지난 수십 년간 공룡에 대한 인식이 많이 바뀌긴 했지만, 아직도 공룡이라고 하면 땅 위를 천천히 움직이는 거대한 도마뱀 같은 모습을 생각하는 경우가 많다. 그러나 공룡의 크기는 매우 다양했으며 삶의 방식도 그만큼 다양했다. 소형 수각류 중 상당수는 깃털을 지닌 온혈 동물로 매우 민첩했으며 일부는 하늘을 나는 새로 진화한 것으로 생각된다. 티라노사우루스와 함께 역대 최대 크기의 육식 공룡이었던 스피노사우루스는 물속 생활에 적응했다. 일부 공룡은 현재의 극지방에 가까운 추운 기후에서도 적응했다. 이렇게 공룡은 현생 포유류처럼 온갖 형태로 진화해 다양한 환경에 적응했다. 그러나 과학자들은 땅속 생활에 적응한 공룡은 발견하지 못했다. 두더지나 설치류처럼 천적을 피하고 먹이를 찾기 위해 땅속에 굴을 파고 생활하는 소형 포유류가 많다는 점을 생각하면 의외의 사실이다. 그런데 영국 브리스톨 대학 데이빗 버튼과 미국 노스캐롤라이나 주립 대학 린제이 자노 교수가 이끄는 연구팀은 어쩌면 그 첫 번째 사례가 될 수 있는 공룡을 발견했다. 연구팀이 조사한 공룡은 신종이 아니라 이미 잘 알려진 백악기 말기 공룡인 테스켈로사우루스(Thescelosaurus neglectus)다. 1993년 사우스 다코다에서 발견된 테스켈로사우루스의 화석은 보존 상태가 매우 완벽해 윌로(Willo)라는 이름까지 얻었다. 윌로는 골격은 물론 심장 같이 섞기 쉬운 장기까지 보존되어 과학적으로 높은 가치를 지닌 공룡 화석으로 평가받고 있다.하지만 연구팀은 심장이 아니라 두개골에 집중했다. 고해상도 CT 스캔을 통해 뇌와 신경의 흔적을 복원하자 테스켈로사우루스의 뇌 가운데 가장 두드러지게 발달된 부위가 주로 후각과 균형 감각을 유지하는 부위라는 사실이 드러났다. 이는 땅속 생활에 유리한 특징이다. 연구팀에 따르면 테스켈로사우루스의 후각 망울(olfactory bulb·후각 신호를 받는 부풀어진 공모양의 기관)의 크기는 공룡 중에서 가장 크다. 이렇게 잘 발달된 후각은 두더지처럼 땅속에서 살아가는 동물에서 흔히 볼 수 있다. 물론 이것만으로 테스켈로사우루스가 땅속에서 살았다고 단정 짓기는 어렵다. 악어도 테스켈로사우루스처럼 뛰어난 후각을 지니고 있기 때문이다. 하지만 테스켈로사우루스의 청각 범위가 매우 좁다는 것은 지하 생활을 했다는 또 다른 증거가 될 수 있다. 테스켈로사우루스의 청각 범위는 인간의 15% 수준으로 낮은 주파수만 들을 수 있다. 이 역시 땅속에 사는 동물에서 흔히 볼 수 있는 특징이다. 연구팀은 두개골과 뇌의 형태를 감안할 때 소형 초식 공룡인 테스켈로사우루스가 굴을 파고 육식 동물을 피했을 것으로 추정했다. 다만 한 가지 의문점은 남아 있다. 테스켈로사우루스는 몸길이 3.6m에 몸무게 340kg 정도 되는 공룡으로 초식 공룡 기준으로는 소형이지만, 포유류 기준으로는 대형에 속한다. 현생 포유류 가운데 이 정도 덩치에 땅속 생활을 하는 종이 없기 때문에 이 주장은 당분간 논쟁이 될 것으로 보인다. 땅속에 숨는 것은 작은 동물이 선택할 수 있는 가장 좋은 생존 방식이기 때문에 길고 긴 1억 6000만 년의 세월 동안 땅굴을 판 공룡이 있었을 가능성이 높다. 과학자들은 좀 더 확실한 증거를 찾아 연구를 계속할 것이다. 

팬덤은 특정 분야나 인물을 열정적으로 좋아하는 집단이나 현상을 말한다. 팬덤이 심해지면 다른 집단과 충돌이 발생하거나 대상에 대한 광신적 행동을 보이는 경우도 적지 않다. 스포츠 경기에서 간혹 볼 수 있는 훌리건들은 극단적인 팬덤 상태에 빠진 상태로 진단하는 경우도 적지 않다. 이런 극단적인 모습을 보이는 사람들은 일반인들과 무엇이 다를까. 칠레 산티아고 산 세바스티앙대 의대 연구팀은 광신적 팬덤에 빠지는 이들은 팬덤의 대상을 접했을 때 뇌에서 활성화되는 부위가 일반인과 다르다고 24일 밝혔다. 연구팀에 따르면 이런 특징은 스포츠 경기의 훌리건을 비롯해 정치, 종교 등 다른 분야의 광신도들에게도 똑같이 나타난다. 이 연구 결과는 오는 26~30일 미국 시카고에서 열리는 ‘북미 방사선학회 연례회의’(RSNA 2023)에 발표될 예정이다. 스포츠의 역사에서 라이벌 관계는 깊숙이 자리 잡고 있다. 이 때문에 홈팀이 경기할 때 팀의 성패에 따라 다양한 감정을 느낀다. 득점할 때는 환호하고 오심에는 분노하는 것이 대표적이다. 특히 유럽과 남미 지역에서 축구팬들에게서 극단적 팬덤이 관찰되는 경우가 많다. 연구팀은 광신적 팬덤 집단 내외부 경쟁, 공격성, 소속감과 관련된 행동 역학을 밝혀내기 위해 라이벌인 두 팀을 응원하는 신체적으로 건강한 남성 축구팬 43명(각 22명, 21명)을 선정했다. 연구팀은 우선 이들을 대상으로 축구 광팬 점수를 측정하기 위한 설문조사와 심리 평가를 했다. 그다음 이들에게 골이 터지는 순간만을 편집한 영상을 시청하도록 하면서 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 뇌 활동을 측정했다. 측정 결과, 자신이 응원하는 팀이 성공하거나 실패할 때 뇌 활동은 극단적으로 변하는 것으로 나타났다. 이는 일반인들의 뇌 활동과 차이를 보이는 것으로 해석됐다. 팀이 골을 넣거나 경기에 이기면 뇌의 보상 시스템이 극단적으로 활성화되고 골을 못 넣거나 패배하면 정신화 네트워크가 활성화돼 극단적으로 침울해지게 되는 것으로 나타났다. 이런 상태가 되면 변연계와 전두엽 피질을 연결하는 뇌 허브가 억제돼 인지 조절 능력이 약해지면서 파괴적이거나 폭력적 행동이 쉽게 나타난다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 프란시스코 자모라노 멘디타 교수(영상의학과)는 “사람들은 집단에 소속돼 있기를 갈망하는 경향이 있는데 이런 사회적 유대는 신념과 가치, 관심사를 공유할 때 강해진다”라면서 “문제는 이것들이 불합리한 신념과 결합되면 극단적인 행동을 초래할 수 있다는 것”이라고 지적했다. 멘디타 교수는 “이번 연구에서 볼 수 있듯이 일부 스포츠 팬들 사이에서 발견되는 광신적 팬덤은 지나친 감정의 소비, 공격적 행동, 이성의 장애를 가져온다”라고 지적했다. 그는 이런 행동은 스포츠뿐만 아니라 정치적 입장, 선거 충성도, 지역성, 민족성, 종교 등에서 다양하게 나타난다고 설명했다.

