국내 연구자들이 혈액 검사만으로도 초기 증상이 유사한 4개 퇴행성 뇌질환을 감별해 낼 수 있는 기술을 내놔 눈길을 끈다. 한국뇌연구원, 대구경북과학기술원(DGIST), 칠곡경북대병원 공동 연구팀은 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성측삭경화증(루게릭병), 척수연수근위축증(케네디병) 등 4개 주요 퇴행성 뇌질환에서 공통 및 질환 특이적 혈장 단백질을 찾았다고 10일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘액타 뉴로패솔로지카 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 퇴행성 뇌질환들은 초기 임상 증상이 서로 유사해 정확한 감별 진단이 어렵다. 진단을 위해서는 뇌척수액을 채취하거나 양전자방출단층촬영(PET)을 해야 하는데 환자의 신체적 불편감은 물론 비용 부담도 적지 않다. 또 기존 방법들은 대부분 단일 질환 분석에 치우쳐 서로 다른 뇌질환 간 공통 병리 메커니즘과 특이적 변화를 체계적으로 비교하기 어렵다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 퇴행성 뇌질환 환자와 일반인 264명의 혈장 표본을 고성능 액체 크로마토그래피-탠덤 질량분석 기술을 적용해 다중 질환 단백체 데이터를 동시에 비교 분석했다. 그 결과, 알츠하이머병과 파킨슨병의 공통 대사 병리 지표와 운동신경원 질환 특이적 세포 외 기질 지표 등 혈액 속 핵심 단백질 표지를 발굴하는 데 성공했다. 연구팀은 발굴된 단백질 표지가 실제 진단에 의미를 갖는지 확인하기 위해 보건의료 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’와 ‘글로벌 퇴행성뇌질환 단백체 컨소시엄’(GNPC) 데이터들과 교차검증했다. 검증 결과 분석 기술과 대상군이 다름에도 불구하고 이번에 발굴된 후보 단백질 중 일부 핵심 마커가 일관된 변동 방향성과 통계적 유의성을 갖는 것으로 확인됐다. 천무경 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구는 혈액 기반의 비침습적 감별 진단 기술과 환자 맞춤형 치료 표적을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

중일전쟁 전후 일본의 여러 의과대학에서 어린이를 포함한 환자들에게 장기간 보존한 혈액이나 혈액형이 다른 피, 말·소 등 동물의 혈액을 주입하는 비윤리적인 인체 실험이 이뤄졌다는 사실이 확인됐다. 실험 과정에서는 9세 어린이를 비롯한 사망자도 발생했다. 9일 교도통신에 따르면 교토부립의대와 규슈제국대(현 규슈대), 구마모토의대(현 구마모토대) 등은 중일전쟁 전후 환자를 대상으로 채혈한 지 오래된 보존혈과 혈액형이 다른 이형혈, 말·소·염소 등의 동물 혈액인 이종혈을 주입하는 실험을 진행했다. 교도통신은 전쟁과 의학 문제를 연구하는 요시나카 다케시 교토대 의학부 임상교수와 함께 당시 의학 학술지 등에 실린 논문을 분석해 이 같은 사실을 확인했다. 실험 과정에서는 사망자도 나왔다. 구마모토의대에서는 뇌 수술을 받은 남성에게 말의 혈액을 수혈했고, 해당 남성은 이후 사망했다. 골수염을 앓던 9세 남자아이에게는 21일간 보존된 혈장을 주입했는데, 아이는 주입 직후 숨졌다. 일본 대학 연구자가 중국 난징의 한 병원을 방문해 말의 보존혈을 환자에게 주입한 사례에서도 사망자가 1명 발생했다. 교토부립의대에서는 건조한 혈액을 환자의 몸에 주입한 사례도 확인됐다. 이 같은 실험은 혈액 확보가 어려운 전장에서 부상병을 치료하기 위한 수혈 방법을 찾으려는 목적이 있었던 것으로 추정된다. 요시나카 교수는 치료법 개발이라는 목적도 있었겠지만, 장기간 보존한 혈액이나 동물 혈액을 전장에서 활용하는 방안을 염두에 둔 실험으로 보인다고 분석했다. 그러면서 당시 의료진이 “전쟁 수행에 협력하는 과정에서 비윤리적인 인체 실험에 대한 심리적·윤리적 장벽이 낮아졌던 것으로 보인다”고 지적했다. 일본군이 중일전쟁 당시 사람에게 동물의 혈액을 주입하는 실험을 반복적으로 실시했다는 기록도 확인됐다. 지난 6월 공개된 일본 육군 군의 조직 자료에는 1938년 가을 실험 대상자 23명에게 말·양·개 등의 혈액을 주입한 내용이 담겼다. 닭의 피를 주입해 적혈구가 사람 몸속에서 얼마나 오래 남아 있는지 관찰하는 실험도 진행된 것으로 전해졌다. 당시 기록에는 이들이 ‘환자’로 표기됐지만 구체적인 신원이나 실제 수혈이 필요한 상태였는지 등은 명시되지 않았다. 실험 장소 역시 기록에서 빠져 있어 중국 현지에서 민간인이나 포로 등을 대상으로 실험했을 가능성이 제기됐다.

과학기술이 발달하고 있지만 암과 치매는 여전히 정복되지 못하고 있다. 최근 기대수명이 증가하면서 치매는 현대인이 가장 두려워하는 질환이 되고 있다. 치매 걱정 없이 건강한 정신으로 오래 사는 방법은 없을까. 중국 칭화대, 미국 뉴욕대(NYU) 의대, 채플힐 노스캐롤라이나대 의대, 존스홉킨스대 공중보건대, 국립 신경질환·뇌졸중연구소(NINDS), 미네소타대, 미시시피대 의대 공동 연구팀은 48세부터 정상 혈압과 혈당을 유지하고 흡연을 하지 않는다면 치매 없는 삶이 평균 13년 더 연장된다고 9일 밝혔다. 또 보유하고 있는 위험 인자의 수와 관계없이 여성은 남성보다 치매 없이 사는 기간이 훨씬 더 긴 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학 오픈 액세스’ 8월 5일 자에 실렸다. 미국인의 경우 55세 이후 치매에 걸릴 위험이 큰 사람은 42%에 달하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 1986년부터 수십 년 동안 중년기 혈관 위험 인자와 치매를 추적 관찰한 ‘지역사회 동맥경화 위험’(ARIC) 코호트 연구 데이터를 활용했다. 연구팀은 치매가 없는 평균 56세의 남녀 1만 2409명을 대상으로 고혈압, 당뇨, 흡연이라는 3가지 위험 인자에 집중해 평가했다. 연구팀은 중년기의 심혈관 위험 인자가 인구통계학적 특성에 따라 치매 없는 생존에 어떤 영향을 미치는지 알아봤다. 분석 결과, 세 가지 위험 인자를 모두 보유한 여성은 추적 관찰 시작 때부터 평균 18.1년까지 치매가 발병하지 않았으며 남성 참가자는 16.6년으로 나타났다. 위험 인자가 전혀 없는 사람은 세 가지 위험 인자를 모두 가진 사람들과 비교했을 때 치매 없는 삶을 약 13년 더 증가했다. 즉 고혈압이 없고 정상 혈당을 유지하며 담배를 피우지 않는다면 중년 이후 여성은 약 31년, 남성은 약 29년 동안 치매 없이 살 수 있다는 것이다. 연구 시작 시점이 평균 56세이기 때문에 세 가지 위험 요인이 없는 여성이라면 87세, 남성은 85세까지는 치매 걱정이 없다고 말할 수 있다. 연구를 이끈 조셉 코레쉬 NYU 교수는 “이번 연구 결과는 뇌 건강을 10년 이상 보존하기 위한 전략으로 중년기 이후부터 위험 요인을 적극적으로 회피해야 한다는 것을 보여준다”라며 “인지 기능에 영향을 미치는 위험 인자를 갖고 있는 경우 치매 발병 시기가 앞당겨질 뿐만 아니라 전체적인 치매 없는 수명도 단축된다”고 설명했다.

치매에 걸리는 데는 여러 가지 요인이 있고 그 과정이 구체적으로 밝혀지지 않은 부분도 많다. 이 중에는 유전적 요인처럼 바꿀 수 없는 요소도 있고 대기오염처럼 사회 전반에 걸친 원인도 있지만, 상당수는 각 개인의 생활 습관에 달려 있기도 하다. 미국과 중국 연구진이 최근 신경학 오픈 액세스에 발표한 공동 연구에서 중년기에 나타나는 세 가지 요인이 치매 발병 시기를 늦추는 것으로 나타났다. 즉 치매 없이 보내는 시간이 더 길어진다는 의미다. 연구진은 평균 26년에 걸친 1만 2409명의 건강 기록을 분석한 결과 ▲정상 혈압 ▲당뇨병 없음 ▲금연이 치매 발병률 감소와 평균 13년의 수명 연장과 관련이 있음을 발견했다. 이들 요인이 가장 중요한 시기는 45세에서 65세 사이였다. 즉 중년기의 건강, 특히 혈관 건강의 중요성이 확인된 셈이다. 혈압, 당뇨병, 흡연 여부는 모두 혈관 건강에 영향을 미치는 요인들이다. 이번 분석에는 성별, 인종, 연령, 신체 활동 수준, 알츠하이머 발병 위험 유전자 보유 여부 등 여러 요인들이 함께 고려됐다. 세 가지 위험 요인을 모두 가진 사람들은 치매 발병 시기가 빠를 뿐 아니라 사망 연령 또한 더 낮을 가능성이 높았다. 다만 이번 관찰 연구만으로는 이러한 요인과 치매 발병 여부 사이에 직접적인 인과 관계가 어떻게 형성되는지 규명되진 못했다. 조셉 코레쉬 뉴욕대 역학 전문가는 “이번 연구 결과는 사람들이 10년 이상 뇌 건강을 유지하기 위한 전략으로 중년에 이러한 요인들을 적극적으로 피해야 한다는 점을 시사한다”고 말했다.

우울증과 주의력 결핍을 부추기는 ‘도파민 자판기’인 소셜미디어(SNS)에 대해 각국 정부가 강력한 규제의 칼을 빼 들고 있다. 호주가 16세 미만 SNS 금지법에 천문학적 벌금 조항을 더하는가 하면 프랑스도 15세 미만 청소년의 신규 계정 개설을 법으로 차단하는 등 청소년 정책의 최우선 의제로 다루고 있다. SNS 중독에 빠져들게 하는 추천 알고리즘으로부터 뇌 가소성이 취약한 10대를 구하기 위한 조치들이다. 이런 상황에서 청소년들의 SNS 사용에 더욱 주의가 필요하다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 이탈리아 밀라노-비코카대 사회학과, 브레시아대 경제·경영학과, 브레시아 사회연구센터 공동 연구팀은 스마트폰과 SNS 사용이 빠를수록 학교 성적이 떨어진다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 학업 성취도의 차이는 과도한 SNS 이용과 학생들의 주의력 결핍이 연관돼 있다. 이 연구 결과는 행동과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 인간 행동’ 8월 4일 자에 실렸다. 청소년들 사이에서 SNS 사용은 보편적이다 보니 10~11세에 처음 계정을 만든다. 앞선 연구들에서 SNS가 청소년의 웰빙에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인했지만 학습 결과에 미치는 명확한 영향은 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 북부 이탈리아 28개 학교 학생 5227명을 대상으로 페이스북, 인스타그램, 틱톡 등 SNS 관련 이용 습관에 대한 설문조사를 하고 국가 학업성취도 평가 과목 중 국어(이탈리아어), 영어, 수학 표준화 시험 결과를 비교 분석했다. 학업 성적은 2학년(7~8세), 5학년(10~11세), 8학년(13~14세), 10학년(15~16세) 네 시점에 걸쳐 추적했다. 연구 결과, 6학년(11~12세)에 SNS 계정을 만든 학생은 계정을 만들지 않은 학생에 비해 8학년(13~14세) 때부터 이탈리아어에서 0.22 표준편차(SD), 수학에서 0.18 SD 더 낮은 것으로 나타났다. 9학년(14~15세) 이후에 만든 학생과 비교했을 때도 10학년(15~16세) 때 이탈리아어 성적은 0.22 SD 차이를 보였고 수학 점수 격차는 0.27 SD로 더욱 벌어졌다. 연구팀에 따르면 교육 연구에서 0.2 SD 차이는 유의미한 숫자이며 이는 약 6개월 이상의 학업 성취도에 해당한다. 특히 10학년 때 시험 점수 격차는 SNS 계정을 상대적으로 늦게 개설한 학생일수록 전반적으로 작게 나타났다. 7학년(12~13세)에 SNS 계정을 연 학생은 이탈리아어, 수학에서 각각 0.17, 0.22 SD 낮았으며 8학년에 개설한 학생은 두 과목 모두에서 0.11 SD 정도만 낮았다. 연구를 이끈 마르코 기 밀라노-비코카대 교수는 “휴대전화를 더 자주 확인한다고 보고한 학생일수록 SNS 계정을 조기에 개설했을 확률이 높았으며 10학년 무렵 이탈리아어와 수학 점수가 낮은 경향을 보였다”며 “청소년들이 SNS 사용을 스스로 관리할 정도로 인지 발달하기 전까지는 사용을 억제하는 정책이 필요함을 보여준다”고 설명했다.

일반적으로 기생충은 숙주를 병들게 한다. 기본적으로 숙주에 도움이 되면 공생 관계이고 피해를 주는 경우를 기생이라고 분류하기 때문에 당연하지만, 의외로 숙주의 수명을 늘려주는 기생충도 존재한다. 그것도 조금 늘리는 정도가 아니라 몇 배 늘어나게 만든다. 하지만 이는 숙주가 아니라 기생충을 위한 생존 전략이다. 2021년 독일 요하네스 구텐베르크대학의 과학자들은 서유럽에 서식하는 개미 중 하나인 ‘템노토락스 닐란데리’(Temnothorax nylanderi)를 연구하던 중 이 개미의 장내에 기생하는 ‘촌충’과 관련된 특이한 사실을 발견했다. 기생충에 감염된 일개미 가운데 절반이 3년 이상 생존한 것이다. 일개미의 수명이 보통 1~2년 정도인 점을 생각하면 뜻밖의 결과였다. 과학자들은 기생충이 숙주를 조종해 여왕개미처럼 오래 살 수 있게 해주지만, 대신 매우 게으르게 만든다는 사실을 발견했다. 이 기생충의 종숙주는 바로 딱따구리인데, 딱따구리가 개미집을 공격할 때 쉽게 도망치지 못하고 잡아먹히게 만들기 위해서다. 오래 살게 만드는 것도 역시 최종 숙주인 딱따구리에 잡아먹힐 기회를 오래 보전하기 위한 기생충의 소름 돋는 숙주 조종 능력이다. 작은 기생충이 숙주의 행동은 물론 수명까지 조절하는 비결을 알아내기 위해 요하네스 구텐베르크대 마인츠 유기체 및 분자 진화 연구소의 수잔 포이치크 교수 연구팀은 마인츠 인근 레네베르크 숲에서 이 개미를 잡아와 자세히 분석했다. 연구팀은 감염된 일개미, 감염되지 않은 일개미, 그리고 여왕개미를 해부해서 뇌와 지방체 (fat body)를 조사했다. 지방체는 복부에 있는 조직으로, 곤충에서 신진대사와 면역 체계 등 여러 가지 중요한 역할을 담당한다. 연구팀은 RNA 시퀀싱을 사용하여 뇌와 지방체에서 어떤 유전자가 활성화되어 있는지 분석하고 기생충인 촌충의 유전체 및 전사체 데이터(유전 물질과 활성화된 유전자에 대한 데이터)를 조사했다. 조사 결과 기생충은 호르몬으로 개미의 행동을 조정하는 대신 유전자 스위치를 켜고 끄는 후생유전학(epigenetics)적 기능을 매우 정교하게 조절하는 것으로 나타났다. 예를 들어 기생충에 감염된 일개미들은 지방체에서 여왕개미와 유사한 특징을 보이는 데, 덕분에 여왕개미처럼 수명이 증가했다. 반면 기생충은 뇌에서는 여왕개미와 다른 유전자를 조절했다. 감염된 일개미는 행동, 먹이 섭취, 사회적 반응에 영향을 미칠 수 있는 신호 전달 분자인 여러 신경 펩타이드와 그 수용체의 발현이 감소했다. 이는 게으른 일개미를 만들어 종숙주인 딱따구리가 둥지를 공격할 때 쉽게 도망치지 못하게 만드는 핵심 기전이다. 작은 개미의 장 속에 기생하는 더 작은 기생충이 어떻게 개미의 행동과 수명을 원하는 대로 조절할 수 있는지는 사실 지금까지 미스터리였는데, 이번 연구는 그 이유를 밝혔다는 점에서 의의가 있다. 물론 이유를 알아냈어도 여전히 놀라운 일임에는 틀림없다.

