크리스토퍼 놀런이 감독하고 리어나도 디캐프리오, 조지프 고든 레빗 등이 출연한 영화 ‘인셉션’(2010)은 꿈을 공유해 타인의 생각을 빼내거나 꿈 자체를 설계해 기억을 지우기도 하고 심을 수도 있다는 기발한 상상력을 담고 있다. 실제로 우리가 깨어 있을 때 경험한 많은 일들은 뇌에 차곡차곡 쌓여 있다가 잠이 든 뒤 버려야 할 것과 간직해야 할 것으로 구분되어지며 일부는 꿈으로 나타나기도 한다. 뇌과학이 눈부시게 발전하고 있지만 여전히 잠과 꿈, 기억의 상관관계는 명확히 밝혀지지 않고 있다. 이런 가운데 일본 나고야대 환경의학연구소, 홋카이도대 의대 신경약리학과, 의생명과학과, 도카이대 생명과학부, 미국 SRI인터내셔널 신경과학센터 공동연구팀은 잠자는 동안 뇌가 정보를 선택해 각인시키거나 지워버리는 기억 조절 신경 메커니즘을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 20일자에 발표했다. 연구팀은 잠자는 동안 눈이 빠르게 움직이며 꿈을 꾸는 렘(REM) 수면 단계에 주목했다. 렘 수면 단계에서는 몸은 잠들어 있지만 뇌는 빠르게 활동하면서 하루의 경험을 기억할 것인지 아닌지를 선별해 처리하는 것으로 알려져 있다. ‘시냅스 재정규화’라고 불리는 이 과정은 잠자는 동안만 나타나는 현상으로 불필요한 경험을 기억에서 지워버림으로써 뇌의 과부하를 막아준다. 연구팀은 광유전학 기술을 활용해 뇌의 시상하부에서만 발견되는 ‘멜라닌 응집호르몬’(MCH) 뉴런이 렘 수면 활성화와 함께 시냅스 재정규화 과정에서도 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험을 통해 MCH 뉴런을 억제시키면 기억력이 증가하는 반면 MCH 뉴런을 활성화시키면 기억력이 눈에 띄게 떨어지는 것을 확인했다. 아키히로 야마나카 나고야대 교수는 “이번 연구는 렘 수면 활성 신경통로가 기억을 지우고 강화시키는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다는 데 의미를 갖는다”며 “MCH 뉴런의 활성 정도와 경로를 변경시키면 기억을 선택적으로 조작할 수도 있을 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

“좋은 책을 처음 읽을 때는 새 친구를 얻은 것과 같고 예전에 읽었던 책을 다시 읽을 때는 옛날 친구를 만나는 것과 같다.”(영국 극작가 올리버 골드스미스) 혼밥, 혼술 같은 단어들이 익숙해질 정도로 타인과 관계 맺기를 힘들어하는 사람들이 많습니다. 이럴 때 책 한 권이 좋은 친구가 될 수 있다니 얼마나 반가운 소리인가요. 그렇지만 아무것도 요구하지 않는 이런 ‘책 친구’조차 가까이하는 사람은 점점 줄어들고 있습니다. 문화체육관광부가 지난해 발표한 ‘국민독서실태조사’ 결과에 따르면 한국 성인 중 1년 동안 책을 한 권도 읽지 않는 사람이 10명 중 4명이나 된다고 합니다. 독서를 못하는 가장 큰 이유는 ‘일’ 그리고 ‘스마트폰 이용’ 때문이었다고 합니다. ‘손 안의 컴퓨터’라는 스마트폰 하나만 있으면 알고 싶든 그렇지 않든 간에 수많은 정보가 쏟아지고 인터넷 게임처럼 자극적인 놀잇감까지 제공하니 시간과 노력을 투자해야 하는 책 읽기는 멀어지기 마련이지요. 독서는 500년 정도밖에 되지 않는 발명품이기 때문에 문자를 읽고 인식하는 부위가 따로 있을 정도까지 뇌가 진화하지는 못했을 겁니다. 그렇기 때문에 책 읽기는 뇌의 여러 부위를 동원할 수밖에 없습니다. 그러다 보니 책을 읽다 보면 저절로 뇌의 여러 부위를 자극해 발달시키는 것이겠지요. 네덜란드 막스플랑크 심리언어학연구소, 라드바우드대, 스위스 취리히대, 인도 의생명연구센터, 하이데라바드대, 알라하바드대, 이쉬어 사란 디그리대 소속 신경언어학자와 뇌과학자들로 구성된 공동연구팀은 읽기와 관련한 새로운 연구결과를 내놨습니다. 연구팀은 독서가 ‘시각단어형태 영역’(VWFA)이라는 뇌 부위를 자극함으로써 시각 인지, 시각 기억력을 높이는 데 도움을 준다는 연구결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 19일자에 발표했습니다. 연구팀은 인도 북부 우타르프라데시주 러크나우 인근 마을 2곳을 골라 23~39세의 신체적, 정신적으로 건강하지만 글을 알지 못하는 남녀 29명을 선발해 6개월 동안 읽기와 쓰기를 가르쳤습니다. 글을 가르치는 동안 연구팀은 주기적으로 fMRI(기능성 자기공명영상) 촬영을 해 참가자들의 뇌 기능 변화를 관찰했습니다. 그 결과 문맹이었던 사람들이 글을 읽고 쓸 수 있게 되면서 뇌의 VWFA 부위뿐만 아니라 시각 관련 부위가 활성화되면서 글자가 아닌 얼굴이나 사물, 각종 문자 형태 등을 더 잘 기억하고 구분할 수 있게 됐다는 점을 알게 됐습니다. 알렉시스 헤르바이스 아델만 취리히대 교수는 “이번 연구는 읽기가 시각 뇌의 반응을 더 민감하게 만들어 시각체계 전반에 긍정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 기억력과 인지 능력을 높이는 데도 도움을 준다는 것을 보여 준다”고 말했습니다. 책 읽기에 좋은 계절이 따로 있겠냐마는 많은 사람들이 ‘독서의 계절’이라 부르는 가을이 찾아왔습니다. 그동안 읽고 싶었던 책 한 권을 들고 하루 10분씩만 짬을 내 읽는다면 스마트폰과 인터넷 게임 등 디지털로 피로해진 뇌를 잠시 쉬게 해 줄 수 있을 뿐만 아니라 뇌를 한 단계 업그레이드시킬 수 있지 않을까요. edmondy@seoul.co.kr

복잡한 검사 과정 없이 눈을 자세히 관찰하는 것만으로도 알츠하이머 위험 여부를 알 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대학 샌디에이고캠퍼스 의과대학 연구진은 인지능력을 검사하는 과정에서 동공의 움직임이나 크기를 통해 알츠하이머의 가능성 여부를 판단할 수 있다고 설명했다. 최근 몇 년동안 알츠하이머를 연구하는 학자들은 아밀로이드-베타라 불리는 뇌의 단백질 플라크 축적 및 타우(Tau)로 알려진 독성 단백질에 관심을 기울여왔다. 둘 모두 뉴런을 손상시켜 알츠하이머를 초래하는 것으로 여겨졌다. 여기에 추가로 연구진은 인지기능조절에 관여하는 자율신경중추인 뇌간의 청반(locus ceruleus LC)에 주목했다. 청반은 기억력이나 판단력 등 인지능력이 작동되는 동안 눈동자의 직경을 변화시키는 동공 반응을 주도한다. 연구진은 타우 단백질은 청반에 비교적 쉽게 축적되며, 이를 통해 청반과 타우 단백질 간에 밀접한 연관이 있다고 추측하고 치매로 이어질 위험이 높은 경도인지장애가 있는 사람들과 인지기능이 정상인 사람들을 대상으로 실험을 진행했다. 그 결과 경도인지장애가 있는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 인지능력 시험성적이 같은 경우에도 동공 확대 반응에서는 차이를 보였다. 특히 알츠하이머 위험을 높이는 변이유전자를 지닌 사람에게서는 이러한 차이가 더 크게 나타났다. 연구진은 “인지기능 검사를 받을 때, 타우 단백질이 쌓여있는 청반을 가진 사람의 경우 동공 반응을 일으켜 동공의 직경이 커졌다”면서 “테스트 문제가 어려울수록 동공 직경이 더욱 확대됐다”고 설명했다. 이어 “동공의 변화를 이용한 검사는 확실한 인지 저하가 시작되기 전에 알츠하이머의 위험을 미리 측정할 수 있다. 동시에 저렴한 비용으로 빠르게 알츠하이머를 진단할 수 있다는 장점이 있다”고 덧붙였다. 이번 연구결과는 지난 9일 발표된 노화 신경생물학‘(Neurobiology of Aging) 온라인판에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

무더운 여름이 지나고 선선한 공기가 기분까지 좋게 만들어주는 가을이 찾아왔다. 그러나 몇 년 전부터 가을이 되면 대기정체로 인한 국내외 오염물질이 한반도 밖으로 빠져나가지 못해 미세먼지 농도가 치솟는 일이 잦아지고 있다. 미세먼지 같은 대기오염물질에 자주 노출될 경우 특히 노약자와 임산부들은 건강에 치명적인 영향을 받는다. 대기오염물질은 호흡기 질환, 각막염 등은 물론 심혈관 질환의 원인이 되고 임산부의 경우 조산아나 저출산아를 낳을 확률도 높아진다. 유럽 연구진이 대기오염물질에 자주 노출된 임산부를 조사한 결과 태반에까지 대기오염물질이 침투한다는 사실을 처음으로 확인했다. 벨기에 하셀트대 환경과학센터, 의생명연구소, 루벤대 표면화학·촉매센터, 루벤대 의대 공중보건·1차의료과, 이스트 륌부르흐병원 산부인과 공동연구팀은 임신 중 대기오염에 노출된 여성의 태반에서 블랙카본 입자가 발견됐다는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 18일자에 발표했다. 블랙 카본(BC)은 이산화탄소와 함께 지구온난화에 영향을 주는 물질로 석유, 석탄 같은 화석연료, 나무 등 탄소를 포함한 연료가 불완전 연소될 때 나오는 검은 그을음으로 장기간 노출시 폐기능과 인지능력이 떨어뜨리는 것으로 알려져 있다. 크기가 지름 2.5㎛(마이크로미터) 이하로 매우 작아 초미세먼지(PM2.5)에 해당되는 물질로 분류되기도 한다. 연구팀은 이스트 륌부르흐병원에서 출산한 28명의 임산부를 무작위로 뽑아 주거 환경과 거주지 대기오염도를 조사하고 태반 조직을 채취해 고해상도 영상으로 분석했다. 28명의 산모 중 5명은 조산아, 나머지 23명은 산달을 다 채우고 태어난 아이를 출산했다.그 결과 임신 중 블랙 카본 농도가 높은 지역(1㎥당 2.42㎍)에 사는 산모 10명이 블랙 카본 농도가 비교적 낮은 지역(1㎥당 0.63㎍)에 노출된 산모들에 비해 태반 조직에 블랙 카본 수치가 높게 나왔다. 연구팀에 따르면 블랙 카본이 태반에 축적되면서 나타날 수 있는 세포생물학적 차원의 분석은 추가로 연구하겠지만 산모의 건강은 물론 태아의 건강과 뇌신경 발달에도 분명히 영향을 미칠 것으로 예상된다고 설명했다. 팀 나우롯 벨기에 하셀트대 환경과학센터 교수는 “이번 연구는 태아가 사는 집이라고 할 수 있는 태반조직에 블랙 카본 입자가 축적될 가능성이 매우 크다는 점을 보여준데 의미가 있다”라며 “대기오염 물질이 체내에 축적되면서 산모와 태아에게 미치는 후생유전학적 변화를 포함한 분자수준의 변화에 대해 추가로 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가족과 떨어져 사는 A(39)씨는 퇴근 후 술을 마시며 TV를 보는 게 유일한 낙이다. 이번 추석 때도 집에서 홀로 사흘간 술 10병을 비웠다. 이젠 ‘혼술’(혼자 마시는 술)이 습관이 돼 냉장고에 술이 없으면 허전하고, 술 없인 잠도 잘 오지 않는다.1인 가구가 늘면서 혼자 밥 먹고, 혼자 술을 마시는 ‘나 홀로’ 문화가 자리잡았지만 친목이나 사회생활을 위해 술을 마시는 것과 달리 ‘술’ 자체를 목적으로 한 혼술은 알코올 의존증으로 이어질 위험이 크다. 아무리 적은 양이더라도 술을 계속 혼자 마시면 음주가 습관화되고, 편안하게 술을 마실 수 있는 대신 주변 시선을 의식하지 않게 돼 음주량과 술 마시는 빈도가 늘게 된다. 처음에는 적은 양으로도 즐거움과 행복감을 느끼지만 나중에는 알코올에 내성이 생겨 더 많은 양의 술을 원하는 중독 상태에 빠지게 된다. ●“나를 달래 주는 건 너뿐”… 술 의존도 높아져 보건복지부 지정 알코올 질환 전문 다사랑중앙병원의 이무형 원장은 15일 “혼술은 대화 상대가 없어 술에만 몰입하게 돼 술만이 나를 달래 주는 유일한 친구처럼 느껴져 더욱 의지하게 된다”며 “과음하지 않더라도 습관적으로 술을 자주 마신다는 것은 이미 뇌가 조건반사를 통해 계속 술을 찾게 하는 알코올 의존 시작 단계에 해당한다고 볼 수 있다”고 말했다. 2016년 식품의약품안전처 조사를 보면 20~40대 국민 중 최근 6개월 내 주류 섭취 경험이 있는 2000명(남자 1028명, 여자 972명) 가운데 66.1%가 혼술을 한 적이 있는 것으로 나타났다. 이 가운데 25.5%는 6개월 전에 비해 혼술이 늘었다고 답했다. 주종별 1회 평균 혼술 음주량은 맥주(200㎖) 4잔, 소주(50㎖) 5.7잔, 과실주(100㎖) 2.6잔, 탁주(200㎖) 2.7잔, 위스키(30㎖) 3.1잔이었다. 음주량은 여럿이 마실 때보다 혼자 마실 때 더 적었지만, 응답자의 37.9%는 혼술을 하며 세계보건기구(WHO)가 제시한 고위험 음주량 이상을 마셨다. 고위험 음주량은 알코올 도수 4.5%인 맥주(200㎖)를 기준으로 남자 8.3잔, 여자 5.6잔에 해당한다. 혼술 경험자들은 혼술로 대인 관계가 나빠질 것(14.2%)과 건강 악화(27.4%)를 우려했다. 그럼에도 혼술을 하는 이유로 가장 많은 62.6%가 ‘편하게 마실 수 있어서’를 들었고, 17.6%는 ‘스트레스를 풀기 위해’라고 답했다. ‘함께 마실 사람이 없어서’(7.7%), ‘비용 절감’(5.2%) 등 지갑이 얇고 외로워 어쩔 수 없이 혼자 술을 마시는 이들도 있었다. 홀로 사는 이들의 혼술이 더 위험한 이유는 술 마시는 행위를 제어할 사람이 주변에 없기 때문이다. 이 원장은 “1인 가구는 주변의 참견이 없는 사각지대에 놓여 있기 때문에 알코올 문제가 발견됐을 때는 이미 증상이 심각해진 경우가 많다”고 말했다. 게다가 TV나 스마트폰을 보며 술을 마시면 무의식중에 계속 마시게 돼 과음하기 쉽고 자신이 술을 얼마나 마셨는지 판단하기 어렵다. 정석훈 서울아산병원 정신건강의학과 교수는 “항상 만취해 지내는 경우가 아니라면 중독이 아니라고 생각할 수도 있지만, 거의 매일 술을 마시는 사람이나 평소에는 술을 안 마시다가 한번 술을 마시기 시작하면 폭음을 하면서 스스로 멈추지 못하는 사람도 중독에 해당한다”고 말했다.많은 양은 아니지만 매일 술을 마시는 사람은 자신이 술 조절력을 상실한 상태인지 모르다가 술을 끊어야 할 때 금단증상을 느끼고서야 비로소 알코올에 중독됐다는 것을 깨닫게 된다. 취하려면 더 많은 양의 술이 필요한 알코올 내성, 갑자기 술을 끊었을 때 불안·불면·식은땀 등의 증상이 생기는 금단현상, 음주 조절력 상실 등이 반복되면 알코올 의존으로 진단한다. 한번 술을 마시면 적당히 마시지 못하고 과음이나 폭음을 반복하거나 술 때문에 주변 사람들로부터 비난을 받고 이 때문에 죄책감을 느끼며 아침에 해장술을 찾아도 마찬가지다. 알코올 의존이라는 것은 장기간 술을 마셔 문제 행동이 빈번히 나타나고, 금단 또는 내성이 신체적 증상으로 나타나는 상태를 말한다. ●폭음 반복·아침 해장술 찾는다면 중독 증세 음주 후 기억의 일부분이 사라지는 ‘블랙아웃’ 현상도 위험신호다. 소위 ‘필름이 끊긴다’고 말하는 이 현상은 알코올이 기억력을 담당하는 신경세포인 해마에 영향을 미쳐 뇌의 정보 입력 과정을 방해할 때 생긴다. 기억을 잃은 게 아니라 애초부터 저장된 정보가 없으니 출력할 정보도 없다. 필름이 끊겼다던 사람이 무사히 집에 찾아오는 것은 예전에 뇌에 저장됐던 정보를 출력해 사용했기 때문이다. 블랙아웃이 6개월에 2회 이상 나타나면 이미 술 때문에 인지 기능의 저하가 시작됐다고 볼 수 있다. 남궁기 연세대 세브란스병원 정신건강의학과 교수는 “경미한 수준까지 포함하면 전 국민의 8~10%가 알코올에 중독된 상태고, 그 가운데 20% 정도는 반드시 치료가 필요한 중증에 속한다”고 말했다. 실제로 한국보건사회연구원이 2015년 성인 남녀 1만 230명을 대상으로 음주 경험을 조사해 발표한 ‘약물 및 알코올 중독 현황과 대응방안’ 연구보고서를 보면 83.4%(8532명)가 술을 마신 경험이 있었고, 이 가운데 87.3%(7452명)는 정상군이었지만 5.9%(502명)는 고위험 음주군이었다. 또 6.8%(578명)는 알코올 사용 장애(알코올 중독) 음주군으로 나타났다. 즉 10명 중 1명(12.7%) 이상은 알코올 중독 위험군이었다. 알코올 중독 위험군에 속할 가능성은 남성이 여성의 3.4배다. 국민건강보험공단이 건강보험 빅데이터를 활용해 2014~2018년 알코올 사용 장애 환자를 분석한 결과 2018년 기준 남성 환자는 5만 7692명, 여성 환자는 1만 7010명이었다. 연령별로는 50대(26.5%) 환자가 가장 많았고 40대(20.4%), 60대(18.7%), 30대(12.3%)가 뒤를 이었다. 특히 여성 환자는 40대(22.8%)가 가장 많았고, 남성은 50대(28.2%) 환자가 많았다. 이덕종 국민건강보험 일산병원 정신건강의학과 교수는 “과다한 알코올 섭취로 여러 어려움이 겉으로 드러나고 환자의 건강과 사회적 문제가 심각하게 발현되는 연령대가 50·60대”라며 “알코올이 뇌 기능을 떨어뜨려 통제력, 집중력, 인지 기능이 낮아진 후에야 알코올성 치매를 걱정해 병원을 찾는 경우가 많다”고 말했다. 알코올이 신체와 뇌 건강에 끼치는 해로움은 축적된다. 젊었을 땐 이를 잘 인지하지 못하다가 신체의 저항력이 점차 약화하면 건강에 심각한 문제가 발생한다. 이 교수는 “여성 환자 비중은 적지만, 여성은 술을 분해하는 효소가 남성보다 적고 체내 지방조직에 비해 알코올을 희석할 수 있는 수분 비중이 작아 임상 양상이 더 심각한 경우가 많다”고 설명했다. 술을 즐기고 싶다면 스스로 술 마시는 횟수와 양을 정하고 자신의 음주 상태를 의식적으로 확인하며 마셔야 한다. 부모 중 어느 한쪽이라도 알코올 의존증이 있었다면 같은 질환을 앓게 될 확률이 4배나 커 더욱 조심해야 한다. 유전적 요인이 알코올 중독 발생 위험도의 60% 정도를 차지한다고 한다. 환경적 요인은 40% 정도다. 남궁 교수는 “선대에 환자가 있다든지, 술을 마시면 금방 기분이 좋아진다든지, 술 마신 전후로 됨됨이가 달라지는 이들은 애당초 술을 입에 대지 않는 게 좋다”며 “어느 사회, 어떤 조직이든 구성원을 평가하는 척도는 음주량이 아니라 능력이라는 점을 기억해야 한다. 술을 마셔야 사회생활을 잘할 수 있다는 건 스스로 만들어 낸 착각에 지나지 않는다”고 강조했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

충북 청주시가 주최하는 ‘2019젓가락페스티벌’이 오는 20일부터 22일까지 3일간 청주도시재생지원센터에서 열린다. 학술연구와 교육적 체험이 펼쳐지고 다양한 젓가락을 만날수 있는 전시가 마련된다. 학술회의는 21일 오후 2시 지원센터 세미나실에서 진행된다. 동아시아 젓가락 전문가들이 한자리에 모이는 이 자리에서 한국은 청주에서 출토된 유물을 토대로 철기문화와 수저의 발전상을 발표할 예정이다. 대표적인 체험프로그램은 ‘나만의 젓가락 만들기’와 ‘나무숟가락 카빙체험’이다. 대패 등을 활용한 젓가락만들기 체험은 무료다. 조각칼 등을 이용해 전문가와 함께 나무숟가락을 만드는 카빙체험은 참가비 5만원을 내야 한다. 포털사이트에서 예약을 받고 있다. 해마다 인기를 누리는 젓가락경연대회는 방식을 다양화해 진행된다. 유아초등, 일반으로 나눠 개인전, 단체전, 릴레이전으로 펼쳐진다. 젓가락으로 블록을 옮기거나 뒤집는 방식이다. 우승자는 30만원 상당의 온누리상품권을 받는다. 묵과 깻잎을 젓가락으로 옮기는 이벤트경기도 마련된다.준비한 물량이 조기 마감될 정도로 지난해 관심이 높았던 ‘헌 수저 줄게 새 수저 다오’ 행사도 돌아온다. 올해는 수저 전문생산기업 코스틱이 후원한다. 1인당 수저 1개 만 바꿔갈 수 있다. 준비된 수저 3000개가 소진되면 행사는 마감된다. 동남아 국가 젓가락 생산자들의 작품을 접할 수 있는 젓가락 특별전도 열린다. 시 관계자는 “전국에서 유일한 젓가락 축제”라며 “젓가락은 뇌 활동과 집중력 향상에도 좋은 우리의 소중한 문화자산”이라고 말했다. 시는 2015년 동아시아문화도시 선정을 계기로 해마다 젓가락페스티벌을 열고 있다. 젓가락연구소도 운영중이다. 청주 남인우 기자 niw7263@seoul.co.kr

박인숙 자유한국당 의원이 11일 국회 본관 앞에서 문재인 대통령의 조국 법무부 장관 임명에 반발해 삭발했다. 무소속 이언주 의원에 이어 두 번째다. 박 의원은 서울대 의대를 졸업하고 울산대 의대 학장을 지낸 소아 심장 분야 전문의다. 박 의원은 “삭발 한다고 하루아침에 세상이 바뀌지는 않겠지만 우리들의 이 작은 몸부림이 건국 이후 지난 70년간 세계 역사에 유례없는 기적의 발전을 이루었으나 그 모든 것이 빠르게 무너지고 있는 우리 대한민국을 다시 일으켜 세우는 작은 밀알이 되고자 한다”고 밝혔다. 이어 “범죄 피의자를 법무장관에 앉히면서 ‘개혁’을 입에 담는 다는 것은 국민에 대한 선전포고”라며 “조국 장관을 해임하고, 국민들께 사과해야 한다”고 강조했다. 박 의원은 지난달 29일 기자회견을 갖고 “조 후보자의 딸이 고등학생 시절 대한병리학회지에 게재된 신생아 대상 유전자 분석 논문의 1저자로 이름을 올린 것은 대한민국 의학 역사상 가장 수치스러운 사건”이라고 문제를 제기하기도 했다. 당시 그는 “논문의 연구 대상인 신생아들의 혈액 채취는 2002∼2004년에 이뤄졌다는데 1991년생인 조 후보자의 딸은 그때 나이가 불과 11살이었으므로 연구에 관여했을 리 없다”며 “연구기획과 실험, 데이터 분석이 모두 끝난 후에 합류했는데 논문 1저자가 됐다는 것은 불가능한 일”이라고 주장했다. 또 “고교생이 2주간 참여해서 쓸 수 있는 수준이 아니다”며 “정상신생아와 뇌 손상으로 아픈 신생아 91명에 대한 의무기록 검토, 유전자분석실험, 통계분석 등이 이 논문의 요지인데 2주짜리 인턴이 했다는 것은 있을 수 없는 일”이라고 주장했다. 조 장관의 딸은 고등학생 때 단국대 의대에서 2주 인턴을 하고 대한병리학회 공식 학술지에 신생아 관련 논문에 제1저자로 이름을 올려 논란이 됐다. 이후 대한병리학회는 논문 취소 결정을 내렸다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

알츠하이머 치매는 기억력 감퇴, 행동 및 언어장애 같은 인지장애와 기억손상을 동반하는 퇴행성 뇌질환이다. 현재 국내에서만 65세 이상 노인 인구 중 치매 유병률은 열 명 중 한 명꼴인 10%에 이르며 고령화 사회로 급속히 진행하면서 2050년에는 300만명에 달하는 환자가 발생할 것으로 예상되고 있다. 이 때문에 과학자들은 알츠하이머 정복을 위한 다양한 방법을 찾고 있다. 문제는 알츠하이머가 뇌 속 베타아밀로이드나 타우단백질이 축적되거나 신경세포 손상, 과도한 염증 반응 때문에 나타나는 것으로 알려져 있지만 발병과정과 원인이 정확히 확인되지 않아 치료방법을 찾는데도 어려움을 겪고 있는 상황이다. 국내 연구진이 분변 이식을 통한 장내 미생물을 조절해 알츠하이머 치매를 완화시킬 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 서울대 의대 묵인희 교수와 경희대 생물학과 배진우 교수 공동연구팀은 알츠하이머를 유발시킨 생쥐 모델에서 장내 미생물 균형을 통해 알츠하이머 완화 가능성을 발견했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 영국 위장병학회에서 발행하는 의과학 분야 국제학술지 ‘거트’에 실렸다. 자폐증이나 파킨슨병 같은 뇌신경질환들에서 장내 미생물이 뇌에 영향을 미칠 수 있다는 연구결과들이 나오고는 있지만 알츠하이머 발병과 장내 미생물과의 관계는 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 이 같은 상황에서 연구팀은 알츠하이머 치매를 유발시킨 생쥐의 뇌 변화와 장내 미생물 변화를 관찰했다. 그 결과 알츠하이머가 심해질수록 정상 생쥐의 장내 미생물 구성이 크게 차이가 난다는 사실을 확인했다. 장내 미생물 군집과 구성이 달라지면서 만성 장 염증 반응이 발생하고 이로 인해 장벽 기능이 약화돼 장내 독소가 혈액으로 흘러들어가면서 전신에 염증반응을 증가시킨다는 것도 추가로 밝혀냈다.이에 연구팀은 알츠하이머 치매 생쥐에게 건강한 장내 미생물을 가진 생쥐에게서 채취한 분변을 16주 동안 주기적으로 이식해 장내 미생물 변화와 알츠하이머 증상을 관찰했다. 정상적 장내 미생물을 이식받은 알츠하이머 생쥐는 혈액 내 염증성 면역세포 수가 정상 수준으로 회복되고 전신의 염증반응도 감소하는 것이 관찰됐다. 또 뇌에 알츠하이머 원인 단백질 축적이 줄고 신경세포의 염증반응이 완화되는 동시에 기억과 인지기능 장애도 회복된다는 사실이 관찰됐다. 묵인희 서울대 교수는 “이번 연구는 기존 치료제 개발 연구방법과는 달리 장내 미생물을 통한 장-뇌 축을 새로운 치료제 개발 표적으로 제시했다는데 의미가 있다”라며 “이번 연구결과가 임상에 활용된다면 알츠하이머 환자 개개인의 장내 미생물 분석과 장내 환경 검사를 통해 맞춤 치료가 가능하며 기존 치료제보다 더욱 안전하고 효과적인 치료제를 개발할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“하지만 때론 세상이 뒤집어 진다고 / 나 같은 아이 한둘이 어지럽힌다고 / 모두 다 똑같은 손을 들어야 한다고 / 그런 눈으로 욕 하지마 / 난 아무것도 망치지 않아 / 난 왼손잡이야” 1995년 그룹 ‘패닉’의 노래 ‘왼손잡이’의 가사 중 한 구절이다. 왼손잡이는 인류가 시작한 뒤 꾸준히 전 세계 인구의 약 10%를 차지해 왔다. 문제는 왼손잡이가 생기고 일정한 비율로 유지되는 이유에 대해서는 현대 과학으로도 해석되지 않고 있는 부분이다. 최근에는 그런 차별이 거의 없어졌지만 역사적으로는 왼손잡이는 ‘정상에서 벗어난’ 차별의 대상이었다. 우리나라에서도 왼손잡이 아이들을 오른손을 사용하도록 어른들이 억지로 교육시키는 경우도 많았다. 그런데 영국 옥스포드대 임상신경과학과, 통합신경이미지 뇌기능성자기공명영상(fMRI) 센터, 옥스포드대 의대 정형외과 공동연구팀이 왼손잡이와 관련된 유전정보를 발견하고 왼손잡이를 만드는 원인 유전자가 뇌의 언어영역과 밀접한 관계가 있다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌 과학 분야 국제학술지 ‘브레인’ 4일자에 실렸다.연구팀은 영국 의학 빅데이터인 ‘바이오뱅크’에 등록된 약 40만명의 게놈을 분석했다. 여기에는 3만 8332명의 왼손잡이가 포함됐다. 연구팀은 이들의 게놈을 비교분석한 결과 4개의 게놈이 왼손잡이와 관련된 것으로 확인했으며 이 중 3개는 뇌 발달과 구조에 관여하는 단백질과 관련돼 있다는 사실을 발견했다. 3개 게놈은 신경세포의 세포골격을 구성하는 미세소관과 관련이 있는 것으로 나타났다. 세포골격은 세포의 형태를 만들고 세포 이동에 관여하는 세포 지지기관이라고 할 수 있다. 연구팀은 분석 대상자 40만 명 중 약 1만명을 따로 분류해 뇌의 fMRI를 촬영한 결과 이들 게놈이 언어와 관련된 영역과 밀접한 관계를 갖고 있다는 사실도 발견했다. 특히 왼손잡이들은 뇌의 왼쪽과 오른쪽 언어영역이 더 조화롭게 발달해 있으며 언어기능도 더 우수한 경향을 보이는 것으로 조사됐다. 이와 함께 왼손잡이와 질병 발병 가능성의 상관관계를 분석한 결과 왼손잡이들은 대표적인 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병에 걸릴 가능성은 낮지만 조현병을 앓을 가능성은 오른손잡이보다 높은 것으로도 나타났다. 도미닉 퍼니스 옥스포드대 의대 정형외과 교수는 “이번 연구는 대규모 의학 데이터를 활용함으로써 왼손잡이가 뇌의 발달생물학적 차원에서 결과라는 사실을 증명했다는데 의미를 갖는다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한 때 지구에서 가장 강력한 육식동물 중 하나였던 티라노사우르스 렉스(티라노사우르스)는 몸에 열이 많아서 뇌를 식혀 줄 장치가 필요했다. 5일(현지시간) CNN 보도에 따르면 미국 미주리주 컬럼비아대 해부학 박사들은 새로운 연구로 티라노사우르스가 뇌를 시원하게 유지했던 방법에 대한 비밀을 풀었다. 연구진이 학술지 ‘The Anatomical Record(해부학적 기록)’에 발표한 연구 결과에 따르면 티라노사우르스는 정수리 부분에 에어컨 비슷한 것을 갖고 있었다. 이 부분은 커다란 구멍 두 개였는데 앞선 연구에선 이 구멍에 티라노사우르스의 강력한 턱 운동을 돕는 근육이 있었다고 여겨졌다.