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  • 사이코패스-일반인 구분 가능?…美연구진, ‘뇌 구조 차이’ 발견

    사이코패스-일반인 구분 가능?…美연구진, ‘뇌 구조 차이’ 발견

    과학자들이 폭력성을 동반하는 이상심리 소유자인 ‘사이코패스’와 일반인을 구분하는 차이점을 알아냈다고 주장했다. 7일(현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면 미 펜실베이니아대 연구진은 사이코패스가 왜 극도로 불안한 방식으로 생각하고 느끼고 행동하는지를 설명할 수 있는 뇌 구조의 극명한 차이를 발견했다. 연구진은 사이코패스 진단 검사 점수가 높은 성인 남성 39명과 대조군의 뇌를 스캔한 이미지를 비교해 편도체에서 눈에 띄는 손상을 찾아냈다고 ‘유럽 정신의학·임상신경과학 아카이브’(European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience) 최근호에 발표했다. 편도체는 두려움과 분노, 감정 인식을 조절하는 데 도움이 되며, 인간이 사회인으로 기능하는 기반이 된다. 이 연구에서는 특히 사이코패스 성향이 높은 사람들의 경우 운동과 학습을 제어하는 기저핵(basal ganglia), 신체의 감각 중계소인 시상(thalamus), 운동 기능을 조정하는 데 도움이 되는 소뇌(cerebellum)에서 수축한 영역이 발견됐다. 가장 눈에 띄는 변화는 정서 조절과 충동 억제, 사회적 행동을 관장하는 영역인 안와전두피질(OFC)과 섬엽 영역이었다. 연구진은 “거짓말을 하거나 화를 내고 또는 다른 사람을 해치는 것을 막아주는 뇌의 부분이 눈에 띄게 손상된 것”이라면서 사이코패스가 겪는 특성이라고 설명했다. 심지어 공감과 죄책감, 도덕적 추론과 관련한 뇌 영역 간의 연결도 약해졌다고 나타났는데, 이는 사이코패스의 냉담한 행동이 단순한 성격 문제가 아니라 ‘신경 회로 배선’(neural wiring)에 깊이 뿌리박혀 있을 수 있음을 시사한다고 연구진은 지적했다. 속임수나 조작 같은 일부 특성은 삶의 경험으로 형성될 가능성이 있다고 알려져 있다. 그러나 이번 연구에서 나타난 뇌 차이는 사이코패스가 왜 그렇게 행동하는지에 대한 생물학적 근거를 제시한다고 데일리메일은 짚었다. 연구진은 이번 연구가 극단적인 반사회적 행동할 위험이 있는 개인을 식별하고 새로운 치료 방법을 찾는 데 도움이 될 수 있다고 주장하고 있다. 사이코패스는 종종 표정을 통해 감정을 표현하지 못하므로 차갑거나 무관심하거나 불안할 정도로 얄팍하게 보인다. 이들의 충동적인 행동은 연구에서 발견된 신경학적 이상에서 비롯되는데 이는 전 세계 인구의 1% 미만이 사이코패스이지만 교도소에 갇힌 사람들의 20%가 사이코패스 성향을 보이는 이유를 설명한다. 이번 연구에서는 사이코패스 성향의 사람들 대부분이 폭력적인 범죄를 저지르는 것은 아니지만, 60%는 일상적인 대화에서 거짓말을 하고 40~60%는 교통 속도 제한을 무시하며, 10%는 불법 약물을 사용한 것으로 나타났다. 과거 연구에서는 사이코패스가 다른 사람을 관찰해 행동을 모방하고 학습하는 데 도움이 되는 뇌의 일부인 거울 뉴런 체계가 제대로 기능하지 못하는 것으로도 나타났다. 이는 대부분 사람은 누군가가 울거나 고통받는 모습을 보면서 본능적으로 공감을 배우지만 사이코패스는 아무것도 느끼지 못할 수도 있다는 것이다. 심리학자들은 정신병질 점검표(Psychopathy Checklist)라는 사이코패스 진단 도구를 사용해 특성을 평가하고 점수를 매긴다. 그렇다고 해서 사이코패스로 진단받은 많은 사람이 감옥에 가거나 치료 대상이 되는 것은 아니다. 그들 역시 주변 환경에 녹아들 수 있다. 정서적인 감정을 흉내 내고 위험한 충동을 감추고 사회에서 눈에 띄지 않게 살아가는 법을 배운다. 지난 3월에는 사이코패스가 사디즘(가학 성애)과 연관성이 있다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 사디즘은 다른 사람에게 고통이나 괴로움, 또는 굴욕감을 안겨줘 쾌감을 얻는 것인데, 온라인에서 사람들을 트롤링(다른 사람을 화나게 해 관심을 끄는 행위)하고, 비디오 게임 캐릭터를 죽이고, 벌레를 죽이고, 부두 인형에 핀을 꽂는 행위도 사디즘에 해당한다. 당시 네덜란드 마스트리흐트대 연구진은 실험을 통해 사람들이 다른 사람을 놀라게 하거나 벌레에 해를 끼치려는 의지가 생각보다 강하다는 점을 발견하고 사디즘이 알려진 것보다 흔할 수 있다고 경고했다. 이들은 논문에서 “다른 사람에게 고통을 가하는 것에서 오는 불필요한 쾌감, 즉 가학적 쾌감은 대인관계와 사회에 파괴적인 결과를 초래한다”고 지적했다.
  • 사이코패스-일반인 구분 가능?…美연구진, ‘뇌 구조 차이’ 발견 [핵잼 사이언스]

    사이코패스-일반인 구분 가능?…美연구진, ‘뇌 구조 차이’ 발견 [핵잼 사이언스]

    과학자들이 폭력성을 동반하는 이상심리 소유자인 ‘사이코패스’와 일반인을 구분하는 차이점을 알아냈다고 주장했다. 7일(현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면 미 펜실베이니아대 연구진은 사이코패스가 왜 극도로 불안한 방식으로 생각하고 느끼고 행동하는지를 설명할 수 있는 뇌 구조의 극명한 차이를 발견했다. 연구진은 사이코패스 진단 검사 점수가 높은 성인 남성 39명과 대조군의 뇌를 스캔한 이미지를 비교해 편도체에서 눈에 띄는 손상을 찾아냈다고 ‘유럽 정신의학·임상신경과학 아카이브’(European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience) 최근호에 발표했다. 편도체는 두려움과 분노, 감정 인식을 조절하는 데 도움이 되며, 인간이 사회인으로 기능하는 기반이 된다. 이 연구에서는 특히 사이코패스 성향이 높은 사람들의 경우 운동과 학습을 제어하는 기저핵(basal ganglia), 신체의 감각 중계소인 시상(thalamus), 운동 기능을 조정하는 데 도움이 되는 소뇌(cerebellum)에서 수축한 영역이 발견됐다. 가장 눈에 띄는 변화는 정서 조절과 충동 억제, 사회적 행동을 관장하는 영역인 안와전두피질(OFC)과 섬엽 영역이었다. 연구진은 “거짓말을 하거나 화를 내고 또는 다른 사람을 해치는 것을 막아주는 뇌의 부분이 눈에 띄게 손상된 것”이라면서 사이코패스가 겪는 특성이라고 설명했다. 심지어 공감과 죄책감, 도덕적 추론과 관련한 뇌 영역 간의 연결도 약해졌다고 나타났는데, 이는 사이코패스의 냉담한 행동이 단순한 성격 문제가 아니라 ‘신경 회로 배선’(neural wiring)에 깊이 뿌리박혀 있을 수 있음을 시사한다고 연구진은 지적했다. 속임수나 조작 같은 일부 특성은 삶의 경험으로 형성될 가능성이 있다고 알려져 있다. 그러나 이번 연구에서 나타난 뇌 차이는 사이코패스가 왜 그렇게 행동하는지에 대한 생물학적 근거를 제시한다고 데일리메일은 짚었다. 연구진은 이번 연구가 극단적인 반사회적 행동할 위험이 있는 개인을 식별하고 새로운 치료 방법을 찾는 데 도움이 될 수 있다고 주장하고 있다. 사이코패스는 종종 표정을 통해 감정을 표현하지 못하므로 차갑거나 무관심하거나 불안할 정도로 얄팍하게 보인다. 이들의 충동적인 행동은 연구에서 발견된 신경학적 이상에서 비롯되는데 이는 전 세계 인구의 1% 미만이 사이코패스이지만 교도소에 갇힌 사람들의 20%가 사이코패스 성향을 보이는 이유를 설명한다. 이번 연구에서는 사이코패스 성향의 사람들 대부분이 폭력적인 범죄를 저지르는 것은 아니지만, 60%는 일상적인 대화에서 거짓말을 하고 40~60%는 교통 속도 제한을 무시하며, 10%는 불법 약물을 사용한 것으로 나타났다. 과거 연구에서는 사이코패스가 다른 사람을 관찰해 행동을 모방하고 학습하는 데 도움이 되는 뇌의 일부인 거울 뉴런 체계가 제대로 기능하지 못하는 것으로도 나타났다. 이는 대부분 사람은 누군가가 울거나 고통받는 모습을 보면서 본능적으로 공감을 배우지만 사이코패스는 아무것도 느끼지 못할 수도 있다는 것이다. 심리학자들은 정신병질 점검표(Psychopathy Checklist)라는 사이코패스 진단 도구를 사용해 특성을 평가하고 점수를 매긴다. 그렇다고 해서 사이코패스로 진단받은 많은 사람이 감옥에 가거나 치료 대상이 되는 것은 아니다. 그들 역시 주변 환경에 녹아들 수 있다. 정서적인 감정을 흉내 내고 위험한 충동을 감추고 사회에서 눈에 띄지 않게 살아가는 법을 배운다. 지난 3월에는 사이코패스가 사디즘(가학 성애)과 연관성이 있다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 사디즘은 다른 사람에게 고통이나 괴로움, 또는 굴욕감을 안겨줘 쾌감을 얻는 것인데, 온라인에서 사람들을 트롤링(다른 사람을 화나게 해 관심을 끄는 행위)하고, 비디오 게임 캐릭터를 죽이고, 벌레를 죽이고, 부두 인형에 핀을 꽂는 행위도 사디즘에 해당한다. 당시 네덜란드 마스트리흐트대 연구진은 실험을 통해 사람들이 다른 사람을 놀라게 하거나 벌레에 해를 끼치려는 의지가 생각보다 강하다는 점을 발견하고 사디즘이 알려진 것보다 흔할 수 있다고 경고했다. 이들은 논문에서 “다른 사람에게 고통을 가하는 것에서 오는 불필요한 쾌감, 즉 가학적 쾌감은 대인관계와 사회에 파괴적인 결과를 초래한다”고 지적했다.
  • 식욕 주체할 수 없다면…“식사 전 ‘이 행동’만으로 포만감↑”

    식욕 주체할 수 없다면…“식사 전 ‘이 행동’만으로 포만감↑”

    식사에 앞서 음식의 냄새를 맡는 행동으로 포만감을 유발할 수 있다는 해외 연구 결과가 나왔다. 11일(현지시각) 독일 쾰른대 소속 소피 스테쿨로럼 교수팀은 국제 학술지 네이처(Nature)에 연구 논문을 싣고 이같이 밝혔다. 연구진은 우리 몸이 음식에 관한 정보를 통합하는 방식과 음식을 섭취하는 행동 사이의 연관성을 분석했다. 특히 음식의 냄새가 음식 섭취에 미치는 영향을 살피는 게 이번 연구의 핵심이었다. 연구진은 태어난 지 8~16주가 지난 수컷 생쥐를 대상으로 실험을 벌였다. 우선 음식 냄새에 노출된 환경과 그렇지 않은 환경을 조성하기 위해 쥐를 두 집단으로 편성하고, 이 중 한 집단에는 코에 황산아연을 주입해 후각을 잃도록 유도했다. 이어 쥐들에게 음식 냄새를 맡도록 한 뒤 뇌의 활성 상태 변화를 분석했다. 분석 결과 식전에 음식 냄새를 맡은 쥐는 뇌의 중격에 있는 글루타메이트성 뉴런이 강하게 활성화됐다. 이는 곧 음식 섭취량의 감소로 이어졌다. 이 과정의 원리를 파악하기 위해 연구진이 실험쥐를 대상으로 후각 기관에서 글루타메이트성 뉴런으로 이어지는 신경 회로를 자극했더니, 이들 쥐의 음식 섭취량은 약 24% 감소했다. 식사에 앞서 음식 냄새를 맡는 행동으로 섭취량을 줄일 수 있다고 볼 수 있는 이유다. 한편 후각을 잃은 쥐에게서는 글루타메이트성 뉴런이 특별히 반응하지 않아 음식 섭취량에도 변함이 없었다. 연구진은 실험 결과를 바탕으로 음식 냄새를 맡아 식사 전에 포만감을 유도하고 섭취량도 조절할 수 있다는 결론을 내렸다. 또한 이런 원리가 폭식 가능성을 최소화하고 혈당 수치 증가 등의 위험 요소에 대응하는 이점을 주는 것으로 추측했다. 다만 비만한 이들은 이러한 효과를 크게 기대하기 어려운 것으로 드러났다. 연구진은 설계 과정에서 쥐들을 일반 사료 식이군과 고지방 사료 식이군으로 나눠 따로 급식한 뒤 실험을 벌였다. 일반 사료 식이군은 글루타메이트성 뉴런이 활성화돼 음식 섭취량 감소 효과가 도드라졌으나, 고지방 사료 식이군은 후각 예민도가 감소해 이 같은 현상이 일어나지 않았다. 비만한 쥐들은 후각 자극에 따른 음식 섭취량 감소 효과를 누리지 못한 것이다. 연구진은 이번 연구 결과가 인간의 음식 섭취 행동에서 감각 조절이 중요하다고 지적한 기존 연구들과 맥을 같이 하는 것이라고 설명했다. 연구진은 “위장관으로 빠르게 음식을 보내면 식욕을 억제하기 어렵지만, 오래 씹는 등 감각 신호를 재활성화하는 것만으로 포만감을 증진할 수 있다”고 강조했다. 연구를 이끈 스테쿨로럼 교수는 이번 연구에 대해 “후각이 일상 속 식습관에 미치는 영향을 밝혀냈다는 점에서 의의가 있다”고 평했다. 그러면서 “식욕을 조절하고 비만을 예방하기 위해 후각의 역할을 고려해야 한다”고 진단했다.
  • [데스크 시각] 빈말이 아닌 ‘중국의 굴기’

    [데스크 시각] 빈말이 아닌 ‘중국의 굴기’

    우리는 흔히 중국산이라고 하면 먼저 ‘짝퉁’을 떠올린다. 짝퉁 명품가방, 짝퉁 화장품 등 한국인 뇌의 논리회로는 중국산과 짝퉁을 아예 ‘동의어’로 치부하는 경향이 있다. 2010년대 들어 중국의 정보기술(IT) 기업 샤오미가 전 세계를 휩쓸어도 기껏 높여 준 별명이 ‘대륙의 실수’였다. ‘저렴이’로 통하는 중국 제품의 품질이 의외로 좋을 때 쓰는 감탄사다. 여기엔 ‘가성비(가격 대비 성능) 외에는 봐줄 것이 없다’는 멸시가 녹아 있다. 반대로 미국산과 일본산 제품은 찬양 일색이다. 중국산은 절대로 쫓아가지 못할 고성능을 갖췄다고 침이 마르게 칭찬한다. 그런데 최근 우리가 전혀 예상치 못한 영역에서 큰 반전이 일어났다. 지난 7일 파키스탄 전투기는 숙적 인도 전투기와 카슈미르 상공에서 맞붙었다. 파키스탄은 중국산 ‘젠(J)-10C’를, 인도는 프랑스산 ‘라팔’ 전투기를 동원했다. 인도는 마침 지난해 공개된 애국주의 항공액션 영화 ‘파이터’로 파키스탄의 코를 납작하게 눌러 준 상황이었다. 영화에선 인도 공군이 파키스탄이 주도한 테러를 응징하기 위해 국경을 넘는 강수 끝에 파키스탄 전투기를 궤멸시키는 장면이 나온다. 그런데 실전은 영화와 정반대였다. 이스하크 다르 파키스탄 외교장관은 지난 8일 의회에 출석해 “J-10C 전투기가 하루 전 라팔 전투기 3대를 격추했다”고 보고했다. 해당 전투기는 중국산 ‘PL-15E’ 중장거리 공대공 미사일을 사용한 것으로 알려졌다. 중국산 전투기의 첫 실전 경험으로, 전 세계 방산업계가 발칵 뒤집힐 만한 대사건이었다. 프랑스 고위 정보 당국자도 미국 CNN에 자국 라팔 전투기가 사상 처음으로 피격돼 추락한 사실을 인정했다. 이번 사건으로 ‘중국의 굴기’가 빈말이 아니었음을 전 세계가 알게 됐다. 2023년 5월 중국에서는 ‘장공의 왕’(長空之王)이라는 영화가 크게 흥행했다. 서방의 견제 속에 중국 과학자와 기술자들이 스텔스기를 개발하는 과정과 시험 비행 파일럿의 애환을 담았다. 하지만 중국만의 잔치였고, 해외에선 ‘국뽕 홍보영화’라는 차가운 반응만 나왔다. 그런데 2년 만에 상황이 극적으로 반전됐다. 세계에서 유일하게 파키스탄만 도입한 J-10C를 다른 나라들도 눈여겨보고 있다는 보도가 나왔다. 특히 지난해부터 J-10C 도입을 저울질하고 있는 이집트는 실전 성능을 확인한 만큼 곧바로 실무협상에 착수할 것으로 보인다. 미국과 가까운 이집트가 중국산 전투기를 도입할 경우 그 파장은 상상 이상이 될 수 있다. J-10C는 1대당 가격이 900억원 수준으로, 최신 사양을 갖춘 라팔 가격의 3분의1에 불과하다. 가격만 놓고 봐도 유럽 전투기는 게임이 되지 않는 상황이다. 성능까지 확인됐으니 중국이 세계 전투기 시장을 장악하는 건 시간문제라고 봐야 한다. 상징적인 사건은 여기서 그치지 않는다. 지난달 BYD의 스포츠유틸리티차(SUV) ‘아토3’가 테슬라 모델Y를 제치고 한국 수입 전기차 시장 1위를 차지했다. ‘중국산’이라는 타이틀로는 한국 입성조차 어려울 것이라는 예측과 달리 첫 달에 543대를 팔아 1위를 한 것이다. 유럽에서도 가성비를 알아본 소비자들의 주문이 이어지고 있다고 한다. 자동차, 방산, 화학, 조선, 반도체 등 거의 모든 제조 분야에서 중국과 경쟁하고 있는 우리 입장에선 좋은 소식이 아니다. 심지어 중국은 첨단 반도체 수입이 중단된 상황에서도 곰처럼 버티며 기술 굴기를 뽐내고 있다. 로봇 분야는 이미 ‘중국판’이라고 해도 과언이 아닐 정도다. 이젠 중국에 대한 오염된 시각을 버리자. 중국을 찬양하라는 것이 아니라, 중국을 객관적 시각으로 보고 깊이 연구해야 할 시기가 왔다는 뜻이다. 국민 정서부터 한동안 중국과 거리를 둔 탓에 쉽지 않은 일이다. ‘짝퉁’이라고 무턱대고 멸시하기 전에 그들이 어떤 기술과 시장을 노리고 있는지 세밀하게 파악해야 할 때가 됐다. 그것이 한국이 살길이다. 정현용 국제부장
  • 정력 넘치는 노년 보내려면 ‘이것’이 핵심

    정력 넘치는 노년 보내려면 ‘이것’이 핵심

    나이가 들면 몸과 마음이 노화라는 문제를 겪는다. 신체적으로는 근육이 감소하고 약해지면서 잘못 넘어지기라도 하면 쉽게 뼈가 부러져 고생하게 된다. 이 때문에 나이가 들수록 꾸준한 운동이 권장된다. 그런데, 나이가 들면서 근육량이 줄어드는 것이 ‘뇌’ 때문이라는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 경북대 생명공학부와 한국뇌연구원 공동 연구팀은 노화에 따른 근육량 감소의 근본 원인은 흑질-선조체 도파민 신경계 기능 저하 때문이라는 사실을 규명했다고 13일 밝혔다. 이 연구 결과는 생화학·분자생물학 분야 국제 학술지 ‘신호전달 및 표적 치료’ 5월호에 실렸다. 중뇌의 흑질에서 선조체로 도파민이 전달되는 신경 회로로 근육 움직임을 조절해 운동 조절에 중요한 역할을 하는 흑질-선조체 도파민 신경계가 노화에 매우 민감하고 운동능력과 밀접하게 연관돼 있다는 사실은 잘 알려졌지만, 노화로 인한 운동기능 저하와 직접적 관계가 있는지는 확실히 밝혀지지 않고 있다. 이에 연구팀은 노화에 취약한 흑질-선조체 도파민 신경계의 항노화 유도에 주목했다. 연구팀은 나이 든 생쥐의 흑질 내 항노화 인자 중 하나인 시트루인3(SIRT3) 발현이 노화에 따라 감소한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 바이러스를 이용해 유전자를 전달해 도파민 신경세포 내에서 시트루인3의 발현을 높이면, 세포 소기관으로 세포 공장이라고 불리는 미토콘드리아 기능이 활성화되고 노화 표지 단백질의 발현이 줄어드는 것을 관찰했다. 이렇게 시트루인3 발현을 높인 노화 생쥐는 그렇지 않은 생쥐와 비교해서 운동기능 저하 속도가 완화됐고 골격근량 유지되는 것이 확인됐다. 또, 골격근 조직 분석을 했을 때 항노화 처리된 생쥐는 신경과 근육이 연결되는 부위인 신경근접합부가 보호되는 것도 발견됐다. 연구를 이끈 김상룡 경북대 생명공학부 교수는 “이번 연구는 나이가 들면서 누구에게나 나타나는 운동력 저하와 근감소증이 노화에 따른 뇌-운동신경계 기능 저하가 또 하나의 원인일 수 있다는 것을 보여준다”라며 “뇌 운동 관련 신경계에 항노화를 유도하면 골격근량과 운동능력이 보존될 수 있을 것으로 기대되는 만큼 신경계 보호 기반 맞춤형 항노화 치료제 개발에도 도움을 줄 것”이라고 말했다.
  • 숏폼에 실소하며 잠드는 밤… 학생도 직장인도 뇌가 썩어 간다 [유튜브 창립 20주년 특별기획]

    숏폼에 실소하며 잠드는 밤… 학생도 직장인도 뇌가 썩어 간다 [유튜브 창립 20주년 특별기획]

    짧은 영상에 인위적 도파민 분비내성 생겨 더 자극적 영상 찾게 돼‘스마트폰 중독’ 부모, 자녀도 영향영상 많이 볼수록 성적은 낮아져 “할 일도 없는데 유튜브나 볼까.” 학업과 업무에 시달린 뒤 밤이나 힘든 일주일을 끝내고 주말을 맞은 이들은 무의식적으로 스마트폰을 들고 유튜브를 비롯한 짧은 동영상이나 소셜미디어(SNS)에 빠져든다. 너무 지쳐서 아무것도 하기 싫고 만사가 귀찮다 보니 그저 누워서 시간 가는 줄 모르고 스마트폰을 보다가 잠드는 일상이 익숙해지는 것이다. 이런 사람들이 워낙 많아지다 보니 ‘옥스퍼드 영어 사전’을 출간하는 옥스퍼드 랭귀지는 지난해 12월 ‘올해의 단어’로 ‘뇌 썩음’(Brain rot)을 선정하기도 했다. 사실 뇌 썩음이라는 단어는 1854년 미국의 자연주의 철학자 헨리 데이비드 소로가 대표작 ‘월든’에서 처음 언급했다. 복잡한 사고를 하기 싫어하는 당시 사회 분위기를 지적하면서 정신적, 지적 노력이 전반적으로 쇠퇴하는 과정을 비판하기 위해 사용한 것이다. 최근에는 SNS나 유튜브를 통해 온라인 콘텐츠를 과도하게 소비하면서 정신적, 지적 상태가 점점 낮아지고 악화하는 것을 나타내는 단어로 쓰인다. 전문가들은 중독과 뇌 썩음 현상은 도파민이라는 호르몬과 밀접한 관계가 있다고 본다. ‘도파민 밸런스’라는 책을 출간한 강남세브란스병원 내분비내과 안철우 교수는 “노력 없이 얻는 쾌감은 중독 현상으로 이어지기 때문에 무서운 것”이라며 “모든 중독 증상은 더 많은 양, 더 강한 자극을 필요로 하면서 일상이 서서히 무너지게 된다”고 지적했다. 도파민 분비를 유발하는 행동이나 물질, 자극에 중독되는 ‘도파민 중독’은 도파민이 지나치게 자주 분비되면 우리의 뇌가 어떻게 해야 더 많은 쾌감을 얻을 수 있는지 학습하며 나타나는 현상이다. 짧은 동영상은 즉각적인 쾌감을 제공해 뇌의 보상 회로를 자극한다. 시간이 지날수록 내성이 생겨 비슷한 쾌감을 느끼기 위해서는 더 많은 자극이 필요해지고 도파민 분비 주기가 지나치게 빨라지면서 동영상 중독 현상이 나타나게 된다. 오랜 시간 노력을 통해 어떤 목표에 도달했을 때 분비되는 도파민보다 노력 없이 짧은 시간에 더 많은 도파민이 분비돼 자극하기 때문에 쉽게 빠져드는 것이다. 동영상 중독은 뇌 기능과 구조에 직접 영향을 미치기도 한다. 2021년 미국 컬럼비아대 의대 연구팀은 동영상을 정기적으로 장시간 시청할수록 뇌에 강한 자극을 줘 추리능력과 기억력이 감퇴한다는 연구 결과를 내놨다. 앨라배마대 연구팀은 약 1000명을 대상으로 실험한 결과 동영상을 자주 보는 사람은 정보를 처리하고 다양한 활동을 조정하는 데 중요한 역할을 하는 뇌의 회백질량이 줄어들어 인지 기능이 떨어지고 치매 위험성이 높아진다고 밝혔다. 존스홉킨스대 의대 연구진 역시 동영상 시청 시간이 한 시간 늘어날 때마다 평균 0.5%의 회백질이 손상된다는 사실을 규명했다. 유튜브 중독 증상은 학생들의 성적 하락에도 직접적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 최윤정 이화여대 커뮤니케이션·미디어학부 교수는 2022년 ‘사회과학논총’(제38권 제2호)에 아동 청소년의 유튜브 시청이 학업 성적에 미치는 영향을 분석한 논문을 발표했다. 초등학교 5, 6학년 부모와 자녀 300쌍을 대상으로 설문 조사한 결과 어릴 적부터 유튜브를 시청하는 것은 성적에 부정적인 영향을 미치며, 가정에서 부모가 유튜브나 동영상 시청을 많이 할수록 자녀의 성적이 낮아지는 현상을 발견했다. 최 교수는 “자기주도학습 습관이 완성되지 않은 초기 청소년들의 경우 유튜브 시청 시간과 프로그램에 대해 제한을 두면 유튜브의 부정적 영향을 감소시킬 수 있다”면서 “부모가 함께 실천해야 하는 부분”이라고 지적했다. 부모가 스마트폰에 빠져 있으면서 자녀들에게 스마트폰 사용과 유튜브 시청을 막는 것은 소용없다는 말이다. 유튜브에 빠져들면 뇌뿐만 아니라 신체 건강에도 심각한 영향을 미칠 수 있다. 코로나19 팬데믹 이후 혼자 식사하는 ‘혼밥’ 인구가 급격히 늘었다. 문제는 식사하면서 동영상을 시청하는 습관이 건강에 좋지 않다는 점이다. 2019년 브라질 상파울루대 연구팀은 유튜브를 보면서 식사하면 초가공식품이나 패스트푸드를 선택할 가능성이 커진다는 연구 결과를 내놨다. 패스트푸드나 초가공식품이 동영상을 보면서 먹기 편하기 때문이다. 그런가 하면 2020년 영국 서식스대 의대 연구진은 식사 중 동영상 시청은 주의력을 떨어뜨려 배가 부르다는 신호를 인지하지 못하게 만들고 맛을 느끼는 것도 방해하는 등 식사량과 식사 시간에 영향을 준다고 밝혔다. 동영상을 보면서 식사하면 무엇을 얼마나 먹었는지 기억하지 못해 추가로 간식을 섭취하는 경우가 많다고도 한다. 2023년 네덜란드 레이던대 연구팀은 실험 참가자들에게 음식을 먹으면서 숫자를 외우도록 하는 실험을 했는데 숫자를 외우려고 노력한 사람들은 음식 맛에 대한 만족도가 떨어진다는 사실도 확인했다. 전문가들은 “유튜브나 SNS, 숏폼에 빠지는 것은 담배나 술, 마약에 빠지는 원리와 크게 다르지 않다”며 “유튜브의 폐해에서 벗어나기 위해서는 뻔한 얘기 같지만 시청 시간에 제한을 두거나 스마트 기기를 의도적으로 사용하지 않는 등 자기 통제력을 높이고, 운동 등 다른 취미 활동을 하는 것이 도움이 된다”고 말했다.
  • 알츠하이머로 인한 기억상실 뇌 속에서 반짝이는 ‘이것’ 때문

    알츠하이머로 인한 기억상실 뇌 속에서 반짝이는 ‘이것’ 때문

    나이가 들면서 신체 기능 저하와 함께 인지기능 저하는 어쩌면 당연한 순서인지 모른다. 그렇지만, 노년을 위협하는 알츠하이머 치매가 발병하면 기억의 상실 속도는 급속도로 빨라진다. 특히 가까운 시점의 기억부터 사라지는 알츠하이머 치매의 기억력 저하의 원인이 무엇인지 국내 연구진이 밝혀내 눈길을 끈다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단은 뇌 속 별세포가 발현하는 시트루인2(SIRT2)라는 단백질이 기억력 손상을 일으키는 신경전달물질의 생성을 조절한다는 사실을 발견하고, 이를 억제하면 단기 기억력 회복이 가능하다는 사실을 입증했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘분자 신경퇴화’에 실렸다. 별세포는 별 모양의 비신경세포로 전체 뇌세포의 절반 이상을 차지하고 있다. 신경세포 간 신호전달을 조율하고 뇌 기능을 안정적으로 유지하는 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 알츠하이머나 뇌 염증 관련 질병 환경에서는 별세포 수와 크기가 증가해 ‘반응성 별세포’로 변하는데, 질병 초기부터 염증 반응을 유도하고 신경 퇴행의 시작과 진행에 깊게 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 유해 암모니아를 해독해 요소를 만드는 ‘요소회로’가 간뿐만 아니라 뇌 속 별세포에도 존재함을 밝히고, 그 대사 경로를 규명했다. 반응성 별세포에서 요소회로가 활성화되면 중간 대사물질인 푸트레신을 생성하고, 푸트레신은 ‘모노아민 산화효소-B’(MAO-B)를 거쳐 억제성 신경전달물질인 가바와 활성산소인 과산화수소를 과도하게 생성한다. 이렇게 과생성된 가바는 뇌의 신호전달을 억제해 기억력 감퇴를 유발하며, 과산화수소는 신경세포를 손상해 알츠하이머 증상을 악화시킨다. 이번에 연구팀은 가바 생성을 조절할 수 있는 핵심 열쇠로 SIRT2에 주목했다. 연구팀은 SIRT2가 가바 생성과 뇌 기능에 미치는 영향을 분석하기 위해 별세포에서 SIRT2를 유전자 수준에서 억제하거나, 약물을 처리해 활성을 억제하는 실험을 했다. 별세포의 SIRT2를 억제한 결과, 별세포 내 가바 생성이 절반 가까이 감소했으며, 신경세포에 대한 억제 작용도 약 30~40% 줄었다. 또, SIRT2 억제가 실제 기억력 회복으로 이어지는지 확인하기 위해, 생쥐가 새로운 경로를 기억하고 탐색하는 능력을 평가하는 미로 실험도 진행했는데, 손상된 단기 기억이 정상 수준 가까이 회복되는 효과를 보였다. 연구를 이끈 이창준 IBS 단장은 “이번 연구는 별세포의 대사 경로를 조절해 알츠하이머 치매의 기억력 저하를 완화할 가능성을 제시했다”며 “SIRT2는 가바 생성을 선택적으로 조절하는 핵심 표적으로, 정밀한 치매 치료제 개발을 위한 유효 표적이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
  • 뇌처럼 스스로 생각하기… 인간 닮은 컴퓨터 나올까

    뇌처럼 스스로 생각하기… 인간 닮은 컴퓨터 나올까

    표준국어대사전에서 ‘지도’는 ‘지구 표면의 상태를 일정한 비율로 줄여, 이를 약속된 기호로 평면에 나타낸 그림’이라고 풀이돼 있다. 인류 역사를 살펴보면 지도는 사전에서 설명하는 그저 위치를 설명하는 길잡이 이상의 의미를 갖는다. 그리스 천문학자이자 지리학자 프톨레마이오스가 최초로 만든 세계지도는 지구에 대한 인류의 생각을 바꿨고, 천문학자 튀코 브라헤의 별 지도는 우주에 대한 관점을 변화시켰다. 갈레노스, 레오나르도 다빈치, 베살리우스가 만든 인체 지도는 현대 의학을 발전시키는 계기가 됐다. 뇌 과학자들이 뇌 지도를 제작하려는 이유는 인간이 누구인지, 인간과 동물 간 차이는 무엇인지를 더 잘 이해하기 위해서다. ●사람과 닮은 생쥐 뇌 지도 제작 성공 ‘마이크론스’(MICrONS·Machine Intelligence from Cortical Networks) 프로젝트 연구진은 생쥐의 뇌세포 구조와 연결에 대한 상세한 지도를 제작해 공개했다. 사람의 뇌 지도 작성에 앞서 인간과 비슷한 쥐의 뇌에 대한 정밀 지도를 만들어 본 것이다. 이 연구에는 미국 프린스턴대 프린스턴 신경과학 연구소를 중심으로 베일러 의과대, 존스 홉킨스대, 앨런 뇌과학 연구소, 라이스대, 매사추세츠공과대(MIT), 카네기멜런대, 과학재단(NSF) 인공·자연 지능 연구소, 스탠퍼드대, 코넬대, 그리스 헬라스 연구 기술재단 분자생물학 및 생명공학 연구소, 독일 튀빙겐대, 괴팅겐대 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’와 ‘네이처 메소드’ 4월 10일자에 8편의 논문으로 실렸다. ●뇌 알고리즘 규명 통해 컴퓨터에 적용 앞서 2023년 12월에는 미국 ‘뇌 이니셔티브 세포 센서스 네트워크’(BICCN) 연구팀이 생쥐 뇌를 구성하는 전체 세포의 유형을 분류하고 특성을 밝힌 가장 포괄적인 뇌세포 상세 지도를 완성해 ‘네이처’에 9편의 논문으로 발표한 바 있다. BICCN은 인간과 쥐, 비인간 영장류 뇌를 구성하는 다양한 유형의 세포를 분석하고 포괄적인 뇌세포 지도를 제작하기 위한 연구 프로젝트다. 반면 마이크론스는 역공학(리버스 엔지니어링) 기법으로 뇌의 알고리즘을 규명한 뒤 컴퓨터에 적용해 인간처럼 생각하는 컴퓨터 개발을 목표로 하는 좀더 실용적인 연구 프로젝트다. 뇌는 신경세포(뉴런)를 포함해 복잡한 세포망으로 구성돼 있다. 뉴런은 자극을 받으면 활성화되고 시냅스를 통해 서로 연결된다. 기억, 판단, 사고 등 인지 기능은 뉴런의 활성화와 세포 간 연결성에 따라 달라지는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 포유류의 뇌 회로에 대해 더 자세히 알아보기 위해 생쥐의 시각에 관여하는 피질에서 1㎣를 떼 인공지능으로 정밀 분석한 뒤 뇌 지도로 만들었다. 그다음 연구팀은 뉴런이 활성화되면 형광 단백질을 방출하도록 유전자 변형한 생쥐를 트레드밀 위를 달리게 하면서 시각 피질의 7만 5000개 뉴런 활동을 기록했다. 이 활동 데이터를 생쥐 시각 피질 1㎣에 대한 뇌지도와 매칭시킨 결과 20만 개 이상의 뇌신경 세포와 약 8만 4000개의 뉴런, 5억 2400만 개의 시냅스가 연결된다는 사실을 확인했다. 또 이들을 연결하는 신경세포 망은 약 5.4㎞에 이른다는 것도 발견했다. ●뉴런과 시냅스 작동원리를 알아내다 마릴라 페트코바 하버드대 분자·세포 생물학과 박사는 “생쥐의 시각 피질은 인간을 포함한 다른 포유류와 유사성을 공유하기 때문에 이번 연구로 뇌의 특정 부위에서 뉴런과 시냅스가 어떻게 작동하는지를 알 수 있게 됐다”고 평가했다.
  • 뇌는 상상과 현실을 구분 못하기에, 바라는 것을 상상하면 이뤄질 수도[유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    뇌는 상상과 현실을 구분 못하기에, 바라는 것을 상상하면 이뤄질 수도[유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    2013년 개봉한 영화 ‘월터의 상상은 현실이 된다’를 좋아하는 분이 많습니다. 여행이라곤 한 번도 해 본 적 없는 잡지사 직원 월터 미티는 반복되는 일상에서 ‘상상’을 통해 특별한 순간을 꿈꾸는 사람입니다. 그러다 라이프지 마지막 호 표지 사진을 찾기 위해 그린란드, 아이슬란드 등을 오가며 자신의 상상을 뛰어넘는 모험을 하는 내용입니다. 표준국어대사전에 ‘상상력’은 ‘실제로 경험하지 않은 현상이나 사물에 대해 마음속으로 그려 보는 힘’이라고 설명돼 있습니다. 월터처럼 완전히 새로운 생각을 해내는 것은 물론 과거 경험을 재구성해 실제로 존재하지 않는 것을 떠올리는 것도 포함됩니다. 상상력은 뇌의 여러 부위가 협력해 만드는 복잡한 인지 과정입니다. 여기서 궁금한 점 하나가 생깁니다. 뇌는 현실과 상상을 어떻게 구별해 낼 수 있을까요. 12일 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 정신·행동과학과, 의대 신경외과, 심리학과, 생체공학과, 보스턴대 의·생명공학과, 정신·뇌과학과, 스탠퍼드대 의대 신경외과, 펜실베이니아 대학병원 신경외과, 로스앤젤레스 보훈병원, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경학과 공동 연구팀은 실제 환경을 통한 물리적 이동과 상상 속 이동이 뇌에서 같은 신경 회로를 사용한다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 인간 행동’ 3월 11일 자에 실렸습니다. 뇌가 공간 기억을 형성하고 회상하는 능력은 새로운 공간으로 이동하고 그곳을 탐색하거나 미래의 일을 상상하는 데 중요합니다. 생쥐를 이용한 연구에서 뇌의 한 영역인 해마에 나타나는 특정 뇌파인 세타 진동이 공간을 탐색하고 이동 경로를 기억하거나 상상하는 데 도움이 된다는 것이 밝혀졌습니다. 그렇지만 인간에게도 유사한 메커니즘이 존재하는지, 실제 환경에서 활성화되는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 이에 연구팀은 뇌전증을 앓고 있는 24~40세 남녀 5명의 뇌 활동을 측정했습니다. 실험에 참여한 이들은 뇌전증 치료와 검사를 위해 내측 측두엽에 전극을 삽입하고 있었습니다. 연구팀은 일반 도로를 걸을 때와 러닝머신 위를 걸으며 일반 도로 상황을 상상할 때의 세타 진동을 비교했습니다. 그 결과 실제 탐색과 상상 속 탐색 시 유사한 뇌파 패턴이 나타난다는 것을 확인했습니다. 연구를 이끈 난티아 수타나 UCLA 교수는 “이번 연구는 현실 탐색과 상상이 공통된 신경 틀을 공유한다는 사실을 보여 주며 실제 환경에서 사람의 기억이 어떻게 형성되는지 이해하는 데 도움을 준다”고 설명했습니다. 이번 연구를 보면 뇌는 생각하는 것을 실현할 수 있는 원동력을 만들며 원하는 바를 상상하면 이뤄진다는 자기계발서의 이야기가 허황한 것만은 아니라는 생각이 듭니다. 알베르트 아인슈타인이 “상상력이 지식보다 위대하다”고 말한 이유도 어렴풋이 이해될 것 같습니다.
  • 드라마 ‘폭싹 속았수다’ 보며 눈물 흘리는 이유, 뇌과학으로 봤더니…

    드라마 ‘폭싹 속았수다’ 보며 눈물 흘리는 이유, 뇌과학으로 봤더니…

    최근 넷플릭스에서 공개한 드라마 ‘폭싹 속았수다’를 보고 “부모님 생각이 나서 펑펑 울었다”든지 “담담하지만 가슴을 울리는 대사에 무너졌다”는 반응들이 쏟아지고 있다. ‘나의 아저씨’나 ‘나의 해방일지’ 같은 드라마를 보면서 주인공에 감정을 이입해 함께 아파하며 슬퍼하는 경우가 적지 않다. 단순히 감정이 풍부해서라거나, 갱년기라서 그런 것은 아니다. 뇌가 타인의 감정을 반영하는 공감 회로를 갖고 있기 때문이다. 그동안 이런 정서적 공감이 뇌에서 어떻게 이뤄지는지 명확히 밝혀지지 않았다. 그런데, 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단은 타인의 고통을 인식하고 정서적으로 공유하는 뇌의 핵심 신경회로를 찾았다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 전측대상회피질(ACC)는 고차원 감정 처리, 의사결정, 사회적 행동과 공감 등 다양한 기능과 관련된 뇌 영역이다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험과 고해상도 미세 내시경 칼슘 이미징 기술을 활용해 ACC 신경세포 활동을 실시간으로 측정, 분석했다. 미세 내시경 칼슘 이미징은 칼슘 지표 단백질을 이용해 살아있는 동물의 깊은 뇌 영역에서 신경세포 활동을 실시간으로 관찰할 수 있는 기술이다. 연구팀은 투명한 아크릴 상자에 생쥐 두 마리를 넣은 뒤 한 마리에게는 전기 자극을 가해 공포 반응을 유도하고, 다른 한 마리는 신체적 자극 없이 상대의 고통을 관찰하도록 한 뒤 뇌의 활동을 살펴봤다. 그 결과, 관찰자 생쥐는 직접 자극 없이 다른 개체의 고통을 목격하는 것만으로도 공포로 인해 움직임이 줄어드는 ‘공감적 동결 행동’을 보이는 것이 확인됐다. 이를 통해 타인의 고통을 목격할 때 활성화되는 특정 신경세포 집단을 확인하고, 이것들이 정서적 공감 처리에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 또 기존 연구와 달리 고통에 대한 경험이 전혀 없는 생쥐를 관찰자로 정했는데, 이를 통해 경험의 영향을 배제한 ‘순수한 감정 전염’ 현상을 확인했다. 연구팀은 ACC에서 중뇌수도관주위회색질(PAG)로 연결되는 신경회로 활성을 억제하면 공감적 동결 행동과 정서적 회피 행동이 눈에 띄게 감소하는 것도 발견했다. 이를 통해 ACC-PAG 신경 회로가 타인의 고통을 인식하고 공감적 행동을 끌어내는 데 필수적이라는 것을 밝혀냈다. 연구를 이끈 금세훈 연구위원은 “이번 연구는 타인의 고통을 공감하는 과정이 단순 학습이 아닌 뇌에서 특정 신경 회로를 통해 정서적으로 처리된다는 것을 보여준 첫 연구”라며 “자폐 스펙트럼 장애, 반사회적 행동 장애 등 공감 능력의 장애를 보이는 신경정신질환 연구와 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • ‘심폐소생술’ 하는 쥐 포착…쓰러진 동료 입 벌리고 ‘이것’ 당겨

    ‘심폐소생술’ 하는 쥐 포착…쓰러진 동료 입 벌리고 ‘이것’ 당겨

    생쥐가 다른 쥐가 의식을 잃고 쓰러져있는 것을 발견했을 때 적극적으로 구조 활동을 하는 것으로 나타났다. 남부 캘리포니아 대학(USC)의 신경과학자 웬지안 순(Wenjian Sun) 교수 연구팀은 마취돼 반응을 하지 않는 쥐를 우리에 넣었을 때 어떤 일이 일어나는지를 촬영했다. 그 결과 쥐들은 평균적으로 13분의 관찰 시간 중 약 47%를 의식이 없는 동료와 상호작용하는 데 할애했다. 쥐들은 먼저 냄새를 맡은 다음, 그루밍(몸을 다듬거나 손질하는 일)을 했다. 그 다음에는 매우 집중적으로 신체적 상호작용을 했다. 이 과정에서 쥐들의 50% 이상은 의식이 없는 쥐의 입을 벌리고 혀를 뽑아냈다. 연구팀은 혀를 당기는 행동이 기도를 확장하고 신경회로를 빠르게 각성하게 한다고 설명했다. 이러한 응급처치를 받은 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 더 빨리 깨어나 걷기 시작했고, 응급처치를 하던 쥐는 이러한 ‘돌봄’ 행동을 멈췄다. 특히 쥐들은 이전에 만난 적이 없는 쥐보다, 안면이 있는 쥐의 경우 더 많은 시간을 돌보는 데 보냈다고 연구팀은 덧붙였다. 앞서 돌고래나 코끼리 등 큰 포유류에서 이와 유사한 구조 행동이 발견된 바 있으나 설치류 같은 작은 포유류에 대해선 이러한 응급처치 행동이 자세히 연구된 바 없었다. 캘리포니아 대학 로스앤젤리스 캠퍼스 연구진들도 쥐에게 의식이 없는 동료를 보여줬을 때 내측 편도체가 밝아지는 것을 발견했다고 밝혔다. 또한 뇌의 실방핵에서 사회적 유대감 호르몬인 옥시토신이 증가하는 것을 확인했다. 뇌의 이 두 영역은 모두 ‘배려’ 행동에 관여하는 것으로 알려져 있다. 신경과학자 윌리엄 쉬런과 조이 도널드슨은 새로운 연구에 대한 논평에서 “이러한 발견은 극심한 고통에 처한 다른 사람을 돕고자 하는 본능이 많은 종에서 공유된다는 증거를 뒷받침한다”고 결론지었다. 이 연구는 지난 21일(현지시간) 국제 과학저널 ‘사이언스’에 게재됐다.
  • 어? 낯선 소린데?…‘대뇌피질’은 안다

    어? 낯선 소린데?…‘대뇌피질’은 안다

    소리 들을 때 신경 활동에 잔영 남겨 입력된 자극과 비교해 강하게 반응외부서 동시다발적 감각 신호 올 때우선순위 정해 의사결정 과정 확인 과학기술 발전으로 거대 우주와 극소 미립자의 비밀이 속속 밝혀지고 있지만, 우리 양쪽 귀 사이에 존재하는 1.4㎏짜리 물체의 수수께끼는 여전히 베일에 싸여 있다. 단단한 머리뼈 속에 자리잡은 말랑말랑한 순두부 같은 형태의 ‘뇌’는 우리 몸무게의 2% 정도에 불과하다. 그렇지만 몸속으로 들어오는 산소 15%와 포도당 50%를 사용하고 1000억개의 신경세포로 연결돼 있으며 여러 가지 형태로 얽혀 1000조개에 이르는 시냅스를 구성하고 있는 뇌는 사람을 사람답게 만드는 기관이자 작은 우주다. 뇌과학 연구가 활발해지면서 수수께끼의 소우주 ‘뇌’의 비밀이 하나둘씩 풀리고 있다. 미국 컬럼비아대 생명과학과 연구팀은 대뇌피질이 외부 세계에서 받은 새로운 정보를 식별하고 부호화해 이전 정보와의 차이를 이해하는 과정에 관한 메커니즘을 규명했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 2월 11일자에 실렸다. 대뇌피질은 포유류 뇌에서 가장 넓은 표면적을 가진 부분이다. 인간의 경우 지각, 사고, 기억 저장, 의사 결정 등 우리가 흔히 뇌에서 한다고 생각하는 것들을 모두 관장하는 부분이다. 연구팀은 지난해 노벨물리학상 수상자 중 한 명인 존 홉필드가 제시한 신경망 모델을 바탕으로 생쥐가 익숙한 감각 자극과 새로운 감각 자극을 어떻게 구분하고 반응하는지 실험했다. 연구팀은 생쥐에게 다양한 음높이에서 재생되는 소리를 들려주면서 대뇌피질 중 청각 피질의 변화를 측정했다. 그 결과 하나의 뉴런이 아니라 뉴런 뭉치가 어떤 소리가 재생되는지, 그리고 얼마나 새로운 소리인지에 대해 반응하는 것을 발견했다. 또 각 소리 자극은 신경 활동에 잔영(에코)을 남기고 단기 기억을 형성한다는 사실도 확인했다. 기억 중추에 새겨진 활동 에코는 이후 입력되는 자극과 비교해 새로운 것인지 이전 자극인지를 구분하고, 새로운 자극에 대해서는 더 강하게 반응한다는 점도 밝혀 냈다. 그런가 하면 프린스턴대 신경과학연구소와 콜드스프링하버 연구소 공동 연구팀은 뇌가 눈이나 귀 등 감각기관을 통해 입력되는 정보를 어떻게 의사 결정 과정에서 활용하는지 설명할 수 있는 수학 모델을 개발했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 뇌과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 신경과학’ 2월 10일자에 발표됐다. 깨어 있을 때는 다양한 감각 신호가 입력돼 뇌로 전달된다. 일반적으로 뇌는 입력 신호를 인식하고 구분해 상황에 대한 정확한 판단을 할 수 있게 돕는다. 의사 결정과 같은 고등 인지능력 발휘에서 중요한 뇌 영역은 눈 바로 뒤에 있는 전전두엽 피질이다. 그렇지만 이 부분이 어떤 식으로 작동하는지는 오랫동안 수수께끼로 남아 있었다. 이에 연구팀은 원숭이와 사람을 대상으로 실험한 결과 외부에서 처리해야 할 감각 신호가 동시다발적으로 입력되면 전전두엽 피질 세포는 우선순위를 정해 하나의 정보를 처리한다는 사실을 확인했다. 하나의 정보를 처리하는 동안 다른 정보를 처리하는 인접 세포는 차단한다는 사실도 발견했다. 이번 연구 결과는 알츠하이머 치매와 같은 퇴행성 뇌 질환으로 인한 뇌 회로 오류를 개선하고 인공 두뇌를 더 유용하게 사용할 수 있는 방법을 개발하는 데 도움을 줄 것이라고 연구팀은 설명했다.
  • 다이어트 성공 돕는 뇌신경 회로 발견했다 [달콤한 사이언스]

    다이어트 성공 돕는 뇌신경 회로 발견했다 [달콤한 사이언스]

    살이 찌는 것은 에너지 소비 없이 과식하는 것이 원인이다. 살이 찐 사람들은 포만감을 느끼는 신경 회로가 둔감한 경우가 많다. 이 때문에 다이어트 관련 약들은 뇌를 속여 포만감을 느끼게 해 음식 섭취를 줄이는 방식이 주로 사용된다. 최근 의학자들이 동물의 뇌 속에는 식사 중단을 명령하는 신경회로가 있다는 사실을 새로 발견했다. 해당 신경 회로를 자극하면 음식 섭취를 중단할 수 있기 때문에 새로운 비만 치료법으로 개발될 가능성도 크다. 미국 컬럼비아대 의대 연구팀은 생쥐 실험에서 식사를 중단하도록 명령하는 특수한 뇌신경 세포와 회로를 발견했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 2월 6일 자에 실렸다. 뇌 속 많은 섭식 회로는 음식 섭취를 감시하는 역할을 하지만, 이들 섭식 회로의 신경 세포가 식사를 중단하라고 명령을 내리지는 않는다. 연구팀은 뇌간에서 세포의 위치와 분자 구성을 구분할 수 있는 ‘공간 분해 분자 프로파일링’이라는 기술을 사용해 지금까지는 구분해 내지 못했던 다양한 유형의 세포를 식별해 냈다. 이를 통해 식욕 조절에 관여하는 다른 뉴런과 유사해 보이지만, 다른 특징을 가진 신경세포를 발견했다. 호흡과 혈압, 체온, 혈당을 조절하고 무의식적 반사운동에 관여하는 뇌간은 뇌에서 가장 오래된 부위로 5억년 이전부터 진화됐다. 파충류의 뇌를 닮았기 때문에 ‘파충류 뇌’라고도 불린다. 연구팀은 광(光)유전학 기술을 이용해 이번에 발견한 뇌간의 신경세포가 식사에 어떤 영향을 미치는지 알아봤다. 빛으로 이번에 발견된 뉴런을 활성화하면 생쥐는 평소 먹는 양보다 훨씬 적은 음식만 섭취하는 것이 확인됐다. 또 빛의 강도에 따라 식사 중단뿐만 아니라 식사 속도도 늦추는 것이 확인됐다. 연구팀에 따르면 이 뉴런은 최근 비만과 당뇨 치료에 널리 사용되는 GLP-1 호르몬에 의해 활성화된다. 생쥐에서 발견됐지만 모든 척추동물에서 본질적으로 같은 뇌의 일부분인 뇌간에 있는다는 사실을 미뤄 인간도 같은 뉴런을 가지고 있을 가능성이 크다. 연구를 이끈 알렉산더 넥토우 수석연구원은 “이번에 발견된 뉴런은 포만감 조절에 관여하는 기존 뉴런들과 다르다”며 “기존에 발견된 뉴런들은 입에 넣은 음식이나 음식이 장을 채우고 있다는 것만 인식하는 수준이지만, 이번에 발견한 뉴런은 다양한 정보를 모두 통합해 식사 자체를 차단할 수 있다는 것을 확인한 만큼 부작용 없는 새로운 비만 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.
  • 연말연시 여성 폭음의 원인, 알고 보니 ‘이것’ 때문에 [사이언스 브런치]

    연말연시 여성 폭음의 원인, 알고 보니 ‘이것’ 때문에 [사이언스 브런치]

    경기가 좋지 않다지만, 연말연시가 되면서 저녁 약속이 늘어난다. 분위기에 취해 폭음하는 때가 많아지는 시기다. 최근 들어서는 남성뿐만 아니라 폭음하는 여성들이 늘고 있다. 많은 전문가는 남성과 같은 양의 술을 마셔도 여성은 남성보다 피해가 더 크고 단기간에 알코올 의존증으로 이어지기 쉽다며 주의를 당부한다. 이런 상황에서 미국 코넬대 의대 연구팀은 여성 호르몬인 에스트로젠이 여성의 폭음에 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 알코올 중독과 같은 장애 치료에 도움을 줄 것으로 연구팀은 기대했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12월 30일 자에 실렸다. 여성이 폭음하는 경우가 많고, 알코올의 부정적 영향에 더 취약한 것으로 잘 알려져 있다. 실제로 코로나19 팬데믹 기간과 팬데믹 종료 이후에 여성은 남성보다 알코올 관련 병원 방문이 늘어났고, 술로 인한 합병증 발생도 증가했다. 그러나, 알코올 사용에 관한 대부분 연구가 남성을 대상으로 이뤄졌기 때문에 여성의 음주 행동을 유발하는 요인에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 앞선 연구에 따르면 뇌의 보상 회로와 감정에 관여하는 것으로 알려진 ‘종말줄침대핵’(BNST) 자극에 수컷 쥐보다 암컷 생쥐가 더 취약하다. 연구팀은 에스트로젠이 음주 행동에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위해 암컷 생쥐의 발정 주기 동안 호르몬 수치를 측정하고, 알코올을 제공했다. 그 결과, 암컷 생쥐의 에스트로젠 수치가 높을 때, 에스트로젠 수치가 낮은 시기보다 알코올 섭취량이 훨씬 많은 것으로 나타났다. 이런 폭음 행동은 BNTS의 뉴런 활동 증가와도 연관돼 있다는 사실을 확인했다. 생쥐에게 알코올을 제공하면 BNTS가 활성화돼 30분 이내에 술에 더 집중하게 되는 것이 관찰됐다. 에스트로젠 호르몬이 높은 경우 이런 폭음 행동은 더 강화된다는 설명이다. 일반적으로 에스트로젠 호르몬은 수용체에 결합한 다음 핵으로 이동해 특정 유전자의 활동을 변경하는 방식으로 행동을 조절하기 때문에 시간이 오래 걸린다. 그렇지만, 에스트로젠이 BTNS에 직접 주입되면 뉴런을 활성화하고 몇 분 내에 폭음이라는 특정 행동이 나타나는 것을 발견한 것은 처음이다. 에스트로젠이 세포에 들어가 핵 수용체에 결합하지 못하도록 조작한 생쥐는 알코올을 섭취하더라도 폭음 행동이 나타나지 않았다. 에스트로젠 수용체와 기본 회로 조직 등은 남성에게도 존재하지만, 난소가 없어 테스토스테론이 에스트로젠으로 전환되는 비율이 낮다. 연구를 이끈 크리스텐 플레일 교수(약리학)는 “에스트로젠은 여성의 많은 행동에 강한 영향을 미치는 호르몬으로 이번 연구로 음주 행위에도 관여한다는 사실을 확인했다”라며 “에스트로젠 합성 효소를 억제하면 호르몬 수치가 급증할 때 알코올 소비를 선택적으로 줄이는 방식으로 치료법을 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.
  • “호흡기 뗀 건 누구냐” 태권도 관장 측, ‘3살 사망’ 책임 부인

    “호흡기 뗀 건 누구냐” 태권도 관장 측, ‘3살 사망’ 책임 부인

    만 3세 아이를 매트에 거꾸로 매달아 놓고 방치해 숨지게 한 ‘양주 태권도장 아동학대 사망사건’의 관장 측이 여전히 아동의 사망에 책임이 없다고 주장하는 것으로 전해졌다. 피해자 측에 따르면 관장 측은 뇌사 상태에서 아이의 호흡기를 뗀 것은 유족이라는 취지로 주장하고 있다. 3일 법조계에 따르면 경기 양주 덕계동에서 A(30대)씨는 자신이 운영하는 태권도장에서 지난 7월 12일 돌돌 말아서 세워놓은 매트(높이 124㎝, 구멍 지름 약 18~23㎝) 구멍 사이에 관원인 최도하(만 3세)군을 거꾸로 넣어 매단 채 27분가량 방치한 혐의(아동학대 살해)로 1심 재판을 받고 있다. 도하군은 심정지 상태로 병원에 옮겨져 의식을 계속 회복하지 못하고 있다가 사건 발생 11일 만인 7월 23일 사망했다. 유족은 회복 가능성이 희박하다는 의료진의 소견에 따라 병원 측과 협의해 연명치료를 중단했다. 국립과학수사연구원의 시신 부검 결과 도하군의 사망 원인은 ‘자세 질식으로 인한 저산소성 허혈성 뇌손상’이었다. A씨는 사건 발생 직후부터 수사기관과 취재진 등에게 “장난으로 한 행동이었고 예뻐하던 아이였다”며 고의성을 부인해 왔다. 유족 측이 공개한 당시 폐쇄회로(CC)TV 영상을 보면 A씨는 도하군을 매트 구멍에 넣은 뒤 엉덩이를 못질하듯 내려쳤다. 도하군은 숨을 쉬기 어려워지자 발버둥 쳤고, ‘살려달라’고 소리 지른 것으로 조사됐다. 검찰에 따르면 A씨는 유소년 스포츠 지도자 자격증을 소유하고 아동 체육학을 이수한 이력이 있어 응급조치가 가능한 상황이었다. 그러나 도하군이 혼수상태로 발견된 이후 심폐소생술을 제대로 하지 않았고, 오히려 CCTV를 삭제하며 범행을 은폐하려 했다고 검찰은 밝혔다. A씨 측은 재판 과정에서 아이의 사망 책임을 부인하고 있다. 뇌사상태에서 호흡기를 뗀 것은 유족이라는 취지의 주장도 펼친 것으로 전해졌다. 유족 측 변호인은 연합뉴스TV에 “관장 측은 ‘10년간 뇌사상태에 있던 사람도 깨어날 수 있다’면서 며칠 뇌사였다가 호흡기를 떼는 행위에 대해 자신들은 병원기록을 확인해야 하겠다는 취지의 주장을 법정에서 명확하게 발언했다”고 전했다. A씨 측 변호인은 지난달 JTBC 취재진에게 “(호흡기를) 떼면 자연사는 아니란 건데, 그러면 누가 떼도 뗀 사람이 있을 것 아니냐. 호흡기 떼는 걸 누가 결정했느냐. 보호자일 것”이라고 말한 바 있다. 도하군 어머니는 A씨를 면회하러 갔을 때 A씨가 웃고 있었다며 “무슨 좋은 일 있느냐고 물었더니 최근에 아이를 낳았다고 하더라. 나는 애가 죽었는데”라고 분노했다. 법원은 이달 안에 A씨에 대한 변론을 종결하고 결심공판을 진행할 예정이다. 경찰은 CCTV로 파악한 A씨의 추가 학대 혐의와 함께 유족이 아동학대와 방조 등의 혐의로 고소한 태권도장 사범 3명에 대해서도 조사할 에정이다.
  • 반려견들 몸을 흔들어 물을 터는 이유 뭘까 [사이언스 브런치]

    반려견들 몸을 흔들어 물을 터는 이유 뭘까 [사이언스 브런치]

    반려견들은 물에 들어갔다 나오거나 목욕을 한 뒤에는 몸을 흔들어 물을 털어 낸다. 이 때문에 주위에 서 있다가 반려견이 터는 물에 흠뻑 젖을 때도 있다. 몸에 있는 물을 털어내는 움직임은 그저 몸에 묻은 것을 떼어내려는 무작위적 움직일까, 아니면 주인을 즐겁게 해주기 위한 행동일까. 최근 과학자들이 반려견의 물 털어내기 행동 이유를 밝혀내 눈길을 끈다. 미국 하버드대 의대 하워드 휴스 의학연구소 신경생물학과, 텍사스대 사우스웨스턴 메디컬 센터 정신과학과 공동 연구팀은 젖은 몸 털기 행동을 유발하는 특정 유형의 촉각 수용체와 척수와 뇌를 연결하는 신경세포(뉴런), 이를 연결하는 신경 회로를 찾았다고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 11월 8일 자에 실렸다. 몸을 흔들어 물기를 털어내는 반사 행동은 생쥐, 고양이, 다람쥐, 사자, 호랑이, 곰 등 털이 많은 포유류에게서 공통으로 찾아볼 수 있다. 이런 움직임은 발이 닿기 어려운 부위에 있는 물, 벌레, 그 밖의 자극물을 제거하는 데 도움이 된다. 그렇지만 이런 행동의 명확한 이유와 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 털로 덮인 피부에는 12가지 이상 감각 뉴런이 있고, 각각의 뉴런은 다양한 감각을 감지하고 해석하는 기능을 갖고 있다. 이에 연구팀은 피부 모낭을 감싸고 있는 ‘C-섬유 저역치 기계 수용체’(C-LTMR)라는 초민감 촉각 수용체에 주목했다. 사람의 경우 C-LTMR는 부드러운 포옹과 쓰다듬기 같은 기분 좋은 촉감과 관련이 있다. 그러나 다른 동물들에게는 피부에 이물질이 닿았을 때 이를 알려주는 역할을 한다. 연구팀은 실험용 생쥐 목뒤 쪽에 기름을 몇 방울 떨어뜨린 다음, 어떤 행동을 보이는지 관찰했다. 그 결과, 모든 생쥐가 10초 이내에 기름방울을 털어내는 행동을 했다. 연구팀은 유전자 편집으로 C-LTMR을 제거한 뒤 똑같은 실험을 했는데, 기름방울 털기 행동이 절반 이하로 줄어드는 것을 관찰했다. 연구팀은 C-LTMR 신호가 어떻게 전달되는지 실험한 결과, 통증, 온도, 촉각을 처리하는 데 관여하는 뇌 팥곁핵(parabrachial nucleus)과 연결되는 것을 확인했다. 연구팀은 빛을 이용해 신경세포를 조절하는 광유전학 기술로 척수 뉴런과 C-LTMR 활동을 관찰했다. C-LTMR 신호가 척수로 가는 길이나 팥곁핵 활동을 차단하면 털기 행동이 58% 이상 감소한다는 사실을 확인했다. 재미있는 것은 털기 행동은 감소했지만, 이물질이 묻으면 벽이나 바닥에 대고 긁는 행동은 정상적으로 해서, 해당 신경 회로들이 개의 물 털기 행동에만 특이하게 작용한다는 점이다. 신경과학자이자 발달생물학자로 이번 연구를 이끈 데이비드 긴티 하버드대 의대 교수는 “젖은 개 털기(wet dog shake) 행동은 정교하게 조율된 운동 반응”이라며 “포유류가 털을 통해 감각에 반응하는 방식을 해독하면 고양이의 피부가 과도하게 경련을 일으키는 피부 실룩거림 증후군이나 사람의 피부 과민증을 비롯해 다양한 질환과 피부 민감성에 관한 비밀을 풀 수 있을 것”이라고 말했다.
  • 구멍 속 아이 ‘살려달라’ 소리치는데 방치한 태권도 관장… CCTV에 담긴 학대

    구멍 속 아이 ‘살려달라’ 소리치는데 방치한 태권도 관장… CCTV에 담긴 학대

    지난 7월 경기 양주시의 한 태권도장에서 5세 아동이 30대 태권도 관장 A씨의 학대로 사망한 가운데 A씨의 학대 행위가 담긴 폐쇄회로(CC)TV가 공개됐다. 11일 JTBC가 보도한 CCTV에 따르면 A씨는 손바닥으로 아이의 머리를 여러 차례 때리더니 벽에 세운 매트 앞에 아이를 데리고 가 매달았다. 아이가 못 버티고 매트에서 떨어지자 A씨는 이번엔 아이를 매트에 거꾸로 매달았다. 아이가 매트에서 또 떨어지자 A씨는 아이를 그대로 들어 돌돌 말아 세워놓은 매트에 머리부터 집어넣었다. 돌돌 말린 매트의 구멍 폭은 약 20㎝였다. 영상에는 A씨가 축 늘어진 아이의 허벅지를 잡아 계속 쑤셔 넣고, 아이의 엉덩이를 못질하듯 내려치는 모습도 담겼다. 아이는 움직이거나 숨을 쉬기 어려운 상황에서 발버둥 치기 시작했다. 아이가 ‘살려달라’고 소리 질렀으나 이내 이 목소리마저 잦아들었다. 이를 보고 있던 태권도 사범 B씨는 아이의 다리를 당겼다 폈다 할 뿐 아이를 구조하지 않았다. 경찰 조사에 따르면 아이는 매트 속에 약 27분간 방치돼 있었다. 국립과학수사연구원의 시신 부검 결과 아이의 사망 원인은 ‘자세성 질식으로 인한 저산소성 허혈성 뇌 손상’으로 파악됐다. 수사 결과 A씨는 유소년 스포츠 지도자 자격증을 소유하고, 아동 체육학을 이수한 이력이 있어 응급조치를 할 수 있었으나 막상 아이가 혼수상태로 발견되자 심폐소생술은 하지 않고 CCTV부터 삭제한 것으로 알려졌다. 아동 학대 살해 혐의로 구속기소된 A씨는 지난 8월 열린 첫 공판에서 고의성을 부인했다. A씨는 당시 “평소 아끼던 아이에게 장난으로 한 행위였다”고 주장했다.
  • 비명 들리면 자동으로 신고까지 하는 비상벨이 있다고?[취중생]

    비명 들리면 자동으로 신고까지 하는 비상벨이 있다고?[취중생]

    1994년 성수대교가 무너졌을 때 가장 먼저 현장에 도착한 기자가 있습니다. 삼풍백화점이 무너졌을 때도, 세월호 참사 때도 그랬습니다. 사회부 사건팀 기자들입니다. 시대도 세대도 바뀌었지만, 취재수첩에 묻은 꼬깃한 손때는 그대롭니다. 기사에 실리지 않은 취재수첩 뒷장을 공개합니다. “살려주세요!” 지난 23일 인천 연수구 송도 국제치안산업대전 박람회장. 외마디 비명을 지르자 비상벨에 빨간 불이 들어오고 폐쇄회로(CC)TV는 방향을 돌려 소리가 난 쪽을 비추기 시작했습니다. 곧이어 “지금 경찰관이 출동했습니다”라는 음성도 흘러나왔습니다. 위험에 처했을 때 빠른 구조를 위해 만들어진 이 ‘비명 인식 비상벨’은 오작동을 막기 위해 “사람 살려”, “살려주세요”, “도와주세요”를 인식하도록 설계됐습니다. 실내에선 10~12m, 야외에선 5~10m, 지하 주차장에선 20m 거리까지 비명을 인식할 수 있다고 합니다. 주위에 85㏈ 소음이 있는 환경에서도 그보다 10~15㏈ 이상 큰 비명이 들리면 인식이 가능합니다. 비명 인식 비상벨은 서울 서초구 13곳 등을 포함해 100여개 곳에 설치됐고, 일본에도 100만 달러 규모로 수출됐습니다. 비상벨을 개발한 이현우 엘마인즈 대표는 “폭우나 혹한에도 오작동이 없다”며 “1인 가구나 사업장 앞에 간단히 부착할 수 있는 비명 인식 비상벨도 개발 중”이라고 설명했습니다. 올해로 6번째를 맞은 ‘국제치안산업대전’이 26일까지 인천 연수구 송도컨벤시아에서 경찰청과 인천시 공동 주최로 열립니다. 박람회장에서는 비명 인식 비상벨뿐 아니라 인공지능(AI)을 접목한 지능형 CCTV, 모빌리티, 대테러 장비, 범죄 수사 장비 등 각종 최신 치안 기술을 만나볼 수 있었습니다. 112 신고·사회적 약자 더 빠른 구조 돕는 기술 연구개발 부문 수상자인 전주일 한국전자통신연구원(ETRI) 선임연구원이 개발한 ‘정밀탐색 기술’도 눈길을 끌었습니다. 범죄 피해자나 실종자 위치를 신속하게 파악하기 위한 기술인데요. 112를 통해 실종자나 구조 신고가 들어오거나 신변 보호 대상자가 스마트워치로 신고하면, 출동한 경찰이 와이파이 송신기를 활용해 정밀하게 위치를 파악할 수 있습니다. 주택이 밀집한 주거지역이나 숙박시설에서 구조 시간을 단축할 수 있다는 게 경찰의 설명입니다. 휴대전화에 와이파이 설정이 꺼져있더라도 이동통신사의 협조를 받아 신호를 잡을 수도 있습니다. 지난해 6개 경찰서에서 3개월 동안 구조 55건에 활용됐고, 올해 8월 서울 관내 31개 경찰서에 도입된 뒤 구조 사례가 31건에 이릅니다. 다만 삼성전자 스마트폰이 아닌 애플 아이폰 등 외국산 휴대전화 기기에는 적용되지 않습니다. 사회적 약자를 보호하기 위한 위치 추적 기술도 갈수록 정밀해지고 있습니다. 현재는 층고를 추적하기 어려워 층별로 수색해야 하지만, 높이 오차 범위가 3m 이내로 추적할 수 있는 ‘3차원 위치추정 기술’도 시연됐습니다. 초기 위치 정보도 오차가 100m에서 30m로 줄어들 걸로 기대됩니다. 연구팀은 2026년을 목표로 개발을 완료한다는 구상입니다. 아울러 스토킹 등으로 안전조치(신변 보호)를 요청한 피해자에게 접근금지명령을 무시하고 가해자가 찾아올 경우 보다 정확하게 알 수 있는 시스템 구축도 추진 중입니다 뇌파 측정해 중독 치료 돕는 기기도 등장 뇌파를 측정해 마약중독 치료 등에 활용하는 기기도 볼 수 있었습니다. 이 기기를 개발한 강승완 아이메디신 대표는 태국 업체와 약 150만 달러 수출 계약도 맺었다고 합니다. 강 대표는 “주 3회, 8주간 사용하면 중독 치료에 효과가 있는 것으로 보고 있다”면서 “뇌파 분석 기능은 미국 FDA(식품의약국), 우리나라 식품의약품안전처 등 허가가 났으며 치료 기능은 임상시험 단계”라고 설명했습니다. 첨단 치안 기술 외에도 박람회장에서는 연발이 가능한 신형 테이저7, 내년에 도입될 예정인 신형 방패 등도 직접 체험할 수 있었습니다. 음주 측정기를 불어야 시동이 걸리는 음주운전 방지 장치도 시험해볼 수 있습니다. 반려견 순찰대원이나 각종 탐지견, 네 발이 달린 유해 기체 포집 로봇 등도 곳곳에서 관람객들의 인기를 끌었습니다.
  • 14만개 뉴런·5000만개 시냅스… 초파리로 ‘인간 뇌’ 비밀 푼다

    14만개 뉴런·5000만개 시냅스… 초파리로 ‘인간 뇌’ 비밀 푼다

    반쪽짜리서 완전한 지도 작성 성공 “다른 종 뇌 구조·작동 원리에도 적용” 세계적인 뇌신경과학자 세바스찬 승 미국 프린스턴대 컴퓨터과학과·신경과학연구소 교수가 초파리의 정밀한 뇌신경 지도를 그려 내 화제가 되고 있다. 인공지능(AI) 분야 석학이기도 한 승 교수는 2018년 삼성전자 최고 연구과학자로 영입된 뒤 2020년부터 2023년까지 삼성전자 통합 연구조직인 삼성리서치 소장으로 재직하다 올해 초 다시 프린스턴대로 복귀했다. 미국, 영국, 이스라엘, 필리핀, 스위스, 독일, 한국, 푸에르토리코, 호주, 포르투갈, 대만, 프랑스 12개국 53개 연구기관과 대학이 참여한 국제 공동 연구팀은 승 교수의 주도하에 초파리의 뇌와 신경 구조를 정밀하게 분석해 일종의 ‘뇌·신경 배선도’를 그리는 데 성공했다. 연구팀은 이번 연구로 초파리의 뉴런 약 14만개와 5000만개 이상의 신경 연결 구조를 밝혀냈다. 이번 연구에 참여한 연구기관은 미국 프린스턴대, 아이와이어(Eyewire), 앨런뇌과학연구소, 웹 디자인·개발 기업인 야이크스 LLC, 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 의대, 하워드휴스의학연구소, 버몬트대 의대, 영국 케임브리지 MRC분자생물학연구소, 케임브리지대, 옥스퍼드대, 이스라엘 하이파대와 플라이와이어(FlyWire) 연구 컨소시엄이다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 10월 3일자에 9편의 논문으로 실렸다. 뇌 기능은 뇌 신경세포(뉴런)와 이들을 잇는 시냅스의 연결에 좌우된다. 뉴런과 시냅스가 동물 개체의 다양하고 정교한 행동을 가능하게 만든다는 말이다. 많은 과학자가 뉴런·시냅스 연결 지도를 작성하려고 하는 이유는 뇌가 어떻게 작동하는지에 대한 이해를 높일 수 있기 때문이다. 초파리는 생명과학 분야에서 일반적으로 사용되는 동물 모델로, 생애 주기가 짧고 번식력이 뛰어날 뿐만 아니라 다른 동물보다 유전체가 간단해 오랫동안 실험 모델로 사용됐다. 특정 유전자를 수정하거나 제거하는 등 유전자를 조작하기도 쉽다. 초파리는 비행, 항법, 사회적 상호작용 등 다양하고 복잡한 행동을 보이지만 인간의 뇌보다 뉴런이 약 100만 배 적어 신경 회로 지도를 만드는 데 이상적인 동물로 꼽힌다. 지금까지 초파리에 대한 부분적 지도는 작성됐지만 전체 뇌에 대한 완전한 지도는 없었다. 이전까지 가장 큰 초파리 뇌 연결망은 뉴런 약 2만개와 1400만개의 시냅스로 연결된 반쪽짜리였는데 이번 플라이와이어 연구 컨소시엄이 만든 새로운 지도는 7배 많은 13만 9255개의 뉴런, 4배 많은 5450만개의 시냅스를 찾아 지도로 만들었다. 또 연구팀은 뉴런의 분류, 세포 유형, 기능을 정밀하게 구분해 8400개 이상의 세포 유형을 식별했고, 그중 4581개는 새로운 유형이라는 사실을 밝혀냈다. 다른 논문들에서는 특정 뉴런 간의 연결성이 움직임과 같은 행동들을 어떻게 조정하는지 밝혀냈다. 승 교수는 “초파리 뇌 신경망을 분석하는 데 사용된 이번 연구 방법은 다른 동물 종(種)의 뇌 신경망을 매핑하는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다.
  • 장애인 복지 촘촘히 챙기는 광진… “돌봄·일자리 더 지원하겠습니다” [현장 행정]

    장애인 복지 촘촘히 챙기는 광진… “돌봄·일자리 더 지원하겠습니다” [현장 행정]

    추석 앞두고 보조금 시설 3곳 살펴발달장애인들과 화분 꾸미기 교육“내년 장애인 보치아 대회 개최 검토” “저희 중증장애인들이 ‘보치아’라는 스포츠를 아주 좋아합니다. 이걸 광진구청장님배 대회로 개최했으면 좋겠습니다.”(서울뇌병변장애인인권협회 광진지회 관계자) “한번 검토해 보겠습니다. 내년에 우리 구청 이사 가는데 대강당이 널찍합니다. 오픈 기념 보치아대회를 검토해 보겠습니다.”(김경호 서울 광진구청장) 김경호 광진구청장은 추석 연휴를 앞둔 지난 3일 서울뇌병변장애인인권협회 광진지회, 발달장애인 복지단체 희망벨, 장애인 거주 시설 군자작은예수의집 등 광진구가 보조금을 지원하는 지역의 장애인 단체 및 시설 세 곳을 방문했다. 뇌병변장애인인권협회 광진지회를 찾은 김 구청장은 “명절 잘 보내시라고 인사도 드리고 잘 계신지도 보러 왔다”면서 “부족한 점, 불편한 점은 없으신지 말씀해 달라”고 했다. 협회 관계자는 “항상 관심 가져 주시고 늘 신경써 주셔서 감사하다”면서 “저희가 광진인권영화제를 하는데 내년에 더 확장해서 주민들이 더 많이 오실 수 있게 도와주시면 좋겠다”고 했다. 광진구청장배 보치아대회 개최도 건의했다. 희망벨에서는 발달장애인들과 화분 꾸미기 교육을 함께했다. 김 구청장은 옆자리에 앉은 장애인이 화분에 흙을 담는 것을 도와주면서 자신의 화분을 만들었다. 한 발달장애인의 어머니 A씨는 “아들을 혼자 둘 수 없어 늘 함께해야 했다. 그러느라 나는 10년간 아무것도 못 했다. 희망벨에 다니기 시작하니 조금 숨통이 트인다. 희망벨과 구청에 너무 고마워서 눈물이 날 것 같다”고 했다. 김 구청장은 “더 많이 도와드리겠다”고 답했다. 끝으로 군자작은예수의집에 갔다. 장애인들은 노래자랑대회 연습 중이었다. 김 구청장은 장애인들과 ‘남행열차’, ‘아파트’ 등 가요를 같이 부르며 웃었다. 예수의집 관계자는 “내일 우리 광진구민 노래자랑 예선에 나가는데 합격할 수 있을까요”라고 김 구청장에게 물었다. 김 구청장은 “그럼요. 최고입니다. 최고”라면서 박수를 쳤다. 그러면서 “늘 건강하시고 오늘처럼 즐겁고 행복하시기를 바란다”며 인사했다. 광진구는 추석을 맞아 지역 장애인 단체 및 시설 19곳에 과일과 떡을 보내고 전통시장 상품권을 지급했다. 광진구는 지난해 장애인복지증진 4개년 계획을 세우고 돌봄, 의료, 일자리 등 장애인 복지를 더 촘촘하게 지원하기 위해 노력하고 있다.
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