오랫동안 저소득과 경제적 어려움을 겪은 사람은 50대에 기억력과 정보 처리 능력이 낮았다는 연구 결과가 나왔다. 70세 무렵 뇌 검사에서도 저소득 경험이 반복된 사람은 뇌 조직 감소와 관련된 지표가 좋지 않은 경향을 보였다. 일시적으로 소득이 줄었을 때보다 생활비와 공과금 부담이 여러 차례 반복됐을 때 기억력과 뇌 건강의 차이가 더 뚜렷했다. 경제난이 기억력 저하나 뇌 노화를 직접 일으켰다는 사실이 확인된 것은 아니지만, 장기간 이어지는 빈곤을 줄이는 정책이 중년 이후의 건강 격차를 줄이는 데 도움이 될 가능성이 있다는 게 전문가들 진단이다. 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 연구진은 1946년생 영국인 2759명의 장기 조사 자료를 분석했다. 특히 이들이 26세·43세·53세였을 때 조사한 가구소득과 36~53세에 밝힌 생활비·공과금 부담을 기억력 검사 결과와 비교했다. 그 결과 저소득이나 경제적 어려움을 반복해서 겪은 사람은 53세 때 단어를 기억하는 능력과 정보를 빠르게 처리하는 능력이 낮았다. 어린 시절 가정형편과 당시 인지 능력, 교육 수준 등을 고려한 뒤에도 차이는 남았다. 다만 이들의 기억력이 53세 이후 다른 사람보다 더 빠르게 떨어진 것은 아니었다. 경제난이 노년기의 기억력 감퇴를 앞당겼다기보다, 50대에 이미 능력 차이가 나타났을 가능성이 크다는 의미다. 일부 참가자가 69~71세에 받은 자기공명영상(MRI)에서도 차이가 관찰됐다. 저소득 경험이 반복된 사람은 뇌 조직이 줄어들 때 커질 수 있는 뇌 속 공간인 ‘뇌실’이 상대적으로 컸다. 그러나 경제적 어려움을 겪은 모든 사람에게서 뇌 위축이 더 빠르게 진행된 것은 아니다. 남성과 어린 시절 형편이 어려웠던 사람, 알츠하이머병 위험과 관련된 유전자를 가진 사람에게서 뇌 변화가 더 뚜렷했다. 연구진은 계속된 돈 걱정이 스트레스를 높이고 판단과 기억에 쓸 정신적 여력을 줄였을 가능성을 제시했다. 주거와 식생활, 일자리, 의료 이용 여건 등 경제난에 뒤따르는 생활환경도 영향을 미쳤을 수 있다. 이번 연구는 경제난과 기억력·뇌 건강 사이의 관련성을 확인한 관찰연구다. 연구진은 장기간 이어지는 빈곤을 줄이는 정책이 중년 이후의 건강 격차를 줄이는 데 도움이 될 가능성이 있다고 봤다. 다만 경제적 지원이 실제 인지 저하나 치매를 예방하는지는 별도의 연구가 필요하다고 밝혔다. 연구 결과는 지난 23일(현지시간) 국제학술지 ‘이노베이션 인 에이징’에 발표됐다.

국내 연구진이 차세대 인공지능(AI) 반도체 상용화의 최대 난제로 꼽혀온 ‘누설 전류’와 ‘정보 저장의 비선형성’ 문제를 동시에 해결하는 세계 최초의 핵심 소자 기술을 개발했다. 별도의 선택(Selector) 소자 없이도 스스로 전류를 제어하는 ‘자기정류(Self-Rectifying)’ 기능을 구현함으로써 고집적·초저전력 뉴로모픽(Neuromorphic) 반도체 시대를 앞당길 핵심 원천기술로 평가받고 있다. 30일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 GIST 신소재공학과 이상한 교수 연구팀은 서울대 재료공학부 장호원 교수팀, 미국 서던캘리포니아대학교(USC) 조슈아 양(Joshua Yang) 교수팀과의 국제 공동연구를 통해 메모리 기능과 자기정류 기능을 하나의 소자에 동시에 구현하는 데 성공했다. 이번 연구는 차세대 AI 반도체 분야의 권위 있는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 에 게재되며 기술적 우수성을 국제적으로 인정받았다. 뉴로모픽 반도체는 인간의 뇌 신경망을 모방해 정보를 처리하는 차세대 AI 반도체로, 초저전력과 초고속 연산이 가능해 미래 AI 산업의 핵심 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존 소자는 미세한 누설 전류를 차단하기 위해 메모리 소자와 별도로 선택 소자를 추가해야 했고, 이로 인해 회로가 복잡해지고 집적도가 떨어지는 한계를 안고 있었다. 공동연구진은 강유전체 소재인 비스무트 철 산화물(BiFeO₃)에 바륨(Ba)을 정밀하게 첨가하는 공정을 개발해 이 같은 난제를 해결했다. 바륨 첨가를 통해 산소 공공(Oxygen Vacancy)의 이동을 정교하게 제어하면서 반복적인 전기 자극에도 정보가 일정하게 저장되는 선형적 저장 특성을 확보했다. 동시에 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 자기정류 특성을 구현해 정류비(Rectification Ratio)를 기존 대비 100만 배 이상 향상시키는 데 성공했다. 이에 따라 별도의 선택 소자 없이도 누설 전류를 사실상 차단할 수 있게 됐다. 성능 검증 결과도 뛰어났다. 연구팀이 개발한 소자는 1000만 회 이상의 반복적인 쓰기·지우기 동작에서도 안정적인 성능을 유지했다. 또한 11×11 크기의 크로스바(Crossbar) 메모리 어레이, 총 121개 메모리 셀 실험에서는 텍스트와 이미지 데이터를 오차 없이 안정적으로 저장·처리하며 실제 뉴로모픽 컴퓨팅 적용 가능성을 입증했다. 이상한 GIST 교수는 “이번 연구는 뉴로모픽 반도체의 대표적인 난제였던 비선형성과 누설 전류 문제를 단일 소자에서 동시에 해결해 회로를 획기적으로 단순화한 데 의미가 있다”며 “향후 인간의 뇌를 닮은 초고효율 AI 반도체 상용화를 앞당기는 핵심 기반 기술이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

유아용품 브랜드 두리가 아이의 배변 훈련과 뇌 발달을 함께 고려한 유아용 변기 신제품 ‘사운드카드포티’를 출시했다고 밝혔다. 배변 훈련은 아이가 스스로 생활 습관을 익히는 자립 과정 중 하나다. 두리는 아이가 변기에 앉는 것을 부담스러워하지 않고 놀이처럼 즐겁게 참여할 수 있도록 사운드카드와 유아 포티를 결합한 제품을 개발했다. 두리는 앞서 ‘사운드포티’와 ‘사운드포티 라이트’ 등 사운드 유아 변기 시리즈로 누적 판매량 23만 개를 기록한 바 있다. 성인·유아 겸용 변기 커버 역시 누적 판매량 120만 개를 넘어서며 관련 시장에서 입지를 다져 왔다. 이번에 선보인 ‘사운드카드포티’는 아이가 원하는 사운드카드를 직접 선택해 변기에 꽂으면 카드에 해당하는 노래와 효과음이 재생되는 놀이형 유아 변기다. 아이가 스스로 카드를 고르고 꽂는 행동을 반복하며 자율적인 경험을 쌓을 수 있도록 설계됐다. 제품에는 ‘쉬’, ‘응가’, ‘방귀’ 등 배변 훈련 상황에 맞춘 다양한 사운드카드가 구성품으로 제공된다. 아이는 상황에 맞는 카드를 직접 선택해 노래와 효과음을 들으며 배변 과정을 친숙하게 경험할 수 있다. 두리는 배변 훈련에서 중요한 점이 아이를 억지로 변기에 앉히는 것이 아니라 스스로 흥미를 느끼고 참여하도록 유도하는 것이라고 설명했다. 사운드카드포티는 선택, 반복, 소리, 음악, 상호작용 등의 놀이 요소를 더해 배변 습관 형성뿐만 아니라 인지 자극을 돕도록 기획됐다. 두리 브랜드 강범규 대표는 “사운드카드포티는 세계 최초로 사운드카드와 유아 포티를 결합해 배변 훈련을 즐거운 놀이 경험으로 바꾼 제품”이라며 “아이가 직접 선택하고 행동하며 소리와 음악에 반응하는 과정을 통해 배변 습관 형성과 뇌 발달에 도움이 될 수 있도록 개발했다”고 말했다. 이어 “두리는 부모와 아이가 일상에서 겪는 육아의 불편함을 찾아 해결하는 혁신적인 유아용품과, 아이의 건강한 뇌 발달과 성장을 돕는 유아제품을 지속적으로 연구·개발해 나갈 것”이라고 밝혔다.

지친 하루를 보내고 귀가해서 아무 생각 없이 화면을 넘기며 새로운 자극을 탐색할 때 우리 뇌에서는 도파민 보상 회로가 강하게 작동한다. 행동심리학 관점에서 볼 때 현대 디지털 환경은 사용자를 빠져나올 수 없는 교묘한 보상 루프에 가두도록 설계돼 있다. 그렇기 때문에 플랫폼 중독에 빠지게 되는 것이다. 독일 두이스부르크-에센대 컴퓨터과학부, 에센대학병원 행동중독 연구센터, 에르빈 한 자기공명영상(MRI) 연구소 공동 연구팀은 ‘문제적 인터넷 사용자’로 분류된 사람들은 인터넷을 드물게 이용하는 사람들에 비해 스트레스 수준이 높고 기분 상태가 나쁘며 다른 활동을 방치하는 정도가 크다는 사실을 확인했다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 7월 30일 자에 실렸다. 문제적 인터넷 사용(PUI)은 게임, 도박, 포르노그래피, 소셜미디어(SNS), 온라인 쇼핑 같은 온라인 플랫폼을 과도하게 사용해 기능 손상이나 고통에 이르는 병리적 상태를 말한다. 많은 연구자가 사람들이 스트레스나 나쁜 기분을 달래기 위해 인터넷을 찾고 이것이 습관으로 굳어져 순환 고리를 이룬다는 이론을 세워 왔다. 문제적 인터넷 사용의 심각도는 다양한데 극단적인 경우에는 삶의 다른 영역에 대한 방치와 파괴로 이어질 수 있다. 이에 연구팀은 하루 단위의 스트레스와 기분, 유혹이 매일 인터넷 사용량을 예측할 수 있는지와 이 요인들이 그날의 쾌락과 안도감, 다른 활동에 대한 방치에 어떤 영향을 주는지 실험했다. 연구팀은 최근 12개월 동안 게임, 포르노그래피, SNS, 온라인 쇼핑 중 하나 이상을 이용해본 적이 있는 18~65세 성인 남녀 900명을 대상으로 조사했다. 연구팀은 실험 전 진단 면접을 실시하고 14일 동안 매일 저녁 사용 평가를 했다. 실험 참가자들은 자기 기분과 스트레스 수준, 문제적 인터넷 사용에 대한 유혹, 총 인터넷 사용 시간을 보고했고 인터넷 사용에서 얼마나 큰 쾌락을 얻었는지 그 결과 다른 활동을 방치한 일이 있는지도 기록했다. 이를 바탕으로 실험 참가자를 병적, 위험, 비문제 상태로 분류했다. 분석 결과, 문제적 인터넷 사용이 심각할수록 기분이 나쁘고 스트레스가 크며 인터넷 사용 시간이 길고 삶의 다른 영역을 더 많이 방치하는 것으로 확인됐다. 기존 이론과 마찬가지로 ‘유혹’이 인터넷 사용을 지속시키는 주된 원인이었고 쾌락과 안도감이 이를 강화하는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 실케 뮐러 박사는 “이번 연구는 유혹이라는 감각이 일상생활에서 정서 상태와 문제적 인터넷 사용을 가르는 핵심 요소라는 사실을 보여 준다”며 “실제 스트레스나 기분 그 자체보다도 온라인에 접속하고 싶다는 그 순간의 충동이 사람들이 온라인 활동에 관여할지 그리고 보상적 결과와 해로운 결과를 모두 경험할지를 결정한다”고 설명했다. 뮐러 박사는 “문제적 인터넷 사용 위험군이 왜 하필 특정한 순간에 온라인에 접속하는지를 이해하는 것은 더 나은 예방·치료 전략을 개발하는 데 필수적”이라며 “스트레스나 기분에만 초점을 맞추기보다 사람들이 유혹의 순간을 스스로 알아차리고 다루도록 돕는 편이 더 효과적일 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

구약성서에는 최초의 인간 아담과 하와가 등장한다. 이들과 함께 또 하나의 존재가 있는데 바로 하와에게 금단의 열매를 먹게 유혹해 낙원을 쫓겨나게 만드는 뱀이다. 화가들이 그린 그림이나 문학작품 속 묘사에서는 뱀은 나무나 땅 위를 기어다니는 것으로 묘사됐다. 그런데 초기 뱀은 땅 위가 아닌 두더지처럼 땅속에서 생활했을 것이라는 재미있는 연구가 나왔다. 미국 프린스턴대, LA 자연사 박물관, 독일 슈투트가르트 자연사박물관, 핀란드 헬싱키대 생명공학 연구소, 호주 오스트레일리안 국립대, 빅토리아 박물관, 브라질 상파울로대, 팜파 연방대, 아르헨티나 국립자연과학박물관, 칠레 포유류 초기 진화 연구소 공동 연구팀은 브라질에서 새로 확인된 뱀 종이 계통선(stem line)에서 분기된 가장 오래된 뱀일 가능성이 있다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 7월 23일 자에 실렸다. 뱀의 기원과 초기 진화에 대해서는 진화생물학계에서 오랜 논쟁의 대상이었다. 학계에서는 뱀이 쥐라기 중기인 약 1억 6000만 년 무렵에 출현해 백악기에 다양하게 분화했을 것이라는 점에 대해서는 의견 일치를 보이고 있다. 하지만 뱀이 처음에 살았던 서식지가 어디인지에 대해서는 여전히 논란이다. 연구팀은 브라질 남동부 후기 백악기 지층에서 새로운 뱀 종을 발견하고 ‘타메타라 미림’이라는 학명을 붙였다. 이 표본은 3차원 형태의 머리뼈와 몸통이 잘 보존돼 있으며 브라질에서는 처음으로 발견된 관절이 연결된 뱀 화석이다. 연구팀은 고해상도 마이크로 컴퓨터단층(CT) 촬영과 3차원 기하학적 형태측정학(3D GMM) 기술로 화석의 신경해부학적 세부 구조를 복원했다. 그 결과, 약 8500만 년에서 7500만 년 전 분기됐을 것으로 보이는 타메타라 미림은 두개골 형태상 굴을 파고 사는 동물이었던 것으로 확인됐다. 또 뱀의 뇌 구조는 멸종된 고대 뱀이나 현존하는 뱀들과도 상당히 달랐는데 이는 초기 뱀 진화과정에서 뇌 해부학적 형태가 매우 다양하고 광범위했음을 의미한다. 연구팀에 따르면 초기 뱀의 진화는 기존에 인식했던 것처럼 단일하고 선형적 사건으로 이뤄진 것이 아니라 훨씬 역동적이었다. 역동적 진화로 서식지 이용과 감각 생태학 측면에서 반복적 변화를 수반했으며 여러 계통이 다종다양한 생활 방식을 독립적으로 개척해 나간 생태적 역사의 산물이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 티아구스 시몽이스 프린스턴대 교수는 “기존에는 뱀의 초기 진화가 해양, 땅속, 지표면 중 어느 하나의 생태적 환경에서 단일하게 기원했다는 논쟁이 있었으나 이번 연구는 초기 뱀의 진화가 단일하고 선형적 형태로 진화한 것이 아니라는 점을 보여준다”고 설명했다.

사람들마다 뇌가 늙는 속도는 일정하지 않다. 최근 많은 연구가 가리키는 전환점은 40대 중반에서 50대 초반으로 우리가 아직 ‘한창’이라고 여기는 그 나이다. 게다가 기억력이 예전 같지 않다고 느끼는 순간 뇌에서는 이미 십수 년 전부터 변화가 진행 중이었을 가능성이 크다. 이런 상황에서 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 의대, 어바인 캘리포니아대(UC어바인) 의대, 서던캘리포니아대 의대, 세인트루이스 워싱턴대 의대, 소크 생명과학 연구소, 캘리포니아대 의대, 뉴욕 게놈 센터, 컬럼비아대 의대 공동 연구팀은 학습과 기억에 결정적인 역할을 하는 뇌 영역인 해마의 면역세포 네트워크가 중년을 기점으로 급격하고 대대적인 재편 과정을 겪는다고 밝혔다. 연구팀은 노화가 퇴행성 뇌질환에서 흔히 관찰되는 만성 신경염증으로 이어지는지를 설명할 수 있는 잠재적 메커니즘을 보여준다고 설명했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 7월 24일 자에 실렸다. 연구팀은 UC어바인 뇌은행과 미국국립보건원(NIH) 뉴로바이오뱅크에 신경학적으로 건강한 정상인이 사후에 기증한 뇌 표본을 활용했다. 연구팀은 40명의 해마 조직을 20~40, 40~60, 60~80, 80~100세 네 연령군에 따라 남녀 각각 5명씩 배치해 분석했다. 연구팀은 세포핵 하나에서 유전자 발현과 크로마틴 접근성을 동시에 측정해 후성유전체를 분석하는 방식으로 29만 5033개 핵에서 18개 세포 유형을 구분했고, 세포핵 하나에서 DNA 메틸화와 3차원 게놈 접촉을 동시에 측정해 2만 2240개의 핵과 13개 세포 유형을 구분해 냈다. 유전자 발현은 세포가 현재 무엇을 하고 있는지 알려주지만 후성유전학적 흔적은 세포가 어디에서 왔는지에 대한 정보를 갖고 있다. 두 접근법을 결합하면 유전자 발현 데이터만으로는 드러나지 않는 노화된 인간 뇌 면역세포의 정체성과 계통의 변화를 포착할 수 있다는 장점이 있다. 분석 결과, 뇌의 1차 면역세포인 미세아교세포가 대략 50세에서 75세 사이에 걸쳐 점진적으로 감소하고 그 자리를 염증 신호가 높아진 세포들이 대체하는 것으로 나타났다. 이렇게 새로 자리 잡은 염증 세포들은 말초 혈액에서 유래한 면역세포의 특성과 비슷한 성질을 보였다. 연구팀에 따르면 미세아교세포는 배아 발생 단계에서 만들어져 사람의 일생 내내 스스로 재생을 반복하며 유지된다고 여겨져 왔지만 이번 연구로 미세아교세포 수명에 대한 이런 통념에 의문이 제기됐다. 또 뇌를 보호하는 혈액-뇌장벽을 유지하는 세포들도 나이가 들면서 기능이 저하된다는 사실을 확인했다. 또 여러 종류의 뇌세포에서 노화와 함께 게놈의 3차원 구조가 광범위하게 무너지는 현상도 확인했다. 연구를 이끈 빙 렌 컬럼비아대 교수는 “이번 연구는 뇌 세포의 점진적이고 구조적 붕괴가 유전자 조절 방식과 세포 정체성의 변화 등과 밀접하게 연결돼 있다는 것을 보여준다”며 “이번 연구 결과가 인간 뇌 노화의 근본적 특징일 가능성이 크다”고 설명했다.

주말이나 퇴근 후 소파에 앉아 TV를 자주 보는 습관이 20여 년 뒤 뇌 건강과 연관될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 서던캘리포니아대 나탄 페테르 박사와 데이비드 라이클런 교수 연구팀은 최근 국제학술지 ‘알츠하이머병과 치매’에 중년기 좌식 활동과 장기적인 뇌 구조 변화의 연관성을 분석한 논문을 발표했다. 그 결과 중년기에 TV를 자주 본 사람은 기억과 판단 등에 관여하는 뇌 영역의 부피가 상대적으로 작고, 뇌 소혈관 손상을 보여주는 지표는 더 많은 것으로 나타났다. 단순히 오래 앉아 있는 것 자체가 문제로 나타나지는 않았다. 직장에서 자주 앉아서 일한 사람에게서는 같은 변화가 관찰되지 않았으며 일부 뇌 영역의 부피는 오히려 더 컸다. 연구팀은 미국의 장기 추적조사인 ‘지역사회 죽상동맥경화증 위험 연구’ 참가자 가운데 치매가 없는 성인 1712명의 자료를 분석했다. 조사 시작 당시 참가자들의 평균 나이는 53세였다. 연구팀은 1987∼1989년 참가자들에게 여가시간에 TV를 얼마나 자주 보는지와 직장에서 얼마나 자주 앉아서 일하는지를 물었다. TV 시청과 직장 내 좌식 활동 빈도는 각각 ‘전혀 또는 거의 하지 않는다’ ‘가끔’ ‘자주’ ‘매우 자주’ 등 4단계로 조사했다. 이어 약 22년이 지난 2011∼2013년 참가자들의 뇌를 자기공명영상(MRI)으로 촬영해 구조를 비교했다. 구체적인 분석 결과 TV를 ‘자주 또는 매우 자주’ 봤다고 답한 사람들은 ‘전혀 또는 거의’ 보지 않았던 사람들보다 알츠하이머병과 관련된 주요 뇌 영역의 부피가 작았다. 여기에는 기억의 형성과 저장을 담당하는 해마와 기억·공간정보 처리에 관여하는 내후각피질 등이 포함됐다. 시각 정보를 처리하는 후두엽과 계획·판단 등 고차원적인 사고를 담당하는 전두엽의 부피도 상대적으로 작았다. TV를 자주 본 사람들에게서는 백질고신호도 더 많이 관찰됐다. 백질고신호는 뇌 백질이 손상돼 MRI에서 밝게 나타나는 병변으로, 뇌 소혈관 질환과 인지기능 저하 및 치매 위험 증가와 관련된 지표로 알려져 있다. 이 같은 연관성은 신체활동량과 흡연, 음주, 체질량지수, 당뇨병 등 뇌 건강에 영향을 줄 수 있는 요인을 고려한 뒤에도 유지됐다. 반면 직장에서 자주 앉아서 일했다고 답한 사람들은 백질고신호가 상대적으로 적었다. 후두엽과 두정엽의 부피는 더 컸으며, 남성 참가자에게서는 전두엽 부피도 더 큰 것으로 분석됐다. 연구팀은 직장에서 앉아서 하는 활동에는 지속적인 사고와 의사결정, 목표 지향적 행동 등 비교적 높은 인지적 자극이 따르는 경우가 많다고 설명했다. 반면 TV 시청은 인지적 자극이 상대적으로 적은 수동적인 활동이어서 뇌에 미치는 영향이 다를 수 있다는 것이다. 연구팀은 이번 결과가 앉아 있는 시간뿐 아니라 앉아서 무엇을 하는지도 뇌 건강에 중요할 가능성을 보여준다고 강조했다. 좌식 생활을 줄이라는 권고와 함께 좌식 활동의 내용과 인지적 자극 정도도 고려할 필요가 있다는 설명이다. 이번 연구는 중년기 TV 시청 빈도와 20여 년 뒤 뇌 구조 사이의 연관성을 분석한 관찰 연구다. TV 시청이 뇌 부피 감소나 치매를 직접 일으킨다는 인과관계를 입증한 것은 아니어서 추가 연구가 필요하다.

기억력 저하는 치매의 대표 증상으로 꼽힌다. 하지만 잠을 설치거나 걸음이 느려지는 등 인지 기능과 직접 관련 없어 보이는 변화가 먼저 나타날 수 있다는 전문가들의 설명이 나왔다. 21일(현지시간) 미국 워싱턴포스트(WP)에 따르면 알츠하이머병은 기억력이나 사고력 저하가 겉으로 드러나기 15~20년 전부터 뇌에서 진행될 수 있다. 이 시기에 뇌가 위축되기 시작하고 아밀로이드 베타와 타우 같은 비정상 단백질이 쌓인다. 이러한 생물학적 변화가 정서와 감각, 수면, 신체 기능에 영향을 미치면서 우울·불안, 후각 저하, 보행 변화 등이 인지 저하보다 먼저 나타날 수 있다는 것이다. 다만 전문가들은 이런 증상이 있다고 해서 치매로 이어지는 것은 아니라고 강조했다. 수면 부족이나 우울증, 근력 저하는 여러 질환과 생활환경 때문에도 생길 수 있다. 갑자기 무기력·예민해지고 낮잠 늘었다면 첫 번째 신호는 중년 이후 새로 나타난 우울과 불안이다. 우울증은 치매 위험 요인으로 알려졌지만, 55~60세 이후 별다른 이유 없이 시작된 정서 변화는 초기 뇌 기능 변화와 관련됐을 가능성도 있다. 무기력과 짜증, 초조함도 살펴볼 필요가 있다. 인지 기능이 정상인 고령자에게도 이런 증상이 나타나지만, 치매 위험이 높거나 경도인지장애가 있는 사람에게서 더 흔하게 관찰됐다. 수면 변화도 주요 신호로 꼽힌다. 수면무호흡증과 과도한 주간 졸림, 하지불안증후군, 생체리듬 장애 등은 치매 위험 증가와 연관됐다. 밤잠이 줄고 낮잠이 과도하게 늘어나는 변화도 주의해야 한다. 수면은 뇌에 쌓인 노폐물을 제거하는 과정에 관여하는 것으로 알려졌다. 한 연구에서는 밤에 적게 자거나 낮에 많이 잔 고령자에게서 알츠하이머병의 특징인 아밀로이드 베타 축적이 더 많이 나타났다. 다만 평소 잠깐 낮잠을 자는 것까지 걱정할 필요는 없다. 밤에 충분히 자지 못하면서 낮잠 시간이 계속 늘어나는 등 이전과 다른 변화가 지속되는지가 중요하다. 냄새 못 맡고 걸음 느려져…악력도 단서 후각 저하도 알츠하이머병과 파킨슨병 같은 신경퇴행성 질환의 초기 신호로 꼽힌다. 초기 알츠하이머병 환자의 약 85%가 냄새를 구별하거나 맡는 데 어려움을 겪는다는 보고도 있다. 후각 정보는 기억과 감정에 관여하는 해마와 편도체 등으로 비교적 직접 전달된다. 감기나 코로나19, 비염 등 뚜렷한 원인이 없는데 후각이 계속 약해진다면 진료를 받아볼 필요가 있다. 걸음걸이도 달라질 수 있다. 걷는 속도가 느려지고 보폭이 짧아지거나 다리를 넓게 벌리고 걷는 변화는 단순한 노화 현상으로 여겨졌지만 최근에는 인지 기능 저하보다 먼저 나타날 수 있다는 연구가 이어지고 있다. 65세 이상 건강한 성인 1300여명을 분석한 2024년 연구에서는 보행 속도와 제자리에서 360도 도는 능력이 인지 저하가 확인되기 최대 10년 전부터 약해졌다. 악력 저하도 단서가 될 수 있다. 성인 19만여명을 분석한 연구에서는 악력이 약 5㎏ 감소할 때 치매 발생 가능성이 남성은 20%, 여성은 12% 높아지는 연관성이 나타났다. 악력이 약한 사람은 기억력과 문제 해결 검사에서도 상대적으로 낮은 점수를 보였다. 그러나 우울하거나 잠을 잘 못 자고 걷는 속도가 느려졌다는 이유만으로 치매를 단정해서는 안 된다. 전문가들은 기억력이나 판단력 저하가 함께 나타나거나 여러 변화가 지속될 경우 의료진과 상담하라고 권고했다. 최근에는 양전자방출단층촬영(PET)과 뇌척수액 검사, 혈액 검사 등을 통해 알츠하이머병 관련 생체표지자를 이전보다 이른 단계에서 확인할 수 있다. 조기에 원인을 파악하면 치료와 생활 습관 관리도 더 빨리 시작할 수 있다.

무게 1.4㎏에 불과한 장기이지만 인체 에너지의 20% 정도를 소모한다. 뇌는 우리가 쉬고 있을 때도 끊임없이 움직이기 때문에 노폐물도 많이 생산한다. 노폐물은 뇌척수액에 실려 뇌 밖으로 배출되고 이런 뇌 청소 과정은 뇌의 건강한 기능을 유지하는 데 필수적이다. 만약 뇌척수액의 생성과 배출이 원활하지 않으면 아밀로이드 베타와 같은 신경독성 단백질이 축적돼 퇴행성 뇌질환으로 이어질 가능성이 크다. 이런 상황에서 국내 연구진이 뇌 속 노폐물을 내보내는 숨겨진 통로를 발견했다. 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단은 동물 실험으로 뇌 속 노폐물을 청소하는 뇌척수액이 뇌를 감싼 뇌막을 통과해 뇌막 림프관으로 흡수·배출되는 핵심 경로를 세계 최초로 규명했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 7월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 2019년, 2024년 네이처에 발표한 연구에서 뇌척수액이 뇌 하부 뇌막 림프관 및 비인두 림프관 망을 거쳐 목 림프절로 배출되며 노화에 따라 이 경로가 퇴화한다는 사실을 밝혀냈다. 지난해에도 눈과 코 주위 얼굴 피부 아래 림프관을 통한 새로운 배출 경로와 함께 미세한 기계적 자극으로 배출을 촉진할 수 있다는 것을 확인했다. 그렇지만 뇌척수액이 어떻게 뇌를 둘러싼 뇌막 중 질긴 보호 장벽 역할을 하는 지주막을 통과해 바깥층인 경막의 뇌막 림프관에 유입되는지는 오랫동안 풀리지 않는 수수께끼였다. 지주막은 뇌와 척수를 감싸고 있는 세 겹의 뇌막 중 중간에 위치한 반투명 막으로 지주막과 연막 사이에는 뇌척수액이 존재한다. 연구팀은 림프관을 형광 표지한 특수 생쥐와 첨단 3차원 입체 영상 기술을 활용해 뇌 앞쪽 후각망울에 있는 림프관이 비강의 림프관과 뇌와 비강 사이 얇은 뼈가 있는 사골판을 사이에 두고 서로 직접 연결돼 있는 모습을 선명하게 확인했다. 또 주사전자현미경 이미징 분석과 뇌척수액에 형광 물질을 태워 흘려보내는 추적 실험을 진행했다. 이 형광 물질은 새로 발견된 미세 구멍인 지주막 소창을 빠져나온 뒤 뇌막 림프관에 흡수돼 코 안쪽을 통과하고 최종 목적지인 목 쪽 림프절까지 끊임없이 이어지며 흘러가는 광경을 포착했다. 또 연구팀은 노화된 생쥐에서는 지주막 소창이 좁아지고 주변 뇌막 림프관이 감소했을 뿐만 아니라 림프관과 후각신경이 통과하는 사골판의 통로도 좁아져 뇌척수액 배출 기능이 크게 감소한 것으로 나타났다. 연구팀은 늙은 쥐의 비강 점막에 림프관 생성을 촉진하는 유전자 ‘VEGF-C’를 투여한 결과 비강과 후각망울 주변 림프관 재생이 촉진되면서 림프관을 통한 배출 경로가 다시 넓어졌고 감소했던 뇌척수액 배출 기능이 젊은 생쥐 수준으로 회복되는 것을 관찰했다. 연구팀에 따르면 약물을 코 안에 투여하는 비침습적 방식으로 치매와 같은 퇴행성 뇌질환을 치료할 수 있다는 가능성을 보여준 것이다. 고규영 IBS 혈관연구단장은 “이번 연구는 250년 전 뇌막 림프관이 처음 발견된 뒤 오랫동안 수수께끼로 남은 뇌척수액의 지주막 통과 경로를 명료하게 밝혀낸 성과”라며 “특히 노화로 저하된 노폐물 배출 기능을 회복시키는 새로운 치료 전략도 함께 제시돼 퇴행성 뇌질환 연구에 새로운 전기를 마련할 것으로 기대된다”고 설명했다.

여러 사람이 있는 모임에서 상대방의 목소리를 잘 듣는 사람이 있기도 하고 자기가 참여하는 대화에 집중하면서도 방 건너편에서 오가는 말까지 감지해 내는 사람이 있다. 이런 능력은 단순히 뛰어난 청력 때문이 아니라 뇌 때문일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 아일랜드 더블린대 컴퓨터과학·통계학부, 신경과학 연구소, 국제 뇌 보건 연구소, 덴마크 에릭스홀름 연구 센터, 덴마크 기술대 보건기술학과, 스웨덴 린셰핑대 전기공학과 공동 연구팀은 시끄럽고 혼란한 환경에서 주의를 집중할 수 있는 것은 뇌가 정보를 동시에 처리할 수 있는 인지적 용량 때문일 수 있다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 7월 16일 자에 실렸다. 연구팀은 군중의 소음이 깔린 배경 속에서 두 사람이 동시에 말하는 소리를 듣는 참가자들의 뇌 활동을 뇌파 검사(EEG)를 사용해 측정했다. 연구팀은 참가자들이 두 화자 사이에서 주의를 전환하는 동안 뇌가 어떻게 반응하는지 추적했다. 그 결과 뇌는 첫 번째 화자로부터 완전히 주의를 해체하기 전에 새로운 화자의 말에 관여하기 시작해 두 대화가 뇌 속에 동시에 표상되는 짧은 중첩 구간이 발생한다는 사실이 확인됐다. 이 과정이 일어날 때 나타나는 고유한 신경 신호는 뇌파 검사에서도 명확히 드러났다. 약 1~2초 정도의 짧은 시간 동안 우리 뇌가 이전 대화에서 주의를 완전히 거두기 전에 새로운 대화를 따라가기 시작할 수 있다는 사실을 확인했다. 어떤 사람들이 복잡한 사교 모임에서 유용한 정보를 은밀히 파악하거나 중요한 안내 방송에 귀를 기울이고 현재 나누고 있는 대화의 흐름을 완전히 놓치지 않으면서도 다른 대화에 끼어들 가치가 있는지 판단하는 등 상황 대처 능력이 뛰어나다는 것을 보여준다. 연구팀에 따르면 우리 뇌가 서로 경쟁하는 목소리들 사이에서 어떻게 자연스럽게 주의를 전환하는지 이해함으로써 한 명의 화자에게만 집중하는 것을 넘어 더 넓은 소리 환경을 보다 자연스럽게 탐색할 수 있도록 지원하는 차세대 스마트 보청기 등 더 발전된 청각 기술을 개발하는 데 기여할 수 있다. 짧은 이중 추적 능력이 개인마다 다른 것으로 보이기 때문에 주의를 빠르게 전환하는 것이 중요한 상황에서 특정 개인들에게 잠재적 이점을 제공한다. 연구를 이끈 조반니 디 리베르토 아일랜드 더블린대 교수는 “이번 연구 결과는 우리 뇌가 일상에서 발휘하는 가장 인상적인 능력으로 꼽히는 하나의 대화에 집중하면서도 더 중요한 소리가 귀에 들어왔을 때 즉각 반응할 준비를 유지하게 해주는 메커니즘에 대한 통찰을 제공한다”며 “동시에 노년층이나 난청 환자를 포함한 일부 사람들이 식당, 직장, 가족 모임 같이 번잡한 장소에서 유독 극심한 피로감을 느끼는 이유에 대한 학술적 이해를 높일 수 있다”라고 말했다.

전 세계 남성의 정자 수와 남성호르몬 수치가 장기간 감소했다는 연구 결과가 잇따르면서 ‘남성 생식 위기’ 논쟁이 다시 불붙었다. 다만 일부 과학자는 측정 방식과 분석 대상이 일관되지 않다며 위기론을 경계했다. 영국 일간 가디언은 지난 11일(현지시간) 남성의 테스토스테론 수치가 지난 50년간 약 50% 감소했다는 연구 결과와 정자 수 급감 논쟁을 함께 소개했다. 연구를 이끈 하가이 레빈 교수는 “감소 폭이 매우 크다”며 공중보건 차원의 대응이 필요하다고 주장했다. 레빈 교수 연구팀은 앞서 전 세계 남성의 평균 정자 수가 빠르게 줄고 있다는 분석을 내놨다. 일부 연구자는 현재 추세가 이어지면 향후 수십 년 안에 정자 수가 극단적으로 낮아질 수 있다고 경고했다. 이 때문에 학계와 해외 언론에서는 ‘스퍼마게돈’, 즉 ‘정자 대란’이라는 표현까지 등장했다. 비만·당뇨가 남성호르몬 낮췄나과학자들은 남성 생식 건강 악화의 비교적 분명한 원인으로 비만과 당뇨를 꼽았다. 체지방이 늘면 테스토스테론이 여성호르몬인 에스트로겐으로 더 빠르게 전환되고, 뇌의 호르몬 신호 체계도 흐트러질 수 있다. 일부 연구에서는 체질량지수(BMI)가 1포인트 높아질 때마다 테스토스테론 수치가 약 2% 낮아지는 경향이 나타났다. 과체중은 고환 주변 온도를 높여 건강한 정자 생성에도 영향을 줄 수 있다. 당뇨 역시 낮은 테스토스테론 수치와 정자 DNA 손상, 발기 기능 저하와 연관된 것으로 알려졌다. 환경오염도 원인 후보로 거론된다. 미세플라스틱은 정액에서 검출됐고 일부 동물실험에서는 임신한 쥐가 과불화화합물(PFAS)에 노출되자 수컷 자손에게 정자 이상이 나타났다. 대기오염이 정자 DNA에 미세한 변화를 일으킬 수 있다는 연구도 나왔다. 그러나 이를 곧바로 남성 생식능력 저하의 원인으로 단정하기는 어렵다. 인체에 들어온 미세플라스틱이 실제로 어떤 영향을 미치는지 확인되지 않은 경우가 많고, 오염 통제를 충분히 하지 않은 연구도 있다는 지적이 나온다. “정자 수 급감, 과장됐을 수도”반론도 만만치 않다. 영국 맨체스터대 앨런 페이시 교수 연구팀은 비교적 일관된 측정 방식을 적용한 최근 분석에서 정자 수가 크게 줄었다는 증거를 찾지 못했다. 다만 정자의 운동성이나 전반적인 질이 나빠졌을 가능성은 있다고 봤다. 정자 분석 기술 자체가 오래됐다는 점도 한계로 꼽힌다. 현재 널리 쓰이는 정자 수와 운동성 검사는 1950년대 이후 큰 변화가 없었다. 연구마다 대상 집단과 검사법도 달라 수십 년간의 변화를 한 수치로 비교하기 어렵다는 것이다. 전문가들은 위기론에 불안해한 남성이 온라인에서 테스토스테론 젤이나 주사를 무분별하게 구입하는 상황도 우려했다. 외부에서 테스토스테론을 투여하면 몸이 자체 호르몬 생산을 줄이면서 오히려 정자 생성이 멈출 수 있다. 반면 남성 난임 진단과 치료 기술은 발전하고 있다. 미세한 통로와 장애물을 통과하게 해 건강한 정자를 고르는 미세유체 기술과 인공지능을 활용한 정자 선별 연구가 대표적이다. 실험실에서 정자와 난자를 만드는 기술도 개발 단계에 들어갔다. 과학계의 결론은 아직 하나로 모이지 않았다. 다만 전문가들은 정자 수 감소 여부를 둘러싼 논쟁과 별개로 비만·당뇨·대기오염을 줄이고, 난임 검사에서 남성도 적극적으로 진단받아야 한다는 점에는 대체로 동의했다.

tvN 예능 프로그램 ‘유 퀴즈 온 더 블럭’에 출연해 주식 투자 실패로 3억원이 넘는 손실을 입었다고 밝혀 공감을 얻은 박종석 정신과 전문의가 최근 코스피 급락으로 신규 손님이 늘었다고 밝혔다. 박 전문의는 14일 YTN 라디오 ‘조태현의 생생경제’에 출연해 “지난주 목요일부터 주식 문제로 오시는 신규 손님들이 많다”면서 “주식 중독이나 주식 손실, 주식 우울증을 이야기하시는 분들이 많이 왔다”고 말했다. 이어 “매도 사이드카가 여러 번 발동되고 코스피 7000선이 깨졌는데, 이런 변화에서는 욕망과 불안이 뇌를 마비시키는 부분이 있다”면서 “아무리 대뇌 피질로 이성을 잡고 ‘안전하게 하자’, ‘10분의 1씩만 사자’라고 이야기해도 편도체나 이성이 흔들리는 건 어쩔 수 없다”고 설명했다. ‘잡주 뇌동매매’ 3억 2000만원 손실“3배 레버리지, 주식 중독 의심해야”박 전문의는 지난해 12월 ‘유퀴즈’에 출연해 자신이 2017~2018년 사이 주식 중독에 빠졌으며, 주식 투자로 3억 2000만원을 잃었다고 고백했다. 우량주가 아닌 각종 테마주와 ‘잡주’를 ‘뇌동 매매’하다 손실을 입었고, 이를 만회하기 위해 선물과 옵션에까지 손을 댔다 참담한 실패를 맛봤다. 이후 가까스로 주식 중독의 악순환을 끊은 그는 ‘주식 우울증’에 대해 연구하고 자가진단법과 치료 가이드라인 등을 만들어 주식 중독 및 우울증을 호소하는 환자들을 치료하고 있다. 박 전문의는 특히 “누군가는 SK하이닉스로 2억 벌었다”는 말을 듣는 손실 투자자가 겪는 ‘포모(FOMO·주식 상승장에서 겪는 소외감) 현상’이 주식 우울증을 극대화한다고 지적했다. 그는 “포모 증후군을 느끼는 뇌는 ‘배측 전방 대상 피질(dACC)’인데, 남이 잘 되면 고통을 느끼는 부위”라며 “‘남이 몇억원의 수익을 봤다’는 말에 뇌가 칼에 찔리거나 불에 데이는 것과 같은 통증이 온다. 전치 4주라고 과학적으로 입증이 됐다”고 설명했다. 이어 “사람들이 소셜미디어(SNS)에 몰입하면서 타인의 강남 아파트와 부 같은 ‘편집된 인증샷’을 보고 열등감을 느낀다”고 덧붙였다. 손실을 본 종목에 지나치게 ‘물타기’를 하는 것도 주식 중독의 일종이라고 박 전문의는 진단했다. 그는 “계획에 따라 물타기를 하면 괜찮지만, ‘많이 먹겠다’며 급히 대출을 해서 물타기를 하는 욕망에 휘둘린 투자를 하는 사람들이 있다”면서 “이는 본전에 대한 집착이며, 과도한 편도체적 자극 때문”이라고 지적했다. 레버리지 상품에 과도하게 투자하는 것 또한 주식 중독의 가능성이 있다고 경고했다. 그는 “2배 레버리지까지는 괜찮다고 생각하지만, 그 이상을 투자하는 사람들은 주식 중독을 의심해봐야 한다”면서 “신용 미수나 선물 옵션 같은 파생 상품을 무리하게 투자하는 것도 주식 중독”이라고 강조했다. 박 원장은 주식 중독에서 벗어나기 위해 본업에 집중하거나 운동, 취미 등을 하는 것이 좋다고 조언했다. 그는 “‘내가 산 주식이 상한가를 찍었다’ 같은 도파민에 매몰되지 말고, 일상에서 행복을 느낄 수 있는 태도로 돌아가야 한다”면서 “주식 앱을 지우고 스마트폰을 멀리해야 한다”고 덧붙였다.

산후우울증은 흔히 산모가 겪는 질환으로 알려져 있지만 실제로는 신생아 아빠 10명 중 1명도 비슷한 증상을 경험하는 것으로 나타났다. 출산한 여성 7명 중 1명이 겪는 것으로 알려진 산후우울증은 출산 직후 급격한 호르몬 변화와 스트레스가 뇌의 신경전달물질에 영향을 끼쳐 발생한다. 우울한 기분, 수면 장애, 집중력 저하, 죄책감, 아기와의 애착 형성 어려움 등이 주요 증상으로 꼽힌다. 심각한 경우에는 자해나 아기를 해치려는 생각으로 이어지기도 한다. 9일(현지시간) 영국 데일리메일 등 외신은 아버지의 산후우울증(부성 산후우울증·Paternal Postnatal Depression) 사례를 소개하며 “남성 역시 아내의 출산 후 심각한 정신건강 문제를 겪을 수 있다”고 보도했다. 보도에 따르면 중환자의학 전문의인 크리스토퍼 초우칼라스 박사는 시험관 시술 끝에 어렵게 얻은 쌍둥이를 품에 안고도 기쁨보다 공허함을 느꼈다고 털어놨다. 아내는 출산 과정에서 대량 출혈로 생명이 위태로웠고, 이후 그는 아이들과 정서적으로 연결되지 못한 채 불안과 우울감에 시달렸다. 초우칼라스 박사는 담배를 다시 피우기 시작했고 술을 더 자주 마셨으며, 일부러 과속 운전을 하며 현실을 회피했다고 고백했다. 결국 아내와 주변의 권유로 치료를 받으면서 회복할 수 있었다. 전문가들은 이런 증상이 생각보다 흔하다고 설명한다. 연구에 따르면 출산 전후 약 10%의 아버지가 우울증이나 불안을 경험한다. 그러나 남성은 슬픔이나 눈물보다 짜증, 분노, 공격성, 음주, 위험한 행동으로 감정을 드러내는 경우가 많아 우울증으로 인식되지 않는 사례가 많은 것으로 전해졌다. 또 남성에게도 출산 후 호르몬 변화가 나타나는 것으로 알려져 있다. 일부 연구에서는 테스토스테론이 감소하고 스트레스 호르몬인 코르티솔이 증가하면서 우울증 위험이 커질 수 있다고 분석했다. 여기에 수면 부족, 육아 부담, 경제적 스트레스, 부부 관계 변화 등이 겹치면 발병 가능성이 더욱 높아진다. 특히 산모가 산후우울증을 겪고 있다면 아버지의 위험도 크게 증가한다. 올해 초 국제 의학 학술지 ‘JAMA 네트워크 오픈(JAMA Network Open)’에 발표된 스웨덴의 대규모 연구에 따르면 100만명 이상의 초보 아빠들을 분석한 결과 출산 후 1년이 도래할 무렵 아빠들의 우울증 및 스트레스 관련 장애 진단율이 임신 전과 비교해 약 30% 증가한 것으로 나타났다. 문제는 치료를 받는 남성이 많지 않다는 점이다. 전문가들은 “아버지는 가족을 먼저 챙겨야 한다는 사회적 인식 때문에 자신의 정신건강 문제를 숨기는 경우가 많다”며 증상이 있어도 상담이나 치료를 미루는 사례가 적지 않다고 지적했다. 부성 산후우울증은 아버지 개인만의 문제가 아니다. 치료받지 않은 우울증은 부모와 아이의 애착 형성을 방해하고, 아이의 정서·행동 발달에도 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과도 있다. 전문가들은 산모뿐 아니라 아버지의 정신건강도 함께 살펴야 한다고 강조한다. 특히 출산 후 3~6개월은 아버지의 산후우울증 위험이 가장 높은 시기로 알려져 있어 지속적인 우울감이나 분노, 불안, 무기력, 과도한 음주나 위험 행동 등이 이어진다면 전문적인 상담과 치료를 받는 것이 필요하다.

2019년 12월 시작된 코로나19는 2023년 세계보건기구(WHO)가 종식 선언을 하기까지 약 3년 동안 전 세계를 공포에 몰아넣었다. 21세기에 발생한 가장 중대한 사건 중 하나로 코로나19 발생 전의 삶의 방식으로 돌아가기 어려워진 것들도 많다. 많은 사람이 코로나19에 걸렸지만 그중 일부는 코로나19 진단 이후 12주가 지나서도 하나 이상의 증상이 계속되는 만성 코로나19 증후군(롱 코비드)을 앓는 사람들도 있었고 아직까지 후유증에 시달리는 이들도 있다. 롱 코비드의 원인에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았지만 롱 코비드 환자의 뇌가 파킨슨병 환자의 뇌와 비슷해진다는 충격적인 사실이 밝혀졌다. 캐나다 중독 및 정신건강 센터, 토론토대, 맥길대, 토론토 서니브룩 연구소, 밴쿠버 심리센터, 토론토 크렘빌 뇌 연구소, 토론토 스카보로대, 호주 시드니 핵과학기술 연합 공동 연구팀은 롱 코비드가 뇌의 도파민 분비 신경세포 손상과 관련이 있다는 사실을 처음 확인했다고 13일 밝혔다. 연구팀은 이를 통해 롱 코비드 환자의 대표 증상인 만성 피로로 인한 의욕 저하, 운동 둔화, 기억력 장애 등의 증상을 설명할 수 있다고 설명했다. 이 연구 결과는 의생명과학 분야 국제 학술지 ‘e생의학’(eBioMedicine) 7월 10일 자에 실렸다. 롱 코비드는 캐나다의 경우 약 200만 명, 전 세계적으로는 인구의 5%에 영향을 미치는 것으로 추정된다. 초기 코로나19 감염 후 최소 12주 이상 지속되는 광범위한 증상을 특징으로 하며 피로, 브레인 포그, 기억력 문제, 우울한 기분 등 뇌와 관련 증상들이 특히 많다. 높은 유병률에도 불구하고 뇌 병리학적 이해가 제한돼 명확한 치료법이 존재하지 않는다. 연구팀은 신경정신과적 증상을 동반한 성인 롱 코비드 환자 24명과 이들과 같은 나이대의 건강한 성인 24명을 대상으로 비교했다. 연구팀은 소포체 단아민 수송체2(VMAT2) 수치를 측정하기 위해 양전자 방출 단층 촬영(PET)을 했다. 뇌 선조체 내 VMAT2의 95%는 도파민 분비 신경세포에 존재하고 VMAT2 감소 여부는 파킨슨병 연구에 주로 쓰인다. 분석 결과, 롱 코비드 환자들은 건강한 사람에 비해 동기 부여, 운동 및 사고에 핵심적인 역할을 하는 뇌 부위인 선조체의 모든 주요 영역에서 도파민 신경 말단 밀도를 나타내는 영상 지표가 유의미하게 감소해 있는 것으로 나타났다. 이는 도파민 신경 말단 밀도가 감소한다는 뜻이다. 구체적으로 복측 선조체 지표가 낮은 것은 동기 부여 상실과 관련이 있고 배측 피각의 지표 감소는 운동 속도 둔화, 배측 미상핵의 지표 손실은 기억력 장애와 연관이 있다. 연구팀의 이전 연구에서 롱 코비드 환자들의 도파민 분비 신경세포 밀집 영역에 높은 수치의 염증이 확인된 바 있는데, 이번 연구는 그러한 염증이 실제로 동일 부위의 도파민 신경세포 밀도 감소 즉 손상으로 이어졌음을 직접적으로 증명한다. 연구를 이끈 제프리 마이어 캐나다 중독 및 정신건강 센터 박사는 “이번 연구 결과는 롱 코비드가 도파민 분비 신경세포의 손실을 동반한다는 증거를 처음으로 제시했다”며 “이런 종류의 손상은 의욕 저하 및 운동 둔화 같은 증상을 유발하는 것으로 잘 알려져 있으며 다른 신경학적 질환에서도 기억력 장애의 원인이 될 수 있는 것으로 알려져 있다”고 설명했다. 마이어 박사는 “이전 연구들은 주로 롱 코비드 기간 동안 발생하는 뇌 염증과 면역 변화에 초점을 맞추었을 뿐 도파민 분비 신경세포를 표적으로 하는 임상 시험은 거의 없었다”며 “이번 결과는 롱 코비드가 뇌의 도파민 시스템 장애를 보여줌에 따라 기존 도파민 약물을 활용하는 ‘약물 재창출’ 등 롱 코비드 환자 치료에 새로운 길을 여는 데 도움을 줄 것으로 기대한다”고 덧붙였다.