하지만 연구진은 두개골 꼭대기에 있는 근육과 턱 움직임과 연관성을 찾는 데 어려움을 겼었다. 연구에 참여한 케이시 홀리데이 교수는 “턱에서 올라온 근육이 90도 꺾여서 정수리 부분과 함께 움직인다는 건 정말 이상하다”면서 “우린 악어 등 다른 파충류 연구를 통해 이 부위에 혈관이 있었다는 강력한 증거를 얻었다”고 설명했다. 연구진은 온도에 따라 색이 다르게 나타나는 열영상 기술로 플로리다 세인트 어거스틴 동물원 악어 농장에 있는 악어들을 관찰했다. 연구를 조직하고 논문에 참여한 플로리다 대학 생물학과 켄트 블리에트는 “변온동물인 악어는 환경에 따라 체온을 조절한다”면서 “우리는 열영상을 분석하던 중, 날이 추워서 악어들이 따뜻해져야 할 때 악어 정수리에서 있는 구멍에 높은 온도를 나타내는 어두운 색 반점이 나타나는 걸 확인했다”고 말했다. 악어들을 열영상으로 찍은 자료를 티라노사우르스와 다른 공룡들의 화석을 분석한 자료와 분석한 결과 연구진은 티라노사우르스의 정수리 부근의 두 구멍이 어떻게 진화해 왔는지를 알 수 있게 됐다. 함께 연구한 오하이오 대학 해부학 교수인 래리 위트머 교수는 “우리는 티라노사우르스 두개골에 있는 구멍이 악어들과 마찬가지로 혈관으로 꽉 차 있었다는 걸 알게 됐다”면서 “하지만 우린 100년 넘게 이 공간에 근육이 차 있었다고 믿어 왔다”고 말했다. 홀리데이 교수는 티라노사우르스처럼 커다란 육상 포식자는 보통 체열이 많기 때문에 열을 내보내야 한다고 설명하며 “열이 나갈 수 있는 ‘창문’을 머리에 두는 게 도움이 될 것”이라고 설명했다. CNN은 이번 연구결과가 티라노사우르스의 턱 힘이 예전 연구를 바탕으로 믿었던 것보다 작을 수 있다는 의미가 되기도 한다고 분석했다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

왼손잡이가 되는 데 관여하는 것으로 추정되는 4개의 유전자 변이가 발견됐다. 영국 옥스퍼드대 연구진이 영국 바이오뱅크 등록자 약 40만명의 유전체(게놈) 자료를 분석해 왼손잡이와 밀접한 관계가 있는 유전자 영역 4개를 찾아냈다고 BBC 등이 5일(현지시간) 보도했다. 이는 왼손잡이 발현에 관여하는 정확한 유전자를 확인한 것은 아니지만, 유전체 내에서 특정 영역까지 좁힌 것이다. 특히 이번 연구에서는 왼손잡이와 관계한 유전자 영역 4개 중 3개가 태아 시기 두뇌 발달과 구조(패턴화)에 관여하는 단백질과 연관돼 있었다. 이 단백질은 미세소관의 발달에 관여하는 데 세포 내에 존재하는 이 기관은 세포 골격의 유지와 세포 이동, 세포 내 물질 이동 등에 필요하다.연구진은 또 왼손잡이 3만8332명 중 약 1만 명의 뇌 MRI 영상을 사용해 이런 유전적 영향이 언어와 관련한 뇌 영역에서 오른손잡이와 구조적 차이가 있을 수 있다는 것을 발견했다. 이에 대해 영상 분석을 수행한 제1저자 아키라 위베르그 박사는 “우리는 왼손잡이 참가자들의 경우 뇌 좌반구와 우반구의 언어 관련 영역이 더 조화롭게 상호 작용하는 것을 발견했다. 이는 언어적 작업을 수행할 때 왼손잡이들이 유리할 수도 있다는 흥미로운 가능성을 제기하지만, 이런 차이는 매우 많은 사람에 관한 평균으로 보이는 것일 뿐 모든 왼손잡이가 비슷하지 않다는 점을 기억해야 한다”고 설명했다. 연구진에 따르면, 전 세계 인구 중 약 90%의 사람들이 오른손잡이인데 이런 경향은 적어도 1만 년 이상 이어졌다. 많은 연구자가 잘 쓰는 손의 생물학적 원인을 연구했지만, 이번 연구는 바이오뱅크 자료 덕분에 왼손잡이가 되는 과정을 더욱더 자세히 살필 수 있었다고 연구진은 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 브레인(Brain: A Journal of Neurology) 최신호(5일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2016년 3월 구글의 인공지능(AI) ‘알파고’와 이세돌 9단의 바둑 대국이 알파고의 압승으로 끝나면서 많은 사람들은 ‘AI 시대’가 눈앞으로 다가왔음을 실감했다. AI 기술 발전은 운전자가 필요 없는 자율주행차 시대를 눈앞에 다가오도록 만들었다. 또 AI 기자, 소설가, 음악가, 미술가, 펀드매니저가 등장해 사람과 비슷하거나 오히려 뛰어난 능력을 보여 주는 수준이 됐다. 얼마 전에는 수백만개의 논문을 스캔해 비교하는 것만으로 새로운 과학 지식을 발견할 수 있는 AI 과학자가 개발됐다는 소식이 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 실리기도 했다. 과학자들이 이번에는 AI로 세상에 없던 새로운 물질을 합성하는 데 성공했을 뿐만 아니라 수학적 방법론을 활용해 기존의 것보다 한 단계 업그레이드된 AI 개발 가능성까지 제시했다.●수학적 방법 적용, 데이터 학습시간 절반으로 포르투갈 샴펄리머드연구센터, 이탈리아 볼로냐대 수학과, 고등전자시스템연구센터, 국립 정보과학기술연구소 신경과학자와 수학자들로 구성된 공동연구팀은 위상기하학(토폴로지)을 이용하면 현재 AI 기술을 한 단계 발전시킬 수 있다는 연구결과를 AI 분야 국제학술지 ‘네이처 머신 인텔리전스’ 3일자에 발표했다. 연구팀은 ‘위상기하학적 데이터 분석’(TDA)이라는 수학적 방법론으로 현재 AI의 신경망 학습을 보완할 수 있음을 제시했다. 현재 AI의 신경망 학습 방법으로 얼굴을 인식할 때는 수많은 사람 얼굴 사진을 학습해 이미지 픽셀값을 디지털화한 뒤 눈, 코, 입 등 얼굴 윤곽을 구분해 내는 방식이었다. 문제는 똑같은 얼굴이라도 뒤집어 놓거나 거꾸로 놓으면 AI가 제대로 인식하지 못하는 경우가 생긴다. 그렇지만 위상기하학적 신경망 학습 기법을 활용하면 복잡한 이미지들 사이에서 오류 없이 원하는 얼굴을 쉽게 찾을 수 있게 된다. 동시에 사전 학습에 필요한 데이터 양과 학습 시간이 절반으로 줄어든다는 장점이 있다고 연구팀은 설명했다. 마티아 베르고미 샴펄리드연구센터 박사는 “이번 연구는 AI의 궁극적인 목표 중 하나인 인간의 뇌와 상호작용이나 통합을 위한 새로운 형태의 신경망 구조를 만드는 데 단초를 제시했다는데 큰 의미가 있다”고 말했다.●섬유증 치료 후보물질 개발기간 획기적 단축 한편 홍콩 인실리코 메디슨, 중국 상하이 우시 앱테크, 캐나다 토론토대 화학과, 컴퓨터과학과, 캐나다고등과학연구소, AI벡터연구소 공동연구팀은 딥러닝(심층학습) 기술을 활용해 섬유증 치료에 도움이 되는 새로운 분자를 만들어 동물 실험까지 성공적으로 끝냈다고 4일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 3일자에 실렸다. 연구팀은 딥러닝 기술로 섬유증 관련 질환 치료에 도움이 되는 ‘DDR1 인산화효소 억제제’ 역할을 할 수 있는 6가지 새로운 분자를 설계했다. AI가 만들어 낸 신약 후보물질 분자 6개 중 4개는 생화학적 활성이 확인됐고 2개는 세포 기반 실험에서 약효가 검증됐다. 연구팀은 이 중 유력한 후보물질 1종을 선택해 생쥐를 이용한 동물 실험을 실시한 결과 약효를 확인했다. 신약 후보 물질 발굴에서 동물 실험까지 일반적으로 2~3년 이상 걸리는 시간을 2개월로 획기적으로 단축시킨 것이다. 이번 연구를 주도한 알렉스 자보론코프 인실리코 메디슨 박사는 “이번 연구 결과를 바탕으로 AI를 신약 개발 전 과정에 적용할 경우 10년 이상 걸리는 개발 기간을 절반으로 줄일 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매우 오랜 시간 동안 개가 인간의 가장 친한 반려동물일 수밖에 없는 과학적 이유가 밝혀졌다. 미국 애리조나대학 심리학자인 다니엘 호슐러와 하버드대학 신경과학자인 에린 헤흐트 공동 연구진은 33개 품종의 순혈통 개 62마리를 대상으로 뇌 MRI 검사를 실시했다. 그 결과 개의 뇌에서 각기 다른 6곳의 부위가 서로 다른 행동 특성을 야기하는데 영향을 미치며, 각각의 품종에 따라 발달하는 부위가 다르다는 사실을 확인했다. 예컨대 오랜 시간에 걸쳐 경찰견으로 품종이 개량된 도베르만과 독일 원산의 개인 복서는 시각 및 후각과 관련한 부위가 발달 돼 있는 반면, 투견으로 품종이 개량된 개들에게서는 두려움과 스트레스, 불안 등과 연관된 부위가 덜 발달 돼 있었다. 특히 연구진은 사냥개 사이에도 각기 다른 뇌 부위가 발달되어 있다는 사실에 주목했다. 어떤 개 품종은 시각을 주로 이용해 사냥을 하는 반면, 또 다른 개 품종은 사냥 시 주로 후각을 이용한다. 연구진은 개 전문 훈련가의 말을 인용, 후각 또는 시각이 발달한 사냥개에게는 사냥을 가르칠 필요가 없이, 사냥감을 발견한 뒤 보고하는 방법만 알려줘도 충분히 사냥개로서의 역할을 해낼 수 있다고 밝혔다. 즉 사냥개로 품종이 개량된 개는 사냥을 하기에 충분한 능력을 이미 갖추고 태어난다는 것. 연구진은 인간이 오랜 시간을 들여 개의 품종을 변화시켜왔으며, 이것은 개의 뇌 구조를 바꾼 것과 동일한 결과를 가져왔다고 설명했다. 인간에게 꼭 알맞도록 품종으로 개량돼 왔고, 이것이 현재 인간과 개의 긴밀한 관계를 만들었다는 것이 연구진의 설명이다. 헤흐트 박사는 “이번 연구는 실제 경찰견이나 투견, 사냥개 등으로 활동하는 개가 아닌 반려견을 대상으로 한 것”이라면 “이 개들이 직접 수색을 나서거나 사냥을 하지 않음에도 불구하고 뇌에 이러한 차이가 존재한다는 것은 매우 놀라운 일”이라고 밝혔다. 이어 “인간은 과거 늑대였던 동물을 길들여 개를 만들었고, 이 과정에서 뇌 구조의 변화에 깊고 심오한 영향을 미쳤다”면서 “우리가 이 동물을 어떻게 대하고 있는지, 그리고 어떤 책임을 져야 하는지에 대해 생각해야 한다”고 강조했다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘신경과학저널’(The Journal of Neuroscience) 2일자 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

환경을 오염시키고 수많은 동식물을 죽게 만드는 미세 플라스틱, 우리 인간은 얼마나 섭취하고 있을까? 오스트리아 빈의과대학 연구진은 일본과 러시아, 네덜란드, 영국, 이탈리아, 폴란드, 핀란드, 오스트리아 국적의 실험참가자 8명에게 평상시와 같은 음식을 먹게 한 뒤, 음식의 종류와 양을 기록하고 이후 대변 샘플을 제출하도록 했다. 연구진은 이들이 제출한 음식 관련 정보를 통해 음식의 포장지와 병에 포함된 플라스틱 양을 추정했다. 실험참가자들 모두 채식주의자가 아니었으며, 8명 중 6명은 바다에서 자라는 물고기로 만든 생선 요리를 섭취했다. 실험 참가자들의 대변 샘플을 분석한 결과, 크기가 각기 다른 50~500㎛의 플라스틱 9종이 발견됐다. 가장 많은 양을 차지하는 플라스틱은 폴리프로필렌과 폴리에틸렌-테레프탈레이트로 우리가 흔히 페트병이라고 부르는 플라스틱이다. 문제의 플라스틱 입자들은 대부분 미세한 조각 또는 얇은 필름과 같은 형태였고, 구(球) 또는 섬유질 형태는 매우 드물었다. 또 대변 샘플 10g당 평균 20개의 미세 플라스틱 조각이 발견됐다. 이밖에도 조개류와 수돗물, 소금 등에서 1인당 미세 플라스틱의 연간 섭취량은 각각 1만1000개, 5800개, 1000개 등으로 확인됐다. 즉 바다 생물을 섭취할 경우, 바다생물이 이미 먹은 미세 플라스틱을 인간이 섭취하게 될 확률이 높아진다는 것. 연구진은 샘플을 통해 분석한 결과를 이용해, 인간이 매년 7만 3000개, 매일 200개의 미세한 플라스틱 조각을 섭취하고 있으며 이것이 건강에 영향을 미칠 수 있다고 밝혔다. 연구진은 “우리는 인간이 섭취한 미세 플라스틱 조각이 실제 건강에 어떤 영향을 미치는지를 정확하게 통찰하지는 못한다”면서 “하지만 일반적으로 동물이 섭취한 미세 플라스틱 조각은 위장 조직이나 다른 장기로 옮겨질 수 있고, 이것이 잠재적으로 건강에 영향을 미칠 수 있다”고 설명했다. 이어 “우리는 이번 연구를 통해 인간의 몸 안에 다양한 미세 플라스틱이 존재하고 있다는 것을 입증했다”면서 “이러한 연구결과와 더불어 우리는 대변에서 발견된 미세 플라스틱 입자가 사람의 간과 뇌, 생식기간, 태아와 태반 등에도 어떠한 영향을 미치는지 구체적으로 살펴볼 필요가 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는미국 내과학회에서 발행하는 ‘내과학회보’(AIM) 최신호(2일자)에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

땅콩, 호두, 아몬드, 피스타치오 같은 견과류는 필수 영양소를 갖추고 있을 뿐만 아니라 적당히 섭취했을 때 포만감까지 주기 때문에 다이어트 식품으로도 인기가 높다. 또 불포화 지방산이 많아 뇌 뿐만 아니라 심혈관 건강에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 이란 이스파한 심혈관연구소 연구팀은 일주일에 두 번 이상 견과류를 섭취하는 것이 심혈관 질환으로 인한 사망 위험을 17% 가까이 낮춰준다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계심장학회와 유럽심장학회가 공동으로 프랑스 파리에서 오는 4일까지 여는 ‘유럽심장학회(ESC) 2019 학술대회’에서 발표됐다. 연구팀은 이란의 이스파한, 아락, 나자파바드 3개 지역에서 심혈관 질환을 앓아본 적이 없는 건강한 35세 이상 성인남녀 5432명을 대상으로 2001년부터 2013년까지 13년 동안 견과루 섭취와 심혈관 질환 발병 및 사망률에 대한 장기 추적 조사를 실시했다. 연구팀은 2001년부터 2년 간격으로 관상동맥질환, 뇌졸중을 비롯한 각종 심혈관 질환 발생과 사망 여부를 확인하고 호두, 피스타치오, 아몬드, 헤이즐넛, 각종 씨앗류 섭취에 대한 설문조사를 실시했다. 분석 결과 조사기간 동안 모두 관상동맥질환 환자 594명, 뇌졸중 환자 157명이 발생했으며 179명이 심혈관 질환으로 사망한 것으로 조사됐다. 그 밖의 원인으로 사망한 사람은 458명으로 집계됐다. 연구팀은 나이, 성별, 교육 수준, 운동 여부 등의 변수를 고려해 분석한 결과 일주일에 두 번 이상 견과류를 섭취한 사람은 2주에 한 번 정도 견과류를 섭취한 사람보다 심혈관 질환으로 인한 사망률이 17% 가까이 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 하루 30g 이내로 소금 등으로 간을 하지 않은 상태의 신선한 견과류를 섭취하는 것이 심혈관 질환 예방에 도움이 된다고 조언했다. 30g이면 호두 6개, 땅콩 25개, 아몬드 25개 정도라고 설명했다. 누신 모하마디파드 이스파한 심혈관연구소 박사는 “견과류는 불포화지방 뿐만 아니라 단백질, 무기질, 비타민, 섬유질, 폴리페놀 등 심혈관 건강에 도움이 되는 성분이 풍부하다”라며 “다만 오래 보관된 견과류는 불포화지방산이 산화돼 오히려 건강에 악영향을 미칠 수 있는 만큼 신선한 것을 섭취하는 것이 좋다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

심리학자들은 청소년기를 ‘제2의 탄생기’ 또는 ‘질풍노도의 시기’라고 표현한다. 어른도 어린이도 아닌 중간인, 주변인으로 여러 측면에서 맞닥뜨리게 되는 좌절과 불만이 극단적인 사고와 감정으로 표출되는 것을 빗댄 말이다. 요즘은 ‘중2병’이라고도 하는데 중학교 2학년을 전후로 한 나이에 사춘기 특유의 감수성, 상상력, 반항심, 자만감 등이 최고조로 나타는 것을 표현한 것이다. 그런데 유럽, 미국 과학자들이 청소년기에 음주나 흡연과 같은 충동적 행동을 하거나 반대로 봉사활동에 적극적이라든지 토론이나 각종 모임에 적극 참여하는 사회적 행동이 증가하는 것 모두 ‘재미’(fun)를 추구하는 뇌 성향 때문이라는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 네덜란드 라이덴대 뇌·인지연구소, 미국 노스캐롤라이나대 심리·신경과학과 공동연구팀은 청소년기의 뇌는 ‘재미’에 초점이 맞춰져 발달한다는 사실을 뇌신경영상 연구를 통해 규명했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 발달심리학 분야 국제학술지 ‘아동 발달’ 최신호(27일자)에 실렸다. 연구팀은 네덜란드 청소년·청년 뇌연구 프로젝트 ‘브레인 타임’에 참여했던 210명을 대상으로 장기추적 조사를 실시했다. 연구팀은 2011, 2013, 2015년 세 번에 걸쳐 조사를 실시했다. 각각 연구에 참여했던 실험대상자들의 나이는 8~25세, 10~27세, 12~29세였다. 연구팀은 이들에게 반항적인 행동이나 친사회적 행동을 일주일에 몇 번이나 하는지 설문에 답하도록 하고 최근 가장 재미를 느꼈던 활동과 보람있는 활동, 그 때의 느낌을 기술하도록 했다. 연구팀은 이들의 위험감수 행동이나 친사회적 행동과 관련된 영상을 보여주면서 뇌의 자기공명영상(MRI)을 촬영했다.연구 결과 반항심과 위험감수 행동은 사춘기 초~중반에 급격히 증가하고 그 뒤로 서서히 줄어들었으며 친사회적 행동은 사춘기 중후반기에 급격히 증가하는 것으로 확인됐다. 특히 위험감수행동이나 반항심이 크게 나타난 청소년들일수록 친사회적 행동경향도 강하게 나타났다. 이와 함께 위험감수행동과 친사회적 행동을 할 때는 뇌에서 재미를 느끼는 부분이 활성화되는 것이 관찰됐다. 재미를 느끼지 못하면 위험감수행동도 줄어들지만 그만큼 친사회적인 행동도 줄어들게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 재미를 추구하는 청소년 사춘기의 특성에 맞춰서 아이들을 지도하는 것이 중요하다고 지적했다. 닐제 블랑켄슈타인 네덜란드 라이덴대 박사는 “많은 사람들은 청소년기를 불안정한 시기라며 부정적인 시각으로 보는 경향이 강한데 이번 연구는 청소년의 뇌신경 발달이 다양한 방향으로 진행된다는 것을 실증적으로 보여준 것”이라며 “청소년 시기에는 위험을 무릅쓰는 경향과 이타적이며 친사회적인 경향이 동시에 나타나는 만큼 주변 환경 조성이 중요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이안(카를라 레이 풀러 엮음, 윤철희 옮김, 마음산책 펴냄) ‘색계’부터 ‘브로크백 마운틴’까지 화려한 필모그래피를 자랑하는 영화감독 이안의 인터뷰집. 대만의 명문 고등학교 교장이던 아버지의 권위에 주눅 들었던 성장기, 영화를 배우러 간 미국에서 문화적 아웃사이더로서 끝내 감독으로 데뷔한 일화 등을 들려준다. 304쪽. 1만 5000원.호사카 유지의 일본 뒤집기(호사카 유지 지음, 북스코리아 펴냄) 30년간 한일 관계를 연구해 온 저자가 쓴 한일 갈등의 원인과 해법. 그는 최근 일본의 행태는 단순한 경제보복이 아닌 오랜 ‘과거사’ 문제에서 비롯된 ‘사건’이라고 진단한다. 바람직한 한일 관계는 결국 일본이 독일처럼 과거 청산을 제대로 해야만 성립된다는 것이 저자의 생각이다. 272쪽. 1만 5000원.파란 1·2(정민 지음, 천년의상상 펴냄) 다산 정약용이 직접 쓴 글과 로마 교황청 문서, 조선 천주교 관련 연구 기록 등을 토대로 그려낸 다산의 청년 시절. 벗들과의 우정과 배신, 유학과 서학 사이에서의 번민, 정조의 총애와 천주를 향한 믿음, 형님들의 죽음과 유배 사이에서 끊임없이 고뇌했던 ‘인간 다산’을 정민 한양대 국문과 교수가 곡진하게 풀어 냈다. 각 364·384쪽. 각 1만 7500원.세상을 바꾼 12가지 질병(어윈 W 셔먼 지음, 장철훈 옮김, 부산대학교출판부 펴냄) 14세기 흑사병부터 현대의 후천성면역결핍증후군에 이르기까지 전 세계의 사회·정치·문화상을 근본적으로 변화시킨 질병. 미국 캘리포니아대학 명예교수인 저자가 이들 질병이 미친 영향과 결과를 역사적 흐름을 통해 살핌으로써 미래의 재앙을 어떻게 극복해야 하는지 논한다. 375쪽. 1만 8000원.믿을 수 없는 강간 이야기(T 크리스천 밀러·켄 암스트롱 지음, 노지양 옮김, 반비 펴냄) 수사재판기관이 자행하는 성폭력 피해자에 대한 여성 혐오적 태도를 고발한 저작이다. 꼼꼼한 취재로 널리 알려진 두 저널리스트는 성범죄 피해자들에게 나타날 수 있는 외상 후 스트레스장애를 충분히 이해하고, 경찰들이 걸리기 쉬운 ‘피해자다움’의 함정에 빠지지 않고 수사를 이어 나간 갤브레이스, 헨더샷 두 여성 형사를 통해 해법을 찾는다. 2016년 퓰리처상 수상작. 392쪽. 1만 8000원.엄마의 뇌에 말을 걸다(이재우 지음, 카시오페아 펴냄) 방송작가 출신인 저자가 치매 어머니와 함께한 2년간의 기록. 저자는 어머니의 상태를 정확히 이해하기 위해 치매 노모를 돌보는 자녀들을 직접 취재하고, 대학원에서 인간의 뇌와 치매의 관계에 대해 공부한다. 어머니를 돌보며 기록했던 치매 진행 일지, 뇌를 도식화한 삽화, 10가지 키워드별 카툰, 저자가 쓴 시 등이 뇌과학을 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다. 284쪽. 1만 7000원.

