“우리 애는 여자라서 그런지 수학이 좀 약한 것 같아요”, “제가 여자라서 그런지 길 눈이 좀 어두워요”라는 말을 하는 이들을 간혹 만날 수 있다. 과연 남자는 여자보다 수학을 잘하고 공간지각력이 뛰어나서 낯선 곳에서도 길을 쉽게 찾을 수 있는 것일까. 여자는 남자들보다 미술이나 음악 등 미적 감각이 뛰어난걸까. 최근에는 남자와 여자의 뇌가 다르다는 생각은 단순한 편견에 불과하다는 연구결과들이 속속 나오고 있다. 뇌과학자와 실험심리학자들이 ‘남녀의 뇌 차이’라는 것은 단순한 편견에 불과하다는 연구결과를 또 하나 내놔 주목받고 있다. 미국 로체스터대 뇌·인지과학과, 시카고대 심리학과, 카네기멜론대 심리학과 공동연구팀은 아동, 청소년들의 뇌에 발달에 대한 종합적 조사를 실시한 결과 남녀간 뇌 기능이나 수학능력에서 성별의 차이는 전혀 없다는 것을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 출판그룹에서 발행하는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘사이언스 오브 러닝’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 3~10세의 남녀 아동청소년 104명(여자 55명, 남자 49명)과 63명의 성인남녀(여성 25명, 남성 38명)을 대상으로 뇌활동을 측정하기 위한 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 실시했다. 또 11.6분 분량의 숫자세기, 덧셈과 같은 간단한 수학 관련 교육영상을 시청하도록 한 다음 fMRI를 찍었다. 여기에 한 문제 풀이에 평균 1.1~1.2초 정도 걸리는 간단한 수학문제 70문항을 내고 풀도록 하면서 fMRI를 촬영했다. 분석 결과 남자와 여자의 뇌활동에 있어서는 어떤 차이도 발견하지 못했으며 수학 관련 교육영상을 볼 때나 간단한 수학문제를 풀 때도 활성화되는 뇌부위가 일치한다는 사실을 발견했다. 또 수학문제를 풀거나 수학동영상을 볼 때 아이들이나 성인이나 같은 부위의 뇌영역이 활성화된다는 것도 확인했다. 생물학적으로는 남녀의 뇌 차이를 발견하지 못한 연구팀은 아이들과 성인들을 대상으로 수학과 과학수업 시간에 대한 기억과 문제를 잘 풀지 못했을 때 부모의 반응 등을 조사했다. 그 결과 연구팀은 여자아이들에게는 사회적, 문화적 편견이 STEM(과학, 기술, 공학, 수학) 분야에서 멀어지게 만든다는 사실을 확인했다. 가정에서 수학이나 공간인지 같은 문제에 대해서는 남자아이들과 더 많은 시간을 보내며 학교에서도 교사들이 수학이나 과학시간에 남학생들에게 더 집중한다는 것을 밝혀냈다. 즉 수학과 과학능력에 대한 주변의 기대가 남녀의 차이를 만들어 낸다는 설명이다. 연구팀 관계자는 “일반적 사회화 과정에서 마찬가지로 과학과 수학분야에서도 사소한 편견이나 판단이 눈덩이처럼 불어나 남녀간 대하는 방법이 달라지게 되는 것”이라고 강조했다. 연구를 이끈 제시카 캔틀론 카네기멜론대 교수(인지신경과학)는 “이번 연구는 아이들의 뇌가 성별에 상관없이 똑같이 기능한다는 것을 보여줌으로써 기존 편견이 사실과 다르다는 것을 보여주고 있다”라며 “지능이나 능력에 대한 성불평등은 사람이 아니라 상황 때문에 만들어진 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘일리아드’와 ‘오디세이’의 작가 호메로스는 ‘잠은 눈꺼풀을 덮어 선한 것, 악한 것, 모든 것을 잊게 하는 것’이라 했고, ‘돈키호테’의 저자 세르반테스는 ‘수면은 피로한 마음의 가장 좋은 약’이라고 말했다. 살아 있는 생명체는 어떤 방식으로든 잠을 자기 마련이다. 사람이 일생의 3분의1 정도의 시간을 할애한다는 잠은 생명을 유지하고 살아가는 데 필수적일 뿐만 아니라 깨어 있는 동안 고갈된 신경전달 물질을 보충해 활발한 뇌 활동을 가능케 해준다. 이 때문에 많은 사람들은 편안하고 깊은 밤잠을 자고 싶어 한다. 그렇지만 잠자리에 눕기만 하면 깊은 잠에 빠져드는 사람이 있는가 하면 아무리 노력해도 숙면을 취하지 못하는 이들도 있다. 미국 보스턴대 물리학과 네트워크생리학연구실, 매사추세츠대 의대, 하버드대 의대 수면의학부, 베스 이스라엘 디코너스 메디컬센터, 브리검여성병원 공동연구팀은 깊은 잠을 자는 사람들은 잠이 드는 순간 지진이 났을 때 나타나는 지진파처럼 갑작스럽고 폭발적인 뇌파가 발생한다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘PLOS 전산생물학’ 11월 15일자에 실렸다. 연구팀은 눈동자가 움직이지 않고 깊이 잠든 상태인 비렘수면(Non-REM)에 관여하는 뇌간의 PZ 영역을 손상시킨 생쥐 10마리와 일반 생쥐 5마리를 대상으로 뇌파(EEG)와 근전도(EMG) 조사를 10일 동안 했다. 그 결과 깊은 잠에 빠져드는 순간 뇌에서 델타파가 폭발적으로 증가한다는 사실을 확인했다. PZ 영역이 손상된 생쥐는 잠이 들면 델타파나 세타파가 발생하기는 하지만 일반 생쥐와 달리 폭발적으로 늘지 않아 숙면을 취하지 못한다는 것이 확인됐다. 플라멘 이바노프 보스턴대 교수(생물물리학)는 “깊고 조용한 잠을 자기 위해서는 역설적이게도 대뇌 피질에서 뇌파가 폭발적인 움직임을 보여야 한다는 사실을 알게 됐다”며 “이번 연구를 통해 잠에 대해 더 잘 이해할 수 있게 됐으며, 새로운 수면장애 치료법을 찾는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘루시’와 같은 현생인류의 먼 직계 조상이 침팬지와 같은 오늘날 유인원보다 지능이 낮았음을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 루시는 원시인류인 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스’를 쉽게 지칭하는 별명인데 기존 연구에서는 이런 원시인류는 유인원과 지능이 비슷한 것으로 추정됐다. 이유는 이들의 뇌 크기는 모두 비슷하기 때문이다. 하지만 호주 애들레이드대 진화생물학자 로저 시모어 교수가 이끄는 국제 연구진은 루시와 같은 원시인류는 뇌로 흘러 들어가는 혈액의 속도가 유인원의 경우보다 느리다는 것을 알아냈다. 연구진에 따르면, 뇌의 인지 능력은 뇌로 들어가는 혈류량을 측정해 추정할 수 있다. 이를 위해 연구진은 뇌에 혈액을 공급하는 동맥이 지나가는 두개골 구멍의 크기를 바탕으로 혈류량을 측정했다. 이 기술은 인간과 다른 포유류들에 관한 측정을 통해 보정해 정확성을 높였다. 연구진은 고릴라와 침팬지 그리고 오랑우탄 등 유인원 총 96마리의 뇌를 촬영하는 방식으로 혈류량을 측정했다. 그리고 300만여 년 전에 살았던 루시와 같은 오스트랄로피테쿠스 속 원시인류, 호모 사피엔스와 같은 현생인류의 경우 두개골 화석 총 11점을 자세히 분석해 혈류량을 추정할 수 있었다. 이를 비교 분석한 결과, 유인원 중 가장 뇌가 큰 고릴라는 오스트랄로피테쿠스 속과 뇌 크기가 비슷하지만 혈류량이 두 배 많은 것으로 나타났다. 침팬지, 오랑우탄과 같이 뇌가 더 작은 유인원들도 오스트랄로피테쿠스 속보다 혈류량이 많은 것으로 확인됐다. 이는 결국 루시와 같은 오스트랄로피테쿠스가 오늘날 고릴라와 침팬지 그리고 오랑우탄보다 덜 똑똑하다는 점을 의미한다. 이에 대해 연구진은 이번 발견은 원시인류 이후 현생인류부터 사회적 복잡성의 증가에 맞춰 지능이 급격히 발달했다는 것을 시사한다고 설명했다. 자세한 연구 결과는 영국왕립학회 생명과학 저널인 ‘영국왕립학회보 B’(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

나이가 들면 인지기능이 저하될 뿐만 아니라 기억력· 인지능력과 연관 깊은 해마의 크기도 줄어들게 된다. 그런데 주변인들로부터 충분한 정서적 지지를 받는 노인은 인지기능이 높으며, 이는 정서적 지지가 해마 부피에 미치는 긍정적 영향과 관련이 있다는 사실이 최근 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 사회적 지지 중에서도 정서적인 지지는 주변 사람들이 나를 돌봐주고 이해해준다는 느낌으로 소속감과 자존감을 높일 뿐 아니라, 뇌를 스트레스로부터 보호해 인지 기능을 유지하고 향상시키는 것으로 알려져 있다. 정서적 지지도는 대화가 필요할 때 들어주고, 고민을 털어 놓고 걱정을 나누며 문제를 이해해주는 상대가 있는지에 따라 측정된다. 하지만 구체적으로 정서적 지지가 인지기능과 어떻게 연관되어 있는지 그 기전에 대해서는 알려져 있지 않았다. 연구팀은 기억력을 관장하고 있어 인지기능과 연관 깊은 ‘해마’가 정서적 지지가 인지기능을 높여주는 방법을 설명해줄 후보가 될 것이라고 생각했다. 이에 김기웅 분당서울대병원 정신건강의학과 교수 연구팀(1저자: 서울대학교 뇌인지과학과 김그레이스은)은 해마가 정서적 지지와 인지 기능의 관계를 어떻게 매개하는지 알아보기 위한 매개분석을 실시했다. 이를 위해 치매에 걸리지 않은 60세 이상의 한국인 410명을 정서적 지지 점수에 따라 점수가 낮은 그룹(108명)과, 보통의 점수를 가진 그룹(302명)으로 나누고, 정서적 지지와 인지기능 사이의 연관성을 해마의 부피를 통해 설명할 수 있는지 알아보았다. 연구 대상자들의 정서적 지지 점수는 의학적 결과 중 사회적 지지 조사 도구를 이용하여 측정했고, 전반적 인지기능 수준은 CERAD 검사(언어능력, 기억력 등 측정하는 인지기능검사로 치매 진단평가를 위해 이용) 총점(CERAD-TS), 언어적 기억력 수준은 언어적 기억검사 점수(VMS)로 각각 평가했다. 그 결과, 정서적 지지가 높은 그룹은 인지기능 점수인 CERAD-TS와 언어적 기억검사 점수가 높은 것으로 나타났다. 또한 정서적 지지가 인지기능 점수에 미치는 영향의 24%는 좌측 해마, 12%는 우측 해마가 매개했으며, 언어적 기억검사 점수에 미치는 영향의 20%는 좌측 해마가 매개하는 것으로 나타났다. 결론적으로 정서적 지지를 충분히 받고 있는 그룹은 그렇지 못한 그룹에 비해 인지기능이 더 좋고, 이러한 효과의 약 1/3은 정서적 지지가 해마 부피에 미치는 긍정적인 영향에 의해 매개된다는 의미다. 연구를 주도한 김기웅 교수는 “이번 연구를 통해 평소 정서적 지지를 충분히 받는 환경을 조성하는 것이 노인 치매 예방에 도움이 될 가능성이 있다는 점을 확인했다”며 “다만 횡단적 연구여서 정서적 지지와 해마 부피, 인지기능 사이의 인과 관계를 직접적으로 증명한 것은 아니기 때문에 향후 전향적 연구를 통한 결과 검증이 필요하며 정서적 지지의 효과가 알츠하이머병의 발병률을 실제 얼마나 낮출 수 있는지에 대한 후속 연구도 진행할 예정”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 노인학저널 최근 호에 게재됐다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

미세먼지의 계절이 돌아왔다. 미세먼지는 크기에 따라 일반 미세먼지와 초미세먼지(PM10, PM2.5)로 나누며, 그중 초미세먼지(PM2.5)는 기관지와 폐포에 깊숙이 침투해 더 큰 해를 입힌다. 미세먼지의 성분은 황산염, 질산염, 암모니아, 금속화합물, 탄소화합물 등이다. 미세먼지에 노출되면 공기와 직접 접촉하는 피부와 눈이 가장 먼저 영향을 받는다. 다행히 피부는 방어력이 강해 웬만해선 영향을 받지 않는다. 하지만 미세먼지가 눈의 결막에 닿으면 눈물이 나고 가려우며 안구 건조증 등이 생긴다. 미세먼지가 상부기도를 통과할 때는 콧물, 재채기, 코막힘, 후비루 등의 증상을 일으킨다. 알레르기 비염 환자는 증상이 좀 더 심하다. 미세먼지가 성대를 지나 하부기도로 내려가면 기관염, 기관지염, 모세기관지염 등 거치는 곳마다 염증을 일으켜 기침, 가래, 호흡곤란이 온다. 특히 기관지천식이나 만성폐쇄성폐질환(COPD)을 비롯하여 만성기관지염, 기관지확장증, 폐섬유화증 등 만성 폐질환을 앓는 환자들은 지병이 악화한다. 그래서 미세먼지가 많은 날은 호흡기질환자들의 응급실 방문이 증가한다. 자동차도로와 가까운 곳에 사는 어린이들의 천식 유병률은 타 지역보다 높다. 미세먼지는 폐의 면역력을 약화시켜 폐렴에도 잘 걸리게 한다. 초미세먼지 농도가 5㎍/㎥ 상승할 때마다 폐암 발생 위험이 18% 증가했다는 연구가 있다. 세계보건기구(WHO)는 2013년에 미세먼지를 1급 발암물질로 규정했다. 미세먼지가 폐 깊숙이 내려가면 폐의 마지막 구조물인 폐포를 만나게 된다. 폐포에 도달한 미세먼지는 전신을 순환하는 혈액으로 들어가 혈관에 염증을 유발하고 고혈압, 관상동맥질환 등을 일으킨다. 또한 뇌에도 침투해 뇌졸중과 치매를 일으킨다. 반려견의 치매증상도 미세먼지 노출과 관련이 있다는 보고가 있다. 미세먼지는 건강에 취약한 어린이와 노인, 임산부에게 더 나쁘다. 미국에선 미세먼지 농도가 짙은 지역에서 태어난 아이들이 폐 기능 장애를 겪을 가능성이 다른 지역 아동보다 5배가량 크다는 연구 결과를 발표했다. 서울 지역 노인들을 조사한 결과, 미세먼지가 증가할수록 폐 기능이 저하됐다는 보고도 있다. 미세먼지 농도가 10㎍ 상승하면 기형아를 출산할 확률이 최대 16%나 높아지고, 저체중아 출산율과 조산·사산율도 각각 7%와 8%씩 증가했다는 국내 연구가 있다. 미세먼지는 사망 위험도 높여 초미세먼지 농도가 10㎍ 증가하면 사망발생위험이 0.95% 증가한다고 한다. 치료법은 있는 것일까? 미세먼지는 일단 몸 안으로 들어오면 제거할 수 없어 피하는 게 답이다. 미세먼지가 심한 날은 창문을 닫고 집안에만 있기도 하는데, 이때 집안의 미세먼지도 살펴야 한다. 실내 미세먼지 농도가 오히려 실외보다 높을 수도 있다. 미세먼지가 많은 날은 더 많은 미세먼지를 유발하는 조리, 청소 등의 집안일을 미루는 것이 좋다. 또한 창문을 열고 정기적으로 환기해야 한다. 외출 시에 미세먼지 차단 마스크는 필수품이다.

유전적으로 우울증에 걸릴 위험이 있더라도 운동을 꾸준히 하면 그 위험을 현저하게 낮출 수 있음을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드의대 정신의학과 교수이자 매사추세츠종합병원 연구원인 카르멜 초이 박사가 이끄는 미국 연구진이 유럽인 약 8000명을 대상으로 한 코호트 연구 자료를 수집·분석해 이런 결론에 이르렀다고 미국 불안·우울증협회(ADAA) 공식 의학학술지 ‘우울과 불안’(Depression and Anxiety) 최신호(5일자)에 발표했다. 이번 연구에 따르면, 전반적으로 매주 4시간이나 매일 35분 동안 운동한 사람들은 앞으로 우울증에 걸릴 확률이 17% 더 낮았다. 심지어 이런 예방 효과는 우울증에 관한 유전적 위험이 큰 이들에게도 마찬가지인 것으로 나타났다. 연구진은 이번 연구를 위해 유전자가 건강 결과에 어떤 영향을 주는지 이해하는 데 도움을 주기 위해 고안된 장기 연구 프로그램 ‘파트너스 헬스케어 바이오뱅크’(Partners Healthcare Biobank)의 참가자 약 8000명의 자료를 수집해 분석했다. 이들 참가자는 이 프로그램에 참여하면서 자신이 어떤 운동을 얼마나 오래 하고 있는지 등을 포함한 생활 습관 관련 설문 조사에 응답했었다. 덕분에 연구진은 2년 동안 이 정보를 건강 기록 자료와 교차 참조함으로써 우울증 진단을 받은 사람들을 찾아낼 수 있었다. 또한 연구진은 이들 참가자의 유전 정보를 사용해 우울증에 관한 유전적 위험이 있는지를 각각 평가해 점수를 매겼다. 그 결과, 유전적으로 우울증 위험이 큰 사람들이 우울증 진단을 받을 확률은 우울증에 관한 유전 위험이 낮은 이들보다 20% 더 높은 것으로 확인됐다. 하지만 이들 참가자가 운동하면 비록 우울증에 관한 유전적 위험은 낮지만 운동을 하지 않는 이들보다도 우울증에 걸릴 확률이 17% 더 낮은 것으로 나타난 것이다. 심지어 유전적 위험 점수가 가장 높은 사람들도 운동하면 우울증에 걸릴 확률은 12% 더 낮았고, 유전적 위험 점수가 낮은 사람들이 운동하면 우울증 위험이 38% 더 낮았다. 운동은 춤 같은 고강도 운동이 우울증 위험을 16%까지 줄였고, 요가 같은 저강도 운동 역시 그 위험을 14%나 줄였다. 달리기와 걷기도 각각 13%와 11%씩 우울증 위험을 낮췄다. 반면 기묘하게도 조깅과 수영 그리고 라켓 스포츠의 경우 어떤 혜택도 나타나지 않았다. 이에 대해 이번 연구에 참여하지 않은 하버드의대 정신의학과 조교수인 마이클 크레익 밀러 박사는 “전 세계 우울증 환자 1억 명 가운데 일부는 항우울제뿐만 아니라 운동에도 효과를 얻을 수 있다”고 설명했다. 운동은 단기적으로 기분을 좋게 해주는 화학물질인 엔도르핀 분비를 촉진하며, 장기적으로는 뇌 기능과 기분을 개선하는 데 도움을 주는 신경전달 물질인 세로토닌과 노르에피네프린의 분비를 촉진하는 것으로 알려졌다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

스마트폰이나 태블릿PC 또는 TV 등 디지털 기기의 화면을 오랜 시간 본 아이들은 뇌의 구조적인 형태가 바뀔 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 신시내티 아동병원 의료센터(CCHMC) 연구진이 만 3~5세 아동 47명(남아 20명·여아 27명)을 대상으로, 이들의 뇌를 자기공명영상장치(MRI)로 스캔한 결과를 디지털 기기의 사용 시간과 비교 분석했다. 연구진은 참가 아이들의 각 부모에게 아이가 디지털 기기의 화면을 얼마 동안 보고 있는지 보고해 달라고 요청했다. 이는 쉬운 접속과 사용 빈도, 콘텐츠 보기를 고려한 15개 항목의 설문지인 스크린큐(ScreenQ) 검사를 사용한 것이다. 스크린큐 점수가 낮으면 미국소아과학회(AAP)의 권고 사항을 잘 따랐다는 것인데 AAP는 3~5세 아동에게 하루에 1시간 이상 디지털 기기 화면을 보여주지 말라고 권고한다. 또 이들 아동은 MRI 스캔 검사를 받은 뒤 어휘와 읽기, 정보 검색 기술의 속도 등 언어 능력을 측정하는 세 가지 표준 검사를 받았다. 그 결과 1~19점의 스크린큐 점수 중 실험에 참가한 아동들의 평균 스크린큐 점수는 9점이었으며, 9점에 해당하는 아동들의 하루 평균 디지털 기기 이용 시간은 1시간 30분이었다. 스크린큐 점수가 높은 아이들, 즉 디지털 기기 화면을 보는 데 더 많은 시간을 보낸 아이들은 뇌 백질의 질이 떨어져 미엘린의 형성에 영향을 주는 것으로 나타났다.대뇌의 속 부분인 백질은 신경세포(뉴런)들을 서로 연결하는 축삭돌기라는 수십억 개의 가느다란 신경섬유로 구성돼 있으며, 이런 섬유는 축삭돌기를 보호하고 전기 신호의 흐름을 촉진하는 흰색의 지방성 피막인 미엘린으로 덮여 있다. 만일 미엘린이 어떤 이유로 얇아진다면 뇌의 신호 처리 능력이 떨어질 가능성이 높다. 또 미엘린은 자기 통제와 관련한 실행 기능과도 연관성이 있다고 연구진은 덧붙였다. 다만 하루에 디지털 기기의 화면을 몇 시간 동안 봐야 뇌에서 이런 변화가 일어나는 것과 연관성이 있는지 구체적으로 밝히지는 않았다. 연구진은 또 디지털 기기의 화면을 오래 본 아이들은 인지력 검사에서도 낮은 점수를 받은 사실을 확인했다. 이들 아동은 한 사람이 자기 생각과 감정을 표현하는 방법으로 정의되는 ‘표현적 언어’에서 상당히 낮은 점수를 받았고, 이른바 ‘처리 속도’로 알려진 사물에 빠르게 이름을 붙이는 능력 역시 떨어졌으며, 글을 읽고 쓸 줄 아는 능력인 ‘문해력’ 검사에서도 상대적으로 점수가 낮은 것으로 나타났다. 이에 대해 연구 주저자로 참여한 존 허튼 박사는 “연구에 참여한 모든 아동 중 60%는 스마트폰이나 태블릿PC를 갖고 있고, 나머지 40%는 자기 방에 TV나 휴대용 디지털 기기가 있다”면서 “이번 결과는 아동기 뇌 발달에 화면 기반 디지털 기기 사용 시간의 증가가 미치는 영향을 자세히 알아봐야 할 필요성을 강조한다”고 말했다. 다만 영상의학 전문가인 데릭 힐 유니버시티칼리지런던 교수는 “이 연구는 흥미롭지만, 감정적인 주제를 고려할 때 결과를 해석하는 데 많은 주의를 기울여야 한다”면서 “이 결과는 예비적인 것으로, 전체 아동을 대표하는 것이 아니라 50명 미만의 아이를 대상으로 한 소규모 연구”라고 말했다. 자세한 연구 결과는 미국의학협회 소아과학회지(JAMA Pediatrics) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘머릿 속의 지우개’ 치매는 과거의 기억들을 하나 둘 씩 지워버리며 종국에는 자신이 누군지도 모르는 최악의 상황까지 몰고가 ‘존엄한 삶’을 빼앗아가는 치명적인 질환이다. 치매를 유발시키는 원인의 50~70%는 알츠하이머인데 알츠하이머 발병원인이 정확히 알려지지 않아 치료방법도 개발되지 못하고 있는 상황이다. 국내 연구진이 현재 쓰이고 있는 항암제가 알츠하이머 원인 중 하나인 뇌염증을 억제할 수 있다는 것을 밝혀내 주목받고 있다. 한국뇌연구원 퇴행성뇌질환연구그룹은 만성 골수성 백혈병 치료제로 쓰이는 ‘다사티닙’이 알츠하이머 치매를 유발시키는 뇌염증을 억제하는데 도움을 줄 수 있다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 ‘신경염증’(Journal of Neuroinflammation) 11월호에 실렸다. 신경아교세포는 중추신경계 조직을 지지하는 역할을 하지만 지나치게 활성화되면 염증반응이 발생해 신경손상이나 기억력 감퇴 같은 증상을 드러내는 퇴행성 뇌질환을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 신약 재창출 기법을 통해 백혈병 치료제가 뇌염증 치료제로도 작용할 수 있다는 효능과 분자차원 메커니즘을 밝혀냈다. 신약재창출 기법은 임상에서 효과가 부족해 개발이 중단되거나 현재 사용되고 있는 약물의 새로운 약효를 찾는 기술이다. 협심증 치료제로 개발되던 중 임상시험에서 치료효과가 낮은 것으로 밝혀져 임상시험 실패 판정을 받았지만 성기능 치료에 효능이 있음이 인정돼 발기부전 치료제로 허가받아 성공한 비아그라가 신약재창출의 대표적 사례이다. 연구팀은 생쥐에게 뇌염증을 유발시켜 치매와 비슷한 증상을 앓도록 한 다음 다사티닙을 2주간 투여했더니 신경아교세포 활성이 줄어들고 전(前)염증성 사이토카인이라는 물질이 나타나는 것도 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 다사티닙을 투여받은 생쥐들에게서는 알츠하이머 치매 환자들의 혈액과 뇌에서 증가하는 것으로 보고된 ‘STAT3’ 단백질의 신호전달이 억제되면서 뇌염증 반응이 줄어들기도 했다. STAT3 단백질은 자가면역질환의 원인 단백질로 각종 염증질환의 치료 대상으로 꼽히고 있다.허향숙 뇌연구원 박사는 “이번 연구는 신약 재창출 기술로 백혈병 치료제가 치매 치료에 도움이 된다는 사실을 새로 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “이번 연구결과로 사람에게서도 염증성 퇴행성 뇌질환 치료제로 쓸 수 있다고 하면 신약개발에 드는 비용과 시간을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가을이 깊어지며 제법 찬바람이 불기 시작하면 유독 많은 이들이 특별한 이유 없이 우울감을 호소한다. 누구든 이맘때면 또 이렇게 한 해가 간다는 씁쓸함에 허무함을 느끼지만, 우울감이 병적인 상태로 악화할 수 있어 가볍게 여겨선 안 된다. 우울증은 계절의 영향을 받는 대표적인 질환이다. 1년 주기로 매년 특정한 시기에 우울증이 반복되며 주로 가을이 되면 우울감과 무기력에 빠졌다가 봄이 되면 나아진다. 이런 우울증을 ‘계절성 우울증’이라고 한다. 최근 연구에 따르면 일반인도 15% 정도가 가을·겨울철에 다소 울적한 기분을 느끼고 이 중 2~3%는 계절성 우울증으로 악화한다고 한다. 계절성 우울증 증상은 전형적인 우울증과 조금 다르다. 우울증 환자에게선 대개 불면증과 식욕감소 증상이 나타난다. 반면 계절성 우울증 환자는 오히려 온종일 자고 싶은 생각만 들고 식욕이 증가한다. 추위가 다가오면 동물들이 겨울잠을 자는 것과 비슷한 양상이다. 하지만 아무리 자도 피로가 풀리지 않아 만사가 짜증스럽다. 우울 증상은 주로 밤에 심해진다. 게다가 탄수화물이 많은 라면이나 빵 등 단 음식 섭취가 늘고 활동은 줄어 체중이 늘기도 한다. 일반적으로 우울증의 평생 유병률은 남성이 5~12%, 여성이 10~25%인데 계절성 우울증은 여성 환자의 비율이 이보다 높다. 지역별로도 차이를 보인다. 강지인 연세대 세브란스병원 정신건강의학과 교수는 3일 “계절성 우울증은 고위도 지역에 사는 사람들에게서 더 많이 나타나 북유럽에서는 흔한 병”이라며 “전체 우울증 환자의 10~20%가 계절적 요인에 따라 증세가 악화한다”고 말했다. 전문가들은 일조량이 줄어 가을, 겨울철에 우울한 감정을 더 느끼는 것으로 추정했다. 뇌 신경계 물질은 기분이나 욕구, 수면 리듬 등을 조절한다. 이 물질들은 스트레스나 날씨 등 환경의 영향을 받는다. 일조량이 줄면 멜라토닌이란 생체리듬을 조절하는 신경전달물질 분비량이 줄어 우울 증세가 나타날 수 있다. 또한 뇌신경 전달물질인 세로토닌과 노르아드레날린, 도파민 분비량의 균형도 깨져 기분이 가라앉게 된다. 정석훈 서울아산병원 정신건강의학과 교수는 “현재까지의 연구로는 햇빛 부족이 에너지 부족과 활동량 저하, 슬픔, 과식, 과수면을 일으키는 생화학적 반응을 유도하는 것으로 알려졌다”고 말했다. 계절성 우울증을 예방하려면 무엇보다 건강한 신체리듬을 유지해야 한다. 나른하고 무기력한 느낌이 들더라도 낮에 야외활동을 즐기고 유산소운동을 하는 것이 좋다. 특히 혼자 사는 사람은 밤낮이 바뀌는 일이 많은데, 자꾸 낮에 자게 되면 외부의 빛과 소음, 신체리듬의 엇박자 때문에 깊은 잠을 자지 못하고 신체기능을 회복하기 어렵다. 낮에 햇빛을 쐬어야 몸에서 항우울 호르몬인 세로토닌이 합성되기 때문에 낮게 깨어 있어야 한다. 늦가을부터 이듬해 봄까지는 일조량이 감소해 햇빛 에너지를 받아 체내에서 합성되는 비타민D가 줄게 되고 비타민D가 부족하면 세로토닌도 적게 분비돼 우울해질 수 있다. 낮에는 커튼을 걷고 창문을 향해 사무실 의자를 배치하는 등 최대한 햇볕을 쬐도록 노력해야 한다. 계절성 우울증은 일조량 감소가 주된 원인이므로 강한 광선을 반복적으로 쬐어 멜라토닌 분비량을 늘리는 광선치료가 효과적이다. 광선치료로도 충분한 효과를 보지 못하면 약물치료를 하거나 운동요법 등을 병행한다. 김선미 중앙대병원 정신건강의학과 교수는 “운동을 해야 뇌 세포에 혈액과 영양이 잘 공급되고 뇌 세포와 신경망이 재건돼 우울한 감정을 조절하는 뇌 부위 기능을 활성화할 수 있다”며 “주 3회, 30분 이상 유산소운동과 근력 운동, 장력운동을 8주 이상 꾸준히 해야 스트레스를 조절하고 우울증을 예방할 수 있다”고 말했다. 알코올은 일시적으로 쾌감과 안정감을 줄 수 있지만 자칫 알코올 중독이 될 수 있어 습관처럼 마시는 것은 위험하다. 자주 음주하다 보면 술을 마시지 않았을 때 불안, 우울함이 더 심해질 수 있어 자제해야 한다. 가끔 술을 마시더라도 특정 요일을 정해 놓고 마시는 게 좋다. 세로토닌과 멜라토닌을 합성하는 트립토판이 풍부한 음식을 먹는 것도 도움이 된다. 바나나는 트립토판이 풍부하고 비타민 함량이 높은 대표적인 음식이다. 대부분의 계절성 우울증은 생활습관을 바꾸고 가까운 사람들이 도우면 많이 호전될 수 있다. 강 교수는 “혼자 고립돼 있지 말고 친구도 만나고 사람들과 대화의 기회를 자주 만들어 외부 활동을 단절하지 않는 것이 중요하다”며 “증상의 정도에 따라 약물치료와 광선치료, 전문의 상담 같은 적극적 개입이 필요할 수 있다”고 말했다. 계절성 우울증 일부는 조울증일 가능성이 있어 정확한 진단을 받아야 한다. 정 교수는 “누구나 한 번쯤 걸릴 수 있는 우울증은 흔히 ‘마음의 감기’로 불린다. 감기처럼 걸리기 전에 미리 예방하고 초기에 잘 치료만 한다면 아무 문제가 없기 때문”이라며 “우울한 기분이 든다 싶으면 혼자 있는 시간을 줄이고 가까운 사람들과 꾸준히 대화를 시도하면서 극복하려고 노력해야 한다”고 강조했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

축구 종가인 잉글랜드가 뇌손상을 입을 수 있다는 우려 때문에 유소년 선수들이 헤딩을 못하도록 하는 방안을 검토하고 있다. AFP통신은 잉글랜드 프로축구 프리미어리그 사무국이 유소년 선수들의 헤딩을 금지하는 방안을 검토 중이라는 내용을 담은 서한을 소속 20개팀에 보냈다고 31일(한국시간) 보도했다. 사무국은 잉글랜드 축구협회(FA) 예산지원을 받아 스코틀랜드 글래스고대 연구진이 수행해 최근 의학 관련 학술지에 게재된 연구결과를 인용했다. 연구진은 1900~1976년에 태어난 축구 선수들과 23만명의 일반인을 대상으로 조사한 결과 선수들은 알츠하이머, 파킨슨병 등 뇌 손상에 걸릴 확률이 일반인보다 3.5배나 높다고 결론 내렸다. 현재 유소년 선수 헤딩을 금지하는 나라는 미국뿐이다. 미국축구연맹은 2015년 11월부터 10세 이하는 헤딩을 전면 금지하고 11~13세 선수들은 헤딩 횟수를 엄격히 제한하는 규정을 만들었다. 유소년 축구 관계자와 선수, 부모에게도 헤딩으로 인한 뇌손상 위험성을 알리는 교육도 실시한다. 일부 축구선수와 부모들이 머리부상 방지를 위한 충분한 조치를 취하지 않았다며 집단소송을 제기한 게 계기가 됐다. 스코틀랜드 스털링대와 런던대에서는 각각 헤딩이 순간적으로 기억 능력을 떨어뜨린다거나 헤딩이 뇌세포 퇴화에 영향을 미친다는 연구결과를 발표하기도 했다. FA 의료위원회는 “현재로서는 경기 규정에 변화를 줘야 할 정도로 뚜렷한 증거가 나온 것은 아니다”라고 선을 그었다. 하지만 2015년 당시만 해도 미온적인 반응이었던 것과 비춰 보면 태도가 상당히 달라졌다. 더구나 현대 축구에서 잉글랜드가 갖는 상징성을 고려한다면 한국을 비롯한 다른 나라에서도 비슷한 규정을 도입할 가능성이 높다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

‘유럽 최초의 피살자’로 불리는 외치의 죽기 직전 마지막 행적이 드러났다. 최근 영국 글래스고 대학 연구팀은 외치의 내장과 옷, 장비 등 분석을 통해 그가 현대 이탈리아의 볼차노 인근 계곡을 등반한 것이 아닌 쉬날스탈 빙하지역 북서쪽을 오르다 사망했다는 연구결과를 발표했다. 국내에도 잘 알려진 외치(Ötzi)는 ‘아이스맨’이라는 별칭으로도 유명하다. 외치는 지난 1991년 9월 해발 3210m 알프스 쉬날스탈 빙하지역에서 온몸이 꽁꽁 언 채 발견됐다. 이에 당시 이탈리아 경찰이 수사에 나섰으나 범인은 찾을 수 없었다. 그 이유는 5300여 년 전인 석기시대에 사망했기 때문이다. 지금까지의 연구결과에 따르면 외치는 150㎝ 키에 45세 전후 남자로 당초 왼쪽 어깨 부근에 화살을 맞고 피를 많이 흘려 죽은 것으로 추정돼왔다. 그러나 지난 2013년 이탈리아 볼자노에 위치한 ‘유럽아카데미 미라 및 아이스맨 연구소’(EURAC) 측이 외치의 뇌 조직에서 추출된 단백질과 혈액 세포를 현미경으로 조사한 결과, 외치가 죽기 직전 머리에 타박상을 입어 사망했다는 결론를 내렸다. 화살이든 타박상이든 외치가 유럽 최초의 피살자가 된 셈.　 이처럼 유럽의 많은 학자들이 외치 연구에 나서는 이유는 ‘과거’를 볼 수 있는 연구자료이기 때문이다. 뼈와 피부를 고스란히 간직하고 있어 선사시대 인류에 대한 연구 뿐 아니라 유전자 구조, 식생활, 병 등 당시의 모든 정보를 담고있는 타임캡슐과 같기 때문이다. 또한 입고있는 의복과 활 등 무기도 함께 발견돼 당시의 문화적인 수준까지 알려주는 자료가 됐다. 이번에 글래스고 대학 연구팀은 외치의 마지막 여정을 과학적으로 증명해냈다. 그 단서가 된 것은 바로 그의 창자 속과 옷 그리고 장비 등에 묻어있던 이끼다. 약 수천 개의 이끼 샘플을 분석한 연구팀은 총 75종의 이끼종을 밝혀냈으며 이중 23종은 그가 영면한 지역에만 있으며 나머지 일부는 저지대 습지 등 여러 지역에 있는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 제임스 디킨스 박사는 "이끼는 그의 마지막 여정의 정확한 경로를 조사하는데 매우 중요하다"면서 "고지대와 저지대에 고루 분포하는 이끼를 통해 외치의 마지막 행적을 추론할 수 있다"고 설명했다. 이어 "왜 외치가 가장 등반이 어려운 코스로 이동했지는 알 수 없다"면서 "다만 외치가 도망가는 중이라는 추측을 한다면 숨을 수 있는 곳이 많은 이 장소가 최적이었을 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

조현병은 과거에 정신분열증으로 알려진 정신질환으로 생각, 감정, 지각, 행동 등 여러 측면에서 다양한 증상이 종합적으로 나타나는 것이 특징이다. 미국의 경우 조현병 환자는 전체 인구의 0.7%, 전 세계적으로도 1% 정도가 앓고 있는 것으로 알려져 있다. 국내에서도 조현병 환자는 약 50만명에 이르는 것으로 보고 있다. 조현병은 유전적 요인이 가장 큰 것으로 알려져 있지만 뇌의 생화학적, 해부학적 이상으로 생거나 살면서 겪는 각종 환경적, 심리적 요인도 작용하는 것으로 알려지는 등 아직까지는 정확히 발병원인이 알려져 있지는 않은 상태이다. 그런데 최근 미국 연구진이 조현병을 유발하는데 결정적인 작용을 하는 유전자 변이를 찾아내 조현병의 원인은 물론 치료방법을 찾는데 도움이 될 것으로 보인다. 미국 매사추세츠종합병원 유전자의학센터, 하버드-MIT 브로드연구소 스탠리정신의학연구센터, 의학 및 인구유전학프로그램 공동연구팀은 전장엑솜분석(whole exome sequencing)이라는 방법을 이용해 조현병을 유발하는데 중요한 역할을 하는 것으로 추정되는 10개의 새로운 DNA를 발견했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 지난 15~19일까지 미국 휴스턴에서 열린 ‘미국인간유전학회’(ASHG) 2019 연례컨퍼런스에서 발표됐다. 연구팀은 전 세계 5개 대륙에 살고 있는 2만 5000명의 조현병 환자와 10만명의 일반인의 게놈을 전장엑솜분석이라는 기법으로 비교했다. 전장엑솜분석은 생명체의 모든 유전체 염기서열을 분석하는 전장유전체분석과는 달리 실제 단백질을 합성하는 부분인 엑손만을 선별해 분석하는 방법이다.엑솜은 전체 유전체 중 약 1% 정도를 차지하고 있지만 실제 질병을 일으키는 유전변이의 80% 이상이 엑솜에서 발견되는 만큼 질병 원인 유전자를 찾을 때 많이 쓰이는 방법이다. 그 결과 조현병 위험을 높이는 10개의 유전자를 새로 찾아냈는데 이 중 2개는 글루탐산염 수용체와 관련돼 있는 것으로 확인됐다. 글루탐산염 수용체는 뇌 세포간 신호전달에 중요한 역할을 하는 단백질로 알려져 있다. 이들 유전자의 기능 감소가 조현병 증상을 촉진시키거나 악화시키는 것으로 연구팀은 보고 있다. 더군다나 이들 10개 유전자는 뇌 신경발달 지연과 자폐스펙트럼 장애를 유발시키기도 하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 매사추세츠병원 유전의학센터 타진더 싱 박사는 “이번 연구를 통해 발견한 유전자는 변이와 명백한 분자적 메커니즘을 갖고 있기 때문에 조현병을 유발시키는 실질적 원인으로 볼 수 있을 것”이라며 “조현병 발병의 생물학적 경로를 이해할 수 있도록 돕는 한편 새로운 유전적 치료법을 찾을 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남성우월주의자 찰스 다윈 지목하며 성차별 답습한 과학계 왜곡·횡포 비판 뇌 무게, 성별 지적능력 가릴 기준 못돼 같은 병 걸려도 男보다 女 더 살아남아 “진정한 성평등, 과학적 접근 충실해야” ‘여성은 남성에 비해 열등하다.’ ‘여성은 약하다.’ 많은 사람이 무의식적으로 받아들이는 성별의 차이다. 그리고 과학은 그 통념을 뒷받침하는 연구 결과를 끊임없이 내놓고 있다. 정말 여성은 인류의 ‘열등한 절반’일까. 영국의 과학 저널리스트 앤절라 사이니가 쓴 ‘열등한 성’은 각종 연구와 실험 결과를 통해 그 오랜 통념을 보란듯이 뒤집어 눈길을 끈다. 탄생에서부터 직장 생활, 육아, 폐경, 노년으로 이어지는 여성의 인생 단계를 훑어 ‘열등한 여성’이라는 세상의 편견과 왜곡을 조목조목 짚어 낸다. 우선 뇌의 성별 차이로 인한 ‘여성 열등’설을 보자. ‘여성의 뇌 무게는 남성에 비해 28g 적다’는 사실은 지적 능력 차의 단초로 여겨진다. 하지만 최근 연구에선 뇌의 성별 차는 하잘것없는 것으로 속속 밝혀지고 있다. 특히 공간 시각화, 수학적 능력, 언어 유창성에서 남자와 여자아이 간 차이가 (있다고 해도) 매우 작다는 사실이 확인되고 있다. 2016년 뇌과학 학회지 뉴로이미지에 실린 논문은 대표적인 사례다. 이 논문은 여성의 뇌에서 더 크다고 알려진 영역인 해마의 크기가 양쪽 성 모두에서 동일함을 밝혔다. 시카고 로절린드 프랭클린대 연구팀은 6000명의 건강한 사람을 연구한 76개 논문을 분석해 ‘여성이 언어 기억력과 사회적 기술이 더 뛰어나고 감정을 더 잘 표현한다’는 가설을 뒤집었다. 이 대목에서 저자는 단순히 뇌가 무거워 지능이 높다면 고래나 코끼리가 인간보다 훨씬 똑똑해야 하지 않느냐고 반문한다.저자는 또 ‘남성이 여성보다 더 튼튼하고 강하다’는 가설도 허물면서 “단순하게 생존이라는 점에서만 본다면 오히려 여성이 남성보다 더 강하다”고 역설한다. 실제로 유아 사망률을 보면 남아가 여아보다 첫 달에 사망할 위험이 10%가량 높다고 한다. 그런데도 여성이 남성보다 약하고 아픈 사람도 많다는 통념이 굳어진 까닭은 무엇일까. 저자는 “같은 질병에 걸려도 여성은 살아남고 남성은 그렇지 못해서 아픈 남성이 더는 존재하지 않기 때문일 수도 있다”고 밝히고 있다. ‘남성이 경쟁자들을 물리치고 더 좋은 파트너를 만나기 위해 날카로운 지성과 훌륭한 신체를 갖게 됐고 여성은 남성보다 진화가 덜 됐다’는 가설을 놓고도 이중 잣대로 가득 찬 개념이라고 비판한다. 고릴라는 신체가 너무 크고 강해서 고등한 사회적 동물이 될 수 없다면서 인간에 관해서는 남성이 여성보다 신체가 크기 때문에 더 우월하다고 주장하는 건 모순이라는 것이다. 그렇다면 왜 사람들은 그렇게 한쪽에 기운 남성 우월의 통념을 갖게 됐을까. 저자는 과학계의 횡포에 메스를 들이대면서 “과학이 객관적이고 중립적이란 말은 허구”라고 목소리를 높인다. 그 원조 격으로 진화론자 찰스 다윈을 지목해 흥미롭다. 다윈은 말년에 한 여성운동가에게 보낸 답신에서 이렇게 말하고 있다. “…유전의 법칙에 따라 여성이 남성과 지적으로 동등하다는 점은 받아들이기 매우 힘들어 보입니다.” 결국 다윈은 여성을 남성의 종속적인 존재로 낮게 봤던 빅토리아 시대의 사회상을 과학에 그대로 연결한 남성우월주의자였고, 후대의 과학은 그 왜곡과 편견을 답습했다고 주장한다. 실제로 과학계에서 여성 배제와 홀대의 사례는 흔하다. 케임브리지대는 1947년이 돼서야 남성과 동일한 기준으로 여성에게 학위를 수여했고, 하버드 의과대학은 1945년까지 여성의 입학을 허가하지 않았다. 마리 퀴리는 최초로 노벨상을 두 번이나 받은 과학자이지만 1911년에는 여성이라는 이유만으로 프랑스 과학아카데미의 문턱조차 넘지 못했다. 20세기 미국 생물학자 네티 마리아 스티븐스는 성별을 결정하는 염색체를 발견하는 데 핵심 역할을 했지만 그녀의 과학적 기여는 역사에서 제대로 다뤄지지 않았다. “많은 이에게 불편할 수 있다”는 저자의 말대로 이 책은 페미니즘 계열에 속한다. 하지만 “어느 한쪽 성별의 우위를 따지고 밝히자는 게 아니라 과학계의 반성을 촉구하는 것”이라는 강변은 설득력 있게 다가온다. 폐경 연구에 천착해 온 유타대 인류학자가 인터뷰를 통해 밝힌 말이 인상적이다. “당신이 진지하게 남녀평등을 주장하고 이런 것들의 토대가 무엇이며 어디에서 왔는지를 알고 싶다면 생물학이 답이에요. 과학에 더 충실해야 합니다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

‘뇌과학자’인 장동선 현대자동차그룹 미래기술전략팀장은 tvN의 ‘알쓸신잡2’에 출연하면서 널리 알려졌다. 장 팀장은 부모님의 독일 하이델베르크 유학 시절 태어나 7살 때까지 독일에서 살았고, 귀국 후 검정고시를 거쳐 국내 고교를 졸업한 뒤 다시 독일로 가 수학했다. 콘스탄츠 대학에서 생물학을 전공했고, 막스플랑크 바이오사이버네틱스 연구소와 튀빙겐 대학에서 인간 지각, 인지 및 행동 연구로 박사 학위를 받았다. 2014년에는 독일 과학교육부가 주관하는 과학강연대회인 ‘사이언스 슬램’에서 우승하면서 ‘과학 커뮤니케이터’로 명성을 얻었다. 그의 저서 ‘뇌 속에 또 다른 뇌가 있다’는 독일과 미국에서 과학분야 베스트셀러에 올라 있다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

한국인의 하루 소금 섭취량은 2017년 기준으로 3669㎎으로 세계보건기구(WHO) 권고량인 2000㎎을 훌쩍 넘는다. 한식이 건강식이라고는 하지만 식단 특성상 국이나 찌개, 간장, 고추장, 각종 젓갈 등이 많다보니 기준치보다 많이 섭취하게 된다. 짭짤하지 않으면 음식 맛이 나지 않는다고 해서 국이나 찌개에 소금이나 간장을 추가로 넣는 경우도 많다. 짜게 먹는 습관이 계속되면 고혈압은 물론 뇌졸중, 심근경색 같은 심혈관 질환 뿐만 아니라 위염이나 위궤양, 위암을 앓게될 가능성도 높아진다. 그런데 미국 연구진은 고염식을 하면 인지기능을 떨어뜨리고 알츠하이머 치매를 유발할 가능성까지 높아진다고 밝혔다. 미국 코넬대 의대 뇌·마음연구소, 세인트루이스 워싱턴대 신경질환연구센터 공동연구팀은 생쥐실험을 통해 나트륨 함량이 높은 식사를 계속 하면 알츠하이머 치매의 원인인 타우단백질 변형과 축적을 가져와 인지기능까지 떨어진다는 사실을 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 24일자에 발표했다. 연구팀은 생후 8주가 지난 암수 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한쪽에는 사람 기준으로 나트륨 하루섭취 권고량과 비슷하거나 조금 낮은 수준의 0.5% 소금물과 음식을 제공하고 다른 한 쪽은 물과 음식을 포함해 4~8%의 고염식을 제공했다. 4~8% 나트륨은 기준치의 8~16배에 이르는 나트륨 함량이다. 연구팀은 이렇게 4~36주 동안 식사를 제공한 다음 미로찾기, 수영하기 같은 인지기능 테스트와 뇌관류 자기공명영상(ASL-MRI)으로 뇌를 관찰했다.그 결과 표준량의 염분을 섭취한 생쥐 그룹은 미로실험에 첫 번째는 어렵게 통과했더라도 다음번 똑같은 미로는 쉽게 통과하는 것이 관찰됐는데 과도한 염분 섭취를 한 생쥐 그룹은 새로운 사물을 인식하는 능력은 물론 미로실험을 쉽게 통과하지 못하는 것이 관찰됐다. 또 염분섭취가 많았던 생쥐들은 혈관을 둘러싼 세포의 기능이 떨어지고 혈관을 이완시키고 뇌를 보호하는 역할을 하는 산화질소 기능도 저하되는가 하면 뇌로 가는 혈류도 눈에 띄게 줄어들었다. 또 알츠하이머 치매 유발의 원인으로 지목되는 타우단백질의 변형도 많이 관찰됐다. 연구팀은 또 고염식 섭취 기간이 짧을수록 짜게 먹지 않으면 정상 회복 가능성이 높아지지만 고염식 섭취기간이 길어지면 인지기능 회복에 한계가 있는 것도 확인했다. 콘스탄티노 라데콜라 코넬대 의대 교수는 “이번 연구는 짜게 먹는 것이 뇌기능에 장애를 일으키며 오랜 기간 기준치의 2~3배가 넘는 나트륨 섭취를 오래 지속할 경우 알츠하이며 치매까지 유발해 인지기능에 돌이킬 수 없는 상황이 된다는 것을 보여준다”라며 “소금은 음식의 맛을 좌우하는 중요한 물질이지만 과다하게 섭취할 경우 인체를 망가뜨릴 수 있다는 사실을 명심해야 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌과학과 신경과학 관점에서 사람의 뇌는 생존의 뇌에서 시작돼 감정의 뇌, 사고의 뇌로 발달해 나갑니다. 겉으로는 어른과 다름없어 보이는 청소년기는 감정의 뇌에서 사고의 뇌로 넘어가며 급속히 발달하는 단계로, 완전히 뇌가 자란 상태는 아닙니다. 이 때문에 영유아기에서 청소년기, 청소년기에서 성인기로 넘어가는 시기에 문제가 생기면 뇌 발달에 문제가 생길 수밖에 없습니다. 소셜네트워크서비스(SNS)를 하면서 오랜 시간을 보내거나 엄마에게서 학대를 받은 아이들은 뇌 발달에 심각한 장애를 일으킨다는 연구 결과가 나왔습니다. 미국 나탄클라인연구소, 뉴욕대 의대 아동청소년정신의학과, 록펠러대 의대 신경내분비연구소, 캐나다 브리티시 컬럼비아대 세포생리학과 공동연구팀은 부모, 특히 엄마의 신체적·정서적 학대는 감정조절, 기억, 학습 등에 관여하는 것으로 알려진 뇌의 편도체와 해마에 심각한 손상을 미칠 수 있다는 연구 결과를 미국국립과학원에서 발간하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일자에 발표했습니다. 연구팀은 새끼를 막 출산한 어미 생쥐에게 일주일가량 전기충격 같은 외부자극으로 공포와 스트레스를 줬습니다. 그다음 출산 8일째 되는 날부터 새끼와 함께 지내도록 했습니다. 극도의 스트레스를 받은 어미는 새끼 생쥐에 대해 관심을 갖지 않고 방치하거나 새끼가 가까이 다가오면 앞발로 때리는 시늉을 하고 물어뜯는 등 물리적 학대를 하는 것이 관찰됐습니다. 연구팀은 어미에게 학대를 받은 새끼 생쥐의 뇌를 추적 관찰한 결과 편도체와 해마가 제대로 성장하지 않고 태어났을 때의 크기와 비슷한 상태로 남아 있다는 사실을 알게 됐습니다. 또 연구팀은 정상적인 새끼 생쥐에게 스트레스 호르몬이라고 불리는 코르티코스테론을 주입해 봤지만 학대받은 새끼 생쥐들처럼 뇌 성장에 문제가 발생하지는 않았다고 합니다. 학대가 여타 스트레스와 달리 뇌에 치명적이라고 볼 수 있는 부분입니다. 한편 영국 글래스고대 의대 정신의학부 연구진은 페이스북이나 트위터, 인스타그램은 물론 왓츠앱 같은 인스턴트 메신저 등 SNS를 하루 3시간 이상 사용하는 청소년의 경우 수면 시간에 이상이 발생하고 생체시계 교란으로 뇌 활동이 저하되면서 학습능률이 떨어질 뿐만 아니라 우울감, 불안감 같은 정서장애를 느끼는 경우가 많다고 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 영국의학회에서 발간하는 ‘BMJ 오픈’ 23일자에 실렸습니다. 아동 또는 청소년 관련 뇌과학, 심리학 분야 연구 중 ‘아이들을 제대로 키우기 위해 부모들은 이래서는 안 돼’라는 내용들이 많아 보이는 것이 사실입니다. 그런 연구 성과들을 보면 세상의 모든 부모들은 ‘우리 아이 잘 클 수 있을까’라는 불안감이 더 커지기도 합니다. 사실 현대 과학은 부모의 불안감이 자녀의 성장에 별 도움이 되지 않고 ‘다 너를 위해 그런 거야’, ‘나중에 잘살기 위해 지금은 조금 힘들 수밖에 없어’ 같은 부모의 말도 자기 위안에 불과하다는 것을 알려줍니다. 실제로 현재 행복감을 느끼는 아이들이 미래에도 행복한 어른이 된다는 것은 수많은 장기 추적 연구 결과에서 알 수 있습니다. 또 사회 안전망이 충분치 않고 사회 변동성이 지나치게 크거나 사회 구조가 경직돼 있을 때 불안감은 심해진다고 합니다. 한국 부모들이 자녀의 미래에 대해 막연한 불안감을 갖는 이유이기도 할 것입니다. 그렇지만 신이 아닌 이상 그 어떤 과학으로도 아이들의 미래를 예측하기는 쉽지 않습니다. 형제가 아무리 많아도 아이 한 명, 한 명의 성장 과정은 다릅니다. 그래서 육아는 미국 시인 로버트 프로스트가 이야기한 것처럼 ‘한 번도 가 보지 않은 길’입니다. 아이들의 미래를 위해 아무도 가 보지 않은 새로운 길을 가고자 고군분투하는 세상의 모든 부모들에게 격려의 박수를 보냅니다. edmondy@seoul.co.kr

그저 작고 지저분한 동물로만 알고 있는 쥐가 반복된 훈련을 거듭하면 간단한 운전까지 가능하다는 사실을 입증한 연구결과가 나왔다. 미국 리치먼드대학 연구진은 쥐가 막대기를 몸으로 밀거나 복잡한 미로에서도 길을 출구를 찾아낼 줄 안다는 기존의 연구결과에 더해, 쥐의 뇌가 가진 인지능력의 수준을 테스트하기 위해 실험을 실시했다. 연구진은 빈 플라스틱 상자에 바퀴를 달고 알루미늄으로 바닥을 만든 뒤 구리 막대 등으로 핸들 역할을 하는 장치를 만들었다. 실험에 동원된 암컷 6마리와 수컷 11마리가 알루미늄 바닥에 발을 대고 선 채로 구리 막대로 만든 핸들을 움켜쥐면, 작은 차량에 장착된 전기회로를 통해 ‘미니자동차’가 움직이는 방식이다. 구리 막대의 왼쪽과 가운데, 오른쪽에 각각 손을 대면 서로 다른 방향으로 조절이 가능하다. 연구진은 실험 쥐를 4㎡의 직사각형 공간에 넣어두고 미니 자동차를 운전하도록 훈련시켰다. 핸들을 만지거나 차량을 움직이는 미션에 성공할 경우 시리얼 조각으로 보상했다. 또 직사각형 공간에서 점점 더 먼 곳으로 운전하는데 성공 할수록 보상을 지급해 운전기술이 발달되도록 장려했다. 그 결과 실험 쥐는 초반엔 조작하지 못했던 구리 막대(핸들) 사용 방법을 익히는 것에서 더 나아가, 점차 더욱 능숙하고 완벽하게 미니 자동차를 조종할 수 있게 됐다. 연구진은 운전을 배우는 쥐의 모습이 평온해 보이는 것을 본 뒤, 쥐들의 스트레스 지수를 확인했다. 호르몬 수치를 측정해 스트레스 지수를 추적한 결과, 쥐가 땅을 힘들게 파서 그곳에 묻힌 음식을 꺼낼 때와 마찬가지로, 운전과 같은 어려운 작업을 수행한 후 스트레스를 덜 받는다는 사실을 확인했다. 연구진은 “인간에게서 이러한 감정을 자기 효능감이라고 부른다. 쥐 역시 새로운 기술을 완성할 때 인간과 마찬가지의 만족감을 얻는다는 사실이 입증된 것”이라면서 “쥐가 자동차를 운전할 줄 안다는 사실의 발견은 쥐의 뇌가 새로운 도전에 유연하게 대응할 수 있는 능력을 가졌다는 것을 의미한다”고 설명했다. 이어 “쥐는 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 훨씬 똑똑하며, 대부분의 동물은 우리가 생각하는 것보다 독특한 방식으로 더 똑똑하다”고 덧붙였다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

한식·양식·결식 그룹 청소년 12주 시험한식 먹으면 체중·체지방 모두 감소 인지기능·주의력·집중력 향상 ‘긍정적’ 아침에 규칙적으로 쌀밥 위주의 한식을 먹으면 체지방이 감소할 뿐 아니라 인지능력과 집중력이 개선돼 학업성취도가 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 전북대 식품영양학과 차연수 교수 연구팀과 농촌진흥청 국립농업과학원 식생활영양과는 최근 12주간 지역 중고생 105명을 대상으로 ‘쌀 중심의 아침식사가 청소년의 건강 증진에 미치는 영향’을 주제로 시험해 이 같은 결과를 도출했다고 22일 밝혔다. 연구는 아침식사를 거르는 청소년 105명을 선발해 쌀 중심 한식, 밀 중심 양식, 결식 등 3개 그룹으로 각각 35명씩 나눠 진행했다. 한식을 먹는 아이들에겐 흑미, 현미 등 잡곡을 혼합한 쌀밥과 아욱국, 미역국, 김치, 양파감자볶음 등 국과 반찬을 함께 줬다. 양식을 먹는 학생들에게는 햄치즈샌드위치, 베이글과 크림치즈, 햄버거 등 빵과 고기류, 치즈, 샐러드 등을 제공한 뒤 시험 전후를 비교했다. 체중은 한식을 먹은 학생에 비해 양식을 먹은 학생이나 결식한 학생이 늘었다. 한식섭취군은 12주 동안 체중이 0.07㎏ 증가한 데 그친 반면 양식섭취군은 0.94㎏ 늘었다. 결식 학생 집단 역시 0.5㎏ 늘었다. 체지방의 경우 한식섭취군은 0.15g 줄어든 반면 양식섭취군은 0.49g, 결식 학생들은 0.02g 증가했다. LDL콜레스테롤도 한식섭취군은 2.35㎎/dl 높아졌지만 양식섭취군은 2.96㎎/dl, 결식 학생은 5.12㎎/dl 높아졌다. 아침을 거르면 오히려 중성지방과 LDL콜레스테롤 농도가 높아져 건강을 해친다는 견해가 인체 시험으로 입증된 것이다. 당뇨예방지표는 아침에 한식을 먹은 학생들은 먹기 전에 비해 인슐린 저항성 수치(HOMA IR)가 19.48% 감소했다. 양식섭취군(6.80%)과 결식 집단(7.77%)보다 두 배 이상 줄어든 것이다. 간이인지척도는 한식섭취군의 경우 5.27점 증가해 아침밥을 먹으면 인지기능 개선에 효과가 있음을 보여 줬다. 양식섭취군은 1.24점 증가에 그쳤다. 주의력과 집중력은 뇌파검사 결과 한식섭취군이 다른 집단에 비해 긍정적 반응이 의미 있는 증가현상을 보였다는 설명이다. 차 교수는 “매일 일하고 공부하는 사람은 뇌 기능을 활성화하기 위해 아침에 쌀밥 위주의 한식을 먹는 게 좋다는 사실이 입증됐다”며 “과체중, 대사증후군 등 질병 예방을 위해서라도 아침밥은 꼭 챙겨 먹는 게 좋다”고 말했다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

죽음은 인간을 비롯한 살아있는 모든 생명체가 절대 피할 수 없는 숙명이다. 그렇지만 우리는 대개 이런 죽음에 대해 그리 깊게 생각하지 않는다. 이는 우리의 뇌가 죽음에 연연하지 않도록 최선을 다하고 있기 때문이라고 이스라엘 심리학자들이 주장하고 나섰다. 바르일란대 연구진이 시행한 새로운 연구에 따르면, 인간의 뇌는 죽음을 다른 사람들에게만 일어나는 불행한 사건으로 분류함으로써 실존적 공포를 막는다. 이 연구에 주저자로 참여한 야이르 도르-지데르만 연구원은 영국 일간지 가디언과의 인터뷰에서 “뇌는 죽음이 자신과 연관돼 있다는 점을 받아들이지 않는다”면서 “우리는 이런 원시적인 메커니즘(기전)을 갖고 있는 데 이는 뇌가 자신과 죽음을 연관하는 정보를 얻을 때 믿을 수 없다는 생각이 들게 하는 것”이라고 말했다. 연구진은 뇌의 이런 메커니즘은 죽음에 관한 생각을 잊게 함으로써 우리는 현재 순간의 삶을 즐기고 미래에 무슨 일이 일어날지 걱정하지 않을 수 있는 것이라고 설명하면서 모든 사람이 죽게 된다는 점을 이해하기 시작하는 어린 시절부터 뇌에서는 이런 메커니즘이 작동할 것이라고 추정했다. 연구진은 인간의 뇌가 죽음에 관한 생각을 어떻게 다루는지 조사하기 위해 놀랄 때 뇌에서 나타나는 신호를 측정할 수 있는 실험을 고안했다. 이들은 참가자들에게 컴퓨터 화면에서 순간 나타나는 얼굴들을 지켜봐달라고 요청하고 이들의 뇌 활동을 관찰했다. 화면에는 각 참가자 자신의 얼굴과 한 낯선 사람의 얼굴이 반복해서 나왔고 마지막에서는 전혀 다른 사람의 얼굴이 나타났다. 마지막 사람의 얼굴을 봤을 때 참가자들의 뇌는 놀랐을 때 나타나는 신호가 생성됐다. 왜냐하면 마지막 얼굴 이미지가 참가자가 예상한 얼굴과 달랐기 때문이다. 또 화면의 얼굴 옆으로는 단어가 함께 나왔는데 그중 절반이 ‘장례식’ 같이 죽음과 관련한 것이었다. 그 결과 참가자들은 자신의 얼굴이 죽음과 관련한 단어 옆에 나타났을 때 뇌에서 이를 예측하는 시스템이 중단되는 것으로 나타났다. 이는 자신을 죽음과 연관 짓기를 거부하는 것으로 이때는 놀랐을 때 나타나는 신호도 생성되지 않았다. 이에 대해 연구 책임저자인 에이비 골드스타인 심리학과 부교수는 “이는 우리가 자신에 관한 예측을 멈추거나 죽음이라는 정보를 자신이 아닌 다른 사람에 관한 것으로 분류함으로써 자신이 죽을 것이라는 생각을 의식적으로 막는 것을 시사한다”고 설명했다. 또 도르-지데르만 연구원은 “우리가 죽을 것이라는 생각을 이성적으로 부정할 수는 없지만, 우리는 죽음을 다른 사람들에게나 일어나는 일로 생각하는 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘뉴로이미지’(NeuroImage) 11월호에 실릴 예정이다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

밤샘근무하거나 시험을 앞두고 며칠 동안 잠잘 시간을 줄여가며 밤새워 공부를 한 다음에는 머릿 속에서는 달콤한 도넛이나 달달한 음료가 간절하게 생각난다. 그러나 이처럼 ‘수면이 부족하면 단 음식에 대한 유혹이 커진다’는 생각은 착각일 뿐이라는 이야기도 있었다. 그렇지만 수면부족이 인체 대사기능에 영향을 미쳐 실제로 기름지고 달콤한 음식에 대한 갈망을 높인다는 연구결과가 나왔다. 미국 노스웨스턴대 의대 신경학과, 정신의학 및 행동과학과, 심리학과, 샌디에고주립대 보건복지학부, 펜실베니아대 의대 신경학과, 심리학과 공동연구팀은 수면부족 현상은 후각처리 신경경로에 영향을 미쳐 단 음식을 먹고 싶어하는 충동을 자극한다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘e라이프’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 수면 부족이 체내 엔도카나비노이드 시스템(endocannabinoid system, ECS)에 영향을 미친다는 기존 연구에 착안했다. ECS는 두려움, 걱정 같은 감정 조절에 관여할 뿐만 아니라 혈압, 수면, 식욕, 칼로리 연소, 체내 염증 제어 같은 수많은 대사과정에 관여함으로써 신체 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 특히 식욕을 불러일으키는 중요한 요소인 후각 기능에 ECS가 중요한 역할을 한다. 연구팀은 41명의 건강한 성인남녀를 선발했다. 연구 대상으로 선정된 사람들의 나이는 18~40세이고 담배를 피우지 않고 하루 7~9시간의 규칙적인 수면을 하며 체질량지수(BMI)가 18.5~24.9로 정상 수준이고 신경정신적으로 문제가 없으며 모두 오른손잡이로 사전 조건을 통일했다. 연구팀은 사전 실험을 통해 41명 중 정식실험을 위해 25명을 추려내서 두 그룹으로 나눴다.연구팀은 한 그룹은 새벽 1~5시까지 4시간만 자도록 하고 다른 그룹은 밤 11시에 잠들어 다음날 아침 7시에 일어나도록 했다. 28일 후에는 각 그룹의 수면 패턴을 바꿔서 다시 4주를 실험했다. 즉 4시간을 잤던 그룹은 8시간을, 8시간을 잤던 그룹은 4시간만 자도록 한 것이다. 이렇게 하면서 연구팀은 실험대상자들의 혈액을 채취해 검사했다. 실험이 끝나는 날에는 이들에게 뷔페식을 제공해 섭취하는 음식과 칼로리를 측정하기도 했다. 분석결과 잠을 덜 잤던 사람들은 ECS에 작용하는 단백질 수준이 높은 것으로 나타났다. 또 뷔페식사를 할 때 잠이 충분이 잔 그룹과 그렇지 않은 그룹 모두 식사량은 비슷했지만 잠을 덜 잔 사람들은 달고 기름진 음식을 선호한다는 것이 확인됐다. 연구팀은 뷔페식을 제공하기 전 다양한 냄새들을 맡게 하면서 기능성자기공명영상(fMRI)를 찍어 뇌의 움직임을 확인했다. 분석 결과 잠이 부족하게 되면 뇌에서 후각을 담당하는 조롱박피질과 음식섭취를 조절하는 뇌섬이라는 영역이 민감해지면서 달달한 음식을 더 찾게 되는 것으로 확인됐다고 연구팀은 설명했다. 토스텐 칸트 노스웨스턴대 의대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 ECS와 후각, 수면, 식욕 간 상관관계를 밝혀낸 거의 첫 연구”라며 “이번 연구는 비만을 유발하는 새로운 원인을 설명해줄 뿐만 아니라 섭식장애를 치료하는 방법을 새로 제시해줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr