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  • 황진희 경기도의원, ‘스마트 정원 도입 통한 학교환경·학습효과 개선방안’ 토론회 개최

    황진희 경기도의원, ‘스마트 정원 도입 통한 학교환경·학습효과 개선방안’ 토론회 개최

    경기도의회 교육기획위원회 황진희 도의원(더불어민주당, 부천3)은 29일 경기도의회 대회의실에서 개최된 ‘스마트 정원 도입을 통한 학교환경 및 학습효과 개선방안’ 토론회에 좌장으로 참석했다고 30일 밝혔다. 경기도의회와 경기도교육청이 주관하는 ‘2021 상반기 경기교육 정책토론회’의 일환으로 열린 이 날 토론회는 좌장인 황 도의원의 사회로 진행됐다. 이날 박신애 교수(건국대학교), 정명일 박사(국립원예특작과학원), 박공영 박사(우리씨드 주식회사)의 주제발표와 김명원 위원장(경기도의회 건설교통위원회), 김용훈 박사(경기도 산림환경연구소), 남희정 복지원예사(한국원예치료복지협회)의 활발한 토론이 이어졌다. 황 도의원은 “원예활동은 쾌적한 학교 환경 조성과 더불어 학생들의 정서적 안정 및 학습효과 증진에 필요한 활동”이라며서 “원예활동 시행에 필요한 스마트 정원 도입 방안을 모색하기 위해 각계 전문가들의 토론을 통해 의견을 청취하고 수렴하고자 자리를 기획하게 됐다”고 설명했다. 박신애 교수는 주제 발표에서 “원예활동은 아동, 청소년의 정서 및 학습효과 분석을 통해 긍정적인 정서를 유발하고, 식습관 개선 및 창의 인성 함양에 효과적이며 6차 산업기술에 기반한 코딩(아두이노)과 원예활동과의 융합교육인 플랜투이노 교육이 뇌 쾌적성과 집중력을 향상 시키는데 도움을 주고 긍정적인 정서를 유발시킬 수 있다”며 원예활동의 중요성을 강조했다. 두 번째 주제발표에 나선 김용훈 박사는 “미세먼지 없는 건강한 학교 만들기를 위해서는 부피 대피 2%의 공기정화식물의 그린 인프라를 도입하여 쾌적하고 정서적 안정을 제공하는 그린스쿨을 수직정원의 형태로 도입해야 한다”면서 “학생 주도로 농진청, 교육청, 산업체와 협력을 통한 혁신적인 방법 및 절차를 바탕으로 미세먼지를 해결함으로써 건강한 학교를 만들어야 한다”고 그린스쿨의 필요성을 제안했다. 마지막 주제발표에 나선 박공영 박사는 “수직정원이 건물과 구조물, 특히 도시의 경관적 디자인의 요소로 각광받고 있지만 더 큰 혜택은 시민들의 심미적 행복감은 물론 도시의 열섬 현상, 지구 온난화, 공기정화, 미세먼지 등 환경적 문제들을 저감하는 다양한 효과를 가져오는 것”이라고 말했다. 이어 “이러한 수직정원을 아이들에게 배달하기 위해서는 정원 문화를 확산하는 전문 기관이 필요하고, 인공구조물, 인공지반 녹화를 통한 도심 생활형 녹지 확보 및 내·외부 수직정원, 빗물 저장형 옥상정원, 실내 스마트 가든, 빗물 저장형 콘테이너 가든 등 종합적인 학교모델의 개발이 필요하다”고 수직정원의 필요성을 제시했다. 김명원 도의원은 토론에서 “수직정원, 스마트 가든 등 사회전반적인 확산 속에서 스마트 정원 도입을 통한 학교 환경 및 학습교과 개선을 위해 도와 도교육청에서도 적극적인 예산 확보를 통해 시민과 도민을 위한 행정이 돼야 한다”고 주장했다. 남희정 복지원예사는 “식물의 녹색은 마음을 안정시켜주고 환경친화적 태도 형성 및 학업 관련 스트레스를 줄여 학생들의 삶의 질을 향상 시킬 수 있는 효과를 준다”면서 “교실에 공기정화 식물을 활용해 수직정원을 조성한 그린스쿨 프로그램에 참여한 학생들의 식물친숙도가 높아졌다는 기사를 인용해 학교 현장에서 원예 활동의 중요성에 대해 설명했다. 황 도의원은 “학생들에게 자연친화적인 학습 공간 제공과 녹색 쉼터의 역할이 될 수 있도록 아낌없이 지원 하겠다”고 토론회 개최 소회를 밝혔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • 결승선 없는 미친 마라톤, 한 명 남을 때까지 무한 되풀이

    결승선 없는 미친 마라톤, 한 명 남을 때까지 무한 되풀이

    누구나 한 시간에 6.7㎞를 달릴 수는 있다. 그래, 백보 양보해 두어 번은 더 달릴 수 있다. 하지만 결승선이란 게 없고 경쟁자들이 모두 포기해 단 한 사람이 남을 때까지 이틀이고 사흘이고 계속 달려야 한다면? 뭐 이런 미친 대회가 있나 싶을 것이다. 벨기에 치과의사가 75시간 동안 502㎞를 달린 것이 대회 기록으로 남아 있는 미국 테네시주의 빅 독 울트라 마라톤 대회다. 개리 캔트렐(43)과 부인 산드라의 벨 버클 농장 일대 코스를 무한정 돌아야 한다. 대회 이름은 달림이들이 밤낮 없이 달리는 내내 집의 현관에서 꼼짝 않고 자는 일이 전부인 불독의 이름에서 따왔다. 별난 달림이들은 ‘피니시(결승선)가 없는 대회’라고 부른다. 캔트렐은 최근 영국 BBC와의 줌 인터뷰를 통해 “어렵지 않다. 조금 힘들 뿐이다. 하지만 여러분은 되풀이, 되풀이해야 한다. 한 대 안 맞으려면 꽁무니를 빼야 한다”고 우스갯소리를 했다. 2017년 우승자인 프랑스의 소프트웨어 개발자인 기욤 칼미테스(37)는 59시간 동안 349㎞를 달렸는데 “고통스럽다. 한데 좋은 방향으로 고통스럽다”고 여유를 부렸다. 2019년 미국인 매기 구털(40)은 402㎞를 처음으로 돌파한 여성으로 기록됐는데 “대다수 울트라 달림이들은 휴식을 취하려고 스파에 가고 싶어 하지 않는다”고 말했다. 잠시 텐트에 들어가 눈을 붙이거나 캠핑 스토브 옆에서 몸을 녹이는 게 고작이다. 아니면 아이스박스 위에 발을 올린 채 다리의 피로를 푸는 게 전부다. 2019년 대회 3위를 차지한 데이브 프록터(40·캐나다)는 경찰이 사이렌을 울리며 출동해 “우리가 무슨 짓을 하고 있는지 정말 궁금해 하더라”고 말했다. 참가자들의 티셔츠에는 이렇게 새겨져 있다. ‘달려라 먹어라 잠자라 되풀이하라’ 처음에야 응원단이 나와 열렬히 환호하지만 끝없이 이어지는 대회에 지쳐 떨어져 마지막 날에는 쓸쓸히 달림이들만 즐긴다. 프록터는 “화장실 갔다가 밑도 안 닦고 나오는 이들도 있다. 헛소리처럼 들리겠지만 뇌 기능이 딱 멈춰버린다”고 말했다. 구털은 60시간을 달린 뒤 제정신이 돌아오지 않아 귀가 항공편을 거의 놓칠 뻔했다. 당연히 이런 질문이 나온다. 왜 뛰는데? 최근 3년 연속 대회에 참가한 그녀는 “레이스라고 느껴지지가 않는다. 엄청 재미있다”고 답했다. 스웨덴 IT 기업 최고경영자(CEO) 조핸 스틴은 2018년 대회에 출전해 68시간 동안 455㎞를 달렸는데 “환상적인 규칙들이 망라된 특별한 게임”이라고 했다.스틴의 뒤를 이은 준우승자 코트니 다우월터(36)는 “즐거운 정신적 도전”이라고 돌아봤다. 과학 교사였던 그녀는 2017년 유타주 모하비 사막 240마일(386㎞)을 달리는 모하비 240 대회에서 남자 우승자를 10시간 차이로 따돌리는 기염을 토했다. 코트니는 이 대회가 “우승하고 싶어하는 대회가 아니라 차라리 어떤 일이 가능한지 알아가는 과정이다. 자신의 한계를 정하지 않으면 어떤 일이든 일어나는 아주 멋진 대회”라고 말했다. 친구이자 훈련 파트너인 구털도 “이 레이스에선 원하는 만큼 많은 장벽을 부숴버릴 수 있다”고 맞장구를 쳤다. 2011년부터 이 대회를 연 캔트렐은 악명 높은 바클리 마라톤 대회도 창설한 인물이다. 버스에 참가자들을 태워 달리다 350마일(563㎞) 떨어진 곳에서 이쯤 됐다 싶으면 내려주고 열흘 안에 출발 지점으로 돌아오게 하는 대회다. 돌아오는 사람은 1%에 그친다. 오죽했으면 넷플릭스 다큐멘터리가 지상에서 가장 실패 확률이 높은 대회로 손꼽았다. 캔트렐은 2018년에 126일 만에 미국 대륙 5149㎞를 횡단할 정도로 달리기를 좋아한다. 엄청난 칼로리를 소비할텐데 참가자들이 먹는 것은 부실하기 이를 데 없다. 그저 위가 음식물을 받아들이는 것을 감지덕지할 따름이다. 스파게티와 감자칩, 벌꿀이 들어간 그리스식 요거트, 폴란드식 만두, 으깬 감자, 파이 등이 고작이다. 몇년 굶은 것처럼 보이는 2019년 준우승자 윌 헤이워드(뉴질랜드)는 설사 증세를 보인 끝에 구털에게 우승을 양보했다. 자는 시간을 최대한 깊게, 짧게 즐기는 게 관건이다. 스틴은 옆 사람과 재잘거리다가도 금세 잠이 깊게 들어 업어가도 모를 정도인데 또 금방 깨어나 달린다. 달리면서 나무와 관목이 공룡과 거인으로 보이는 환각도 경험한다고 다들 입을 모았다. 스틴의 조언은 너무 간단하다. “고통을 받아들여라. 두려워하지 말라.” 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 사람이 음악을 즐기는 이유, 알고보니…

    [달콤한 사이언스] 사람이 음악을 즐기는 이유, 알고보니…

    “음악은 야만적인 가슴을 어루만져주는 신비한 힘이 있다.”(17~18세기 영국 극작가 윌리엄 콩그리브) “음악이란 말로는 표현할 수 없는, 그렇지만 침묵할 수 없는 것을 표현하는 수단이다.”(프랑스 작가 빅토르 위고) 거리를 지날 때나 대중교통을 이용하다보면 많은 사람들은 이어폰이나 헤드폰을 끼고 음악에 집중하는 이들을 볼 수 있다. 사람의 삶에서 음악은 빼놓고 생각할 수 없다. 영화에서 음악을 빼놓는다면 영화에 올곧게 집중할 수 없을 것이다. 등골이 서늘하게 만드는 공포영화에서 긴박감 넘치게 만드는 음악이나 소리효과가 없다면 공포감은 저멀리 사라져 있을 것이다. 많은 뇌신경과학자와 심리학자들은 인간에게 뚜렷한 생물학적 이득이 없음에도 불구하고 사람이 음악을 즐겨 듣는 이유를 찾아내기 위해 다양한 연구를 수행하고 있다. 이런 가운데 캐나다 맥길대 몬트리올 신경학연구소, 몬트리올 뇌·음악·소리 국제연구소(BRAMS), 몬트리올 뇌·언어·음악연구센터(CRBLM) 공동연구팀은 뇌의 청각회로와 보상회로 사이의 의사소통이 인간이 음악을 즐기는 중요한 이유라고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 3월 30일자에 실렸다. 연구팀은 17명의 건강한 성인남녀를 대상으로 일련의 팝 음악을 들려주면서 뇌 변화를 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 측정했다. 그 결과 음악을 들을 때 뇌의 청각회로가 보상회로를 자극함으로써 즐거움과 기쁨을 느끼는 것으로 확인됐다. 특히 좋아하는 음악이 나올 때 이 과정은 더욱 강화돼 즐거움을 느끼는 정도는 강하게 나타났다. 연구팀은 우울증을 치료할 때 많이 활용되는 ‘경두개 자기자극’ 장치를 이용해 음악을 듣기 전 보상회로를 강하게 자극시켰다. 경두개 자기자극은 자기장으로 뇌의 특정부위를 자극해 신경세포를 활성화시키거나 억제하는 비수술 뇌자극의 방법이다. 음악을 듣기 전 보상회로를 자극 받게 되면 음악을 들을 때 즐거움과 쾌락의 강도가 상당히 높아지는 것이 관찰됐다. 반면 보상회로 활성을 낮추게 되면 음악을 들을 때 단순히 외부 소리를 듣는 것처럼 즐거움을 거의 느끼지 못하는 것으로도 확인됐다. 이번 연구를 이끈 맥길대 심리학과·몬트리올 신경학연구소 로버트 자토레 교수는 “이번 연구는 청각 영역이 보상영역 사이에 상호작용을 하면서 즐거움을 유발시킨다는 사실을 확인시켜줬다”라며 “음악이 뇌 보상회로를 자극하는 방식은 음식, 돈, 술, 중독성 물질이 자극하는 것과 비슷한 방식인 것으로 조사됐다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 100명 중 1명 발병한다는 조현병 유전적 원인 밝혀냈다

    100명 중 1명 발병한다는 조현병 유전적 원인 밝혀냈다

    2001년 영화 ‘뷰티플 마인드’는 1994년 노벨경제학상을 수상한 미국 수학자 존 내쉬의 이야기를 다루고 있다. 내쉬는 게임이론에서 가장 많이 쓰이는 균형이론을 만든 천재 수학자로 오랜 동안 조현병에 시달려왔다. 조현병은 망상과 환각, 비정상적 사고 등 감정, 지각, 인지, 행동 등 다양한 측면에서 이상 증상을 보이는 정신질환이다. 이 때문에 많은 사람들이 조현병은 흔하지 않은 질병으로 생각하지만 사실 전 세계, 모든 민족에서 100명 중 1명꼴로 발병하고 있다. 문제는 이렇듯 흔한 정신질환의 근본 원인이 제대로 밝혀지지 않고 있어 치료가 쉽지 않다는 것이다. 국내 연구진이 조현병 발병의 주요 요인 중 하나를 새로 밝혀냈다. 카이스트 의과학대학원 연구팀은 후천적으로 뇌 특이적 체성 유전변이가 조현병을 발병시킨다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 정신과학 분야 국제학술지 ‘생물 정신과학’ 9일자에 실렸다. 조현병은 다양한 원인으로 발병하는 것으로 알려져 있는데 특히 유전적 원인을 밝혀내기 위해 그동안은 환자의 혈액이나 타액을 분석해 돌연변이를 찾으려 시도했으나 모두 실패했다. 이에 연구팀은 조현병을 앓다가 사망한 27명의 뇌 조직을 이용해 ‘전장 엑솜 유전체 서열 기법’으로 분석한 결과 뇌에만 존재하는 특이 체성 유전변이를 발견했다. 연구팀은 조현병을 유발시키는 뇌 특이적 체성 유전변이들이 뇌신경 정보 교환과 신경발달에 중요한 역할을 하는 유전자에 주로 분포하는 것도 찾아냈다. 결국 뇌 체성 유전변이가 뇌신경회로를 파괴하거나 교란시켜 조현병 원인이 될 수 있다는 것이다. 연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 뇌 체성 돌연변이 연관 조현병 환자 진단과 치료법 개발에 나설 계획이다. 이정호 카이스트 의과학대학원 교수는 “이번 연구는 조현병 발병에 체성 유전변이가 중요한 역할을 하고 있음을 밝혀냄으로써 조현병의 새로운 치료법 개발은 물론 다른 신경정신질환 연구에도 크게 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 대니얼 대 킴 “91세 어르신 등 밀어 넘어뜨린 남자 제보자에 2800만원”

    대니얼 대 킴 “91세 어르신 등 밀어 넘어뜨린 남자 제보자에 2800만원”

    한국계 할리우드 배우 대니얼 대 킴(43)이 캘리포니아주 오클랜드의 차이나타운 거리를 걷던 91세 할아버지의 등을 떠민 남성을 제보하거나 기소하는 데 도움을 준 사람에게 2만 5000달러(약 2800만원)를 약속했다. 인터넷 매체 넥스트샤크의 5일(이하 현지시간) 보도에 따르면 킴은 인스타그램 계정에 올린 글을 통해 “절대로 말도 안되는 폭력의 손아귀에서 고통 받는 수많은 미국인들을 돕는 일을 더 많이 해야 한다. 이 범죄자를 정의로 이끄는 데 도움을 달라”고 호소했다. 중국계 배우 대니얼 우(49·吳?祖)가 함께 보상금을 책임지기로 했다. 그가 올린 동영상을 본 동료 배우 애슐리 박, 젬마 챈, 헨리 골딩 등이 충격과 공포를 느꼈다고 털어놓았다. 배우 네스토 카보넬은 “이 사안이 세상 사람들의 관심을 끌도록 킴이 플랫폼을 활용한 것이 반갑다”면서 “나이 든 신사들이 잘 지내길 기도한다. 이 끔찍한 범죄에 책임이 있는 사람을 붙잡는 데 성공하길 진정으로 바란다. 나도 피가 끓는다”고 적었다. 언론인 리사 링은 “황당하고 미친 짓”이라고 개탄했다. ABC7 뉴스에 따르면 아직 신원이나 단서가 포착되지 않은 이 남자는 지난달 31일 힘겨운 걸음을 옮기는 어르신을 길바닥에 쓰러뜨린 뒤에도 곧이어 60세 남성과 55세 여성을 공격했다. 두 사람 모두 길바닥에 쓰러졌는데 여성은 한동안 의식을 잃었다. 남성도 다쳐 병원으로 후송돼 치료를 받았다. 차이나타운 상인협회장 칼 챈은 지난 3일 기자회견을 열어 경찰 순찰 인력을 늘려줄 것과 새로운 폐쇄회로(CC)TV 감시 체계를 수립해달라고 주문했다. 한 주민은 고펀드미 페이지를 만들어 취약한 사람들이 손에 들고 다닐 수 있는 경보 장치를 나눠줄 수 있도록 모금 운동을 시작했다. 한편 킴이 트위터 글에서 언급한 빈센트 친 사건은 1982년 디트로이트에서 중국계 미국인 빈센트 친이 공장에서 해직당한 두 백인에게 무참히 희생된 사건이다. 일본 경제가 빠르게 성장하고 막대한 대일 무역 적자 등으로 미국인들은 두려워했는데 일본산 자동차가 미국으로 대량 수입되면서 미국 자동차 업계가 어려움을 겪게 되자 극우 단체들이 일본산 자동차를 때려부수는 운동을 벌이기도 했다. 야스다 고이치가 쓴 책 ‘거리로 나온 넷우익’(후마니타스)에는 당시 미국의 뒷골목에 일본인을 겨냥해 “너희 나라에 다시 핵폭탄을 떨어뜨리기 전에 빨리 미국에서 꺼져!” 낙서가 눈에 띄었다. 크라이슬러 공장 감독관 에벤스와 의붓아들 니츠는 직장을 잃은 뒤 빈센트 친이 결혼식을 앞두고 총각파티를 벌인 술집 밖에서 시비가 붙었다. 둘은 빈센트 친을 붙잡고 “너같은 XX 때문에 우리가 실직했다”고 말하며 방망이로 머리를 때렸다. 빈센트 친은 병원으로 옮겨졌지만 결국 뇌손상으로 절명하였으며 유언 “이건 공평하지 않아”를 남겼다. 둘은 벌금형만 받고 풀려났다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr
  • 중독·파킨슨병 치료 가능한 무선 충전 뇌이식장치 나왔다

    중독·파킨슨병 치료 가능한 무선 충전 뇌이식장치 나왔다

    국내 연구진이 오랫 동안 배터리 교체 없이 스마트폰으로 뇌 신경회로를 조절할 수 있는 장치를 개발했다. 카이스트 전기및전자공학부, 연세대 의대 공동연구팀은 동물을 이용해 장기간 뇌 기능 연구를 해야할 때나 중독 같은 정신질환, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환치료에도 적용할 수 있는 무선 충전 가능한 광(光)유전학 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 22일자에 실렸다. 광유전학은 빛을 이용해 특정 신경세포만 제어할 수 있는 기술로 현재는 뇌기능 연구에 많이 활용되고 있는데 각종 뇌질환 치료에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 기존 광유전학 기술은 외부 장치와 연결된 광섬유를 뇌에 이식해 신경세포에 빛을 전달하는 방식이었다. 문제는 유선 방식의 광유전학 기술은 동물 실험시 움직임을 제한하기 때문에 복잡한 동물실험이 어렵다는 점이다. 이 때문에 최근에는 무선 광유전학 기술이 나오고 있지만 배터리 용량의 한계로 주기적으로 교체해야 하거나 무선으로 전력공급 받는 동안 동작이 안정적이지 못하다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 배터리 무선충전과 장치의 무선제어가 가능한 회로를 만들어 마이크로LED 탐침과 결합시켰다. 생체 이식후 기기에 의해 주변 뇌조직이 손상되는 것을 막기 위해 생체적합성 소재로 만든 이번 장치는 무게가 1.4g에 불과하고 실험대상이 움직이는 동안에도 배터리의 무선충전이 가능하고 스마트폰 어플리케이션(앱)으로 광자극을 조절할 수 있다. 연구팀은 이번에 개발한 생쥐의 두피 안으로 완전히 이식한 상태에서 실험한 결과 무선 충전이 가능하다는 것을 확인했다. 또 중독성 약물인 코카인에 중독되도록 한 생쥐의 뇌 부위에 무선으로 빛을 전달해 코카인 중독증상을 억제하는 것도 확인했다. 정재웅 카이스트 교수는 “이번에 개발된 장치는 체내에 이식한 뒤 무선 충전이 가능하기 때문에 배터리 교체를 위한 추가 수술이 필요 없이 반영구적으로 사용이 가능하다”며 “이번 기술은 뇌 이식용 장치 뿐만 아니라 인공 심박동기, 위 자극기 등 다양한 생체 이식용 기기에도 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 시냅스 단백질 이상증가 막으면 알츠하이머 치매 피할 수 있다

    시냅스 단백질 이상증가 막으면 알츠하이머 치매 피할 수 있다

    많은 사람들은 인생의 황혼기인 노년을 존엄하고 행복하게 보내길 원한다. 행복한 노년을 위해서 필수요건은 다름 아닌 건강이다. 특히 다양한 요인으로 발생하는 치매는 서서히 기억을 잃게해 자신이 누구인지까지 망각하게 만들어 노인들이 가장 두려워하는 퇴행성 뇌질환이다. 국내 연구진이 치매의 주요 원인인 알츠하이머 발병 메커니즘을 새로 찾아내 주목받고 있다. 한국뇌연구원 신경회로연구그룹은 알츠하이머를 앓다 사망한 환자의 뇌조직과 유전자 변형으로 알츠하이머를 유발시킨 생쥐를 이용해 실험한 결과 뇌신경세포 시냅스의 단백질 중 하나인 ‘RAPGEF2’ 발현 이상이 알츠하이머 환자의 시냅스 손상을 일으키는 원인이라고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘신경병리학 및 응용신경생물학’에 실렸다. 치매 원인의 75%를 차지하고 있는 알츠하이머는 기억력 상실, 양극성장애, 언어장애, 운동장애, 망상 등에 시달리게 한다. 알츠하이머 원인에 대해 베타아밀로이드 단백질이나 타우 단백질이 뇌에 비정상적으로 침착되기 때문으로 알려져 있다. 베타아밀로이드 단백질 침착은 뇌신경세포 시냅스를 손상시켜 인지장애를 유발시키는 것으로 알려져 있지만 정확한 발병 메커니즘을 모르기 때문에 근본적인 치료도 불가능한 상황이다. 연구팀은 알츠하이머를 앓다가 사망한 환자의 뇌 조직과 유전자 변형을 통해 알츠하이머를 유발시킨 생쥐의 뇌를 분석한 결과 공통적으로 RAPGEF2라는 단백질이 비정상적으로 활성화돼 있다는 사실을 발견했다. 신경생물학적 방법으로 분석한 결과 베타아밀로이드 단백질이 RAPGEF2 단백질의 과발현을 촉진시키고 이것들이 다시 하위 신경경로를 활성화시켜 시냅스 손실과 손상을 가져온다는 것이다. 또 전자현미경 관찰과 행동분석을 통해 생쥐에게 RAPGEF2 단백질 발현을 억제시키면 베타아밀로이드 단백질이 늘어나더라도 시냅스의 감소를 막을 수 있을 뿐만 아니라 인지기능 손상도 차단된다는 것도 알아냈다. 이계주 박사(신경회로연구그룹장)는 “이번 연구는 알츠하이머 초기에 나타나는 신경세포 손상의 분자적 메커니즘을 규체적으로 규명했다는데 의미가 크다”라며 “알츠하이머 같이 시냅스 손상성 뇌질환의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “국가긴급위기관리실 설치” 시진핑 뇌동맥류 건강이상설(종합)

    “국가긴급위기관리실 설치” 시진핑 뇌동맥류 건강이상설(종합)

    시진핑(習近平 67) 중국 국가주석이 뇌동맥류로 입원 중이라는 건강이상설이 유튜브와 트위터 등을 통해 퍼지고 있다. 반중 인터넷 매체 간중국(看中國 vision times)의 29일 보도에 따르면 유튜브 시사채널 로덕사(路德社 루더)는 전날 시진핑 중국공산당 총서기 겸 국가주석이 뇌동맥류로 병원에 입원해 수술를 받고 있다고 밝혔다. 뇌동맥류는 뇌혈관 벽에 미세한 균열이 생기고 비정상적으로 부풀어오르는 혈관 질환이다. 로덕사는 중앙군사위원회 주석도 맡고 있는 시진핑 주석이 입원 전에 쉬치량(許其亮) 중앙군사위 부주석, 딩쉐샹(丁薛祥) 당중앙 판공청 주임, 주쉐펑(朱學峰 시진핑 비서), 친동생 시위안핑(習遠平)으로 이뤄진 국가긴급위기관리실을 설치했다고 밝혔다. 로덕사는 시진핑 주석이 입원으로 인한 유고가 생길지도 모르는 상황에서 왕치산(王岐山) 국가주석, 리커창(李克强) 총리를 비롯한 다른 6명의 정치국 상무위원을 국가긴급위기관리실 멤버에 포함시키지 않았다고 지적했다. 트위터에도 아르헨티나 소식통과 홍콩 뇌종양 전문가를 인용해 시진핑 주석이 뇌동맥류 수술을 받을 예정이며 상황이 중요하기 때문에 중국 지도부가 특별위기대책 기구를 꾸렸다는 글이 27일부터 올라와 전파되고 있다. 이와 관련해 반중 매체 희망지성(希望之聲 sound of hope)은 시 주석이 28일 오후 7시(현지시간) 블라디미르 푸틴 러시아 대통령과 통화하고 신년인사와 함께 양국 협력 강화를 재확인했다는 보도가 나온 것은 건강이상설을 일축하려는 조치라고 해석했다.일각에선 푸틴 대통령이 전화통화를 기회로 시 주석에 수술을 잘 받으라고 병문안했을 것이라는 관측도 제기되고 있다. 중국 관례대로 하면 베이징 시간으로 12월31일 오후 6시에 시 주석이 2021년 신년사를 TV로 방송하는데 그의 등장 여부와 실제 모습이 건강에 이상이 있는지를 확인할 수 있을 것으로 매체는 주장했다. 시 주석은 작년 3월 프랑스 방문 때 다리를 저는 등 걸음걸이가 부자연스러운 모습을 보여 건강에 문제가 있다는 의혹이 일었다. 그간 시 주석의 건강를 둘러싸곤 해외 중국 매체에서 근육 염좌부터 통풍, 중풍까지 다양한 억측을 내놓았다. 그의 건강 문제는 후계에 대한 불확실성과 맞물려 중국 내외에서 각별한 주목을 사고 있다. 아직까지 중국 당국은 시 주석의 건강이상설에 공식 입장을 내고 있지 않다. 다만 시 주석이 신년사를 통해 건재함을 과시한다면 이같은 의혹은 자연스럽게 가라앉을 것으로 보인다. 실제 시 주석은 지난해 12월 31일 밤 관영 중국 CCTV를 통해 신년사를 전했다. 당시 시 주석은 홍콩의 안정을 바란다며 일국양제(한국가, 두체제)를 강조했다. 또 경제적 번영과 농촌 빈곤 퇴치에 대한 강한 의지를 드러냈다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr
  • [한인식의 슬기로운 과학생활] 잃어버린 한 해를 보내며

    [한인식의 슬기로운 과학생활] 잃어버린 한 해를 보내며

    어느덧 한 해의 끝자락에 와 있다. 연말이 되면 으레 주고받던 비슷한 형식의 안부 메시지가 올해는 조금 달라졌다. 코로나19가 물러가고 건강한 새해를 기원하는 인사말이 2021년을 맞이하는 가장 중요하고도 간절한 덕담이 됐다. 1년은 모든 사람들에게 가장 의미 있는 시간의 단위인데 우리는 2020년을 ‘코로나19’라는 이름조차 낯선 바이러스에 통째로 빼앗겨 버렸다. 젊은이들 사이에 돌아다니는 소셜네트워크서비스(SNS) 메시지 중에 ‘2020년은 사용하지 않았으니 내 나이에서 빼 달라’는 농담에도 잃어버린 1년이라는 시간에 대한 아쉬움이 그대로 담긴 듯하다.과학적 측면에서 1년은 지구가 초당 약 30㎞ 속력으로 태양 주위를 타원형 궤도로 공전해 출발했던 자리로 돌아오는 데 걸리는 시간이다. 하지만 지구는 1년 전에 출발했던 바로 그 자리로 되돌아오지는 않는다. 왜냐하면 태양계는 은하수 중심의 더 큰 궤도로 공전하고 있고, 우리 은하를 포함한 우주는 계속 팽창하고 있기 때문이다. 봄, 여름, 가을, 겨울로 바뀌면서 1년 단위로 계절은 반복되지만 1년 전과 같을 수는 없다. 반복되는 모든 자연 현상은 다시 원래로 돌아오는 것 같지만, 사실은 이전과 다른 상태로 계속 변화하고 있는 것이다. 물리학에서 시간은 절대적이지 않고 상대적이라고 가르친다. 가령 쌍둥이 형제 중에 형은 지구에 남아 있고, 동생은 빛의 속력과 가깝게 우주선을 타고 1년 동안 우주여행을 다녀오면, 지구에 남아 있던 형은 1년을 기다린 것이 아니고 동생의 여행 속력에 따라 3년도 될 수 있고 10년이 지날 수도 있다. 시간과 공간을 따로 생각할 수 없기 때문에, 현대 물리학에서는 우주를 공간의 3차원과 시간의 1차원이 얽혀 있는 4차원의 시공간으로 본다. 이렇게 아인슈타인의 상대성 이론을 언급하지 않아도 모든 사람들에게 시간은 상대적일 수밖에 없다. 즉 1년이라는 시간이 주는 의미는 모두에게 다른 것이다. 필자에게 2020년은 대학을 떠나 기초과학연구원(IBS)의 희귀핵 연구단에서 새로운 출발을 한 중요한 시작점이었지만, 대한민국 1호 국가과학자인 신희섭 박사에게는 오랜 연구자의 길을 마무리하는 또 다른 측면의 의미 있는 한 해가 됐을 것이다. 지난주 IBS에서 첫 번째 연구단을 이끌었고 30여년 동안 뇌 연구로 세계적인 성과를 낸 신 박사의 퇴임식에 참석했다. 신 박사는 퇴임사를 통해 과학자의 열정에 대한 중요성을 강조하는 동시에 “몰두하되 집착하지 말아야 한다”고 충고했다. 경륜에서 나온 이 귀한 조언이 필자의 마음에 깊은 울림으로 와닿았다. 1665년 영국에서는 흑사병이 창궐해 뉴턴이 다니던 케임브리지대가 휴교를 했다. 어쩔 수 없이 고향 집에 가 있던 뉴턴은 그 기간 중에 만유인력의 법칙, 뉴턴의 법칙, 미적분 등 위대한 과학적 업적을 이룬 것으로 알려져 있다. 350여년 전 뉴턴이 힘든 시기를 오히려 더 큰 발견의 기회로 삼았듯이 지금 이 시기에도 바이러스의 위기를 인류 발전의 기회로 만들 탁월하고 열정을 겸비한 과학자들이 있다. 특히 이번 코로나 위기에 많은 과학자들이 백신의 개발과 치료 방법을 위해 고군분투하고 있다. 잃어버린 한 해를 보내며, 2021년에는 더 안정적인 백신과 치료제가 만들어져 바이러스로 고통받고 있는 지구촌 모든 인류가 다시금 일상의 평화를 누릴 수 있는 새해가 되길 간절히 기원해 본다.
  • [달콤한 사이언스] 어려서부터 부모와 대화 많은 아이, 머리 좋아진다

    [달콤한 사이언스] 어려서부터 부모와 대화 많은 아이, 머리 좋아진다

    아이가 막 태어나서 부모와 눈을 마주치고 옹알댈 때 많은 부모들은 아이들과 다양한 대화를 시도한다. 그렇지만 점점 시간이 갈수록 아이의 눈을 마주치고 대화하는 시간은 줄어들고 책을 읽어주는 일도 거의 없어지는 경우가 많다. 그런데 신경과학자와 심리학자로 구성된 연구팀은 영유아기와 아동기에 부모와 대화를 많이하고 언어에 많이 노출시키는 것이 뇌신경 발달에 도움이 되며 나중에 머리가 좋아질 수 있다는 연구결과를 내놨다. 미국 스탠포드대 심리학과, 세인트루이스 워싱턴대 생물학 및 의생명과학과, 신경과학과, 밴더빌트대 심리학 및 인간발달학과 공동연구팀은 영유아시절 언어 노출이 많이 된 아이들이 뇌신경망 형성이 더 잘 발달해 언어와 정서발달에 도움이 된다고 5일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경과학’ 1일자에 실렸다. 초등학교에 입학하기 전까지 아이들은 양육자와 교류를 하면서 언어를 배우게 된다. 어린이집이나 유치원에 다닌다고 하더라도 아이들은 부모와 같은 양육자들과 많은 시간을 보내며 대화를 한다. 이 때 아이들은 어른들의 말을 듣고 단순히 따라하는 것이 아니라 자신이 생각하고 말하고자 하는 것과 어른들의 말을 대조하면서 언어능력을 키워간다. 실제로 부모의 어휘 사용량이 아이들의 언어능력을 좌우한다는 연구결과들도 있었지만 언어노출이 아이들이 두뇌회로를 어떻게 형성하는지는 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 일반적으로 소리를 받아들이고 이해하는 청각처리 신경망은 뱃 속에 있을 때부터 발달하기 시작하지만 복잡한 문장과 단어의 의미를 이해하는 것은 유아기 때부터 발달하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생후 5~8개월된 영아의 가정 내 언어 노출정도를 녹음, 녹화해 기록하고 아이들이 잠자는 동안 기능성 자기공명영상(fMRI)장치를 이용해 언어 관련 뇌신경망 활동과 형성을 측정했다. 그 결과 가정에서 양육자들이 아이들과 얼마나 대화를 시도하느냐에 따라 뇌신경망 형성에 차이를 보이는 것으로 나타났다. 양육자들이 아이들과 대화를 많이 하고 책을 읽어주는 등의 시도가 많은 경우 언어와 기억에 관여하는 뇌부위의 신경망 형성이 강화되는 반면 양육자들이 아이들과 대화를 하지 않고 방치되거나 양육자와 대화보다는 TV 등 영상매체에 노출되는 경우는 언어영역 신경망 형성이 약한 것으로 확인됐다. 연구팀은 이번 연구결과에 대해 오해하지 말아야 할 점은 어려서 외국어에 노출시킨다고 해서 언어영역의 신경망 강화에 도움이 되지는 않는다고 강조했다. 영유아기나 아동기처럼 모국어에 대한 뇌신경망이 충분히 형성되지 않은 상황에서 외국어에 노출될 경우 오히려 언어기능은 물론 정서 발달에 문제가 생길 가능성이 더 크다고 지적했다. 이안 고틀립 스탠포드대 교수는 “이번 연구는 영유아기에 양육자와의 교감이 중요하다는 점을 강조하고 있다”라며 “아동의 뇌기능 발달에 있어서 초기 생활의 중요성과 주 양육자와의 관계가 중요한 만큼 가정 뿐만 아니라 지역이나 정부기관에서도 관심을 가져야 할 부분”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 학습·기억· 인지기능 ‘고삐’ 잡는 신경회로 유전자 발견

    학습·기억· 인지기능 ‘고삐’ 잡는 신경회로 유전자 발견

    국내 연구진이 학습과 기억, 인지기능과 관련한 새로운 신경회로와 유전자를 발견했다. 경희대 의대, 충남대 생명과학과, 한국뇌연구원 퇴행성뇌질환연구그룹 연구팀은 뇌에서 인지, 학습, 기억의 메커니즘에 관여하는 새로운 신경회로와 원인 유전자를 발견했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘분자 정신과학’에 실렸다. 연구팀은 뇌 고삐핵에서 인지장애와 관련한 유전자 GNG8를 발견했다. 뇌 고삐핵은 정서나 혐오 같은 감정조절과 수면에 관여하는 부분으로 알려져 있었을 뿐 인지기능과 관련한 구체적인 관련성은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 앞서 뇌 고삐핵에서 ‘삼돌이’라는 유전자가 활성화되지 않을 경우 자폐증으로 이어질 수 있다는 사실을 밝혀내기도 했다. 삼돌이는 신경계에서 발현되는 사이토카인 유전자로 자폐증 관련 핵심인자로 보고됐다. 연구팀은 삼돌이처럼 뇌 고삐핵에서 특이적으로 발현되는 GNG8라는 유전자가 인지장애와 밀접한 관계를 갖고 있음을 밝혀냈다. 연구팀은 유전자 가위기술을 이용해 GNG8 유전자를 제거한 생쥐를 대상으로 수동회피검사와 수중미로검사를 실시한 결과 장기기억과 공간학습 같은 인지관련 장애가 발생한다는 것을 확인했다. 연구팀은 이같은 인지기능 저하가 뇌 고삐핵에서 기억과 학습을 조절하는 대표적인 신경전달물질인 아세틸콜린과 그 합성효소가 현저히 적게 생성되기 때문에 나타나는 결과라고 설명했다. 아세틸콜린이 적게 합성되면 학습과 기억에 관여하는 뇌 부위인 해마의 장기강화 효과가 눈에 띄게 감소한다. 실제로 알츠하이머 치매도 베타아밀로이드 단백질이 뇌에 쌓이면서 아세틸콜린이 생성이 적어지면서 나타나기 때문에 기억력 손상 완화를 위해 아세틸콜린분해효소 저해제가 사용되기도 한다. 연구팀은 생쥐에게 아세틸콜린 신호전달을 강화하는 화합물을 투여할 경우 장기기억과 공간학습 장애가 회복되는 것이 관찰됐다고 밝혔다. 심인섭 경희대 의대 교수는 “이번 연구는 인지결핍을 동반하는 발달장애의 새로운 원인 유전자를 밝혀냈으며 기존의 중격-해마 기억회로 이외에 내측 고삐핵-대뇌다리사이핵 신경회로도 학습과 기억을 관장하는데 중요한 역할을 환다는 것을 새롭게 규명했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 심 교수는 “이번 연구는 지적장애, 발달장애, 정서장애 분야의 새로운 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “싫어하는 것을 좋아하게”…뇌에 전류 흘려 선택 조작 실험 성공

    “싫어하는 것을 좋아하게”…뇌에 전류 흘려 선택 조작 실험 성공

    뇌가 하는 선택의 결과를 제어하는 방법이 개발됐다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 연구진이 원숭이를 대상으로 한 연구에서 뇌의 선택 담당 부위에 전기 자극을 가해 선택을 제어하는 데 성공했다고 밝혔다. 만일 이 기술이 사람에게 적용된다면 개인의 의사 결정을 뇌에 전류를 흘리는 스위치 버튼을 가진 제삼자가 지배할 우려도 나온다. 그렇다면 이들 연구자는 원숭이의 선택을 어떻게 제어할 수 있었던 것일까. 선택은 생물에게 있어 필수적인 능력이다. 좋은 선택은 생존율을 높여 개인이나 종족 전체에 번영을 가져올 수 있기 때문이다. 하지만 선택을 담당하는 신경 메커니즘(기전)의 기능은 오랫동안 수수께끼에 싸여 있었다.그런데 최근 안와전두피질이라는 눈 뒤쪽 뇌 영역이 선택의 결과를 제어하는 것으로 밝혀졌었다. 예를 들어 아이스크림과 초콜릿 중 어느 것을 먹을 것인가 하는 선택지가 제시됐을 때 이 뇌 부위의 뉴런(신경 세포)에서 아이스크림에 관한 뇌 회로와 초콜릿에 관한 뇌 회로가 구축돼 양측의 활성도를 비교한다. 그러고나서 아이스크림 뇌 회로가 초콜릿 뇌 회로보다 활발하게 활동하면 뇌가 아이스크림을 선택한다는 것이다. 이에 따라 이번 연구에서는 이 뇌 회로에 외부 전극을 심어 전기적 자극을 가했다. 이는 외부의 전류에 의해 비교 대상이 되는 뇌 회로를 자극함으로써 그 활성도를 바꿔 마지막 선택 결과를 왜곡할 수 있다고 생각했기 때문이다. 다른 사람에 의해 선택 제어를 실현하는 데 있어 연구진은 개체 수가 많고 사람과 비슷해 실험에 자주 쓰이는 히말라야원숭이(학명 Macaca mulatta)의 뇌에 전극을 심어 서로 다른 맛의 주스 A와 B를 마시게 하는 실험을 진행했다. 주스 A와 B의 조합은 레모네이드나 포도주스, 체리주스, 복숭아주스, 프루트펀치, 사과주스, 크렌베리주스, 페퍼민트티, 키위펀치, 수박주스 또는 소금물 중에서 선택했으며, 원숭이들은 제시된 두 주스 가운데 하나를 선택함으로써 그 맛의 주스를 얻어 마실 수 있었다. 또 이때 주스 A는 항상 주스 B보다 맛있는 것으로 조정됐다. 그래서 원숭이들은 대개 주스 A에 해당하는 맛을 선택했다. 하지만 연구진이 뇌에 심은 전극에 전류를 흘려보내자 변화가 나타났다. 선택을 담당하는 중추에 강한 전류를 흘리자 원숭이는 원래 좋아하지 않는 쪽의 주스 B를 선택하게 된 것이다. 이 사실은 전류의 개입으로 인해 주스 A와 B의 정상적인 뇌 회로 활동 비교가 방해되고 있다는 것을 의미한다. 또 이 실험에서는 적정 수준의 전류를 흘리면 원래 취향인 주스 A를 선택할 빈도를 더욱더 높일 수 있다는 것도 확인됐다. 적정 수준의 전류는 두 개의 뇌 회로 활동을 모두 높였지만, 그와 동시에 활동의 차이까지 벌렸다. 주스 A에 관한 뇌 회로 활동의 상승이 주스 B에 관한 뇌 회로 활동 상승보다 컸다는 것이다. 또다른 실험에서는 주스 A와 B가 하나씩 제시돼 원숭이들에게 시차를 두고 선택할 기회를 줬다. 이 실험에서는 원숭이가 한쪽 주스, 예를 들어 주스 A를 검토하는 동안 강한 전류를 뇌로 흘렸다. 그런데 흥미롭게도 원숭이가 다른 주스 B를 선택했다는 것이다. 이는 검토 중인 뇌 회로에 강한 전류가 유입되면 계산이 중단돼 검토하던 주스에 관한 매력이 떨어지는 것을 의미한다. 이번 연구로 지금까지 기억 장소로 여겨진 뇌의 선택을 전류에 의해 제어할 수 있다는 사실이 처음 밝혀졌다. 뇌는 생체 소재로 구성된 거대한 전기 회로로서 잘못된 전류가 가전제품에 오작동을 일으키듯 뇌 역시 유입되는 전류에 영향을 받아 최종적인 선택 결과에 오류를 일으켰던 것이다. 이에 대해 연구를 총괄한 이 대학 신경과학부 교수인 카밀로 파도아스키오파 박사는 “이번 연구 결과는 사람에게도 적용할 수 있다”고 지적했다. 이는 원숭이와 사람의 선택 체계가 매우 비슷해 식당에서 메뉴를 고르는 등의 작은 선택부터 투자나 결혼 상태를 가리는 등 커다란 선택의 바탕에도 원숭이처럼 선택 회로가 존재하는 것으로 여겨지기 때문이다. 다른 사람에 의한 선택의 제어는 안 좋은 쪽으로 생각할 수도 있지만, 의료 분야에서는 치료 목적으로도 사용할 수 있다. 조현병이나 우울증 또는 발달장애 등을 가진 환자는 종종 바람직하지 못한 선택을 하는 경향이 있지만 이 기술을 이용하면 바람직하지 않은 선택을 피할 수 있어 더 나은 삶을 살 수 있게 한다는 것이다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(11월 2일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 수면내시경 검사 중 심정지 사망…유족 “프로포폴 과다 투여”

    수면내시경 검사 중 심정지 사망…유족 “프로포폴 과다 투여”

    서울의 한 병원에서 수면내시경 검사를 받던 환자가 마취제인 프로포폴 투약 후 숨져 경찰이 수사에 나섰다. 27일 경찰에 따르면 지난 5월 노원구의 한 내과병원에서 남모(62)씨가 수면 위내시경 검사를 받던 중 맥박이 잡히지 않아 상급병원으로 이송됐지만, 의식을 회복하지 못하고 한 달 뒤 사망했다. 국립과학수사연구원 부검 결과, ‘수면 진정을 위해 투여한 프로포폴에 의해 호흡 억제 및 심정지가 발생해 저산소성 뇌 손상으로 사망한 것으로 추정된다’는 소견이 나왔다. 내시경 검사 당일 작성된 의무기록지에는 A씨가 남씨에게 프로포폴 10㏄(100㎎)를 정맥에 주사한 뒤 2㏄(20㎎)를 추가 투여한 것으로 돼 있다. 유족은 A씨가 적정량 이상의 프로포폴을 투약했다고 주장하는 반면 A씨는 매뉴얼에 따른 적정 수준이었다는 입장이다. 또 검사실에 폐쇄회로(CC)TV가 없어 A씨 주장을 검증하는 데 한계가 있다는 유족 측 주장에 대해 A씨는 “병원이 제공할 수 있는 자료를 유가족에게 모두 공개했다”며 “환자의 개인정보가 담긴 영상을 관리하는 데 부담이 있어 CCTV는 설치하지 않았다”고 말했다. 유족은 업무상 과실치사 혐의로 A씨를 고소했다. 서울 노원경찰서는 당시 의료행위와 응급처치가 적절했는지에 대해 한국의료분쟁조정중재원에 감정을 의뢰했다. 곽혜진 기자 demian@seoul.co.kr
  • 뇌 시냅스 발달에 기여하는 핵심 단백질 메커니즘 규명

    뇌 시냅스 발달에 기여하는 핵심 단백질 메커니즘 규명

    국내 연구진이 퇴행성 뇌질환이나 다양한 정신질환 등의 원인을 밝혀낼 단서를 찾았다. DGIST는 뇌·인지과학전공 고재원 교수 연구팀이 뇌 시냅스 발달을 매개하는 시냅스 접착단백질 간의 핵심 신호전달 경로를 발견했다고 21일 밝혔다. 뇌는 수많은 신경세포로 이루어져 있다. 한 개의 신경세포는 수천 개의 다른 신경세포들과 연결되어 다양한 신경회로를 형성한다. 이를 통해 정상적인 학습, 기억 등의 기능을 담당한다. 이러한 신경세포 간 연결부위 역할을 하는 시냅스는 전 시냅스(presynapse)와 후 시냅스(postsynapse)로 구성되어져 있는데, 전시냅스에서 신경전달물질을 내보내면 후시냅스의 신경전달물질 수용체가 감지하면서 뇌 기능이 작동한다. 이 때 시냅스 형성 과정을 매개하는 중요한 인자가 바로 시냅스 접착 단백질이다. 시냅스 접착 단백질의 기능에 이상이 생기면 신경회로 연결에 문제가 생기고 뇌 질환이 일어난다. 이 때문에 시냅스 접착 단백질의 기능을 완벽히 밝혀내면 뇌 질환 치료에 큰 도움이 될 수 있다. 하지만 다양한 종류의 시냅스 접착 단백질들이 어떻게 상호작용하면서 시냅스의 형성과 유지, 소멸을 매개하는지에 대한 정확한 기전은 밝혀지지 않았다. 이에 고재원 교수 연구팀은 전시냅스의 여러 접착단백질 중 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질이 서로 상호작용하면서 시냅스를 형성함을 최초로 발견했다. 또한 이러한 상호작용은 동물세포 내 다당류인 ‘헤파란 설페이트(Heparan sulfate)’에 의해 정교하게 조절되고 있음을 확인했다. 기존 학계에서는 이 두 단백질이 각기 독립적인 메커니즘을 통해 시냅스 형성을 매개한다고 알려져 왔었기에 더욱 의미가 큰 발견이다. 연구팀은 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질을 각각 하나씩 또는 동시에 삭제한 초파리 유충들을 개별 제작 후, 신경근접합부에서의 신경전달 및 전 시냅스 봉오리 숫자를 분석했다. 이를 통해 두 초파리의 비슷한 유전자 서열을 가진 유전자가 생체 내에서 상호작용하며 시냅스 구조 및 기능 조절의 메커니즘을 규명했다. DGIST 고재원 교수는 “이번 연구는 시냅스 접착단백질인 PTP시그마와 뉴렉신으로 구성된 복합체가 다양한 전시냅스 및 후시냅스 단백질들과 협업하는 복잡한 신호전달 경로를 밝힌 것”라며, “지속적인 심화연구를 통해 시냅스 발달을 매개하는 보편적 분자원리를 확립하겠다”고 소감을 밝혔다. 이번 연구 성과는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 지원하는 보건의료인재양성지원사업으로 수행됐으며, 뇌?인지과학전공 한경아 연구교수가 제1저자로 참여했다. 또 뇌신경과학 분야의 저명 국제학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스(The Journal of Neuroscience)’’에 10월 9일자 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 어려서 악기 배우면 집중력, 스트레스 조절능력 높아진다

    [달콤한 사이언스] 어려서 악기 배우면 집중력, 스트레스 조절능력 높아진다

    한국 청소년들의 공부 시간은 주의집중력 여부를 제외하고 전 세계 어느 나라 청소년들보다 길다. 경쟁 사회 영향이 다양한 경험을 해야 할 청소년 시절까지 공부로 잠식되고 있다. 이런 상황에서 초등학교 저학년이 아닌 고학년이나 중, 고등학생이 부모에게 악기나 운동을 새로 배우고 싶다고 한다면 많은 부모들은 ‘그 시간에 공부나 해라’라고 타박을 주는 경우가 많다. 그런데 신경과학자들이 악기 연주나 체육 활동은 아이들의 인지기능을 향상시켜줄 뿐만 아니라 집중력을 높여주고 스트레스 관리에도 도움이 된다는 연구결과를 내놨다. 미국 하버드대 의대, 칠레 폰티피시아 가톨릭대 의대, 데싸로요대 의학부, 복잡계 사회연구소, 신경영상연구실 공동연구팀은 어려서 악기 연주를 배우는 것이 주의력과 기억력 향상에 도움을 준다는 연구결과를 뇌과학 분야 국제학술지 ‘최신 신경과학’(Frontiers in Neuroscience) 8일자에 발표했다. 연구팀은 이 같은 효과는 어린 시절 악기를 배울 때보다는 덜하지만 성인이 된 뒤에도 나타난다고 밝혔다. 연구팀은 10~13세 남녀 어린이 40명을 대상으로 집중력과 작업기억력을 측정했다. 작업기억(working memory)은 정보를 일시적으로 보관해 각종 인지 과정을 계획하고 처리할 수 있도록 하는 공부하는데 있어서 중요한 단기기억이다. 작업기억에 문제가 있는 경우 장기기억도 형성되지 않게 된다. 실험에 참여한 40명 아동 중 절반은 2년 이상 악기 연주를 배웠고 주당 2시간 이상 연습하고 있으며 나머지 20명은 학교 교과과정 이외에는 별도로 음악을 배우지 못했으며 평소에도 음악이나 악기 연주에 관심이 없는 아이들로 구성했다. 연구팀은 이들에게 추상화와 인물화를 보여주면서 4초 가량의 짧은 멜로디를 동시에 듣도록 했다. 연구팀은 이후 그림을 보여주면서 멜로디를 연결하거나 멜로디를 들려주면서 같이 제시된 그림을 연결하도록 하면서 응답의 정확성과 반응시간을 측정했다. 이와 동시에 활성화되는 뇌 부위를 파악하기 위해서 기능성 자기공명영상(fMRI)도 촬영했다. 그 결과 두 집단 간에 반응시간은 큰 차이를 보이지 않았지만 기억력은 악기 연주를 배운 아이들의 점수가 2배 가까이 높게 나타났다. 악기를 배운 아이들은 기억을 할 때 모서리위이랑, 전두엽이 특히 활성화되는 것으로 확인됐다. 모서리위이랑은 시각정보와 다양한 감각정보를 받아들여 감각을 통합하는 역할을 하는 장소이다. 또 소리를 기억해 작업기억에서 중요한 역할을 하는 ‘음운 루프’도 활성화되는 것으로 나타났다. 전두엽-모서리위이랑-음운루프로 연결되는 대규모 뇌연결망은 목표지향적 작업과 인지요구 작업을 처리하는데 필요하다.연구팀은 추가적인 측정을 통해 악기 연주를 배운 아이들이 읽기 독해능력 뿐만 아니라 창의력이 우수하고 주의력 조절능력, 스트레스 조절 능력이 더 우수한 것으로도 조사됐다. 또 연구팀은 성인들도 악기를 배울 경우 이전보다 주의집중력, 기억력과 스트레스 조절능력도 높아지는 것이 확인됐다. 연구를 주도한 레오니 카우젤 칠레 폰티피셜 가톨릭대 박사는 “이번 연구결과는 음악적 훈련이 뇌신경 회로의 연결성을 높이는데 매우 효과적이라는 것”이라며 “이번 연구에서는 음악 부문만을 다뤘지만 아동 청소년기에 예체능 활동을 하는 것은 인지기능 향상은 물론 스트레스 관리 같은 정신건강 차원에서도 상당한 도움을 준다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 마스크 착용 다투다 사망, 계속되는 ‘美 코로나 비극’

    마스크 착용 다투다 사망, 계속되는 ‘美 코로나 비극’

    술집서 마스크 착용문제 다투다 80세 사망80세 밀쳤던 가해자, 과실치사 혐의로 기소검사 “펜데믹서 어떻게 행동할지 고민해야”각지서 그간 같은 이유로 총기사건 등 일어나 미국 뉴욕주의 한 술집에서 마스크 착용을 두고 다투던 80세 백인 남성이 사망하는 사건이 발생했다. 사회적 거리두기나 마스크 착용을 두고 사회적 논란이 커지면서 이에 대한 개인 간 분쟁이 사망사건으로 이어지는 이른바 ‘코로나 비극’도 늘면서 우려가 커지고 있다. 뉴욕타임스(NYT)는 6일(현지시간) “지난달 26일 저녁 술을 마시던 사피엔자(80)가 마스크를 쓰지 않은 르윈스키(65)와 다툼을 벌이다 바닥 쪽으로 밀쳤졌는데, 뇌를 바닥에 부딪혀 수술을 받았고 5일 뒤 사망했다”고 보도했다. 르윈스키는 형사상 과실 치사 혐의로 체포된 뒤 기소됐다. 폐쇄회로(CC)TV에는 두 사람이 각각 홀로 술을 마시는 장면과 함께 르윈스키가 가끔씩 일어나 마스크를 쓰지 않고 술집 안팎을 돌아다니는 장면이 찍혀 있었다. 뉴욕주는 술집에서 자리에 앉을 때만 마스크를 벗도록 하고 있다. 사건이 발생한 에리 카운티의 검사는 “슬픈 일이다. 이런 종류의 상황(코로나 분쟁)이 계속 증가했고, 사람들이 팬데믹 상황에서 어떻게 행동해야 할지 두 번 생각하도록 하는 사건”이라고 말했다고 NYT가 전했다. 사회적 거리두기나 마스크 착용을 거부하는 시민들이 꽤 많은 미국에서 이로 인한 분쟁은 지속적으로 발생하고 있다. 지난 4월 켄터키주 루이빌에 거주하는 한 의사는 사회적 거리두기를 준수하지 않는다면서 10대 소녀들과 다툼을 벌이다 한 흑인 소녀(18)의 목을 조르고 폭행한 혐의로 경찰에 체포됐다. 3월 말에는 뉴욕 브루클린의 한 병원에서 30대 여성이 80대 할머니가 자신에게 너무 가까이 다가왔다는 이유로 할머니를 밀쳐냈는데, 복도 바닥에 머리를 부딪친 할머니는 의식을 잃은 지 몇시간 만에 결국 사망했다. 5월에는 미시간주 플린트의 저가상품 매장(패밀리 달러)에서 40대 경비원이 손님에게 마스크를 쓰도록 요청했다가, 손님의 20대 아들에게 총을 맞아 사망하는 일이 벌어졌다. 같은 달 오클라호마시티의 한 맥도날드 매장에서는 여성 고객이 코로나19로 매장 내 식사가 안 된다는 직원의 말에 총기를 발사해 10대 직원 2명이 각각 팔과 어깨에 총탄을 맞았다. 워싱턴 이경주 특파원 kdlrudwn@seoul.co.kr
  • 툭하면 가출했던 ‘질풍노도’의 영재, 뇌과학에서 인간 관계의 답을 얻다

    툭하면 가출했던 ‘질풍노도’의 영재, 뇌과학에서 인간 관계의 답을 얻다

    ‘뇌과학자, 과학 커뮤니케이터, 대기업 미래기술전략팀장….’ 그에게 따라붙는 수식어는 여러 분야를 오간다. 장동선 뇌과학자. 생소한 과학을 일반인들에게 강의하며 소통하고 TV에도 출연하며 유명세를 얻은 그가 최근 3년 반 몸담았던 대기업을 박차고 나와 유튜브 방송 ‘궁금한 뇌’를 시작했다. 자칭 ‘변화 전문가’를 지향하는 그는 ‘경계 없는 삶’을 살아온 주인공이다. 독일에서 태어나 7세 때 한국에 돌아온 이후 30대까지 한국과 독일, 미국을 오가며 공부한 영재다. 하지만 초등학교에선 체벌과 왕따를 겪었고, 일반고 입학 전 약 2년은 반복된 가출로 반항과 질풍노도의 시기를 보냈다. 다행히 이 무렵 ‘사람과의 관계’에 목말랐던 자신에게 눈을 떴고 뇌과학자 길을 걷게 됐다. ‘회식자리에서 후배들을 대신해 고기 굽고 술 따르는 전형적인 낀 세대’라며 웃어 젖히는 그에게선 명민함에 어울리지 않는 옆집 아저씨 같은 소탈함이 엿보인다. -최근 모친상을 당했다. 퇴사 이유가 간병 때문이었나. “코로나 때문에 가정 간병인도 다 막혔다. 어머니를 간병하시던 아버지께서 못 버티겠다 하셔서 가족돌봄 휴가를 알아봤는데, 차라리 간병과 글쓰기를 병행하는, ‘여러 아궁이에 불 때는’ 작업을 해 보기로 했다. 10년 넘게 ‘과학 커뮤니케이터’라는 아궁이에 불 때고 살다가 선택의 순간이 온 거다. 40대 임원을 위해 회사를 위해 불사를 것인가, 안정감은 떨어지나 내 콘텐츠를 기반으로 새 도전을 할 것인가.” -자아정체성 혼란이 극심한 유년기를 보냈을 것 같다. “가장 힘든 것은 ‘세상과의 분리감’이었다. 독일서 박사과정 밟은 아버지, 간호사 어머니가 한국 가족에게 송금한 것 외에 정착을 위해 고향 친구분께 꼬박꼬박 돈을 보냈는데 고스란히 사기를 당했다. 부모님은 독일 시민권을 포기하고 한국으로 돌아왔는데 무일푼이 되셨다. 서울 은평구 역촌동 달동네 반지하 단칸방에 네 식구가 살게 됐다. 부모님은 속이 문드러졌지만, 꼬맹이는 연탄 때는 달동네와 서울이 신기하기 그지없었다. 그러다 초등학교 입학해 문화충격이 왔다. 체벌과 싸움과 촌지 요구. 결국 1학년 때부터 홈스쿨링, 조기교육을 받고 중학교는 검정고시 졸업했다. 고등학교 입학 전까지 9년을 공교육에서 분리돼 있었던 셈이다.” -뒤늦게 가출은 왜 하게 됐나. “영재 교육을 계획한 어머니가 저와 여동생을 데리고 다시 오스트리아로 가셨는데, 직업도 시민권도 없는 상태여서 너무 힘들었다. 실패하고 한국으로 돌아온 뒤 병환을 얻으시고 가정불화도 심했다. 가족이 무너지는 경험을 한창 예민한 사춘기에 했다. 2년 정도 가출을 밥 먹듯 했다. 서울역 지하보도에서 자고, 부산 광안리에서 ‘조폭·삐끼’와 어울리는 비행 청소년들과 어울렸다. 영재교육을 받던 아이가 사회 경계 밖 버려진 집단과 어울린 거다. 그런데 그런 애들이 오히려 나를 받아 줬다. 물론 내게도 편견을 갖고 있고 욕도 하고 거칠었지만, 우리는 ‘소외됐다’는 동질감이 있었다.” -영재교육과 비행 청소년의 삶을 모두 겪었다. “또래집단에 소속되지 못했던 단절이 크다 보니 사람에 대한 그리움이 컸다. 남들이 하는 건 다 하고 싶다는 열망이 커서 일반고로 입학했다. 충격적인 것은 그렇게 방황하고 고등학교 입학해서 수학 정석을 보니 안 풀리더라. 괴테가 ‘전진하지 않는 자는 후퇴한다’고 했는데, 아무리 똑똑해도 매일 갈고닦지 않으면 근육도 뇌세포도 망가진다는 걸 알았다. 학교에서 동아리 활동 자율화를 해 줘 음악밴드를 조직했고, 고 2때 ‘전국고등학교 과학동아리연합’을 만들어 천체 관측, 로켓발사 등을 하러 다녔다. 소문을 듣고 당시 카이스트 총장님이 내가 어떤 아이인지 보려고 학교를 방문했는데, 하필 결석하고 놀러 나간 날이었다.(웃음)”-어렸을 적 소통 욕구가 과학 커뮤니케이터로 발돋움하게 한 건가. “뇌과학은 어릴 때부터 목말랐던 인간관계를 탐구하는 학문이었다. 생물학에서 과학철학으로 전과했는데 독일 정부가 비자 가진 유학생의 전공 교체를 불허했다. 랩에서 쥐 실험 하는 게 너무 싫었다. 한데 나는 어려운 시기가 오면 새로운 환경을 찾아 떠나는 유목민 기질이 있다. 마침 미국 교환학생 자리가 났는데 (독일서) 반미 감정이 높던 때라 운 좋게 순번이 와서 무조건 갔다. 지금 죽을 것 같이 힘들다면 무엇이라도 능동적으로 바꿔 보시라. 대부분 내 탓이라고 생각하지만 환경 탓일 때가 많다.” -2020년 한국사회에서도 그런 게 통할까. 젊은이들에게 ‘동남아로 진출하라’고 했던 정부는 역풍을 맞았다. “우리처럼 교육수준이 굉장히 높은 사회에서는 내가 못나 보인다. 환경을 바꾸면 분명히 새로운 기회가 생긴다. 우리만 갖고 있는 장점인데 여기서는 못 보는 게 있다. 코로나로 전 세계가 똑같은 위기 상황에서 오히려 기회가 왔다고 본다. 한국에서 3D 프린터로 안경을 만들어 뉴욕 유명인사들한테 판매하는 브랜드가 있던데, 한국적 콘텐츠로 온라인을 활용해 새 기회를 잡는 것도 가능하다.” -‘N포세대’에게는 쉽지 않은 말이다. “우리는 ‘성공해야 된다’는 압박이 너무 크다. 실패하면 낙인찍히고 재기 못할까 봐 두렵다. 좋아하는 격언이 극작가 사뮈엘 베케트의 ‘Ever tried, Ever failed, No matter’(시도해 본 적 있는가, 실패해 본 적 있는가, 괜찮다), ‘Try again, Fail again, Fail better’(다시 시도해라, 다시 실패해라, 더 나은 실패를 해라)이다. 매번 도전할 때마다 실패해도, 용기를 갖고 또 도전하고 ‘덜’ 실패하면 된다. 블랙유머 같지만 도전하면 실패하는 게 너무 당연하지 않은가. 우리 사회는 7전 8기를 용납하지 않는다. 하지만 나의 존재 의미는 성공보다 실패의 영역을 조금씩 줄이는 데서 찾는 거다. 상처받을 것을 미리 두려워하지 마시라.”-애프터 코로나 시대 뇌과학이 더 중요해졌다고 말하는 이유는. “코로나 위기를 통해 ‘온라인 커뮤니케이션, 디지털 플랫폼’이 5년은 가속화됐다. 무한한 데이터 중에서 유의미한 정보를 뽑아내고, 인간이 어떻게 느끼고 생각하는지 인간에 대한 이해가 중요해졌다. 엔지니어도 중요하지만 뇌과학자, 심리학자의 통찰이 필요한 분야다. 코로나 시대 물리적 거리두기가 중요해졌지만, 역설적으로 사회적 거리는 좁혀져야 하는 이유가 여기에 있다. 오해마시고(웃음), 힘든 시기일수록 서로 연결돼 있어야 힘이 되고 아이디어가 솟구친다는 뜻이다. 20만년 전 구석기 시대 인류의 뇌와 오늘날 인류의 뇌 용량은 진화하지 않고 똑같다. 그럼 21세기 문명을 어떻게 이룩했느냐 의문이 생기는데, 책·증기기관처럼 연결성이 고도화된 기술혁명 때문이다. 코로나 시대라고 해서 연결성이 끊긴 사회로 가선 안 된다. 우리 뇌는 연결을 지향하는 사회적 뇌로 진화해 왔고, 연결 속에서 행복하고 혁신을 찾으며 발전한다.” -한국으로 돌아온 계기는. “2014·2015년 독일 사이언스 슬램(과학교육부 주관 과학강연대회), 세계 페임랩 인터내셔널에서 연이어 수상하며 유럽에서 주목받기 시작했다. 1회 강연에 2000만원까지 주는 독일 최대 ‘스피커 에이전시’(강연자 전문회사)에도 들어가게 됐는데 아내가 한국행을 원했다. 삶의 제일 큰 딜레마를 겪었다. ‘나 혼자 내가 원하는 삶을 살 것인가, 가족을 따를 것인가’. 결과적으로 현명한 선택이었다.” -한국에 돌아온 경험은 어땠나. “한국에서 혁신이 일어나기 위해서는 아직 더 많은 것이 변화해야 한다. 톱다운 방식의 ‘꼰대 문화’와 ‘고맥락사회’가 문제다. 가족, 학연, 지연 등 사회적 연결고리가 중요하다 보니 개인이 실패를 감수하고 뭔가 지르기 힘들다. 밉보이면 안 된다는 사회적 낙인에 대한 두려움도 혁신을 저해한다. 풀뿌리처럼 아래서부터 올라오는 아이디어가 자라도록 대기업·정부는 판만 깔아 주고 그 안에서 개인·스타트업이 동반성장할 수 있도록 해야 한다.” -영재 출신 아버지의 교육법이 궁금하다. “나도 답이 없다.(웃음) 코로나 시대 부모들의 짜증도 이만저만 아니다. 아이들 뇌에 가장 중요한 것은 ‘나는 늘 너를 위해 존재한다’는 신뢰와 공감을 주는 말이다. 영재교육도 사회성이 가미되어야 한다.” 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr
  • 촉각으로 왼손잡이와 오른손잡이를 구분하는 실마리 발견

    촉각으로 왼손잡이와 오른손잡이를 구분하는 실마리 발견

    DGIST 지능형로봇연구부 안진웅 책임연구원팀이 왼손과 오른손에 수동적으로 전달되는 촉각을 인지하는 뇌의 부위가 서로 다른 것을 관찰하는데 성공했다. 이번 연구결과는 증강현실에서 많이 사용되는 촉감제시장치의 정량적 평가에 응용하거나 새로운 뉴로 햅틱스(뇌의 회로 및 네트워크 관점에서 햅틱스를 연구하는 과학기술) 분야의 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 가만히 있는 손가락에 전달되는 촉각을 느끼는 ‘수동적 촉각’을 활용해, 양손의 손가락이 자극을 받을 때 뇌 신호를 관찰해 왼손과 오른손을 사용할 때 나타나는 차이점을 객관적으로 관찰하는데 성공했다. 먼저 연구팀은 31명의 오른손잡이로 추정되는 피험자들 양손의 집게손가락에 각각 매우 빠른 진동을 짧게(2초) 여러 번(10회) 주고, 뇌에서 활성화되는 부위를 촬영하는 실험을 진행했다. 그 결과, 오른손 집게손가락에 자극을 주자 좌뇌가 주로 활성화됐지만, 왼손 집게손가락에 자극을 주자 좌뇌와 우뇌에 걸쳐 넓고 고른 활성화가 나타났다. 이번 연구는 왼손과 오른손에 주는 자극에 따라 뇌에서 활성화 되는 영역을 구분하고 그 정도를 객관적으로 구분했다는 것에 의미가 깊다. 여기에 과거에 연구팀이 진행했던 기존 연구결과를 함께 고려할 때, 왼손잡이와 오른손잡이를 뇌 신호에 따라 객관적으로 구분하는 것도 가능할 것으로 예측된다. 또한 향후 BCI(Brain Computer Interface, 뇌-컴퓨터 인터페이스) 기술 적용, 인지능력 증강 치료가 필요한 질병치료에서의 활용 등 다양한 산업에서의 활용도 함께 기대된다. DGIST 지능로봇연구부 안진웅 책임연구원은 “이번 연구 결과가 BCI 기술을 햅틱기술에 접목해 증강현실 분야에서 활용이 가능하다”며 “뇌를 모방한 인공 지능 개발의 기초 원리를 제공하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 정보통신기획평가원(IITP)과 한국연구재단(NRF), 그리고 DGIST 기관고유사업의 지원으로 진행됐다. 연구 결과는 국제학술지인 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 온라인판에 지난 7일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 천재 앵무새 그리핀 vs 하버드대생들…기억력 검사 승자는?

    천재 앵무새 그리핀 vs 하버드대생들…기억력 검사 승자는?

    미국 하버드대의 비교심리학자 아이린 페퍼버그 박사가 기르고 있는 그리핀(Griffin·22)이라는 이름의 회색앵무는 돌멩이를 보여주고 ‘이게 뭐야?’라고 물으면 “돌”(Rock)이라고 답할 뿐만 아니라 개수까지도 정확하게 맞출 만큼 지능이 높아 천재 앵무새로 불린다. 그런데 최근 이 대학에서 시행한 한 기억력 검사에서 이 천재 앵무새가 하버드대생들에게 웃도는 높은 점수를 기록한 것으로 전해졌다. 하버드대의 대학신문인 ‘하버드 가제트’에 따르면, 하버드대 등 공동연구진이 그리핀의 인지 능력이 얼마나 되는지를 알아보기 위해 그리핀 외에도 하버드대생 21명과 6~8세 어린이 21명을 대상으로 시각 작업 기억을 검증할 수 있는 셸 게임을 시행했다.셸 게임은 먼저 준비해둔 색상이 다른 털실방울인 폼폼의 위치를 기억하게 하고 그 위에 컵을 덮어 보이지 않는 상태에서 섞기를 한다. 참가자는 어느 색의 폼폼이 어느 위치로 이동했는지를 기억해야 한다. 이는 어찌 보면 컵 3개를 가지고 그 밑에 구슬 같은 작은 물건을 숨겨서 이리저리 섞는 '야바위'로 흔히 부르는 놀음과 비슷해 보인다. 하지만 이 게임은 컵 4개에 각각 폼폼을 2개나 3개 또는 4개라는 3가지 패턴으로 숨기고 1회 섞기에 2개의 컵을 교체한다. 섞기 횟수는 0~4회로 5가지이고 지정한 색을 가진 폼폼의 위치를 손가락으로 가리켜 맞히면 성공이다. 다만 그리핀의 경우 부리로 가리킨다. 이런 방식으로 그리핀과 하버드대생들은 각각 총 120회, 6~8세 어린이들은 총 36회의 게임을 수행했다. 셸 게임은 보이지 않게 된 사물을 기억하며 위치 변화라는 새로운 정보에 직면해도 대처할 수 있는지를 검증하는 것이다. 이 인지 기능은 시각 작업 기억으로도 알려져 있으며 지적 활동에 있어 중요한 기반 중 하나다.검사 결과, 그리핀은 놀라운 시각 작업 기억력을 지닌 것으로 나타났다. 그리핀은 6~8세 어린이들의 점수를 모든 면에서 앞섰고, 하버드대생들에 대해서도 대부분 회차에서 같거나 그 이상의 점수를 기록했다.폼폼이 2개인 경우 그리핀은 단 한 번도 실수하지 않았고 3개인 경우 단 2차례를 제외한 나머지 횟수 모두 성공했다. 다만 폼폼이 4개가 되자 섞기 횟수를 2회 이상했을 때 점수가 급격히 떨어졌다. 그런데도 대부분 조건에서 그리핀이 1위에 올라 조류의 뇌 크기로는 생각할 수 없는 놀라운 점수를 받은 것이다. 종합적으로 평가하면 그리핀의 지능은 일반적이 4세 어린이를 웃돌아 6~8세 어린이와 같은 것으로 나타났다.시각 작업 기억은 높은 지능을 지닌 생물들에 필수적인 능력이다. 눈에는 보이지 않는 머릿속 이미지를 제어하는 힘은 이런 시각 작업 기억에 의한 것으로, 외부의 시각 정보를 도입해 기억하고 그것을 자유자재로 제어하는 기능을 가능하게 한다. 이는 상상이나 공상 또는 망상이라고도 불리는 능력이다. 인류가 지구상에서 정점에 서게 된 것은 무엇보다 상상력이 압도적으로 뛰어났기 때문이다. 셸 게임의 난도가 높아지면서 그리핀의 점수가 급격히 떨어진 것과 달리 하버드대생들의 점수가 비교적 안정적이었던 이유는 사람 특유의 시각 작업 기억 수준이 높기 때문일지도 모른다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 최근호(5월6일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • ‘마른하늘에 날벼락’…목걸이 걸고 훈련하던 러 축구선수 벼락맞아 (영상)

    ‘마른하늘에 날벼락’…목걸이 걸고 훈련하던 러 축구선수 벼락맞아 (영상)

    메탈 소재의 목걸이를 매고 훈련 중이던 러시아의 10대 축구선수가 마른하늘에서 내리친 벼락에 맞아 쓰러지는 사고가 발생했다. 미국 CNN 등 해외 언론의 6일 보도에 따르면 러시아 현지시간으로 지난 4일, 16세 축구선수 이반 자크보로브스키는 평소처럼 축구장에서 훈련을 하던 중 갑자기 내리친 벼락을 피하지 못하고 그 자리에서 쓰러졌다. 당시 하늘에는 구름이 껴 있긴 했지만 번개나 비를 예상할 정도로 흐린 날씨는 아니었다. 바람도 거의 없었다. 해당 축구팀 관계자는 “천둥을 동반한 뇌우가 있었다면 애초에 훈련을 하지 않았을 것”이라고 말할 정도로 비교적 평온한 날씨였다. 하지만 별안간 벼락이 축구장에 내리쳤고, 하필 그 자리에 피해 소년이 서 있었다. 게다가 소년은 당시 목에 메탈 소재의 체인 목걸이를 하고 있었는데, 내리친 벼락이 메탈 목걸이와 반응하면서 더 큰 충격이 가해졌다. 다만 목걸이의 정확한 디자인이나 용도는 공개되지 않았다.당시 모습은 축구장 전역을 비추고 있는 폐쇄회로(CC)TV에 고스란히 잡혔다. 펑 소리와 함께 벼락이 내리친 직후 ‘번쩍’하는 불꽃이 튈 정도의 충격을 받은 소년은 그 자리에서 쓰러졌다. 놀란 팀 닥터와 축구팀 관계자들이 달려갔지만 이미 의식을 잃은 상태였다. 팀 닥터가 심폐소생술을 하는 동안 구조대가 도착했고, 곧바로 의료헬기를 타고 모스크바의 한 병원으로 옮겨졌다. 의료진에 따르면 이 소년은 병원에 도착했을 당시 벼락에 맞은 충격으로 의식이 없는데다, 목걸이를 하고 있던 목 주위에 심각한 화상을 입은 상태였다. 의료진은 충격을 받은 뇌가 회복할 수 있도록 잠에 빠지기 위해 진정제를 투여해 의도적인 혼수상태를 유지하는 치료를 시작했다. 축구팀 관계자는 “현재 이반은 안정적으로 치료를 받고 있다. 현재는 의도적인 혼수상태에 빠져 있지만, 생명에 지장은 없는 상태”라면서 “사고가 발생한 직후 모두가 매우 빠르게 잘 움직여줬다. 구급대도 신고한 지 8분 만에 도착했다. 모두의 도움이 있었다”고 전했다. 이어 “의료진이 이반은 행운을 가지고 태어난 아이라고 말했을 정도로 운이 좋았다고 말했다. 건강을 회복하기까지 시간이 걸리겠지만, 매우 긍정적인 상황”이라고 덧붙였다. 한편 미국 기상청(NWS)에 따르면 사람의 수명을 80년으로 가정했을 때 살아있는 동안 번개에 맞을 확률은 1만 5300분의 1 정도이며, 이중 10%가 사망에 이른다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr
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