는 연구 결과는 이전에도 있었다. 하지만 이번 연구는 리튬이 뇌세포에 수행하는 구체적인 역할, 노년기 리튬 결핍이 노화에 미치는 영향 등을 설명한 첫 사례라는 점에서 의미가 깊다. 체내 리튬 농도를 측정해 알츠하이머병 발병 전부터 위험 요인을 파악할 수 있다는 점도 이번 연구의 성과다. 리튬 오로테이트는 상대적으로 매우 저렴하다는 장점이 있어 현재보다 더 싼 치료제를 개발할 수 있을 거라는 기대감이 커지고 있다. 다만 얀크너 교수는 “리튬이 아직 인간 대상 치료제로 검증되지 않았다”면서 추가 검증 전까지는 리튬 복용을 권장하지는 않겠다고 말했다.

인류의 초기 조상인 오스트랄로피테쿠스가 고릴라처럼 남녀 간 체격 차이가 컸다는 연구 결과가 나왔다. 이때만 해도 일부 수컷이 암컷을 독점하는 구조였기 때문으로 추정할 수 있다. 오늘날 남녀 간 체격 차이가 과거보다 작아진 것은 진화를 통해 인류가 협력의 길을 걸어온 결과로 보인다. 미국 올버니대 고인류학자 아담 고든 연구팀은 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스와 아프리카누스의 골격을 분석한 결과, 이들이 현생 인류보다 훨씬 뚜렷한 성적 이형성(sexual dimorphism)을 보였다고 밝혔다. 오스트랄로피테쿠스는 약 420만년 전부터 190만년 전까지 아프리카 동부와 남부에 살았던 인류의 조상이다. 뇌 용량은 침팬지 수준이었지만, 두 발로 걷는 능력을 갖추며 도구 사용에 유리한 신체 구조를 지녔다. 1990년대 연구에 따르면 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스의 남녀 체중은 각각 약 44.6㎏과 29.3㎏으로, 남성이 여성보다 50% 이상 컸다. 이는 침팬지(37%)와 고릴라(100%)의 중간 수준으로, 수컷 간 경쟁이 매우 치열했음을 시사한다. 고든 연구팀은 300만 년 전 아프리카에서 살았던 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스와 아프리카누스의 골격을 분석해 아파렌시스는 고릴라에 가까운 수준의 성적 이형성을 보였고, 아프리카누스 역시 현생 인류보다 큰 차이를 보였다고 밝혔다. 이러한 차이는 짝짓기 경쟁이 치열하고, 협력보다는 배타적인 무리 구조를 형성했을 가능성을 암시한다. 쉽게 말해서 일부 수컷이 암컷을 독점하는 구조였을 수 있다는 것이다. 하지만 인류가 진화하면서 남녀 간 체격 차이는 점차 줄어들었다. 이는 지능의 발달과 언어적 의사소통, 협력적 사회 구조의 등장과 관련이 있다. 도구와 불의 사용, 집단 사냥 등 협업이 중요해지면서 일부일처제에 가까운 구조가 자리 잡았고, 성적 이형성은 줄어들게 됐다. 이번 연구는 인간의 협력 능력이 처음부터 존재했던 것이 아니라, 진화의 결과로 획득된 것임을 보여준다. 즉 인간의 가장 큰 장점인 언어와 협업은 오랜 시간에 걸쳐 형성된 진화의 산물이라는 것이다.

인류의 초기 조상인 오스트랄로피테쿠스가 고릴라처럼 남녀 간 체격 차이가 컸다는 연구 결과가 나왔다. 이때만 해도 일부 수컷이 암컷을 독점하는 구조였기 때문으로 추정할 수 있다. 오늘날 남녀 간 체격 차이가 과거보다 작아진 것은 진화를 통해 인류가 협력의 길을 걸어온 결과로 보인다. 미국 올버니대 고인류학자 아담 고든 연구팀은 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스와 아프리카누스의 골격을 분석한 결과, 이들이 현생 인류보다 훨씬 뚜렷한 성적 이형성(sexual dimorphism)을 보였다고 밝혔다. 오스트랄로피테쿠스는 약 420만년 전부터 190만년 전까지 아프리카 동부와 남부에 살았던 인류의 조상이다. 뇌 용량은 침팬지 수준이었지만, 두 발로 걷는 능력을 갖추며 도구 사용에 유리한 신체 구조를 지녔다. 1990년대 연구에 따르면 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스의 남녀 체중은 각각 약 44.6㎏과 29.3㎏으로, 남성이 여성보다 50% 이상 컸다. 이는 침팬지(37%)와 고릴라(100%)의 중간 수준으로, 수컷 간 경쟁이 매우 치열했음을 시사한다. 고든 연구팀은 300만 년 전 아프리카에서 살았던 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스와 아프리카누스의 골격을 분석해 아파렌시스는 고릴라에 가까운 수준의 성적 이형성을 보였고, 아프리카누스 역시 현생 인류보다 큰 차이를 보였다고 밝혔다. 이러한 차이는 짝짓기 경쟁이 치열하고, 협력보다는 배타적인 무리 구조를 형성했을 가능성을 암시한다. 쉽게 말해서 일부 수컷이 암컷을 독점하는 구조였을 수 있다는 것이다. 하지만 인류가 진화하면서 남녀 간 체격 차이는 점차 줄어들었다. 이는 지능의 발달과 언어적 의사소통, 협력적 사회 구조의 등장과 관련이 있다. 도구와 불의 사용, 집단 사냥 등 협업이 중요해지면서 일부일처제에 가까운 구조가 자리 잡았고, 성적 이형성은 줄어들게 됐다. 이번 연구는 인간의 협력 능력이 처음부터 존재했던 것이 아니라, 진화의 결과로 획득된 것임을 보여준다. 즉 인간의 가장 큰 장점인 언어와 협업은 오랜 시간에 걸쳐 형성된 진화의 산물이라는 것이다.

평범하게 여겨졌던 포도가 블루베리 못지않은 ‘슈퍼푸드’로 재평가받아야 한다는 학계 주장이 제기됐다. 포도에 함유된 1600여 가지 천연 건강 성분이 우리 몸의 유전자 활동까지 바꿔 건강상 이점을 가져온다는 분석이다. 미국 웨스턴 뉴잉글랜드대 존 페추토 교수는 지난달 23일 국제학술지 ‘농업 및 식품화학 저널’에 게재한 글을 통해 “포도가 슈퍼푸드로 인정받을 만한 충분한 근거를 갖추고 있다”고 밝혔다. 암 연구 분야 권위자인 페추토 교수는 현재 동 대학 약학·보건과학대 학장을 겸임하고 있다. 물론 ‘슈퍼푸드’는 공식적인 정의된 용어가 아니어서 명확한 기준은 없다. 대신 건강에 유익한 천연 성분이 풍부한 식품을 부르는 말로 통용된다. 지금까지는 블루베리와 아사이베리 같은 베리류가 대표적인 슈퍼푸드로 여겨져 왔지만, 정작 포도는 그 가치를 제대로 인정받지 못했다는 지적이다. 신선한 포도에는 심장·뇌·피부·장 건강에 도움이 되는 1600개 이상의 강력한 천연 성분이 함유돼 있다. 대표적으로 항산화 물질과 플라보노이드, 안토시아니딘, 카테킨, 페놀산, 레스베라트롤 같은 폴리페놀 성분들이 풍부하다. 이들 폴리페놀이 몸속에서 산화를 막고 세포 기능을 개선해 각종 건강 효과를 가져다준다. 포도 속 다양한 성분들이 복합적으로 작용해 건강상 이점도 가져온다. 하나의 성분이 아니라 여러 성분이 함께 만드는 시너지 효과가 중요하다는 설명이다. 포도가 건강에 미치는 영향을 다룬 60여편 이상의 연구 결과를 종합하면, 포도는 혈관 확장과 혈액순환 개선, 콜레스테롤 수치 관리에 효과적인 것으로 나타났다. 뇌 기능 향상에도 도움이 된다. 뇌 신진대사를 활발하게 하고 기억력이나 사고력 같은 인지 기능을 개선시킨다. 피부 건강 측면에서는 자외선으로부터 피부를 보호하고 DNA 손상을 예방하는 역할을 한다. 장 건강 개선 효과도 있다. 장내 유익균을 늘리고 세균 구성을 다양하게 만든다. 눈에도 좋은데, 망막의 황반색소 밀도를 높여 시력 보호에 도움을 준다. 주목할 점은 포도 섭취가 우리 몸의 유전자 활동을 긍정적으로 바꾼다는 것이다. 페추토 박사는 “유전자 수준에서 일어나는 이런 변화가 포도의 다양한 건강 효능을 만드는 원동력일 가능성이 높다”고 말했다.

‘신경학 분야 음유 시인’ 올리버 색스(1933~2015)는 저서 ‘뮤지코필리아’에서 뇌와 음악의 다양한 이야기를 풀어놓으면서 “음악은 인간의 본능과 같은 것”이라고 말했다. 그런데, 청력을 포함해 정상적인 오감을 갖고 있으면서도 음악에서 아무런 즐거움을 느끼지 못하는 사람들이 있다. 스페인 바르셀로나대 신경과학 연구소, 벨비트게 생물의학 연구소, 캐나다 맥길대 신경학 연구소, 뇌·음악·소리 연구소, 뇌·언어·음악 연구 센터 공동 연구팀은 다른 경험이나 자극을 즐길 수 있는 능력을 갖추고 있음에도 음악을 즐기지 못하는 사람들은 뇌의 청각 네트워크와 보상 시스템의 단절 때문이라고 9일 밝혔다. 이 연구 결과는 인지 과학 분야 국제 학술지 ‘인지과학 동향’(Trends in Cognitive Sciences) 8월 8일 자에 실렸다. 음악을 즐기지 못하는 사람들은 ‘특정 음악 무쾌감증’(specific musical anhedonia) 때문인데 그 원인이 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 음악 무쾌감증 식별을 위해 ‘바르셀로나 음악 보상 설문’(BMRQ)이라는 도구를 개발했다. 이 설문지는 음악이 주는 보상을 다섯 가지 부문으로 측정하는데, 감정을 일으키는 것, 기분을 조절하는 것, 사회적 연결을 촉진하는 것, 춤이나 움직임을 유발하는 것, 새로운 것을 추구하거나 수집하거나 경험하는 것이다. 설문 조사 결과, 음악 무쾌감증이 있는 사람은 BMRQ의 다섯 가지 측면 모두에서 점수가 낮은 것으로 나타났다. 음악 무쾌감증이 있는 사람의 뇌를 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 측정한 결과, 음악을 들을 때 뇌의 보상회로 영역 활동이 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 그렇지만, 다른 자극에는 정상적으로 반응하는 것으로 나타났다. 이들은 청각 네트워크와 보상 자극 회로의 연결이 약하거나 끊어져 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 음악 무쾌감증이 있는 사람들의 보상 회로와 청각 기능 모두 지극히 정상이지만 연결 상태가 문제라고 설명했다. 이는 다른 감각에 대해서도 마찬가지 메커니즘이라고 설명했다. 먹방을 즐기는 사람이 있는가 하면, 다른 사람이 먹는 것만 보더라도 포만감을 느끼거나 많이 먹지 못하는 사람은 음식 처리와 관련된 뇌 영역과 보상 회로의 연결에 결함이 있다는 것이다. 연구를 이끈 호셉 마르코-팔라레스 바르셀로나대 교수는 “이번 연구는 뇌신경 회로의 영향으로 사람들이 쾌락과 기쁨을 경험하는 방식이 다르다는 점을 보여주며, 이와 유사한 형태로 개인의 특정 반응에 대한 차이를 설명할 수 있다”며 “특정 자극의 무쾌감증, 중독, 섭식 장애와 같은 보상 관련 장애에 관한 새로운 치료법 개발에 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.