건강에 악영향을 미치는 미세먼지 등 대기오염 물질이 사람을 폭력 범죄자로 만들 수도 있다고 과학자들이 우려를 나타냈다. 영국 데일리메일 일요판인 메일온선데이 25일자 보도에 따르면, 미국 미네소타주립대와 콜로라도주립대 공동 연구진이 미국인 8600만명을 대상으로 한 13년간의 대규모 조사자료를 자세히 분석해 대기오염이 심해질수록 폭력 범죄가 더 자주 발생하는 경향을 발견했다. 이에 대해 연구진은 미세먼지와 유독성 가스가 인체 뇌의 적절한 기능을 방해해 사람들이 공격적으로 행동할 가능성을 더 높인다고 말했다. 국제 학술지 ‘역학 저널’(journal Epidemiology) 온라인판 25일자에 실린 이번 연구는 대기오염 물질이 신체 건강뿐만 아니라 행동에도 악영향을 줄 수 있음을 보여준다. 이는 각 도시에서 대기오염 수준을 낮추기 위한 더 많은 요구가 이어질 가능성이 있다고 매체는 지적했다. 또 매체는 최근 런던 대기 배출원 조사(LAEI·London Atmospheric Emissions Inventory)에서는 런던에서만 200만명의 사람들이 여전히 대기오염이 불법 수준으로 심한 지역에서 살고 있으며, 이런 지역에서는 더 많은 폭력 범죄가 일어나고 있다고 말했다. 하지만 연구진은 대기오염이 심한 지역에서 폭력 범죄가 더 자주 일어났다는 것을 단순하게 조사한 것은 아니다. 이들 연구자는 미국 전역의 도시와 교외 그리고 시골 등 301개의 다양한 카운티에서 기록상 범죄가 어떻게 증가하고 시간이 지남에 따라 감소했는지 그리고 대기오염 수치와 관련이 있는지를 자세히 살폈다. 쉽게 말하면 연구진은 대기오염이 증가했을 때 범죄가 증가했는지를 살폈다. 그 결과, 폭력 범죄에 대해서 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 반면 절도 등 비폭력 범죄는 관계가 없었다. 이에 대해 연구진은 “우리 연구는 대기오염과 각 지역의 강력 범죄 수준 사이의 연관성을 밝힌다. 폭력 범죄는 대기오염 물질이 하루에 10㎍/㎥ 증가할 때마다 1.17%씩, 오존 물질이 10ppb 증가할 때마다 0.59%씩 증가했다”면서 “대부분의 영향은 폭력의 증가에 의해 유발됐다”고 설명했다. 또한 이번 연구에서는 대기오염에 따른 폭력성 증가가 가난하거나 부유한 지역을 가리지 않는 것으로 나타났다. 부유한 지역에서도 대기오염이 심해지면 폭력 범죄 발생률이 늘어났다는 것이다. 또 연구진은 쥐와 개를 대상으로 한 기존 연구에서는 경유차 매연에서 발생하는 높은 수준의 미세먼지에 노출된 동물들은 공격성과 자기영역성, 즉각적 보상을 추구하는 성향을 보이는 것으로 나타났었다면서 마찬가지로 대기오염 노출 역시 불안감을 높여 범죄적이고 비윤리적인 행동으로 이어질 수 있다고 지적했다. 끝으로 연구진은 “이런 결과를 대기오염의 급성 신경학적, 행동적 건강 영향의 증거로 조심스럽게 해석하며 그 영향 경로를 더욱더 자세히 조사할 필요가 있다”면서 “기존 연구에서는 특히 망간과 수은 등 미립자의 금속 성분이 더 공격적이고 폭력적인 행동에 영향을 줄 수 있는 것으로 나타났었다”고 말했다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난해에 비해 덜 했지만 사람들을 지치게 만든 폭염과 열대야가 서서히 힘을 못 쓰면서 계절은 가을로 성큼 걸어들어가고 있다. 오곡이 익어가는 풍요의 계절이 몇 년 전부터는 대기정체로 인한 미세먼지가 시작되는 때로 인식되기 시작했다. 정부도 다양한 미세먼지 대책을 내놓고 있지만 아직은 눈에 띄는 효과는 나타나지 않고 있는 상황이다. 그런데 미세먼지를 비롯한 환경오염 물질에 지속적으로 노출될 경우 우울증이나 조현병과 같은 뇌신경질환을 앓게될 가능성이 높다는 연구결과가 나왔다. 미국 시카고대 의대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 사회·유전학연구소, 덴마크 오르후스대 경제경영학부, 환경과학부, 스웨덴 카롤린스카연구소 역학·생명통계학과 공동연구팀은 대기질이 열악한 환경에서 오랜 시간을 보낼 경우 우울증, 조현병, 성격장애 같은 정신질환을 앓을 가능성이 급격히 증가한다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘PLOS 생물학’ 21일자에 실렸다. 연구팀은 2003년부터 2013년까지 미국 건강보험 청구 데이터베이스에 등록된 약 1억 5110만명의 기록과 1979년부터 2002년 사이에 덴마크에서 태어나 10살을 맞은 사람들 140만명의 기록을 분석했다. 미국팀은 개인의 대기오염 노출을 정량화하기 위해 미국 환경보호청(EPA)에서 활용하고 있는 87가지 대기질 측정 수치를 덴마크 팀은 이보다는 적은 14가지 대기질 지표를 사용했다. 특히 연구팀은 환경오염 물질이 사람의 정신건강에 어떤 영향을 미치는지에 대해 주목했다.생쥐를 이용한 기존 연구들에 따르면 초미세먼지나 산화질소, 오존 등 대기오염 물질은 코와 폐를 통해 뇌로 이동하면서 우울증, 강박증과 같은 행동장애를 유발시키는 것으로 알려졌다. 사람에게서 나타나는 조현병이나 우울증 같은 정신질환은 유전적 요인이나 특정 경험 등이 복합적으로 작용해 나타나지만 환경적이나 신경화학적 요인에 의해 나타날 수도 있는 것으로 추정하고 있다. 연구팀은 건강기록과 환경오염 정도를 비교분석한 결과 동물실험에서와 마찬가지로 사람들도 대기오염 물질에 장기간 노출될 경우 양극성 장애, 경계선 인격장애, 조현병, 우울증 같은 정신질환은 물론 뇌전증이나 파킨슨병 같은 신경정신질환을 앓을 가능성이 일반인들에 비해 2배 이상 높은 것으로 확인했다. 아티프 칸 시카고대 의대 박사는 “이번 연구는 삶의 물리적 환경, 특히 대기질이 인간의 신경, 정신과적 장애에 어떤 영향을 미치는지 그대로 보여주고 있다”라며 “미세먼지에 오래 노출됐다고 모두 정신질환을 앓게 된다는 것이 아니라 대기오염물질들이 유전적, 신경화학적 영향을 미쳐 정신과적 질환 발병을 쉽게 만든다는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

방금 떠올린 것인데도 뭔지 기억이 안나거나, 공부를 할 때 자꾸 까먹을 때 누구나 한 번쯤은 기억력을 좋게 만들어주는 장치나 약이 있었으면 좋겠다는 생각을 한다. 동물실험 수준이지만 국내 연구진이 기억력은 물론 뇌의 특정 부위를 강화시키거나 약화시킬 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오마이크로시스템 연구진은 뇌의 여러 부위에서 발생하는 신경신호를 동시에 측정하고 약물이나 빛을 전달할 수 있는 초소형 브레인 칩을 개발하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 22일자에 실렸다. 최근 뇌과학 분야가 활발히 연구되면서 뇌의 이해를 높이기 위해 뇌에서 발생하는 신호를 세포 수준에서 정밀하게 측정하려는 시도들이 많아지고 있다. 뇌에 칩을 삽입하거나 영상장치를 이용해 신경신호를 측정하려는 것들이다. 이런 연구들은 신경신호를 통해 생각만으로 기계를 움직일 수 있는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기술 분야에서도 주목할만하다. 연구팀은 이에 머리카락 굵기의 40㎛(마이크로미터) 두께의 초소형 브레인 칩을 개발했다. 이전에도 브레인 칩들이 있었지만 뇌에서 나오는 신호를 읽을수만 있을 뿐 뇌에 신호를 보내는 양방향 소통은 사실상 불가능했다. 또 파킨슨병 환자 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 이들의 뇌 기능을 제어하기 위한 심부자극술 칩이 있었지만 뇌 회로의 정밀 자극이나 측정은 사실상 어려웠다. 연구팀은 이번에 개발한 초소형 브레인 칩을 활용해 기억에 관여된 해마 부위에 빛과 약물을 전달함으로써 뇌 회로를 강화하거나 약화시킬 수 있다는 사실을 확인했다. 기존에 있는 브레인 칩과는 달리 삽입 시 뇌조직 손상이나 이식으로 인한 감염이 눈에 띄게 줄었다는 사실을 조직 면역반응 염색으로 알게 됐다. 또 기존 브레인 칩의 탐침과 비교했을 때 6분의 1~8분의 1 수준으로 작아진 탐침 4개와 32개의 전극이 내장돼 약물이나 빛을 수 초내에 원하는 부위에 직접 전달해 뇌 반응을 이끌어 낼 수 있다는 것도 확인했다. 조일주 KIST 박사는 “이번 기술은 뇌 기능을 정밀하게 조절할 수 있다는 것이 핵심으로 기존 뇌 회로 연구방법의 한계를 극복했다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술이 실제 상용화되면 기억력을 강화하거나 나쁜 기억을 지우는 것에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr