최근 인공지능(AI) 기술이 비약적으로 발전한 배경 중 하나로 강력한 그래픽처리장치(GPU) 등장이 거론됩니다. 그래픽 연산을 위해 중앙처리장치(CPU)보다 단순하고 작은 연산 유닛을 대량으로 탑재한 것이 수많은 행렬 연산을 통해 인공 신경망을 소프트웨어적으로 구현하기에 안성맞춤이었던 것이죠. 이제 GPU는 이름처럼 그래픽처리장치가 아니라 AI 연산 장치로 더 주목받고 있습니다. 하지만 GPU가 태생부터 인간의 뇌를 모방한 프로세서는 아닙니다. AI 연산을 위한 유닛만 따로 모은 신경망처리장치(NPU) 역시 사정은 마찬가지입니다. 이들은 모두 소프트웨어적 방법으로 신경망을 시뮬레이션하는 장비라고 할 수 있습니다. 사실 과학자들은 오래 전부터 하드웨어적으로 뉴런을 모방한 프로세서를 개발해 왔습니다. 이를 뉴로모픽 컴퓨팅(neuromorphic computing)이라고 하는데, 1980년대 미국 캘리포니아 공과대학의 캐버 미드 교수가 명명했다고 알려져 있습니다. 다만 이 시기에는 뉴런을 모방한 복잡한 프로세서를 제조할 만한 기술이 없었습니다. 1990년대에 사용되던 프로세서의 트랜지스터 집적도는 300만개를 조금 넘는 수준이었는데, 뉴런만 1000억개에 달하는 인간의 뇌를 모방한다는 것은 불가능한 일이었습니다. 하지만 21세기 들어서 프로세서 제조 기술이 발전하고 인공지능이 다시 주목받자 뉴로모픽 컴퓨터 개발도 활기를 띠기 시작했습니다. IBM의 트루노스(TrueNorth), 인텔의 로이히(Loihi)가 2010년대 후반 등장한 대표적인 뉴로모픽 칩입니다. 다만 GPU 기반 인공신경망 기술이 눈부신 발전을 거듭해 실생활 깊숙이 침투한 것과는 달리, 뉴로모픽 칩은 의미 있는 성과를 거두지 못했습니다. 이론적으로는 인간의 뇌를 모방한 인공 신경망이 GPU 기반 기술보다 우수할 것 같지만, 실제로는 뉴로모픽 칩이 여전히 의미있는 직접도를 구현하지 못해 이렇다 할 성과를 거두지 못하고 있습니다. 그래도 도전은 계속되고 있습니다. 뉴로모픽 칩 연구를 주도하는 기관 가운데 하나인 미 국립 산디아 연구소는 지난해 인텔 로이히2 칩을 이용한 할라 포인트 (Hala Point) AI 컴퓨터를 도입했습니다. 로이히2 칩은 23억개의 트랜지스터에 100만 개의 뉴런을 집적한 칩입니다. 할라 포인트는 로이히2 칩 1152개를 모아 11억 5000만개의 전자 뉴런을 구현했습니다. 여기에 산디아 연구소는 최근 영국 맨체스터대 연구팀이 개발한 스핀네이커 (SpiNNaker·Spiking Neural Network Architecture) 뉴로모픽 칩 아키텍처의 최신 버전인 스핀네이커2를 도입해 첫 가동에 들어갔습니다. 스핀네이커는 ARM 아키텍처 기반 뉴로모픽 칩입니다. 2018년에 공개한 뉴로모픽 컴퓨터는 100만개의 코어를 연결해 1억개의 뉴런을 흉내 낼 수 있었습니다. 여기서 파생된 뉴로모픽 스타트업인 스핀클라우드(Spinncloud)는 스핀네이커보다 10배 빠른 뉴로모픽 컴퓨터를 목표로 스핀네이커2를 개발했습니다. 공개된 스핀네이커2 시스템은 여러 개의 프로세서와 메모리를 탑재한 대형 메인보드가 24개 결합해 17만 5000개의 ARM 코어를 구성하고 있습니다. 흥미로운 사실은 솔리드스테이트드라이브(SSD) 같은 저장장치가 없다는 것입니다. 실제 뇌와 마찬가지로 뉴로모픽 컴퓨터도 꺼지지 않고 계속 작동하는 시스템이기 때문입니다. 산디아 연구소는 최종적으로 1억 5000만~1억 8000만개 뉴런을 구현할 계획입니다. 이것 역시 인간의 뇌에 비해 현저히 적은 숫자지만, 점점 더 실제 생물의 뇌와 비슷한 수준으로 늘려 나갈 계획입니다. 아직 뉴로모픽 컴퓨팅은 걸음마 단계를 조금씩 벗어나려고 하는 수준에 불과합니다. 하지만 뉴런을 모방하는 것이 아니라 진짜 뉴런과 시냅스에 가까운 구조를 지닌 만큼 정말 인간처럼 생각하고 자의식이나 감정을 지닐 수 있는 쪽은 오히려 뉴로모픽 컴퓨터일 수도 있습니다. 그것이 인간에게 축복이 될지 재앙이 될지는 모르겠지만, 만약의 가능성을 생각해 AI 기술을 통제할 방법이 뉴로모픽 컴퓨터에게도 필요할 것입니다.

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.

스트레스는 정신 건강 관련 용어 중에서 흔하게 사용하는 단어 중 하나다. 힘든 일이나 짜증 나는 일이 있으면 ‘아 씨, 스트레스받네’라고 내뱉는 경우도 흔하다. 스트레스는 ‘팽팽하게 당긴다’는 뜻의 라틴어 ‘스트린제레’(stringere)에서 유래한 것으로, 어떤 물체에 가해지는 외부의 힘을 가리키는 물리학 용어로 처음 쓰였다. 이후 생물학에서 생명체에 가해지는 외적 자극이라는 개념으로 확장돼 쓰이기 시작했다. 의학적으로는 스트레스는 외부 자극에 대한 신체적, 정신적, 행동적 반응이다. 일시적이거나 적당하면 문제가 없지만 지속되거나 과도하면 신체적, 정신적 건강에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 미국 펜실베이니아대 의대 시간 생물학(Chronobiology) 및 수면 연구소, 약리학과, 캘리포니아 어바인대(UC 어바인) 생리학 및 생물물리학과 공동 연구팀은 스트레스가 수면의 질을 악화하고 기억력 손장의 직접적 원인이 된다는 사실을 보여주는 새로운 신경 경로를 발견했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 6월 9일 자에 실렸다. 연구팀은 생쥐에게 이전 연구들에서 스트레스와 관련이 있다고 알려진 시상하부 실방핵(PVN)에 있는 뉴런을 인위적으로 활성화한 뒤 수면 상태와 기억 관련 과제 수행 능력을 측정했다. 또, 생쥐에게 외부 스트레스를 주고 PVN 뉴런을 억제한 뒤 상태를 관찰했다. 그 결과, PVN이 활성화되면 수면 질이 악화하고 기억력 관련 과제 수행에 실패하는 경우가 늘어났다. 반면, 외부 스트레스를 준 다음 PVN 뉴런을 억제했을 때는 스트레스 관련 단기 기억 문제는 줄고, 수면 상태도 개선되는 것이 확인됐다. 스트레스와 기억, 수면에 관여하는 신경 경로를 추적한 결과, 연구팀은 스트레스와 PVN 뉴런의 인위적 활성화가 각각 별도로 다른 뇌 영역인 측면 시상하부(LH)를 표적으로 한다는 것을 발견했으며, 이는 PVN과 LH로 이어지는 신경 경로가 스트레스 관련 기억 손상과 수면 장애에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 연구를 이끈 정신재 펜실베이니아대 의대 교수(신경과학)는 “이번 연구로 밝혀진 신경 경로는 특히 수컷 생쥐에게서 강하게 반응하는 것으로 확인됐다”며 “이 신경 경로를 통해 적어도 수컷에서 스트레스 관련 장애와 수면, 인지기능 저하를 개선하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

치매가 발병하기 최대 20년 전 첫 징후를 나타내며 이를 포착해 조기 치료에 나설 경우 치매를 예방할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 28일(현지시간) 영국 데일리메일에 따르면 치매의 첫 징후는 지도를 읽는 데 어려움이 있거나 다른 사람과 너무 가까이 서있는 등 ‘공간 인식’에 문제가 있는 경우다. 시애틀에 위치한 앨런 뇌과학 연구소의 연구진에 따르면 치매는 ‘에포크(epochs)’라고 불리는 두 개의 뚜렷한 단계로 진행된다. 첫번째 단계는 치매 증상이 뚜렷해지기 전에 나타나는 ‘은밀한’ 단계로 뇌의 취약한 세포 몇 개만이 손상되는 것이다. 동앵글리아 대학의 치매 전문가인 마이클 호른버거 교수는 “이 단계에서는 일반적으로 공간 탐색을 담당하는 뇌 부분에서 발생한다”고 설명했다. 따라서 “길을 잃는 것은 알츠하이머병의 극초기 증상 중 하나가 될 수 있다”고 덧붙였다. 이 단계에서는 뇌 스캔 검사를 할 경우 뇌 손상이 거의 발견되지 않는다. 두 번째 단계에서는 뇌에 타우 단백질과 아밀로이드 단백질이 축적된다. 대부분의 노화된 뇌는 이 두 단백질을 어느 정도 가지고 있지만, 상당량의 단백질이 축적되면 플라크와 엉킴이 발생할 수 있다. 이에 따라 기억 상실, 언어 장애, 사고 및 추론 문제 등 우리가 일반적으로 치매와 연관시키는 인지 붕괴의 징후가 본격적으로 나타난다. 연구진은 알츠하이머병을 앓았던 84명 기증자의 사후 뇌에서 타우와 아밀로이드 수치를 추적했다. 그 결과 두 단백질의 수치가 낮은 기증자에게서도 이미 붕괴 징후가 나타났으며 중요한 억제 뉴런 중 일부가 손실됐음을 발견했다. 신경과학 교수이자 연구 주저자인 마리아노 가비토 박사는 이러한 쇠퇴가 시간이 지남에 따라 심화돼 언어와 기억을 담당하는 영역인 중간 측두회까지 퍼지면서 추가적인 장애가 발생할 수 있다고 설명했다. 알츠하이머 가족력이 있는 100명 이상의 기증자의 뇌 스캔을 조사한 이전 연구에서도 두 단백질 수치가 높은 사람들은 기억력 감퇴와 주의력 지속 시간이 짧아질 가능성이 더 높은 것으로 나타났다. 가비토 박사는 “가장 초기에 소실된 신경 세포를 찾아내는 것은 신경 세포를 보호하고 추가적인 인지 저하를 예방하기 위한 치료적 개입을 개발하는 데 중요할 수 있다”면서 ‘은밀한’ 첫번째 단계에서 치료에 조기 개입하면 치명적인 질병의 진행을 지연시키거나 예방할 수 있다고 강조했다. 한편 보건복지부 치매역학조사에 따르면 국내 치매 환자는 올해 3월 기준 97만명으로 내년에는 사상 처음으로 100만명을 돌파할 것으로 전망된다. 이후로도 치매 환자는 꾸준히 증가해 2044년에는 200만 명을 넘어설 것으로 예상된다. 특히 65세 이상 서울시민 10명 중 1명 정도(9.88%)가 치매 환자인 것으로 나타나면서 서울시는 25개 자치구 치매안심센터에서 ‘찾아가는 치매 조기 검진’를 진행 중이다. 올해 치매 검진을 받지 않은 60세 이상이면서 치매를 진단받지 않은 모든 시민은 신분증을 지참해 운영시간에 맞춰 방문하면 무료로 검사를 받을 수 있다. 검사에서 본인의 연령·학력 대비 낮은 평가(인지저하)를 받으면 진단검사를 진행한다. 전문의가 치매·경도인지장애·정상 등 추정진단을 내린다. 치매 추정 진단 시 의료기관을 연계하고, 이들이 쉴 수 있는 공간(쉼터)도 제공한다. 경도인지장애의 경우 운동치료·음악치료·작업치료 등을 제공한다. 각 동 주민센터에서 진행하는 치매선별검사에는 방문간호사가 참여해 혈압·혈당을 측정하고 건강 상담을 진행한다. 검사 결과 인지 저하로 의심되는 경우 추가적인 진단검사를 연계할 예정이다. 서울시 관계자는 “치매 검진은 빠르면 빠를수록 좋다”며 “치매 환자·가족 지원을 확대하고 선제적으로 치매 예방사업을 추진하겠다”고 전했다.

수출 상담 2억300만 달러, 11만5천 명 관람 수도권 최대 규모의 융·복합 게임쇼인 ‘2025 플레이엑스포(PlayX4)’가 총 11만5천 명의 관람객 방문과 2억300만 달러의 수출 상담 등 역대 최대 성과를 냈다. 5월 22일부터 25일까지 나흘간 고양시 킨텍스 제1전시장에서 열린 ‘2025 플레이엑스포(PlayX4)’에는 네오위즈, 님블뉴런 등 국내외 대형 게임사와 중소 개발사 총 721개 사가 참여해 다양한 신작 게임 발표와 관람객과의 소통 행사 등을 가졌다. 킨텍스 제1전시장 3~5홀에는 콘솔, PC/모바일, 아케이드, 보드게임 등 다양한 게임부스가 가득 차 관람객들에게 풍성한 경험을 선사했고, 경기 이(e)스포츠 페스티벌도 함께 열려 장애인, 대학생, 가족 등 다양한 계층이 게임을 즐겼다. B2B 전시관은 단순한 상담 공간을 넘어서, 콘텐츠 중심의 비즈니스 홍보존으로 구성돼 참가 개발사에 유저 집중 테스트(FGT)와 게임오디션 등 중소 게임사를 위한 등용문 역할을 했다. 수출상담회에는 총 563개 사(국내 개발사 211개, 국내외 바이어 352개)가 참여해 전년 대비 18.7% 증가한 2억300만 달러(1476건)의 상담을 했다. 이성호 경기도 미래성장산업국장은 “2025 플레이엑스포는 게임산업의 혁신성과 가능성을 실현한 플랫폼”이라며 “도는 이번 행사에서 수렴된 다양한 개발사의 의견을 바탕으로 하반기 ‘경기게임커넥트 2025’를 통해 개발사 투자 유치와 산업 생태계 조성에 적극 나서겠다”라고 밝혔다.

일본 인기 배우 나가노 메이(25)가 40대 유부남 배우 다나카 케이(40)와의 불륜설에 휩싸인 가운데, 함께 드라마에 출연 중인 한국 배우 김무준(29)까지 열애 상대로 언급되며 논란이 확산되고 있다. 일본 주간지 ‘주간문춘’은 최근 나가노 메이가 다나카 케이와 수년간 비밀 연애를 해왔으며, 동시에 같은 드라마에 출연한 한국 배우와도 교제를 이어왔다는 의혹을 보도했다. 이 매체는 나가노 메이의 ‘양다리설’을 주장하며, 한국 배우의 존재를 구체적으로 언급했다. 논란이 커지자 김무준의 소속사 9아토엔터테인먼트는 23일 “두 사람은 친한 동료 사이일 뿐”이라며 열애설을 부인했다. 소속사는 “사실과 다른 추측성 보도는 자제해주길 바라며, 배우가 작품에 집중할 수 있도록 도와달라”고 덧붙였다. 김무준은 지난 13일 첫 방송된 일본 TBS 드라마 ‘캐스터’에 나가노 메이와 함께 출연 중이다. 그는 2020년 웹드라마 ‘뉴런’으로 데뷔해, 드라마 ‘알고 있지만’ ‘너에게 가는 속도 493km’ ‘연인’, ‘오늘도 지송합니다’ 등에 출연하며 얼굴을 알렸다. 최근에는 일본 활동도 병행하며 한일 양국에서 활동 폭을 넓히고 있다. 한편 불륜설의 또 다른 당사자로 지목된 다나카 케이는 일본 내에서 다수의 드라마에 출연해온 중견 배우로, 2018년 결혼해 슬하에 자녀를 두고 있는 것으로 알려져 있다. 나가노 메이 측은 현재까지 별도의 입장을 내지 않고 있다.

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.

‘세계적 생물철학자’ 대니얼 데닛다윈의 진화론으로 인간 본질 탐구“생물학 넘어 우주·문화·윤리에 영향신, 창조주 아닌 인간 문화의 피조물” 약 1년 전인 지난해 4월 19일 세계적인 생물철학자 대니얼 데닛이 별세했다. 그는 형이상학적 접근을 배제하고 유물론·진화론적 시각과 신경과학적 방법으로 인간의 의식과 마음의 본질을 탐구했다. 데닛은 인간 뇌는 생화학적 컴퓨터, 개인의 자기 인식은 뉴런 작용의 결과이며 의식, 기억, 자기 감각 같은 것들도 마찬가지라는 파격적 주장을 내놨다. 이런 주장의 근거는 다름 아닌 찰스 다윈의 진화론이다. 지구 생물의 모든 종이 공통의 조상에서 기원했고 자연선택이라는 과정을 통해 지금에 이르렀다는 다윈의 생각은 ‘종의 기원’ 발표 당시에 거센 반발과 적대감을 불러일으켰다. 그렇지만 이후 여러 학자가 모은 산더미 같은 증거로 진화론은 생물학의 뿌리이자 확고한 이론으로 자리잡았다. 1995년 출간돼 30년 만에 처음 한국어로 번역된 이 책은 데닛의 생각과 다윈의 진화론을 한눈에 살펴볼 수 있다. 데닛은 자연선택에 의한 진화라는 다윈의 생각이 생물의 역사를 설명하는 데 그치지 않고 우주론, 심리학, 문화론, 윤리학, 정치, 종교 등 인간 문화의 전 영역에 영향을 미쳤다고 말한다. 다윈의 진화론 발표 전후 인류의 세계관과 우주관은 완전히 달라졌다. 지금도 다윈의 진화론은 그 영토를 계속 넓혀 가고 있다. 그래서 데닛은 다윈주의를 무엇이든 녹여 버리는 ‘만능 산(酸)’이라고 비유했다. 그러니 제목처럼 여전히 진화론의 반대쪽에 서 있는 사람들에게는 ‘위험한 생각’일 수밖에. 책을 읽고 있노라면 다윈의 위험한 생각이 아니라 데닛의 ‘위험하고 아슬아슬한’ 생각이 아닌가 싶을 때가 많다. 리처드 도킨스, 샘 해리스, 크리스토퍼 히친스와 함께 ‘무신론의 네 기수’라고 불렸던 데닛은 책의 처음부터 “사이비 과학의 한심한 잡동사니인 ‘창조과학’과 다윈의 이론을 우리 아이들의 학교에서 경쟁시키려 했다”며 종교와 신에 대해 포문을 연다. 진화론에 근거해 살펴보자면 신은 우주와 세계, 인간, 인간의 문화를 만든 전지전능한 창조주가 아니라 인간의 문화가 만들어 낸 피조물일 뿐이라고 주장한다. 데닛은 모든 분야를 종횡무진 넘나들며 진화론의 확장성을 말한다. 단속평형설을 주장한 고생물학자이자 진화론자인 스티븐 제이 굴드, 언어학 분야 세계적 석학인 노엄 촘스키의 언어론에 대해서까지 진화의 관점에서 거침없이 비판한다. 이쯤 되면 자신을 ‘다윈의 불독’이라 부르며 다윈 대신 과학적, 신학적, 도덕적 논쟁의 전면에 나섰던 19세기 영국의 생물학자 토머스 헨리 헉슬리의 재림이 아닌가 하는 생각이 들 정도다. 다윈의 진화론을 알고 나면 타인에 대해 너그러워지고 대자연 앞에 겸손해질 수밖에 없다. 이유는 간단하다. 데닛의 말처럼 “당신과 나는 대자연이 만든 인공물”이기 때문이다. 저 높은 곳에서 축복받아 갑자기 떨어진 것이 아니라 수백만 년에 걸친 자연의 ‘연구개발’(R&D) 덕분이라는 말이다. 책을 덮을 때쯤, 문득 현재 내란 우두머리의 인권을 걱정하는 국가인권위원회 위원장이 인사청문회 당시 했던 발언들이 떠올랐다. 그는 “하나님께서 천지창조를 하셨으니 진화론은 과학적 근거가 없다”, “예전에 본 책에 의하면 진화론의 가능성은 0”이라고 했다. 이 책을 읽고 나면 그런 말들이 왜 대꾸할 가치조차 없는 헛소리에 불과한지 이해할 수 있을 것이다.

특유의 향기로 오랫동안 사랑을 받아온 허브 식물 로즈마리는 ‘나를 잊지 말아요’라는 꽃말로도 유명하다. 최근 미국의 한 연구진은 꽃말 그대로 로즈마리 속 성분이 알츠하이머 증상을 개선하는 데 도움을 줄 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 미국 캘리포니아주 샌디에이고의 기초생의학 연구소 ‘스크립스 리서치’의 연구진은 지난달 발표한 논문에서 로즈마리와 또다른 허브 식물인 세이지에서 발견되는 카르노산(酸)이 알츠하이머에 수반되는 염증을 완화해준다고 밝혔다. 카르노산은 기존에 항산화 및 항염증 작용을 하는 것으로 알려져 있으나 순수한 형태는 불안정한 성질을 가지고 있다. 이 때문에 연구진이 당면한 주요 과제 중 하나는 카르노산이 뇌에서 충분히 지속해서 효과를 발휘할 수 있도록 안정적인 형태로 만드는 것이었다. 폭넓은 실험 끝에 연구진은 탈아세틸화 된 카르노산(diAcCA), 즉 안정적인 유도체를 개발했다. 탈아세틸화 카르노산은 장에서 혈류로 흡수될 때 순수 카르노산보다 흡수율이 약 20% 높았고, 그 덕분에 치료에 충분한 수준으로 뇌에 도달할 수 있었다. 연구진은 알츠하이머에 걸린 쥐를 대상으로 3개월간 일주일에 3회 안정적인 유도체와 위약을 투여했다. 안정적인 유도체가 투여된 쥐들은 기억력이 향상됐고, 신경세포 시냅스가 증가했으며, 염증이 감소하고 알츠하이머를 유발하는 독성 단백질이 더 많이 제거됐다. 알츠하이머가 발병하면 시냅스의 상당 부분과 주요 뉴런 경로가 파괴되는 바람에 기억력 감퇴가 뒤따른다. 논문의 제1저자인 스튜어트 립튼 박사는 “유도체 투여한 쥐는 여러 기억력 테스트에서 향상된 결과를 나타냈다”면서 “기억력 감퇴 속도를 늦추는 데 그치지 않고 사실상 정상 수준으로 개선됐다”고 강조했다. 연구진은 이 연구 결과가 알츠하이머 증상 개선에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 다만 안정적인 유도체가 사람의 뇌에서도 동일한 효과가 있는지 확인하려면 임상시험을 거쳐야 한다. 카르노산이 항염증 효능이 있다는 점을 고려할 때 연구진은 제2형 당뇨병과 파킨슨병에도 비슷한 치료법이 적용될 가능성을 기대하고 있다. 또 현재 사용 가능한 다른 알츠하이머 치료제와 함께 탈아세틸화 카르노산이 함께 사용될 가능성도 있다고 보고 있다. 이 화합물은 이미 섭취해도 안전한 것으로 알려진 카르노산의 변형된 형태이기 때문에 새로운 약물이 빠른 시일 내에 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

도널드 트럼프 미국 2기 행정부의 고강도 구조조정을 주도하고 있는 일론 머스크 정부효율부(DOGE) 수장이 전체 연방 공무원 230여만명에게 최근 업무 성과를 보고하라고 통보하자 정부·안보 관련 부처 수장들이 공개적으로 반기를 들고 나섰다. 이들 모두 트럼프 대통령이 임명한 수장들이라 이번 충돌을 예사롭게 보지 않는 분위기다. 미국 일간 뉴욕타임스(NYT) 등은 23일(현지시간) 이번 대립이 트럼프 정부에서 ‘공동 대통령’이란 평가까지 받는 ‘최고 실세’ 머스크가 어디까지 권력을 휘두를 수 있는지 보여주는 중요한 시험대라고 보도했다. 캐시 파텔 연방수사국(FBI) 국장은 머스크의 업무 성과 보고 요구 이메일과 관련해 내부 문서를 통해 “FBI 인사들도 인사관리처(OPM)로부터 정보를 요구하는 이메일을 받았을 수 있으나 FBI는 자체 절차를 통해 내부 검토를 실시하겠다”고 밝혔다. 이어 “지금은 (이메일에 대한) 답변을 보류해달라”면서 “추가 정보가 요구될 때 이에 대한 대응을 조정하겠다”고 덧붙였다. 털시 개버드 국가정보국(DNI) 국장도 직원들에게 내부 메시지를 통해 “업무의 민감성과 기밀 수준을 고려할 때 정보기관 근무자들은 인사관리처 이메일에 답변해서는 안 된다”고 밝혔다. 국무부의 경우 티보르 나기 관리 담당 차관 직무대행이 “어떤 직원도 자신의 지휘 체계 밖으로 자신의 활동을 보고할 의무가 없다”면서 “국무부가 직접 대응하겠다”고 밝혔다. 국방부 역시 인사 담당 대행의 메시지를 통해 “국방부는 직원들의 업무 성과 평가를 책임지고 있으며 자체 절차에 따라 이를 수행하겠다”면서 직원들에게 머스크의 이메일에 답변하지 말라고 요청했다. 머스크 지시에 반기를 든 파텔 국장과 개버드 국장은 트럼프 대통령이 지명한 이른바 ‘트럼프 충성파’ 인사들로 꼽힌다. 특히 미국 정치사에 ‘최연소’와 ‘최초’ 타이틀을 여럿 가진 개버드 국장은 지난해 미국 대선 레이스에서 트럼프 당시 공화당 후보를 공식 지지했고, 당선 후에는 대통령 인수팀의 명예 공동의장이 되는 등 트럼프의 신뢰를 받아왔다. 이들이 내린 내부 지시는 머스크의 요구를 반대하는 것이며, 트럼프 대통령으로부터 광범위한 권한을 부여받은 머스크에 도전한 것이라고 NYT는 짚었다. 머스크 정책은 일부 기관에선 혼선도 부르고 있다. 가령 보건복지부는 이날 직원들에게 머스크의 지시에 따를 것을 안내했으나 복지부 산하 국립보건원은 추가 지침이 있을 때까지 답변을 보류하라고 직원들에게 요청했다. 미국 항공우주국(NASA)의 일부 부서는 머스크의 이메일 업무성과 보고 요구를 우주선 발사 등 업무를 홍보할 기회로 삼으라고 말했으나 NASA의 다른 부서에서는 암호화되지 않은 방식으로 데이터를 전송하는 데 대한 보안 우려 등을 이유로 구체적 지침을 기다리라고 직원들에게 요청했다. 토요일 밤에 이메일로 지난주 업무 성과 보고 지시앞서 머스크는 22일 “곧 트럼프 대통령의 지시에 따라 모든 연방 공무원들은 지난주에 어떤 일을 했는지 알려달라는 이메일을 받게 된다”면서 “응답하지 않으면 사임으로 간주된다”고 자신의 소셜미디어(SNS)인 엑스(옛 트위터)에 썼다. 실제로 토요일이던 그날 밤 인사관리처를 통해 연방 공무원 전체에 ‘지난주에 무엇을 했습니까’라는 제목의 이메일이 보내졌다. 거기에는 “지난주에 한 일을 5개로 요약 정리해서 월요일(24일) 오후 11시 59분까지 답변하라”고 쓰여 있었다. 다만 머스크가 앞서 언급한 사임이라는 문구는 없었다. 머스크는 여러 부처에서 혼란 속 항의를 거듭하자 자기 팀이 이미 다수의 좋은 답변을 받았다면서 이 공무원들은 승진 대상으로 고려해야 한다고 협조를 위한 당근책을 꺼내기도 했다. 그러나 주말 동안 일어난 이번 논란은 쉽게 가라앉지 않았다. 익명을 요구한 한 국방부 관계자는 CNN방송에 “40년 만에 본 것 중 가장 어리석고, 지휘 체계를 완전히 무너뜨리는 일”이라면서 “다른 곳에서는 그럴 수 있지만 국방부에서는 그렇게 하지 않는다”고 비난했다. 그러자 머스크는 “국방부에서 이런 태도를 가진 사람들은 누구나 새로운 일자리를 찾아야 한다”고 반박했다. 이런 머스크의 강압적 태도에 정부가 구조조정을 쉽게 하려는 것이란 의혹도 나왔다. 미국 내 최대 공무원 노동조합인 연방공무원노조(AFGE)의 에버렛 켈리 위원장은 인사관리처에 보낸 서한에서 “이번 이메일은 명백히 불법적이며 경솔하다”며 이번 조치를 즉각 철회하라고 요구했다. 또 “선출되지도 않았고 제정신도 아닌 머스크가 인사관리처의 업무를 좌지우지하도록 내버려 두면서 연방 공무원의 청렴성과 그들의 업무에 대한 존중이 부족했다”고 비판했다. 공화당 내부에서도 비판의 목소리가 나왔다. 마이크 로러 공화당 하원의원(뉴욕)은 머스크의 예산 절감 노력에 지지를 표하면서도 이번 지시에 대해서는 “정말 가능한 일인지는 모르겠다”고 말했다. 리사 머카우스키 공화당 상원의원(알래스카)도 SNS에 “우리의 공공 부문 근로자들은 잘 알려지지 않은 업무를 수행하고 있는 것에 대해 인정과 존중을 받을 자격이 있다”며 “그러나 그들의 존재를 증명하라며 주말에 보낸 황당한 이메일은 합당한 대우가 아니었다”고 지적했다. 머스크, 주말에 업무 보고 지시 조치 한 발 뺐나이런 비판 때문인지 머스크는 이날 자신의 입장에서 한발짝 물러선 모습을 보였다. 그는 한 지지자 여성이 ‘누가 좌파 저항 세력의 일원인지 알아보기 위한 것 같다’고 한 관련 게시물에 “누구에게 맥박이 있고 두 개 뉴런이 작동하는지 보기 위해서”라는 게시글을 달았다. 이는 어떤 연방 공무원들이 이메일에 응답하고 무시하는지 확인하는 데 중점을 둔 조치임을 나타낸 것이라고 영국 일간 데일리메일은 지적했다. 머스크는 앞서 오전 중 엑스에 “많은 사람이 이메일을 전혀 읽지 않는다”고 불만을 드러냈다.

지난 17일(현지시간)부터 21일까지 아랍에미리트(UAE) 아부다비에서 열린 ‘국제방산전시회(IDEX) 2025’에서 우리나라를 포함해 많은 나라의 방위산업체들이 각자의 기술력을 홍보했다. 행사를 주최한 UAE는 일반적으로 세계 상위권 무기 수입국으로만 알려졌지만, 오래전부터 국영 방산그룹 ‘엣지’를 출범시키는 등 방위산업을 키우기 위해 많은 투자를 해왔다. UAE는 최근 전시회에서 그동안 투자의 성과로 다양한 무기들을 선보였다. 올해 행사에서도 다양한 자체 개발 무기를 선보였는데 이 가운데 엣지 산하 아다시가 개발한 무인전투기(UCAV) ‘제니아’가 주목받았다. 제니아는 3년에 걸쳐 개발됐으며, 2023년 IDEX에서 처음 선보였다. 당시에는 시험 비행도 하지 않은 상태였지만, 지난해 3월 15일 첫 비행에 성공했다. 엣지 그룹은 제니아의 자세한 사양은 공개하지 않고 있지만, 인공지능(AI)을 탑재했다고 밝혔다. 일반적으로 무인전투기에 적용되는 AI는 자율 및 반자율 임무를 위해 설계되며, 목표 식별, 항법, 임무 수행에 사용되기에 제니아도 유사하리라 보인다. 엣지 그룹은 제니아의 성능을 계속 평가하고 있으며, 유인전투기와 함께 작전할 유인-무인 협업(MUM-T) 기능이 구현되면 수출도 가능하리라 전망된다. UAE가 프랑스로부터 도입하는 라팔 F4 표준 전투기는 통합 무인항공기가 없지만, 다쏘 에비에이션은 라팔 F5 표준에 유럽 공동 개발 무인전투기 뉴런(nEUROn)을 통합할 계획이다. UAE 공군도 제니아의 성능이 충족될 경우 라팔 전투기에 자국산 무장을 통합하기로 한 것처럼 통합을 요구할 수도 있다. 현재까지 엣지 그룹이 밝힌 제니아의 제원은 최대 이륙중량 4000㎏ 이상, 날개 길이 7m, 동체 길이 11m, 그리고 유도탄, 정찰 장비, 전자전 시스템을 포함해 최대 480㎏의 탑재물을 운반할 수 있다. 최대 속도 마하 0.8(시속 1000㎞) 이상, 순항 속도 마하 0.7(시속 856.8㎞), 고도 2만5000피트(7.62㎞)로 비행할 수 있지만, 엔진 공급사나 모델은 알려지지 않았다. 레이더 반사 신호를 줄이기 위해 내부 무장창을 갖추고 있어 스텔스 성능에도 신경을 썼다. 탑재할 무장은 알려지지 않았지만, 전시된 썬더-P32 폭탄 외에 엣지 그룹 산하의 할콘 등에서 생산하는 라쉬(RASH) 계열이나 알타리크(Al-Tariq) 등의 활공폭탄 등의 무기를 통합할 것으로 예상된다. 최근 엣지 그룹 최고경영자(CEO)는 앞으로 몇 년간 우주 분야와 함께 아프리카 시장에 집중할 것이라고 인터뷰에서 밝혔는데, 아직 개발이 끝나지 않은 제니아는 아니더라도 그동안 개발한 무인기와 무기들로 수출에 나서리라 예상된다.

“난 디저트 배 따로 있어.” 배가 아무리 불러도 디저트가 나오면 또 먹게 되는 뇌의 메커니즘이 밝혀졌다. 설탕을 먹으면 포만감을 조절하는 뇌 신경세포가 마약성 호르몬을 분비해 식욕이 더 촉진되면서 디저트를 먹고 싶어진다는 것이다. 14일 과학 저널 사이언스(Science)에 게재된 연구에 따르면 독일 쾰른 막스 플랑크 신진대사 연구소(MPIMR) 헤닝 펜셀라우 박사팀은 “설탕에 대한 생쥐 뇌 반응을 조사한 결과, 포만감을 조절하는 프로오피오멜라노코르틴(POMC) 신경세포가 설탕에 반응해 식욕을 촉진하는 것으로 나타났다”고 밝혔다. 열량 과잉이나 식사 후처럼 칼로리 부족이 해소될 때 나타나는 포만감은 안정적인 체중 유지를 위한 중요한 신경 생물학적 과정이다. 연구팀은 포만감을 느낀 후에도 달콤한 음식을 먹고 싶은 욕구가 증가하는 현상은 흔히 일어나는데, 설탕에 대한 이런 식욕 증가는 식사 후 가장 두드러지며 이는 광범위한 디저트 소비로 이어진다고 지적했다. 연구팀은 이 연구에서 배가 부른 상태에도 디저트를 찾게 만드는 일명 ‘디저트 배’(dessert stomach)의 원인을 찾기 위해 설탕에 대한 생쥐의 반응을 조사했다. 그 결과 완전히 포만감을 느낀 상태에서도 여전히 디저트를 먹는 생쥐가 있었으며, 포만감 조절 뇌 신경세포 중 하나인 시상하부(hippothalamus) POMC 신경세포가 이를 담당하는 것으로 밝혀졌다. 시상하부 POMC 뉴런은 포만감을 조절하는 주요 뉴런으로, 흥분성 멜라노코르틴 신경펩티드를 통해 배가 부를 때 음식 섭취를 줄이도록 한다. 그러나 POMC 뉴런은 생쥐가 포만감을 느낄 때 설탕을 먹으면 포만감 자극 물질뿐 아니라 체내 마약성 호르몬인 β-엔도르핀도 함께 분비하는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 β-엔도르핀은 다른 신경세포의 아편 수용체에 작용해 보상감을 유발, 포만감을 넘어서도 계속 설탕을 먹게 만든다고 설명했다. β-엔도르핀이 작용하는 뇌 오피오이드 경로(opioid pathway)는 설탕을 추가로 섭취할 때는 활성화되지만 다른 음식이나 지방을 섭취할 때는 활성화되지 않았다. 또 이 경로를 차단한 생쥐는 설탕을 줘도 더 먹지 않았고, β-엔도르핀 분비를 억제할 때 설탕을 먹지 않는 현상은 포만감을 느끼는 생쥐에게서는 나타났지만, 굶주린 생쥐에게서는 관찰되지 않았다. 이어 사람들에게 튜브로 설탕을 투여하면서 뇌를 스캔한 결과 생쥐와 동일한 뇌 영역이 설탕에 반응했으며, 포만감 신경세포와 가까운 영역에 β-엔도르핀이 작용하는 아편 수용체가 많은 것으로 나타났다. 펜셀라우 박사는 “진화론적 관점에서 보면 설탕은 자연에 흔치 않지만 먹으면 에너지 보상이 빠르다”며 “뇌는 설탕이 있으면 그때마다 먹도록 프로그램된 것 같다”고 분석했다. 이어 “이 연구 결과는 비만 치료에도 중요할 수 있다”며 “뇌의 아편 수용체 차단 약물은 식욕 억제 주사보다 체중 감소 효과가 작지만 이를 다른 치료법과 병용하면 매우 유용할 수 있다”고 전했다.

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.

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.

이치에 맞지 아니한 망령된 생각, 근거가 없는 주관적인 신념. 국어사전은 ‘망상’을 이렇게 정의한다. 다만 정신건강의학에서 규정하는 망상은 ‘이치에 맞지 않는’ 정도를 넘어선다. 의학적으로는 실제 사실과 다르고, 논리적인 설명으로 시정되지 않고, 교육 정도나 문화적인 환경에 걸맞지 않은 잘못된 믿음이나 생각을 ‘망상장애’로 규정한다. 특징이라면, 망상장애 환자는 조현병 환자보다 비교적 ‘덜 괴이한 망상’을 하는 경우가 많다는 것이다. 망상 환자는 자신 나름의 논리와 이유를 들어 망상을 설명하는 경우도 많으며, 이러한 망상을 제외하고는 비교적 일상생활을 잘 유지한다고 한다. 서울아산병원에 따르면 망상장애 환자는 색정형, 과대형, 질투형, 피해형, 신체형 등 유형에 따라 다양한 증상을 나타낸다. 일례로 피해형 망상 환자는 자신이 음모의 대상이 되거나, 속임을 당하거나, 장기적인 목표를 추구하는 데 방해를 받는다고 생각한다. 이 유형의 환자는 자신이 외부로부터 피해를 받는다고 생각하며 박해자에게 폭력을 행사하거나, 법 또는 정부 기관에 호소해 상황을 해소하려 하기도 한다. 안타까운 것은 망상이 시작되고 체계화되면, 그 생각이 잘못됐음을 확증하는 증거를 제시해도 환자가 망상에서 벗어나기는커녕 망상을 더욱 공고화한다는 점이다. 앞서 정신건강의학과 전문의인 김태 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 교수는 “망상은 하루아침에 형성되지 않는다. 망상의 중심에는 경직된 사고가 있고, 그 과정은 매우 천천히 일어난다는 사실이 컴퓨터 모델링을 통해 밝혀졌다”고 설명한 바 있다. 김 교수는 “중뇌 도파민 뉴런의 이상으로 네트워크 기능에 이상이 발생하면 결국 부정확한 주관적 경험이 일어나고 이를 부정확하게 해석해 일차 망상에 이르게 된다. 또 시간이 지나면서 학습 능력이 손상돼 망상이 반복적으로 공고화된다”고 했다. 이 때문에 망상장애는 치료가 매우 어렵고, 현재로서는 약물치료를 통해 근본 원인인 도파민 과다를 조절하는 것이 최선이다. 하지만 망상장애 환자는 대부분 자신의 병에 대한 인식(병식)이 없기 때문에 환자를 의사에게 데려가는 것부터가 어렵다. 전문가들은 ▲정신적인 원인 외에 다른 원인이 있는지를 확인하기 위한 검사가 필요한 경우 ▲자살, 타살 같은 망상과 연관되는 난폭한 충동을 조절할 수 있는 능력이 있는지 검사할 필요가 있는 경우 ▲망상과 연관된 환자의 행동이 환자의 가족에게 괴로움을 주어 관계를 악화시키거나, 정상적인 사회적·직업적 기능을 하지 못하도록 방해하는 경우에는 강제적으로라도 입원 치료가 필요하다고 본다.

신경마비 환자에게 BCI 기술 이식AI, 특정 손가락 움직임 신호 식별 생각만으로 가상의 드론 제어 성공 1970~1980년대에 초등학생이었던 사람들은 추억의 애니메이션 ‘로보트 태권V’와 ‘마징가Z’를 기억할 것이다. 태권V와 마징가Z는 비슷해 보이지만 조종 방식이 전혀 다르다. 마징가Z는 주인공이 비행체를 타고 날아가 머리 부분에 합체한 뒤 스틱과 버튼으로 몸을 움직이는 방식이고, 태권V는 로봇과 주인공의 뇌파가 공조해 주인공이 움직이는 대로 따라 하는 시스템이다. 태권V의 조종 방식은 요즘 기술 용어로 바꾸면 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’(BCI) 또는 ‘뇌-기계 인터페이스’(BMI)다. 그런데 최근 기계공학자와 신경과학자들이 태권V처럼 생각으로 가상의 드론을 조종하는 기술을 개발해 눈길을 끈다. 미국 스탠퍼드대 신경외과를 중심으로 한 공동 연구팀은 신경마비 환자에게 BCI 기술을 이식해 손가락의 미세한 움직임으로 컴퓨터 속 가상의 비행체를 움직이도록 하는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 이 연구에는 스탠퍼드대, 미시간대, 하워드 휴스 연구소, 브라운대, 로드아일랜드 신경 재건·신경공학·재활 보훈 연구개발센터, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원 연구자들이 참여했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 의학’ 1월 21일 자에 실렸다. 운동장애는 자발적 운동을 제어하는 뇌 부위나 뇌와 척수의 연결에 손상이 생기면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 파킨슨병, 다발성경화증, 뇌졸중, 외상, 유전 등 발생 원인은 수십 가지에 이른다. 미국의 경우 약 500만명이 심각한 운동장애를 겪고 있다. 마비 환자의 기본적 욕구는 대부분 충족되고 있지만 각종 사회 활동이나 여가 활동에 대해서는 여전히 부족한 부분이 많다. 이에 BCI 또는 BMI가 잠재적 해결책으로 떠오르고 있지만 현재까지는 복잡한 움직임엔 어려움을 겪고 있다. 연구팀은 뇌에 있는 여러 뉴런의 전기 활동 패턴을 지속적으로 기록해 복잡한 움직임을 수행할 수 있는 BCI 기술을 개발했다. 연구팀은 새로 개발한 BCI 칩을 69세 남성 마비 환자의 왼쪽 중심전회(precentral gyrus)에 이식했다. 중심전회는 1차 운동피질로 손의 움직임 제어를 담당하는 뇌 영역이다. 연구팀은 장치 이식 후 컴퓨터와 연결해 생각을 통해 다양한 동작을 수행하는 가상의 손을 관찰하면서 신경 활동을 기록했다. 그 후 인공지능(AI) 기계학습 알고리즘으로 특정 손가락의 움직임과 관련된 신호들을 식별했다. 이 과정을 통해 손가락 각각의 움직임을 정확하게 예측했으며 실험 참가자는 가상의 손에서 엄지, 검지, 중지 세 손가락을 원하는 방향으로 정확히 제어할 수 있었다. 연구팀은 BCI 손가락 제어 기술을 비디오게임으로 확장했다. 그 결과 실험 참가자는 생각만으로 원하는 손가락을 정확히 움직여 컴퓨터그래픽 속에 있는 회전익 4개의 드론(쿼드콥터) 속도와 방향을 정교하게 제어해 여러 장애물 코스를 통과하는 데 성공했다. 연구를 이끈 매슈 윌시 미시간대 교수(계산신경과학·신경외과학)는 “이번에 개발한 시스템은 마비 환자들의 여가 활동을 도울 수 있을 뿐만 아니라 생각으로 비행체를 조종하는 기술 개발에도 도움을 줄 것”이라고 말했다.

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.

인구 고령화로 인해 노인성 질환을 앓는 환자들도 빠르게 증가하고 있다. 존엄한 노년의 삶을 방해하는 치매 발병률도 늘어나는 추세다. 국립중앙의료원 중앙치매센터의 통계에 따르면 올해 국내 65세 이상 추정 치매 환자는 105만명으로 처음으로 100만명을 넘어설 것으로 전망된다. 국내 65세 이상 인구의 치매 유병률은 11%로 10명 중 1명은 치매 환자라는 것이다. 치매 유형으로는 알츠하이머가 76%, 혈관성 치매가 8%, 나머지는 유전 등 여러 요인으로 발생한 것으로 나타났다. 알츠하이머성 치매 환자가 가장 많은 만큼 알츠하이머 정복이 무엇보다 시급하다. 그렇지만, 알츠하이머의 원인은 여러 가지로 명확하지 않아, 치료제나 예방 백신 등도 없는 상황이다. 이런 가운데, 미국 뉴욕시립대, 미시간대, 존스홉킨스대 의대, 컬럼비아대 의대, 캐나다 빅토리아대, 퀘벡 라발대 분자의학과, 맥길대, 브리티시 컬럼비아대 공동 연구팀은 뇌의 핵심 면역 세포인 미세아교세포가 질병 관련 보호 반응과 유해 반응 모두에 중요한 역할을 한다고 28일 밝혔다. 이번 연구는 뇌세포에 스트레스를 가해 알츠하이머를 진행하는 핵심 메커니즘 하나를 찾아낸 것으로, 알츠하이머 진행을 늦추거나 역전시킬 수 있는 약물 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 12월 24일 자에 실렸다. 미세아교세포는 뇌 속에 존재하는 면역세포로, 나이가 들면 증가하는 뇌 백질의 수초 찌꺼기를 제거하는 역할을 한다. 미세아교세포는 뇌 건강을 보호하는 한편 신경 퇴화를 악화시키기도 하는 양면성을 갖고 있다. 이 때문에 미세아교세포는 알츠하이머 발병과 진행에도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 알츠하이머로 사망한 환자의 뇌 조직을 전자 현미경으로 정밀 분석했다. 그 결과, 알츠하이머 환자의 뇌 조직에서 세포 스트레스와 신경 퇴화에 관여하는 미세아교세포의 하위 집합인 ‘암흑 미세아교세포’가 축적된 것을 확인했다. 알츠하이머 환자의 뇌에는 암흑 미세아교세포가 건강한 노인의 뇌에 있는 것보다 2배 이상 축적된 것이 관찰됐다. 연구팀은 통합 스트레스 반응(ISR)으로 알려진 스트레스 경로가 활성화되면 미세아교세포가 독성 지질을 생성하고 방출하도록 유도한다는 것도 발견했다. ISR 경로와 독성 지질은 뇌 기능에 필수적이고 알츠하이머 악화에 큰 영향을 미치는 뉴런과 희소돌기아교세포 전구세포를 손상하는 것으로 나타났다. 연구팀은 알츠하이머를 유발한 생쥐를 대상으로 이런 스트레스 반응 지질 합성 경로를 차단하면 시냅스 손실을 억제하고 타우 단백질 축적을 억제하면서 알츠하이머 증상이 완화되거나 개선된다는 것도 확인했다. 연구를 이끈 피나르 아야타 뉴욕시립대 교수(생물화학)는 “이번 연구로 스트레스 관련 신호 경로를 특징으로 하는 신경 퇴행성 미세아교세포의 새로운 표현형을 찾아냈다”라며 “이를 통해 알츠하이머에 해로운 미세아교세포 무엇이며 어떻게 표적 치료할 수 있는지에 대한 해답을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다.

뇌기능 장애 등 알려진 것과 달리평균 6개월 일한 우주비행사 25명장기적 인지 능력 손상 징후 없어 최근 우주 선진국들은 달을 넘어 화성 탐사에 눈을 돌리고 있다. 순수한 과학적 호기심도 있겠지만 ‘제2의 지구’나 ‘우주 식민지’를 만들겠다는 실질적 목표를 갖고 있기 때문이다. 그렇지만 현재 기술로 우주 공간에 사람을 안전하게 보내 장기간 거주하도록 하는 것이 가능할까에 대해서는 논란이 있다. 우주 탐사와 거주를 위해서는 사람이 오랜 시간 우주여행을 거쳐 지구와 전혀 다른 환경에서 살아야 한다는 전제가 있다. 미국 캘리포니아 어바인대 의대 연구팀은 현재 우주 탐험 기술로 사람이 6개월 이상 우주 방사선에 노출될 경우 전두엽 피질의 뉴런 연결과 중추신경계의 밀도가 약해지고 뇌세포에 변형이 발생해 기억력 저하, 치매, 중증 우울증 등 각종 인지 및 뇌 기능 장애를 겪을 수 있다는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표한 바 있다. 또 다른 미국 연구자들도 우주여행 시간이 길수록 뇌의 체액 변화가 발생해 비행 전 상태로 회복하는 데 오랜 시간이 걸린다는 연구 결과를 같은 학술지에 발표했다. 그런데 앞선 연구들과 달리 우주여행으로 인지 능력이 장기적으로 손상된다는 징후를 찾을 수 없다는 분석이 나와 눈길을 끈다. 미국 항공우주국(NASA) 존슨 우주센터, 민간 우주·과학 연구기업 KBR와일, JES 테크 공동 연구팀은 우주에서 우주 비행사들의 작업 처리 속도나 작업 기억, 주의력은 지구에 있을 때보다 떨어지는 것이 사실이지만, 지속적이고 영구적인 인지 손상으로 이어지는 징후는 없다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘최신 생리학’ 11월 20일 자에 발표됐다. 우주에서 장기간 거주하면 지구와 거주 환경이 달라 우울증 같은 신경정신과적 문제를 겪기도 하고 수면 부족 현상에도 시달리는 것으로 알려졌다. 이 모든 것은 인지 기능 저하와 연관되고, 작업 실수와 연결돼 심각한 사고로 이어질 수도 있다. 이에 연구팀은 국제우주정거장(ISS)에서 평균 6개월을 보낸 우주 비행사 25명을 대상으로 다양한 인지 기능 검사를 실시했다. 연구팀은 임무 수행 전, 비행 초반과 후반, ISS에서 생활하는 기간에 각각 10가지 인지 기능을 측정했다. 연구팀은 작업 속도와 정확성, 특히 전반적 인지 기능 변화에 주목했다. 그 결과 작업 처리 속도, 작업 기억력, 주의력 평가에서 반응이 지구보다 느렸지만, 정확성 자체는 떨어지지 않은 것으로 확인됐다. 우주에서 생활하는 동안 가장 취약한 부분은 스트레스 관리로 나타났다. 그러나 전반적으로 우주 비행사들의 인지 기능은 안정적이었으며 6개월의 임무 수행 기간에 중추 신경계에 이상이 있었다는 증거는 찾지 못했다. 연구를 이끈 시에나 데브 NASA 행동·건강 기능 연구소 박사는 “이번 연구 결과는 우주 비행사들에 대한 인지 기능 측정 자료 중 가장 큰 규모”라며 “우주 비행사들에게서 유의미한 인지 손상이나 신경 퇴행 증상을 발견하지 못한 만큼 우주에서 생활하고 일하는 것이 심각한 뇌 손상을 가져올 것이라는 기존 연구들을 재검토할 필요가 있다”고 말했다.

많은 직장인이 일을 하다가 자기도 모르게 내뱉는 말 중 하나가 “아, 스트레스받아”일 것이다. 적절한 스트레스는 일이나 공부에 자극이 되지만, 과할 경우는 효율을 떨어뜨리고 정신적, 신체적 피로도를 높인다. 기억이라는 뇌 시스템에서도 마찬가지다. 스트레스를 받거나 감정적 자극을 받은 사건은 더 잘 기억되지만, 과할 경우는 기억을 어렵게 만든다. 캐나다, 네덜란드, 미국 공동 연구팀은 단기간에 과도한 자극이 주어지는 급성 스트레스는 특정 기억 형성을 방해한다고 밝혔다. 이 연구에는 캐나다 토론토 아픈어린이병원(SickKids), 토론토대 의대 생리학과, 분자 유전학과, 심리학과, 토론토 마운트 시나이 병원, 토론토 미시소가대 세포·시스템 생물학과, 캘거리대 뇌 연구소, 네덜란드 암스테르담대 생명과학 연구소, 라이덴대 화학연구소, 미국 시애틀 워싱턴대 약리학과, 정신과학·행동과학과 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 11월 16일 자에 실렸다. 흔히 외상 후 스트레스 장애(PTSD)와 불안장애 스펙트럼을 가진 사람들은 혐오 기억을 지나치게 일반화해 위험한 자극과 안전한 자극을 구별하지 못한다. 이런 기억 현상이 있다는 것은 알지만, 스트레스가 기억 일반화에 어떻게 영향을 미치는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 스트레스가 기억 특이성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 생쥐에게 서로 다른 소리와 전기 충격을 줘 기억을 형성하도록 했다. A 소리를 들려주면서 한쪽 발에 전기 충격을 주고, B 소리를 들려줄 때는 전기 충격을 주지 않는 방식으로 조건화한 다음, 생쥐가 각기 다른 소리에 어떻게 반응하는지 측정하는 실험을 한 것이다. 연구팀은 생쥐를 두 집단으로 나눠 한 집단은 조건화 훈련 전에 30분 동안 좁은 공간에 가둬 극심한 스트레스를 가하고, 다른 집단에는 스트레스를 주지 않았다. 그 결과, 실험 전 극심한 스트레스를 받은 생쥐는 어떤 소리를 듣든 얼어붙은 듯한 방어 동결 행동을 보였다. 반면 스트레스를 받지 않은 생쥐들은 전기 충격과 관련된 소리를 들을 때만 동결 행동을 보였다. 이는 스트레스 경험이 특정 기억을 형성하는 데 방해가 된다는 것을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 스트레스를 받은 생쥐의 혈액 속에는 스트레스 호르몬으로 알려진 ‘코르티코스테론’(corticosterone) 수치가 높았기 때문에 연구팀은 코르티코스테론이 기억 형성에 영향을 미치는지 측정했다. 그 결과, 훈련 전에 코르티코스테론을 투여받은 생쥐는 소리에 대한 특정 기억을 형성하지 못했다. 이 생쥐들에게 코르티코스테론 합성을 억제하는 화학 물질인 메티라폰을 투여하면 스트레스를 받은 생쥐들도 특정 기억 형성 능력이 회복되는 것이 관찰됐다. 특정 기억은 뇌에 형성되는 생물학적 구조인 엔그램(Engram·기억흔적) 때문에 가능해진다. 엔그램은 기억에 따라 특정한 방식으로 코딩된 소수의 뉴런(신경세포) 그룹으로 형성된다. 연구팀은 스트레스를 받은 생쥐의 경우는 특정 기억을 형성하도록 돕는 억제성 인터뉴런이 제 역할을 하지 못하게 되면서 일반 기억을 형성하는 엔그램이 더 큰 것으로 나타났다. 이런 변화는 코르티코스테론에 반응해 편도체에서 방출되는 엔도카나비노이드라는 물질에 영향을 받는 것으로 확인됐다. 신경 기억 할당 분야 세계적 석학으로 이번 연구를 이끈 시에나 조슬린 토론토 아픈어린이병원 교수는 “이번 연구로 스트레스가 혐오 기억을 어떻게 형성하는지 알게 됐다”며 “PTSD와 불안증 환자의 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.