외출 후 문 잠갔는지 몇 번이나 확인극심한 감염 공포도 증상 중에 하나인구 100명 중 2~3명 앓고 있는 질병흔한 질환임에도 대부분 증상 숨겨심한 경우 인지행동·약물치료 동반서울시 한 자치구 A과장은 행사를 준비할 때 항상 줄자를 준비한다. 행사장에 마련한 접이식 의자 오와 열이 1㎝라도 틀리면 안 된다. 가로와 세로만 맞춘다고 되는 게 아니다. 대각선 줄도 맞춰야 한다. 직원들에게 시켜보면 항상 간격이 맞질 않는다. 결국 직접 줄자로 의자 간격을 하나씩 하나씩 점검해야 직성이 풀린다. 한번은 대각선 줄이 너무 엉망이라 따끔하게 ‘한 시간 동안’ 정신교육을 시킨 적도 있다. A과장과 일하는 직원들은 7일 “사회적 거리두기 하느라 각종 행사가 없어져서 줄맞추기 안 해도 된다. 이게 다 코로나19 덕분”이라고 귀띔했다. A과장은 넥타이를 삐뚜름하게 매는 것도 영 불편하다. 가르마는 세심하게 2대8로 맞춰준다. 이런 성격은 영화나 소설을 통해 우리에게 아주 낯설지는 않다. 대표적인 사례로 영화 ‘이보다 더 좋을 순 없다’를 꼽을 수 있다. 잭 니컬슨이 연기한 주인공 멜빈 유달은 길을 걸을 때 길바닥 보도블록 틈을 밟으면 세상이 무너지기라도 할 것처럼 군다. 식당에선 항상 앉는 자리만 찾고 미리 준비한 포크를 쓴다. 비누는 한 번만 쓰고 버린다. 영화 ‘에비에이터’에 등장하는 주인공 역시 비슷하다. 주인공의 실제 모델인 하워드 휴즈는 어릴 때부터 어머니한테서 전염병을 조심하라는 교육을 극성스럽게 받은 영향으로 위생에 엄청나게 집착한다. 문고리를 손으로 잡지도 못한다. 손수건에 병균 묻을까 봐 티슈로 문을 열 정도다. ●특정 행동 반복하지 않으면 불안 느껴 A과장이나 유달, 휴즈가 보이는 증상을 강박증이라고 부른다. 강박증이란 자기 의지와 상관없이 벗어날 수 없는 사고, 행동을 반복하게 되는 질환을 의미한다. 오염에 대한 반복적인 생각, 지속적인 의심, 특별한 순서로 물건을 정리하고 싶은 욕구, 공격적이거나 두려운 충동 등을 꼽을 수 있다. 강박장애는 자신의 의지와 상관없이 원하지 않는 생각이 계속 머릿속에 떠오르는 강박사고, 그리고 그로 인한 불안감이나 괴로움을 해소하기 위해 특정 행동을 반복하는 강박행동이 특징이다. 강박장애 환자의 대부분은 강박사고와 강박행동 모두를 가지고 있지만, 환자에 따라 강박사고만 나타나는 경우도 있다. 사실 이런 사례는 정도 차이만 있을 뿐 주변에서 그리 어렵지 않게 찾을 수 있다. 전체 인구 가운데 약 2~3%가 앓고 있는 비교적 흔한 질병이다. 다만 대부분 자기 증상을 숨기려 할 뿐이다. 강박증은 주변 사람도 힘들지만 사실 가장 괴로운 건 당사자다. 강박증을 앓는 사람은 대부분 자신이 불합리한 행동을 한다는 것을 잘 알고 있다. 물론 몇 가지 강박적 증상을 가지고 있다고 해서 곧바로 강박증 환자라고 단정할 수는 없다. 개별 증상이 정상적인 생활을 얼마나 방해하느냐가 중요하며, 정확한 확인을 위해서는 반드시 전문의와 상담을 해야 한다. 숨긴다고 될 문제가 아니다. 강박증을 방치하면 당사자와 주변 사람을 모두 불행에 빠뜨린 대표적인 사례가 사도세자다. 사도세자는 옷에 대한 강박증이 심했는데 옷 한 번 제대로 입으려면 열 벌 스무 벌이 필요했다고 한다. 그 과정에서 화를 참지 못해 시중 드는 사람들에게 폭력을 휘두르고 급기야는 살인까지 저질렀다. 증상이 심해지다 못해 사도세자 손에 죽은 사람이 100명이 넘었을 정도로 증상이 심각해졌다. 부친인 영조에서 시작된 과도한 압박감과 정신적 학대가 아들의 강박장애를 촉발하고 급기야 아들을 뒤주에 가둬 죽이는 전례 없는 비극으로 이어진 것이다. 강박증 증상 가운데 대표적인 것이 ‘오염·청결 강박행동’이다. 더러운 것에 오염되는 것에 대한 공포와 걱정, 그리고 이를 제거하려는 행동을 반복하게 된다. 깨끗한 옷을 몇 번이고 빨려고 한다거나 목욕을 몇 시간씩 하느라 피부 각질이 다 벗겨지는 사례도 있다. 두 번째로 흔한 것이 확인 강박행동이다. 문을 잠갔는지 수도꼭지는 잠그고 나왔는지 등이 의심스러워 되풀이해 확인한다. 그 행동을 확실하게 하기 위해 독특한 행동방식을 만들어 반복하는 경우도 있다. 물건이 제자리에 있지 않으면 불안해져서 물건의 배열상태를 되풀이해서 확인하고 정돈하는 정렬행동도 있다. ●남성 10세 전후, 여성 20세 전후 주로 발생 강박장애는 왜 생기는 것일까. 1980년대까지만 해도 심리학적 측면에서 원인을 찾았다. 초자아(선악과 양심에 반응하는 도덕적 정신)가 이드(쾌락 원칙에 지배되는 본능 에너지)를 지나치게 통제하기 때문으로 보고 정신분석 등 치료 방법을 사용하려 한 것이 대표적이다. 1980년대 말 이후 뇌 신경전달 시스템의 이상 때문에 생기는 뇌질환이라는 것이 밝혀졌다. 하태현 분당서울대병원 정신건강의학과 교수는 “구체적으로는 뇌의 전두엽과 기저핵의 신경연결 이상이 강박증상을 일으키는 것인데, 최근에는 분자영상학 등의 발전으로 신경전달물질의 한 종류인 세로토닌 신경전달계의 이상과 밀접한 관련이 있음이 규명되고 있다”고 설명했다. 강박장애는 남성은 10세 전후, 여성은 20세 전후에 자주 발생하며 치료받지 않는 경우 강박증으로 인한 고통으로 자신의 능력을 충분히 발휘하지 못하기 때문에 학업이나 사회생활에서 지장을 초래하는 경우가 많다. 따라서 강박장애가 있는 경우 조기 진단과 치료가 매우 중요하다. 김세주 세브란스병원 정신건강의학과 교수는 “강박장애는 비교적 흔한 정신 질환임에도 불구하고 병원을 찾는 환자는 10% 정도에 불과하고, 그나마 적절한 치료 시기를 놓치고 만성이 되어 병원을 찾는 경우가 많다”면서 “오래 진행된 강박장애일수록 치료가 까다롭다”고 말했다. ●참는다고 증상 나아지는 질환 아냐 강박증은 참는다고 나아지는 질환이 아니다. 강박증을 방치할수록 자신과 주변 사람들 모두를 힘들게 해 부부갈등, 사회생활 문제 등 여러 문제를 일으킬 수 있다. 치료를 위해서는 무엇보다 환자 자신이 강박증을 인지하고 단호하게 치료를 이어나가는 것이 가장 중요하다. 가족 등 가까운 사람들은 강박사고를 논리적으로 설득해 바꾸려고 하기보다 치료에 집중할 수 있도록 도와주는 것도 필요하다. 치료에는 약물요법과 인지행동치료를 주로 사용한다. 약물치료로는 주로 선택적 세로토닌 재흡수 차단제를 사용한다. 약물을 중단하는 경우 재발할 위험이 아주 높기 때문에 장기적인 약물 투여가 중요하다. 인지행동치료는 ‘노출 및 반응 방지’라는 방법을 사용하는데, 강박사고로 인한 불안을 강박행동으로 대응하는 악순환을 차단하고 강박적인 생각에 대한 잘못된 해석을 교정하는 치료이다. 증상이 심한 경우에는 약물치료로 증상을 다소 감소시킨 후 인지행동치료를 하는 것이 효과적일 수 있다. 인지행동치료를 병행한 경우 치료율은 60~70%로 알려져 있다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

국내 연구진이 교통사고나 산업재해 같은 사고로 인한 척수 손상 환자나 운동신경 세포가 파괴되는 루게릭병 같은 질환을 치료할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 김정범 교수팀은 피부세포에 2종의 유전인자를 주입해 척수를 구성하는 운동신경세포를 만드는데 성공했다고 29일 밝혔다. 연구팀은 동물실험을 통해 운동신경세포의 재생능력을 확인하기도 했다. 이 같은 연구결과는 유럽분자생물학회에서 발행하는 국제학술지 ‘이라이프’에 실렸다.신체를 지탱하는 척추뼈 안에 있는 신경조직인 척수는 뇌 신호를 몸 구석구석으로 전달하고 신체 감각을 뇌로 전달하는 중요한 역할을 한다. 척수가 손상이 되면 운동기능이나 감각을 잃거나 몸을 움직일 수 없는 심각한 후유증을 겪게 된다. 약물치료나 외과수술로 척수손상을 치료하기도 하지만 효과가 크지 않다. 이 때문에 줄기세포를 이용해 손상된 조직을 재생시키는 세포치료제가 주목받고 있지만 줄기세포 분화과정에서 암세포가 형성되는 경우도 환자에게 사용되지는 못하고 있다. 연구팀은 피부세포에서 원하는 목적의 세포를 바로 얻을 수 있는 직접교차분화 기술을 이용해 운동신경세포를 만들었다. 환자 피부세포에 두 종류의 유전자를 직접 주입해 만능세포단계를 거치지 않고 곧장 운동신경세포로 만들어지도록 해 기존 줄기세포치료제의 문제점인 면역거부반응과 암세포로 분화 가능성을 모두 해결했다.기존의 직접분화 기법으로 만들어진 세포수는 너무 적어 환자 임상치료에 활용하기 충분치 않았지만 연구팀은 세포 자가증식을 통해 대량생산이 가능토록 했다. 실제로 이렇게 만들어진 세포치료제를 척수를 손상시킨 실험쥐에 주입한 결과 운동기능이 회복되고 손상된 척수조직에서 신경이 재생되는 것이 확인됐다. 김정범 교수는 “척수 손상은 산업재해에 의한 발병률이 높은데 반해 지금까지 나온 기술로 치료는 쉽지 않았는데 이번에 개발된 세포치료제는 기존 치료방법들의 한계를 극복해 실질적인 치료효과를 가져다 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 2008년 3월 터키의 열아홉 살 여성은 간을 당장 이식해야 할 상황이었다. 적합한 장기를 기다리는 동안 독성 물질을 걸러주는 간 기능이 떨어져 혈류 공급이 안돼 뇌에까지 영향을 미칠 지경이 됐다. 병원들을 수소문했더니 아흔세 살 할머니의 간이 그나마 이식 가능한 것으로 여겨졌다. 분명 이식 기준에 부적합했지만 앞뒤 잴 겨를이 없었다. 말라탸 이노누 대학의 간이식 연구소는 수술을 단행했다. 이 여성은 목숨을 건졌고 6년 뒤 건강한 딸까지 낳았다. 딸의 첫 번째 생일에 여인은 스물여섯 살이 돼 자신의 간이 백 년이 됐음을 자축했다. 26일(현지시간) 영국 BBC의 ‘백년 인생’ 섹션은 할아버지나 할머니 몸 속에 있어야 할 장기로 건강하게 살아가는 사례가 꾸준히 늘고 있다고 전했다. 우리 장기 가운데 몇몇은 우리보다 더 오래 살아 제대로 기능하고, 몇몇은 더 빨리 수명을 다한다. 세포도 마찬가지여서 우리 몸은 물리적 생일을 세는 것보다 훨씬 복잡하다. 수명을 연구하는 이들은 나이가 생각했던 것보다 덜 중요한 역할을 하는 것처럼 보인다고 입을 모은다. 연구자들은 햇수로 따지는 나이와 생체 나이가 보이는 격차에 더 흥미를 갖는다. 나이가 들어간다는 것은 보통 인간의 몸이 전체적으로 차츰 노화된다는 것을 의미하지만 사람들은 각자 다른 속도로 노화가 진행된다. 유전적 요인, 라이프스타일, 환경 요소 등이 복합적으로 작용하며 우리의 모든 장기가 같은 속도와 규모로 나이들지는 않는다. 해서 서른여덟 살인데도 훨씬 어리게 보일 수도 있고 신장이 예순한 살처럼 움직이는 것처럼 보일 수도 있다. 팔십에 주름이 지고 머리가 빠지는 일이 대부분이지만 마흔 살처럼 심장이 마구 뛸 수도 있다. 스탠퍼드 대학 유전학과의 마이클 스나이더는 자동차에 빗댄다. “시간이 갈수록 차의 모든 기능은 떨어지는데 몇몇 부품은 다른 것보다 훨씬 빨리 닳는다. 엔진이 맛이 가 당신이 수리하면 그 다음 차체가 노쇠해지고, 그러면 당신은 또 수리하면 그만이다. 그런 식이다.” 따라서 더 오래 더 건강하게 살고 싶다면 우리 몸의 모든 부분이 똑같이 늙어가지 않는다는 사실에 더 많은 주의를 기울일 필요가 있다. 하지만 어느 장기의 생체 나이를 정확히 아는 일은 그리 간단하지 않다. 많은 온라인 정보들이 심장이나 폐 같은 장기들의 나이를 측정하는 데 도움이 되지만 장기 기능과 세포 구조와 구성, 유전적 건강도를 정확하고 상세하게 파악해야 한다. 장기 이식 데이터들은 나이 들수록 이식하면 안 좋아질 것이란 통념을 뒤집고 우리 몸의 어떤 부품들은 나이 들수록 더 좋아진다는 것을 보여준다. 예를 들어 심장과 췌장은 나이 마흔이 넘으면 안 좋아지고, 폐도 기증자가 65세를 넘길 때까지는 나이에 따른 차이점이 거의 없다. 각막은 모든 장기 가운데 저항력이 가장 강해 기증자 나이가 전혀 영향을 미치지 않는다.영국 리버풀 대학 연구진은 “각기 다른 장기들의 혈관 분포와 미세혈관 분포가 나이에 따라 어떻게 달라지느냐가 나이에 관련된 고장에 기여하는 중요한 요인이라고 생각하는 것이 논리적”이란 보고서를 내놓았다. 장기 이식 데이터들은 또 어떤 장기의 수명에 상한이란 게 존재하는지 의문을 품게 한다. 예를 들어 간은 재생 능력이 탁월한 것으로 널리 알려져 있다. 수술 등으로 간의 3분의 2를 제거해도 일년 안에 거의 원 모습이 된다. 몇몇 연구자들은 간 이식 기증자의 연령 제한을 없애는 것이 좋겠다고 제안하기도 한다. 또 다른 연구자들은 100세가 된 간을 이식받은 환자들을 선택적 그룹으로 분류해 추적 관찰하기도 한다. 어떤 장기는 또 라이프스타일에 민감하게 영향을 받는지도 모른다. 킹스칼리지 런던 노화연구소의 리처드 시오 소장은 “아주 좋은 예가 폐와 환경오염이다. 폐는 도시나 많이 오염된 환경에서 살수록 나이를 더 먹는다”고 말했다. 그는 “무얼 먹고 어떻게 먹고, 어떻게 자고 언제 자는지가 우리가 충분히 알지 못하는 다양한 방식으로 장기에 영향을 미친다”고 덧붙였다. 세포도 시간이 지나면 완전히 재생하는데 다만 정도는 각기 엄청난 차이를 드러낸다. 적혈구 세포는 정맥이나 동맥을 한바퀴 도는 데 평균 4개월이 걸리는 반면, 장(腸) 속 세포들은 며칠 만에 대체된다. 대부분의 뇌세포나 뉴런들은 나이가 들어도 대체되지 않는다. 그러나 지난해 살크 생체학연구소의 마틴 헤처가 이끄는 연구팀은 포유류에서만 뉴런이 긴 수명을 누리는 것으로 알려졌는데 생쥐의 간과 췌장에 있는 뉴런들도 더 젊은 세포들과 공존하는, 이른바 “나이 모자이크”를 한다는 사실을 파악하고 놀라워했다. 오래 된 세포들이 나이가 들면 취약해지는 것은 당연한데 뇌 밖에 존재하는 세포들이 다른 장기들에 영향을 미쳐 이를 보완한다는 가설이 가능하다는 것이다. 모든 장기는 시간이 갈수록 복원력이 떨어지지만 새로운 연구들은 어떤 장기가 먼저 망가질 것인지를 예측할 수 있다는 것을 보여준다. 지난 1월 스나이더와 저우옌유, 사라 아하디 등 스탠퍼드대학 연구진은 몸 속에 존재하는 적어도 87가지 분자와 미생물들이 나이듦의 “바이오마커” 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 자발적 참가자들의 마커를 분기별로 점검했더니 사람들이 각기 다른 생체 메카니즘을 통해 나이 들어 가는 것처럼 보인다고 결론내렸다. 나아가 개인들을 어떤 카테고리 “에이지오타이프(ageotype)”로 묶을 수 있다고 제안했다. 네 가지 노화 경로를 신장 기능, 간 기능, 대사질환, 면역질환으로 분류했는데 심장노화도 존재할 수 있다고 믿었다. 그들은 이렇게 사람의 에이지오타이프를 유전과 환경 요인을 더하면 나이가 먹기 훨씬 전에 파악해낼 수 있다고 스나이더는 주장했다. 이들이 옳다면 젊은이들이 나이가 들면 자신이 건강하게 지내려면 어떤 것들을 돌아봐야 하는지 미리 알 수 있게 된다는 것이다. 그는 “심장노화가 있다면 나쁜 콜레스테롤을 주시하고 심장 검진을 받아야 하며 운동해야 한다. 대사노화가 있다면 식단을 살피고 간노화가 있으면 술을 덜 마셔야 한다”고 말했다. 그러나 아직은 이런 연구는 초보 단계라 할 수 있다. 조금 더 개별 사례를 충실히 들여다봐야 한다는 것이다. 스나이더는 “모두에게 통하는(One-size-fits-all) 연구는 말이 안 된다”며 “운동과 좋은 식단이 총체적으로는 도움이 되지만 당신의 심장이나 신장이 망가진다면 조금 더 타깃이 집중된 전략이 필요할지 모른다”고 말했다.최근에는 DNA 메틸화(methylation) 연구가 유행하고 있다. 유전자 형질 발현을 조절하는 화학적 변형으로 유전자들이 라이프스타일과 환경에 어떤 영향을 받는지 파악해낼 수 있다는 것이다. DNA 메틸화의 양은 나이 들수록, 생체유전 양상이 바뀌는 데 따라 달라진다. 해서 학자들은 생체유전 시계를 개발해 유전적인 나이까지 예측할 수 있다고 믿는다. 여성들의 유방 세포를 분석했더니 노화가 우리 몸의 어떤 다른 부품보다 빠르게 진행돼 유방암을 예측할 수 있다는 연구가 진행되고 있다. 나아가 수명 연구는 생체시계를 늦추는 것뿐만 아니라 아예 되돌리는 쪽으로 나아가고 있다. 지난 3월 스탠퍼드 의과대학 연구진은 어르신들의 세포에 있는 야마나카 요소를 길러내 젊게 만드는 데 성공했다고 발표했다. 야마나카 요소는 세포를 배아 상태로 되돌리는 단백질이다. 가장 최근에는 어르신들의 건강 수명(healthspan)을 늘리는 연구에 집중하고 있다. 유니버시티 칼리지 런던의 린다 패트리지 연구팀은 라파미신(rapamycin), 메트포르민(metformin), 리튬(lithium) 약물 등이 질환이 발병할 여지와 노화에 동반하는 문제들을 늦출 만한 잠재력을 갖고 있다고 결론내렸다. 하지만 이런 개입으로 모든 노화의 수많은 증후를 되돌릴 수 있다고 보는 것은 아니다. 이 긴 기사의 결론은 이렇다. 시오 소장은 모든 것들이 긴밀히 연결돼 있다는 것이며 어떤 것의 노화는 다른 것에 영향을 미친다고 강조했다. 그는 “관절에 염증이 있으면 뇌에도, 심장에도 영향을 미친다. 모든 장기에는 제각기 다른 노화가 투영되지만 모두 내적으로 연결돼 있다”고 말했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr 혹시 맨 앞 이노누 대학 연락처가 필요한 분이 있을지 몰라 첨부한다. 웹서핑을 했더니 외국인 환자들에게 인기가 높은 곳인 듯하다. Cuneyt Kayaalp, Department of Surgery, Turgut Ozal Medical Center, Inonu University, Malatya 44315, Turkey. Email: cuneytkayaalp@hotmail.com

미국 페어필드대학 심리학과 린다 헨켈 교수는 27명의 대학생을 모집해 박물관 견학을 갔다. 이들은 회화, 조각, 보석 등 30개의 작품 리스트를 받았다. 작품 앞에서 20초 동안 보고 15개는 바로 사진을 찍고 나머지 반은 10초 동안 더 지켜보고 외우도록 했다. 다음날 학생들은 관람한 작품의 이름을 써 보도록 요청받았다. 기억이 안 나면 어떤 종류인지, 기억나는 디테일이라도 쓰면 됐다. 결과는 직접 외우기로 한 작품이 사진을 찍기로 한 작품보다 잘 회상됐고 정확했다. 헨켈은 이를 ‘사진상실효과’라고 불렀다. 사진을 찍기로 한 순간 뇌는 ‘머리에 남겨 두지 않아도 되겠구나’라고 여기고 기억에 남기지 않은 것이다. 뇌는 어디에 저장하느냐에 따라 기억의 필요성을 분류해 온 것이다.넓은 쇼핑몰에서 주차를 하고 나중에 차의 위치를 찾는 게 매번 고역이다. 어떤 때는 지하 3층에 세워 놓고 지하 2층에서 몇 분을 헤맨 적도 있다. B-34의 구역이 써 있지만 그걸 기억하는 것도 부담이다. 그래서 주차하자마자 바로 휴대폰을 꺼내 사진을 찍으면 마음이 편해진다. 저장해 놓으면 기억하고 있을 필요가 없으니 말이다. 외부 저장장치는 애초에 설계되지 않았을 텐데 어떻게 뇌는 외부에 저장하는 것은 덜 외우도록 시스템을 만들었을까. 신기한 일이다. 아마 기원전 1만 5000년 전 그린 알타미라 동굴 벽화도 기억을 외부에 저장하려는 노력의 시초인지도 모른다. 그 노력이 문자를 만들고, 책을 만들고, 지금의 PC와 인터넷으로 발전한 것일까. 인간 문명의 발달은 기억의 외주화 작업의 일환이었다. 문제는 현대에는 외부에서 흘러오는 정보가 과도해졌다는 것이다. 매일 쏟아지는 정보는 한 개인의 뇌로는 감당이 안 되는 양이다. 대략 250억 기가바이트에 달하고, 이는 해리포터 소설 전집 6500억권으로 환산된다. 그냥 밀고 들어오는 것을 선별분류하는 것만으로도 벅차게 생겼다. 40년 전만 해도 대학교수들은 한 번씩 해외에 나가서 신간 학술서적을 사오는 것이 자산이었다. 남들이 갖고 있지 못한 지식의 울타리를 세울 수 있었던 것이다. 지금은 인터넷만 검색하면 하루 안에 책 한 권 분량의 최신 지식을 모으는 것은 일도 아니다. 머릿속에 모든 걸 다 외우고 다니는 사람은 천재가 아니라 미련한 사람이 돼 버렸다. 일상에서 일어나는 많은 사건들이 뇌를 스쳐 지나간다. 일부는 남겨야 하고, 어떤 것은 빨리 처리하고, 또 일시저장을 해 둬야 한다. 이런 분류를 잘하는 사람이, 마냥 모든 것을 다 외워서 가려는 사람에 비해 편하게 살고, 덜 지친다. 저장이 아니라 분류가 소중해졌다. 컬럼비아대학 심리학과의 베스트 스패로 등이 한 다른 연구가 있다. 40개의 애매한 문항을 주면서 다양한 조건에 타자를 치며 외우도록 했다. 이 경우에도 인터넷이나 PC에 저장된 문장보다, 타자를 치는 순간 사라지는 문장을 더 잘 기억했다. 거기에 더해서 외울 정보보다, 뭘 외워야 할 것인지 아닌지를 가리는 것을 더 중요하게 여겼다. 문항을 제대로 못 외운 경우라 해도, 대충 어디에 저장된 것인지는 아주 잘 기억했다. 기억에 있어서 ‘무엇’보다 ‘어디’에 있는지 기억하는 게 우선한다는 것이 밝혀졌다. 특히 내용을 잘 기억하고 있을 때에는 저장위치는 기억할 필요가 없었지만 모를 때에는 저장한 위치를 훨씬 빨리 기억해 냈다. 이미 뇌는 정보의 양이 기하급수적으로 늘어날 것, 삶이 복잡해질 것을 예측하고 발전해 준 것이다. 인감도장을 찾아야 할 때 집안을 다 뒤집어 엎기보다 ‘나는 보통 이런 물건을 어디쯤 두지’라는 맥락을 바탕으로 어렵지 않게 찾는 건 바로 이 덕분이다. 정보의 양이 늘면 개별정보의 가치는 작아진다. 1400그램에 불과한 뇌는 이미 포화 상태이니 더 많이 알고 외워야 한다는 원시적 강박은 해가 된다. 학습과 저장의 방향도 바뀌어야 한다. 노웨어(know-where)의 지혜로 뇌의 부담을 줄여 주는 것이다. 뇌의 처리 방식은 이미 그런 방향으로 세팅이 됐다. 그럼에도 조급함과 실수를 부끄러워하는 완벽주의는 기억의 외주를 꺼리고 불안해한다. 포화된 뇌는 새로운 정보를 튕겨내고, 집중력 저하와 피로를 호소한다. 이제 현대사회에 마음의 평온은 ‘구글신’에 나를 의탁하고, 인터넷 클라우드에 뇌를 연결해 얻을 수 있는 게 아닌가 생각해 보았다.

뇌성마비로 몸이 불편한 9살 소년이 70일이 넘는 투혼 끝에 마라톤 거리에 해당되는 42㎞를 걸어 감동을 주고있다. 지난 31일(이하 현지시간) 영국 가디언 등 현지언론은 셰필드에 사는 9살 소년 토비아스 웰러의 감동어린 도전기를 보도했다. 뇌성마비와 자폐증을 앓고있는 토비아스는 보행보조기 등의 도움이 없이는 혼자서 걸을 수 없다. 그러나 소년은 코로나19로 봉쇄가 있기 전인 70일 전 부터 집 밖에 나와 하루 50m씩 보행기를 밀어 힘껏 걸었다. 이렇게 힘겹게 하루하루를 걸어 돌파한 거리는 마라톤 풀코스에 해당되는 총 42.195㎞. 하루하루 실력이 늘어 이제는 하루에 750m를 걸을 수 있다. 지난 31일 마라톤 풀코스를 완성하는 날 지역 주민들은 풍선과 피켓 등을 들고 토비아스의 완주를 축하했다.토비아스가 불가능으로 보였던 도전에 나선 이유는 있다. 자신이 생활했던 어린이 병원과 장애인 학교를 위한 자선 기금을 마련하기 위한 것. 특히 이같은 도전은 세계적인 화제를 모았던 영국 베드퍼드셔 주에 사는 2차대전 참전용사인 99세 할아버지 탐 무어에게 영감을 받았다. 100세 생일을 앞두고 의미 있는 일을 하고싶었던 무어 할아버지는 국민보건서비스(NHS) 의료진을 위한 모금을 위해 앞마당을 매일 보행보조기로 걸었다. 이같은 사실은 현지 언론에 대대적으로 보도됐고 앞마당을 100바퀴 돌았을 때 무려 1600만 파운드(약 243억원)의 기금이 전국에서 답지했다.토비아스의 기금 목표는 500파운드(약 76만원)였지만 지금은 무려 4만 6000파운드(약 7000만원)를 넘어섰다. 토비아스는 "이렇게 많은 돈을 모금할 수 있어 너무나 기쁘다"면서 "이웃들이 박수를 치고 응원하니 매일매일 강해지는 기분이 들어 좋았다"고 털어놨다. 토비아스가 이룬 성과를 누구보다 기뻐한 것은 물론 엄마 루스 가버트였다. 그녀는 "처음 마라톤을 시작할 때 아들은 보행기를 스스로 잘 밀지도 못했지만 지금은 모든 것을 할 수 있는 사실을 증명했다"면서 "아들이 너무나 자랑스러워 자부심이 폭발할 것 같다"며 기뻐했다. 보도에 따르면 아직 토비아스의 도전이 끝난 것은 아니다. 50㎞ 돌파를 다음 목표로 했기 때문. 현지언론은 "최근 코로나19로 인해 토비아스가 생활했던 장애시설에 대한 투자가 뚝 끊긴 상태"라면서 "이 때문에 토비아스의 도전이 매우 중요하고 고마울 수 밖에 없다"고 전했다. 　　　 　 　 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

송파여성인력개발센터(센터장 유근수)는 「2020년 서울특별시 여성미래일자리 발굴 및 확산사업」으로 서울시 미래유망직종으로 선정된 ‘뇌건강 레크레이션 지도사 양성과정’을 실시한다. 교육과정은 뇌레크레이션, 뇌건강훈련법, 뇌교육지도사 자격증대비 교육, 현장실습 및 시범운영 등 총 200시간으로 진행된다.(6월 23일~8월 31일 월~금(주5회) 14:00~18:00)뇌건강 레크레이션 지도사 양성과정은 치매예방 강사로 취업을 희망하는 서울시 거주자로 미취업여성이라면 누구든지 신청할 수 있다. 뇌교육지도사 자격증 발급비용을 지원하고, 수료 후 전문 취업지원 상담사의 1:1 취업알선의 혜택이 주어진다. 모집기간은 6월 17일까지이다. 직종설명회는 6월 17일 14시에 진행되며 이후 참가자 면접을 진행한다.(※사전예약필수) 이때 필요서류는 참가신청서, 이력서, 자기소개서(자사양식)이며, 홈페이지에서 다운받을 수 있다. 교육비는 자부담금 10만원이며 수료후 5만원 환급, 종강후 6개월 이내 취업시 5만원 환급된다. 직업교육과정으로「커리어컨설턴트」, 「장기요양사회복지사」, 「코딩강사」양성과정을 진행하고 있다. 자세한 사항은 송파여성인력개발센터 홈페이지와 전화 문의를 통해 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

몸무게가 500g도 채 되지 않은 조산아로 태어났다가 무사히 회복해 건강한 나날을 보내는 아이의 일상이 공개돼 희망을 전하고 있다. 영국 메트로 등 해외 언론의 21일 보도에 따르면 미국 중북부 위스콘신에 사는 애런 잭클린(2)은 예정일보다 무려 16주나 빨리 세상에 나온 조산아다. 2018년 4월, 당시 임신 23주 차였던 애런의 어머니 한나(29)는 갑작스러운 복통을 느끼고 병원을 찾았다. 이내 하혈이 시작됐고 아이가 유산될지도 모른다는 두려움이 엄습했다. 진찰 결과 태아는 아직 살아있었지만 당장 아이를 꺼내지 않으면 산모와 아이 모두 위험할 수 있었다. 이렇게 태어난 애런은 엄마 뱃속에서 23주 5일 만에 세상에 나왔다. 당시 몸무게는 490g, 키는 11㎝에 불과했다. 의료진은 세상으로 나온 지 2주 동안은 눈조차 뜰 수 없을 정도로 작았던 애런이 오래 버티지 못할 것이며, 무사히 위기를 넘긴다 해도 식물인간이 될 가능성이 높다고 진단했다. 애런의 어머니는 아이의 생존 가능성이 20%밖에 되지 않는다는 이야기를 듣고 하염없이 눈물을 흘렸다. 각종 약물이 주사되는 라인을 꽂고 인큐베이터에 누워있는 애런을 처음 봤을 때, 몇 시간 동안이나 그 자리를 떠날 수 없었다. 애런은 당시 조산의 영향으로 뇌 2곳에서 출혈을 보이는 상태였다. 싱글맘인 애런의 어머니는 눈을 떼면 아이가 떠나버릴지도 모른다는 두려움으로 매일 곁을 지켰고, 놀랍게도 기적이 일어났다. 애런은 수많은 고비를 넘기고 또 넘겼고, 결국 태어난 지 112일이 된 날 신생아집중치료실을 떠나 퇴원할 수 있었다. 물론 당시 애런은 산소호흡기를 여전히 달고 있었지만, 병원을 떠날 수 있다는 사실 자체가 애런의 어머니뿐만 아니라 의료진에게도 기적으로 다가왔다. 그리고 두 살이 된 현재, 애런은 인공호흡기는커녕 만성 질환으로 이어질 그 어떤 증상도 없는 건강한 아이로 자라고 있다. 이후 애런의 어머니는 애런 및 자신과 같은 어려움을 겪은 이들을 위해 중증 신생아들을 치료하는 신생아집중치료실에서 봉사활동을 시작했다. 그녀는 “나와 아이는 전투와도 같은 힘든 시간을 보냈다. 이제는 조산아를 둔 다른 어머니들을 돕기 위해 신생아집중치료실을 찾고 있다”면서 “애런은 현재 누구보다도 건강하고 밝은 아이로 자라고 있다”며 희망을 잃지 말 것을 당부했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

영진전문대 사회복지과 학생들로 구성된 전공연구회 ‘복지실천연구회’가 대구시자원봉사센터가 공모한 ‘2020 자원봉사 우수프로그램 공모사업’에 우수 프로그램으로 선정됐다. 선정된 프로그램은 코로나19로 시설에서만 생활 중인 장애인들의 정신적 스트레스를 해소하기 위한 ‘지적장애인의 스트레스 해소 및 사회능력향상 프로그램: 우리 함께 오순도순’이다. 대구 북구지역 거주 시설 장애인을 위한 이 프로그램은 손 근육 발달을 돕는 ‘작품만들기’, 만들기와 몸 근육 활성화를 위한 ‘운동회’, 마음 치유를 돕는‘걱정인형만들기’등으로 알차게 짜졌다. 동구지역 노인들을 대상으로 한 ‘지역 노인의 치매예방 프로그램: 내 기억이 어때서’도 우수 프로그램으로 선정됐다. 치매가 걱정인 어르신들을 대상으로 ‘숫자 및 율동 기억하기 게임‘ 등 뇌 활동을 자극하는 활동으로 이 연구회는 지난해에도 이와 유사한 프로그램으로 어르신들로부터 좋은 반응을 얻었고, 올해는 프로그램을 업그레이드했다. 이들 연구회는 매년 톡톡 튀는 아이디어와 전공실력을 발휘해 이 공모전에 당선됐고, 지원금을 받아 다양한 자원 봉사활동을 펼쳐왔다. 올해는 코로나19가 안정기에 접어들면 매월 2회에 걸쳐 2개 프로그램을 6개월간 진행할 계획이다. 김은혜 복지실천연구회장(2년)은 “우리들이 준비한 프로그램으로 장애인과 어르신들이 건강한 삶을 영위할 수 있었으면 한다”고 했다. 이애재 지도교수는“장차 사회복지사로 성장할 우리 학생들이 전공실력을 토대로 이번 자원 봉사 공모사업에 선정됐는데, 자원봉사 활동으로 이웃과 함께하는 전문성을 높였으면 좋겠다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

“지금 민이 아빠가 법무부 장관 후보자로 인사청문회를 앞두고 있는데 가족을 공격하며 후보자를 낙마시키고자 하는 방편으로 민이가 당시 논문에 제1저자로 되어 있는 것을 문제 삼으려고 하는 모양입니다.” 지난해 8월 조국(55) 전 법무부 장관의 인사청문회를 앞두고 딸 조민(29)씨의 의학논문 제1저자 등재 논란이 불거지자 정경심(58) 동양대 교수는 논문 책임교수였던 장영표(62) 단국대 의대 교수에게 ‘긴급’ 이메일을 보냈다. 고등학생이 2주 만에 의학논문의 제1저자가 될 수 있었냐는 의문에서 비롯된 입시비리 의혹은 결국 정 교수를 법정에 세웠다. 지난 1월 22일 시작된 정 교수의 재판은 서울중앙지법 형사합의25-2부(부장 임정엽) 심리로 지난달 29일까지 11차례 열렸다. 각종 인턴활동이나 표창장 내역을 거짓으로, 또는 부풀려 의학전문대학원 입시에 활용했다는 공소사실이 먼저 다뤄지고 있다. 입시비리 관련 7가지 의혹 가운데 법정에서 다뤄진 4가지를 중심으로 재판 내용을 중간점검해 봤다.1 단국대 인턴체험·논문 1저자 2007년 한영외고 1학년이던 조씨는 같은 반 친구 아버지인 장 교수의 단국대 의과학연구소에서 2주간 체험활동을 했다. 이후 장 교수는 2009년 8월 조씨의 대학입시를 앞두고 확인서를 작성해 줬다. 조씨가 유전자 관련 이론 강의를 들었고 실제 환자의 검체를 이용해 실습을 했다는 내용이었다. ‘신생아 뇌손상에서 eNOS 효소의 유전자 다형성에 관한 연구’ 연구원 참여 기록도 포함됐다. 지난달 29일 증인으로 나온 장 교수는 “어느 정도 부풀려서 적은 건 인정한다”고 밝혔다. 다만 조씨가 “천안까지 하루도 빠짐없이 나왔고”, “이론 설명을 해 줬고 이해하는 것 같았다”는 경험들을 토대로 완전한 허위는 아니라고 주장했다. 반면 당시 조씨를 지도한 박사과정 연구원 현모씨는 “연구원이라기보다는 견학을 한 수준”이라면서 “조씨가 실험을 주도할 시간도, 기술도 없었다”고 말했다. 연구 결과는 2009년 8월 대한병리학회에 게재됐다. 장 교수는 조씨를 제1저자로, 현씨를 제2저자로 올렸다. 논문 저자의 허위 여부는 직접적인 공소사실은 아니지만 체험활동확인서의 허위성을 따질 핵심 배경이다. 재판부가 “두 사람 중 누구의 논문 기여도가 더 높냐’고 묻자 한참 머뭇거리던 장 교수는 “조씨라고 판단했다”고 답했다. 논문은 조씨의 대입과 직결됐다. 2009년 6월 장 교수는 조씨에게 이메일로 “되도록 빨리 퍼블리시 가능한 저널에 보낼 예정”이라고 알렸다. 그는 법정에서 “대학 가려고 와서 (체험)한 것인데 외국 대학에 간다고 하니 도움이 되게 하려고 서두른 것은 맞다”고 했다. 또 2013년 조씨가 의전원 입시를 앞두고 “짧은 인턴십 경력에 비해 수준 높은 논문에 등재돼 부정적 견해를 야기할 수 있다면 (등재사실을) 기록하고 싶지 않다”고 묻자 장 교수도 “나도 민이를 제1저자로 한 게 지나쳤다고 후회한 적 있어”라고 답했다. 이날 장 교수는 질문에 대한 답이 아닌 주변 설명과 항변을 계속하다가 재판부에게 “증인이 지금 피고인 변호인인가?”라고 질책도 받았다. 2 공주대 체험활동확인·논문 초록 조씨는 ‘엄마 친구’ 김광훈(58) 공주대 교수의 생명공학연구소에서 2008년 3월부터 2009년 8월까지 인턴을 했다고 의전원 입시원서에 적었다. 김 교수가 실제 조씨에게 발급한 체험활동확인서는 2007년 7월부터 2009년 8월 사이 4장. 김 교수는 모두 과장됐다고 법정에서 털어놨다. 2008년 7월 전에는 조씨가 연구실에 간 적도 없어 그 이전의 확인서는 “명백한 허위”라며 “생각 없이 도장 찍은 게 후회된다”고 했고, 내용도 “허드렛일을 한 건데 너무 좋게 써 준 것”이었다고 말했다. 검찰은 조씨가 “수초의 일종인 홍조식물이 들어 있는 접시에 물을 갈아 주는 등 간단한 체험활동”을 했다고 지적했다. 반면 변호인은 “김 교수 추천 책을 읽고 독후감을 썼고, 김 교수 지시로 물고기와 선인장, 장미를 키우는 등 체험활동을 했다”고 반박했다. 이를 두고 재판부가 직접 김 교수에게 “증인이 조씨에게 하라고 한 게 독후감 쓰기, 식물 기르기, 물고기 기르기 세 가지였는데 확인서에 ‘홍조식물을 성공적으로 배양’이라고 적은 것은 분명히 사실과 다른 거네요”라고 묻자 김 교수는 “과장이 심했다”고 말했다. 김 교수는 다만 2009년 8월 ‘학회 포스터 논문 발표 및 발표집 논문 수록’ 확인서는 사실이라고 강조했다. 하지만 당시 관련 연구를 했던 대학원생 최모씨는 “조씨를 만나기도 전에 논문 초록에 조씨 이름이 들어갔다”며 “조씨의 논문 기여도는 1~5% 정도”라고 꼬집었다. 지난달 22일 김 교수는 마지막으로 하고 싶은 말을 해 보라는 재판부에 이렇게 털어놨다. “제가 마음이 약해서 그 학생(조씨)을 망친 것 같아 미안하다. 가장 힘들었던 게 집사람과 아이들에게 미안했던 것이다. 우리 애들이 ‘한 번만 국제학회에 데려가 달라’고 했는데 숙제 한 번 안 했다고 안 데려가고 그랬다.” 3 동양대 총장 명의 표창장 최성해(67) 전 동양대 총장은 지난 3월 30일 법정에서도 끝내 조씨의 표창장에 “결재한 적이 없다”고 강조했다. 조씨가 가진 표창장의 일련번호 등 양식이 통상적인 것과 다르다는 이유였다. 최 전 총장은 청문회를 앞두고 조 전 장관 부부는 물론 김두관 더불어민주당 의원과 유시민 노무현재단 이사장에게도 “표창장 결재를 위임했다고 말해 달라”는 요청을 받았다고 했다. 변호인은 양식이 다른 졸업생의 상장을 들어 “통일된 양식으로 발급 안 한 경우도 있다”고 반박했다. 박모 동양대 교원인사팀장의 증인신문에선 ‘인주 공방’도 벌어졌다. 정 교수의 PC 세 개 가운데 동양대가 임의제출한 연구실 PC에 총장 직인 파일이 있었다. 법정에선 정 교수가 박 팀장에게 “압수수색에서 총장님 직인 파일이 한 7~8개 나왔다는데 저는 도저히 알 수가 없다”면서 직인 관리를 어떻게 하는지 묻는 녹취도 공개됐다. 박 팀장이 “컬러 프린트로 나간 건 없고 빨간색 인주로 항상 찍어 나간다”고 하자 정 교수가 “이상하네. 집에 수료증이 있는데 안 번진다고 그래서요”라고 말했다. 재판부는 지난달 8일 정 교수 측에 “아무리 증인신문을 해도 피고인이 어떤 형태로 표창장을 받았다는지가 불분명하다”며 명확한 경위를 밝힐 것을 요구했다. 재판부는 “2012년 9월 7일 동양대 직원이 발급해 피고인이 전달받았다는 건지, 아니면 최 전 총장의 묵시적 승낙 혹은 전결위임규정에 따라 피고인이 발급을 한 것인지 모르겠다”며 설명을 요구했다. 4 KIST 인턴활동 확인서 지난달 8일 법정에 나온 이광렬(59) 전 한국과학기술연구원(KIST) 기술정책연구소장은 “2011년 정 교수의 부탁을 받아 정병화 KIST 교수에게 소개해 학부생 연구프로그램에 참여할 수 있도록 했다”고 밝혔다. 이 전 소장은 정 교수와 초등학교 동창이다. 검찰은 정 교수가 이 전 소장에게 받은 조씨의 2011년 7월 11일부터 3주간의 인턴확인서를 허위로 지목했다. KIST 인턴 지도교수였던 정병화 교수는 지난 3월 18일 “실험실에 안 나오고 엎드려 잤다는 불성실하단 얘길 들었다”고 말하기도 했다. 이 전 소장은 “제가 준 것은 정식 인턴증명서가 아닌 추천서”라면서 “과학기술에 뜻이 있는 학생에게 기회를 주려고 했던 게 의전원 입시에 이용됐다는 게 실망스럽다. 내가 말(부탁)을 듣고 잘못 작성한 것 같은 상황들이 안타깝다”고 토로했다. 허백윤 기자 baikyoon@seoul.co.kr민나리 기자 mnin1028@seoul.co.kr

인간 뇌를 모방하는 핵심 전자칩의 개발이 생체 전자공학의 급격한 발전 덕분에 순조롭게 진행되고 있다. 이른바 ‘뉴로모픽 컴퓨팅 칩’으로 불리는 이 핵심 연산장치는 인간 뇌의 뉴런(신경세포)들과 이들을 연결하는 부위인 시냅스(연접부)들의 구조를 모방해 기계학습을 수행하면 기존 컴퓨터에서는 할 수 없던 복잡한 의사결정을 인간 수준으로 해낼 수 있다. 하지만 지금까지 기술로는 이 칩을 가동하는데 최소 1V 안팎의 전압이 필요했다. 이는 인간 뇌가 필요로 하는 전압인 80㎷와 비교하면 압도적으로 높은 전압이다. 하지만 뉴로모픽 컴퓨팅 칩의 최종 목표는 인간의 뇌를 완전히 대체할 수 있을만큼 발전하는 것이므로, 이렇게 높은 전압은 바람직하지 못하다. 그런데 미국 매사추세츠대 애머스트캠퍼스 연구진은 자신들이 개발하고 있는 뉴로모픽 컴퓨팅 칩을 가동하는 데 필요한 전압을 실제 뇌 수준인 40~100㎷까지 낮추는 데 성공했다고 밝혔다. 이런 성과 덕분에 이 전자칩은 실제 뇌를 재현하기 위한 마지막 관문을 돌파했다고 할 수도 있다. 또 적정 전압의 획득으로 손상됐거나 오래된 뇌세포를 대체하는 이른바 ‘뇌 바꾸기’도 실현 가능할 것이다. 그렇다면 도대체 무엇이 이번 저전압화를 가능하게 했던 것일까. 그 열쇠를 쥐고 있던 것은 뜻밖에도 세균에 있었다. 의사 시냅스의 구조 뉴로모픽 컴퓨팅 칩의 개발에 있어 가장 어려운 문제는 시냅스를 재현하는 것이다. 시냅스의 역할은 보통 전자회로의 스위치에 있는 온·오프 기능과 비슷하지만 다른 한편으로 흐르는 전류가 많거나 적음에 따라 스위치로 기능하는 유연성을 갖는다. 기존 전화회로로는 이런 성질을 재현하기가 어려웠지만, 최근 10여년간의 급격한 기술 발전 덕분에 뉴로모픽 컴퓨팅 칩은 실제 시냅스와 같이 유연한 전류 조절을 재현하는 의사 시냅스를 탑재하는 데 성공한 것이다. 저전압화 실현에 핵심이 된 부분은 금속 환원 미생물(혐기성 세균)인 지오박터 설퍼레두신스가 만들어내는 단백질로 된 나노와이어다. 이는 단면의 지름이 1나노미터 정도의 극미세선을 말한다. 생물 호흡의 본질은 체내에서 생긴 잉여 전자를 버리는 데 있다. 산소를 이용하는 호기성 호흡의 경우 체내 전자를 산소에 부여해 이산화탄소로 대체 방출한다. 반면 금속을 이용하는 혐기성 호흡은 체내에서 생긴 잉여 전자를 금속에 버리는 방식으로 호흡한다는 것이다. 연구진이 주목한 단백질 나노와이어는 혐기성 세균이 전자를 버리기 위해 금속(자연계에서는 광석)과 자신의 신체 일부를 연결하는 데 쓰인다. 이들 연구자는 의사 시냅스 사이를 이 혐기성 세균에서 채취한 나노와이어들로 채웠다. 그리고 의사 시냅스 전후 회선에 전압이 가해지면 나노와이어에 전자가 흐르고 주위에 부유시킨 은 이온을 은으로 바꿔 의사 시냅스 사이에서 은 덩어리가 생기게 했다. 분자 상태의 은이 모이면서 의사 시냅스는 접속돼 간다. 전기를 통하게 함으로써 수중의 은 이온(Ag+)이 단백질 나노와이어로부터 전자를 받아 은 덩어리를 형성하고 그 덩어리가 성장하면서 회로가 연결된다. 그리고 전기가 끊기면 집적된 은 덩어리는 다시 은 이온이 돼 수중에 녹아 연결이 끊어지는 것이다. 즉 혐기성 세균이 가지는 자연계 최소의 전선은 은과 은 이온으로부터 전자를 주고 받는 역할을 통해 생체 촉매와 같은 기능을 했다는 것이다. 생물이 지니는 촉매 작용은 매우 효율적이고 의사 시냅스의 작동에 필요한 전압을 극적으로 줄이는 과정으로 이어졌다. 따라서 이 연구를 통해 만들어진 신경 연결은 기존 기술의 비세포적 성질과 단백질 나노와이어로 이어진 세포적 성질 양측 모두를 지닌 이른바 하이브리드 뇌라고 할 수도 있다. 비세포성 뇌 만들어내나 이 연구로 생체 전압 수준의 제어가 실현돼 손상된 신경을 비세포성 전자회로로 대체할 수 있게 됐다. 배양한 세포와 달리 비세포성 회로는 거부 반응이 일어나기 어렵기 때문이다. 또 적정 전압은 대체할 신경을 중추신경으로 확대할 수도 있다. 뇌는 매우 생물학적인 조직이지만 신경 연결의 구조를 모방할 수 있으면 세포를 사용하지 않아도 모방할 수 있다. 손상됐거나 오래된 뇌세포를 이런 전자칩으로 대체할 수도 있다. 또 최신 연구에서는 쥐의 손상된 뇌를 인간의 피부세포에서 배양한 뇌세포를 사용해 대체하는 실험에도 성공했다. 이런 잠정적인 대체 기술을 통해 뇌를 모든 전자회로로 대체하는 미래도 가능해질 것이다. 어쩌면 그 때가 오기 전에 세포가 만들어내는 감정과 전자회에서 발생하는 감정의 차이가 무엇인지를 생각하기 시작해야 할지도 모른다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처의 자매지인 네이처 커뮤니케이션스 최신호(20일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

생명공학의 급속한 발전으로 손상하거나 사멸한 뇌세포를 외부에서 배양한 뇌세포와 바꿀 수 있게 됐다. 게다가 대체할 뇌세포는 반드시 환자와 같은 사람일 필요가 없어졌다. 최근 실험에서도 쥐의 뇌에 인간의 뇌세포를 이식해 장기간 생존시키는 데 성공했었다. 하지만 이식된 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌에서 역할을 얻어 양자 간에 신경 연결이 이뤄졌는지는 알려지지 않았다. 그렇지만 이번에 스웨덴 연구진이 뇌졸중에 걸린 쥐의 뇌에 인간의 피부세포에서 이른바 유도만능줄기세포로 불리는 역분화줄기세포(iPS세포)를 생성하고 이를 뇌신경세포로 바꾼 것을 이식했는데 이런 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포와 신경 연결이 이뤄진 것으로 확인됐다. 또 새롭게 확립된 이종 간의 신경 연결은 쥐의 뇌에 광범위하게 이뤄졌으며, 뇌졸중으로 인해 손실됐던 쥐의 운동능력과 감각기능을 회복시켰다는 사실도 밝혀졌다. 이는 서로 다른 뇌를 결합해 하나의 뇌로 기능하게 하는 데 성공한 최초의 사례가 된다. 이른바 ‘뇌세포 대체’로 불리는 이 기술에 의해 쥐의 두개골 내부에서 인간의 뇌세포 비율을 100%까지 늘릴 수 있을 것이다. 그리고 만일 윤리적인 문제를 극복한다면 인간의 두개골 속을 유전자를 개량한 다른 인공 세포로 채울 수도 있을지 모른다. 그렇지만 우리는 이런 생물을 지금까지와 마찬가지로 쥐 또는 인간이라고 불러도 되는 것일까? 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포를 대체하다국내 뇌졸중 환자는 연간 60만 명에 달하며 사망원인은 4위일 정도로 위험도가 높다. 살아남더라도 3명 중 1명은 반신마비나 언어장애 등 장애를 평생 갖고 살아야 한다. 현재 뇌졸중에 대해 기대되는 근본적인 치료법은 iPS세포에서 분화시킨 신경세포를 뇌에 이식함으로써 잃어버린 신경 연결을 회복하는 것이다. 하지만 임상시험은 장벽이 높고 이식한 인간의 신경세포가 어떻게 동작하는지는 대부분이 수수께끼에 싸여 있다. 따라서 이들 연구자는 인위적으로 뇌졸중이 유발된 쥐에 인간의 뇌세포를 더함으로써 이식된 뇌가 어떻게 작동하는지를 알아내려고 했다. 실험에 쓰인 쥐는 대뇌피질에 뇌졸중으로 인해 손상을 입은 상태이며 인간의 신경세포가 손상 부분을 덮게 했다. 그리고 이식 실험을 하고 6개월이 지났을 무렵, 쥐의 상황에 현저한 개선을 볼 수 있었다.연구진은 무슨 일이 일어났는지를 확인하기 위해서 쥐의 뇌를 전자현미경이나 그 외의 신경 연결을 시각화하는 기술에 의해 관찰을 시작했다. 그 결과, 이식된 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포와의 신경 연결을 이루고 있는 것으로 확인됐다. 또 이식된 세포로부터의 신경 축삭은 뇌의 반대편 즉 세포를 이식하지 않은 반구에까지 침식해 광범위한 신경의 연결을 만들고 있었다. 인간의 뇌세포와 생쥐의 뇌세포 연결이 확인된 것은 이번 연구가 세계 최초이다. 하지만 쥐에 일어난 뇌졸중의 개선이 인간의 뇌세포와의 연결에 의한 것인지는 아직 단언할 수 없다. 따라서 이들 연구자는 인간의 뇌세포에 미리 설정해 놓은 활동 스위치를 끄기로 했다. 이식 뇌의 활동 스위치를 꺼 봤다쥐에 이식된 인간의 뇌세포에는 빛에 의한 자극에 의해 활동 스위치를 끄는 구조가 도입돼 있었다. 만일 쥐의 개선이 인간의 뇌세포에 의한 것이라면 인간의 뇌세포 스위치를 끔으로써 쥐는 다시 뇌졸중의 증상을 재발할 것이다. 인간의 뇌세포 활동을 끈 결과, 예상대로 쥐는 뇌졸중 증상을 다시 보였고 운동능력과 감각능력을 상실했다. 이 결과로부터 인간의 뇌세포는 뇌졸중을 일으킨 쥐의 뇌에서 새로운 기능을 획득해 쥐의 건강 상태 개선에 크게 기여하고 있던 것이 밝혀진 것이다. 오래된 뇌세포는 어떻게 처리해야 하나 이번 연구를 통해 이식된 인간의 뇌세포가 뇌졸중으로 인해 발생한 쥐의 뇌 손상을 복구하고 대체한 것으로 확인됐다. 앞으로 이식된 뇌세포가 기억과 지능, 사고, 정신 그리고 성격 등에 어떤 영향을 미치는지 동물실험이나 뇌의 회춘을 바라는 지원자들에 의한 임상시험을 통해 조사할 수 있을 것이다. 또 이번 성과는 죽은 신경세포를 새로운 건강한 신경세포로 대체하는 것이 가능하게 됐음을 의미한다. 인간의 뇌에 대해 항상 신선한 뇌세포를 사용한 대체가 이뤄지게 되면 이론상 뇌와 정신은 불멸이라고 할 수 있다. 단 한 가지, 주의해야 할 것이 있다. 그것은 뇌세포 대체를 진행하는 속도와 대체된 뇌세포의 처리 문제이다. 한 번에 모든 것을 대체하는 것은 단순한 자살이다. 정신의 통일성을 유지한 채 뇌세포 대체를 진행하기 위해서는 한 번의 대체 과정을 최대 몇 %씩 한정할 필요가 있을 것이다. 특히 최신 연구에 의해 밝혀진 뇌 속 의식의 발생원과 같이 3~4㎜ 미세한 조직에 대해서는 세심한 주의가 필요하다. 또 대체된 오래된 뇌세포를 살아있는 채로 보존할지, 의료폐기물로 처리할지도 철학적이고 윤리적인 문제로 발전한다. 오래된 뇌세포를 모아 재구성하면 오래된 당신이 부활하기 때문이다. 그렇게 되면 오래된 인격과 새로운 인격 중 어느 쪽이 더욱더 정당성이 있는 당신이 되는지도 생각할 필요가 있을 것이다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 4월 6일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

그리스 과학자이자 철학자 아르키메데스는 임금으로부터 왕관의 진품여부를 알아내라는 문제를 부여받고 고민을 하다가 마침내 해결방법을 알아내고 ‘유레카’라고 외치며 벌거벗은 채로 목욕탕 밖으로 뛰쳐나갔다는 일화는 유명하다. 이처럼 이전에는 이해할 수 없던 문제나 개념을 갑자기 이해하게 되거나 창의적인 생각이 떠올랐을 때 사람들은 자신도 모르게 ‘아하’를 외치게 된다. 실제로 어떤 문제를 해결할 때 ‘아하’하는 순간이 없는 경우 정확한 답을 내놓지 못하는 경우가 많다. 뇌과학자들은 이 같은 순간을 ‘아하 효과’나 ‘유레카 효과’라고 부르지만 정확하게 뇌의 어느 부위에서 발생하는지에 대해 정확히 알지 못하고 어떤 순간에 ‘아하’하는 생각이 떠오르는지도 예측하기 어렵다. 미국 드렉셀대 실험심리학 연구팀은 창의적인 생각이 떠올라 ‘아하’하는 순간에는 뇌 속 쾌감중추영역이 폭발적으로 활동한다고 12일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘뉴로이미지’ 10일자에 실렸다. 이번 연구는 ‘유레카 효과’ 연구로 잘 알려진 존 코우니우스 드렉셀대 응용인지뇌과학과 교수팀이 주도했다. 연구팀은 드렉셀대 남녀대학생 44명을 대상으로 단어나 문장을 구성하는 문자 순서를 바꿔 다른 단어나 문장을 만들거나 해독하는 ‘애너그램 퍼즐’을 풀도록 했다. 연구팀은 문제 수준을 점점 높여가면서 실험 참가자들이 시간을 들여 생각하면서 풀도록 했다. 또 이 과정에서 활성화되는 뇌 부위를 찾아내기 위해 연구팀은 실험 참가자들에게 뇌파(EEG) 검사장치를 착용하도록 했다.그 결과 창의적 통찰력이 발생하는 ‘아하’하는 순간에는 뇌파 중 감마파가 증가했으며 대뇌 피질의 보상영역과 쾌감중추 영역이 폭발적인 활동을 보이는 것을 발견했다. 뇌의 이 부위는 맛있는 음식을 먹거나 담배나 술을 포함한 각종 중독성 물질이나 행위를 접했을 때, 오르가즘 같은 경험을 했을 때 활성화된다. 연구팀에 따르면 감파마와 대뇌 피질 보상영역의 활동은 아하 하는 순간 10분의 1초만에 나타나기 때문에 통찰력을 얻는 순간, 어떤 과정을 거쳐 사고가 진행됐는지 스스로 인식하기 어렵다. 뇌의 보상시스템은 단순히 물질적 보상에 반응하는 것이 아니라 특정 행위에 동기를 부여해 성취감을 느꼈을 때 활성화되는 부위다. 연구팀은 퍼즐 애호가, 추리미스터리 소설 팬, 생활수준이 낮은데도 불구하고 예술에 헌신하는 예술가 등도 이 같은 아하효과가 원인이라고 해석했다. 코우니우스 교수는 “아하 또는 유레카하는 순간 뇌는 마치 중독성 있는 자극에 강하게 노출된 것과 비슷한 상태가 된다”라며 “이번 연구를 통해 볼 때 자신의 수준보다 약간 어려운 문제에 끊임없이 도전하고 문제를 해결하는 과정을 반복하는 것이 창조성이나 창의성을 단련시키는데 어느 정도 도움이 될 것”이라고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성인 아파렌시스 뇌 침팬지보다 20% 커 인간처럼 오랜시간 양육 찰스 다윈의 진화론은 자연과학과 인문사회학, 예술, 정치 등 다양한 분야에 강력한 영향을 미쳐 단순한 과학이론이 아닌 인류사를 뒤바꾼 혁명적 사상으로 받아들여지고 있다. 진화론을 바탕으로 한 고인류학은 화석과 유전자 분석을 통해 최초의 인간은 언제 유인원과 분리됐는지를 밝혀내고 인간의 특성을 찾아내 ‘인간이란 무엇인가’를 과학적으로 규명하려는 학문이다. 이번 주에는 주목할 만한 고인류학적 성과들이 ‘네이처’를 비롯해 ‘사이언스 어드밴시즈’, 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 등에 앞다퉈 실렸다. 우선 독일 막스플랑크 진화인류학연구소와 미국 플로리다주립대, 산타페 고등연구소, 애리조나주립대, 시카고대, 유럽 싱크트론방사선연구소(ESRF), 호주 그리핀대, 영국 런던자연사박물관, 런던대(UCL) 공동연구팀은 약 318만년 전에 살았던 인류의 조상 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스’의 뇌가 유인원과 비슷한 형태를 갖고 있지만 발달 과정은 현대인과 비슷했다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 2일자에 발표했다.현대인의 뇌는 오랑우탄, 침팬지, 고릴라 같은 유인원들보다 크고 형태도 다르며 완전히 뇌가 자라기까지 시간이 오래 걸린다는 특징이 있다. 사람 뇌의 이런 독특한 특성이 언제부터 시작됐는지 명확히 밝혀지지 않은 상태였다. 연구팀은 ‘싱크로트론 마이크로토그래피’라는 장치를 활용해 최초의 인류 화석인 ‘루시’와 최초의 아이 ‘디키카’ 화석이 발견된 바 있는 에티오피아 디키카와 하다르 지역에서 발굴된 8개의 서로 다른 아파렌시스 두개골에 대한 정밀 분석을 실시했다. 싱크로트론 마이크로토그래피는 컴퓨터단층촬영(CT)과 비슷하지만 사용하는 엑스선 강도가 더 강하기 때문에 미세한 부분까지도 입체적으로 표현해 낼 수 있는 기술이다. 아파렌시스 아이의 뇌는 사람보다 유인원에 더 가까운 것으로 나타났지만 성장에 따른 뇌 발달과정은 현대인과 비슷한 것으로 확인됐다. 성인 아파렌시스는 침팬지보다 뇌가 20% 정도 더 큰 것으로 미뤄 봤을 때 아파렌시스 아이가 성인의 뇌를 갖기까지는 오늘날 인간처럼 오랜 시간 양육자의 보호를 받았을 것이라고 연구팀은 분석했다.이날 국제학술지 플로스 원에는 남아프리카공화국 비트바테르스란트대, 미국 위스콘신 메디슨대 고인류학자들이 ‘호모 날레디’의 청소년 화석을 분석한 결과 성인과 같은 체격구조를 갖추는 데 유인원보다 오랜 15년 정도가 걸렸을 것이라는 분석 결과를 발표했다. 호모 날레디는 2013년 남아공 수도 요하네스버그에서 북서쪽 50㎞ 위치의 ‘라이징 스타’라는 이름의 동굴 속 디날레디라는 부분에서 발견된 현생인류의 직접 조상인 호모족의 새로운 종이다. 오스트랄로피테쿠스보다는 늦은 약 300만년 전에 등장한 것으로 알려진 호모 날레디는 오스트랄로피테쿠스와 현생인류의 특징을 모두 갖고 있어 고인류학자들이 주목하고 있다. 연구팀은 ‘DH7’으로 이름 붙여진 호모 날레디의 팔, 다리, 턱뼈 일부를 분석한 결과 사망 당시 나이는 8~11세였으며 다른 호모 날레디 화석과 비교했을 때 성장단계에 있는 청소년인 것으로 확인했다. 호모 날레디의 성장 속도가 현대인과 비슷하다고 가정하면 완전한 성인 체형을 갖는 나이는 15세 전후였을 것으로 분석했다. 한편 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 2일자에도 두 편의 고인류학 연구논문이 실렸다. 그중 덴마크 코펜하겐대와 독일 막스플랑크 생화학연구소를 중심으로 한 스페인, 미국, 영국, 조지아 6개국 21개 연구기관으로 구성된 국제공동연구팀은 약 120만년 전에서 80만년 전에 유럽에 살았던 것으로 알려진 ‘호모 안테세소르’의 치아 화석을 분석 비교한 결과 현생인류와 친척뻘인 네안데르탈인, 데니소바인의 안면 골격구조를 동시에 갖고 있다는 사실을 밝혀내기도 했다. 필립 건즈 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사(형질인류학)는 “이번 연구 성과들은 유인원과 인류의 차이점과 분기점을 더 명확하게 확인할 수 있게 해주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올해 교육 예산 270억… 강남권보다 많아 AI·VR 기술 배우는 청소년 직업학교 시립과학관·우주학교 등 체험 시설 다양 대학교 협력 사업으로 사교육비 절감도“교육은 여전히 노원의 매력 포인트다. 입시제도가 바뀐다 해도 교육환경이 잘 갖춰진 노원으로 올 수밖에 없다. 여기에 수락산과 불암산, 중랑천과 당현천 등 유려한 자연조건도 아이부터 어르신까지 모두에게 살기 좋은 환경을 제공한다.”서울 노원구가 항상 강조하는 얘기가 바로 이런 교육에 대한 자부심이다. 서울 동북부에 자리한 인구 54만의 노원구는 ‘강북의 대치동’이라 불릴 만큼 교육열이 뜨거운 곳이다. 초·중·고등학교가 94개로 25개 자치구 중 가장 많고 대학교도 7개나 된다. 이미 2007년에 전국 최초로 교육 전담부서를 신설할 정도로 교육열이 높아 해마다 명문대와 과학고 등 특목고 진학률이 전국 최고 수준이다. 실제 올해 교육부의 학교 알리미 정보를 바탕으로 분석한 전국 251개 중학교 대상 ‘2019 중학교 졸업생 진로현황’을 보면 노원구의 과학고 진학 학생수는 58명으로 강남구에 이어 전국 2위를 기록하고 있다. 자사고와 국제고는 175명으로 3년째 전국 1위를 유지하고 있다. 구 관계자는 “서울 부모들은 자녀가 고학년이 되면 면학 분위기가 좋은 곳을 찾아 전학하는 사례가 많은데 노원구가 그런 예”라면서 “한 예로 출산율 저하로 인한 학생수 감소는 전국적인 현상이지만 노원의 중학교는 학생수 변화가 거의 없다”고 말했다. 노원구의 교육에 대한 관심은 학교 교육환경 개선 등 교육에 투자하는 예산만 봐도 알 수 있다. 재정자립도(15.3%)가 하위권으로 1위인 중구(54.9%)에 비해 크게 뒤처지지만 교육에 투입하는 예산은 올해에만 270억원에 이른다. 재정 여건이 우수한 강남권보다 더 많다. 교육투자만이 노원의 지역 브랜드 가치를 높이고 나아가 주민들의 자산 가치를 올려줄 수 있다는 믿음 때문이다. 현재 구가 중점을 두고 추진하는 것은 공교육 인프라 구축이다. 이를 반영하듯 노원구는 굵직한 교육 인프라를 잘 갖추고 있다. 체험시설로 서울시립과학관, 노원우주학교가 있고 최근에는 노원수학문화관도 전국 지자체 처음으로 문을 열었다. 지난해 10월 개관한 노원수학문화관은 개관한 지 4개월이 지난 지금까지 학부모들 사이에서 입소문이 나 5만 2000여명이 다녀갔다. 인근 학교 수학 동아리 학생들의 모임 장소로도 인기다. 공릉동 태랑중학교 1학년 박모(14)군은 “학원에선 공식 암기와 문제풀이 위주로만 배우는데 수학문화관에 오면 이항분포 실험실에서 직접 과정을 보면서 쉽게 익힐 수 있다”며 즐거워했다.하계동에 자리한 서울시립과학관은 서울시 최초의 종합과학관으로 노원이 자랑하는 시설 중 하나다. 청소년의 기초과학에 대한 이해를 돕고 과학의 대중화를 위해 지난 2017년 5월 개관했다. 4개의 상설전시실을 갖추고 우주와 인체, 유전은 물론 생태와 환경에 이르기까지 일상에 숨어 있는 과학적 원리를 쉽게 체험하는 공간이다. 태풍과 토네이도, 지진 체험이 인기가 많고 구슬을 움직여 상대편 골대에 넣는 게임을 통해 뇌파를 측정하는 체험도 가능하다. 또한 중계 근린공원에 위치한 노원우주학교는 널리 알려진 체험시설이다. 우주의 역사와 과학탐구, 천문 교실 등 실험 위주의 학습이 이뤄진다. 대형 천체망원경을 갖춰 별자리 관찰이 가능하고 달이 태양의 일부를 가리는 부분일식이 예정되면 관측 행사도 개최한다. 4차 산업혁명을 대비한 체험 시설도 있다. 지난해 6월 하계동에 지하 1층~지상 3층 연면적 3299㎡ 규모로 개관한 노원 청소년직업체험학교다. 광운대 공과대학 교수와 학생들의 지도하에 코딩교육을 비롯해 인공지능(AI), 가상현실(VR), 로봇 기술, 3D 프린팅, 디지털 드로잉 등 4차 산업 핵심기술을 직접 체험해 볼 수 있다. 올해는 3개 분야, 18개 프로그램을 진행한다. 구는 학생들을 위한 과학 축제도 해마다 정례화하고 있다. 대학과 연계한 로봇축제, 미래의 먹거리 산업을 가까이서 접할 수 있는 드론·로봇·VR·3D 프린팅 등 미래 혁신기술을 체험할 수 있는 과학축제를 지난해 처음 개최했다.공교육을 보완하고 사교육비를 절감하기 위해 대학과의 협력 사업도 활발하다. 특히 삼육대와 진행하는 ‘노원과학체험교실’과 ‘원어민 영어캠프’가 대표적이다. 과학체험교실은 구에 거주하는 초등학교 4학년~중학교 3학년생이 대상이며 모집 인원은 150여명이다. 프로그램은 4일 과정으로 삼육대 과학 관련 학과 실험실 등에서 진행된다. DNA 모형 만들기, 뇌 훈련 체험 등 다양한 과학실험 외에도 서울시교육청 과학전시관 현장체험도 병행한다. 지금까지 구가 추진하고 앞으로 구상하는 노원 교육의 큰 그림은 ‘노원 평생교육 중장기 발전계획’에 담을 예정이다. 2013년 평생학습도시 지정 이후 지금까지 추진해 온 교육정책을 되돌아보고 앞으로의 교육정책 로드맵을 제시할 계획이다. 오승록 노원구청장은 “보다 많은 학생과 주민들이 공평하고 양질의 교육을 받을 수 있도록 작은 것도 놓치지 않고 세심하게 살피겠다”면서 “구의 교육 인프라를 최대한 활용해 전 세대를 아우르는 명품 교육도시를 만들어 가겠다”고 말했다. 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

중·일 연구팀 “환자 항바이러스 치료 가능한 한 빨리” 코로나19 증상으로 두통, 구역질, 구토 등 신경학적 증상이 나타나고 자발적 호흡이 어려워지는 것은 바이러스가 호흡기를 거쳐 중추신경계를 침범했을 수 있기 때문이라는 분석이 제기됐다. 이러한 연구 결과를 내놓은 연구팀은 코로나바이러스류의 이러한 중추신경계 침범이 주로 코를 통해 이뤄지는 것으로 보인다면서 마스크를 쓸 때 꼭 코를 잘 가리는 게 좋겠다는 의견을 제시했다. 4일 국제학술지 ‘바이러스학저널(Journal of Medical Virology) 최신호 논문을 보면, 중국 지린대 의과대학과 일본 이화학연구소(RIKEN) 뇌과학연구소 공동 연구팀은 코로나19 바이러스도 과거 사스(SARS.급성중증호흡기증후군)나 메르스(MERS.중동호흡기증후군)에서 확인된 것처럼 호흡기를 통해 뇌 중추신경계를 침범할 수 있다는 분석을 내놨다. 지금까지 코로나19 바이러스는 호흡기 세포나 폐 세포를 공격하는 것으로 알려졌다. 연구팀은 이 논문에서 코로나19 환자의 가장 특징적인 증상으로 호흡 곤란을 꼽았다. 중국 우한시의 경우 호흡 곤란 환자 중 절반 이상이 집중 치료가 필요했고, 중환자실 치료 환자의 46∼65%가 단기간에 악화해 자발적 호흡이 어려워지는 호흡부전으로 사망했다는 통계를 인용했다. 그러면서 코로나19 바이러스의 중추신경계 침투가 코로나19 환자의 급성 호흡부전에 일정 역할을 할 가능성이 높다고 분석했다. 연구팀이 분석한 환자들은 첫 증상부터 호흡 곤란까지 평균 5일이 걸렸으며 병원 입원까지는 평균 7일, 집중 치료까지는 평균 8일이 각각 소요됐다. 이 정도 시간이면 바이러스가 뇌 속 뉴런(신경세포)에 들어가 신경계를 파괴하기에 충분하다는 게 연구팀의 추론이다. 특히 연구팀은 코로나19 환자에게서 나타나는 두통, 구역·구토 등 신경학적인 징후가 바이러스의 신경계 침투에서 비롯된 것으로 봤다. 코로나19 바이러스의 신경계 침입 가능성을 고려할 때 항바이러스 요법이 가능한 한 빨리 이뤄져야 한다고 연구팀은 권고했다. 또 코로나19 바이러스가 코를 통해 침투했을 때의 호흡부전 발생이 구강 또는 결막 경로보다 더 높을 가능성이 보인다면서 마스크를 쓸 때에는 꼭 코를 잘 가려줄 것을 권고했다. 한양대 의대 응급의학과 강보승 교수는 “코로나19 환자에게 나타나는 호흡부전의 원인이 폐 자체보다는 폐를 움직이는 뇌 속 신경계 병변 때문일지도 모른다는 개연성을 보여주는 연구 결과”라면서 “아직 증명된 사실은 아니지만, 마스크 착용에 대한 우려는 일상 생활에서 충분히 참고할 만하다”고 평가했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

큰애가 초등학생이던 8년 전 우리 집은 동물원이 됐다. 사연은 이랬다. 어느 날 퇴근해 보니 집에 토끼 두 마리가 들어앉아 있었다. 평소 동물을 기르고 싶던 아이가 친구로부터 덜컥 분양을 받아 온 것이다. 일주일 후 또 다른 식구가 생겼다. 아이가 학교 앞에서 오리 두 마리를 사 온 것이었다. 여기에서 끝나지 않았다. 다시 일주일 후 병아리 두 마리가 새로운 식구로 추가됐다. 역시 하굣길에 아이의 눈에 띈 덕분이었다. 때문에 한동안 아내는 아이들 키우랴 동물들 키우랴 정신을 차리지 못했다. 우리 집 종합 동물원은 한 달 만에 문을 닫았다. 손으로 자꾸 만져 보며 사랑을 표현하고 싶었던 아이들의 애정을 오리와 병아리가 견뎌 내지 못했기 때문이다. 하지만 아직도 완전히 문을 닫진 않았다. 토끼들이 여전히 건재한 채로 베란다 한쪽을 차지하고 있는 것이다. 토끼의 평균 수명은 6년 정도라고 한다. 하지만 우리 집 토끼들은 만으로 8년에 가까운 세월 동안을 서로 할퀴고 부대끼며 거뜬히 살아 내고 있다. 학자들에 따르면 한 마리가 아닌 두 마리가 ‘함께’하면 평균수명을 훨씬 넘겨 살 수도 있다고 한다. 지금까지 지구상에는 현생 인류인 호모사피엔스를 포함해 최소 스물네 종의 인류가 살았다. 불과 5만 년 전까지만 해도 네 종이 호모사피엔스와 공존했다. 그중에서 네안데르탈인은 수십만 년 동안 종족을 유지하고 있었다. 네안데르탈인의 뇌는 호모사피엔스보다 컸다. 체격도 크고 힘도 좋았다. 하지만 결과적으로 네안데르탈인은 멸종하고 호모사피엔스는 현재까지도 살아남아 있다. 이유가 뭘까. 학자들은 ‘함께’하는 집단의 크기가 종의 운명을 갈랐다는 연구 결과를 내놓고 있다. 네안데르탈인은 기껏해야 7~8명으로 집단을 이루어 생활한 반면 호모사피엔스는 많게는 400명 정도의 집단을 이룬 경우도 있었다는 것이다. 바로 이런 집단의 크기가 두 인류의 운명을 갈랐다고 한다. 더 큰 집단의 크기가 더 넓은 소통과 교류의 기회를 갖게 했고, 이것이 결국 호모사피엔스를 생존의 길로 이끌었다는 것이다. 코로나19로 걱정과 근심이 가득하다. 사람 사이의 접촉이 전염의 통로가 된다고 한다. 한편으로는 다행이기도 하고 다른 한편으로는 서글프기도 하다. 공기를 통한 전염이 아니라는 점이 다행이고 사람을 두려워해야 한다는 점이 서글프다. 전문가들은 접촉과 교류를 최대한 줄여야 한다는 처방을 내놓는다. 하루 접촉자를 세 명 이내로 제한하는 사회학적 방역이 필요하다고도 한다. 때문에 각종 행사가 연기되거나 취소됐다. 대중의 관심을 먹고사는 프로스포츠는 관중 없이 경기를 하거나 중단됐고, 개막도 연기됐다. 한국 천주교는 236년 만에 처음으로 성당의 미사가 중단됐다. 학교도 개학을 연기했다. 일부 기업은 재택근무나 특별휴가를 활용하고 있다. 개인적인 약속도 대부분 미루는 추세이다. 물론 접촉이라는 유전적인 본능을 제어하는 일이 쉽지는 않다. 하지만 바이러스 퇴치를 위해 필요하다면 잠시 미뤄 두어야 한다. 그것이 소통을 끊자는 의미가 아님을 우리는 안다. 인간은 유전적으로 혼자 살 수 없기 때문이다. 호모사피엔스는 사회적 교류를 통해 종족을 보존하는 ‘함께’의 가치를 유전적으로 지닌 종족이다. 곳곳에서 들려오는 훈훈한 소식이 그것을 증명한다. 격리 중이던 인턴 의사들이 지도교수에게 조기 복귀를 간절히 바라는 문자메시지를 보냈다. 천 명이 넘는 의료진이 생업을 제쳐두고 바이러스와의 싸움에 뛰어들었다. 성금과 물품 기부를 통한 응원도 줄을 잇고 있다. 소방관들을 위해 써 달라며 소방본부에 익명으로 마스크를 기부했다는 소식도 있었다. 손님이 끊겨 시름에 젖은 세입자의 월세를 몇 달 동안 감면해 주기로 했다는 보도도 있었다. 모두가 한마음 한뜻으로 바이러스에 맞서고 있다. 호모사피엔스가 살아남은 저력이 우연이 아니라는 사실을 우리 스스로 입증하고 있는 것이다. 지금도 바이러스와의 싸움 최일선에서 헌신적으로 일하고 있는 의료진과 여러 방면에서 지원하고 있는 모든 분들께 감사와 응원의 박수를 보낸다. 아울러 ‘함께’ 싸우는 우리 국민 모두에게도.

미국 소설가 잭 런던의 대표작 ‘야성의 부름’에 등장하는 늑대개 벅은 “시각이나 소리, 냄새가 아니라 다른 어떤 감각으로” 먹이를 추적하는 것으로 묘사되고 있다. 흔히 냄새를 잘 맡는 사람을 보면 ‘개코 같다’라고 말할 정도로 개는 동물 중에서 냄새에 민감하고 후각이 잘 발달한 것으로 알려져 있다. 이 때문에 잭 런던의 묘사는 문학적 표현에 불과한 것으로 이해돼 왔다. 그런데 최근 개코가 냄새 뿐만 아니라 미세한 열(熱) 변화까지도 감지해낼 수 있다는 연구결과가 발표되면서 잭 런던의 묘사를 과학적으로 뒷받침하게 됐다. 스웨덴 룬드대 생물학과, 헝가리 MAT-ELTE 동물행동비교연구그룹, 에오트보스 로란드대 동물행동학과, 독일 브레멘대 생태·진화생물학과 공동연구팀은 개코가 사람 코보다 1억 배 정도 예민할 뿐만 아니라 미세한 체열까지도 감지할 수 있는 기능이 있다고 1일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 지난달 29일자에 실렸다. 복사열을 감지할 수 있는 동물은 침염수비단벌레(Black fire beetle)의 비단벌레류와 방울뱀 같은 일부 뱀, 포유류 중에서는 흡혈박쥐에 불과한데 이들의 열감지능력은 대부분 먹이 사냥에 활용된다. 많은 포유류는 콧부리라고 불리는 코끝 피부는 맨질맨질하고 부드러운데 개의 콧부리에는 많은 신경이 분포돼 있으면서 축축하고 주변온도보다 항상 차갑게 유지되고 있다. 연구팀은 이 같은 개 콧부리 특징이 냄새 뿐만 아니라 열까지 감지할 수 있게 해줄 것이라는 가설을 세우고 연구를 시작했다.연구팀은 케빈, 델피, 찰리라는 이름을 가진 세 마리의 반려견에게 특정 온도의 물체를 느끼도록 한 뒤 1.6m 떨어져 있는 곳에 있는 두 개의 물체 중 똑같은 온도를 가진 물체를 고르도록 하는 실험을 했다. 개들이 선택해야 하는 물체는 표면을 만져야 차이를 감지할 수 있을 뿐이고 모양이나 냄새로는 구분할 수 없도록 준비했다. 그 결과 세 마리 모두 미세한 온도차를 인식하고 정확하게 똑같은 온도를 가진 물체를 선택하는 것을 확인했다. 또 연구팀은 1.5~10살의 골든 리트리버 5마리, 보더콜리 4마리, 오스트레일리안 셰퍼드 1마리, 차이니스 크레스티드 1마리, 잡종견 2마리를 대상으로 기능성 자기공명영상(fMRI) 기술로 온도에 따라 변하는 뇌의 활동부위를 관찰했다. 그 결과 온도 변화에 따라 좌측 체성감각피질이 변화한다는 사실을 확인했다. 이는 흡혈박쥐가 온도변화를 감지할 때 활성화되는 뇌 부위와 같다고 연구팀은 설명했다. 안나 발린트 룬드대 박사(동물행동학)는 “개의 열감지 능력은 조상격인 회색늑대에게서 물려받았을 것으로 보이며 시각이나 청각, 후각이 손상된 개가 여전히 손쉽게 사냥할 수 있는 이유를 설명해주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

잉글랜드축구협회(FA)가 12세 미만 선수의 헤딩 훈련을 전면 금지한다. 24일(현지시간) 확정, 발표된 FA 훈련 가이드라인에 따르면 U12(12세 이하)~U18(18세 이하)까지는 헤딩 훈련을 최소화하면서 단계적으로 늘리기로 했다. 12세는 한 달에 한 차례, 13세는 1주에 한 번으로 최대 다섯 차례까지만 헤딩이 허용된다. 14세~16세 이하까지는 1주에 한 번, 최대 10번까지 가능하지만 U18은 실전 상황을 고려해 가능하면 훈련 횟수를 줄이도록 권장하기로 했다. 12세 미만의 선수에게는 헤딩 훈련을 아예 금지한다. 이는 지난해 10월 스코틀랜드 글래스고대 연구진이 FA와 잉글랜드프로축구선수협회(PFA) 지원을 받아 연구한 축구와 뇌 손상의 상관관계 분석 결과에 따른 것이다. 연구진은 1900년 이후 1976년까지 태어난 축구선수들과 23만명의 일반인을 대상으로 조사했는데, 헤딩을 많이 한 선수들은 알츠하이머, 파킨슨병 등 뇌 손상에 걸릴 확률이 일반인의 3.5배인 것으로 나타났다. 마크 불링엄 FA 최고경영자(CEO)는 “잠재적 위험 요소를 줄이기 위해 새로운 가이드라인을 마련했다”면서 “지도자들이 유소년축구에서 반복적이고 불필요한 헤딩을 줄이게 하는 데 도움이 될 것”이라고 했다. 최병규 전문기자 cbk91065@seoul.co.kr

낯선 곳에서도 지도 한 장만을 들고 길을 잘 찾는 사람이 있는가 하면 몇 번이나 갔던 곳도 매번 새로운 곳을 가는 듯 낯설어 하는 사람들도 있다. 이는 공간지각력이나 공간기억력이 떨어지기 때문이다. 그런데 손전등만 있으면 이런 사람들의 공간기억력을 순식간에 높여줄 수 있는 기술이 있다면 믿을 수 있을까. 아직 동물실험 단계이지만 국내 연구진이 빛을 머리에 비추는 것만으로도 공간기억력을 향상시킬 수 있는 방법을 찾아냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 사회성뇌과학그룹 연구팀은 외과 수술 없이 비침습적 방법으로 머리에 손전등 정도의 빛을 비추는 것만으로도 뇌신경세포 내 칼슘농도를 조절해 공간기억능력을 향상시키는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 칼슘은 세포 이동, 분열, 유전자 발현, 신경전달물질 분비, 항상성 유지 등 세포기능에 폭넓게 관여하는 주요 물질이다. 세포가 제 기능을 수행하기 위해서는 세포 내 칼슘농도가 적절하게 조절되야 하는데 만약 그 양이 부족해지면 인지장애, 심장부정맥 등 다양한 질환으로 이어지게 된다. 이번 연구에 교신저자로 참여한 허원도 IBS 초빙연구위원(카이스트 생명과학과 교수)은 이전 연구에서 세포에 빛을 비춰 세포 내 칼슘 농도를 조절할 수 있는 ‘옵토스팀원’ 기술을 개발했다. 옵토스팀원은 빛으로 세포기능을 조절하는 광유전학 기술로 쥐의 머리에 청색 빛을 비춰주면 광수용체 단백질들이 결합되면서 세포 내로 칼슘을 유입시키는 기술이다. 두개골을 여는 등의 외과수술은 아니지만 옵토스팀원 기술을 이용하기 위해서는 체내 광섬유를 삽입하는 과정을 거쳐야 한다. 이번 연구에서는 옵토스팀원에서처럼 광섬유를 심는 정도의 수술도 하지 않고 광수용체 단백질 유전자를 변형시킴으로써 빛에 대한 민감도를 55배 증가시킨 ‘몬스팀원’ 기술을 개발했다. 빛에 대해 민감하게 반응하는 유전자 덕분에 수술 없이 살아있는 쥐의 머리에 손전등 정도의 빛을 비추는 것만으로도 뇌 신경세포 내 칼슘농도 증가 시키고 공간기억력을 향상시키는데 성공했다. 특히 이번 기술은 머리뼈 근처 뇌 피질 뿐만 아니라 뇌 깊숙한 곳에 있는 해마와 시상에 있는 뇌신경세포의 칼슘농도 증가도 이끌어 낸다는 것을 확인했다. 연구팀은 생쥐들에게 공간공포실험을 실시한 결과 몬스팀원 처리를 받은 생쥐들이 그렇지 않은 생쥐들보다 공포기억력이 더 오래간다는 사실을 관찰할 수 있었다. 허원도 교수는 “이번 기술은 뇌세포 칼슘 연구와 뇌인지 과학연구 등에 다양하게 적용될 수 있을 것”이라며 “수술 없이 살아있는 동물의 뇌신경세포를 조절하는 것 뿐만 아니라 향후 세포 수준을 넘어 개체 수준까지 칼슘에 의한 신경행동학적 변화를 규명하는 연구에 활용될 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 말 미국 질병통제예방센터(CDC)는 2018년 미국 신생아 숫자가 32년 만에 최저를 기록했으며 4년 연속 하락 추세를 보이고 있다는 통계를 발표했습니다. 한국 역시 매년 신생아 숫자는 줄고 있습니다. 통계청의 발표에 따르면 2018년 기준으로 가임기 여성이 평생 낳을 수 있는 자녀의 숫자를 말하는 합계 출산율이 0.98명으로 1명에도 못 미치고 있습니다. 인구 절벽에 맞닥뜨린 중앙정부와 각 지방자치단체들은 출산율을 높이기 위해 다양한 정책들을 내놓고 있습니다. 대부분이 출산 후 경제적 지원에만 초점이 맞춰져 있습니다. ●산모에게 PTSD 촉발… 아기의 뇌에 영향 정작 임산부와 태아에 대한 관심은 뒷전입니다. 임신 중 스트레스는 아이의 뇌에도 영향을 미치며 임신 중 유산이나 자궁외임신 같은 문제는 외상후장애스트레스증후군(PTSD)을 촉발시킬 수 있을 뿐만 아니라 임신과 출산은 여성 혈관 건강에도 악영향을 미친다는 연구결과들이 나와 있는데도 말입니다. 우선 미국 국립어린이병원 산하 뇌발달센터, 아동건강연구소 등으로 구성된 연구팀은 임신 중 스트레스, 불안감, 우울감은 태아의 뇌 발달에 문제를 일으킬 수 있다는 연구결과를 미국 의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA 소아과학’ 14일 자에 발표했습니다. 특히 태아의 건강에 문제가 있는 경우 임산부의 스트레스는 일반 임산부보다 2배 이상 높다고 연구팀은 밝혔습니다. 엄마가 받는 스트레스는 태아의 해마와 소뇌에 영향을 미치는 것으로 확인됐습니다. 해마는 기억과 학습, 소뇌는 운동기능을 조절하고 감정, 주의력, 언어 능력에도 관여하는 뇌 부위로 알려졌습니다. 최근에는 결혼이 늦어 나이가 들어 임신하는 경우도 늘고 있습니다. 임신 나이가 늦은 고위험 임산부들에게서는 유산이나 자궁외임신 같은 문제가 나타날 확률도 높아집니다. 영국 임페리얼 칼리지 런던 의대, 벨기에 루벤대 공동연구팀은 유산이나 자궁외임신을 겪은 산모들은 전쟁, 충격적인 사고나 자연재해를 겪었을 때 나타나는 PTSD를 경험하게 되고 그 기간도 오래 지속될 가능성이 크다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘미국 산부인과학회지’ 15일 자에 실었습니다. 연구팀이 유산이나 자궁외임신을 경험한 573명의 여성을 대상으로 조사한 결과 29%가 PTSD, 24%는 심각한 불안증세, 11%는 우울증을 앓는 것으로 나타났습니다. ●여성의 임신·출산, 혈관 노화 속도 촉진 임신과 출산은 여성 건강 전반에 상당한 영향을 미친다는 연구결과도 나왔습니다. 미국 시더스-시나이병원 부설 심장연구소 연구팀은 5~98세의 여성 3만 2833명을 43년 동안 추적조사한 결과 여성은 남성보다 혈관 노화가 더 빠르게 진행된다는 사실을 밝혀내고 ‘JAMA 심장학’ 16일 자에 발표했습니다. 연구팀에 따르면 특히 임신과 출산을 경험한 30세 이상 여성들의 혈관 노화속도는 더 빨라 같은 나이의 남성보다 심혈관질환에 걸릴 확률이 더 높다고 설명했습니다. 임신과 출산은 여성의 몸과 삶에 상당한 영향을 미치는 일입니다. 출산율을 단순히 경제적 측면에서, 그리고 여성과 태아를 하나의 숫자로 접근하는 현재의 관점에서 벗어나지 않는다면 출산율 하락에 따른 인구절벽이라는 문제는 영원히 해결하기 어려울지도 모릅니다. edmondy@seoul.co.kr