중국이 자폐증 치료를 위해 원숭이에게 자폐증 증상을 인위적으로 발현시키는 실험에 성공한 것으로 알려져 학계의 관심이 집중되고 있다. 하지만 실험동물에 대한 윤리 문제가 함께 제기되며 논란 또한 이어지고 있다. 중국과학원 신경과학연구소는 최근 네이처지에 논문을 싣고 유전자 조작을 통해 인간 자폐증과 동일한 증상을 보이는 마카크(macaque) 원숭이를 만들어냈다고 밝혔다. 연구팀은 먼저 원숭이 시험관 배아에 인간 자폐증에 연관된 것으로 알려진 MECP2 유전자를 이식한 뒤 대리모 암컷을 통해 새끼원숭이를 탄생시켰다. 이후 성장하는 새끼 원숭이의 행동을 관찰한 결과, 반복적 움직임, 불안증 증가, 사회성 감소 등 인간 자폐증 환자와 유사한 행동 패턴이 크게 증가하는 현상을 확인했다고 연구팀은 전했다. 그동안 자폐증 관련 동물연구에는 유전자, 행동, 심리 등에서 인간과 크게 다른 실험용 쥐가 사용돼온 만큼 그 한계가 뚜렷했다. 학계에서는 이번 연구가 자폐증의 정확한 원인과 치료법을 연구하는데 도움이 될 안정적 실험동물 모델을 마련해주었다며 환영하고 있다. 영국의 자폐증 연구자 제임스 쿠삭은 “학계에서는 자폐증 연구에 사용될 정교한 동물 모델을 만들어 내는 데에 있어 항상 어려움을 겪었다”며 “이번 연구는 자폐증을 이해하고 더욱 구체적인 치료법을 개발하는데 도움이 될 것”이라고 전했다. 미국 캘리포니아대학교 정신의학과 교수 멜리사 바우만 또한 “인간과 생물학적으로 좀 더 유사한 생물을 이용해 자폐증 유발 위험 유전자에 대한 연구를 진행할 새로운 기회를 열어줬다”며 이번 연구결과를 높이 평가했다. 연구팀은 앞으로 원숭이의 뇌를 스캔 자료를 분석, 두뇌 신경회로의 특이사항을 찾아낼 예정이라고 전했다. 이렇게 자폐증에 관련된 두뇌회로 이상을 발견하고 나면, 다양한 치료법을 개발, 시도해 볼 수 있으며 이는 결국 인간 자폐증 치료의 서막을 열어줄 것이라고 이들은 주장했다. 물론 일각에서는 실험동물에게 인위적 장애를 발생시킨 것에 대해 도덕성 문제를 제기하고 있다. 하지만 중국과학원 연구팀은 이에 대해 “이번 연구가 국제적인 연구윤리 기준에 부합해 이루어졌다”고 문제 제기 자체를 일축했다. 사진=ⓒ네이처 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

깨어 있는 2시간당 1시간씩 수면해야 적정… 적정시간 못 채우면 ‘잠의 양’ 점차 불어나 못 잘 땐 기억력·집중력 저하… 환각까지 “신은 현세에 있어서 여러 가지 근심의 보상으로 우리들에게 희망과 수면을 주었다.”(볼테르, 1694~1778) 겨울에서 봄으로 바뀌는 환절기가 되면 신체가 변화에 적응하지 못해 춘곤증에 빠지기 쉽다. 춘곤증은 환경에 대한 적응 과정이기 때문에 대개 1~2주 지나면 사라지지만, 한 달 이상 지속되는 경우도 있다. ●400만명 불면증… 80%는 1년 이상 지속 가뜩이나 온몸이 나른한데 일상의 스트레스와 불안감이 더해지고, 밤을 대낮처럼 비추는 빛 공해까지 추가되면 현대인들의 불면증과 수면 부족은 한층 심해지기 마련이다. 한 통계에 따르면 국내 불면증 환자는 400만명에 이르며, 이 중 80% 이상은 그 증세가 1년 이상 지속돼 치료가 시급하다고 한다. 많은 사람이 일생의 3분의1 정도의 시간을 잠자면서 보낸다. 잠은 인간이 생명을 유지하고 살아가는 데 필수적이며 삶의 활력소를 제공해 준다. 또 고갈된 신경전달물질을 다시 보충해 활발한 뇌 활동을 대비할 수 있게 해준다. 실제로 편안하고 깊은 잠을 잔 다음날은 상쾌하고 기분 좋게 하루를 시작할 수 있다. 반면 그러지 못한 경우는 신경이 곤두서고 매사에 의욕을 느끼지 못하게 된다. 최근 뇌과학의 발달로 잠이 우리 몸과 뇌에 구체적으로 어떤 영향을 미치는지에 대한 비밀이 속속 드러나고 있지만, 여전히 많은 부분은 수수께끼로 남아 있다. 미국 국립보건원(NIH)에서는 ▲잠을 자다가 여러 번 깨는 경우 ▲아침에 원하는 시간보다 일찍 눈이 뜨이는 경우 ▲일상생활에서 원하지 않을 때 잠에 빠져드는 경우 등을 ‘불면증’ 상태로 규정하고 있다. 적정 수면시간보다 실제 수면시간이 부족할 경우를 ‘수면부족’, ‘수면장애’ 상태로 보고 있다. ●수면 부족 시 스트레스 호르몬 2배 높아져 그렇다면 사람은 얼마나 잠을 안 자고 버틸 수 있을까. 1964년 당시 17세의 고등학생이었던 랜디 가드너가 미국 샌디에이고 과학경시대회에 입상하기 위해 잠 안 자기에 도전해 세운 11일 24분(264시간 24분)이 지금까지 최장 기록이다. 도전을 지켜봤던 수면 전문가 윌리엄 디멘트 스탠퍼드대 의대 교수의 기록에 따르면 가드너는 이틀째부터는 졸음과 피로감 때문에 물체가 흐리게 보이고, 사물의 입체감을 느끼지 못했으며, 사흘째부터는 우울감과 좌절감이 극심해지는 한편 기억력과 집중력이 저하되고 마지막 며칠 동안은 환각과 환청을 듣게 됐다고 한다. 도전이 끝난 뒤 가드너는 14시간 40분을 잤고, 이후 며칠 동안 10시간 30분 이상 잠을 잤다고 한다. 신경과학자들과 내분비 의학자들의 연구에 따르면 잠이 부족한 사람들에게는 스트레스를 받았을 때 분비되는 호르몬인 코르티솔의 양이 보통 사람들보다 2배 이상 높다. 코르티솔의 양이 증가하면 심혈관 압력이 높아져 고혈압 같은 심혈관 질환에 걸릴 가능성이 높아지게 된다. 또 잠을 충분히 못 잘 경우 포도당 내성이 증가해 당뇨와 비만이 발생하기 쉽다는 연구 결과도 있다. 음식을 섭취하면 체내에서는 인슐린이 분비돼 당을 분해해 에너지를 만들어 내는데 포도당 내성이 생길 경우 음식을 먹었을 때 인슐린이 충분히 나오지 않아 혈당이 높아지게 되고, 그런 상태가 지속되면서 당뇨가 생길 수 있다는 것이다. ●수면의 질이 삶의 질에 영향 미쳐 이런 신체적 변화뿐만 아니라 수면 부족은 감정 조절을 어렵게 만들고 상황에 대처하는 능력에 문제를 일으키는 등 정신적인 영향이 더 크다는 연구도 있다. 두려움이나 공포는 위험한 상황이 갑자기 닥쳤을 때 적절히 반응하고 대처할 수 있게 해주는 역할을 하는데, 잠이 부족할 경우 뇌에서 두려움을 처리하는 회로가 오작동을 일으켜 위험한 상황인지 판단하지 못하고 적절한 대응도 하지 못하는 것으로 밝혀졌다. 실제로 1986년 구 소련에서 발생한 체르노빌 원전 폭발 사고나 미국 우주왕복선 챌린저호 폭발 사고 모두 작업자의 수면 부족으로 인한 판단 착오에 상당한 원인이 있는 것으로 밝혀지기도 했다. 일부 수면학자들 중에서는 발명왕 토머스 에디슨이 자주 화를 내고 다른 사람들과의 관계가 좋지 않았던 것은 하루 3~4시간만 자는 등 잠이 충분하지 않았기 때문이라는 분석을 내놓기도 했다. 사람은 깨어 있는 2시간당 약 1시간 정도의 잠이 필요한 것으로 알려져 있다. 이 비율에서 벗어나 잠을 충분히 못 잘 경우, 신체는 다음날 반드시 부족한 잠을 채우려는 속성을 보인다. 학자들은 이를 ‘잠빚’이라고 부르는데 적정 수면시간을 채우지 못하면 빚처럼 쌓여서 잠의 양을 증가시킨다. 예를 들어 2시간짜리 잠빚은 이자까지 붙어 2시간 이상을 자야 풀리게 된다는 것이다. 수면 과학자들은 “잠에 대한 비밀이 아직 완벽하게 풀린 상태는 아니지만, 수면의 질이 삶의 질에 영향을 미친다는 것은 확실한 만큼 적절한 시간 동안 질 좋은 잠을 자도록 노력하는 것이 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

10대 안팎의 자녀들을 키우는 부모들에게 스마트폰은 큰 골칫거리 중 하나다. 게임, 채팅, 인터넷 검색 등으로 한시도 눈을 떼지 못하는 아이를 보면 절로 울화통이 치밀어오른다. 하지만 부모의 삶 역시 마찬가지다. 업무, 대인관계 등 명분을 내세우지만 어른들도 하루종일 스마트폰과 함께 한다. 스마트폰의 폐해가 단순히 특정 세대에만 미치지 않음을 보여주는 방증이다. 특히 아이가 어리면 어릴수록 부모들은 더욱 조심해야겠다. 미국 캘리포니아대 어바인캠퍼스(UC어바인) 연구진은 스마트폰 사용 등으로 지속적이지 못하고 혼란스러운 ‘모성적 돌봄’(maternal care)은 아이 두뇌의 적절한 발달을 방해해 정서적 장애로 이어질 수 있다는 것을 발견했다고 최근 밝혔다. 이번 연구는 아직 임상시험 중이지만, 동물 실험을 통한 결과에선 어머니가 아이를 보살필 때 매일 반복되는 방해 요소, 심지어 전화 통화나 문자 메시지와 같이 겉보기엔 전혀 해가 없어 보이는 행동도 오랜 기간 반복될 경우 악영향을 미칠 수 있다는 것을 시사했다. 탈리 바람 박사가 이끈 이번 연구진은 모성적 돌봄 패턴과 일관된 리듬이 예측할 수 있고 지속적인 자극이 필요한 아이의 뇌 발달에 결정적으로 중요한 역할을 해 아이가 정서적으로 건강하게 자라는 것을 보여줬다. 연구진은 일정하지 못하고 혼란스러운 모성적 돌봄으로 인해 아이가 청소년과 성인으로 성장했을 때 위험한 행동을 하거나 약물에 빠지고 혹은 우울증을 보일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 특히 오늘날엔 스마트폰을 너무 자주 확인하고 이용하는 데 익숙해진 것이 사실이므로 이번 연구결과는 우리에게 매우 중요한 것이라고 볼 수 있다.　바람 박사는 “우울증 등 정서 장애의 취약성은 우리 유전자 사이의 상호 작용과 특히 민감한 발달 시기의 환경에서 나오는 것으로 알려졌다”면서 “우리 연구는 모성적 돌봄이 미래에 자녀의 정서적 건강에 중요한 것을 보여주는 많은 연구를 기반으로 했다”고 말했다. 이어 “우리는 아기를 돌볼 때 휴대전화를 끄고 예측할 수 있고 일관되게 대해야 하는 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 차분하거나 혼란스러운 환경 중 하나에서 자란 청소년 쥐의 감정 결과를 연구하고 어미 쥐의 양육 행동을 분석하는 수학적 방법을 사용했다. 어미 쥐의 돌봄 빈도와 일반적 특성은 두 환경으로 구별했다는 사실에도, 돌봄 패턴과 리듬은 크게 달라 새끼 쥐의 발달에 강한 영향을 미쳤다. 그렇다면 왜 모성적 돌봄이 쾌락 체계에 영향을 줘 이런 문제를 일으키는 것일까? 박사는 “도파민을 수용하는 신경 회로는 신생아와 유아일 때는 성숙하지 못하다”면서 “이런 쾌락 회로가 성숙하기 위해선 예측할 수 있는 연속 사건에 자극되는 것이 중요 역할을 한다”고 말했다. 이어 “만일 아이가 충분하게 믿을 수 있는 모성적 돌봄 패턴에 노출되지 못하면 쾌락 체계가 제대로 성숙하지 못해 무쾌감증이 유발된다”고 덧붙였다. 현재 연구팀은 실제 어머니와 아기를 대상으로 연구를 진행하고 있다. 모성적 돌봄을 분석한 영상과 아이의 뇌 발달을 측정하기 위한 정밀 영상 기술, 심리 및 인지 검사를 통해 더욱 완전하게 이런 문제를 이해하고 있다고 한다. 연구 목표는 쥐에서 발견된 메커니즘이 우리 인간에게도 적용되는지를 확인하는 것이다. 만약 그렇다면, 모성적 돌봄 패턴의 문제를 해결하는 전략으로 청소년의 정서적 문제를 예방하는데 도움이 될 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 이번 연구결과는 ‘중개정신의학’(Translational Psychiatry) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리 아이들/로버트 D 퍼트넘 지음/정태식 옮김/페이퍼로드/488쪽/2만 2000원 ‘금수저, 은수저, 동수저, 흙수저….’ 우리 사회에 수저론이 강력한 유행어로 자리잡았다. 부의 대물림이란 함축적 의미를 갖는 이 유행어는 계층의 고착화가 단절에 얹힌 희망과 기대의 상실이란 암울한 미래 투영이란 점에서 더 우울하게 들린다. 그 단절의 고착화와 희망 상실은 어떻게 비롯됐을까, 개선의 여지는 없는 것일까. ‘양면 게임 이론’(국가 간 통상이나 외교협상에서 협상 당사국 사이의 이해관계뿐 아니라 국내 관련 집단도 고려해야 한다는 이론)의 주창자이자 저서 ‘나홀로 볼링’으로 유명한 미국 정치학자가 펴낸 ‘우리 아이들’은 지난 반세기 미국에서 진행된 변화를 추적, 아메리칸 드림의 실종을 고발한 ‘미국판 수저론’ 해설서로 읽힌다. 책에서 저자는 지금 사회 변화의 추이를 ‘또 다른 형태의 귀족주의 사회로의 반동적 회귀’로 보고 있다. 미국의 계급적 차이가 단순한 경제력 차이에만 국한되지 않으며 사람이 사람답게 살 수 있는 기회 차원에서의 차별이 심각하다는 것이다. 50년 전 미국 사회에선 조건의 평등이 유효했지만 현재의 미국은 지금 우리 사회에서 자주 회자되는 금수저와 흙수저처럼 기회 격차의 간극이 이미 현실에 스며든 상태로, 더이상 기회의 땅으로서의 모습을 지니지 않고 있다고 못박는다. 책은 저자 자신의 고향 포트클린턴에서 지난 반세기에 걸쳐 진행된 실상의 비교에서부터 시작한다. “1950년대의 포트클린턴에서 사회경제적 계급은 백인이나 흑인 어느 인종의 아이들에게 있어서든, 21세기에서 나타나는 것처럼 그렇게 감당할 수 없을 정도의 장벽이 아니었다. 비교해 보면 1959년도 졸업반 구성원의 자녀들은 평균계으로 그들 부모를 넘어서는 교육적 진전을 경험하지 못했다. 1959년 졸업반 구성원 대부분을 상층부로 이끌었던 에스컬레이터는 그들의 아이들이 탑승할 차례가 되자 돌연 멈춰 섰던 것이다.” 미국의 동서부를 넘나들며 훑어낸 현장 실태와 인터뷰를 통해 저자가 정리한 부의 고착과 희망 상실은 이렇게 압축된다. “1950년대 미국 사회에서 작용했던 계급 이동의 사다리가 사라졌으며 그런 현상이 가족과 양육, 학교 교육, 공동체에서 심각하게 고착화되어 가고 있다.” 저자에 따르면 현대 사회에서 가난한 아이와 부자 아이는 그저 출발선상이 조금 다른 게 아니라 완전히 다른 세계에서 다른 삶을 살아가고 있다. 성공적인 사업가 부모를 둔 아이는 많은 선택권을 손에 쥐고 미래를 자신 있게 바라본다. 그런 반면 매일 힘겹게 하루 벌어 하루 먹고사는 집에서 태어난 아이는 인생이 계속 내리막길을 타면서 모든 것이 망가지는 걸 두려워하며 살아가고 있다는 것이다. 특히 그 커다란 차이는 아이들의 성격, 능력이 아니라 부모의 교육, 소득, 사회적 계급으로 정해진 것이며 빈부 격차의 확대는 부유층 가정과 빈곤층 가정을 주거나 생활, 교육 등 모든 공간에서 분리시켰다고 말한다. 심지어 빈부에 따른 격차가 아이들의 뇌 성장과 발달에도 직접적인 영향을 끼친다고까지 설명하고 있다. 책의 특장은 그 불평등과 상실의 고발에 멈추지 않고 개선의 방편들을 하루빨리 실천해야 한다고 다그치고 있다는 점이다. 그리고 그 실천의 이유로 “미국의 가난한 아이들의 운명은 우리의 경제, 민주주의, 그리고 우리의 가치에 광범위한 영향을 미치고 있기 때문”이라고 들고 있다. 그래서 즉각 취할 수 있는 일로 유료 과외활동 종식을 비롯해 특별 지원금 지급이나 멘토링 프로그램 같은 방법들을 강력하게 제안하고 있다. “지난 50년을 거치면서 미국인들이 상실한 가장 소중한 가치는 ‘우리 아이들’에 대해 지녔던 인식과 의미”라고 갈파한 저자는 이제 무엇보다 ‘우리 아이들’이란 인식이 우선 돼야 한다고 쓰고 있다. 옮긴 이가 후기에 적었듯이 “우리 아이들이라는 잃어버린 의식이 회복될 때 나의 아이들만이 아니라 모든 아이들을 위해 더 많은 세금도 기꺼이 낼 수 있을 것이기에 모든 아이들이 우리 미래의 일부라고 생각하게 된다”는 것이다. 저자는 우리가 이웃을 돌봐야 한다는 깊은 도덕적 의무를 상기시킨 프란치스코 교황의 강론을 이렇게 인용한다. “우리는 가난한 이의 부르짖음에 공감하지 못하고, 다른 사람의 고통에 울어주지 못하고, 그들을 도울 필요성을 느끼지 못하게 되었습니다. 마치 이 모든 일이 우리의 책임이 아니라, 누군가 다른 사람의 책임인 것처럼 말입니다. 젊은이들은 정말로 우리 인류의 미래입니다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

틀린 문제는 기억에 남는다. 실패를 통한 배움은 머릿속 깊이 새겨지기 때문. ‘실패는 성공의 어머니’라는 격언처럼 실패를 기초로 삼아 성공할 수 있다는 것이 실제로 실험을 통해 입증됐다. 일본 도쿄대 약학대학원 이케가야 유지(池谷裕二) 교수팀은 쥐를 대상으로 미로찾기를 하는 실험으로 실패를 초기에 경험한 쥐일수록 미로를 빠져나오는 데 성공할 가능성이 큰 것을 발견했다고 밝혔다. 연구진은 7개의 경로로 탈출구인 목적지에 도달하도록 미로를 설계하고 자연환경에 가깝도록 만들었다. 이는 생물이 자연이라는 환경에서 살아남기 위해 끊임없이 변화하는 상황 속에서 최적의 행동을 취할 수 있도록 한 것. 지금까지의 실험실 미로찾기 과제는 실제로 단순한 경우가 많았고 자연환경 속에서 살아가는 데 필요한 문제 해결 능력에 대해서는 거의 조사된 바 없다고 한다. 따라서 목적지에 도달할 수 있는 경로는 여러 개로 만들고 중간에 막다른 곳 등 기존보다 자연환경에 더 가깝게 만든 것이다. 그러자, 최종적으로 모든 쥐가 목적지까지 최단 경로를 찾을 때까지의 기간은 3일부터 18일까지 다양해 개별적으로 차이가 있는 것으로 나타났다. 이런 데이터를 세밀하게 분석한 결과, 미로찾기 초기에 잘못된 경로를 선택해 막다른 곳에서 헤매는 등 실패한 경험이 있는 쥐일수록 최단 경로는 찾는 시간이 빨랐다. 이뿐만 아니라 미로 일부가 폐쇄된 경우에도 그렇지 않은 쥐들보다 효율적으로 우회로를 찾을 수 있는 것도 확인됐다. 이런 결과로부터 학습 초기에 실패한 경험이 성과를 높이는 데 중요하고 같은 실패를 반복하는 것이 아니라 여러 실패를 하는 편이 이후 성과가 높은 것으로 나타났다. 이에 대해 이케가야 유지 교수는 “인간과 쥐는 뇌 구조가 같으므로 우리 인간에게서도 같은 메커니즘이 벌어지고 있는 것이 아닌가 생각된다”고 설명했다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

틀린 문제는 기억에 남는다. 실패를 통한 배움은 머릿속 깊이 새겨지기 때문. ‘실패는 성공의 어머니’라는 격언처럼 실패를 기초로 삼아 성공할 수 있다는 것이 실제로 실험을 통해 입증됐다. 일본 도쿄대 약학대학원 이케가야 유지(池谷裕二) 교수팀은 쥐를 대상으로 미로찾기를 하는 실험으로 실패를 초기에 경험한 쥐일수록 미로를 빠져나오는 데 성공할 가능성이 큰 것을 발견했다고 밝혔다. 연구진은 7개의 경로로 탈출구인 목적지에 도달하도록 미로를 설계하고 자연환경에 가깝도록 만들었다. 이는 생물이 자연이라는 환경에서 살아남기 위해 끊임없이 변화하는 상황 속에서 최적의 행동을 취할 수 있도록 한 것. 지금까지의 실험실 미로찾기 과제는 실제로 단순한 경우가 많았고 자연환경 속에서 살아가는 데 필요한 문제 해결 능력에 대해서는 거의 조사된 바 없다고 한다. 따라서 목적지에 도달할 수 있는 경로는 여러 개로 만들고 중간에 막다른 곳 등 기존보다 자연환경에 더 가깝게 만든 것이다. 그러자, 최종적으로 모든 쥐가 목적지까지 최단 경로를 찾을 때까지의 기간은 3일부터 18일까지 다양해 개별적으로 차이가 있는 것으로 나타났다. 이런 데이터를 세밀하게 분석한 결과, 미로찾기 초기에 잘못된 경로를 선택해 막다른 곳에서 헤매는 등 실패한 경험이 있는 쥐일수록 최단 경로는 찾는 시간이 빨랐다. 이뿐만 아니라 미로 일부가 폐쇄된 경우에도 그렇지 않은 쥐들보다 효율적으로 우회로를 찾을 수 있는 것도 확인됐다. 이런 결과로부터 학습 초기에 실패한 경험이 성과를 높이는 데 중요하고 같은 실패를 반복하는 것이 아니라 여러 실패를 하는 편이 이후 성과가 높은 것으로 나타났다. 이에 대해 이케가야 유지 교수는 “인간과 쥐는 뇌 구조가 같으므로 우리 인간에게서도 같은 메커니즘이 벌어지고 있는 것이 아닌가 생각된다”고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

흙침대 업체는 “흙 속 효소 도움” 광고… 지카바이러스 ‘공포 마케팅’ 눈살 지카바이러스로 인한 ‘소두증 공포’가 국내외에 확산되고 있는 가운데 곳곳에서 이를 이용한 그릇된 상술이 나타나 보는 사람의 눈살을 찌푸리게 하고 있다. 일부 한방병원은 소두증 특효약이라며 자사 제품을 소개했다가 대한한의사협회로부터 고발까지 당했다. 서울 양천구의 A한방병원은 최근 블로그를 통해 자기 병원에서 처방하는 ‘인지탕’이 소두증에 특효가 있다고 소개했다. 두뇌 발달이 늦어지는 신생아에게 인지탕을 처방하면 뇌 발육을 촉진할 수 있다는 것이다. 이 병원은 또 “인지탕 치료는 소두증 환자들의 인지 개선에도 유효성을 보이기 때문에 의미 있는 치료법”이라고 덧붙였다. 이 글이 올라오자 네티즌들의 비판글이 이어졌다. 한의대 학생이라고 소개한 사람은 “인지 능력이 개선된다는 근거를 어디서 얻을 수 있느냐. 만약 근거가 없다면 이런 광고는 없어져야 한다”고 비난했다. A병원 원장은 “소두증 자체를 치료한다고 소개하면 그건 사기꾼이 맞겠지만 우리는 그런 게 아니다”라며 “소두증 환자의 인지 능력 회복을 위해 한방 치료를 하는데 우리 처방이 그에 효과가 있다는 의미”라고 해명하고 글을 삭제했다. 논란이 이어지자 대한한의사협회는 지난달 29일 A병원을 의료법 위반으로 관할 보건소에 고발했다. 한의사협회는 “현재 소두증 자체를 치료하는 방법은 한의학과 서양의학 모두에 존재하지 않는다”며 “치료 효과를 보장하는 등 소비자를 현혹할 우려가 있어 조치를 취한 것”이라고 밝혔다. 부산 동래구에 있는 한 흙침대 회사도 지카바이러스를 앞세워 마케팅에 나섰다. 이 흙침대를 쓰면 지카바이러스를 포함한 유해 병원균으로부터 저항력을 얻을 수 있다고 광고하고 나섰다. 이 업체는 자사 블로그에 올린 글에서 “지카바이러스 발생지에서 전신마비를 일으키는 길랭바레증후군 환자도 늘고 있다”며 “(이 흙침대를 이용하면) 유해 미생물에 대한 저항력을 기를 수 있다”고 했다. 자연의 품에 눕는 효과가 있다고 광고하며 매트, 장판 등을 판매하는 한 맨땅요법 용품업체도 홍보 문구에서 지카바이러스를 언급했다. 이곳은 자사 홈페이지에 올린 ‘지카바이러스? 소두증? 자연 면역력이 답이다’라는 글에서 “지난해 메르스(중동호흡기증후군)가 한창 문제가 됐을 때도 언급했지만, 답은 역시 자연 면역력에서 찾아야 한다”며 “자연 면역력을 높이는 데는 여러 가지 방법이 있지만 그중 가장 쉽고 간단한 방법은 맨발로 맨땅을 밟는 것”이라고 소개했다. 이성원 기자 lsw1469@seoul.co.kr

중국이 자폐증 치료를 위해 원숭이에게 자폐증 증상을 인위적으로 발현시키는 실험에 성공한 것으로 알려져 학계의 관심이 집중되고 있다. 중국과학원 신경과학연구소는 지난 25일 네이처지에 논문을 싣고 유전자 조작을 통해 인간 자폐증과 동일한 증상을 보이는 마카크(macaque) 원숭이를 만들어냈다고 밝혔다. 연구팀은 먼저 원숭이 시험관 배아에 인간 자폐증에 연관된 것으로 알려진 MECP2 유전자를 이식한 뒤 대리모 암컷을 통해 새끼원숭이를 탄생시켰다. 이후 성장하는 새끼 원숭이의 행동을 관찰한 결과, 반복적 움직임, 불안증 증가, 사회성 감소 등 인간 자폐증 환자와 유사한 행동 패턴이 크게 증가하는 현상을 확인했다고 연구팀은 전했다. 그동안 자폐증 관련 동물연구에는 유전자, 행동, 심리 등에서 인간과 크게 다른 실험용 쥐가 사용돼온 만큼 그 한계가 뚜렷했다. 학계에서는 이번 연구가 자폐증의 정확한 원인과 치료법을 연구하는데 도움이 될 안정적 실험동물 모델을 마련해주었다며 환영하고 있다. 영국의 자폐증 연구자 제임스 쿠삭은 “학계에서는 자폐증 연구에 사용될 정교한 동물 모델을 만들어 내는 데에 있어 항상 어려움을 겪었다”며 “이번 연구는 자폐증을 이해하고 더욱 구체적인 치료법을 개발하는데 도움이 될 것”이라고 전했다. 미국 캘리포니아대학교 정신의학과 교수 멜리사 바우만 또한 “인간과 생물학적으로 좀 더 유사한 생물을 이용해 자폐증 유발 위험 유전자에 대한 연구를 진행할 새로운 기회를 열어줬다”며 이번 연구결과를 높이 평가했다. 연구팀은 앞으로 원숭이의 뇌를 스캔 자료를 분석, 두뇌 신경회로의 특이사항을 찾아낼 예정이라고 전했다. 이렇게 자폐증에 관련된 두뇌회로 이상을 발견하고 나면, 다양한 치료법을 개발, 시도해 볼 수 있으며 이는 결국 인간 자폐증 치료의 서막을 열어줄 것이라고 이들은 주장했다. 물론 일각에서는 실험동물에게 인위적 장애를 발생시킨 것에 대해 도덕성 문제를 제기하고 있다. 하지만 중국과학원 연구팀은 이에 대해 “이번 연구가 국제적인 연구윤리 기준에 부합해 이루어졌다”고 문제 제기 자체를 일축했다. 사진=ⓒ네이처 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

　신경계 질환인 파킨슨병을 가진 환자들은 의사로부터 수술 권유를 받으면 대부분 망설이게 된다. 합병증이 걱정인 데다 수술비도 부담스럽기 때문이다.　파킨슨병에 적용하는 수술은 뇌심부자극술로, 뇌 속에 미세한 전극 단자를 심은 뒤 지속적으로 미세 전류를 보내 뇌를 자극함으로써 문제가 있는 뇌의 신경회로를 복원하는 치료법이다.　뇌에 전국 단자를 심고 전선을 연결해 전기 자극을 가하는 치료여서 모든 환자들이 부작용이 있을 것이라고 여기는 것이 당연하다. 실제 조사에서도 이런 결과가 나왔다.　그러나 결론부터 말하자면, 합병증은 걱정할 수준이 아니며, 수술 비용 역시 크게 걱정하지 않아도 된다. 건강보험공단의 의료보험이 적용되기 때문이다. 　 서울대병원 파킨슨센터 백선하(신경외과·사진)·전범석(신경과) 교수팀(김미령 코디네이터 포함)은 2005년부터 2014년까지 9년간 뇌심부자극술로 치료 받은 파킨슨병 환자 186명을 대상으로 수술을 꺼려하는 비율과 원인 등을 조사했다. 　그 결과, 이들 중 55%인 102명은 흔쾌히 수술에 동의했으나, 45%인 84명은 수술을 꺼려했던 것으로 나타났다. 　이들이 수술을 꺼린 이유(복수응답)로는 수술 합병증 우려가 74%로 가장 많았고, 이어 경제적 부담(50%), 새로운 치료법에 대한 기대(35%)를 들었다. 치료에 따른 일상생활 중단, 다른 질환을 함께 가져서, 미용상의 이유 등을 든 환자도 있었다.　이같은 이유에도 불구하고 이들이 최종적으로 수술적 치료를 선택하게 된 이유로는 의사의 결정에 대한 신뢰가 80%로 가장 많았고, 가족들의 격려(36%), 경제적 지원(18%)과 수술교육, 증상 악화 순으로 나타났다. 이 연구결과는 뇌신경 분야의 저명 학술지(Parkinsonism and Related Disorders)에 지난해 말 게재됐다. 　백선하 교수는 “파킨슨병 수술에 있어 합병증은 크게 걱정하지 않아도 될 만큼 안전하며, 의료보험이 적용돼 큰 부담 없이도 수술을 받을 수 있다”면서 “수술을 통한 치료를 위해서는 수술 계획 등에서 의료진이 신뢰를 보여야 하며, 가족들의 지지도 중요한 결정 요인”이라고 지적했다. 　파킨슨병은 뇌 신경세포에서 만들어지는 신경전달물질의 일종인 도파민이 부족해서 생기는 신경퇴행성 질환으로, 몸이 경직되거나 경련을 일으키는 등의 신체적 증상과 우울증 등 정신적 증상을 드러낸다.　이런 파킨슨병을 치료하기 위해서는 먼저 약물을 투여해 부족한 도파민을 보충함으로써 증상을 조절하게 된다. 그러나 약물은 사용 후 5~10년이 지나면 효과를 기대하기 어려운데 이 때는 수술적 치료를 적극적으로 고려해야 한다.　이 때 적용하는 수술법이 뇌심부자극술로, 이를 통해 비정상적으로 활성화되어 있는 뇌 부위를 전기로 자극해 신경전달을 차단, 증상을 조절하게 된다. 뇌심부자극술로 치료받은 환자는 대부분 증상이 호전돼 약물 복용량을 크게 줄일 수 있으며, 적기에 정상적인 수술이 이뤄진 경우 수술 직후부터 일상생활이 가능할만큼 상태가 좋아지기도 한다고 의료진은 설명했다. 　그러나 합병증이 전혀 없는 것은 아니어서 환자 100명 중 1명 꼴로 출혈 부작용이 발생하기도 한다. 수술 후 일시적으로 나타나는 경련이나 환부 감염 등 신경학적 증상은 대부분 시간이 경과하면 개선된다.　이런 뇌심부자극술의 경우, 최적의 수술 시기를 정하는 것이 중요한데, 상당수 환자들이 이 상황에서 망설이다가 수술 적기를 놓치고 있다는 게 의료진의 지적이다.　전범석 교수는 “서울대병원은 최적의 치료를 위해 2005년에 파킨슨센터를 설치, 신경과와 신경외과의 협진을 통해 환자에게 가장 적합한 맞춤형 치료를 하고 있다”고 말했다.　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

아기를 돌볼 땐 스마트폰을 멀리하는 것이 좋을 것 같다. 미국 캘리포니아대 어바인캠퍼스(UC어바인) 연구진은 스마트폰 사용 등으로 지속적이지 못하고 혼란스러운 ‘모성적 돌봄’(maternal care)은 아이 두뇌의 적절한 발달을 방해해 정서적 장애로 이어질 수 있다는 것을 발견했다고 5일(현지시간) 밝혔다. 이번 연구는 아직 임상시험 중이지만, 동물 실험을 통한 결과에선 어머니가 아이를 보살필 때 매일 반복되는 방해 요소, 심지어 전화 통화나 문자 메시지와 같이 겉보기엔 전혀 해가 없어 보이는 행동도 오랜 기간 반복될 경우 악영향을 미칠 수 있다는 것을 시사했다. 탈리 바람 박사가 이끈 이번 연구진은 모성적 돌봄 패턴과 일관된 리듬이 예측할 수 있고 지속적인 자극이 필요한 아이의 뇌 발달에 결정적으로 중요한 역할을 해 아이가 정서적으로 건강하게 자라는 것을 보여줬다. 연구진은 일정하지 못하고 혼란스러운 모성적 돌봄으로 인해 아이가 청소년과 성인으로 성장했을 때 위험한 행동을 하거나 약물에 빠지고 혹은 우울증을 보일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 특히 오늘날엔 스마트폰을 너무 자주 확인하고 이용하는 데 익숙해진 것이 사실이므로 이번 연구결과는 우리에게 매우 중요한 것이라고 볼 수 있다.　바람 박사는 “우울증 등 정서 장애의 취약성은 우리 유전자 사이의 상호 작용과 특히 민감한 발달 시기의 환경에서 나오는 것으로 알려졌다”면서 “우리 연구는 모성적 돌봄이 미래에 자녀의 정서적 건강에 중요한 것을 보여주는 많은 연구를 기반으로 했다”고 말했다. 또한 “중요한 점은, 이 연구가 모성적 돌봄이 청소년의 행동에 얼마나 많은 영향을 주는지는 알 수 없지만, 일관되지 못하고 예측할 수 없는 돌봄을 피하는 것이 중요하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “우리는 아기를 돌볼 때 휴대전화를 끄고 예측할 수 있고 일관되게 대해야 하는 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 차분하거나 혼란스러운 환경 중 하나에서 자란 청소년 쥐의 감정 결과를 연구하고 어미 쥐의 양육 행동을 분석하는 수학적 방법을 사용했다. 어미 쥐의 돌봄 빈도와 일반적 특성은 두 환경으로 구별했다는 사실에도, 돌봄 패턴과 리듬은 크게 달라 새끼 쥐의 발달에 강한 영향을 미쳤다. 특히, 하나의 환경에서는 어미 쥐가 ‘자신의 새끼를 물어죽이는’ 등 예측할 수 없는 행동을 보였다. 또한 이들의 자손은 사춘기 동안, 음식이나 또래의 놀이 행동에 관심이 적었다. 이는 쾌감 불감증 혹은 무쾌감증으로 알려진, 행복을 느끼지 못하는 증상으로, 이런 조짐이 보이면 우울증에 걸릴 가능성이 있다. 인간의 경우에 무쾌감증은 난폭 운전이나 알코올 및 약물 중독 등을 유발할 수 있다. 그렇다면 왜 모성적 돌봄이 쾌락 체계에 영향을 줘 이런 문제를 일으키는 것일까? 박사는 “도파민을 수용하는 신경 회로는 신생아와 유아일 때는 성숙하지 못하다”면서 “이런 쾌락 회로가 성숙하기 위해선 예측할 수 있는 연속 사건에 자극되는 것이 중요 역할을 한다”고 말했다. 이어 “만일 아이가 충분하게 믿을 수 있는 모성적 돌봄 패턴에 노출되지 못하면 쾌락 체계가 제대로 성숙하지 못해 무쾌감증이 유발된다”고 덧붙였다. 현재 연구팀은 실제 어머니와 아기를 대상으로 연구를 진행하고 있다. 모성적 돌봄을 분석한 영상과 아이의 뇌 발달을 측정하기 위한 정밀 영상 기술, 심리 및 인지 검사를 통해 더욱 완전하게 이런 문제를 이해하고 있다고 한다. 연구 목표는 쥐에서 발견된 메커니즘이 우리 인간에게도 적용되는지를 확인하는 것이다. 만약 그렇다면, 모성적 돌봄 패턴의 문제를 해결하는 전략으로 청소년의 정서적 문제를 예방하는데 도움이 될 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 ‘중개정신의학’(Translational Psychiatry) 최신호(1월 5일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

아기를 돌볼 땐 스마트폰을 멀리하는 것이 좋을 것 같다. 미국 캘리포니아대 어바인캠퍼스(UC어바인) 연구진은 스마트폰 사용 등으로 지속적이지 못하고 혼란스러운 ‘모성적 돌봄’(maternal care)은 아이 두뇌의 적절한 발달을 방해해 정서적 장애로 이어질 수 있다는 것을 발견했다고 5일(현지시간) 밝혔다. 이번 연구는 아직 임상시험 중이지만, 동물 실험을 통한 결과에선 어머니가 아이를 보살필 때 매일 반복되는 방해 요소, 심지어 전화 통화나 문자 메시지와 같이 겉보기엔 전혀 해가 없어 보이는 행동도 오랜 기간 반복될 경우 악영향을 미칠 수 있다는 것을 시사했다. 탈리 바람 박사가 이끈 이번 연구진은 모성적 돌봄 패턴과 일관된 리듬이 예측할 수 있고 지속적인 자극이 필요한 아이의 뇌 발달에 결정적으로 중요한 역할을 해 아이가 정서적으로 건강하게 자라는 것을 보여줬다. 연구진은 일정하지 못하고 혼란스러운 모성적 돌봄으로 인해 아이가 청소년과 성인으로 성장했을 때 위험한 행동을 하거나 약물에 빠지고 혹은 우울증을 보일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 특히 오늘날엔 스마트폰을 너무 자주 확인하고 이용하는 데 익숙해진 것이 사실이므로 이번 연구결과는 우리에게 매우 중요한 것이라고 볼 수 있다.　바람 박사는 “우울증 등 정서 장애의 취약성은 우리 유전자 사이의 상호 작용과 특히 민감한 발달 시기의 환경에서 나오는 것으로 알려졌다”면서 “우리 연구는 모성적 돌봄이 미래에 자녀의 정서적 건강에 중요한 것을 보여주는 많은 연구를 기반으로 했다”고 말했다. 또한 “중요한 점은, 이 연구가 모성적 돌봄이 청소년의 행동에 얼마나 많은 영향을 주는지는 알 수 없지만, 일관되지 못하고 예측할 수 없는 돌봄을 피하는 것이 중요하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “우리는 아기를 돌볼 때 휴대전화를 끄고 예측할 수 있고 일관되게 대해야 하는 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 차분하거나 혼란스러운 환경 중 하나에서 자란 청소년 쥐의 감정 결과를 연구하고 어미 쥐의 양육 행동을 분석하는 수학적 방법을 사용했다. 어미 쥐의 돌봄 빈도와 일반적 특성은 두 환경으로 구별했다는 사실에도, 돌봄 패턴과 리듬은 크게 달라 새끼 쥐의 발달에 강한 영향을 미쳤다. 특히, 하나의 환경에서는 어미 쥐가 ‘자신의 새끼를 물어죽이는’ 등 예측할 수 없는 행동을 보였다. 또한 이들의 자손은 사춘기 동안, 음식이나 또래의 놀이 행동에 관심이 적었다. 이는 쾌감 불감증 혹은 무쾌감증으로 알려진, 행복을 느끼지 못하는 증상으로, 이런 조짐이 보이면 우울증에 걸릴 가능성이 있다. 인간의 경우에 무쾌감증은 난폭 운전이나 알코올 및 약물 중독 등을 유발할 수 있다. 그렇다면 왜 모성적 돌봄이 쾌락 체계에 영향을 줘 이런 문제를 일으키는 것일까? 박사는 “도파민을 수용하는 신경 회로는 신생아와 유아일 때는 성숙하지 못하다”면서 “이런 쾌락 회로가 성숙하기 위해선 예측할 수 있는 연속 사건에 자극되는 것이 중요 역할을 한다”고 말했다. 이어 “만일 아이가 충분하게 믿을 수 있는 모성적 돌봄 패턴에 노출되지 못하면 쾌락 체계가 제대로 성숙하지 못해 무쾌감증이 유발된다”고 덧붙였다. 현재 연구팀은 실제 어머니와 아기를 대상으로 연구를 진행하고 있다. 모성적 돌봄을 분석한 영상과 아이의 뇌 발달을 측정하기 위한 정밀 영상 기술, 심리 및 인지 검사를 통해 더욱 완전하게 이런 문제를 이해하고 있다고 한다. 연구 목표는 쥐에서 발견된 메커니즘이 우리 인간에게도 적용되는지를 확인하는 것이다. 만약 그렇다면, 모성적 돌봄 패턴의 문제를 해결하는 전략으로 청소년의 정서적 문제를 예방하는데 도움이 될 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 ‘중개정신의학’(Translational Psychiatry) 최신호(1월 5일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

시력을 완전히 잃었던 40대 여성이 생체공학 눈을 이식받고 다시 세상을 볼 수 있게 됐다. 올해 49세인 영국 여성 라이언 루이스는 유전적 망막질환인 망막색소변성으로 5살 때부터 서서히 시력을 잃기 시작해 16년 전 부터는 오른쪽 눈으로는 아무것도 볼 수 없는 상태가 됐다. 왼쪽 눈의 시력은 미약하게 남아 남아있는 상태였지만 움직이는 빛 정도만 구분할 수 있는 상황이었다. 때문에 그녀는 올해 18살이 된 쌍둥이 자녀의 얼굴도 제대로 보지 못한 채 키워야 했다. 그러던 중 그녀에게 희망이 된 것은 안구용 임플란트 개발 소식이었다. 옥스퍼드대학의 존 레드클리프 병원 의료진이 그녀에게 준 것은 독일의 한 회사가 개발한 망막 임플란트 마이크로 칩, 즉 생체공학 눈이다. 작은 알약크기의 이 마이크로칩은 마치 깔때기처럼 빛을 한 곳에 모은 뒤 이를 뇌로 전달하는 역할을 한다. 이 칩을 오른쪽 눈에 이식하면 빛의 신호가 뇌로 전달돼 피사체를 볼 수 있는 원리다. 이 생체공학 눈은 이식자의 뇌 회로에 전혀 영향을 미치지 않으면서 시신경의 역할만 대신한다는 점에서 부작용 우려가 매우 낮다는 장점이 있다. 7개월 전, 7시간의 수술 끝에 눈을 뜬 루이스는 “거리를 달리는 은색 차량을 눈으로 직접 본 뒤 눈물이 솟았다. 이제는 테이블 위의 정확한 자리에 포크를 놓을 수도 있고, 시계에 적힌 시간을 정확하게 읽을 수도 있게 됐다”고 기쁨을 표했다. 수술과 치료를 담당한 옥스퍼드대학의 로버트 맥라렌 교수는 “루이스는 영국에서 최초로 생체공학 눈을 이식받고 시력을 회복한 환자”라면서 “NHS(영국 국민보건서비스)는 수 년 내에 루이스와 같은 환자들을 위한 수술비용을 지원할 수 있을 것”이라고 전했다. 이를 개발한 독일 회사인 ‘레티나 임플란트 AG’ 측은 이 생체공학 눈이 루이스처럼 유전적 영향으로 시력을 잃은 사람을 포함해 노화로 앞을 볼 수 없게 된 노인도 다시 세상을 볼 수 있게 도와줄 수 있을 것으로 기대했다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

평소 별 것 아닌 일에도 크게 불안해져 스스로 불편함을 느껴온 사람들에게 다소 위안이 될 만한 연구 결과가 새로 나와 관심을 끈다. 최근 프랑스 건강·의학 연구소(French Institute of Health and Medical Research) 연구팀은 불안감이 강한 사람들의 경우 위협 상황에 더욱 신속히 대처해 위기를 빠르게 극복할 수 있다는 내용의 연구논문을 발표했다. 그동안 불안감은 인체에 이익보다는 피해를 더 많이 준다고 인식돼왔다. 만성적인 불안감으로 인해 스트레스를 느끼면 다양한 건강상의 악영향을 줄 수 있는 스트레스 호르몬인 코르티솔이 지속적으로 분비되기 때문이다. 또한 불안함이 과도하면 큰 위협이 닥쳤을 때 몸이 ‘얼어붙어’ 제대로 대처할 수 없다고 여겨지기도 했다. 연구팀은 그러나 24명의 참가자들을 대상으로 실험을 진행한 결과 과도한 불안감에도 분명한 이점이 있다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 이들은 참가자들에게 위협적인 행동을 하는 사람과 온화한 행동을 하는 사람의 사진들을 보여주면서 이들의 두뇌 반응을 관찰해 보았다. 그 결과 불안증을 가진 사람과 그렇지 않은 사람들은 위협을 느꼈을 때 신경 신호가 전달되는 경로가 서로 다르다는 사실이 드러났다. 우선 일반적인 참가자들의 경우, 위협을 느끼면 신경 전기 신호가 감각인식 혹은 안면인식을 관장하는 두뇌 영역으로 전달됐다. 그러나 불안 장애를 가진 사람들의 경우 위협을 느끼면 신경 신호가 두뇌의 운동 관련 영역으로 전달된다는 사실을 확인했다고 연구팀은 전했다. 이렇듯 신경 전기신호가 두뇌의 운동신경 회로에 도달하면 체내의 아드레날린 분비가 촉진돼 ‘투쟁-도피’(nervous excitement)반응이 나타나게 된다. ‘투쟁-도피’ 반응이란 위협이나 스트레스를 맞닥뜨렸을 때, 이에 맞설 것인지 혹은 회피할 것인지를 판단해야 하는 긴장 상황 속에서 몸이 생리적 각성 상태에 놓이는 현상을 말한다. 이러한 상태에 있을 때 인간은 가장 효과적으로 위협에 대처할 수 있다. 연구를 이끈 마르와 엘 자인 박사는 “위협에 대한 민감한 반응으로 인해 운동피질(자의적 근육 운동을 통제하는 뇌 영역)이 자극되는 것은 불안증세가 심각한 사람들뿐이었다”고 설명했다. 이번 연구논문은 온라인 저널 이라이프(eLife)에 최근 소개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

우리 몸의 신경기관(신경계)은 우리가 살아있는 동안 유지된다. 하지만 이런 기관에서 자극이나 흥분을 전달하는 최소 단위 신경 세포인 ‘뉴런’은 외상이나 질병, 환경적 손상이라는 외부 요인으로 주요 기능을 상실하고 재생하는 능력마저 제한될 수 있다고 한다. 그런데 독일 뮌헨 헬름홀츠 센터 산하 감각생물학과 기관형성 연구소의 에르난 로페스-시어 박사팀이 제브라피시(zebrafish)를 대상으로 한 실험을 통해 손상된 뇌 신경회로의 재생을 촉진하는데 성공했다고 미국 과학전문 매체 사이언스데일리가 17일(현지시간) 보도했다. 제브라피시는 실험모델로 쥐만큼 많이 쓰이는 열대어를 말한다. 이번 연구의 성공 요인은 세포막에 박혀 있는 효소로 알려진 ‘아데닐산고리화효소’(adenylyl cyclase)에 의해 생산되는 전달 분자인 ‘고리형 아데노신인산’(고리형 AMP, cAMP)에 있다고 연구진은 설명했다. 연구진은 이번 실험을 위해 청색광(블루 라이트)에 의해 발현하는 아데닐산고리화효소라는 특정 효소를 사용했다. 청색광 사용으로 효소가 나오는 세포에서 변환하는 고리형 AMP의 분비량을 정확하게 조절할 수 있었다고 한다. 이들은 어류의 경우 옆줄과 뇌를 이어주는 미주신경의 분자인 ‘체측신경’(lateralis)이 아직 발달돼 있지 않은 제브라피시의 유생(larvae)을 대상으로 이런 복구 시스템을 실험했다. 이번 연구에서 주저자로 참여한 얀 시아오 박사과정 연구원은 “청색광을 빛으로 활성시킬 수 있는 ‘아데닐산고리화효소’를 분비하는 신경세포에 비췄을 때 뉴런의 재생 효과가 극적으로 상승했다”면서 “빛 자극을 준 신경 말단은 복구율이 5%밖에 안된 무자극 대조군보다 많은 30%인 것으로 나타났다”고 설명했다. 즉, 이들 과학자는 청색광을 사용해 고리형AMP라는 것을 극적으로 늘려 신경회로의 재생을 자극할 수 있었던 것이다. 이번 연구의 교신저자이기도 한 로페스-시어 박사는 “광 유전학 기술(Optogenetics)은 혁신을 일으킨 신경 생물학 분야로, 이미 뉴런의 전기적 활동을 수정하는데 사용되고 있다”면서 “그런데 동물 전체의 복잡한 신경회로를 복구하는 방법을 처음 보여준 이번 결과는 빛을 사용해 원격으로 촉진할 수 있다”고 설명했다. 하지만 박사는 이번 결과가 아직 시작에 불과하다고 말한다. 그는 “결과는 초기 단계이다”면서 “이제 우리는 이런 결과가 제프라피시에서 단일 뉴런보다 더 복잡한 신경회로를 가진 고등동물을 대상으로 가능한지 연구할 계획”이라고 밝혔다. 또한 연구진은 앞으로 이 기술을 사용해 당뇨병이나 다른 질병으로 발생할 수 있는 신경 병증을 치료하는 방법으로 쓰일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 자매지인 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호(11월 16일자)에 게재됐다. 사진=독일 뮌헨 헬름홀츠 센터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

어린 시절에 학대를 당했거나 방치된 채 지내 스트레스를 받은 아이들은 성장 이후에도 우울증에 걸리기 쉬운 것으로 알려졌지만, 지금까지 그 이유는 밝혀지지 않았다. 그런데 최근 과학자들이 그 원인이 뇌에 있는 보상회로의 이상에 있을 가능성이 있다는 연구결과를 내놔 관심이 쏠리고 있다. 미국 듀크대와 택사스대(샌안토니오) 건강과학센터 공동 연구진은 11~15세 어린이 106명을 대상으로 최신 자기공명영상(MRI) 장치로 뇌 스캔을 시행했다. 이때 부모가 아이를 얼마나 방치하고 있는지, 아이의 기분 변화 정도 등을 조사했다. 이후 연구진은 아동을 대상으로 2년 뒤 다시 한 번 뇌 스캔을 진행했다. 그 결과, 부모로부터 방치됐던 아이들은 열정과 즐거움 등의 보상 감정을 주는 뇌의 깊은 곳에 있는 ‘배쪽줄무늬체’(ventral striatum)의 기능이 극단적으로 떨어져 있는 것으로 나타났다. 연구진에 따르면, 배쪽줄무늬체는 대뇌 기저부(cerebrum fundus)에서 보상 감정을 처리하고 긍정적인 감정을 만들어내는 데 중요한 역할을 한다. 우울증에 걸리는 사람이 열정과 즐거움이라는 두 감정을 잃고 그 기능이 충분하지 못하는 경향이 있어 그런 사항은 과거의 여러 연구에서도 지적됐다. 이에 대해 연구진은 “이번 연구는 어릴 때의 스트레스가 열정과 즐거움을 경험하는 능력을 손상하는 것을 시사한다”면서 “이런 스트레스는 오랫동안 이어져 쾌활했던 사람조차 어른이 되고 나서 우울증이라는 문제로 나타날 수도 있다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 ‘생물정신의학’(Biological Psychiatry) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

달고 짜고 기름진 음식을 먹고 싶어 하는 욕구를 억제하는 방법을 알아내기 위해 미국의 과학자들이 이런 욕구를 일으키는 특정 뇌 영역을 추적했다. 이번 연구는 과식이나 중독처럼 인간의 습관적인 행동을 막을 방법을 제공할 수 있다고 영국 일간 데일리메일이 11일(현지시간) 보도했다. 미국 다트머스대 연구진은 쥐 실험을 통해 설계한 신경 수용체를 활성화하는 것으로 욕구를 유발하는 뇌 영역의 활동을 억제할 수 있다는 것을 발견했다. 이번 연구결과는 설계된 뇌 수용체가 음식에 관한 신호가 보상으로 연결하는 방법을 바꾸도록 만든 약물과 함께 어떻게 작용하는지를 처음으로 보여줬다. 이에 대해 연구를 이끈 스티븐 창 박사후연구원은 “뇌 회로는 보상을 중재하는 어떤 감각이 있지만 그 신경 회로가 보상 관련 신호의 값을 변환시키는 근원이라는 것은 잘 알려지지 않았었다”고 말했다. 뇌에서의 이 신호는 패스트푸드와 같은 특정 보상을 광고하는 것처럼 작용한다. 이때 뇌는 보상-연상 신호를 생성해 보상으로 페스트푸드 레스토랑 같은 것을 떠올리는 신호와 관계된다. 이는 한 사람이 특정 음식을 갈망하고 심지어 그때 배가 고프지 않더라도 그렇게 만드는 원인이 되는 특정한 것이 왜 나타나는지를 설명한다. 이런 연관성을 연구하기 위해 연구진은 신호 추적을 사용했다. 이 신호 추적 실험에서 보상은 쥐의 행동에 상관없이 주어졌다. 창 연구원은 “우리는 주로 뇌에 있는 ‘배쪽창백’(ventral pallidum)가 보상 과정과 연관성이 있는지 아니면 신호 추적에 관여하는지 주목했다”고 말했다. 신기술인 ‘설계 수용체만 활성화하는 설계 약물’(DREADDs)은 과학자들이 반복적으로 해당 뇌 영역을 비활성화시켜 신호 값을 측정할 수 있도록 했다. 이런 약물(DREADDs)은 뇌에서 흔히 발견되는 수용체를 모방했지만, 바이러스를 사용해 신경세포로 들어갈 수 있도록 설계된 수용체이다. 이런 합성 약물을 주사하자 쥐의 특정 수용체는 활성화했고 신경세포는 작동을 멈췄다. 연구진은 이런 약물을 사용해 뇌에서 보상을 처리하는 영역인 배쪽창백을 반복적·일시적으로 비활성화할 수 있었다. 연구진은 이 약물을 활성화했을 때 쥐가 보상을 요구하는 행동을 멈춘다는 것을 발견했다. “그동안 배쪽창백이 단지 행동의 동기를 표현하는 영역으로 간주했었기에 이번 결과는 놀라운 것”이라고 창 연구원은 말했다. 이어 “임상 시험 적용 측면에서 이번 결과는 중독 등 사례의 보상이 되는 ‘짝’ 신호로부터 값을 제거할 것으로 여겨진다”면서 “배쪽창백은 이런 작업을 위한 새로운 목표”라고 덧붙였다. 사진=다츠머스대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

치킨이나 피자, 햄버거와 같은 정크푸드를 먹고 싶은 욕구와 끝없이 싸우다가 매번 패배한다면, 이제 당신 몸속에 있는 유전자를 탓해야 할 듯하다. 과학자들이 일부 사람의 뇌에는 이런 고지방·고열량 음식을 어쩔 수 없이 원할 수밖에 없는 구조로 이뤄져 있다는 사실을 밝혀냈다고 영국 일간 데일리메일이 6일(현지시간) 보도했다. 이런 연구를 내놓은 영국 임페리얼칼리지런던(ICL) 연구진은 ‘체지방과 비만 관련 단백질’(FTO 유전자)과 ‘도파민D2수용체 유전자’(DRD2 유전자)로 불리는 두 유전 변이를 발견했다. 이런 변이 유전자가 특정 사람들이 건강하지 못한 음식 즉 정크푸드를 먹고 싶어하는 욕구가 더 심하게 생기게 하는 원인이 된다는 것이다. 연구진은 이런 변이 유전자가 뇌의 보상회로를 조절하는 화학물질인 도파민의 수치를 변화시킨다고 추정하고 있다. 이에 대해 연구를 이끈 토니 골드스톤 박사는 “이런 사람은 고열량이나 고지방, 고당분 음식을 보면 보통 사람보다 먹고 싶어하는 욕구가 더 심한 것을 느끼게 된다”고 설명했다. 연구진은 이번 연구를 위해 밤새 금식한 유럽 백인 남성 45명을 대상으로, 고열량이나 저열량 음식이 보이는 사진을 보여주고 얼마나 먹고 싶어하는지 그 정도를 조사했다. 또한 연구진은 이때 참가 남성들을 ‘기능적 자기공명영상’(fMRI)이라는 뇌 스캔 기술로 뇌 활동이 어떻게 다른지 분석했다. 이뿐만 아니라 이들은 각 참가자로부터 채취한 DNA 표본을 검사하기도 했다. 그 결과, 비만이 되기 쉽게 해 ‘비만 유전자’라고도 불리는 FTO 유전자를 가진 남성들은 고열량 음식을 봤을 때 뇌의 ‘안와전두피질’(orbitofrontal cortex) 활동이 더 큰 것으로 나타났다. 이들은 또 설문에서도 저열량 음식보다 기름진 고열량 음식을 더 먹고 싶어하는 것으로 확인됐다. 반면 이들은 열량이 낮은 건강한 음식을 봤을 때는 뇌 활동에서도 같은 수치가 나타나지 않았다고 한다. 또한 골드스톤 박사는 “흥미롭게도, FTO 유전자를 가진 사람들은 고열량 음식을 봤을 때 선조체(striatum)로 불리는 뇌 부위의 활동도 증가했다”면서 “하지만 이런 활동은 이들이 가진 DRD2 유전자에 의존하는 것으로 나타났다”고 밝혔다. 이어 “즉 DRD2 유전자가 뇌에서 도파민 체계의 작용을 변화시키는 것”이라고 덧붙였다. 이에 대해 연구진은 “결과적으로, FTO 유전자를 가진 사람은 뇌에서 도파민 신호가 고열량 음식과 관련한 욕구와 보상을 더 느끼게 유도해 비만이 될 가능성이 크다”고 결론지었다. 골드스톤 박사에 따르면, 이런 변이 유전자를 가진 사람은 특정한 비만 치료에서 다른 결과를 보일 수 있다. 따라서 뇌의 도파민 작용을 변화시키는 특정 약물이나 수술, 뇌세포에 도파민이 작용하게 하는 호르몬을 이용하면 비만 치료에 효과를 볼 수 있다고 박사는 설명했다. 한편 이번 연구성과는 지난 5일 미국 로스앤젤레스에서 열린 ‘비만학회 연례회의’(Obesity Society Annual Meeting)에서 처음 발표됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

어린 시절에 학대를 당했거나 방치된 채 지내 스트레스를 받은 아이들은 성장 이후에도 우울증에 걸리기 쉬운 것으로 알려졌지만, 지금까지 그 이유는 밝혀지지 않았다. 그런데 최근 과학자들이 그 원인이 뇌에 있는 보상회로의 이상에 있을 가능성이 있다는 연구결과를 내놔 관심이 쏠리고 있다. 미국 듀크대와 택사스대(샌안토니오) 건강과학센터 공동 연구진은 11~15세 어린이 106명을 대상으로 최신 자기공명영상(MRI) 장치로 뇌 스캔을 시행했다. 이때 부모가 아이를 얼마나 방치하고 있는지, 아이의 기분 변화 정도 등을 조사했다. 이후 연구진은 아동을 대상으로 2년 뒤 다시 한 번 뇌 스캔을 진행했다. 그 결과, 부모로부터 방치됐던 아이들은 열정과 즐거움 등의 보상 감정을 주는 뇌의 깊은 곳에 있는 ‘배쪽줄무늬체’(ventral striatum)의 기능이 극단적으로 떨어져 있는 것으로 나타났다. 연구진에 따르면, 배쪽줄무늬체는 대뇌 기저부(cerebrum fundus)에서 보상 감정을 처리하고 긍정적인 감정을 만들어내는 데 중요한 역할을 한다. 우울증에 걸리는 사람이 열정과 즐거움이라는 두 감정을 잃고 그 기능이 충분하지 못하는 경향이 있어 그런 사항은 과거의 여러 연구에서도 지적됐다. 이에 대해 연구진은 “이번 연구는 어릴 때의 스트레스가 열정과 즐거움을 경험하는 능력을 손상하는 것을 시사한다”면서 “이런 스트레스는 오랫동안 이어져 쾌활했던 사람조차 어른이 되고 나서 우울증이라는 문제로 나타날 수도 있다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 ‘생물정신의학’(Biological Psychiatry) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수면은 일반적으로 뇌가 완전히 잠들었거나 완전히 깨어있는 것과 관련있다고 인식돼왔다. 하지만 미국 매사추세츠공과대(MIT) 신경과학자들은 뇌의 작은 특정 부분에서 졸리거나 잠이 들도록 유발하는, 일종의 ‘뇌 회로’를 발견했다. 이 회로는 뇌의 시상과 피질에 외부신호가 도달하는 것을 늦추는 데, 이런 메커니즘은 시상그물핵(TRN)이라는 뇌 조직이 일으키는 것으로 밝혀졌다. 시상그물핵은 깊은 잠의 특성인 느리게 진동하는 뇌파를 발생하는 부분이다. 또한 이런 느린 뇌파는 혼수(코마)나 전신마취 상태에도 발생하는 데 이는 각성 상태를 줄이는 것과도 연관성이 있다고 한다. 시상그물핵이 활발히 활동하면 이 느린 뇌파가 활성화돼 뇌 전체를 제어할 수 있다고 연구진은 말했다. 연구진은 시상그물핵이 뇌의 서로 다른 부분에서 느린 뇌파가 발생하도록 해, 각각의 뇌 조직이 가진 낮 동안의 사건을 하나의 새 기억으로 통합시키는 것을 도울 수 있다고 여긴다. 연구를 이끈 로라 루이스 MIT 뇌와 인지과학부 박사후 연구원은 “수면 시, 특정 뇌 영역은 서로 정보를 교환할 필요가 있어 동시에 느린 뇌파를 가질 것”이라고 말했다. 또한 시상그물핵은 잠을 못 잔 사람들이 잠에서 깨기 위해 노력하는 동안 ‘깜빡 잠드는’ 단순한 감각을 경험할 때 뇌에서 일어나는 변화의 원인일 수 있다고 연구진은 말한다. ◆ 부분 제어 지금까지의 수면에 관한 연구는 뇌 전체가 느린 뇌파를 발생할 때 일어나는 수면의 ‘전역 제어’에 초점을 맞췄다. 하지만 최근 여러 연구는 잠을 못 잔 동물이 아직 깨어있는 동안 뇌 일부에서 느린 뇌파를 발생할 수 있음을 보여줘 부분적으로 각성을 제어할 수 있음을 시사했다. 우리는 시상그물핵의 물리적 위치가 수면에 중요한 역할을 하는 곳에 있었기 때문에 그 영역이 졸음이나 각성을 부분 제어하는 것에 관한 조사를 시작하게 됐다고 루이스 연구원은 말했다. 시상그물핵은 껍질처럼 시상을 둘러싸고 있어, 시상으로 입력되는 감각 정보에 관한 ‘게이트키퍼’(문지기) 역할을 할 수 있다. 과학자들은 깨어있는 쥐들에서 시상그물핵을 약하게 자극하면 뇌 피질의 작은 부분에서 느린 뇌파가 발생하는 것을 발견했다. 또한 이를 더 자극하면 뇌 피질 전체에서 느린 뇌파가 나타났다. 루이스 연구원은 “우리는 또한 뇌 피질에서 이런 느린 뇌파를 유도할 때 동물이 졸고 있는 것처럼 행동하기 시작하는 것을 발견했다”고 말했다. 연구진은 시상그물핵의 미세 조정으로 특정 부분에서 느린 뇌파가 늘어나거나 줄어들게 할 수 있을 뿐만 아니라 뇌가 매우 졸릴 때 일부 영역이 덜 각성하는 것을 유도하는 등 뇌를 '부분 통제'할 수 있다고 믿고 있다. 루이스 연구원은 “스스로 깨어 있으려고 노력해도 졸음이 오는 것은 뇌가 수면으로 전환하기 시작할 때 일부 영역에 그런 메커니즘이 일어나기 때문”이라고 말했다. ◆ 자연스러운 수면과 전신 마취 뇌가 각성을 제어하는 방법을 이해하는 것은 연구자들이 자연 수면과 더 비슷한 상태를 만들 수 있도록 하는 새로운 수면제나 마취제를 설계하는 것을 도울 수 있다. 시상그물핵을 자극하는 것은 논렘(non-REM)수면과 같은 ‘깊은 잠’을 유발할 수 있는데, 이전 연구에서도 그 부분을 자극하는 것을 통해 렘(REM)수면을 유발하는 것을 발견했다. 이번 연구에 참여한 에밀리 브라운 MIT 교수는 “시상그물핵은 억제성 신경전달물질인 가바(GABA)를 생성하는 시냅스(뇌세포 사이의 연결 부분)가 풍부하다”면서 “따라서 시상그물핵은 다량의 마취제 역할을 한다고 볼 수 있다”고 말했다. 또한 연구진은 이전 연구에서 수면 상태의 느린 뇌파와 달리 전신마취 상태의 느린 뇌파는 제어되지 않아 이런 마취제가 뇌의 정보 교환을 손상하고 무의식을 생산하는 이유에 관한 메커니즘을 제안하기도 했다. 한편 이번 연구결과는 과학저널 ‘이라이프’(eLIFE) 최신호(10월 13일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아(위), MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

손가락처럼 뇌에도 사람마다 각기 다른 일종의 ‘지문’이 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 예일대 의대 신경과학과 에밀리 핀 박사팀은 뇌 영상만으로 개인을 구별할 수 있을 뿐 아니라 지능 수준도 파악할 수 있다는 사실을 밝혀내고 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 12일자에 발표했다. 그동안 인간의 뇌 신경망 패턴이 독특하다는 사실은 알려져 있었지만 지문처럼 사람마다 차이가 있다는 사실을 밝혀낸 것은 처음이다. 연구팀은 126명의 건강한 성인을 대상으로 기억력과 언어능력 등 인지능력 측정을 하면서 기능성자기공명영상(fMRI)으로 뇌를 찍었다. 연구진은 “동일인이 다른 테스트를 받으면서 촬영된 fMRI에도 일정한 패턴이 나타나는 등 뇌 영상도 지문처럼 사람마다 다르기 때문에 이것만으로도 누구인지 구분할 수 있었다”고 설명했다. 핀 박사는 “뇌 회로에 대한 연구가 좀 더 축적되면 환자에게 맞춤형 치료를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr