치매 환자 중 70~80%에서 발병이 확인되는 알츠하이머의 예방약 개발을 목표로 정상인을 대상으로 한 국제 공동 임상시험이 다음달 일본에서도 시작된다. 24일 요미우리신문에 따르면 일본 제약업체 ‘에자이’와 미국의 바이오젠이 알츠하이머 신약으로 공동 개발 중인 ‘BAN 2401’을 세계 주요국에서 정상인 1400명을 대상으로 4년간 투여하고 효과를 검증하는 임상시험이 진행된다. 미국 국립보건원 (NIH)이 출연한 자금으로 설립된 ‘알츠하이머 임상연구기구’(ACTC)가 주도하는 이 임상시험은 일본 외에 미국, 캐나다, 호주, 싱가포르, 유럽이 함께한다. 알츠하이머는 증상이 나오는 10~20년 전부터 뇌에 ‘아밀로이드 베타(Aβ)’라는 단백질이 서서히 축적되면서 뇌세포가 손상해 발병하는데, ‘BAN2401’은 뇌의 Aβ를 없애는 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 임상시험에는 Aβ의 축적이 관찰되지만 알츠하이머 증상은 나타나지 않은 55~80세의 남녀가 참여한다. 앞으로 4년 동안 2~4주에 1차례씩 ‘BAN 2401’을 사용한 그룹과 위약(가짜 약)을 투약한 그룹으로 나누어 Aβ의 축적 상황과 인지 기능의 변화 등을 비교하게 된다. 요미우리신문은 미국에선 지난해 9월 이미 약물 투여가 시작됐다며 일본의 임상시험에는 수십명이 참가할 것으로 전망했다. 요미우리는 Aβ 제거를 겨냥한 임상시험이 이미 발병한 사람을 대상으로 각국에서 이루어졌지만 모두 실패했다고 전했다. 뇌세포가 손상해 발병 후에는 약으로 Aβ를 제거해도 알츠하이머 증세의 실질적인 치료 효과를 볼 수 없었기 때문이다. 이에 따라 발병 전의 정상인을 대상으로 예방 효과를 확인하는 시험에 나서기로 했다는 것이다. 알츠하이머 전문가인 이와쓰보 다케시 도쿄대 교수(신경병리학)는 “무증상자를 대상으로 한 국제적인 대규모 임상시험에 일본이 본격적으로 참가하는 것은 획기적인 일”이라며 “효과가 확인되면 일본에서도 유럽이나 미국과 같은 시기에 승인돼 의료현장에서 사용할 수 있을 것”이라고 말했다. 세계 치매 환자는 현재 약 5000만명 수준이나 2050년에는 고령화 영향으로 1억 5000만명으로 늘 것으로 추산되고 있다. 일본 정부는 태평양전쟁 종전 직후인 1947~1949년 태어난 ‘베이비 붐’(단카이) 세대가 모두 75세 이상이 되는 2025년의 치매 인구를 약 730만명으로 예상하고 있다. 75세 이상 일본 노인 5명 중 1명꼴로 치매를 앓을 것으로 보는 셈이다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

2021년 신축년이 시작되기는 했지만 코로나19는 여전히 기승을 부리고 있다. 이 같은 상황에서 코로나19 환자의 뇌는 심각하게 손상됐지만 바이러스가 직접적인 영향을 미치지는 못했다는 연구결과가 나와 주목되고 있다. 바이러스가 뇌에 침투할 수는 있겠지만 뇌를 직접 공격하는 것이 아니라 인체 면역반응을 역으로 이용해 뇌에 치명적인 영향을 미친다는 것이다. 미국 국립 신경질환·뇌졸중연구소(NINDS), 미의료사관학교, 미시건대 의대, 국립노화연구소, 미국방부 의무본부, 뉴욕 수석검시관실, 아이오와대 의대 공동연구팀은 코로나19 사망자를 대상으로 분석한 결과 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 뇌를 직접 공격하지 않지만 뇌신경계와 혈관에 심각한 영향을 미친다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 구랍 30일자에 실렸다. 이번 연구에는 NINDS 소속 한국인 의과학자 이명화 박사도 참여했다. 연구팀은 지난해 3~7월 코로나19에 감염돼 사망한 19명의 뇌조직 샘플을 심층 검사했다. 검사에 쓰인 뇌조직을 제공한 코로나19 사망자는 5~73세까지 다양한 연령과 성별, 인종으로 구성돼 있다. 19명의 환자들 중 일부는 당뇨, 비만, 심혈관질환 등 기저질환을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 일반적으로 건강검진에 사용하는 자기공명영상(MRI) 기기보다 더 민감하고 출력이 높은 11.7테슬라 MRI로 후각신경구(olfactory bulb)와 뇌간(brain stem) 부위를 정밀 검사했다. 후각신경구는 후각정보처리에 중요한 역할을 하고 뇌간은 심혈관 기능과 호흡기능을 조절하는 역할을 맡고 뇌 부위이다. 또 연구팀은 현미경 관찰과 단백질 검출기술로 코로나19 바이러스 관련 물질을 찾아내는 실험도 동시에 진행했다.분석 결과 두 영역 모두 심각한 정도의 염증과 출혈이 있었던 것으로 확인됐다. 일부 환자를 제외하고는 뇌 조직 샘플에서 코로나19 바이러스가 검출되지 못한 것으로 나타났다. 또 뇌혈관이 얇아지면서 뇌혈관이 손상됨에 따라 혈액이 뇌신경계로 흘러들면서 나타나는 증상들이 다수 관찰됐다. 연구팀에 따르면 이 같은 관찰 결과는 뇌 신경계의 손상이 바이러스의 직접적인 공격 때문이 아니라 바이러스에 대한 신체의 염증 반응으로 인해 뇌신경계의 미세혈관 손상이 쉽게 일어나면서 나타난 것이라고 연구팀은 설명했다. 코로나19는 호흡기 질환으로 구분되지만 많은 환자들이 극심한 두통, 섬망, 인지기능 장애, 현기증, 피로, 후각상실 등 신경학적 증상이 동반되는 것으로 알려져 있다. 연구팀에 따르면 이는 염증과 혈관 손상으로 인해 나타나는 것이다. 실제로 연구팀은 코로나19 사망자들의 뇌에서 산소 부족으로 인한 손상 징후가 있었을 것이라고 예상했지만 뇌졸중이나 염증성 신경질환과 비슷한 형태의 다양한 손상 흔적을 관찰했다. 나빈드라 나스 NINDS 교수(신경계 감염학)는 “이번 연구는 코로나19 바이러스가 뇌에 침투하기는 하지만 뇌 손상의 직접 원인은 아니라는 것을 보여주고 있다”라며 “코로나19가 뇌 혈관에 어떤 영향을 미치는지, 단기적, 중장기적으로 어떤 증상을 유발하는지 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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

거대한 네 발 초식 공룡인 용각류(Sauropoda)는 역사상 가장 큰 육상 동물이다. 이 가운데 가장 큰 종은 몸길이가 30~40m에 달하며 무게 역시 60~80t나 나갔던 것으로 추정된다. 하지만 용각류의 조상은 중생대 첫 번째 시기인 트라이아스기 후반까지도 사실 작은 잡식 동물로 두 발로 빠르게 달릴 수 있어 외형상으로 보면 오히려 수각류 육식 공룡과 흡사했다. 영국 브리스톨 대학 연구팀은 최초에는 육식이었다가 잡식 동물로 진화한 후 역사상 가장 큰 초식 동물이 된 용각류의 독특한 진화 과정을 알기 위해 트라이아스기 말인 2억500만 년 전 용각형류 공룡인 테코돈토사우루스(Thecodontosaurus)의 뇌를 고해상도 CT 스캔을 통해 분석했다. 테코돈토사우루스는 트라이아스기 말기에 등장한 소형 잡식 공룡으로 대부분 몸길이 2m 미만이었다. 과학자들은 테코돈토사우루스가 몸집이 작은 대신 긴 꼬리와 상대적으로 튼튼한 뒷다리가 있어 두 발로 매우 민첩하게 움직일 수 있었을 것으로 여겨왔다. 하지만 빠르고 민첩한 운동 능력은 다리 힘만으로 가능한 것이 아니라 이를 통제할 수 있는 뇌의 존재가 필수적이다. 연구팀은 테코돈토사우루스의 운동 능력을 검증하기 위해 매우 잘 보존된 두개골과 뇌실(braincase)의 이미지를 얻어 이를 기반으로 3D 모델을 만들었다. 그 결과 테코돈토사우루스가 현재의 육식 동물과 비슷하게 빠르게 움직이는 목표를 추적할 수 있다는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 테코돈토사우루스는 사냥감을 쫓아가면서 머리와 시선을 고정할 수 있었다. 이는 거대 초식 공룡의 조상이 작고 민첩한 사냥꾼이라는 사실을 보여준 것이다. 연구를 이끈 브리스톨 대학의 안토니오 발렐은 이런 능력에도 불구하고 테코돈토사우루스는 주로 초식을 하는 잡식 공룡이었다고 설명했다. 이빨 구조가 초식에 더 적합하기 때문이다. 테코돈토사우루스는 소형 육식 공룡에서 잡식 공룡을 거쳐 점점 초식 공룡이 되는 용각류 진화 과정의 한 단면을 보여준다. 흥미로운 사실은 트라이아스기가 끝나고 다음 시기인 쥐라기에는 결국 잡식 용각류는 대부분 사라지고 우리가 아는 거대 초식 공룡만 후손을 남겼다는 것이다. 언뜻 생각하기에는 이것저것 다 먹을 수 있는 잡식 공룡이 생존에 더 유리했을 것 같지만, 현실에서는 선택과 집중이 가져다 주는 이점도 무시할 수 없다. 아마도 용각류의 조상은 전문 사냥꾼으로 진화한 수각류 육식 공룡과 경쟁하기 어려웠을 것이다. 오히려 작은 크기 때문에 만만한 먹이가 된다면 차라리 쉽게 구할 수 있는 식물을 먹이로 삼아 거대해지는 편이 생존에 더 유리하다. 결국 쥐라기와 백악기에는 애매한 멀티플레이어 대신 자신의 분야에서 확고한 전문가인 초식 공룡과 육식 공룡이 등장하게 된다. 어딘지 모르게 인간 세상과도 비슷한 공룡의 진화다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 연구진이 외과 수술 같은 환자 부담을 줄이고도 간단히 머리에 쓰는 것만으로도 뇌졸중을 치료할 수 있는 기술을 제시해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 연구팀은 모자나 머리띠처럼 간단하게 착용해 뇌졸중 치료를 할 수 있는 무선 저강도 집속초음파 뇌 자극기를 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 의공학 분야 국제학술지 ‘IEEE 의생명공학처리기술’(IEEE Transactions on Biomedical Engineering)에 실렸다. 뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 터져셔 뇌에 산소와 영양소 공급이 부족해 뇌조직 대사에 이상을 일으켜 운동장애, 감각장애, 언어장애, 기억상실 같은 증상을 일으키는 뇌혈관질환의 일종이다. 심할 경우 사망에 이르고 사망하지 않더라도 신경장애를 일으키는 경우가 많다. 뇌졸중 환자의 뇌신경 재활을 위해 운동요법이나 뇌신경자극 같은 다양한 기술이 개발되고 있다. 저강도 집속초음파 자극기술은 수술 없이 초음파를 원하는 뇌부위에 정확하게 쪼임으로써 신경세포를 활성하거나 억제하는 신경손상 질환 재활 치료기술로 주목받고 있다. 그렇지만 기존 초음파 뇌 자극기는 무겁고 고정돼 있는 경우가 많아 사용에 한계가 있었다. 이에 연구팀은 약 20g의 가벼운 착용형 저강도 집속초음파 뇌 자극기를 개발했다. 연구팀은 이번 개발된 기술을 뇌졸중을 유발시킨 뇌에게 착용시키 뒤 운동능력의 변화를 관찰했다. 연구팀은 뇌에서 운동관장 부분에 426㎪(킬로파스칼) 압력의 초음파를 가했다.그 결과 사용 3일 후 초음파 치료를 하지 않은 생쥐와 비교했을 때 운동능력이 눈에 띠게 향상됐으며 재활 7일 후에는 정상쥐와 비슷한 운동능력을 갖는 것이 확인됐다. 김형민 KIST 박사는 “이번 연구는 외과 수술 없이 초음파 기기를 간단하게 착용하는 것만으로도 뇌신경 재활이 가능하다는 것을 보여줬다”라며 “추가 연구를 통해 초음파 자극을 통해 신경조절의 분자적, 세포적 메커니즘을 밝혀 안전성과 치료효과를 보완하는 작업이 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이른바 ‘뇌 먹는 아메바’로 불리는 미생물인 네글레리아 파울러리(Naegleria fowleri)의 서식지가 지구 온난화 등 기후 변화의 영향으로 북쪽으로 확산하고 있다는 소식이 미국에서 전해졌다. 16일(현지시간) 미국 질병통제예방센터(CDC) 발표에 따르면, 뇌 먹는 아메바에 의한 감염 사례는 원래 미 남부 주(州)를 중심으로 보고됐지만, 지난 몇십 년간 북부 지역의 주에서 계속 증가했다. 따뜻한 담수에서 주로 서식하는 뇌 먹는 아메바는 코를 통해 감염되며 인체에 치명적인 피해를 일으킨다. 특히 따뜻한 담수가 있는 곳이라면 어디에서나 서식할 수 있어 여름철 강이나 호수에서 헤엄치거나 다이빙을 할 때 감염될 수 있다. 그런데 온난화의 영향으로 서식지 범위가 더욱더 넓어지고 있다는 우려가 이번에 나온 것이다. 게다가 수영장이나 수돗물에 염소 처리가 불완전하게 된 경우에도 드물게 감염된 사례가 있어 주의할 필요가 있다. 이에 따라 CDC에서는 1978년부터 2018년까지 40년간 미국 내 감염 사례를 분석해 그 변화를 분석했다. 그 결과, ‘따뜻한 담수에서 헤엄칠 때 감염된 경우’라는 기준을 충족한 사례는 총 85건으로, 연간 평균 건수는 0건에서 6건으로 장기적인 변화는 없는 것으로 나타났다. 다만 감염 사례의 지리적인 범위는 명확하게 북상하고 있는 것으로 확인됐다.이를 좀 더 자세히 보면, 총 85건 중 74건은 남부 지역, 5건은 서부 지역이지만, 나머지 6건은 그보다 북부인 중서부 지역에서 발생했다. 그리고 그중 5건은 2010년 이후 발생한 것으로 확인됐다. 또 컴퓨터 모형을 이용해 감염이 일어난 최대 위도의 변화를 조사해보니 조사 기간 연간 약 13.3㎞ 북상한 것을 알 수 있었다. 이는 기온 상승과 그에 따른 수영 및 수상 스포츠의 증가가 이런 변화에 관여한 것으로 보인다. 네글레리아 파울러리에 의한 감염은 ‘원발성 아메바 수막뇌염’(PAM)이라는 감염증으로 분류된다. 초기 증상은 세균성 수막염의 증상과 비슷한데 주로 발열과 두통 그리고 구토 등이 나타난다. 이후 목이 뻣뻣해지거나 균형 상실 또는 발작 등을 겪게 된다. 증상이 시작되면 진행 속도가 빨라져 5일 이내에 사망하는 경우가 대부분으로, 적절한 치료제가 없다는 점도 문제다. 다만 우리나라에서는 뇌 먹는 아메바에 의한 감염 사례가 보고된 적은 없다. 하지만 한 번 감염되면 이렇다 할 치료법이 없고 치사율은 무려 98.5%에 이르니 해외 거주나 여행할 때 흐름이 완만한 강이나 호수 등에서의 수영은 자제하는 것이 좋다. 자세한 연구 결과는 CDC가 발행하는 의학학술지 ‘신종 감염병’(Emerging Infectious Diseases) 최신호(16일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

약 2억3700만 년 전 지구에 존재한 한 파충류는 비록 날개가 없지만 익룡의 초기 조상 중 하나였다는 연구 결과가 나왔다. 미국 버지니아공대 등 국제연구진은 최신 CT 촬영기법으로 날개가 없지만 긴 뒷다리가 특징인 라게르페티드(lagerpetids)와 날개가 있는 프테로사우루스(pterosaurs·이하 익룡)의 유사성을 밝혀냈다.익룡은 공룡의 근연종으로 공룡 만큼 잘 알려지지 않았지만 크기는 전투기부터 모형비행기 수준까지 다양하며 비행 능력이 뛰어났다. 익룡은 약 6600만 년 전 공룡과 함께 멸종하기 전까지 약 1억5000만 년 동안 하늘을 지배하며 비행 능력을 진화해온 최초의 파충류였다. 하지만 익룡이 어느 동물에서 진화하고 비행 능력을 얻을 수 있었는지는 지난 200년간 풀리지 않은 수수께끼였다.그런데 이번 연구에서 연구진은 수수께끼의 파충류 라게르페티드가 열쇠가 될 수 있다고 주장한다. 연구 공동저자 스털링 네스빗 버지니아공대 교수는 “‘익룡이 어디에서 왔을까?’라는 질문은 파충류 진화 역사에서 여전히 풀지 못한 수수께끼 중 하나”라면서도 “이제 우리는 답을 얻었다고 생각한다”고 말했다. 라게르페티드는 이미 학계에서 알려지긴 했지만 발견된 화석은 비교적 드문 편이다. 라게르페티드에 속하는 드로모메론 그레고리(Dromomeron gregorii)의 화석은 1930~1940년대 텍사스주에서 처음 발견됐지만 지난 2009년에 이르러서야 식별될 수 있었다. 이 발굴의 특징은 일부 두개골 등 머리 부위가 잘 보존됐다는 것인데 이 파충류는 균형 감각이 뛰어나 민첩할 가능성이 높다는 것을 시사한다. 연구진은 남아메리카 대륙에서 라게르페티드에 속하는 더 많은 종을 발견한 뒤 이 그룹이 2억3700만 년 전부터 2억1000만 년 전인 후기 트라이아스기 동안 고대 초대륙인 판게아 전역에서 서식한 작고 날개 없는 파충류라고 결론지었다. 고생물학자들은 이미 라게르페티드 뼈의 길이와 모양 등 특징이 익룡 뼈의 특징과 비슷하다고 지적한 바 있다. 하지만 이전에 발견된 화석은 거의 없었기에 라게르페티드는 공룡에 좀 더 가까운 것으로 여겨졌다.이에 따라 연구진은 최근 몇 년간 북아메리카 대륙뿐만 아니라 브라질과 아르헨티나 그리고 마다가스카르에서 발굴된 라게르페티드 두개골과 앞다리뼈 그리고 척추뼈를 자세히 조사했다. 또 최근 발견된 두개골에 대해 미세단층촬영(μCT)을 시행해 뇌와 감각기관을 재구성했다. 여기서 μCT는 X선을 사용해 물리적 물체의 3차원 단면을 만든다. 또 다른 공동저자 미셸 스토커 버지니아공대 조교수는 “CT 데이터는 고생물학 연구에서 획기적인 것”이라면서 “이런 섬세한 화석 중 일부는 거의 80년 전 발굴됐는데 이 기술로 최초로 발굴된 드로모메론 두개골 속 뇌와 내이의 해부학적 구조를 세심하게 재구성해 익룡의 초기 조상임을 확인할 수 있었다”고 설명했다. 연구진은 라게르페티드의 뇌와 감각기관이 익룡의 것과 비슷한 점이 많다고 판단했다. 익룡의 향상된 감각 능력과 관련한 뇌 특징도 라게르페티드에 존재하는 데 이런 특징은 비행 전에 진화됐음을 나타낸다. 라게르페티드는 스스로 날 수 없었지만 익룡이 날 수 있도록 해주는 신경해부학적 특성들 중 일부를 이미 진화시켰다는 것이다. 연구에 참여한 스위스 프리부르대학의 세르조샤 에버스 박사는 “비행은 정말 매력적인 행동으로 지구 역사 동안 여러 차례 진화됐다”면서 “이 종과 다른 멸종 동물과의 관계에 관한 새로운 가설이 제시하는 점은 익룡 비행의 기원을 이해하는 데 있어 중요한 진전”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(12월 9일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

초미세먼지 농도가 높은 지역에 사는 노년 여성은 알츠하이머병과 같은 치매를 일으키는 뇌수축이 생길 위험이 2배까지 커질 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 서던캘리포니아대 연구진은 미 여성건강계획(WHI) 조사에 참여한 78세 이상 여성 712명을 대상으로 초미세먼지 노출이 뇌용적에 미치는 영향을 분석한 결과 이같이 나타났다고 18일(현지시간) 밝혔다. 초미세먼지는 지름 2.5㎛ 이하의 물질(PM2.5)을 의미한다. 연구진은 조사 대상자를 각 거주지의 연평균 초미세먼지 농도 등급(㎍/㎥)에 따라 4개 그룹으로 분류했다. 이때 최저 농도 그룹은 평균 7~10㎍/㎥의 초미세먼지, 최고 농도 그룹은 평균 13~19㎍/㎥의 초미세먼지에 노출됐다. 미국에서는 미국 환경보호청(EPA)이 정한 초미세먼지 대기환경 기준(NAAQS)에 따라 ‘좋음’ 수준은 12㎍/㎥로 우리나라의 기준인 15㎍/㎥보다 엄격하다. 연구진은 또 알츠하이머병의 위험인자인 뇌수축 패턴을 확인하기 위해 훈련된 기계학습 도구를 사용해 각각의 MRI 사진에 대해 알츠하이머병 환자들의 것과 얼마나 유사한지에 기초해 0점에서 1점까지 점수를 부여했다. 점수가 높아질수록 뇌 용적 변화가 크다는 뜻이다. 그 결과, 전체적으로 여성의 점수는 연구 시작 당시 0.28점에서 5년 뒤 0.44점으로 높아진 것으로 나타났다. 이는 초미세먼지의 영향으로 뇌용적이 줄어들었다는 것. 초미세먼지 노출 수준이 3㎍/㎥ 증가할 때마다 5년간 뇌수축 변화는 평균 0.03점 증가한 것으로 확인됐다. 이는 알츠하이머병에 걸릴 위험이 24% 증가한 것과 맞먹는 수준이다. 심지어 이 연구는 지역의 초미세먼지 농도가 높을수록 뇌수축 위험이 점점 커진다는 것을 확인해준다. 연구에서 확인된 최고치인 19㎍/㎥의 초미세먼지 농도에 노출된 여성들은 최저치인 7㎍/㎥의 초미세먼지 농도에 노출된 여성들보다 뇌수축 위험이 2배에 달했다고 연구진은 설명했다. 게다가 이런 상관관계는 나이와 교육 수준, 고용 상태, 심장 건강 그리고 신체 활동 등 뇌수축에 관여할 수 있는 다른 요인에 대해 조정해도 유지되는 것으로 밝혀졌다. 연구 주저자 다이애나 여넌 서던캘리포니아대 박사는 “뇌용적의 감소는 알츠하이머병과 같은 치매의 위험요인으로 알려졌지만, 대기오염이 뇌구조를 변하게 하는지는 여전히 연구되고 있다”면서 “이 연구는 더 높은 수준의 대기오염에 노출된 70, 80대 여성들이 5년간 알츠하이머와 관련한 뇌 변화 위험성의 증가를 발견했다”고 말했다. 이어 “연구는 이런 독소가 뇌 구조나 뇌 신경세포망의 연결을 방해해 치매로 가는 진행에 관여할 수 있다는 점을 시사한다”고 덧붙였다.　자세한 연구 결과는 미국신경과학회(AAN)가 발행하는 국제 학술지 ‘신경과학: 임상시험’(Neurology: Clinical Practice) 최신호(18일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2015년, 브라질 상파울루 대학 과학자들은 브라질 남부에서 매우 원시적인 공룡 화석을 발견했다. 약 2억 3000년 만 전 살았던 '부리올레스테스 슐트지'(Buriolestes schultzi)는 두 발로 걷는 작은 공룡으로 외형상 수각류 육식 공룡처럼 생겼지만, 사실 거대한 네 발 초식공룡인 용각류의 일종이다. 우리에게 친숙한 거대한 초식 공룡도 처음에는 이렇게 곤충이나 작은 동물을 잡아먹는 소형 육식 공룡에서 시작했다. 하지만 이들의 진화 과정은 아직 베일에 가려 있다. 브라질 산타 마리아 연방 대학의 로드리고 템프 뮐러 박사가 이끄는 연구팀은 고해상도 CT 스캔을 이용해서 부리올레스테스의 두개골을 정밀하게 분석했다. 그 결과 놀랍게도 이 작은 공룡의 뇌실(brain case, 뇌를 둘러싼 두개골 부분)이 거의 완벽하게 보존되어 있다는 사실이 밝혀졌다. 덕분에 과학자들은 부리올레스테스의 작은 뇌가 어떤 형태인지 재구성할 수 있었다. (사진 참조) 부리올레스테스는 몸길이 1m가 약간 넘는 소형 육식 공룡이지만, 이를 감안해도 무게 1.5g에 불과한 작은 뇌를 지니고 있었다. 뇌의 구조 역시 영화 쥐라기 공원에 등장하는 영리하고 민첩한 수각류 공룡보다 악어를 닮은 원시적인 형태였다. 참고로 악어류는 공룡과 함께 지배 파충류라는 큰 그룹에 속하는데, 트라이아스기 중반 초기 공룡은 아직 악어와 비슷한 원시적인 두뇌를 가지고 있었음을 시사하는 결과다.부리올레스테스의 뇌에서 또 다른 특징은 상대적으로 잘 발달된 소뇌 및 시각 부위와 예상보다 작은 후각 신경이다. 따라서 부리올레스테스는 주로 눈으로 먹이를 찾고 사냥했던 것으로 보인다. 하지만 그 후손인 디플로도쿠스나 브라키오사우루스 같은 초대형 초식 공룡은 후각 신경이 잘 발달되어 있다. 이는 용각류 진화 과정에서 나중에 획득한 특징으로 해석된다. 마지막으로 흥미로운 사실은 부리올레스테스의 뇌가 후손보다 오히려 크다는 것이다. 1.5g에 불과한 뇌에도 불구하고 몸무게 비율로 봤을 때 부리올레스테스의 뇌는 대형 초식 공룡보다 큰 편이다. 수각류 공룡과는 반대로 용각류 공룡의 경우 뇌의 상대적 크기가 작아지는 방향으로 진화했는데, 과학자들은 이번 연구를 통해서도 그 사실을 확인할 수 있었다. 물론 비율이 낮아져도 뇌 자체는 커졌기 때문에 용각류가 진화과정에서 더 바보가 되었다고 말할 순 없지만, 용각류 초식 공룡의 진화 과정에서 뇌는 그렇게 생존에 중요한 장기는 아니었던 셈이다. 과학자들은 조그만 부리올레스테스의 두개골 화석에서 많은 사실을 밝혀냈다. 하지만 이 작은 공룡이 어떻게 거대한 초식 공룡으로 진화했는지 여전히 모르는 부분이 많다. 이 비밀을 밝히기 위해서 과학자들은 계속해서 지층을 뒤져 새로운 화석을 발견하고 첨단 장비를 이용해서 이를 상세히 연구할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

경남 사천시가 위탁 운영하는 장애전담어린이집에서 장애 아동을 학대했다는 신고가 접수돼 경찰이 이 어린이집의 한 달치 CCTV 영상을 분석하고 있다. 사천경찰서에 따르면 이 어린이집에 장애아동을 보낸다는 한 학부모는 보육교사 2명의 아동학대 의심 신고와 함께 아동학대 모습이 담긴 CCTV 영상을 보내왔다. 학부모는 지난 19일 청와대 국민청원에 ‘경남 사천 장애어린이집의 잔혹한 학대’라는 제목의 글을 올렸다. 학부모는 “머리에 핏자국이 나서 씨씨티비를 확인하니 제 아이는 그저 귀찮은 존재로 수없이 많은 폭행에 견디며 매일매일 숨어 지내야했다”며 울분을 토했다. 그러면서 “악마같은 사람들이 불구속수사를 받거나 집행유예, 설마 벌금형 같은 경범죄로 치부되지않도록 제발 강력한 중범죄로 처벌받도록 작은 힘이라도 모아달라”고 애원했다. 이 청원은 29일 현재 1만여명이 넘는 시민들의 동의를 얻었다. 뇌병변장애 2급을 앓고 있는 5살 피해아동은 이 어린이집에 5개월간 다녔다. 장애로 인해 말을 잘 할 수 없고 제대로 걷지도 못하는 상태인 것으로 전해졌다. 부모는 “저희 아이가 먹지 않으려고 하자 두 명의 선생님 중 한명은 억지로 목이 꺾일 만큼 머리를 잡고 울고 있는 아이에게 다른 선생님이 억지로 주먹밥을 먹였다”고 경찰에 신고했다. 이어 “점심을 먹다가 손으로 식판을 만졌다고 아이 손등을 두차례 세게 때리고 식탁을 두번 치고 아이에게 삿대질까지 했다”고도 했다. 경찰은 신고 학부모가 보낸 영상을 서부아동보호전문기관에 보내 아동학대 등 정황을 분석하는 한편 수사한 내용과 전문기관의 분석 내용 등으로 아동학대 사실이 특정되면 관련자들을 처벌할 방침이다. 사천시는 보육교사 1명에 대해 6개월 자격정지 행정처분을 했다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr

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

노숙인 환자의 동의 없이 뇌 수술을 한 뒤 수술 영상을 SNS에 올린 국립의료원 소속 전문의에 대해 병원측이 면죄부를 줬다는 지적이 나왔다. 정춘숙 더불어민주당 의원은 15일 국회 복지위 국정감사에서 “지난해 환자 동의 없이 환자 38명의 뇌 수술을 하고 동의 없이 수술 영상을 SNS에 올린 국립의료원 소속 신경외과 의사에 대한 사후조치가 어떻게 이뤄졌느냐”고 물었다. 정 의원은 “결과적으로 국립의료원이 감봉 1개월 처분만 내리면서 면죄부를 줬다. 전문의가 수술 연습을 한 환자 38명 대부분은 노숙인이었다”고 강조했다. 정 의원은 “환자 22명은 뇌사에 가까운 상태로 의료원에 왔으며, 보통 뇌 수술은 5~6시간이 걸리는데, 1시간 만에 수술을 끝낸 환자가 5명에 달한다. 컴퓨터단층촬영(CT)를 찍지 않은 환자도 17명에 달하는 등 비윤리적이고 반인권적인 사람에게 경징계를 하는 것이 맞느냐”고 따져 물었다. 이어 “보건복지부도 자격정지를 할 수 있음에서 제 식구 감싸기가 가능한 대한의사협회에 판단을 구했다”고 지적했다.복지부는 의료법 66조1항에 따라 지난해 11월 의협에 이번 사안이 의료인 품위손상에 해당하는지 의뢰했다. 의협은 10개월 만인 2020년 9월 중순 ‘품위손상이 아니다’라는 의견을 최종적으로 복지부에 전달했다. 정 의원은 의료법 제66조 제1항에 따라 수술 동의서에 무인날인한 행위는 의료기술 판단과 무관하게 복지부가 면허 자격을 정지할 수 있는데도, 굳이 전문가평가단에 판단을 구해 솜방망이 처벌이 이뤄졌다고 지적했다. 정기현 국립중앙의료원장은 “아직 관련 사안은 수사가 이뤄지고 있다”고 답했다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr

CT, 초음파, MRI는 이제 임상 진료에서 없어서는 안될 핵심 진단 기기로 자리 잡았다. 관련 기술도 크게 발전해 수십 년에 등장했던 초창기 기기와는 차원이 다른 고성능 기기로 거듭나고 있다. 하지만 개선이 어려운 부분도 있다. MRI는 초기 기기나 현재 사용되는 최신 기기나 모두 환자가 좁은 통 같은 MRI 장비 속으로 들어가야 한다. 강력한 자기장을 사용하기 때문에 자석에 끌리는 금속 물체나 전자 기기는 가까이 둘 수 없는 것도 동일하다. 그러나 미국의 의료 기기 제조사인 하이퍼파인 (Hyperfine)은 이와 같은 MRI의 통념에 반기를 들었다. 이들은 작고 환자 곁으로 운반할 수 있는 포터블 MRI를 개발했다. (사진) 하이퍼파인의 포터블 MRI는 기존의 MRI의 1/10도 안 되는 부피와 무게를 지녀 환자가 있는 병실로 직접 운반이 가능하다. 전력 소모량도 기존 MRI의 35분의 1 정도라 일반 콘센트에 전원을 연결해 촬영할 수 있다. 심지어 가격도 1대당 10만 달러로 일반적인 MRI보다 훨씬 저렴하다. 하지만 여기에는 그럴 만한 이유가 있다. 포터블 MRI는 일반적인 MRI가 사용하는 1.5T (테슬라, 자기장의 단위) 세기의 자기장 대신 0.064T의 약한 자기장을 사용한다. 따라서 영상 선명도가 기존 MRI보다 낮을 수밖에 없다. 더구나 현재 촬영이 가능한 장기도 뇌와 얼굴 정도다. 그러나 하이퍼파인은 이 포터블 MRI에 상당한 수요가 있을 것으로 예상하고 있다. 개발사가 기대하는 응용 분야 중 하나는 중환자실이다. 중환자실에 있는 환자는 인공호흡기나 생명을 유지하는데 필요한 여러 가지 장비를 제거하기 힘든 경우가 많다. 하지만 뇌출혈, 뇌경색, 뇌종양 같은 뇌 병변은 중환자실 입원 환자에서 흔한 문제다. 하이퍼파인은 예일 대학의 연구팀과 함께 예일 뉴 헤븐 병원 (Yale New Haven Hospital)의 신경과 중환자실에 입원한 환자 30명을 대상으로 이 기기를 시험했다. 그 결과 연구팀은 뇌 병변이 있는 중증환자 30명 중 29명에서 진단을 내리는 데 충분한 이미지를 얻는 데 성공했다. 촬영한 이미지는 환자 바로 옆에서 5-11분 안에 태블릿이나 스마트폰으로 바로 확인할 수 있다. MRI 촬영을 위해 기기까지 옮기는 과정도 위험한 환자에서 뇌 병변을 신속하게 진단할 수 있는 대안이 생긴 것이다. 뇌 병변 진단에 대안으로 사용할 수 있는 CT의 경우 아무리 크기가 작아도 방사선이 많이 나와 포터블로 사용하기가 어려울 수밖에 없다. 이에 반해 크기가 작고 차폐가 필요 없는 포터블 MRI는 이동식 야전 병원, 차량이나 선박을 이용한 이동 진료소, 철저한 격리가 필요한 고위험 전염병을 지닌 환자에서 유용하게 사용할 수 있다. 고가 MRI 장비를 도입하기 어려운 개발도상국이나 규모가 작은 중소 병원에서도 대안으로 생각할 수 있는 장비다. 현재 포터블 MRI는 미국 내 여러 의료 기관에서 임상적 유용성을 검증하는 중으로 안전성과 유용성에 대한 충분한 검증이 완료되면 FDA 승인을 받아 진료에 사용할 수 있을 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

가천대학교는 한의과대학 송호섭교수팀이 과학기술정보통신부가 지원하는 ‘융합의학 기반구축 연구지원사업’에 선정됐다고 31일 밝혔다. 연구팀은 올해부터 2024년까지 총 43억 3000만원의 연구비를 지원받아 융합적 접근을 통한 뇌졸중 한의치료기술의 도출, 기전규명과 표준화, 뇌영상 기반 뇌졸중 한의치료기술의 의학적 검증, 뇌졸중의 한의치료기술에 대한 생체 신호 기반 예후 모니터링 기술 개발 연구 등을 추진한다. 이번 사업은 한의학의 과학화와 표준화를 위한 융합연구에 앞장서온 송교수와 본초학 전공자인 이동헌 교수 등 가천대 한의대 연구진이 침, 한약 등 한의치료기술 연구를 기획하였으며 의과대학 장근아 교수, 전자공학과 김영준 교수 등 타 학과 교수들과 함께 융합연구팀을 구성해 착수했다. 한의대 송호섭, 강기성, 김창업, 김송이, 황지혜, 신명숙, 이동헌 교수, 의대 장근아, 이영배, 백현만교수, 약대 최지웅 교수, IT융합대학 전자공학과 김영준, 조성보, 유호천교수 등이 참여한다. 뇌졸중은 오랫동안 한방의존도가 높은 질환으로 메타분석 논문 등에서 한의치료기술이 효과가 있다고 보고되고 있다. 연구팀은 EEG(뇌파도검사), EMG(근전도검사) 등의 생체신호와 MRI(자기공명영상촬영), SPECT(단일광자방사형컴퓨터단층촬영)등의 뉴런 이미지 모니터링을 통한 한의치료기술 선정, 진단 및 치료라는 융합적 접근방법을 이용하여 기존 한의치료의 한계를 보완할 수 있을 것으로 기대된다. 송호섭 교수는 “본 연구는 융합의학 기반 플랫폼 구축, 뇌졸중 치료기술 개발과 웨어러블 모니터링을 통한 언택트 의료기술 향상에 크게 기여할 것”이라며 “연구 단계에서 그치지 않고 개발된 한의치료기술이 의료기관에서 환자를 치료하고, 한·양방 협력을 통한 환자 본위의 융합의학 기반을 구축할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

2011년 개봉한 영화 ‘혹성탈출’은 1968년 작품을 리메이크한 SF작품이다. 동물을 대상으로 인간의 손상된 뇌기능을 회복시켜 주는 약물을 실험하던 도중 침팬지의 지능이 인간을 넘어서면서 나타나는 일을 다루고 있다. 그런데 진화생물학자와 동물행동학자들로 구성된 연구자들이 영화 정도는 아니지만 최근 영장류들의 진화 속도가 빨라지고 있다는 연구 결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 스탠퍼드대, 스토니브룩대, 뉴욕 국립자연사박물관, 오스트리아 빈대학, 빈 수의과학대, 영국 앵글리아 러스킨대, 케임브리지대, 에든버러대, 스위스 취리히대, 국립 스코틀랜드박물관 공동연구팀은 고릴라, 오랑우탄, 침팬지 같은 유인원을 포함한 영장류의 후두가 커지고 있고 다른 포유류들과 비교해서도 진화 속도가 더 빠르다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 12일자에 실렸다. 후두는 숨을 쉬고 음식을 먹을 때 음식물이 기도로 넘어가지 않도록 차단한다. 특히 목소리를 내는 성대를 포함해 말을 하는 데 가장 중요한 부위라 사회적 행동을 촉진하는 데 중요한 역할을 하는 것으로도 알려져 있다.연구팀은 체중이 110g에 불과한 피그미마모셋이라는 세계에서 가장 작은 원숭이와 120㎏으로 가장 큰 유인원인 서부고릴라 등 영장류들과 난쟁이몽구스(280g), 180㎏의 호랑이 등 그 밖의 포유류를 포함해 55종의 후두를 비교했다. 연구팀은 후두 부분에 대해 컴퓨터단층촬영(CT)을 한 뒤 3D 컴퓨터모델링해 후두의 크기와 진화 과정을 연구했다. 그 결과 영장류들은 후두가 평균 38% 정도 더 크고 진화 속도도 가장 빠르다는 것을 발견했다. 연구를 이끈 테큠셰 피치 오스트리아 빈대학 교수(인지·행동생물학)는 “이번 연구는 후두의 진화가 영장류와 다른 포유류간 중요한 차이라는 점을 보여준 것”이라며 “후두가 커지고 진화한다고 해서 사람처럼 곧바로 언어를 사용할 수 있는 것은 아니지만 언어와 같은 방식의 의사소통을 위한 기본조건은 충족시키게 된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2011년 개봉한 영화 ‘혹성탈출’은 1968년 작품을 리메이크한 SF작품이다. 동물을 대상으로 인간의 손상된 뇌기능을 회복시켜주는 약물을 실험하던 도중 침팬지의 지능이 인간을 넘어서면서 나타나는 일을 다루고 있다. 그런데 진화생물학자와 동물행동학자들로 구성된 연구자들이 영화 정도는 아니지만 최근 영장류들의 진화속도가 빨라지고 있다는 연구 결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 스탠포드대, 스토니브룩대, 뉴욕 국립자연사박물관, 오스트리아 빈 대학, 빈 수의과학대, 영국 앵글리아 러스킨대, 케임브리지대, 에딘버러대, 스위스 취리히대, 국립 스코틀랜드박물관 공동연구팀은 고릴라, 오랑우탄, 침팬지 같은 유인원을 포함한 영장류의 후두가 커지고 다른 포유류들과 비교해서도 진화 속도가 더 빠르다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 12일자에 실렸다. 후두는 숨을 쉬고 음식을 먹을 때 음식물이 기도로 넘어가지 않도록 차단한다. 특히 목소리를 내는 성대를 포함해 말을 하는데 있어서 가장 중요한 부위라 사회적 행동을 촉진하는데 중요한 역할을 하는 것으로도 알려져 있다. 연구팀은 체중이 110g에 불과한 피그미마모셋이라는 세계에서 가장 작은 원숭이와 120㎏으로 가장 큰 유인원인 서부고릴라 등 영장류들과 난쟁이몽구스(280g), 180㎏의 호랑이 등 그 밖의 포유류 등 55종의 포유류들의 후두를 비교했다. 연구팀은 후두 부분을 컴퓨터단층촬영(CT)한 뒤 3D 컴퓨터모델링해 후두의 크기와 진화 과정을 연구했다.그 결과 영장류들은 다른 포유류에 비해 후두가 평균 38% 정도 더 크고 진화 속도도 가장 빠르다는 것을 발견했다. 이와 함께 현재도 빠르게 진화하고 있는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 테큠셰 피치 오스트리아 빈 대학 교수(인지·행동생물학)는 “이번 연구는 후두의 진화가 영장류와 다른 포유류 간의 중요한 차이라는 점을 보여준 것”이라며 “후두가 커지고 진화한다고 해서 사람처럼 곧바로 언어를 사용할 수 있는 것은 아니지만 언어와 같은 방식의 의사소통을 위한 기본 조건은 충족시키게 된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아픈 아이들을 위해 장난감을 선물해온 8세 소년이 얼마 전 뇌종양을 진단 받았다는 안타까운 소식이 영국에서 전해졌다. 콘월 라이브 등 현지매체에 따르면, 콘월주(州) 걸벌(Gulval)에 사는 엘리엇 퍼스(8)라는 이름의 이 소년이 지난달 말 뇌종양에 걸렸다는 소식이 온라인상에 순식간에 퍼지면서 “이제 우리가 보답할 차례”라며 도움의 손길이 이어지고 있다. 엘리엇은 2018년 11월 부모로부터 크리스마스 때 선물로 뭐가 받고 싶으냐는 질문을 받았을 때 “새 장난감을 필요 없으니 아픈 아이들에게 장난감을 선물하고 싶다”고 답했었다.그렇게 해서 ‘엘리어츠 크리스마스 어필’(Elliotts Christmas Appeal)이라는 프로젝트가 시작됐다. 이는 엘리엇이 부모의 도움으로 페이스북 등을 통해 장난감을 기부받아 선물하는 것이다. 현지 지역 사회의 협력도 더해져 프로젝트는 크게 성공했고 엘리엇은 거의 2년 동안 모은 장난감을 로열 콘월 병원이라는 현지 병원에 입원 중인 아이들에게 선물했다. 그런 기특한 활동을 해오던 엘리엇에게 이상이 생긴 시기는 불과 얼마 전이다. 엘리엇의 아버지 크리스천(36)은 “7월 넷째 주였다. 사흘 정도 아이의 움직임이 어색하고 기운도 없어 병원에 데려갔다”면서 “그때 의사는 걱정하지 말라고 했지만 아이의 몸 상태는 좋아지지 않고 그달 25일 밤 갑자기 쓰러져 일어날 수도 없게 됐다”고 밝혔다. 즉 소년의 병세는 급속하게 악화했다는 것이다.구급차로 현지 병원으로 옮겨진 엘리엇은 CT 검사에서 뇌에 종양이 발견돼 그 후 브리스틀 어린이병원으로 이송됐다. 엘리엇은 뇌수종까지 일으켜 의사들은 급히 수액을 밖으로 빼내는 수술을 시행했다. 아내 사만사(32)와 함께 결혼식 전문 사진점을 경영하는 크리스천은 “엘리엇의 몸 상태는 안정됐지만, 가까운 시일에 뇌 속 종양을 가능한 한 제거하고 그다음은 화학적 항암요법으로 치료할 가능성이 높다. 다만 분명한 점은 검사 결과가 나오는 3~4일 뒤가 되지 않으면 알 수 없다”면서 “면회는 한 명밖에 할 수 없어 가족끼리 병원 근처 호텔에 머물면서 아내와 교대로 아들 곁에 붙어있다”고 설명했다. 이어 “이 때문에 다른 네 형제는 엘리엇을 면회할 수 없는 상황”이라고 덧붙였다. 크리스천은 또 “엘리엇은 항상 자신보다 다른 아이를 생각하는 긍정적이고 밝은 성격을 갖고 있다. 하지만 지금은 상당히 위축돼 있고 가족 모두를 볼 수 없어 외로워하고 있다”면서 “지금은 우리 가족에게 시련의 시기”라고 말했다. 그러면서 “실은 엘리엇의 소식을 들은 학교 친구들이나 그 보호자들 등이 크라우드펀딩 사이트 ‘저스트 기빙’에서 엘리엇의 치료비 등을 지원해주기 위해 기부를 호소해줬다”며 반가운 소식도 전했다. 이어 “엘리엇의 친절함에 이제 우리가 도울 차례라고 했다. 엘리엇이 아픈 아이들에게 했던 일이 이런 식으로 돌아올 줄은 생각도 못 했다”면서 “따뜻한 지원에 정말 감사하다”고 덧붙였다.500파운드(약 78만원)를 목표로 내걸고 있는 저스트 기빙 사이트에는 지금까지 7865파운드(약 1222만원)가 모였다. 또 엘리엇이 장난감을 기부하던 로열 콘월 병원의 페이스북에는 기부 사이트의 링크 주소와 함께 다음과 같은 메시지가 쓰여있다. “그동안 우리 병원 아이들을 위해 모금 활동을 해준 엘리엇이 갑자기 병에 걸렸다. 엘리엇과 그 가족들은 우리에게 특별한 존재다. 이번에는 우리가 엘리엇을 도울 차례다. 우리는 엘리엇과 그 가족들에게 용기와 강인함 그리고 희망을 선사할 것이다. 제발 그들을 도와 달라” 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

전북대 전자공학부 김기현 교수 연구팀이 ‘뉴로모픽(Neuromorphic) 칩’ 핵심 기술인 뉴로 트랜지스터 소자를 개발했다. 전북대는 김 교수 연구팀이 뇌 신경 구조를 모방해 인간의 사고 과정과 비슷한 방식으로 정보를 처리하도록 고안한 반도체를 개발했다고 3일 밝혔다. 이 반도체는 비교적 적은 전력으로 정보 기억과 복잡한 연산 및 학습 기능을 수행할 수 있어 자율 주행 자동차 및 드론, 얼굴인식, 사물인터넷 디바이스 등 4차 산업혁명 기술에 폭넓게 쓰일 것으로 기대된다. 김 교수 연구팀은 독일 드레스덴 공대·헬름홀츠 연구팀과 국제 공동 연구를 통해 뉴로모픽 칩에 ‘졸-겔 실리 케이트’ 물질을 적용한 기술을 개발했다. 이 물질은 다공성 세라믹 구조체로, 내부 이온들이 입력신호에 따라 구멍 사이를 자유롭게 이동하면서 마치 뇌 신경세포(뉴런)를 연결하는 시냅스와 같이 데이터 저장 효과를 유발한다. 또 이온 분극과 확산 현상을 이용해 전자소자의 하드웨어적 학습을 가능하게 하는 인공 신경망 구현도 할 수 있다. 이번 연구 결과는 세계적 전자소자 분야 학술지인 ‘네이처 일렉트로닉스’(Nature Electronics)에 실렸다. 김 교수는 “새롭게 개발한 뉴로 트랜지스터는 전통적 트랜지스터를 기반으로 제작한 인공 시냅스 소자”라며 “이온에 따라 시냅스 가소성을 제어함으로써 인간의 뇌를 가장 밀접하게 모방한 기술”이라고 말했다. 김 교수는 연구성과를 바탕으로 전북대 반도체설계 교육센터(IDEC)와 협력해 4차 혁명 시대를 이끌어 갈 반도체소자 고도화와 상용화를 추진할 계획이다. 전주 임송학 기자 shlim@seoul.co.kr

신약개발 업체 지엔티파마(주)는 심정지 환자의 치료제로 개발하고 있는 뇌세포 보호 신약 ‘넬로넴다즈’가 보건복지부 주관 ‘2020년도 제1차 보건의료 R&D 신규지원 대상과제’의 신약개발 임상시험 지원과제로 최종 선정됐다고 30일 밝혔다. 회사는 이번 희귀질환 신약개발 임상시험 과제 선정으로 보건복지부로부터 현재 진행중인 심정지 환자에 대한 임상 2상 시험 연구비를 지원받는다. 과학기술부, 경기도, 아주대학교 등의 지원을 받아 개발한 넬로넴다즈는 뇌세포 손상의 주 원인인 글루타메이트 신경독성과 활성산소 독성을 동시에 제어하는 다중표적약물이다. 심장정지가 발생하면 뇌졸중과 마찬가지로 뇌에서 글루타메이트가 과도하게 방출되고 과량의 활성산소가 생성되면서 뇌세포가 죽게된다. 심폐소생을 했더라도 뇌세포 손상으로 인한 심각한 뇌신경 기능 장애, 코마 등을 겪게 되며 심할 경우에는 사망으로 이어진다. 심정지 임상2상 시험은 병원 밖에서 인공 소생에 성공해 저 체온 치료를 받는 150명의 심정지 환자를 대상으로 4 시간 이내에 넬로넴다즈를 정맥투여 했을때 약물의 안전성과 뇌손상 방지 약효를 검증하는 방식으로 진행한다. 삼성서울병원과 전남대병원 등 5개 대학병원 응급의학과에서 임상연구에 참여하고 있으며 뇌손상 바이오마커, 뇌 MRI 영상 및 행동기능 등을 분석해 약효를 검증한다. 현재까지 54명의 환자에게 약물투여를 완료했다. 넬로넴다즈는 지난해 12월 식품의약품안전처로부터 개발단계 희귀의약품으로 지정 받았고, 최근에 미국FDA에 희귀질환 의약품 지정 신청서를 제출했다. 신약이 희귀의약품으로 지정되면 ▲1·2 상 완료 후에 판매가능 ▲신약승인후 10년간 독점권 부여 ▲의약품 품목허가 신속심사 ▲국가및 지방자치단체의 행정 및 재정 지원 ▲세제상 혜택 등이 주어진다. 넬로넴다즈의 개발자인 지엔티파마 곽병주 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “‘넬로넴다즈’가 심장마비 동물모델에서 24시간 이내에 투여하면 뇌세포 보호효과가 있다는 연구 결과를 뇌병리 분야 최고의 국제 학술지인 ‘악타 뉴로패쏠로지카 (Acta Neuropathologica·피인용지수 18.174)’에 발표한바 있다”면서 “임상 2상연구를 성공적으로 완료해 전 세계의 심정지 환자 치료제로 출시될수 있도록 모든 역량을 모을것 ”이라고 밝혔다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

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