노출의 계절 여름과 달리 날씨가 쌀쌀해지면 두꺼운 옷 속으로 몸매를 감출 수 있게 된다. 이 때문에 겨우내 살이 붙어 봄이 되면 스스로 놀라는 경우가 적지 않다. 과거 두툼한 뱃살은 ‘부’를 상징하는 것이었지만 이제는 각종 질병의 상징이 됐다. 뱃살은 각종 대사질환뿐만 아니라 알츠하이머 같은 퇴행성 뇌 질환의 원인이라는 연구 결과도 나왔다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대 연구팀은 중년의 복부 내장지방은 알츠하이머 발병과 밀접한 관련이 있다는 사실을 확인했다고 23일 밝혔다. 복부지방 정도를 통해 최대 15년 뒤 기억 손실 같은 알츠하이머 초기 증상을 예측할 수 있다고 연구팀은 밝히기도 했다. 이번 연구 결과는 다음 주 시카고에서 열리는 북미방사선학회 연례회의(RSNA 2023)에서 발표된다. 미국 알츠하이머 협회에 따르면 현재 알츠하이머병을 앓고 있는 미국인은 600만명이 훌쩍 넘는다. 2050년이 되면 이 숫자는 1300만명으로 급증할 것이라는 예측도 나왔다. 여성은 5명 중 1명, 남성은 10명 중 1명꼴로 알츠하이머병을 앓을 수 있다는 것이다. 연구팀은 알츠하이머 발병에 영향을 미치는 요인들을 찾기 위해 40~60세 성인 남녀 54명을 대상으로 정밀 검사를 했다. 연구팀은 실험대상자들의 체질량 지수(BMI)와 포도당 및 인슐린 측정, 내당능 검사, 피하지방 및 내장지방 양, 양전자 방출 단층촬영(PET) 검사를 통한 뇌의 아밀로이드 베타 단백질 및 타우 단백질 응집 정도를 측정했다. 내장지방은 내장 주변에 쌓이는 지방으로 복부지방이라고도 부른다. 내장지방은 피부 아래에 축적되는 피하지방과 달리 지방 축적 양이 많아 대사증후군, 고지혈증, 인슐린 저항성 등 심혈관질환과 당뇨의 위험을 높이는 것으로 알려졌다. 조사 결과, 내장지방이 많을수록 알츠하이머 원인으로 지목된 아밀로이드 베타 단백질과 타우 단백질의 응집도 증가한다는 사실을 확인했다. 내장지방이 많을수록 뇌에 염증이 쉽게 발생하기 때문에 악성 단백질이 쉽게 응집되는 것이라고 연구팀은 설명했다. 이런 상관관계는 여성보다 남성에게 더 강하게 나타났다. 또 내장지방은 알츠하이머 초기 기억 장애 증상이 나타나기 최대 15년 전부터 뇌에 영향을 미친다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 사이러스 라지 교수(신경학·영상의학)는 “이번 연구는 알츠하이머 위험을 증가시키는 뇌의 변화가 어디에서 기인하는지를 보여준다”라면서 “중년 이후 내장지방 관리가 알츠하이머 발병을 억제하는 데 필수적이라는 사실을 보여준다”라고 강조했다.

2016년 봄, 구글 딥마인드의 바둑 인공지능(AI) 알파고가 이세돌 9단에게 완승을 했을 때도 AI의 발전이 지금처럼 빠를 것이라고 예상한 사람은 많지 않았다. 미국 스탠퍼드대 ‘AI 100’ 연구팀은 몇 년 전 ‘인공지능과 2030년의 삶’이라는 보고서를 통해 SF 작가들이 예측한 우주탐사 로봇, 범죄 예방 프로그램 등이 2030년부터는 가능해질 것이라는 예측을 내놨다. 현재 과학기술자들은 스탠퍼드대 연구팀이 예측했던 시기가 더 빨라질 것으로 전망한다. 미 보스턴대 의대, 매사추세츠 종합병원 공동 연구팀은 일반적인 흉부 엑스선 사진을 활용해 폐암 위험이 큰 비흡연자를 구분해 낼 수 있는 AI 도구를 개발했다. 이 연구 결과는 오는 26~30일 미 시카고에서 열리는 ‘북미 방사선학회 연례회의’(RSNA 2023)에서 발표될 예정이다. 흡연 인구는 줄고 있지만 비흡연 폐암 환자는 늘고 있다. 실제로 국내 여성 폐암 환자의 90% 이상이 비흡연자라는 보고도 있다. 연구팀은 비흡연자 4만 643명의 흉부 엑스선 사진 14만 7497장으로 AI를 학습시켜 폐암 발병 위험을 예측할 수 있는 ‘CXR-폐-위험’ AI를 개발했다. 그다음 2013~2014년 비흡연자 1만 7407명의 흉부 엑스선 사진을 평가시켰다. 그 결과 인공지능은 28%를 고위험군으로 평가했으며 이 중 2.9%는 실제 폐암 진단을 받은 것으로 확인됐다. 미 국립종합암네트워크 지침에 따라 고위험군으로 평가받은 환자는 1.3%에 불과해 AI의 진단 정확도가 높은 것으로 나타났다. 그런가 하면 미 켄터키 루이빌대, 루이빌 아동 자폐 연구센터 공동 연구팀은 ‘뇌 확산 텐서 자기공명영상’(DT-MRI)을 분석해 자폐 징후가 보이는 24~48개월 아동을 정확히 예측할 수 있는 AI 시스템을 개발했다. 이 연구 결과도 RSNA 2023에서 발표될 예정이다. 연구팀은 자폐증이 있는 아동 126명과 정상 아동 100명의 DT-MRI를 무작위로 골라 새로 개발한 AI에게 자폐증 여부를 진단하도록 한 결과 98.5%의 정확도로 자폐증 아동을 찾아냈다. 3세가 넘어서 자폐 스펙트럼 징후가 나타나는 경우가 많고 8세까지도 정식 자폐 진단을 받지 못해 치료 시기를 놓치는 경우가 많다. 이번에 개발된 AI는 2세 아동에 대해서도 자폐 여부를 진단할 수 있어 뇌 가소성을 이용한 조기 치료 개입이 가능하게 해 줄 것으로 기대된다. 한편 덴마크 코펜하겐대, 캐나다 빅토리아대 물리천문학과 공동 연구팀은 AI의 도움을 받아 대양 158개 지점에서 측정한 10억개가 넘는 파도 빅데이터를 분석해 ‘이상파랑’(Rogue wave) 발생을 예측할 수 있는 수학적 모델을 만드는 데 성공했다. 이 연구 결과는 미 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 11월 21일자에 실렸다. 이상파랑은 대형 선박도 침몰시킬 정도로 파괴력이 엄청난 파도로, 여러 자연현상이 맞물린 조건에서 바다 한가운데서 갑자기 발생하기 때문에 예측이 쉽지 않다. 이 때문에 과학이 발전하지 않았던 시기에는 바다 괴물이 일으키는 현상으로 생각하기도 했다. 연구팀은 다양한 AI 기법으로 10억개 이상의 파도 빅데이터를 분석해 이상파랑 현상을 설명하고 예측할 수 있는 수학 방정식을 만들었다. 연구팀은 AI와 함께 만든 방정식으로 이상파랑 현상이 두 파동 시스템이 교차하면서 짧은 시간 동안 강화되는 선형 중첩 현상으로 나타난다는 사실을 확인했다. 또 이 방정식으로 이상파랑이 특정 장소와 시간대에 발생할 가능성을 어느 정도 예측할 수 있게 됨에 따라 대양을 운항하는 선박에 도움이 될 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

과학기술의 발달로 기대수명이 점점 늘고 있는 현재 사람들을 가장 위협하는 질환은 다름 아닌 ‘존엄한 노년’을 방해하는 퇴행성 뇌신경질환이다. 가장 위협적인 질환은 알츠하이머 치매다. 치매의 50~70% 원인을 차지하는 알츠하이머는 정확한 발병 원인을 밝혀내지 못하고 있어 치료나 예방도 어렵다. 이런 가운데 국내 연구진이 알츠하이머 치매를 가속하는 단백질을 발견했다. 카이스트 화학과, 의과학 대학원, 한국기초과학지원연구원 바이오 융합연구부, 한국생명공학연구원 희귀 난치질환 연구센터 공동 연구팀은 알츠하이머 유발인자의 독성을 촉진하는 세포 내 단백질을 새로 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 11월 20일자에 실렸다. 알츠하이머 환자들의 뇌에서 가장 특징적으로 나타나는 현상은 아밀로이드 베타나 타우 단백질의 응집이다. 이들 응집체가 뇌세포 사멸을 가져온다고 알려져 있지만, 직접적인 상호 관계는 여전히 베일에 가려져 있다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 응집을 표적으로 삼는 치료제가 개발되고 있지만 기대만큼 효과는 거두지 못하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험을 통해 알츠하이머에서 과발현되며 원인 미상의 신경세포 사멸을 유발하는 ‘아밀로이드 전구체 C 말단 절단체’라는 단백질이 아밀로이드 베타 단백질의 응집을 촉진한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체 자체는 물론 이들이 아밀로이드 베타 단백질과 결합한 복합체가 알츠하이머 증상을 심화시키는 것으로 해석한다. 특히 생쥐의 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질 응집체가 신경세포 사멸을 유도하고 뉴런 손상, 염증 반응을 일으키는 것이 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체에 의해 더 증가하는 현상을 관찰했다. 연구를 이끈 임미희 카이스트 화학과 교수는 “이번 연구는 알츠하이머에서 기존에 알려지지 않은 생체 내 아밀로이드 베타 단백질 응집과 독성 촉진제를 발굴했다는 점에서 의미가 크다”라며 “알츠하이머 진단과 치료에 새로운 표적으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

과학기술의 발달과 공중 보건의 질이 향상되면서 기대 수명이 급격히 증가하고 과학적으로는 120세 시대도 열릴 수 있다는 예측까지 나오고 있다. 문제는 건강 수명은 함께 늘어나고 있지는 못하다는 점이다. 즉 오래 살게는 됐지만 무병장수가 아닌 유병장수가 될 가능성이 크다는 말이다. 노년층이 가장 두려워하는 질환은 암보다 존엄한 노년을 파괴하는 퇴행성 신경질환, 특히 알츠하이머 치매다. 알츠하이머 치매를 유발하는 주요 원인은 아밀로이드 베타 단백질이나 타우 단백질로 지목됐다. 그런데 이런 독성 단백질의 응축 없이도 인지 장애가 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 의대, 보스턴 종합병원 신경과 공동 연구팀은 뇌에 아밀로이드 베타 단백질이 엉겨 붙지 않은 사람도 인지 기능 저하가 나타난다고 19일 밝혔다. 아밀로이드 베타 단백질이나 타우 단백질이 없어도 기억과 판단에 관여하는 뇌의 해마 부위가 축소되면서 심각한 인지 저하가 나타난다고 밝혀낸 것이다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 11월 15일자에 실렸다. 흔히 알츠하이머를 치매와 동의어로 알고 있다. 알츠하이머는 치매 발병의 여러 원인 중 주요 원인이다. 치매는 혈관성, 알코올성 치매 등 다양한 원인으로 발생한다. 또 치매 발병의 50~70%를 차지하는 알츠하이머도 발생 원인이 다양하다. 연구팀은 평균 연령 72세, 사고력이나 기억력에 문제가 없는 남녀 128명을 7년 이상 추적 관찰했다. 실험 참가자들은 연구 기간에 정기적으로 뇌에 아밀로이드 베타, 타우 단백질의 응집 여부와 응집 양, 해마의 부피를 측정하고 인지 능력 평가를 받았다. 그 결과, 독성 단백질의 응집이 관찰되지 않았지만, 해마가 위축된 사람들은 인지 능력이 급격하게 떨어져 알츠하이머 치매 환자와 비슷한 상태가 되는 것으로 관찰됐다. 이처럼 독성 단백질과 무관하게 해마 위축만으로도 인지 기능이 저하되는 사람이 10% 이상으로 나타났다. 최근 뇌에 아밀로이드 베타 단백질 응집체를 표적으로 하는 알츠하이머 치료 신약이 나오기는 했지만, 이 신약이 모든 알츠하이머를 막을 수 있지는 않다는 것을 이번 연구 결과가 보여준다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀에 따르면 치매는 여러 원인이 복합적으로 작용하는 복잡한 질환이라고 설명했다. 연구를 이끈 버나드 한시우 하버드대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 노화로 인해 나타나는 인지기능 저하가 알츠하이머나 치매, 다른 퇴행성 신경질환 때문인지 확인하는 것이 필요하다는 점을 보여준다”라면서 “독성 단백질 응집과 함께 해마 부피 변화를 추적하면 인지기능 장애를 사전에 예측할 수 있을 것”이라고 말했다.

최근 50년 동안 전 세계 남성의 정자 수가 절반으로 감소했으며, 이렇게 된 데는 음식에 남아 있는 살충제가 큰 영향을 미쳤다는 연구 결과가 나왔다. 15일(현지시간) CNN에 따르면 미국 버지니아주 조지 메이슨대학 공중보건대 학장 멜리사 페리 교수 연구팀은 미 환경보건저널(Environmental Health Perspectives)에 이런 내용을 담은 연구 보고서를 발표했다. 연구팀은 “지난 50년간 남성의 정자 수가 50% 정도 감소한 이유는 여러 요인이 있을 수 있지만 우리가 먹는 음식에 남아 있는 유기인산염과 N-메틸 카르바메이트 등 두 가지 살충제가 강력히 연관된 것으로 보인다”고 밝혔다. 유기인산염은 전 세계적으로 널리 쓰이는 화합물 중 하나로 신경가스, 제초제, 살충제의 주요 성분이며 플라스틱과 솔벤트 제조 때도 사용된다. 밭작물과 과일, 채소용 살충제를 만드는 데 쓰는 N-메틸 카르바메이트도 뇌와 신경계를 망가뜨려 곤충을 죽인다. 연구팀은 전 세계 21개국 남성 1774명을 대상으로 유기인산염과 N-메틸 카르바메이트가 남성의 생식 능력에 끼치는 영향을 조사했다. 그 결과 농업 종사자 등 유기인산염과 N-메틸 카바메이트 성분의 살충제에 더 많이 노출된 남성은 적게 노출된 남성보다 정자 농도가 현저히 낮은 것으로 나타났다. 이번 연구 결과에 대해 유타대학교 의대 외과(비뇨기과) 알렉산데 파스투차크 교수는 “이러한 살충제들이 가임 능력, 특히 남성들의 생식 능력에 부정적 영향을 미칠 수 있다”며 “(보고서에서) 사실이라고 말할 수 있는 증거가 충분하다”고 설명했다. 연구팀은 “사람들이 자주 먹는 12가지 식품에서 무려 210가지 살충제가 검출되는 등 소비자들이 광범위하게 살충제에 노출돼 있다”며 “남성이 아이를 갖고 싶다면 살충제 노출을 줄이기 위해 노력해야 한다”고 권고했다. 페리 교수는 “되도록 유기농 식품을 선택하고, 그럴 수 없다면 농산물 껍질을 벗기고 최대한 물로 깨끗이 씻어 먹으라”고 당부했다. 한편, 휴대전화를 자주 쓰는 행동도 정자 수에 영향을 끼친다고 CNN은 전했다. 스위스 제네바대와 스위스 열대·공중보건 연구소가 2005년부터 2018년까지 자국의 18~22세 남성 2886명을 조사한 연구 결과 하루에 20회 이상 휴대전화를 사용한 고사용 실험군은 저사용 실험군보다 정자 수치에 문제가 발생할 확률이 21% 높은 것으로 나타났다. ‘정기적으로 휴대전화를 사용한다’고 답한 실험군의 경우에도 세계보건기구(WHO) 기준치보다 낮은 정자 농도를 나타낼 가능성이 30% 높았다. 연구진은 “하체 주변에 휴대전화를 두지 않으면 정자에 미치는 영향이 줄어든다”라고 설명했다.

흔히 ‘스트레스는 만병의 근원’이라고 한다. ‘스트레스받는다’라는 말을 입에 달고 사는 사람이 있는가 하면 ‘스트레스받아 죽겠다’라는 말을 쉽게 하는 이들도 많다. 그런데 실제로 아동, 청소년기 스트레스는 낙상이나 뇌진탕 같은 머리 외상보다 더 심각한 영향을 미친다는 충격적인 연구 결과가 나왔다. 미국 오하이오주립대 연구팀은 낙상, 외력으로 인한 충격 등으로 발생하는 외상성 뇌 손상보다 어린 시절 스트레스가 뇌에 악영향을 미치고 심할 경우 유전자에도 영향을 준다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 11~15일 미국 워싱턴DC에서 열린 미국 신경과학회 연례 콘퍼런스인 ‘신경과학 2023’에서 발표됐다. 낙상 같은 외부 충격으로 인한 머리 부상은 어린이들에게 흔히 발생하는데 심할 경우 성인이 돼서 기분 장애나 사회적 어려움과 연결될 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 그런데 심리적 충격이나 작은 스트레스라도 지속 기간이 길어질 때, 어떤 결과로 이어지는지는 명확히 밝혀진 바 없다. 연구팀은 갓 태어난 생쥐들을 세 집단으로 나눠 한 집단은 14일 동안 매일 어미와 일시적으로 분리해 극심한 스트레스 상황을 유발한 뒤 뇌진탕과 비슷한 정도의 부상을 가했다. 다른 집단은 머리만 다치게 하고, 또 다른 집단은 스트레스만 줬다. 연구팀은 이렇게 스트레스 단독 처리, 단독 머리 부상, 머리 부상에 스트레스까지 가한 집단으로 처리한 다음 성장한 뒤 스트레스나 머리를 다치지 않은 생쥐들과 비교했다. 그 결과, 외상성 뇌 손상을 입거나 스트레스를 받은 생쥐들은 그렇지 않은 생쥐들보다 성인이 돼서 이상 행동을 더 많이 보이는 것이 관찰됐다. 특히 외상성 뇌손상만 입은 생쥐보다 스트레스만 받은 생쥐들의 행동이 더 이상한 것으로 나타났다. 또 연구팀은 단일 핵 RNA 시퀀싱 기술을 통해 이들 생쥐가 성장했을 때 뇌를 분석했다. 그 결과 스트레스만 받거나 스트레스와 외상성 뇌 손상을 함께 입은 생쥐들의 해마 영역 유전자 변형이 심각한 것으로 나타났다. 어린 시절 스트레스가 기억과 판단 등에 관여하는 해마 부위의 변형을 가져온 것이라고 연구팀은 설명했다. 스트레스에 노출된 생쥐들은 성체가 된 뒤 포식자의 눈에 쉽게 띄는 장소에 자신을 노출하는 모습이 자주 관찰됐다. 자신을 위험에 노출하는 경향이 강해진다는 것이다. 연구를 이끈 캐서린 렌츠 교수(행동 신경학)는 “생애 초기 스트레스는 성인이 돼 각종 신경정신질환이나 약물 남용의 우려를 높인다는 경고는 계속 나왔다”라면서 “동물 실험으로 얻어진 결과이지만 이번 연구는 외상성 뇌손상보다 스트레스가 아동에게 더 심각한 영향을 미친다는 것을 보여준다”라고 말했다. 렌츠 교수는 “유아기 스트레스의 영향은 사회적 지원 등을 통해 완충할 수 있다”라면서 “초기 스트레스 요인을 다루지 못하면 개인적으로 뿐만 아니라 사회적으로도 엄청난 비용이 들 수 있다”라고 덧붙였다.

라디오 방송이나 스트리밍 음악을 들을 때 스테레오가 아닌 경우는 상상할 수 없습니다. 스테레오 방식은 소리를 재생하는 채널이 둘 이상으로, 각 채널에서 다른 소리가 나기 때문에 공간감과 입체감, 방향감을 느낄 수 있습니다. 반면 모노 타입은 양쪽 채널에서 같은 소리가 납니다. 스테레오 음은 실제 사람의 청각 원리를 적용한 것입니다. 그런데 귀뿐만 아니라 코도 스테레오 방식으로 냄새를 맡는다는 재미있는 연구 결과가 나왔습니다. 미국 펜실베이니아대 의대, 배로신경학연구소, 오하이오주립대 공동 연구팀은 코도 각각의 콧구멍에서 입력된 냄새 정보가 두 가지 다른 신경 활동으로 이어진다고 15일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11월 3일자에 실렸습니다. 뇌에서 냄새에 관한 정보를 수신하고 처리하는 영역은 우뇌와 좌뇌에 있는 일차 후각 피질인 ‘조롱박 피질’(piriform cortex)이라는 부위입니다. 그렇지만 양쪽의 조롱박 피질이 각각 냄새에 반응한 다음 정보를 통합하는지, 동시에 냄새에 반응하는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 연구팀은 이런 궁금증을 해결하기 위해 뇌수술을 받을 예정인 뇌전증 환자를 대상으로 실험했습니다. 연구팀은 실험 대상자인 뇌전증 환자들에게 1㎝ 길이의 작은 튜브를 통해 한쪽 또는 양쪽 콧구멍에 향기를 전달했습니다. 또 발작 부위를 확인하기 위해 뇌에 삽입한 전극을 이용해 조롱박 피질의 활동을 측정했습니다. 연구 결과 한쪽 콧구멍에 냄새가 전달됐을 때 콧구멍과 가장 가까운 쪽의 뇌가 먼저 반응하고 뒤이어 반대쪽 후각 피질이 반응하는 것으로 나타났습니다. 이는 뇌가 냄새도 소리처럼 서로 다른 도착 시간을 활용한다는 것을 보여 준다고 설명했습니다. 또 연구팀은 양쪽 콧구멍에 향기를 동시에 제공한 뒤 뇌의 반응을 관찰했더니 한쪽 콧구멍으로만 향기가 전달됐을 때보다 냄새를 훨씬 빨리 인식하는 것으로 확인됐습니다. 물론 실제로는 향기가 한쪽 콧구멍에만 닿는 경우는 거의 없습니다. 그렇지만 한 콧구멍에 다른 콧구멍보다 약간 빨리 들어갈 가능성은 큽니다. 코감기에 걸려 한쪽 코가 꽉 막혔을 때 냄새를 인식하는 게 평소와 다르다는 것을 떠올려 보면 이해가 쉬울 것입니다. 뇌는 양쪽 귀로 들어오는 소리의 미세한 시차를 비교해 소리의 방향을 찾아내는 데 도움을 줍니다. 그렇지만 코는 그런 기능을 제공하지는 못하는 것 같다고 연구팀은 밝혔습니다. 사람들에게 오른쪽이나 왼쪽 콧구멍으로 향기를 전달한 뒤 실험 대상자들에게 어느 콧구멍에서 냄새를 인식했는지 물었을 때 대부분 틀렸다고 합니다. 코의 스테레오 시스템은 냄새의 방향을 정확히 식별할 수는 없지만 ‘냄새를 풍기는 물체’에 대한 정확한 증거를 수집하는 데 도움을 준다고 연구팀은 설명했습니다. 연구를 이끈 제이 고트프리드 펜실베이니아대 의대 교수는 “이번 연구는 사람의 후각 피질에서 직접 전기 신호를 볼 수 있었다는 것과 동물을 대상으로 연구한 결과와 일치한다는 점에 의미가 크다”고 말했습니다.

만성 스트레스·기분장애 등 원인대뇌 피질 비정상적으로 얇아져전두엽·감정 영역 연결성 떨어져뇌 덜 성장해 내외부 자극에 취약인지 능력·주의력 저하까지 발생 ‘뇌’는 무게 약 1.4㎏, 신경세포 약 1000억개, 이들을 연결해 주는 시냅스 약 100조개가 모여 있는 신체 기관으로 ‘작은 우주’라고 불린다. 우주, 심해와 함께 뇌는 과학계 마지막 탐구 영역으로 남아 있다. 실제로 이들 세 영역에 관한 관심은 고대부터 지금까지 이어지고 있다. 최근에는 뇌의 비밀을 풀기 위해 의학과 생물학뿐만 아니라 수학, 물리학, 화학 등 다양한 영역이 협력하고 있어 수수께끼로 남아 있던 부분이 하나둘씩 풀리고 있다. 11~15일 미국 워싱턴DC에서 열린 미국 신경과학회 주관 ‘신경과학 2023 콘퍼런스’에서는 뇌와 관련한 새로운 연구 결과들이 쏟아져 나왔다. 뇌과학에 따르면 청소년기는 사회적, 생물학적, 정서적 변화에 더불어 뇌가 폭발적으로 발달하는 시기다. 특히 아동기를 거쳐 청소년기에는 뇌 시냅스 연결의 15% 이상이 형성되는 것으로 알려져 있다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 코로나19 팬데믹 이전부터 청소년 정신 건강이 악화되는 경향을 보이기 시작했는데 팬데믹으로 인해 어린이와 청소년에게는 새로운 스트레스 요인이 추가됐다는 조사 결과를 내놓기도 했다. 이에 과학자들은 첨단 뇌 영상 기술을 통해 만성 스트레스, 기분 장애 같은 요인이 청소년의 뇌에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 미국 시애틀 워싱턴대 연구팀은 기능성 자기공명영상(fMRI)을 이용해 코로나19 팬데믹 전후 청소년의 뇌 구조와 기능을 분석했다. 그 결과 팬데믹 이후 청소년들의 뇌는 이전에 비해 대뇌피질 표면이 양쪽 뇌 반구 모두에서 비정상적으로 얇아진 것으로 확인됐다. 이렇게 피질이 얇아지는 현상은 남자 청소년보다 여자 청소년에게 더 두드러지게 나타났다. 연구를 주도한 퍼트리샤 쿨 교수(언어 신경학)는 “보통 대뇌피질의 두께는 노화로 점차 얇아지지만 젊은 시기에 대뇌피질이 얇아지는 증상은 만성 스트레스나 외상이 원인인 경우가 많다”고 말했다. 쿨 교수는 “이번 연구 결과로 코로나19 팬데믹이 청소년들에게 상당한 스트레스를 준 것으로 추정할 수 있다”고 덧붙였다. 하버드대 의대 계산신경과학 연구실, 보스턴 아동병원 소아청소년과 공동 연구팀도 fMRI를 이용해 비슷한 연구를 했다. 분석 결과 팬데믹 이후 청소년의 뇌에서 전두엽과 감정 처리를 지원하는 뇌 영역 간 연결이 약해지고 형태학적으로도 비정상적인 경우가 많은 것으로 확인됐다. 이는 팬데믹 동안 청소년들의 스트레스가 더 심고 우울함을 비롯한 부정적 감정이 더 늘었다는 설문 조사 결과와도 일치한다고 연구팀은 밝혔다. 카테리나 스타물리스 교수(청소년 뇌신경학)는 “완전히 성장하지 못한 청소년의 뇌는 내외부 자극에 취약하기 때문에 스트레스는 뇌의 구조와 조직 방식에 중대한 영향을 미칠 수 있으며 결국 정신 건강에도 심각한 위협 요소가 된다”고 지적했다. 또 우울증은 청소년에게 흔한 신경정신질환이며 어른과는 다른 방식으로 발생한다고 알려져 있다. 이에 캘리포니아 샌디에이고대(USCD) 연구팀은 인공지능 딥러닝 기술을 적용해 ‘청소년 뇌 인지 발달(ABCD) 연구’에 참여한 청소년들의 데이터를 정밀 분석했다. ABCD 연구는 미국 국립보건원(NIH)이 아동, 청소년기의 뇌 인지 발달 과정을 정확히 파악하기 위해 진행 중인 장기 연구다. 분석 결과 우울증이 있는 청소년은 그렇지 않은 청소년에 비해 뇌의 기능적 연결 패턴이 끊어진 부분이 많은 것으로 나타났다. 이런 뇌의 변화는 인지능력과 주의력 저하를 가져오고 자아 및 타인에 대한 판단과 의사 결정 기능을 약화시키는 것으로 확인됐다.

‘고령사회의 적’으로 불리는 치매는 기억력을 비롯해 지적 능력의 감퇴로 일상생활에 지장이 생기는 것을 말한다. 중앙치매센터에 따르면 지난해 65세 이상 치매 환자 수는 약 93만 5086명으로 추정된다. 65세 이상 인구 10명 중 1명에 이르는 수치다. 85세 이상으로 폭을 넓혀 보면 10명 중 4명이 치매 환자인데 나이가 5세 증가할 때마다 치매 빈도가 2배씩 높아지는 셈이다. 치매는 암, 뇌졸중, 심장병 등에 이어 한국인의 4대 주요 사망 원인으로 꼽힐 정도로 심각한 질병이다. 최근에는 65세 미만의 비교적 젊은 나이에 치매가 발병하는 경우도 많다. ‘젊은 치매’는 노년기에 발병하는 치매보다 좀더 빨리 악화되는 경향이 있다. ●국내 환자 50~60% ‘신경 퇴행성’ 우리나라 치매 환자의 50~60%는 알츠하이머병을 포함하는 신경 퇴행성 치매다. 중풍·뇌졸중 등 뇌의 혈액 순환 장애에 의해 생기는 혈관성 치매가 20~30%, 나머지 10~30%는 기타 원인에 의해 발생하는 것으로 알려졌다. 임재성 서울아산병원 신경과 교수는 14일 “알츠하이머형 치매는 65세 이후 많이 발생하는데 매우 서서히 발병해 점진적으로 진행되는 게 특징”이라면서 “주된 증상으로는 장소나 시간 등을 파악하는 지남력(指南力·시간과 장소, 상황이나 환경을 올바로 인식하는 능력) 장애, 언어 장애, 시공간 파악 기능 장애, 전두엽 수행능력 장애 등과 같은 신경인지기능 이상이 있다”고 설명했다.또한 초기 단계부터 우울증 등 기분 장애가 동반되는 경우에는 별일 아닌 것에도 쉽게 화를 내는 등 감정 변화를 보이기도 한다. 병이 점차 진행될수록 사실이 아닌 것을 사실로 믿는 망상, 헛것을 보는 환각, 음식이나 돈에 대한 집착이나 특정 물건을 주워 오는 행동 변화 등이 발생할 수 있다. 서서히 발병해 점진적 진행 특징인식·언어·시공간 파악 장애 유발환각·집착 등 행동변화로 이어져40~50대부터 고혈압·과음 등 조심독서 등 꾸준한 두뇌활동 효과적 ●건망증과 치매 초기 구별 중요 치매는 어느 날 갑자기 생기는 것이 아니라 수년에 걸쳐 진행되며 여러 전조 증상이 나타난다. 그래서 일반적인 노화에서 오는 건망증과 치매 초기인 경도인지 장애를 구별하는 것이 중요하다. 잊어버리는 것을 내가 먼저 아느냐, 남이 먼저 아느냐가 문제다. 전체 사건은 기억하면서 세세한 부분을 잊어버리는 건망증과 달리 치매는 사건 자체를 잊어버리거나 사건의 광범위한 부분을 기억하지 못한다. 또한 건망증은 힌트를 주면 기억해 내지만 치매는 힌트를 줘도 기억하지 못하는 특징이 있다. 시간에 따라 빠르게 증상이 악화된다면 치매를 일으키는 퇴행성 뇌질환을 의심해야 한다. 건망증을 겪는 이들은 대부분 기억력 저하를 인지하고 이를 보완하려고 노력하지만 치매 환자는 기억력 저하 사실을 모르거나 이를 부인하는 경향을 보인다. 김한결 강남세브란스병원 신경과 교수는 “우울증, 약물복용, 폐질환 등과 같은 다양한 원인들이 경도인지장애를 초래할 수 있는데 일부 연구에 따르면 30~50%가량이 정상으로 회복할 수 있다”면서 “그러나 경도인지장애는 퇴행성 뇌질환의 초기 단계일 수 있어 검사가 필요하다”고 말했다. 알츠하이머형 치매를 진단할 때는 환자에 대해 가장 잘 알고 있는 보호자가 환자의 증상에 대해 정확하게 설명해 주는 것이 중요하다. 이전에 비해 기억력을 포함한 인지 기능 변화가 있는지, 있다면 언제부터 어떠한 양상으로 나타났는지 확인하고 정확한 검사를 통해 진단을 내려야 한다. 어떤 인지 영역에 얼마만큼 이상 소견이 있는지 확인하기 위한 인지기능 검사와 어떤 원인으로 문제가 발생했는지 파악하기 위한 혈액 검사, 뇌영상 검사 등이 시행된다. 일반적으로 연령이 높거나 가족력이 있다면 치매에 걸릴 확률이 높은 것으로 학계는 보고 있다. 알루미늄 등 대뇌 기능에 영향을 미치는 독성물질에 장기간 노출됐다면 독성물질이 대뇌에 축적돼 치매를 일으킬 수도 있다. 평소 스트레스를 쉽게 받거나 성질이 급한 성격 등이 치매에 잘 걸린다는 연구 결과도 있다. 음주나 흡연도 치매의 주요 위험 인자로 꼽힌다. ●여성, 뇌 무게 더 빨리 줄어들어 주의 김희진 한양대병원 신경과 교수는 “60세 이후 여성은 뇌 무게가 줄어드는 비율이 남성보다 높고 여성 호르몬인 에스트로겐이 감소해 치매를 유발하기도 한다”면서 “젊었을 때부터 유난히 고집이 세고 남을 잘 용서하지 않거나 융통성 없는 사람이 치매 증세를 더 많이 보인다”고 밝혔다. 최근 학계의 연구에 따르면 40대 이전부터 치매 과정이 시작된다고 알려져 있다. 따라서 청소년기부터 각 시기에 적절한 위험인자 관리가 필요하다. 40~50대의 중년기로 접어들 때는 머리 외상을 조심하고 고혈압, 과음, 비만 등을 조절하는 것이 도움이 된다. 가장 발병률이 높은 노년기에는 사회적으로 고립되는 상황이나 우울증을 피해야 한다. 지속적으로 사회 활동을 하고 사람들과 꾸준히 만나며 소통하는 것이 중요하다고 전문가들은 조언한다. 규칙적인 운동은 중추신경계의 염증 과정을 줄이고 뇌세포의 산화 손상을 감소시킬 수 있다. 또한 뇌 영양인자가 많이 만들어져 뇌세포 보호와 성장에 도움을 주며 뇌의 혈액 순환을 촉진한다. 매일 30분 정도의 가벼운 걷기만으로도 치매에 걸릴 확률을 낮출 수 있다. 김희진 교수는 “하루 1시간 이상 책이나 신문을 읽고 장기나 바둑을 즐기거나 산이나 친구 이름 100개씩 3회 외우기 등 두뇌 활동을 꾸준히 하는 것이 치매 예방에 효과적”이라면서 “종교생활을 통해 심신 안정을 도모하고 자신보다 젊은 사람을 포함해 뜻이 맞는 친구들과 지속적인 관계를 유지하는 것이 좋다”고 말했다. ●뇌혈관 좁아져 막히면 ‘혈관성 치매’ 우리나라 치매 환자의 절반 정도를 차지하는 혈관성 치매는 뇌혈관이 좁아지고 막혀서 뇌로 산소 및 영양분의 공급이 제때 이뤄지지 않아 발생하는 경우가 많기 때문에 젊을 때부터 혈관을 깨끗하게 관리해야 한다. 윤영철 중앙대병원 신경과 교수는 “고혈압, 당뇨, 고지혈증, 심장병, 흡연, 비만, 운동부족 등 혈관을 지저분하게 할 만한 원인을 제거하는 것이 혈관성 치매의 예방법”이라면서 “40대 이후부터는 혈압, 혈당, 콜레스테롤 수치를 자주 확인하고 위험 인자를 갖고 있는 사람은 정기적으로 병원을 찾아 점검하는 것이 좋다”고 조언했다.

특정 이유로 바깥출입을 하지 않고 심한 경우 가족과도 접촉을 꺼리는 일이 6개월 이상 지속되면 ‘은둔형 외톨이’로 분류된다. 일본에서는 일찍부터 히키코모리라고 부르는 이런 은둔형 외톨이 증상을 보이는 사람이 늘고 있어 심각한 사회문제가 됐다. 최근에는 한국에서도 사회적 문제로 부각되고 있다. 몇 년 전에는 히키코모리 같은 사회적 고립 상태는 뇌의 형태까지 변형시킬 수 있다는 연구 결과가 나오기도 했다. 이런 상황에서 영국 글래스고대 의학·수의학·생명과학대, 수학통계학부 공동 연구팀은 타인과 만남이 적은 ‘고독’한 사람은 그렇지 않은 사람들보다 수명이 짧다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘BMC 의학’ 11월 10일자에 실렸다. 많은 연구에서 외로움이 모든 원인으로 인한 사망과 밀접한 연관성을 갖는다는 사실은 알려졌다. 그렇지만 구체적으로 어떤 식으로 영향을 미치는지는 불분명했다. 연구팀은 대표적인 의생명과학 분야 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’에 등록된 성인 남녀 45만 8146명을 대상으로 사망률과 5가지 유형의 사회적 상호 작용 사이의 연관성을 정밀 분석했다. 연구팀은 가까운 사람에게 속마음을 털어놓는 빈도, 외로움을 느끼는 빈도, 친구나 가족의 방문 빈도, 여러 형태의 집단 활동 참여 빈도, 독거 여부에 대한 조사를 정기적으로 실시하고 약 13년 동안 장기 추적 조사했다. 분석 결과, 친구나 가족의 만남이 6개월 동안 한 번도 없는 사람은 그렇지 않은 사람보다 사망 위험이 39% 높은 것으로 나타났다. 특히 개인적인 만남이 없는 사람은 매주 각종 모임에 참여하더라도 사망 위험이 낮아지지 않는 것으로도 확인됐다. 연구팀은 개인적 대인 접촉이 사망 확률을 낮추는 데 중요한 역할을 한다고 설명했다. 연구를 이끈 해미시 포스터 글래스고대 의대 임상 교수는 “디지털 및 통신 기술의 발달이 삶을 편리하게 만들어주지만 보건학적 측면에서는 은둔형 외톨이를 양산하거나 우울증 등 각종 정신신경 질환의 원인이 될 수 있다”라면서 “사회적 고립으로 인한 사망 위험 증가에 대처하기 위한 국가적, 사회적 대책이 필요하다”라고 설명했다.

최근 유명 연예인들의 마약 복용 뉴스로 인해 ‘마약’이라는 키워드가 그 어느 때보다 이슈가 되고 있다. 대검찰청에 따르면 마약류사범은 2015년 연간 1만명을 돌파한 후 꾸준히 증가해 2022년 1만 8395명으로 역대 최대치를 기록했다. 2018년 대비 45.8% 증가한 수치다. 특히 20, 30대 비중이 57.1%를 차지해 청소년들의 마약 사용이 심각한 지경에 이르렀다. 이제는 텔레그램을 통해 송금하고 던지기 수법으로 마약을 구할 수 있다고 하니 대한민국이 마약 청정국이라는 것은 이미 옛말이 됐다. 마약을 안 해 본 사람은 있어도 한 번만 하는 사람은 없다고 할 정도로 마약은 중독성이 강하다. 마약은 뇌 보상회로를 자극해 도파민 분비를 크게 증가시킨다. 도파민은 뇌에서 의욕, 즐거움, 동기부여, 쾌락 등에 관련하는 신경전달물질이다. 한 연구에 의하면 우리가 일상적인 즐거움을 느낄 때 뇌에서 분비되는 도파민의 양을 100이라고 하면 좋은 음식이나 와인 등은 150, 술이나 게임 등은 175, 모르핀 등 아편은 200까지 도파민을 증가시킨다고 한다. 거기에 더해 코카인은 450, 히로뽕은 1250의 도파민이 분비된다고 하니 일상적인 즐거움보다 10배 이상의 즐거움을 주는 마약의 쾌락을 경험해 본 사람이 일상적인 즐거움을 ‘즐겁다’고 느끼는 것은 쉽지 않아 보인다. 더 큰 문제는 마약이 단순히 도파민의 분비량을 늘리는 것이 아니고, 뇌의 보상회로를 망가뜨려 정상적인 기능을 하지 못하게 한다는 것이다. 망가진 뇌의 보상회로가 일상적인 행위에서 적절한 보상을 주지 못하는 것은 당연하다. 이렇게 치명적인 마약 사용자가 왜 우리 사회에서 계속 늘어나는 것일까? SNS를 통한 거래 시장 확대, 해외 경험 증가 등 다양한 원인이 있겠지만, 필자는 ‘개인의 외로움’이 큰 몫을 한다고 생각한다. 최근 우리나라에서 ‘외로움’의 지표가 눈에 띄게 증가하고 있다. 1인가구 비율은 전체 가구의 30%를 넘었으며, 사회적 고립 인구는 18.9%를 차지한다. 고독사 비율 또한 매년 8.8%씩 증가하고 있다. 즉 우리나라의 적지 않은 인구에서 고립된 생활과 함께 고독 문제가 심각해지고 있다. 물론 이는 우리나라뿐만 아니라 전 세계적 문제다. 이미 영국은 2018년 ‘고독부’를 신설하고 외로움으로 인한 문제를 국가적 문제로 다루고 있고, 일본도 2021년 고독담당직을 신설하고 적극적으로 대처하고 있다. 외로움이 마약에 대한 핑계가 될 수는 없다. 하지만 삶의 희망이 없고, 혼자 지내면서 외로움을 느끼는 사회 전반적 상황에서 날로 구하기 쉬워지는 마약이라는 존재는 어마어마한 유혹일 수 있다. 우리 사회가 선진국 초입에 들어가는 시점에서 물질적 부유함이나 경제적 발전만을 추구할 것이 아니라 사회 구성원들의 삶의 질 증가, 행복감 증가, 서로 지지하는 문화 조성 등으로 건강한 삶을 살아갈 수 있도록 국가나 사회가 나서야 한다. 그것이 바로 국가가 존재하는 이유이기도 하다. 외로움을 개인의 문제로 여길 것이 아니라 정부 차원에서 이를 공공 문제로 인식하고 제도적 차원에서 방안을 마련하는 것이 필요하지 않을까 싶다.

기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 소속 학습 및 기억 연구그룹 강봉균 단장이 이끄는 연구팀은 특정 뇌 영역에 있는 신경 회로의 시냅스를 색깔별로 구분해 표시할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 이 기술을 활용해 기억 저장 세포와 주변의 억제성 신경세포가 공포 기억을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 11월 9일자에 실렸다. 연구팀은 기저 외측 편도체의 억제성 신경세포 중 하나인 소마토스타틴 인터 뉴런 일부가 공포 기억을 형성할 때 특이하게 활성화되는 것을 확인했다. 강 단장은 “외상 후 스트레스 장애(PTSD) 같은 질환의 새로운 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.

최근 고고학이나 역사학 관련 연구를 보면 새로운 기술로 이전에는 해독 불가능했던 문서나 유물을 분석해 ‘역사의 빠진 고리’를 찾아내는 경우가 적지 않습니다. ●‘7년 전쟁’ 프랑스군102통 편지 분석 영국 케임브리지대 연구팀은 18세기 중반 ‘7년 전쟁’ 당시 프랑스군에게서 압수해 문서보관소 깊은 곳에 처박아 놨던 102통의 편지를 265년 만에 개봉해 내용을 분석하는 데 성공했다고 8일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 역사학 분야 국제 학술지 ‘역사 및 사회과학 연보’ 11월 7일자에 실렸습니다. 7년 전쟁은 오스트리아 왕위 계승 전쟁에서 프로이센에 패해 비옥한 슐레지엔 지방을 빼앗긴 오스트리아가 영토 회복을 위해 프로이센과 벌인 전쟁입니다. 이 전쟁은 당시 유럽 거의 모든 열강이 참여한 18세기판 세계 대전입니다. 이번에 분석한 편지는 프랑스 전함 갈라테아호에 승선했던 선원과 군인들이 1757~1758년에 썼던 것들입니다. 갈라테아호가 전쟁 중 영국 해군에게 나포됨으로써 편지들은 해군성으로 옮겨졌다가 국립문서보관소에 보관됐습니다. 희한하게도 편지들은 압수된 이후 한번도 개봉되지 않았다고 합니다. 구두점이나 대문자 없이 쓰인 편지들을 해독한 결과 갈라테아호 승무원 181명의 신원이 확인됐으며 이 중 45명이 주로 편지를 주고받았다고 연구팀은 설명했습니다. 발신자가 다름에도 일부 편지들의 필체가 같다는 점에 주목해 조사한 결과 당시 군함에는 글을 읽고 쓸 줄 모르는 선원들을 위해 ‘필경사’ 역할을 한 사람이 있었다는 사실도 밝혀냈습니다. 연구를 이끈 르노 모리외 케임브리지대 교수는 “전쟁과 같은 통제 불능의 상황에 놓였을 때 사람이 어떻게 생각하고 행동하는지 보편적인 감정을 엿볼 수 있게 해 준다”고 말했습니다. ●유물은 과거 심리 밝히는 ‘인지 화석’ 그런가 하면 프랑스 파리고등사범학교(ENS), 파리과학인문대(PSL), 파리 정치대, 오스트리아 빈대학 공동 연구팀은 역사적 유물이 과거 사회의 심리를 밝혀내는 데 도움이 되는 ‘인지 화석’(cognitive fossils) 역할을 한다는 연구 결과를 뇌·인지과학 분야 국제 학술지 ‘인지과학 경향’ 11월 9일자에 발표했습니다. 연구팀은 텍스트 마이닝, 인공지능 얼굴 감지 알고리즘, 멜로디 추출 프로그램 같은 최신 컴퓨팅 방법으로 그림이나 소설, 의복 같은 문화 유물을 대규모로 분석하면 유물이 만들어졌던 당시 사회 분위기는 물론 제작자의 심리 상태까지 파악하는 데 도움이 된다고 밝혔습니다. 텍스트 마이닝은 역사 문헌의 성격을 정량화할 수 있으며 얼굴 감지 알고리즘은 그림이나 조각 같은 예술 작품 속 감정 표현을 파악하는 데 사용할 수 있고 멜로디 추출 프로그램은 음악의 감정적 영향을 측정하는 데 사용할 수 있다는 식입니다. 이번 연구 결과들을 보면 ‘역사란 무엇인가’라는 책 속 “역사는 과거와 현재의 대화”라는 말을 이제는 “역사는 과거와 현재 과학기술의 대화”라고 바꿔야 하는 것 아닌가 하는 생각이 듭니다.

기적의 비만 치료제 오젬픽·삭센다 ‘배신’호주 50대 여성, 급성 위장병 부작용 사망 당뇨병 치료제로 개발됐다가 비만 치료제로 인기몰이 중인 ‘글루카곤 유사 펩타이드-1 수용체 작용제(GLP-1 유사체)’의 부작용 논란이 끊이지 않고 있다. 최악의 경우 사망에 이를수도 있어 주의가 필요하다. 5일(현지시간) 호주 9채널 ‘60분 호주(60 Minutes Australia)’는 비만 치료 신약을 처방받은 여성이 급성 위장 질환으로 목숨을 잃었다고 보도했다. 지난 1월 16일, 호주 여성 트리시 웹스터(56)가 사망했다. 그의 남편은 “아내 입에서 갈색 물질이 나왔다. 나는 곧 아내가 숨을 쉬지 않는다는 걸 알아채고 심폐소생술을 했다”고 밝혔다. 하지만 웹스터는 그날 밤 사망했다. 딸 결혼식을 앞두고 살을 빼겠다며 오젬픽과 삭센다를 사용한 이후였다. 사인은 급성 위장병. 웹스터는 처음 3개월은 오젬픽을 썼는데 이후에는 품귀 현상으로 약을 구하지 못해 삭센다로 약물을 변경했고, 5개월간 16㎏을 감량했다. 남편은 아내가 비만 치료제 때문에 죽었다고 생각한다. 웹스터가 죽기 전부터 지속적인 메스꺼움과 구토, 설사에 시달렸다는 것이다. 남편은 “아내는 의사에게 메스꺼움과 설사 증상이 있다고 말했다. 그러면서도 딸 결혼식에 예쁜 드레스를 입고 가야 한다면서 약을 계속 처방받았다”며 “비만 치료제 때문에 죽을 수 있을 거라고는 전혀 생각하지 못했다. 이런 일이 일어날 수 있다는 것을 몰랐다”고 호소했다. 그러면서 “그런 식으로 죽으면 안 되는 거였다. 그럴 가치가 없는 일이었다”라고 말했다. 당뇨병 치료제, 비만 치료제로 각광위장질환 부작용 소송, 사망자도 보고 GLP-1은 음식을 먹거나 혈당이 올라가면 소장에서 분비되는 호르몬이다. 오젬픽, 리벨서스, 위고비의 주성분인 세마글루티드와, 삭센다 성분 리라글루티드는 포만감을 느끼게 하는 이 GLP-1에 작용하는 약물이다. GLP-1 작용제는 애초 제2형 당뇨병 치료제로 개발됐지만, 뇌의 포만중추를 자극해 식욕을 억제한다는 연구 결과가 나오면서 비만 치료제로도 쓰이기 시작했다. 2021년에는 비만 치료제로 허가됐으며, 2022년 미국에서만 4000만 건이 처방됐다. 국내에서도 처방을 통해 구매할 수 있으며, 다이어트약으로 인기를 끌면서 ‘꿈의 다이어트 약’으로 불린다. 위고비의 경우 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 자신의 다이어트 비결로 꼽으면서 세계적 품귀 현상까지 빚고 있다. 이들 약이 각광받는 건 일주일에 한 번 투여해도 체중 감량 효과가 높다는 점 때문이다. GLP-1 작용제가 장 내벽에서 생성되는 호르몬을 모방하는데, 이 호르몬은 음식의 소화를 늦추고 뇌의 수용체에 작용해 식욕을 감소시켜 체중 감량에 효과를 보이는 것으로 알려졌다. 일례로 1961명의 성인 과체중·비만 환자를 대상으로 진행된 위고비(성분명 세마글루티드) 임상시험 결과, 치료 68주째에 체중이 평균 14.9% 감소했다. 하지만 부작용도 속속 보고되고 있다. 일례로 미국에서는 오젬픽 사용 환자 2명이 사망한 후, 장폐색 부작용에 대한 경고가 약물에 추가됐다. 지난 8월, 루이지애나주의 한 여성은 오젬픽과 마운자로를 투여한 이후 심각한 위장장애 문제를 겪었다며 노보 노디스크와 릴리를 상대로 소송을 제기하기도 했다. 실제 이들 약의 성분과 위장 질환 사이에 강한 연관성을 확인한 연구 결과도 나왔다. 비만치료제 성분과 위장질환 연관성 확인“위장질환 위험성, 제품 경고 표시해야” 지난달 의학저널 ‘미국의학협회지’(JAMA)에 따르면, 캐나다 브리티시컬럼비아대 마야르 에트미넌 교수와 모히트 소디 연구원(박사과정)은 비만치료제 성분인 ‘세마글루티드’, ‘리라글루티드’와 췌장염·장폐색·위무력증 등 위장질환 사이에 강한 연관성을 확인했다. 연구팀은 2006~2020년 미국에서 세마글루티드·리라글루티드를 처방받은 1600만명의 건강보험 청구 기록을 통해 해당 약물과 췌장염·장폐색·위 무력증 간 연관성을 분석했다. 또 이를 다른 비만치료제 ‘부프로피온-날트렉손’(콘트라브) 사용자와 비교했다. 그 결과, 세마글루티드·리라글루티드를 처방받는 사람들은 콘트라브 사용자에 비해 심한 복통을 보였다. 경우에 따라서는 입원·수술이 필요한 췌장염 위험도 9.09배 높았다. 또 음식물이 소장·대장을 통과하지 못해 경련, 복부 팽만감, 메스꺼움, 구토 등을 일으키는 장폐색 위험은 4.22배, 음식물이 위장에서 소장으로 넘어가는 것을 방해해 구토, 메스꺼움, 복통 등이 나타나는 위 무력증 위험은 3.67배 높았다. 다만 담도질환은 증가하지 않았다. 이번 연구 결과를 바탕으로 연구팀은 약물의 광범위한 사용을 고려할 때, 드물기는 하지만 체중 감량을 위해 약물 사용을 고려중인 환자는 이러한 부작용을 고려해야 한다고 설명했다. 논문 제1 저자인 소디 연구원은 “이 약물의 부작용은 환자들이 알아야 할 중요한 정보”라며 “규제기관과 제약업체가 현재 제품의 경고 표시에 포함돼 있지 않은 위 마비 등 위장질환 위험을 경고에 추가해야 한다”고 말했다.

와사비(고추냉이)가 노인들의 기억력을 높이는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 와사비가 뇌를 진정시키는 효과가 있어 인지능력 개선에 도움이 되는 것으로 알려지자 일본 도호쿠대 인지건강과학과의 우치 하루카 교수 연구팀은 이것이 사실인지 알아보고자 노인 72명(60~80세)을 대상으로 실험을 진행했다. 연구팀은 이들에게 무작위로 와사비 정제와 위약을 주고 12주간 매일 자기 전에 먹도록 했다. 이와 함께 실험 전후에 광범위한 인지기능(집행기능·일화기억·단기기억·작업기억·주의력 등) 테스트를 시행했다. 와사비 그룹은 단기기억과 장기기억이 모두 실험 전보다 좋아졌다. 특히 이름과 얼굴 연관시키는 것과 같은 노인들이 공통으로 어려움을 겪는 능력을 평가하는 연관 테스트 성적이 개선됐다. 그러나 그 이외의 인지기능은 실험 전과 크게 달라지지 않았다. 위약을 먹은 대조군 노인들은 이러한 기억력 개선이 나타나지 않았다. 전체적인 결과는 와사비에 들어있는 6-MSITC 성분이 단기 기억과 장기 기억 향상에 도움이 된다는 사실을 처음 보여준 것이라고 연구팀은 설명했다. 이 연구 결과는 세계 최대 오픈 액세스 학술 출판사인 MDPD의 온라인 영양학 전문지 ‘영양소’(Nutrients) 최신호에 실렸다.

수영장에서 다이빙할 때 만약 배나 등부터 떨어져 본 적 있는 사람은 알 것이다. 마치 물이 아니라 아스팔트 바닥에 몸을 던진 것처럼 충격이 온다는 것을. 그런데 재미있는 것은 물총새의 경우는 물속에 있는 먹잇감을 사냥하기 위해 머리부터 다이빙한다. 태어나서 죽을 때까지 계속 그런 사냥 습성을 가지고 있음에도 머리나 얼굴 부위에 충격이 가해지지 않는 이유는 뭘까. 뾰족한 부리부터 다이빙한다고 하더라도 물 표면에서 받는 압력은 낮지 않을 것이다. 과학자들도 이런 사실에 궁금증을 품고 연구에 착수했다. 미국 시카고 필즈박물관 바이오인포매틱스 센터, 통합 생물연구센터, 예일대 생태 및 진화생물학과, 뉴멕시코대 생물학과, 시카고대 진화생물학연구소 공동 연구팀은 물속으로 수직 낙하해 먹잇감을 사냥하는 물총새가 다이빙 순간 머리를 다치지 않게 해주는 유전자를 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션즈 바이올로지’ 10월 25일자에 실렸다. 물총새가 물속으로 뛰어드는 다이빙 유형은 항공공학적으로 ‘플런지 다이빙’(plunge-diving)이라고 부르는 것으로, 공기 중에서 물속으로 고속으로 뛰어드는 행위다. 극소수의 동물(조류)만이 행하는 행동으로 생물학적으로 매우 위험한 행동이다. 플런지 다이빙을 위해서는 뇌가 손상되지 않도록 하는 다른 특성을 갖고 있어야 한다.우선 연구팀은 물총새들의 여러 종 중에 플런지 다이빙해 물고기를 잡는 종에 대해 분류학적 분석을 했다. 그 결과 플런지 다이빙하는 종은 다른 물총새 종들과 가계도 상 거리가 멀고 다이빙 능력은 진화를 통해 획득한 것으로 확인했다. 그다음 연구팀은 30종의 물총새의 전체 게놈을 서열 분석해 플런지 다이빙하는 물총새들이 공통으로 가진 유전적 변이를 조사했다. 그 결과 물고기를 섭취하는 물총새의 식습관과 뇌 손상 없이 잠수할 수 있는 능력을 설명하는 데 도움이 되는 유전자를 찾아냈다. 연구팀은 타우 단백질을 암호화하는 MART 유전자에서 돌연변이를 발견했다. 타우 단백질은 뇌 내부의 작은 조직을 안정화하는 데 도움을 주지만 타우 단백질이 많이 축적되면 문제가 될 수 있다. 사람의 경우 알츠하이머 같은 퇴행성 뇌 질환은 물론 뇌진탕 같은 외상성 뇌손상도 타우 단백질이 관련돼있는 것으로 알려져 있다. 이번 연구를 이끈 셰넌 해켓 필즈 박물관 조류관 큐레이터는 “사람에게서 알츠하이머를 유발하는 타우 단백질이 새의 뇌를 보호하는 것으로 확인됐다”라면서 “타우 단백질이 새와 사람에게 다른 방식으로 적용되는 이유에 관해 추가 연구를 진행할 것”이라고 밝혔다.

2023년 달력도 겨우 두 장 남았습니다. 11월은 계절적으로 가을의 문을 닫고 초겨울로 들어가는 때입니다. 밤낮의 길이가 달라지면서 호르몬 불균형으로 인해 나타나는 계절성 기분장애 증상을 느끼는 이들도 많아집니다. 과학자들은 그럴 때는 산책 같은 가벼운 운동을 하는 것이 도움이 된다고 조언합니다. 노르웨이 극지대학, 트롬쇠대, 아그데르대, 국립스포츠과학대, 국립공중보건연구소, 우메아대, 미국 국립암연구소, 덴마크 오르후스대 공동 연구팀은 매일 20~25분씩 가벼운 운동만으로도 앉아서 생활하면서 나타날 수 있는 각종 질환을 예방하고 수명 연장에도 도움이 된다고 1일 밝혔습니다. 이 연구는 의학 분야 국제학술지 ‘영국 스포츠의학지’ 10월 25일자에 실렸습니다. 학생이나 사무 직종에 종사하는 성인은 매일 9~10시간을 앉아서 생활하게 됩니다. 문제는 앉아 있는 시간이 길어질수록 심혈관질환을 비롯한 각종 대사질환으로 건강을 해치고 기대 수명도 줄어든다는 점입니다. 연구팀은 노르웨이, 스웨덴, 미국에서 수행한 각종 보건 조사 데이터 중 50세 이상 남녀 약 1만 2000명을 골라 정밀 분석했습니다. 그 결과 하루 12시간 이상 앉아서 생활한 사람은 8시간 미만인 사람과 비교해 사망 위험이 38% 높은 것으로 나타났습니다. 그렇지만 12시간 이상 앉아서 생활하는 사람도 매일 22분 이상 산책이나 조깅 같은 신체 활동을 하면 사망 위험이 낮아지는 것으로 조사됐습니다. 뿐만 아닙니다. 체조나 요가 같은 신체활동은 신경정신 질환의 개선에 도움이 된다는 연구 결과도 있습니다. 지난 10월 23일 ‘임상 정신의학 저널’에는 미 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원(MGH), 브리검 종합병원(MGB) 공동 연구팀이 일주일에 1~2번씩 핫요가를 하는 것이 우울증 완화에 도움이 된다는 연구 결과를 발표했습니다. 또 중국 상하이 교통대 의대 연구팀은 맨손체조처럼 느리지만 일정한 동작을 포함한 가벼운 운동이 파킨슨병 증상과 합병증을 억제할 수 있다고 이날 밝혔습니다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학, 신경외과학 및 정신의학’ 10월 25일자에 발표됐습니다. 연구팀은 147명의 파킨슨병 환자를 대상으로 신체활동이 파킨슨병 진행에 미치는 영향을 살펴봤습니다. 연구팀은 환자들을 두 그룹으로 나눠 한 집단은 1회 한 시간씩 일주일에 두 번 이상 태극권을 수련하도록 했고 다른 집단은 운동 치료 없이 기본적인 치료만 받도록 한 뒤 5년 동안 관찰했습니다. 그 결과 태극권을 꾸준히 수련한 집단은 수련하지 않은 집단보다 파킨슨병의 진행과 인지기능 저하가 늦춰지는 것으로 확인됐습니다. 또 약물 투여량도 수련 집단이 그렇지 않은 집단보다 적은 것으로 나타났습니다. 연구자들은 태극권뿐 아니라 맨손체조 같은 신체활동을 규칙적으로 하는 것이 퇴행성 뇌 질환을 앓는 사람들에게 도움이 될 것이라고 설명했습니다. 늦가을의 찬 기운이 느껴지지만 아직 활동하기 나쁜 날씨는 아닙니다. 가벼운 운동도 신체적, 정신적 건강에 도움이 된다는데 미뤄야 할 이유가 있을까요.

2023년 달력도 겨우 두 장 남았습니다. 11월은 계절적으로 가을의 문을 닫고 초겨울로 들어가는 때입니다. 밤낮의 길이가 달라지면서 호르몬 불균형으로 인해 나타나는 계절성 기분장애 증상을 느끼는 이들도 많아집니다. 과학자들은 그럴 때는 산책 같은 가벼운 운동을 하는 것이 도움이 된다고 조언합니다. 노르웨이 극지대학, 트롬쇠대, 아그데르대, 국립스포츠과학대, 국립공중보건연구소, 우메아대, 미국 국립암연구소, 덴마크 오르후스대 공동 연구팀은 매일 20~25분씩 가벼운 운동만으로도 앉아서 생활하면서 나타날 수 있는 각종 질환을 예방하고 수명 연장에도 도움이 된다고 1일 밝혔습니다. 이 연구는 의학 분야 국제학술지 ‘영국 스포츠의학지’ 10월 25일자에 실렸습니다. 학생이나 사무 직종에 종사하는 성인은 매일 9~10시간을 앉아서 생활하게 됩니다. 문제는 앉아 있는 시간이 길어질수록 심혈관질환을 비롯한 각종 대사질환으로 건강을 해치고 기대 수명도 줄어든다는 점입니다. 연구팀은 노르웨이, 스웨덴, 미국에서 수행한 각종 보건 조사 데이터 중 50세 이상 남녀 약 1만 2000명을 골라 정밀 분석했습니다. 그 결과 하루 12시간 이상 앉아서 생활한 사람은 8시간 미만인 사람과 비교해 사망 위험이 38% 높은 것으로 나타났습니다. 그렇지만 12시간 이상 앉아서 생활하는 사람도 매일 22분 이상 산책이나 조깅 같은 신체 활동을 하면 사망 위험이 낮아지는 것으로 조사됐습니다. 뿐만 아닙니다. 체조나 요가 같은 신체활동은 신경정신 질환의 개선에 도움이 된다는 연구 결과도 있습니다. 지난 10월 23일 ‘임상 정신의학 저널’에는 미 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원(MGH), 브리검 종합병원(MGB) 공동 연구팀이 일주일에 1~2번씩 핫요가를 하는 것이 우울증 완화에 도움이 된다는 연구 결과를 발표했습니다. 또 중국 상하이 교통대 의대 연구팀은 맨손체조처럼 느리지만 일정한 동작을 포함한 가벼운 운동이 파킨슨병 증상과 합병증을 억제할 수 있다고 이날 밝혔습니다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학, 신경외과학 및 정신의학’ 10월 25일자에 발표됐습니다. 연구팀은 147명의 파킨슨병 환자를 대상으로 신체활동이 파킨슨병 진행에 미치는 영향을 살펴봤습니다. 연구팀은 환자들을 두 그룹으로 나눠 한 집단은 1회 한 시간씩 일주일에 두 번 이상 태극권을 수련하도록 했고 다른 집단은 운동 치료 없이 기본적인 치료만 받도록 한 뒤 5년 동안 관찰했습니다. 그 결과 태극권을 꾸준히 수련한 집단은 수련하지 않은 집단보다 파킨슨병의 진행과 인지기능 저하가 늦춰지는 것으로 확인됐습니다. 또 약물 투여량도 수련 집단이 그렇지 않은 집단보다 적은 것으로 나타났습니다. 연구자들은 태극권뿐 아니라 맨손체조 같은 신체활동을 규칙적으로 하는 것이 퇴행성 뇌 질환을 앓는 사람들에게 도움이 될 것이라고 설명했습니다. 늦가을의 찬 기운이 느껴지지만 아직 활동하기 나쁜 날씨는 아닙니다. 가벼운 운동도 신체적, 정신적 건강에 도움이 된다는데 미뤄야 할 이유가 있을까요.