공감은 다른 사람의 사고나 감정을 자기 내부로 옮겨 타인의 체험과 동질적 심리 과정을 만드는 일이다. 쉽게 말하면 ‘나는 당신의 상황을 알고 당신의 기분을 이해한다’는 식으로 다른 사람의 상황이나 기분을 함께 느낄 수 있는 능력이다. 세계적 미래학자 제러미 리프킨은 ‘공감의 시대’라는 책을 통해 공감은 인간의 생존에 있어서 중요한 수단이라고 평가하기도 했다. 그렇지만 최근에는 공감 능력이 떨어지는 이들도 적지 않게 눈에 띈다. 공감 능력을 갖도록 하고 어떤 방식으로 공감 능력이 형성되는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 공감 능력을 형성하는 뇌 신경회로에 관한 연구 결과를 내놔 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 연구팀은 생쥐를 이용해 우뇌의 뇌파 동기화가 공감 기능을 유도한다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 12월 2일자에 실렸다. 이번 연구는 공감 능력 장애를 보이는 자폐스펙트럼장애, 사이코패스, 조현병 같은 정신신경질환 치료 연구에 기여할 것으로 기대된다. 생쥐는 공포를 느끼면 동작을 멈춘다. 연구팀은 상자 모양의 실험 장치 속에 생쥐 두 마리를 넣고 한 쪽 생쥐에게만 전기 충격을 주고, 다른 쪽 생쥐는 이를 관찰하게 했다. 생쥐의 공포 공감 능력은 상대의 고통 관찰 시 동작을 멈추는 행동의 정도와 공포 기억 회상 정도로 나타난다. 생쥐의 공포 공감능력은 인간의 공감 패턴과 비슷한 것으로 알려져 있다. 광유전학적 기법과 뇌파 측정을 통해 생쥐가 공포 공감을 할 때 관여하는 우뇌 신경회를 발견했다. 생쥐 우뇌 대뇌피질-편도체 간에 연결된 신경회로를 억제하자 생쥐의 관찰 공포 행동이 감소하고 신경회로를 강화하면 관찰 공포 행동이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 연구팀은 이를 통해 우뇌의 대뇌피질-편도체 상호 간에 연결된 뇌신경회로가 공감 기능에 관여한다고 설명했다. 또 생쥐의 관찰 공포 행동 중에 우뇌의 대뇌피질-편도체에서 5~7㎐ 진동수의 뇌파 동기화가 관찰됐다. 즉 해당 주파수의 뇌파를 억제하면 관찰공포 행동이 모두 억제된다는 것이다. 대뇌피질-편도체 뇌파의 근원은 해마 세타파라는 사실도 연구팀은 밝혀냈다. 뇌 해마 영역에서 관찰되는 세타파는 인지, 정서, 선천적 공포 불안장애 등 뇌기능과 관련돼 있는 것으로 알려져 있다. 연구를 이끈 신희섭 IBS 명예연구위원은 “이번 연구는 공감 능력 조절 메커니즘을 뇌신경 회로, 뇌파 수준에서 처음으로 규명했다”며 “추가 연구를 통해 공감 기능에 관여하는 유전자 및 유전자, 새로운 신경회로를 찾아내 뇌기능 장애 동물모델에 적용해 정신질환 치료에 기여할 것”이라고 설명했다.

마약 조직의 내용을 그린 넷플릭스 영화 ‘수리남’이 화제가 됐다. 몸속에 마약을 넣고 국내에 들어오다 마약 봉지가 터지는 바람에 사망한 사건도 발생하고, 클럽에서 따라 놓은 술을 마셨다가 자신도 모르게 마약 때문에 사망하는 사고도 발생했다. 그만큼 마약이 우리 사회에 만연하고 있다는 증거다. 천연 마약은 양귀비에서 유래한 아편류와 코카엽에서 추출되는 코카계가 대표적이다. 강력한 진통 효과를 가진 모르핀도 아편으로부터 만들어진다. 마약을 복용하면 기분이 좋아지고 황홀해지며 쾌감을 강하게 느끼게 된다. 그러나 마약은 의존성, 내성, 금단증상을 일으켜 환시, 환청, 환촉 등의 증상을 유발한다. 간 기능 손상, 감염 주사로 인한 에이즈 감염, 뇌출혈, 폐나 간농양, 심내막염 등을 일으켜 사망에 이르게 하기도 한다. 마약을 상습적으로 사용해 환각증상을 경험하면서 폭력, 절도, 살인 등의 범죄를 일으키는 경우도 많다. 금단증상 때문에 아무런 동기 없이 범죄를 일으키기도 한다. 이유 없이 불안하고 짜증스럽고 초조하기도 하고, 남녀가 대화를 나누는 것을 보고 자신을 비웃는다고 오인해 살인을 벌이기도 한다. 그렇다면 마약에 한번 노출되면 왜 쉽게 중독되고 끊기 어려워질까. 마약은 뇌의 보상회로를 자극해 신경전달물질인 도파민을 분비시키며 즐거움, 행복감, 쾌락 등을 느끼게 한다. 이처럼 실제 보상이 없어도 즉각적인 쾌감, 행복, 즐거움 등을 강렬하게 느끼기 때문에 한번 경험한 사람은 빠져나오기 힘들다. 마약을 지속적으로 사용하면 뇌 손상으로 인해 판단력 저하, 억제력과 기억력 감소, 행동조절능력 상실 등이 나타나 더욱 중독 상태에서 벗어나기 어렵다. 한번 중독자는 영원한 중독자라는 말이 있듯이 그만큼 마약중독은 치료가 힘들다. 마약을 접하는 순간 삶이 지옥으로 변했다고 하는 중독자의 말처럼 한번의 복용으로 중독으로 귀결될 수 있다. 우리나라는 여러 종류의 약물을 마약류로 지정해 금지하고 있으며, 이를 처방 없이 복용했을 경우 처벌하고 있다. 그런데 마약중독자는 범법자이기도 하지만 정신과적 치료가 필요한 중독환자이기 때문에 단순히 형벌만으로는 해결할 수 없다. 마약 초범이 집행유예 선고를 받고 그 기간 동안 다시 마약을 하는 경우가 허다하며, 형을 살고 나와서도 마약을 끊지 못해 다시 법정에 서게 되는 경우도 많다. 오히려 교도소에서 다양한 마약 투여 방식, 유통 경로를 알게 되고, 심지어는 해외 밀수 경로를 알게 되는 경우도 있다. 마약 사범들은 자신의 의지로 마약을 중단할 수 없는 경우가 많기 때문에 마약중독자가 검거되면서부터 처벌은 물론이고 치료적 접근을 통한 회복을 중시해야 한다. 체계적인 치료 시스템이 마련되지 않는다면 한번 마약에 발을 들인 사람은 평생 마약을 찾게 될 것이며, 사회에 복귀해도 정상적인 구성원으로서 건강한 삶을 살기 어려워질 것이다. 현실은 고통의 연속이다. 그렇기에 많은 철학자, 선지자, 종교인들이 현실의 고통을 벗어나는 방법을 고민해 왔을 것이다. 그리고 그 많은 방법 중 아마도 가장 강력한 방법이 마약일지 모른다. 뇌를 직접 자극해 쾌감을 주기 때문이다. 하지만 인위적인 자극으로 인한 쾌락은 잠시다. 현실로 돌아와서는 평생 상상하기 힘든 고통을 겪어야 한다. 마약은 결코 현실의 고통을 이겨 내는 해결책이 될 수 없다. 즐거움을 가져오는 도파민은 새로운 자극이나 변화에 의해 분비된다. 일상에서 조그만 변화나 새로운 것에 대한 호기심을 통해 자연적으로 도파민이 나오게 해서 즐거움을 찾는 것이 삶을 더욱 건강하고 풍부하게 해 줄 것이다.

“…어쩌면 그때가 처음이 아니었을지도 모른다. 하지만 나는 그렇게 기억했다. 우리가 어떤 시점을, 명확히 구분되면서도 특별한 순간에 일어난 일과 같은, 자신의 존재 속으로 파고드는 돌파구로 기억하고 있다고 해도 어쩌면 그 기억은 틀렸을지도 모른다.” 덴마크 작가 페테르 회의 소설 ‘스밀라의 눈에 대한 감각’의 한 구절이다. 작가는 ‘~지도 모른다’라고 겸손하게 썼지만, 우리의 기억 속에 남은 순간들은 매우 높은 확률로 실제 일어났던 ‘팩트’와는 사뭇 다르다. 우리는 기억의 많은 부분을 일종의 ‘서사’로 전환해 저장하는데, 그 과정에서 우리의 기억은 축약, 편집, 왜곡되기 때문이다. 이 과정엔 우리의 숨은 욕망, 자기보호 본능, 이기심, 어려서부터 형성된 여러 가지 콤플렉스, 특별하고 은밀한 경험이 남긴 흔적들이 뒤엉켜 있다. 그 과정에서 우리의 뇌 깊숙한 곳 어딘가에 숨어 있는 그것, 그러니까 백년 전에 프로이트가 ‘무의식’이라 불렀던 그것이 뛰어논다. 프로이트의 초기 증례 안나 오(Anna O)의 경우 역시 마비의 원인이 된 신경증적 갈등은 환자의 왜곡된 기억과 관련돼 있었다. 기억의 왜곡은 불행인 동시에 다행이기도 하다. 우리 뇌는 이 남다른 기능으로 인해 실제로 일어났던 과거의 팩트 일부를 슬쩍 지워 버린다. 하지만 그 덕에 우리는 날마다 ‘정확한 과거’가 회상됨으로 인한 부끄러움으로 ‘이불킥’을 하지 않아도, 후회로 뒤범벅된 밤을 보내지 않아도 된다. 예전 친구가 녹음해 둔 파일을 듣기 전까지 당신은 그날 당신이 불렀던 노래를 취중의 난해한 불협화음이 아니라 ‘더할 나위 없이 감미롭던 선율’로 기억해도 된다. 문제는 우리 곁에 저 예전 친구들이 있다는 것이다. 나의 뇌가 기껏 망각하고 왜곡해 버린, 하지만 객관적인 증거로 인해 부인할 수 없는 과거의 팩트, 즉 나의 흑역사를 들고나오는 것은 언제나 그들이다. 그러므로 우리는 그들을 만나 주기적으로 둘 중 하나를 해야 한다. 우리의 무의식이 너무 많은 변형을 가하기 전 친구 간의 ‘기억 투쟁’을 통해 기억의 왜곡을 교정하거나, 아니면 그 친구의 입을 효과적인 방법으로 틀어막아 버리거나. 이번 추석엔 오랜만에 가족 친지들을 많이 만났다. 나만 그런 것은 아니었던지 고속도로는 전에 없는 귀성과 귀경 차량으로 몸살을 앓았다고 한다. 부모, 형제, 친구와 이야기를 나누다 보면 나는 예전에 잊어버렸거나 다르게 기억하고 있는 과거의 나를 불쑥 만나게 된다. 내가 지워 버린 팩트 속의 나는 때론 재밌고 귀엽지만 대부분의 경우 뒤통수를 긁게 만드는 멋쩍은 얼굴을 하고 있었다. 명절 연휴를 지내고 일상으로 돌아와 좀처럼 손에 잡히지 않는 업무를 처리하며 이번 연휴에 소환됐던 ‘과거 내 모습의 팩트’들을 생각해 본다. 그때 나는 왜 그런 행동을 했을까. 그리고 나는 왜 그 일들을 다르게 기억하고 싶어 했을까. 무의식의 지시대로 변형된 기억 속에서 나는 평안했을까. 이번 명절의 기억들은 세월이 흐른 뒤에 또 어떻게 변형될까. 한발 더 나아가 최근 우리를 답답하게 만드는 정치ㆍ사회적 난맥상들을 우리는 세월이 흐른 뒤 얼마나 변형 없이 기억할 수 있을까. 한때 유행한 인터넷 밈(meme) 중에 ‘인간의 욕심은 끝이 없고, 같은 실수를 반복한다’는 말이 있었다. 우리의 기억을 변형하는 무의식은 때론 우리를 이불킥으로부터 평안하게도 만들지만, 정말 잊지 말아야 할 실수의 교훈들을 쉽게 잊어버리게도 한다. 그리고 그 망각의 기저에는 뻔히 보이는 현실을 잊고 그저 편해지려는 우리의 욕심이 자리잡고 있는지도 모른다.

길을 걷던 남성이 갑자기 쓰러졌다는 신고를 받고 출동한 경찰이 남성의 신원 파악 등을 이유로 10분 가까이 응급처치를 하지 않아 골든타임을 놓쳤다는 논란이 제기됐다. 지난 4일 YTN, MBN 등에 따르면, 지난달 30일 오후 6시쯤 전북 군산의 한 상가 앞 골목길에서 길을 걷던 50대 남성이 갑자기 쓰러졌다. 지나가던 시민들은 남성의 상태를 살피고 심폐소생술(CPR)을 했다. 잠시 뒤 신고를 받은 경찰관 2명도 현장에 도착했다. 그러나 경찰은 곧바로 심폐소생술 등 응급조치를 하지 않았다. 현장에 출동한 두 명의 경찰관 중 한 명은 남성의 주머니를 뒤져 신분증부터 찾았다. 다른 한 명은 목격자를 찾고 현장 사진을 찍었다. 그렇게 10분가량이 흐른 뒤에야 경찰은 응급처치에 나섰다. 그러나 경찰의 심폐소생술도 어딘가 미숙했다는 지적이다. 심폐소생술은 1분에 100~120번 압박해야 적절한데, 당시 상황이 담긴 폐쇄회로(CC)TV 영상을 보면 경찰관들은 1초에 한 번 정도로 천천히 가슴을 압박했다. 경찰의 응급처치는 비슷한 빠르기고 이어졌고, 약 3분 뒤 119 구급대가 도착했다.119구급대 관계자는 “도착해 보니 (남성은) 의식이 없고 반응도 없는 상태였다”고 전했다. 인근 병원으로 이송된 남성은 심정지로 인한 저산소성 뇌 손상으로 현재 혼수상태인 것으로 알려졌다. 피해자 가족은 YTN과의 인터뷰에서 “경찰관이 오기 전에는 호흡이 조금 있었다고 들었다”라며 “경찰이 오고 나서 만약 심폐소생술을 했으면 골든타임도 지켜지고 해서 혼수상태에 빠지지 않았을 수도 있지 않았겠나”라고 토로했다. 박세훈 응급의학전문의도 “심폐소생술 속도가 느린 건 확실한 것 같다”면서 “환자 평가가 제대로 안 됐다기보다는 평가를 잘 못 하시는 것 같다”라고 YTN에 말했다. 이에 대해 경찰은 이 환자가 애초 맥박도 있고 숨도 쉬고 있어 119 공동대응을 기다리고 있었고 소방과 논의한 뒤 심폐소생술을 시작했다고 해명했다.

초파리는 좁쌀만큼 작은 곤충이지만, 20세기부터 과학 발전에 지대한 공헌을 했다. 처음에는 키우기 쉽고 세대가 짧은 특징 때문에 유전학 연구에 사용되다가 작은 곤충을 분석하는 기술이 크게 발전하면서 초파리는 이제 여러 분야에서 연구에 없어서는 안 될 실험 동물로 자리 잡았다.  가장 대표적인 분야는 뇌와 신경에 대한 연구다. 초파리의 뇌는 인간의 뇌보다 훨씬 단순하지만, 20만 개에 달하는 세포와 신경 회로를 지니고 있어 과학자들이 연구하기에 적합한 복잡도를 지니고 있다. 작지만 여러가지 복잡한 행동이 가능해 뇌와 신경 회로의 기능을 연구하기에 안성맞춤이다.  미국 라이스 대학의 과학자들은 초파리의 뇌를 원격으로 조종해서 날개를 움직이는 연구를 진행했다. 초파리보다 훨씬 작은 초파리의 뇌를 조종하기 위해 연구팀은 두 가지 기술을 사용했다.  우선 연구팀은 열에 민감한 이온 채널이 있는 신경세포를 지닌 유전자 조작 초파리를 만들었다. 그리고 날개를 움직이는 특정 신경 회로에 산화철 나노입자를 주입했다. 이 나노입자는 자기장과 반응해서 열을 낸다. 따라서 외부에서 자기장을 걸면 나노입자가 열을 방출하면서 특정 신경 세포의 이온 채널을 열어 신경 회로를 활성화한다. 이 연구에서 목표는 날개를 움직이는 신경 회로였다. (사진 참조)  연구팀은 이 방법으로 1초 이내에 원격으로 초파리의 날개를 움직이게 만들었다. 물론 연구팀의 진짜 목표는 초파리 날개를 원격으로 조종하는 것이 아니다. 연구팀의 궁극적인 목적은 사람에서 비침습적 방법으로 신경을 조종하는것이다. 예를 들어 시신경이 손상된 환자에서 뇌에 전극을 넣지 않고 외부에서 자기장을 통해 시각 피질을 자극해 시력의 일부를 회복하는 것이다. 마비된 신경이나 근육을 자극하는 일도 시도할 수 있다.  물론 현재는 기초 연구 단계이고 사람에서 적용하기 위해서는 앞으로 많은 연구가 필요하다. 초파리를 이용한 생물학 연구가 인류에게 희망이 될 수 있을지 앞으로 후속 연구가 주목된다.

간호사 징역 6년 선고피해자 父 “가해자 제대로 된 사과 없어”부산의 한 산부인과 신생아실에서 생후 5일된 신생아를 바닥에 떨어뜨려 의식불명에 빠지게 한 이른바 ‘아영이 사건’의 간호사가 1심에서 징역 6년을 선고받았다. 부산지법 제6형사부(김태업 부장판사)는 22일 열린 이 사건 선고공판에서 산부인과 신생아실 간호사 A씨에게 징역 6년을 선고했다. 또 관련 기관 및 시설에 7년 취업제한을 명령했다. 재판부는 A씨에게 내려진 보석을 바로 취소하고 법정구속했다. 재판부는 간호조무사 B씨에게는 징역 6개월에 집행유예 2년(취업제한 3년), 함께 기소된 병원 의사에게는 벌금 3000만원을 각각 선고했다. 재판부는 “피고인은 자신의 근무시간 이전에 아이에게 문제가 생겼거나, 제왕절개 시술로 인한 사고 발생 가능성 등을 제기했으나, 당시 상황과 전문의 감정 등을 종합하면 피고인 근무시간에 아이에게 사고가 난 것으로 볼 수 있다”며 피고인의 업무상과실치상 혐의를 인정했다. 이어 “영상을 보면 신생아들을 거꾸로 들어 올리거나, 엉덩방아를 찧게 하고, 바닥에 떨구듯이 내려놓는 등의 모습이 보인다”며 상습 학대 혐의도 인정했다. ● ‘아영이 사건’이란 아영이 사건은 2019년 10월 부산 동래구 한 산부인과 병원 신생아실에서 태어난 지 닷새 된 아영 양이 무호흡 증세를 보이며 의식불명에 빠진 사건이다. 당시 아영 양의 부모는 신생아실 안에서의 학대가 의심된다며 경찰에 고소장을 냈다. 경찰 조사에서 폐쇄회로(CC)TV를 확인한 결과, 한 간호사가 아이의 발을 잡고 거꾸로 드는 등 학대 정황이 포착됐다. 경찰로부터 사건을 넘겨받은 부산지검은 보강 수사를 벌여 A씨를 업무상과실치상·학대 등 혐의로 구속기소하고, 간호조무사 B씨와 병원장을 아동복지법 위반 혐의 등으로 불구속 기소했다. A씨는 2019년 10월 5일부터 같은 달 20일까지 신생아실에서 한 손으로 신생아 다리를 잡고 거꾸로 들어 올려 흔드는 등 14명의 신생아를 학대하고 아영이를 낙상시켜 두개골 골절상 등으로 의식불명에 빠지는 상해를 입힌 혐의(업무상과실치상)로 기소됐다. ●아영이 아버지 “형량 낮아져 아쉽지만…” 이번 판결에 대해 아영이 아버지는 “당초 검찰 구형보다 선고 형량이 조금 낮아져서 마음이 불편하다”면서 “사고 이후 아직도 가해자들의 사과는 없었다”고 말했다. 다만 “재판장이 피해자들을 고려해 사건 범행에 대해선 인정한다고 판결해 다행스러운 점도 있다”고 덧붙였다. 아영이 아버지는 아영이의 현재 상태에 대해 “사고 초반보다 아영이의 상태가 계속 나빠지고 있다”며 “뇌 손상도 심해진 탓에 앞으로 뇌 기능까지 마비되면 더이상 치료할 방법도 없을 것으로 보인다”고 전했다. 이어 “최근 의료진으로부터 MRI 검사 결과를 받을 때 ‘마음의 준비를 하라’는 이야기를 듣기도 했다. 지금은 개선보다는 생명을 연명하는 방향으로 치료하고 있다”고 밝혔다. 그러면서 아영이 아버지는 “피고인 측은 학대 행위가 없었다고 주장하지만 말도 되지 않는다”며 “분명히 아이를 한손으로 들어 바닥에 낙상하는 과정에서 학대 행위가 있었다”고 주장했다. 아영이 가족 측은 추후 항소 여부를 정하겠다고 밝혔다.

뭔가를 자주 까먹는 사람에게 ‘물고기 머리’ ‘새 대가리’라며 놀리곤 한다. 그러나, 과학자들은 새들이 흔히 알려진 것처럼 머리가 나쁘지 않다는 점을 다양한 연구로 보여줬다. 이번에는 머리 나쁨의 또 다른 대명사인 물고기로 사람의 신경발달 질환을 치료할 수 있다는 연구 결과를 제시했다. 이탈리아 트렌토대 마음·뇌과학 연구센터, 파도바대 일반심리학과, 영국 킹스칼리지런던대 발달신경생물학 연구센터, 퀸메리런던대 생물·행동과학부, 미국 서던캘리포니아대 수렴 생명과학센터 공동 연구팀은 물고기가 숫자를 파악할 때 사용하는 ‘수학’ 유전자를 갖고 있으며, 이를 이용해 신경발달 질환을 치료할 수 있을 것이라고 17일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘최신 신경해부학’ 7월 15일자에 게재됐다. 연구팀은 약 200개의 관련 연구를 메타분석해 어류도 포유류, 조류 같은 고등 동물들처럼 비슷한 뇌 부위를 사용해 양과 수를 인지한다는 점을 파악했다. 연구팀은 생명과학 분야에서 많이 쓰는 제브라피시를 이용해 실험했다. 제브라피시는 성체 크기가 5㎝ 정도의 관상용 열대 어류이다. 얼룩말처럼 무늬가 있지만 몸이 투명해 해부하거나 죽이지 않아도 실험에서 원하는 것을 파악하기 쉽다. 또 어류이지만 폐를 제외한 포유류의 모든 장기를 갖고 있으며 심장도 인간의 것과 공통점이 많다. 인간과 80~90% 가량 유전자를 공유하고 있어 돌연변이 연구로 사람의 다양한 유전질환을 해결할 수 있다. 먹잇감의 양이나 천적의 숫자를 인식하는 것은 제브라피시의 생존에서 매우 중요하다. 기존에는 어류가 양을 어떻게 측정하는지 행동 관찰을 통해 연구했기 때문에 정확한 작동 원리를 파악하기 어려웠다. 연구팀은 제브라피시의 눈동자 움직임 관찰과 전뇌 기능성 영상(Whole-brain functional imaging) 기술로 숫자 파악을 위해 작동하는 뇌 부위를 세포와 유전적 측면에서 측정했다. 그 결과, 물고기도 단순히 표면적, 등고선, 밀도 같은 주변 환경에서 나오는 신호를 기초로 숫자를 생각하는 것이 아니라 사람처럼 추상적인 수에 대한 개념을 갖고 있다는 사실을 확인했다. 양과 숫자 정보를 처리하는 회로가 포유류, 특히 인간과 비슷한 것으로 파악됐다. 연구팀은 수를 처리하는 특정 뉴런(신경세포)를 아직은 명확히 집어낼 수는 없지만 추가 연구로 발견 가능성이 크다고 밝혔다. 연구팀은 제브라피시 연구를 통해 숫자를 인식하고 파악하지 못하는 난수증 환자를 치료할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 글자를 읽기 어려워하는 난독증처럼 난수증도 정확한 통계는 없다. 그렇지만 과학자들은 전 세계적으로 약 6%의 아이들이 난수증에 시달리고 있는 것으로 파악하고 있다. 제브라피시가 계산능력을 손상시키는 신경발달 장애 치료에 도움을 줄 것으로 보인다. 연구를 이끈 이탈리아의 저명한 신경과학자 조르쥬 발로르티가라 트렌토대 교수(인지과학)는 “사람들이 물고기는 수에 대한 개념이 없을 것이라고 생각하지만 수와 양에 대한 일종의 ‘수학적 뇌’를 갖고 있다”며 “물고기의 수 감각에 대한 분자적, 유전적 기반에 대한 연구를 통해 난수증을 치료할 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

2020년 10월 14일 오전 8시 40분쯤 충남 태안군 소원면의 한 시골 도로. 택시 한 대가 밤새 농로 위에 서 있다는 신고가 들어왔다. 경찰이 출동했지만, 운전기사는 찾을 수 없었다. 실내에 부착된 택시 면허증이 말해주는 차 주인은 A씨였다. 주인 없는 택시 안에는 키가 그대로 꽂혀 있는 상태였고. 기사의 것으로 추정되는 휴대전화도 놓여 있었다. 멀쩡한 택시가 한적한 도로에 오랜 시간 방치되는 경우도 드물고 소지품이 모두 그대로 있는 점도 수상했다. 택시 문을 열자 휘발유 냄새가 강하게 진동했다. 누군가 차에 불을 지를 목적으로 택시 안팎에 기름을 부은 듯했다. 얼마나 기름을 부었던지 시트와 바닥 등 차량 여기저기에 눅진한 기운이 남아 있었다. 건조한 가을 날씨로 작은 정전기 하나도 폭발사고로 번질 수 있어 모두가 바짝 긴장해야 상황. ‘텅’하는 소리가 울렸다. 경찰관 한 명이 운전석에 있는 트렁크 버튼을 누른 것이다. 순간 차 주인이 모습을 드러냈다. 좁은 택시 트렁크 속에 웅크려 있던 A는 이미 숨을 거둔 상태였다. 경찰 감식반은 애를 먹었다. 흔히 볼 수 있는 극단적 선택의 방법도 아니었지만, 타살의 흔적 역시 쉽게 찾을 수 없었기 때문이다. 차량 근처에서 족적이 나왔지만 대부분 A씨의 것이었다. 택시 안에서도 동반자가 있었다는 증거는 찾을 수 없었다. 폐쇄회로(CC)TV 역시 답이 없긴 마찬가지였다. 어렵게 모은 CCTV 영상에는 하나같이 운전석에 앉은 A의 모습만 담겨 있었다. 부검 결과도 특별히 무언가를 말해 주지는 않았다. 숨진 택시기사의 피부 안쪽 여기저기에 빨갛게 부어오르는 현상이 나타났는데 피부가 오랜 시간 기름에 노출됐을 때 나타나는 증상이었다. 숨진 기사에게 시 허혈성 심장질환이 있었다는 것 외에 특별한 점은 발견되지 않았다.그럼 A는 어떻게 사망한 것일까. 국립과학수사연구원이 내린 결론은 휘발유 중독이었다. 일상에서 흔히 접하는 휘발유의 주성분인 탄화수소(hydrocarbon)는 인체에 들어가면 생각보다 강한 독성을 뿜어 낸다. 일례로 휘발유 속에 다량 포함된 대표적인 발암물진 벤젠의 치사량은 불과 10g 정도다. 톨루엔 역시 사람 몸에 50g만 들어가도 절반은 사망한다. 실제 다량의 휘발유를 마실 경우 급성 탄화수소 중독이나 폐렴 등으로 사망할 수 있다. 소화기보다 호흡기를 통해 휘발유 유증기(oil mist)를 흡입하면 더 위험하다. 몸에 흡수되는 속도가 빠르지만 다시 배출하기는 쉽지 않은 탓이다. 특히 밀폐된 공간 등에서 휘발유 유증기를 마시는 경우 급성 중추신경 마비, 뇌성마비, 부정맥 등으로 갑자기 사망할 수 있다. 실제 2008년 경북 김천시 인근에서 송유관에 구멍을 뚫어 휘발유를 훔치던 사람이 사망한 일도 있었다. 인적이 드문 곳에 묻힌 송유관을 골라 기름을 빼내 파는 일을 반복하던 B씨 등 일당은 세번째 범행을 위해 송유관을 뚫다 예기치 못한 사고를 당했다. 새로 뚫은 구멍에서 예상보다 많은 양의 휘발유와 유증기가 한꺼번에 빠져나왔고, 구멍에 호스를 연결하려던 B씨는 순식간에 다량의 탄화수소를 흡입하고 말았다. 동료들은 급히 B씨를 병원에 옮겨놓고 달아났지만 B씨는 끝내 숨졌다. 경찰이 택시기사 A씨 사건에서 세운 가설은 다음과 같다. A씨가 극단적인 선택을 위해 미리 휘발유를 샀고 인적이 드문 농로까지 차를 몰고 왔다. 이후 준비한 휘발유를 자신의 몸과 차량 이곳저곳에 뿌렸다. 하지만, 차안에서 불을 붙일 경우 자신도 모르게 문을 열고 도망갈지 모른다는 생각에 그는 스스로 차 트렁크 안으로 들어갔다. 하지만 실제 자기 몸에 스스로 불을 당기는 일은 생각처럼 쉽지 않았다. 생에 대한 작은 미련이 남았을 수도, 혹은 분신해 생을 마감하는 순간이 두려웠을 지도 모른다.  하지만, 그러한 망설임 자체가 결과적으로 독이 됐다. 고민의 시간이 길어지는 동안 휘발유 독성은 서서히 택시기사의 기도와 혈관을 타고 폐와 간, 심장은 물론 뇌까지 잠식해 들어갔다. 

국내 연구진이 사람의 뇌처럼 학습하고 인지할 수 있는 메모리를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 100㎚(나노미터) 두께의 단일 소자에서 사람 뇌의 뉴런과 시냅스를 동시에 모사하는 뉴로모픽 메모리를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 뉴런은 뇌 신경계를 이루는 기본적 단위세포이며 시냅스는 뉴런들끼리 신호를 전달할 수 있도록 하는 다리 역할을 하는 접합 부위이다. 사람의 뇌는 뉴런 1000억 개, 시냅스 100조 개가 복잡한 네트워크로 이뤄져 있다. 사람의 뇌는 이들 둘의 상호관계를 통해 기능과 구조가 외부 환경에 따라 유연하게 변한다. 많은 컴퓨터 과학자나 인공지능 연구자들은 사람의 뇌를 흉내 내려고 하지만 아직 성공하지 못하고 있다. 뉴로모픽 소자는 기존 컴퓨터로는 구현할 수 없는 사람처럼 고도의 뇌 인지 기능을 실현하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 CMOS 집적회로와 비휘발성 메모리를 이용하고 있지만 뉴런과 시냅스 기능을 분리해 모사하기 때문에 사람의 뇌처럼 작동하기 힘들다.이에 연구팀은 휘발성 소자로 뉴런을, 비휘발성 상변화 메모리 소자로 시냅스를 모사해 단기 및 장기기억이 공존하는 단일 뉴로모픽 소자를 만드는데 성공했다. 특히 이번에 개발한 소자는 외부 신호 변화에 따라 유연하게 적응하는 가소성도 구현할 수 있는 것으로 확인됐다. 이건재 카이스트 교수는 “사람은 뉴런과 시냅스 상호작용으로 기억, 학습, 인지 기능을 발현하는 만큼 인공지능 개발에서도 사람처럼 이 둘을 통합해 모사하는 것이 필요하다”며 “이번 연구는 인공지능뿐만 아니라 뇌를 역설계하는 연구에도 도움이 될 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 뇌 속에 있는 별세포 내 물질 때문에 알츠하이머 치매의 주요 증상이 나타난다는 사실을 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동 연구팀은 뇌 속 반응성 별세포의 요소회로가 활성화되면서 치매를 진행시키고 기억력 감퇴를 일으킨다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 6월 23일자에 실렸다. 별세포(astrocyte·성상교세포)는 뇌 세포 절반 이상을 구성하는 별 모양의 비신경세포이다. 아밀로이드 베타, 염증 같은 독성물질이 뇌에 생기면 이를 분해하는데 그 과정에서 별세포의 크기와 기능이 변한다. 이렇게 외부 자극으로 변하는 별세포를 ‘반응성 별세포’라고 한다. 반응성 별세포는 주변 정상 신경세포에 악영향을 미친다. 지금까지 알츠하이머 치매는 아밀로이드 베타 단백질이 뇌에 쌓이기 때문으로 알려졌다. 그렇지만 많은 임상실험에서 아밀로이드 베타를 제거해도 중증 치매가 지속되는 것이 관찰됐다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 제거만으로는 치매를 치료할 수 없다고 밝혀졌다. 이에 연구팀은 알츠하이머 치매의 다른 원인을 찾아 나섰다. 연구팀은 반응성 별세포가 세포 내 미토콘드리아에 존재하는 특정 단백질을 발현시키고, 억제성 신경전달물질 가바를 만들어 기억력을 감퇴시킨다는 것을 알아냈다. 간에는 암모니아를 비롯해 신체에 유해한 물질을 걸러내고 찌꺼기를 만들어 내는 요소회로가 존재한다. 연구팀은 소변의 주성분인 요소를 만들어 내는 이 요소회로가 별세포에도 존재한다는 것을 밝혀냈다.연구팀은 뇌의 별세포가 독성물질인 아밀로이드 베타를 처리하면서 요소 양이 늘어난다는 것을 확인했다. 실제 알츠하이머 환자에게서도 별세포의 요소회로가 활성화되는 것이 관찰됐다. 또 알츠하이머를 유발시킨 생쥐를 이용한 실험을 통해 요소회로가 작동할 때 ODC1이라는 물질이 나타나는 것을 억제하면 생쥐의 기억력이 회복되는 것을 확인했다. 이창준 IBS 인지 및 사회성연구단장은 “이번 연구는 반응성 별세포 요소회로와 알츠하이머 치매의 관계를 새로 밝혀냈다는데 의미가 있다”며 “반응성 별세포의 요소회로를 이루는 ODC1 효능과 독성에 대한 추가 연구를 거쳐 새로운 알츠하이머 치료제를 개발할 계획”이라고 말했다.

중국의 한 식당에서 20대 여성 손님 4명이 남성 7명으로부터 잔혹하게 폭행당하는 사건이 발생했다. 11일(현지 시각) 중국 매체 소호 등에 따르면 사건은 지난 10일 새벽 2시 40분쯤 허베이성 탕산시 루베이구의 한 식당에서 발생했다. 당시 식당 CC(폐쇄회로)TV를 보면, 한 남성이 자리에 앉아있는 여성에게 다가간다. 이어 남성은 여성의 등에 손을 얹었고, 여성은 남성을 밀어낸다. 하지만 남성은 개의치 않고 여성의 얼굴을 만지려 했고, 여성은 그를 뿌리치며 몸을 반대쪽으로 기울인다. 그 순간 남성은 여성의 뺨을 때리고 주먹을 휘두른다. 다른 여성들이 싸움을 말리려 자리에서 일어서자, 식당 밖에서 지켜보고 있던 남성의 일행들은 식당으로 들어와 여성들을 무자비하게 폭행한다. 여기에서 그치지 않고 남성들은 여성 일행을 밖으로 끌고 나와 땅바닥에 패대기치고 발로 머리를 밟고 발길질 한다.폭행은 4분 이상 지속됐고 이들은 현장에서 도망쳤다. 여성들 중 2명은 부상으로 병원에 입원해 치료를 받고 있는 것으로 전해졌다. 해당 CCTV 영상은 중국 소셜미디어인 웨이보 등을 통해 빠르게 확산했다. 여성 집단 구타 사건은 중국 최대 포털 사이트 바이두에서 종일 검색어 상위에 올랐다. 비난 여론이 거세지자 탕산시 당위위원회와 정법위원회가 엄중 처벌을 약속했다. 신속한 대응에 나선 당국은 사건 당일 밤 폭행을 행사한 남성 7명과 사건에 연루된 여성 2명을 빠르게 체포했다. 관심이 쏠리는 사건인 만큼 상급기관인 이성 랑팡시 공안국이 사건을 맡았다. 중국 관영 글로벌타임스는 “본질적으로 이 사건은 여성의 권리나 성 평등에 관한 것이 아니라 공공안전에 관한 것”이라면서 “가해자들은 법을 무시하고 사회 질서와 도덕에 대한 대중의 신뢰를 깨뜨렸다. 신속하고 엄격하게 대처해야 한다”고 보도했다. 배우 성룡·(여자)아이들 슈화도 언급“아무리 생각해도 이해할 수 없어” 배우 성룡은 웨이보를 통해 “영상을 보고 너무 속상해서 잠을 못잤다”며 “주변에 있던 남성들은 모두 가만히 있고 여성들만 일어나 서로 부축하는 모습에 마음이 아팠다. 남성은 여성을 폭행해서는 안 되고 한 무리가 개인을 구타해서도 안 된다”고 했다. 걸그룹 (여자)아이들의 대만인 멤버 슈화도 자신의 웨이보 계정을 통해 “사랑하는 여성분들, 여러분들의 두려움과 억울함에 제가 도움을 드릴 방법이 없어 죄송하다”며 장문의 글을 게재했다. 슈화는 해당 사건에 대해 “아무리 생각해도 나는 이해할 수 없다”며 “교육을 받은 사람이던, 그렇지 않던 뇌가 있다면 알고 있을 이치를 왜 그들은 알지 못하는가”라고 분노했다. 그러면서 “인간으로 태어났으면 사람이 돼야 한다. 인간의 자질을 떨어뜨리지 마세요. 당신들은 사람의 자격이 없다”며 “불량한 사람들이 내 말을 알아들을 수 있지는 모르겠지만 내 말을 명심하라. 당신 같은 사람들이 존재하지만 않는다면 여성들의 자기보호 필요성은 줄어든다”고 일침을 가했다. 또한 슈화는 “이러한 죄는 용서하지 말아야 한다”며 “난 이렇게 불량한 사람들의 존재에 화가 난다. 그들이 숨 쉬는 것도 싫다. 법무부는 두 눈을 크게 떠라. 저들에게 자비를 베풀어선 안 된다”고 덧붙이며 글을 마무리했다.

세포나 조직 같은 생체 물질의 모양과 딱딱한 정도는 질병과 밀접한 관련이 있다. 유방암의 경우 악성 종양은 양성 종양보다 더 딱딱하고 모양이 불규칙하다. 국내 연구진이 이런 특성을 이용해 조직검사 대신 초음파로도 손쉽게 조직 이상을 판별할 수 있는 방법을 찾았다. 한국과학기술연구원(KIST) 스핀융합연구단, 인공뇌융합연구단 공동 연구팀은 촉각 뉴런소자와 인공신경망 학습 방법을 접목시켜 간단하면서도 정확도가 높은 질병 진단기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 탄성 초음파 검사는 비수술적 방법으로 조직의 딱딱한 정도와 모양을 파악할 수 있고 검사 비용도 저렴해 유방암 진단에 특히 많이 사용되고 있다. 문제는 탄성 초음파 검사로 얻은 영상 정보를 해석하기 위해서는 경험이 많은 전문가가 필요하지만, 전문가들끼리도 판단하는 데에 차이를 보인다. 이에 연구팀은 인공지능 뉴로모픽과 인공 감각 뉴런 기술을 결합해 탄성 초음파 검사의 정확도를 높였다. 뉴로모픽은 인간의 뇌를 흉내내 에너지를 적게 소비하면서 고차원 기능을 수행하는 전자회로이다. 복잡하고 방대한 정보를 실시간 처리해야 하는 사물인터넷, 자율주행차에 적용하기 적합한 기술로 알려져 있다. 연구팀은 외부 자극을 전기 신호로 변환시킬 수 있는 인공 촉각뉴런 소자를 개발했다. 단순히 ‘만진다’는 촉감만 느끼도록 한 기존 인공 촉각뉴런 소자와 달리 이번에 개발한 촉각뉴런은 접촉하는 물체의 딱딱하고 부드러운 정도를 빠르고 민감하게 감지할 수 있다. 촉각뉴런 소자와 뉴로모픽 인공지능 기술을 결합시킨 결과 95.8%의 정확도로 유방 종양 조직의 악성 여부를 구분할 수 있었다. 이현정 KIST 박사는 “이번에 개발된 인공 촉각뉴런 기술은 간단한 구조와 방식으로 물성 감지와 학습이 가능하다”며 “저전력, 고정확도의 질병 진단 뿐만 아니라 로봇 수술 시에도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다.

동물들에게 있어서 위기상황을 빠르게 벗어나는 것은 생존을 위해 필요하다. 비교적 단순한 환경에서는 공간 기억을 사용해 안전한 지역으로 탈출하지만 새로운 환경과 급박한 위협에서는 0.24초 이내에 탈출 방법을 결정하지 못하면 죽게 된다. 사람 역시 새로운 상황에서 당황하지 않고 빠르게 결정을 내리는 사람이 있는가 하면 그렇지 못한 사람들도 있다. 동물들이 새로운 환경에서 빠른 결정을 내릴 수 있는 메커니즘은 뭘까. 영국 런던대(UCL) 세인즈버리 웰콤 신경회로·행동연구센터, UCL 개츠비 계산신경과학센터 공동 연구팀은 진화를 통해 선천적으로 타고난 본능과 경험을 통해 습득한 지식이 잘 결합되는 경우 새로운 환경에 빠르게 적응할 수 있고 시행착오를 최소화할 수 있다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 5월 26일자에 실렸다. 연구팀은 생후 8~12주된 수컷 생쥐 112마리를 대상으로 탈출경로 실험을 했다. 연구팀은 생쥐들이 안전한 장소로 돌아갈 수 있는 경로를 3가지 이상 만든 뒤 독수리나 고양이 같은 포식자들의 소리를 들려주고 탈출 경로를 관찰했다. 일반적으로 생쥐를 비롯한 동물들은 익숙한 환경에 반복적으로 노출되는 ‘학습’ 과정을 거친 뒤 특정 상황에서 자신이 선택할 수 있는 경로를 선택하게 된다. 이에 연구팀은 생쥐들을 두 집단으로 나눈 뒤 한 그룹은 모든 경로를 반복적으로 익힐 수 있도록 하고 다른 한 그룹은 모든 경로를 한 번씩만 오갈 수 있도록 했다. 그 다음 탈출경로가 보이지 않도록 어둡게 만든 뒤 포식자들의 소리를 들려줬다. 그 결과, 경로를 반복적으로 학습한 생쥐들은 위협상황에 처하면 대피 공간까지 최단 거리를 선택해 빠르게 탈출하는 것이 관찰됐다. 그런데 경로에 대해 충분한 학습을 하지 못한 생쥐들 역시 반복학습한 생쥐들처럼 최단 거리를 선택해 탈출하는 것이 관찰됐다.연구팀은 인공지능(AI)를 이용해 똑같은 방식으로 시뮬레이션을 실시했다. 시뮬레이션에서도 탈출 경로에 익숙하지 않은 생쥐들도 경로를 충분히 학습한 생쥐들만큼 빠르게 탈출로를 찾는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이번 결과는 생쥐들은 선천적 휴리스틱과 공간 학습을 결합해 최적의 탈출 경로를 찾는다는 것을 보여준다. 휴리스틱은 특정 상황이나 사건에 대해 엄격한 분석보다는 제한된 정보만으로 즉흥적, 직관적으로 판단해 선택하는 의사결정 방식이다. 진화를 통해 습득한 사전 지식과 경험을 통해 학습한 지식을 통합하면 변화하는 환경에 대한 적응을 지원하고 오류가 발생할 때 시행착오를 최소화할수 있다는 설명이다. 연구팀은 이는 동물 뿐만 아니라 사람도 마찬가지일 것으로 생각하고 추가 연구를 진행하고 있다. 연구를 이끈 티아고 브랑코 UCL 교수(신경행동과학)는 “이번 연구는 새로운 환경에 놓인 동물이 시행착오를 최소화할 수 있는 방법을 보여줌으로써 뇌가 빠른 학습을 구현하기 위해 필요한 것이 무엇인지를 파악할 수 있게 해주고 있다”고 설명했다.

공상과학영화에선 혈액을 교체해 젊음을 되찾는다거나 다른 사람처럼 된다는 내용이 자주 등장한다. 사실 젊은 피가 노화를 막아 줄 것이라는 속설은 흡혈귀 전설부터 시작해 오랜 세월 이어져 내려오고 있다. 인류 역사상 최악의 연쇄살인마인 헝가리의 바토리 에르제베트(15 60~1614) 남작 부인은 젊은 사람의 피가 미모와 청춘을 유지시켜 줄 것이라는 망상에 사로잡혀 영지 주변에 사는 소녀들을 납치해 죽인 뒤 피를 받아 마시거나 욕조에 피를 모아 목욕을 했다고 한다. 이렇게 죽인 소녀들이 1568명이나 됐다. 귀족 소녀들까지 제물로 삼았다가 헝가리 황실 근위대에 꼬리를 잡혀 종신금고형을 선고받고 결국 감옥에서 미쳐서 죽었다. 그런데 젊은 피나 체액을 주입했을 때 의학적 효과가 일부 있다는 연구가 최근 심심찮게 나오고 있다. 2014년 미국 하버드대 의대 연구팀은 젊은 쥐에서 추출한 피를 늙은 쥐에게 수혈해 근육과 뇌가 젊어지는 ‘안티 에이징’ 효과를 확인했다는 연구 결과를 내놨다. 2017년에는 스탠퍼드대 의대 연구팀이 인간 신생아의 제대혈에서 추출한 혈장을 늙은 쥐에게 주입한 결과 기억력과 판단력 같은 뇌 기능이 전반적으로 향상됐다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처’에 발표했다. 이들은 지난해 12월에도 운동을 많이 한 생쥐의 혈액을 게으른 생쥐에게 주입하면 운동을 한 것과 똑같은 효과를 갖게 된다는 사실을 확인하고 네이처에 연구 결과를 공개했다. 2017년과 2021년 안티 에이징 연구를 수행했던 스탠퍼드대 의대 토니 와이스 코리 교수(신경학)는 독일 자를란트대 의대, 헬름홀츠 약리학 연구소, 미국 팰로앨토 보훈연구소, 스웨덴 예테보리대, 살그렌스카대학병원, 영국 런던대 연구진과 함께 어린 생쥐의 뇌척수액을 늙은 생쥐에게 투여하면 뇌 기능 전반이 회복된다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 5월 12일자에 실렸다. 노화는 신체적 기능뿐만 아니라 인지기능까지 떨어뜨려 치매나 퇴행성 신경질환의 발병 위험을 높인다. 뇌척수액은 뇌세포에 영양소, 신호전달 물질, 성장인자를 제공해 혈액 속 혈장과 같은 역할을 신경계에서 한다. 연구팀은 젊은 혈장이 항노화 기능을 갖고 있다는 기존 연구 결과를 근거로 뇌척수액이 뇌의 노화 과정에서 비슷한 역할을 할 것으로 기대했다. 이에 연구팀은 생후 10주 지난 어린 생쥐의 뇌척수액을 생후 18개월 된 늙은 생쥐의 뇌에 주입한 뒤 인지기능 변화와 신경회로 활성 정도를 관찰했다. 그 결과 젊은 생쥐의 뇌척수액은 희소돌기아교세포를 만드는 전구세포 활동을 증가시키는 것이 관찰됐다. 이 전구세포는 나중에 희소돌기아교세포가 돼 기억과 학습을 관장하는 해마의 신경세포를 보호한다. 나이가 들면 희소돌기아교세포 전구세포가 줄어들면서 해마 보호 기능이 약화돼 기억력 저하와 인지기능 약화 같은 퇴화 현상이 나타나는 것이다. 또 뇌척수액 속 ‘Fgf17’이라는 성장인자가 인지기능의 핵심 요소이자 잠재적 회춘 인자라는 사실을 연구팀은 밝혀냈다. 나이 든 생쥐의 척수액 속 Fgf17 성분은 젊은 생쥐보다 현저하게 낮은 것이 관찰됐다. 젊은 뇌척수액을 주입하면 Fgf17도 증가하면서 늙은 쥐의 기억력이 향상되고 손상된 뇌 세포 회복 속도도 빨라지는 것이 확인됐다. 코리 교수는 “뇌는 나이가 들어도 바뀔 수 있는 여지가 있고 기능 개선 방법도 있다”며 “이번 연구는 젊은 생쥐의 뇌척수액에 포함된 성장인자가 늙은 생쥐의 신경세포 기능을 복원시킬 수 있는 요소 중 하나라는 것을 제시했다는 데 의미가 크다”고 밝혔다.

최근 ‘소식(小食) 먹방’을 찾는 사람이 늘고 있다. 과거 식욕을 자극하는 빨리, 많이 먹는 콘텐츠가 대세였다면 이제는 천천히, 조금씩 먹는 모습에 주목하고 있다. 시청자들은 “소식하는 사람들 먹방 좋다. 보는 내가 안 급하고 평화로워짐” “빨리먹고 폭식하는 식습관 고치고 싶은데 오래 꼭꼭 씹는거 보니까 도움이 되는 것 같다” 등 댓글로 그 장점을 전했다. MC 박소현, 개그우먼 안영미, 모델 주우재, 배우 안소희, 가수 코드쿤스트, 산다라박 등 대표적인 소식 연예인들의 먹방이 예능을 넘어 유튜브에서도 높은 조회수를 기록하고 있다. 계란 한 개를 입에 넣고 한참을 꼭꼭 씹어 먹는 모습이나 음식을 조금 먹고 배부르다며 손에서 놓는 모습에 몸매 관리에 관심이 많은 젊은 세대들은 “식욕을 떨어뜨린다”며 좋아하고 있다.● 치매 예방…장수의 비결 열량을 제한해 소식을 하는 것은 장수에 도움이 된다. 일주일 중 며칠만 주기적으로 열량을 제한하면 생존 회로와 장수 유전자가 활성화되기 때문이다. 미국 태평양건강연구소 연구팀이 오키나와 블루존 사람들의 식단을 분석한 결과, 열량 제한이 장수에 기여한 것으로 나타났다. 이들은 위의 80%가 찼다고 생각하면 젓가락을 내려놓는 ‘하라하치부’ 식습관을 실천했다. 30회 이상 음식을 천천히 씹어 먹으면 소화에 도움이 될 뿐만 아니라 치매와 과식 예방에도 도움이 된다. 턱을 움직이는 ‘저작 운동’을 하면 뇌로 가는 혈류가 늘어 뇌에 많은 양의 산소가 공급되기 때문이다. 저작 운동을 하면 파로틴 호르몬이 분비돼 혈관성 치매 위험이 줄어든다. 영국 카디프대 연구팀은 껌을 씹는 그룹과 그렇지 않은 그룹에게 각각 30분간 1~9중의 숫자를 불러주고 이를 기억하게 한 결과 껌을 씹은 그룹이 숫자를 더 빨리 기억해냈고 정확도도 높았다고 밝혔다. 일본 규슈대 연구팀이 60세 이상 노인 1566명을 대상으로 5년간 연구한 결과, 치아가 1~9개 있는 노인은 20개 이상 있는 노인보다 혈관성 치매에 걸릴 확률이 81%나 높았다. 음식을 잘 씹지 못하면 뇌의 혈액순환이 충분히 촉진되지 못한다는 것이었다.● 소화불량·혈당상승 막아 음식을 오래 씹어 먹으면 소화시키기 편하고, 위의 부담을 덜어주면서도 영양분은 쉽게 섭취할 수 있으므로 적은 양만 먹어도 살아갈 수 있다. 얼굴 근육이 이완되어 표정이 부드러워지고 스트레스를 풀어주는 효과도 있다. 천천히 먹는 것은 혈당이 갑자기 상승하는 것을 막는다. 흡수된 영양소가 지방으로 쌓이는 것을 예방하고, 씹는 동안 소모되는 칼로리로 인해 체내 축적이 줄어든다. 일일 섭취 칼로리 중 약 10%가 음식을 씹고 소화시키는데 사용된다. ● 무엇을, 어떻게 먹을까 현미나 잡곡을 섞어 밥을 만들면 좋다. 멸치와 건새우, 견과류 등 식감이 단단한 음식들도 많이 천천히 오래 씹는 습관을 도와주는 식재료다. 섬유질이 풍부한 채소를 많이 챙겨 먹는 것도 필요하다. 음식을 한 입 떠 넣은 뒤 씹는 회수를 세면서 먹는 것을 습관화하면 도움이 된다. 젓가락을 이용하면 숟가락보다 입으로 들어가는 양이 적으므로 효율적이다. 함께 먹는 사람이 있을 경우 식사 속도를 늦추자고 말하고 먹으면 도움이 된다.

<편집자 주> 43개월 쌍둥이 딸을 둔 ‘일하는 아빠’입니다. 육아를 하며 느꼈던 감정을 매달 하나씩 기사로 풀어냅니다. 육아고민을 나눌 ‘아빠동지’가 많아질수록 일과 가정이 양립할 수 있는 사회에 한 걸음 다가갈 것이라고 믿습니다.아이를 윽박지르고 났더니… 여느 출근날처럼 애들을 서둘러 차에 태우고 직장 어린이집으로 향했다. 어린이집 앞에 도착하니 첫째가 갑자기 “가기 싫어”라며 울고 떼를 쓰는 게 아닌가. 출근 시간이 10분도 채 남지 않은터라 짜증이 솟구쳤다. 자연스레 높아진 목소리에 협박이 더해졌다. ‘지금 안 들어가면 이따 사탕은 없을 줄 알아!’ 하지만 공포 분위기 조성은 상황만 악화시켰다. ‘빨리 들여보내고 출근하겠다’는 목표 달성 역시 실패했다. 결국 ‘육아 동지’인 엄마가 나선 뒤에야 아이는 울음을 그쳤다. 일을 하며 ‘왜 첫째는 그 난리를 피웠나’ 곰곰이 생각했다. 한 가지 짚이는 부분이 있었는데, 그날이 새학기 첫 등원 날이었다는 점이다. 방학 기간 내내 엄마, 아빠랑 붙어있던 ‘인생 5년차’ 아이에게는 새로운 선생님과 친구들을 만나야 한다는 사실이 부담으로 다가왔을 테다.(상대적으로 첫째는 둘째보다 까다롭고 예민한 기질이기도 하다.) 다행히 하원하는 첫째의 얼굴은 밝았다. 뒤늦었지만 아이에게 “오늘 새로운 선생님 만나는 게 걱정됐어?”하고 물으니 아이는 고개를 끄덕였다. 그렇다. 아이들의 행동에는 자신들 나름(?)의 이유가 있다. 부모가 볼 때는 아무리 사소할지라도 말이다. 전문가들이 아이의 속마음을 제대로 헤아리고, 포용해 주는 게 중요하다고 강조하는 이유이기도 하다. 또한 대한소아청소년과학회 발달위원회에 따르면 아이들의 뇌는 감정을 조절할 수 있을만큼 발달된 상태는 아니라고 한다. 그 결과 자기중심적으로 행동하고, 갑자기 화를 내거나 우는 등 즉각적인 감정 반응을 보인다. 정리하면 ‘나름대로의 이유’와 ‘덜 발달한 뇌 상태’가 합쳐져 아이들이 난리(?)를 피운다는 것이다. (단호하게 훈육이 필요한 상황은 잘 구분해야 한다.)존 고트먼 박사의 감정코칭 5단계 그렇다면 부모는 ‘나름의 생각은 있지만 뇌 과학적 측면에서 감정 조절은 못하는 아이’를 어떻게 상대해야 할까. 세계적인 감정관계 연구가인 존 고트먼 박사가 제시한 ‘감정코칭 5단계’는 다음과 같다. ▲1단계: 아이의 감정 인식하기 감정코칭은 아무 때나 하는 것이 아니다. 아이가 감정을 보일 때 하는 것이다. 그렇게 하려면 아이의 감정을 잘 인지하고 포착해야 한다. 아이의 행동에 숨은 감정을 잘 포착해야 한다. ▲2단계: 감정적 순간을 좋은 기회로 삼기 ‘화가 났구나’ ‘짜증이 났구나’ ‘억울하구나’ 하고 아이의 감정을 알아차렸다면 감정코칭을 할 것인지 그냥 넘어갈 것인지 선택한다. 자녀가 강한 감정을 보일 때가 감정코칭을 하기 좋은 때이다. ▲3단계: 아이의 감정 공감하고 경청하기 아이가 감정을 보일 때 잘 들어주고 공감해주는 단계이다. 아이 스스로 자기 감정을 들여다보고 이야기할 수 있도록 해야 한다. 만약 아이가 “오늘 나 학교 안 가고 싶어”라고 말하면 대부분의 부모는 “왜?”라고 묻는다. 감정코칭법에서는 이럴 때 “네가 학교에 가고 싶지 않구나”라고 아이의 마음을 받아줘야 한다고 말한다. ▲4단계: 아이의 감정을 표현하도록 도와주기 감정은 여러가지 색깔이 있다. 만약 아이 본인이 어떤 감정을 느끼는데 어떤 감정인지 잘 모른다면 현명하게 대처할 수 없다. 가능한 한 아이가 스스로 자기 감정을 표현할 단어를 찾도록 부모가 돕는 것이 좋다. ▲5단계: 아이 스스로 문제를 해결할 수 있도록 하기 마지막 단계에서는 함께 문제를 해결하자. 마지막 단계는 한계 정하기, 목표 확인하기, 해결책 찾아보기, 해결책 검토하기, 아이가 스스로 해결책을 선택하도록 돕기로 구성돼 있다. 다만 감정을 받아줘야 하지만 행동까지 다 받아줘선 안 된다. 예를 들어 동생이 소중한 책을 찢어버려서 화가 났더라도 화난 감정은 수용하되 동생을 때리는 행동을 허용해서는 안 된다.삶의 속도를 한 템포 늦춰보는 건 어떨까 ‘유머’도 아이와 나의 긴장 상황을 풀어주는 좋은 윤활유 중 하나다. 특히 출근 준비를 할 때 보통의 아이들은 느긋한 태도를 보이기 마련인데, 날카로운 목소리로 ‘빨리!’를 외치기보다 역할극 놀이를 하면 생각보다 문제가 쉽게 풀린다. 일단 신발장 앞으로 간다. 그리고 친절한 말투를 장착하고 “전 신발 파는 아저씨입니다. 오늘은 어떤 신발을 사러 오셨나요”라고 말하면 아이들은 깔깔 웃으며 신발장 앞까지 기분좋게 온다. 아이를 윽박지르면 될 일도 안 된다. 순간적으로 아이들이 강제로 부모의 권위에 굴복당해 요구를 따르더라도, 그러한 아이는 제대로 성숙하지 못한다는 게 전문가들의 설명이다. 실제 프랑스 육아법을 다룬 책 ‘쿨한 부모 행복한 아이’의 저자 샤를로트 뒤샤므르는 ‘육아 성공의 비결은 인내하고 타이밍을 노리며 유머를 갖는 것’이라고 밝힌 바 있다. (물론 필자는 아직도 짜증 섞인 목소리로 말하는 날이 훨씬 많다.)  사실 중요한 건 존 고트먼 박사의 5단계도, 유머도 아니다. 이론을 장착하기 전, 부모의 마음을 돌보는 게 먼저다. 만일 현재 자신의 삶이 짜증으로 점철돼 있다? 그러면 아이도 부정적인 영향을 받을 수밖에 없다. 쳇바퀴 같은 삶 속에서 쉽지는 않겠지만 내 삶의 속도를 한 템포 늦춰보는 건 어떨까. 내 마음을 들여다보는 시간이 늘어날수록 아이와의 관계도 끈끈해질테니 말이다.

부모님들은 모르겠지만 학생이라면 누구나 현재 성적과는 상관없이 공부를 잘하고 싶다는 생각을 갖고 있습니다. 수학을 포기한 ‘수포자’가 많다고들 하지만 학생들 스스로는 학원도 다니고, 과외도 받고 교육방송을 보는 등 시간 투자를 많이 해도 여간해선 성적이 오르지 않는다고 호소합니다. 공부 방법이 잘못됐을 수도 있지만 노력만큼 성적이 나오지 않으니 자연스럽게 수포자의 길로 갈 수밖에 없는 것이겠지요. 수학이 어렵고 원하는 결과가 나오지 않아 던져 버리고 싶겠지만 꾸준히 공부하는 것이 중요하다는 연구 결과가 나왔습니다. 미국, 중국, 프랑스 과학자들은 뇌 신경회로의 연결 강도가 수학 성적을 좌우한다는 사실을 밝혀냈습니다. 미국 스탠퍼드대 의대·샌타클래라대·럿거스대, 중국 저장대·중산대, 프랑스 파리 사클레대 소속 뇌신경과학자, 행동과학자, 심리학자, 물리학자들이 참여한 이 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경과학저널’ 4월 12일자에 실렸습니다. 어려서 수학적 감각을 제대로 익히지 못하면 학창 시절엔 수포자가 되기 십상이고 평생 수학적, 논리적 능력이 손상될 가능성이 크다고 합니다. 실제로 수학적 감각은 학업 성적은 물론 향후 직업적 성공과 연결된다는 연구 결과도 많습니다. 연구팀은 7~10세 초등학생 96명을 대상으로 수학 성적과 뇌 연결성의 관계를 조사했습니다. 1만 4371건의 기능성 자기공명영상(fMRI) 뇌 분석 사례와 89건의 수학과 인지기능 관련 연구를 메타 분석했습니다. 분석 결과 수학 성적이 좋은 아이들은 뇌 신경회로가 강하게 연결돼 있는 것으로 나타났습니다. 후두정엽 ‘두정엽내고랑’이라는 영역이 숫자와 기호를 처리하는 수학적 능력에 관여하는 것으로 이미 알려져 있었습니다. 연구팀은 두정엽내고랑이 잘 발달돼 있더라도 기억과 학습 중추라는 해마와 강하게 연결되지 않은 경우엔 수학적 감각이 떨어지고 성적이 좋지 않다는 점을 새로 찾아낸 것입니다. 그렇다면 두정엽내고랑과 해마의 연결이 약한 아이들은 수포자가 될 수밖에 없을까요. 연구팀은 한 걸음 더 나갔습니다. 연구팀은 뇌 연결성이 약하고 수학 성적이 좋지 않은 아이들을 대상으로 수학 개념을 좀더 쉽게 이해할 수 있도록 돕는 교육 프로그램을 4주 동안 운영했습니다. 기초부터 차근차근 이해할 수 있게 도왔다는 것입니다. 4주 뒤 연구팀이 이들을 대상으로 다시 시험을 치게 하고 fMRI로 뇌를 촬영해 보니 뇌 신경 연결성이 이전보다 강해지고 성적도 오른 것으로 확인됐습니다. 지난해 영국 옥스퍼드대 연구팀도 아동·청소년기에 수학 공부를 포기하거나 중단하면 인지기능 발달에 부정적 영향을 미친다는 연구 결과를 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 발표했습니다. 이런 연구들을 종합해 보면 아이들의 미래를 위해서라도 수포자가 되게 해서는 안 된다는 말입니다. 단순히 성적을 높이겠다고 학원에 보내 문제풀이나 반복하게 하는 것은 수학에 흥미를 잃고 수포자가 되게 하는 지름길이라는 연구 결과도 많습니다. 새로운 개념을 정확히 가르치고 현실에서 어떻게 사용되는지 다양한 사례를 제시해 흥미와 학습 동기를 이끌어 수학을 못하더라도 관심을 갖게 만드는 것이 중요하다는 의미입니다.

공감이란 타인의 내면을 지각하는 능력이다. 원시 수렵시대 무리 생활에서 협력을 통해 목숨을 보전했던 인류의 생존 전략이다. 적대감 역시 수백만 년의 진화 과정에서 오롯이 우리의 DNA로 전달된 유전자다. 현대 과학이 풀어낸 뇌의 비밀 가운데 하나는 공감과 적의감 모두 같은 뇌 회로에서 반응한다는 점이다. 혹독한 수렵채취 시대, 무리 내의 협동이 필수적이지만 반대로 빈번한 다른 무리와의 싸움에서 가혹한 적의를 갖춰야 생존에 유리했다는 추측이다. 역사를 보더라도 부족 내부에서 긴밀하게 협동할수록 적에 대한 공격성은 더욱 가혹했다. 원시시대 남성 중 여덟의 하나가 부족 간의 싸움 끝에 목숨을 잃었다는 연구도 있다. 가장 잔혹한 전쟁의 시기로 기록된 20세기 전쟁으로 인한 사망률과 비교해도 압도적인 수치다. 지구촌 곳곳에서 자행되는 제노사이드(집단학살)를 목도하면서 잔인한 폭력성과 야만성이 우리 인류의 내재된 특성이 아닐까 곱씹어 본다.

지난해 11월 발생한 ‘인천 층간소음 흉기난동’ 사건 당시 폐쇄회로(CC)TV 영상이 논란이 된 가운데, 당시 사건으로 뇌를 크게 다친 40대 여성이 한두살 정도의 인지 능력을 갖게된 것으로 전해졌다. 6일 CBS라디오 ‘김현정의 뉴스쇼’에 출연한 피해자의 남편 A씨는 아내가 뇌를 크게 다쳐 실어증에 걸렸다고 밝혔다. 딸은 얼굴에 상처가 깊게 나 성형수술을 15번이나 받아야 한다고 전했다. 아내는 용의자 B씨가 휘두른 흉기에 목을 찔려 의식을 잃었고 뇌경색으로 수술을 받았지만, 최근까지도 의식을 찾지 못했다. B씨는 사건 발생 3개월 전 이 빌라 4층으로 이사를 왔으며, 3층에 사는 A씨 가족과 층간 소음으로 갈등을 빚은 것으로 조사됐다.피해자 “아내의 뇌가 한두 살 정도 어린 아이 뇌라고” A씨는 “아내의 수술을 집도하신 교수님의 얘기를 들어보면 아내의 뇌가 한두 살 정도 어린 애 뇌라고 말씀을 하셨다”며 “그냥 뭐 억지로 산다고 보면 된다”고 전했다. 이어 “(딸은)얼굴에 상처가 너무 깊어 어디 바깥에 돌아다닐 정도의 상처가 아니다. 성형 수술도 난 15번 정도를 받아야 된다고 하더라”라고 설명했다. 그러면서 “그런데 그렇게 해도 성형을 하면 안 보일지 몰라도 성형을 안 한 상태면 그 흉터가 끝까지 남는다고 하더라”라고 덧붙였다. A씨는 당시 현장에 출동했던 남자 경찰이 가해자와 A씨가 싸울까봐 밖으로 데리고 나와서 사건이 어떻게 된 거냐고 묻는 와중에 딸의 비명소리가 들렸다고 설명했다.“경찰, 내려오면서 ‘칼, 칼, 칼’이라며 목에 찌르는 시늉” 딸의 비명소리에 놀라서 뛰어 올라간 A씨는 당시 여경이 내려오면서 ‘칼, 칼, 칼’이라고 말하며 목에 찌르는 시늉을 했다고 전했다. 현장에 도착했을 때 A씨는 “아내에게서 피가 나는 걸 목격했고 20대 딸이 가해자의 손을 잡고 있는 상황이었다”며 “딸이 ‘아빠’하면서 보니까 안 되겠다 싶어서 집사람한테는 미안하지만 그리고 딸을 먼저 구해야겠다는 생각이 든 것”이라고 했다. 가해자에 달려든 A씨는 범인을 넘어뜨리고 범인의 칼을 뺏었다. 이어 “범인하고 엎치락뒤치락하면서 칼을 피하려다가 얼굴 몇 군데에 상처도 입었다”고 덧붙였다. 인천 층간소음 흉기난동 CCTV 보니…‘경찰들 안절부절’ 당시 CCTV에는 끔찍한 범행 장면에 놀라 현장을 이탈한 남녀 경찰관들의 안절부절하는 모습이 고스란히 찍혔다. 인천지법 형사13부(부장 호성호)는 지난 4일 열린 공판에서 살인미수 혐의로 기소된 B씨와 관련한 증거 조사를 했다. 검찰은 이날 건물 내·외부에 설치된 CCTV 영상 3개를 처음 공개했다. CCTV 영상은 오후 5시 1분쯤 신고를 받고 출동한 남녀 경찰관 2명이 빌라 현관 1층에 도착하자 A씨가 3층에서 내려와 현관문을 열어주는 장면으로 시작했다. 이어 잠시 후 남성 경찰관은 빌라 3층에서 A씨를 데리고 계단을 내려와 1층 밖으로 나갔다.3층 복도에서 피해자 가족을 상대로 조사를 하던 중 4층에서 가해자인 B씨가 내려오는 모습을 보았기 때문이다. 그러나 1분 18초 후 비명소리가 들렸고, A씨와 남성 경찰관은 빌라 건물 내부로 들어와 2층 계단으로 뛰어 올라갔다. 이후 남성 경찰관은 급하게 내려오는 여성 경찰관과 함께 빌라 건물 밖으로 나갔다. 두 경찰관은 빌라 밖으로 나온 뒤 빌라 현관 자동문이 닫혀버린 상태에서 안절부절못하며 계속 두리번거렸다. 오후 5시 7분쯤 빌라 외부 CCTV에는 남성 경찰관 손에 진압봉이 들려 있었고, 여성 경찰관은 B씨가 피습을 당하는 모습을 재연하는 장면이 찍혔다. A씨는 지난 5일 서울 중구 프레스센터에서 기자회견을 열고 당시 상황이 찍힌 CCTV를 언론에 공개했다. 또 사건 현장에 출동한 여자 경찰관이 현장 모습이 담긴 보디캠 영상을 삭제했다고 주장했다. 보디캠은 현장 경찰관이 몸에 부착하는 촬영 장비로 블랙박스처럼 사건 현장 상황을 기록하는 기능을 한다. 이에 인천경찰청은 “보디캠 기기를 확보해 디지털 포렌식을 진행했으나, 사건 당시 상황이 녹화되지 않은 것으로 확인했다”며 “사건 발생 전날인 지난해 11월3일쯤부터 이미 용량이 가득 차 녹화되지 않았다”고 해명했다. 한편 해당 사건에서 출동한 경찰관 2명은 피의자가 흉기를 휘두른 상황을 알고도 곧장 대응하지 않았다. 당시 현장에 출동했던 경찰관 2명은 지난해 12월 해임됐으며, 징계 결과에 불복해 소청 심사를 제기했으나 지난달 기각됐다. 인천경찰청은 두 경찰관뿐 아니라 당시 인천 논현서장과 모 지구대장도 직무유기 혐의로 수사하고 있다.

무게 약 1.4㎏, 신경세포 약 1000억개, 이것들을 연결해 주는 시냅스 100조개가 있는 신체 기관이 바로 ‘뇌’다. 뇌는 우주, 심해와 함께 과학계 마지막 탐구 영역으로 남아 있다. 뇌신경과학 연구가 활발해지면서 뇌에 대한 수수께끼가 하나둘 풀리고 있다. 달리기를 할 때 출발선에 서 있다가 신호와 함께 전력 질주를 하고, 신호등이 빨간불일 때는 멈춰 있다가 초록불이 켜지면 일제히 움직인다. ‘당연한 것 아냐’라고 생각할 수도 있겠지만 뇌과학 측면에서 본다면 두 상황 모두 뇌는 출발 호각소리나 초록불이란 특정 신호까지 실행(움직임)을 억제하고 있는 것이다. 미국, 영국, 호주, 중국, 네덜란드 등 5개국 과학자들은 계획을 외부 신호에 맞춰 실행할 수 있게 하는 뇌 신경망을 처음으로 발견했다고 20일 밝혔다. 이 연구에는 미국 하워드휴즈 의학연구소, 막스플랑크 플로리다 뇌과학연구소, 베일러의대, 국립정신보건연구소(NIMH), 앨런 신경역학연구소, 영국 런던대(UCL), 호주 퀸즐랜드대 뇌연구소, 중국 남방과기대, 네덜란드 에라스무스 메디컬센터 소속 생물학자와 신경과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 3월 15일자에 실렸다. 움직임을 제어하는 뇌 운동 피질은 움직임을 계획하는 단계와 실행하는 단계의 활동 패턴이 전혀 다르다는 것은 알려져 있었지만 무엇이 이런 패턴 전환을 가져오는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 수염을 건드린 뒤 특정 신호를 주면 오른쪽 먹잇감을 핥도록 하고, 수염을 건드리지 않고 신호만 주면 왼쪽을 핥도록 훈련시켰다. 연구팀은 실험을 하면서 생쥐의 뇌파를 측정했다. 실험 결과 신호를 받아 운동 계획을 실행할 때는 중뇌, 시상, 대뇌피질을 이어 주는 신경회로가 작동한다는 사실을 확인했다. 빛을 이용해 특정 신경회로를 통제할 수 있는 광유전학 기술로 이번에 발견한 신경회로 일부를 차단한 뒤 똑같은 실험을 했다. 신경회로 일부에 이상이 생기면 신호를 받아도 핥는 행동을 하지 않거나 신호를 받기 전에 핥는 행동을 하는 등 계획-실행 이상현상을 보이는 것이 관찰됐다. 카렐 스보보다 미국 하워드휴즈 의학연구소 교수는 “이번 연구로 운동 장애를 겪는 사람이 특정 상황을 신호로 여겨 운동 기능이 일시적으로 정상화되는 ‘역설적 운동신경증’을 설명할 수 있게 됐다”고 말했다. 하버드대 진화생물학과, 뇌과학연구센터 연구팀도 비슷한 연구를 수행해 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 3월 15일자에 발표했다. 악기 연주나 자전거 타기, 수영 같은 운동은 어릴 적 배워 놓으면 오랜 시간이 지난 뒤에도 금세 익숙하게 한다. 하버드대 연구팀은 흔히 ‘몸이 기억한다’고 하는 이런 학습 패턴에 대해 뇌는 어떤 식으로 작동하는지 의문을 품었다. 연구팀은 생쥐로 실험한 결과 복잡한 새로운 동작은 대뇌 운동피질-기저핵을 통해 학습된 뒤 시상을 거쳐 저장된다는 사실을 확인했다. 대뇌 운동피질이 손상되면 새로운 동작을 배우는 데 시간이 오래 걸리기는 하지만 학습은 가능하다. 그렇지만 기저핵이나 시상과 연결이 끊어질 경우는 학습한 동작을 다시 수행하지 못한다는 사실도 연구팀은 새로 확인했다. 스테판 볼프 메릴랜드대 교수(약리학)는 “이번 연구들은 뇌의 각 부위가 어떻게 학습과 실행을 통제하는지를 보여 주고 있다”며 “파킨슨병 같은 운동장애와 외상이나 뇌졸중 등으로 인한 뇌 부상의 환자들을 치료하는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.