올 한해 대한민국에서 가장 핫했던 가수를 꼽는다면 단연 권은비다. ‘워터밤의 여신’이라는 수식어가 이제 권은비의 애칭이 될 만큼 ‘2023 워터밤’을 통해 대한민국을 뜨겁게 만들었고, 음반 역시 역주행하며 올 한해 가장 바쁜 한 해를 보냈다. MBC ‘전지적 참견시점’ 출연을 비롯해 다양한 TV 프로와 광고에 출연했고 지난 10월 단독콘서트 ‘퀸’을 성황리에 마쳤으며, 최근 OST ‘그때 우리로 돌아갈 수 있을까요’에 참여했다. 특히 지난 14일에는 필리핀 아레나(The Philippine Arena)에서 개최된 ‘2023 아시아 아티스트 어워즈 인 필리핀’(2023 Asia Artist Awards IN THE PHILIPPINES)에 참석해 ‘베스트 뮤지션’ 부문을 수상하는 괘거를 이룩했다. 아울러 권은비는 국내를 넘어 일본 열도로 외연을 확장하고 있다. 지난 9일 일본 도쿄 휴릭홀에서 ‘권은비 팬미팅 인 재팬 루비스 룸 2’(KWON EUNBI Fanmeeting in Japan ‘RUBI’s ROOM 2)를 성공리에 개최했고, 2024년 가을 개봉 예정인 ‘스마트폰을 떨어뜨렸을 뿐인데’의 후속작을 통해 일본에서 배우로도 데뷔할 예정이다. 그야말로 2023년은 ‘권은비의 해’라고 해도 과언이 아니다. 이런 이유에서 권은비의 행보는 2024년에도 매우 주목된다. 그런 그녀가 2024년 푸른 용의 해, 첫 공식행보를 ‘GPD 포럼’ ‘예술뉴런뮤지카’를 통해 시작한다. 2024년 1월 13일 오후 3시 상명대학교 계당홀에서 진행될 포럼에는 1500여명의 참석자들과 함께 할 예정이다. GPD 포럼은 미래세대 주인공인 청년들의 꿈을 중심으로 진행되는 ‘멀티문화포럼’으로, 특별공연과 토크콘서트(Talk With You), 드림메시지 등 다채로운 프로그램들이 진행된다. 특히 권은비의 이름으로 글로벌미래인재 장학생들에게 장학금도 수여할 예정이다. GPD 포럼 추진위원회는 “이번 GPD 포럼은 세 번째로 이야기로, 그동안 ‘춤’을 중심으로 진행됐던 ‘예술뉴런’에서 음악이 추가돼 ‘예술뉴런뮤지카’가 새롭게 런칭된다”며 “새로운 멀티예술문화 플랫폼을 경험할 수 있을 것”이라며 자신있게 기대를 밝혔다. 특히 이번 예술뉴런뮤지카에는 권은비와 함께 Mnet ‘스트릿우먼파이터’를 통해 대한민국 댄스신드롬을 일으킨 댄서들의 전설, 프라우드먼도 참석할 예정이다. 이번 ‘예술뉴런뮤지카’의 티켓은 28일부터 ‘인터파크’와 ‘티켓링크’를 통해 예매할 수 있다.

‘런닝맨’에서는 지석진에게 전하는 출연자들의 속마음이 공개됐다. 지난 10일 SBS ‘런닝맨’에서는 미리 떠나는 석진이 형의 환갑여행 ‘미석환행’으로 꾸며졌는데 ‘런닝맨’ 대표로 유재석이 축사를 맡았다. 유재석은 “버라이어티 계의 큰 형님”, “‘런닝맨’에서 없어서는 안 되는 주춧돌!”이라며 진심을 전했고, 듣고 있던 출연자들은 “감정이 쌓여간다”, “눈물 폭탄이다”라며 감동을 표현했다. 이어 13년 동안 함께해 온 스태프들의 애정 담긴 롤링 페이퍼도 전달돼 지석진의 눈물샘을 자극했다.뿐만 아니라, 출연자들이 미리 주는 지석진의 환갑 선물을 받기 위한 ‘지석진 고사’를 치렀다. 해당 ‘지석진 고사’는 주어지는 질문에 지석진과 출연자가 같은 답안을 적었어야 했는데 출연자들은 “우리가 석진이 형 잘 알지”, “우리가 형에게 맞출게요”라며 자신만만한 모습을 보였다. 지석진과 32년 우정을 자랑하는 유재석은 문제가 나올 때마다 지석진과 복사해 붙여넣기 발언을 해 감탄을 자아냈다. 지켜보던 출연자들은 “석진이 형을 너무 잘 안다”, “텔레파시가 통하는 거야?”라며 지석진과 유재석의 ‘뉴런 공유’ 가설에 불을 지펴 웃음을 터트렸다. 김종국 역시 ‘꾹형사’ 기질을 선보이며 지석진의 심리를 꿰뚫어 봤지만, 지석진이 뜻밖의 야망을 드러내 출연자들의 반발을 사기도 했다.

요즘은 대중의 관심이 많이 줄어들었지만, 요즘도 유튜브 동영상에서 주목받는 콘텐츠 중 하나는 ‘먹는 방송’, 소위 ‘먹방’이다. 먹방은 ‘Mukbang’이란 단어로 전 세계에 알려질 정도다. 요즘은 소식 먹방도 인기를 끌지만, 여전히 먹방하면 어마어마한 양의 음식을 먹는 모습이다. 먹방의 인기는 ‘먹는다’라는 인간의 기본적 욕망을 자극하기 때문이라는 분석도 있지만, 많은 사람은 ‘어떻게 저 많은 음식을 먹을 수 있을까’라는 궁금증을 갖는다. 뱃속이 큰 것일까, 아니면 섭식과 관련된 뇌 회로가 다른 것일까. 뇌신경과학자들이 섭식을 중단하는 데 관여하는 뇌 영역과 세포까지 찾아내 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 생리학과, 기초신경과학 연구소, 하워드 휴스 의학연구소 공동 연구팀은 ‘고립로 꼬리핵’(cNTS)이라는 뇌 영역의 특정 신경세포가 섭식의 속도를 조절하고 종료한다고 10일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 11월 22일자에 실렸다. 기존에는 동물이 섭식을 중단하는 원인이 cNTS에 있는 프로락틴 방출 호르몬(PRLH)과 식욕 억제 호르몬인 ‘글루카곤 유사 펩타이드-1’를 생성하는 GCG 뉴런에 기인하는 것으로 알려졌다. 그러나 이 결과들은 모두 실험동물이 마취되거나 잠든 상태에서 나온 것이다. 연구팀은 생쥐가 깨어 있는 동안 cNTS에 있는 단일 뉴런의 신호를 기록하는 방법을 활용해 다양한 고형식, 유동식을 먹이면서 뉴런의 반응을 살폈다. 연구 결과, 생쥐는 먹이를 먹기 시작한 몇 분 내에 GCG 뉴런의 활동이 증가했다. 공기를 위에 주입해도 같은 효과가 관찰돼, GCG 뉴런은 위의 팽창 정도로 섭취량을 파악하고 추적한다는 것을 알게 됐다. 또 레이저로 뉴런을 자극했을 때 생쥐들은 배가 부르다고 인식하는 것으로 관찰됐다. PRLH 뉴런은 위에 음식이 있을 때와 상관없이 입에 음식이 있는지에 반응한다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 무엇이 PRLH 뉴런을 활성화하는지 알아보기 위해 지방, 설탕, 제로칼로리 감미료, 물을 생쥐에게 먹였다. 그 결과, 물을 제외하고 모든 물질이 PRLH 세포 활동을 촉발하는 것으로 나타났다. 즉 미각이 음식을 먹는 동안 섭식 뉴런을 활성화하는 중요한 요소라는 말이다. 미각이 둔화된 생쥐는 섭식 조절이 제대로 되지 않는 것으로 조사되기도 했다. PRLH 뉴런이 자극되면 생쥐는 먹이 섭취 속도가 느려지는 것이 관찰됐다. 즉, GCG뉴런은 먹는 양, PRLH 뉴런은 먹는 속도를 조절한다는 것이다. 이번 연구 결과는 이런 과정을 통해 인간의 섭식 행동과 장애가 어떻게 발생하는지 설명할 수 있으며 관련 질환을 치료하는 새로운 방법 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다. 연구팀은 섭식 행위는 두 가지 경로로 진행된다고 추측했다. 한 가지 경로는 맛있으니 더 먹어야겠다는 신호이며, 다른 경로는 칼로리가 높으니 조금 천천히 먹으라고 명령한다는 것이다. 연구를 이끈 재커리 나이트 UCSF 교수(화학생물학)는 “과식이나 폭식할 때는 섭식 행위를 조절하는 시스템에 장애가 발생한 것으로 볼 수 있다”라면서 “cNTS에는 약 20종의 뉴런이 있으며 뉴런 대부분의 기능을 명확히 알지 못하고 있는 상황”이라고 말했다.

표면에 난 상처를 스스로 치료할 수 있는 ‘능력’을 가진 인간 유래 다세포 로봇이 개발돼 학계의 관심이 쏠렸다. 미국 터프츠대와 하버드대 비스 연구소 공동 연구진이 성인의 인간 세포를 활용해 개발한 다세포 로봇 ‘앤트로봇’(Anthroboys)은 30~500㎛(마이크로미터, 100만분의 1m) 의 작은 크기로, 유전자의 변형 없이 인간의 단일 세포를 키워 만들어졌다. 앤트로봇은 실험실에서 자란 인간 뉴런(신경세포)의 표면을 따라 직선 또는 원을 그리며 다양한 방식으로 움직일 수 있다. 특히 앤트로봇의 집합체는 세포층의 일부가 긁힌 것(상처)을 인식하고, 세포 성장을 촉진해 긁힌 틈을 메우기도 했다.연구진은 이러한 기능이 상처를 치료하는 치유 효과와 같으며, 상처를 치유하는 효과를 보이는 앤트로봇의 집합체는 ‘슈퍼봇’이라고 명명했다. 슈퍼봇의 발견은 환자의 재생과 치유, 질병 치료에 상당한 도움을 줄 것으로 기대를 모은다. 특히 환자 본인에게서 채취한 뉴런을 이용해 다세포 로봇과 슈퍼봇을 제작해 치료에 도입한다면, 면역 반응을 유발하지 않아 별도의 면역 억제제가 필요하지 않다. 또 생체 내에서 분해되는데 45~60일 정도밖에 걸리지 않아 몸에 빠르게 재흡수 되고, 실험실 외부로 유출되더라도 번식이 어려워 타인에게 해를 끼칠 위험도 적다. 연구진은 “실험실에서 구축한 세포 집합체(슈퍼봇)가 손상 부위를 가로지르며 뉴런 성장을 촉진할 수 있다는 사실은 전혀 예상하지 못한 부분”이라면서 “앞으로 치유 메커니즘의 작동 과정을 살펴보면서 또 무엇을 할 수 있을지 확인할 것”이라고 밝혔다.앞서 연구에 참여한 마이클 레빈 터프츠대 생물학과 교수 연구진은 미국 버몬트대 컴퓨터과학과 교수 연구진과 공동 연구를 통해 개구리의 배아 세포를 이용한 다세포 로봇인 ‘제노봇’(Xenobots)을 개발한 바 있다. 당시 제노봇은 스스로 통로를 탐색하고 자료를 수집하거나, 복제와 치유 등의 능력을 선보였는데, 이번 연구를 통해 공개된 앤트로봇은 양서류 배아가 아닌 성인 인간의 세포를 활용해 한층 더 고차원적인 결과를 이끌어 냈다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’(Advanced Science) 최신호에 실렸다.

남성 비하를 상징하는 손 모양을 한 캐릭터를 둘러싸고 논란이 불거지자 게임사들이 긴급 사과문을 올렸다. 넥슨 메이플스토리는 26일 게시판에 ‘엔젤릭버스터 홍보물과 관련한 논란에 대해 사과드립니다’라는 글을 올렸다. 메이플스토리는 “현재 커뮤니티에 엔젤릭버스터 홍보물과 관련한 논란이 발생되고 있는 것을 확인했다”면서 “많은 용사(메이플스토리 이용자)님께 걱정을 끼쳐드린 점 진심으로 사과드린다. 해당 홍보물은 더 이상 노출되지 않도록 조치하고 최대한 빠르게 논란이 된 부분들을 상세히 조사하여 필요한 조치를 진행하고자 한다”고 했다. 같은 게임사의 던전앤파이터도 총괄 디렉터 실명으로 “일부 애니메이션 리소스에서 부적절한 표현이 확인되어 전반적인 원인 파악을 진행하고 있다”면서 “모험가(던전앤파이터 이용자)님께 불쾌한 감정을 드리거나 바람직하지 않은 표현은 서비스를 제공하는 입장에서 절대 용납할 수 없는 사안이다. 문제가 된 범위가 광범위할 수 있기 때문에 빠짐없이 검토하고 조치사항에 대해선 다시 공지드리도록 하겠다”고 했다.이번 논란은 해당 게임의 캐릭터들에서 엄지와 집게손가락을 모은 포즈가 공통적으로 발견되면서 발생했다. 일부 커뮤니티에서는 해당 제스처를 남성 혐오 표현으로 사용하는데 유저들이 국내 애니메이션 제작사 소속 애니메이터가 소셜미디어(SNS)에 남긴 글을 보고 과격한 페미니즘을 추구한다고 논란을 제기했다. 유저들은 해당 애니메이터가 소속된 스튜디오에서 외주를 맡아 제작한 작품들을 검열했고 게임 속 캐릭터들이 남성 혐오 포즈를 취하고 있다고 주장했다.논란이 불거진 대상은 메이플스토리에서 최근 리마스터(업그레이드)한 직업 ‘엔젤릭버스터’ 관련 콘텐츠들, 던전앤파이터의 ‘선계 시네마틱-안개 너머의 세계로’·‘SNK 콜라보 영상’, 던전앤파이터 모바일 스토리 애니메이션 ‘아이작편’·‘호타루편’ 등이다. 넥슨이 서비스하는 ‘블루 아카이브’, 님블뉴런이 개발하고 카카오게임즈가 서비스하는 ‘이터널 리턴’ 등도 해당한다. 유저들은 메이플스토리 공식 유튜브에서 진행하고 있는 메이플호텔 아르크스·메이플 판테온 실시간 스트리밍 방송에 찾아와 게임사를 비난하기도 했다. 이에 게임사들은 논란이 불거진 후 26일로 넘어가는 자정부터 공지사항을 속속 게재했다. 문제가 제기된 콘텐츠들도 비공개로 전환했다. 일부 게임은 적극적으로 대응에 나섰다. 이터널 리턴은 이날 오전 게시판에 “현재 논란이 진행되고 있는 인트로 애니메이션, 일러스트 포함 모든 저작물에 대해서도 전수 조사를 단행하기로 했다”면서 “표현의 자유를 존중하지만, 타인에 대한 혐오 표현이 자유의 이름으로 용납될 수는 없으며, 이에 단호하게 대처할 수 있도록 하겠다”고 공지했다.

과학기술의 발달로 기대수명이 점점 늘고 있는 현재 사람들을 가장 위협하는 질환은 다름 아닌 ‘존엄한 노년’을 방해하는 퇴행성 뇌신경질환이다. 가장 위협적인 질환은 알츠하이머 치매다. 치매의 50~70% 원인을 차지하는 알츠하이머는 정확한 발병 원인을 밝혀내지 못하고 있어 치료나 예방도 어렵다. 이런 가운데 국내 연구진이 알츠하이머 치매를 가속하는 단백질을 발견했다. 카이스트 화학과, 의과학 대학원, 한국기초과학지원연구원 바이오 융합연구부, 한국생명공학연구원 희귀 난치질환 연구센터 공동 연구팀은 알츠하이머 유발인자의 독성을 촉진하는 세포 내 단백질을 새로 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 11월 20일자에 실렸다. 알츠하이머 환자들의 뇌에서 가장 특징적으로 나타나는 현상은 아밀로이드 베타나 타우 단백질의 응집이다. 이들 응집체가 뇌세포 사멸을 가져온다고 알려져 있지만, 직접적인 상호 관계는 여전히 베일에 가려져 있다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 응집을 표적으로 삼는 치료제가 개발되고 있지만 기대만큼 효과는 거두지 못하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험을 통해 알츠하이머에서 과발현되며 원인 미상의 신경세포 사멸을 유발하는 ‘아밀로이드 전구체 C 말단 절단체’라는 단백질이 아밀로이드 베타 단백질의 응집을 촉진한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체 자체는 물론 이들이 아밀로이드 베타 단백질과 결합한 복합체가 알츠하이머 증상을 심화시키는 것으로 해석한다. 특히 생쥐의 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질 응집체가 신경세포 사멸을 유도하고 뉴런 손상, 염증 반응을 일으키는 것이 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체에 의해 더 증가하는 현상을 관찰했다. 연구를 이끈 임미희 카이스트 화학과 교수는 “이번 연구는 알츠하이머에서 기존에 알려지지 않은 생체 내 아밀로이드 베타 단백질 응집과 독성 촉진제를 발굴했다는 점에서 의미가 크다”라며 “알츠하이머 진단과 치료에 새로운 표적으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 소속 학습 및 기억 연구그룹 강봉균 단장이 이끄는 연구팀은 특정 뇌 영역에 있는 신경 회로의 시냅스를 색깔별로 구분해 표시할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 이 기술을 활용해 기억 저장 세포와 주변의 억제성 신경세포가 공포 기억을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 11월 9일자에 실렸다. 연구팀은 기저 외측 편도체의 억제성 신경세포 중 하나인 소마토스타틴 인터 뉴런 일부가 공포 기억을 형성할 때 특이하게 활성화되는 것을 확인했다. 강 단장은 “외상 후 스트레스 장애(PTSD) 같은 질환의 새로운 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.

스맨파의 준우승 팀 위댐보이즈가 본인들의 춤과 춤을 통해 간직해왔던 꿈의 이야기를 특별한 공연과 함께 GPD 포럼 ‘예술뉴런’에서 진솔하게 참석자들과 소통한다. 가장 핫한 아이돌의 몸짓을 디자인하는 가장 트렌디한 위댐보이즈는 바타를 리더로 강인규 등 멤버 모두가 아이돌 이상의 팬덤을 갖고 있는 명실상부한 대한민국 최고의 댄스그룹이다. 특히 금번 포럼에서는 그동안 부상으로 무대에서 만나지 못했던 리더 바타도 출연할 예정이다. GPD 포럼의 첫 번째 시리즈로 기획된 ‘예술뉴런’의 두 번째 이야기는 5일 오후 3시 NH 아트홀에서 열린다. 이날 포럼에는 예술무용 전공자들을 포함해 450여명이 참석해 ‘춤’(舞)을 주제로 멘토와 멘티들의 꿈에 대한 진솔한 공감과 소통의 자리가 축제의 형식으로 열릴 예정이다. 이외에도 위댐보이즈와 함께 글로벌 인재들을 위한 장학금 수여식도 진행할 예정이다. GPD 포럼 추진위원회 다니엘 윤(Dainel Yoon) 위원장은 “GPD 포럼은 청년들이 자신의 ‘꿈’(Dream)을 디자인(Design)하고, 그 꿈에 헌신(Devotion)하여, 그 꿈을 이루는 최고의 지도자(Doctor)가 되도록 하기 위해 본 포럼이 기획됐다”며 “내년 3월에는 ‘청년뉴런’이라는 이름의 청년축제로 3만명 행사를 준비 중에 있다”고 밝혔다.

많은 부모는 자녀가 공부도 잘하고 사회성도 좋기를 바란다. 학습 능력과 기억력은 물론 사회성까지 좌우하는 물질이 발견돼 주목받고 있다. 아직은 이 물질의 영향력은 동물 실험에서만 확인됐지만 사람에게도 적용되는지 연구팀은 추가 연구를 진행할 계획이어서 관심을 끌고 있다. 미국 일리노이 어바나-샴페인대 분자·통합 생물학과, 베크만 고등과학기술원 공동 연구팀은 암 억제 단백질로 알려진 ‘p53’이 학습, 기억, 사회성을 조절하는 핵심이라고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘분자 정신의학’ 9월 28일자에 실렸다. 유전자는 A, C, G, T 등 4종류의 염기를 이용해 긴 서열을 만들어 낸다. 유전자들은 세포가 특정 기능을 가진 단백질을 만들도록 지시하는 역할을 한다. TP53 유전자는 단백질 p53을 생성하도록 지시하는 방식이다. p53 단백질은 다세포 생물의 암 억제자로 역할을 한다. 게놈의 돌연변이를 막고 안정성을 보존하는 역할을 하기 때문에 p53은 ‘게놈의 수호자’라고 불린다. 여기에 돌연변이가 생겨 p53 단백질이 정상적으로 작동되지 못하면 손상을 입은 DNA를 가진 세포는 세포분열을 진행해 암을 유발한다. 연구팀은 생쥐를 이용해 해마 속 p53 수치를 낮춰 행동 변화와 관련 유전자 발현 변화를 조사했다. 그 결과 생쥐의 강박적이고 반복적 행동을 촉진하고 다른 생쥐들과 어울리지 못하며 기억력이 떨어진다는 사실을 확인했다. 장기 강화라고 불리는 해마-뉴런 간 활발한 통신이 이뤄질 때 p53 수치가 상승한다는 것을 관찰했다. 연구팀은 이번 연구를 통해 p53 단백질이 생쥐의 사회성, 반복 행동, 해마 관련 학습과 기억을 조절하는 데 중요하다는 사실을 확인할 수 있었다고 밝혔다. 연구를 이끈 니엔-페이 차이 교수는 “이번 연구 결과는 p53이 자폐 스펙트럼 증후군이나 뇌전증에서 나타나는 불규칙한 뇌세포 활동에 관여하는 핵심 단백질이라는 사실을 처음으로 확인했다는 점에 의미가 크다”라고 설명했다.

국어사전에 모성애는 ‘자식에 대한 어머니의 본능적인 사랑’이라고 풀이돼 있습니다. 어머니를 아버지로 바꾼 게 부성애입니다. 사전의 뜻풀이를 보고 있으면 자연스럽게 궁금증이 생깁니다. 아이가 태어나면 그전에는 없던 모성애와 부성애가 저절로 나타나는 걸까요. 그렇다면 자신이 낳은 아이를 방치하거나 학대하는 부모들은 뭐가 문제일까요. 자신이 낳은 아이도 아닌데 금이야 옥이야 키우는 사람들의 모성애와 부성애는 어떻게 해석해야 할까요. 의문이 꼬리에 꼬리를 물고 이어집니다. 이런 의문은 학자들에게도 마찬가지인 것 같습니다. 동물행동학자들은 여러 동물을 관찰해 진화의 관점에서 인간의 모성애를 추론하고, 뇌신경학자들은 신경망과 호르몬 변화 등으로 모성애의 근원을 찾습니다. 반면 철학자나 사회학자들은 각종 문헌을 연구해 모성애는 본능이나 과학적 근거가 있는 감정이 아니라 근대 이후 만들어진 개념이라는 주장을 펴기도 합니다. 미국 뉴욕대 의대 생물분자의학연구소, 신경과학연구소, 뉴욕대 신경과학센터, 존스홉킨스대 의대 공동연구팀은 동물행동학과 신경과학을 접목한 실험을 통해 아기 울음소리에 반응하는 엄마들만의 독특한 신경 회로, 일종의 모성애 신경망이 있다는 것을 발견했습니다. 이번 연구에는 한국계 과학자인 존스홉킨스대 의대 권형배 교수와 정강훈 박사도 핵심 연구자로 참여했습니다. 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 21일자에 실렸습니다. 인간을 비롯한 많은 동물에게서 아기 울음소리는 아기의 고통을 알리는 매우 강력한 신호입니다. 새끼를 갓 낳은 어미가 아기의 울음소리를 들으면 옥시토신 분비가 활발해지고 뇌 시상하부 활동이 증가하면서 젖 분비로 이어진다고 합니다. 옥시토신은 출산과 수유를 포함해 모체의 생리적 현상과 행동에 중요한 역할을 하는 호르몬으로 알려져 있습니다. 그렇지만 아기의 울음이라는 청각 신호가 어떤 방식으로 옥시토신 분비 뉴런으로 연결되는지는 명확히 밝혀진 바가 없습니다. 이에 연구팀은 생쥐를 이용해 새끼 쥐의 울음소리를 어미 쥐에게 들려주면 어떤 신경이 활성화되는지 측정했습니다. 또 새끼 쥐의 울음소리와 똑같은 주파수의 소리 자극을 주고 어미 쥐의 행동과 신경 활성화 반응을 관찰했습니다. 그 결과 새끼의 울음소리는 물론 똑같은 주파수대의 소리를 들으면 어미의 ‘후측 수질판내 시상’이라는 뇌 부위가 활성화되는 것으로 확인됐습니다. 이 부위는 새끼의 감각 신호를 모체의 호르몬 연결망과 연결해 옥시토신 방출을 조절함으로써 효율적인 육아를 돕는다고 연구팀은 설명했습니다. 후측 수질판내 시상에 문제가 생길 경우 어미는 새끼가 보내는 신호에 무감각해질 수 있습니다. 자식에 대한 부모의 사랑이 과학적 근거가 있는 감정이든 근대 이후 만들어진 개념이든 대부분의 부모는 아이들의 미래를 위해 미국 시인 로버트 프로스트의 표현처럼 ‘한 번도 가 보지 않은’ 새로운 길을 개척해 나갑니다. 그런 전쟁 같은 매일을 보내며 분투하는 세상의 모든 부모는 박수받을 자격이 충분합니다.

네덜란드의 역사학자이자 사상가인 요한 하위징아는 인류를 ‘놀이하는 인간’(호모 루덴스)으로 정의하고 인류의 문화는 그 자체로 놀이의 성격이 강하다고 주장했다. 놀이, 또는 장난치기는 인간을 포함한 동물에게서 가장 이해하기 어려운 행동 유형이다. 과학자들은 인간을 비롯해 다른 동물들의 장난기와 웃음을 제어하는 신경 경로를 명확히 파악하지 못하고 있다. 이런 상황에서 독일 베를린 훔볼트대 계산신경과학센터, 베를린 아인슈타인 신경과학연구센터, 베를린 자유대, 국립 퇴행성신경질환연구센터, 하이델베르크대 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 웃음과 장난에 관여하는 핵심 뇌 부위를 찾아냈다고 30일 밝혔다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 7월 29일자에 실렸다. 동물의 놀이 행동을 연구하기 위해서는 놀이에 도움이 되는 환경을 조성한 뒤 실험해야 한다. 그렇지만 실험동물로 많이 쓰이는 생쥐는 불안하거나 제지당하면 자발적으로 놀이 행동을 하지 않기 때문에 실험이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 실험용 생쥐가 자유롭게 움직일 수 있도록 환경을 조성하고 새로운 분위기에 익숙해질 수 있도록 며칠의 시간을 줬다. 그다음 통제된 조건에서 손가락으로 생쥐와 장난하고 생쥐의 등과 배를 간지럽혀 쥐가 내는 소리와 뇌 활동을 측정했다. 생쥐는 사람처럼 웃지는 않지만 기분이 좋을 때는 사람이 들을 수 없는 음조로 소리를 내는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이 소리를 관찰한 것이다. 실험 결과 생쥐는 간지럼과 놀이에 대한 강한 신경 반응이 ‘수도관주위회색질’(중뇌수도회색질·PAG) 측면에서 나타나는 것으로 확인됐다. PAG는 중뇌에 있는 부위로 자율 기능, 동기 행동, 위협 자극에 대한 행동 반응에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀이 PAG 활동을 억제하면 생쥐는 놀이에 참여하지 않고 웃음도 웃지 않는 것으로 나타났다. 또 불안을 유발하도록 설계된 낯선 환경에 놓은 생쥐는 PAG 측면에 있는 세포 활동도 감소했다. 연구팀에 따르면 웃음이 놀이에서 매우 중요하며 뇌에 이런 행동을 조절하는 일종의 조직 신호가 있다는 점을 보여준다. 아이들의 경우 서로 놀면서도 싸울 때 웃음이 나는지 확인하고 상대가 더 이상 웃지 않으면 싸움을 멈추는 것이 대표적인 사례다. 연구를 이끈 미카엘 브레흐트 베를린 훔볼트대 교수는 “많은 사람이 놀이는 유치하다고 생각하면서 과소평가하고 있다”라면서 “이번 연구는 놀이가 뇌에서 행동을 통제하는 자기 훈련 행동이라는 점을 보여준다”라고 설명했다. 연구팀은 다른 동물에게서도 같은 반응이 나타나는지 추가 연구를 진행할 예정이다.

제2차 세계대전 당시 ‘레지스탕스’라고 하면 떠오르는 이미지가 있다. 초등학교 몇 학년 때인지 정확히 기억나지는 않지만 거의 40여년 전 ‘주말의 명화’에서 봤던 1975년 작 ‘새벽의 7인’의 마지막 장면이다. 체코 주둔 나치 사령관 암살에 성공한 레지스탕스 조직이 모두 소탕당하고 남은 2명은 지하실로 피신했지만 서서히 차오르는 물속에서 장렬한 최후를 마치는 광경이다. 이처럼 제2차 세계대전 당시 레지스탕스를 소재로 한 책이나 영화들은 대부분 남성의 활약을 다루고 있다. 그렇지만 실제 레지스탕스에는 여성도 상당수였던 것으로 알려져 있다. 폴란드 유대인 홀로코스트 생존자 후손이자 과학사와 미술사를 전공한 독특한 이력을 가진 저자는 그동안 베일에 싸여 있던 유대인 여성 레지스탕스들의 활약상을 이 책에서 생생하게 그려 내고 있다. 유대인 여성 레지스탕스들은 밀매업자로부터 무기를 사들이고 레지스탕스 조직을 연결하는 등 ‘저항운동의 뉴런’ 역할을 했다. 위기가 닥치면 적을 돈으로 매수하거나 유혹하기도 하고 빵 덩어리 속에 권총을 숨기고 있다가 적을 사살하는 등 책에서 마주하는 여성 레지스탕스들의 활약상은 마치 첩보 영화의 한 장면을 보는 것처럼 느껴진다. 이런 활약상에도 불구하고 오랫동안 그들의 활동이 숨겨져 왔던 이유는 여러 가지가 있다. 나치가 물러난 전후 유럽에는 여전히 반유대주의가 남아 있어 다시 정착하기 위해서는 생명의 위협과 따가운 시선을 견뎌 내야 했기 때문에 스스로 레지스탕스 시절에 대해 입을 다물게 됐다는 것이다. 여기에 팔레스타인 지역에 이스라엘이란 나라를 세운 유대인들이 자신들과 구분하기 위해 유럽 출신 유대인은 나약하다는 이미지를 심고자 유대인 여성 투쟁사를 의도적으로 역사에서 지운 것도 큰 이유 중 하나다. 책을 읽고 나면 문득 우리의 항일운동 역사에서도 기득권이 자신의 이익을 위해 의도적으로 숨겨 잊힌 것은 없을까라는 생각을 하게 된다.

최근 몇 년 우주 선진국을 중심으로 달을 넘어 화성 탐사에 주목하고 있다. 순수한 과학적 호기심을 넘어 ‘제2의 지구’ 또는 우주식민지를 찾겠다는 실질적 목표 때문이기도 하다. 현재 기술로 우주로 사람을 안전하게 보내는 것이 가능할까. 이와 관련해 최근 과학자들이 다양한 연구 결과를 내놓고 있다. 미국 항공우주국(NASA) 휴스턴 존슨우주센터를 중심으로 한 공동 연구팀은 우주여행 시간이 길수록 뇌 속 체액 변화가 발생해 비행 전 상태로 회복하는 데 오랜 시간이 걸린다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 6월 9일자에 실렸다. 우주탐사와 거주를 위해서는 사람이 오랜 시간 우주여행을 거쳐 지구와 전혀 다른 환경에서 살아야 한다는 전제를 갖고 있다.문제는 사람이 오랫동안 우주에 나가 있을 때 어떤 변화가 일어날 것인지 정확히 알려지지 않았다는 점이다. 2016년 미국 캘리포니아 어바인대 의대 연구팀은 현재 우주탐험 기술로 사람이 6개월 이상 우주방사능에 노출될 경우 전두엽 피질의 뉴런 연결과 중추신경계의 밀도가 약해지고 뇌세포 변형이 발생해 기억력 저하, 치매, 중증 우울증 등 각종 인지 및 뇌 기능 장애를 겪을 수 있다는 연구 결과를 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표하기도 했다. 이번 연구팀은 2주, 6개월, 6개월 이상 우주에서 임무를 수행한 경험이 있는 우주비행사 30명의 자료를 정밀 분석했다. 연구팀은 특히 우주비행 전후에 자기공명영상(MRI)으로 촬영한 뇌 영상에 주목했다. 분석 결과 우주여행 기간이 길어질수록 뇌실 확장 현상이 나타나는 것으로 확인됐다. 뇌실은 뇌척수액으로 채워진 뇌의 공간이다. 뇌척수액은 뇌를 보호하고 영양을 공급하며 노폐물을 제거하는 역할을 한다. 뇌실이 확장되면 뇌척수액 순환에 문제가 생겨 중추신경계에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구팀에 따르면 6개월 이상 우주에 머물렀다면 지구로 귀환해 다시 우주로 나가기까지 3년 이상의 휴식 기간을 가져야 뇌실 크기가 정상으로 돌아온다.이런 문제들 때문에 우주탐사에서 인간이 받는 영향을 최소화하기 위한 기술들이 개발되고 있다. 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 연구팀은 종이 접기와 장난감 블록에서 영감을 받아 2차원 평면 삼각형 모양에서 거의 모든 형태의 3차원 물체로 변신할 수 있는 ‘모리3’ 로봇을 개발했다고 14일 밝혔다. 모리3는 우주여행에서 다양한 용도로 활용될 수 있는 모듈형 로봇이라고 연구팀은 설명하고 있다. 이 연구 결과는 기계공학 및 인공지능 분야 국제학술지 ‘네이처 머신 인텔리전스’ 6월 13일자에 실렸다. 모리3 로봇은 삼각형을 기본으로 하고 ‘폴리곤 메시’(Polygon Mesh)라는 프로세스를 이용해 다양한 크기와 구성으로 만들 수 있도록 한 일종의 모듈형 로봇이다. 우주공간에서는 다양한 작업을 해야 하는데 개별 작업마다 필요한 로봇을 투입하기 위해서는 우주선이나 탐사선이 엄청나게 커야 한다. 이에 연구팀은 공간을 덜 차지하면서 필요에 따라 크기, 모양, 기능을 변경시킬 수 있는 로봇 기술을 개발한 것이다. 연구를 이끈 제이미 팩 EPFL 교수(로보틱스)는 “모리3는 우주 공간에서 이동과 물체 취급 및 운반, 사용자와 상호 작용이라는 로봇의 세 가지 임무를 모두 완벽하게 수행할 수 있음을 이번 연구로 확인했다”고 말했다.

극단적으로 말하면 다이어트는 누구나 성공할 수 있다. 아예 금식하거나 먹는 양을 극단적으로 줄이면 살은 빠지게 마련이다. 심각한 고도 비만의 경우 수술적 요법을 통해 체중을 크게 줄일 수도 있다. 그리고 최근에는 비만 치료제가 빠르게 발전하고 있어 다이어트가 이전보다 훨씬 쉬워질 것이라는 기대가 커지고 있다. 하지만 힘든 과정을 거쳐 다이어트에 성공한 사람 중 상당수가 몇 년 안에 체중이 본래대로 돌아오거나 심지어 더 불어나는 요요 현상을 겪는다. 5㎏, 10㎏ 살을 빼는 일은 매우 고통스럽지만, 다시 5㎏, 10㎏ 살이 붙는 과정은 너무나 쉬울 뿐 아니라 아무런 노력 없이 저절로 일어난다. 사람마다 차이는 있지만 보통 체중 감량 후 식욕이 이전보다 더 늘어나기 때문이다. 결국 다이어트에 성공하기 위해서는 상당히 오랜 시간 식욕을 억제할 방법이 필요하다. 막스플랑크 대사연구소 및 하버드 의대 과학자팀은 이전 연구에서 식욕 조절의 주요 중추로 알려진 시상 하부의 AgRP (Agouti-Related Peptide) 뉴런에 주목했다. 이 신경 세포는 식욕을 촉진해 다시는 뚱뚱해지지 않으려는 인간의 의지를 꺾고 요요 현상을 일으키는 주범으로 지목되고 있다. 하지만 이 뉴런 역시 다른 신경의 지배를 받는다. 연구팀은 뇌실결핵 시상하부 사이로트로핀 분비 뉴런(paraventricular hypothalamus thyrotropin-releasing, PVHTRH)이 AgRP 뉴런을 뒤에서 조절한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 이 두 뉴런 사이의 신경 신호 전달 과정도 확인했는데, 앞으로 새로운 비만 치료제 및 예방적 치료제 개발의 목표가 될 수 있다는 점에서 주목된다. 이 과정만 억제하면 다이어트 후에 샘솟는 식욕을 억제할 수 있기 때문이다. 물론 실제 약물 개발이 가능하다고 해도 임상 시험을 통해 효능과 안정성을 확인하는 데 걸리는 시간을 생각하면 당장 몇 년 안에 나오지는 않을 것이다. 그리고 가능하다면 약물이 아니라 규칙적인 운동과 건강한 식단을 통해 체중을 관리하는 것이 가장 좋은 방법이다. 운동과 건강한 식단은 체중만 조절하는 게 아니라 전반적인 건강 상태를 좋게 하기 때문이다. 다만 개인의 노력만으로는 조절이 안 되고 매번 요요 현상을 겪는 비만 환자를 위한 대안도 필요하다는 점을 생각하면 이번 연구는 반가운 소식이 아닐 수 없다. 

학교폭력의 끝이 보이지 않게 확대되고 있다. 넷플릭스 드라마 ‘더 글로리’는 세계적 인기를 끌고 있고, 최근 국가수사본부장은 아들이 고등학교 때 학폭 가해자로 밝혀져 낙마했다. 잘나가던 서바이벌 게임 ‘피지컬: 100’은 출연자의 학폭 논란에 휩싸였고, 아이돌부터 배우까지 학폭 논란에 일부는 활동을 중단한다. 모 방송국의 인기 프로그램인 트로트 경연대회 유력 후보는 학폭 논란으로 중도 하차했다. 학폭의 정도는 상당히 다양하다. 신체적 폭력은 물론 정신적 폭력도 뇌에 상처를 남긴다. 언어폭력, 괴롭힘 등의 정신적 폭력은 뇌를 손상시킨다. 고위중추 기능과 충동조절 기능을 담당하는 전전두엽 부위의 용적을 감소시키고, 감정중추인 편도체를 손상시킨다. 뇌의 공감 뉴런을 파괴시켜 사회정서적 기능을 빼앗아 가기까지 한다. 신체적 폭력으로 인한 상처는 눈에 보이지만, 정신적 폭력의 결과는 잘 보이지 않는다. 의료적 치료와 사회적 관심을 받지 못하는 경우가 많고, 피해자의 상처 크기에 비해 가볍게 생각되는 경우가 흔하다. 피해자들에게 ‘나약하다’, ‘마음이 병들었다’ 또는 ‘지나치게 예민하다’면서 2차 가해가 발생하는 경우도 많다. 미국 소설가인 제니퍼 프레이저는 자신의 경험을 바탕으로 저술한 ‘괴롭힘은 어떻게 뇌를 망가뜨리는가’(심심)를 통해 정신적 폭력이 남기는 상처에 대해 적나라하게 기술하고 있다. 어떻게 하면 폭력을 멈출 수 있을까? 가해자를 향한 강력한 처벌이 한 방법이다. 학폭 사건에 국민들이 특히 분노하는 것은 다른 사람 인생에 큰 상처를 줬으면서도 처벌이나 불이익을 받지 않는다는 점에 있다. 아무리 미성년자라도, 아무리 힘 있는 누군가의 자식이라도 본인 행동에 따른 처벌을 받을 수 있다는 것을 알아야 폭력을 시작하지 않을 것이다. 가해자들 중에는 어린 시절 폭력을 당한 사람들이 많다는 연구 결과로 볼 때 단 한 번의 폭력이더라도 가해자를 향한 강력한 처벌, 그리고 피해자를 위한 충분한 후속 조치가 필요하다. 아직도 폭력은 학교뿐만 아니라 예술, 스포츠, 종교계에서 각종 명목하에 일상적으로 이뤄지고 있다. 사회 각계각층에서 폭력과 그 처벌에 대해 경각심을 가져야 하는 이유다. 뇌는 외부 자극에 쉽게 상처받고 손상된다. 하지만 회복력 역시 놀라울 정도로 빠르다. 뇌는 ‘신경가소성’이란 특성이 있는데, 뇌가 말랑말랑한 찰흙이나 솜사탕 같아서 변화가 가능하다는 뜻이다. 이런 현상은 UC샌프란시스코대 교수이자 신경가소성 연구의 대가인 메르체니치 교수의 40년에 걸친 연구를 통해 밝혀지고 있다. 뇌를 훈련할 경우 손상을 입었어도 다시 회복함을 물론 건강과 강도를 키울 수 있다고 한다. 즉 정신적 폭력으로 손상됐더라도 운동, 공감, 마음챙김 등의 반복 훈련을 통해 뇌는 건강하게 복구될 수 있다. 아무리 폭력으로 상처받고 손상받았더라도 우리는 다시 강해지고 회복되고 정상으로 되돌아갈 힘이 있다. 이는 학폭으로 상처받은 많은 사람들에게 사회가 관심과 지지를 보여야 할 이유이자 피해자들이 원래대로 돌아갈 수 있다는 희망을 가지는 이유이기도 하다.

그룹 방탄소년단(BTS)의 제이홉이 3일 솔로 싱글 ‘온 더 스트리트’(on the street)를 발매했다. 오후 2시 음원과 뮤직비디오가 동시에 공개됐다. 이번 싱글은 지난해 7월 발매한 첫 공식 솔로 음반 ‘잭 인 더 박스’(Jack In The Box) 이후 8개월 만에 내놓은 신보다. 제이홉은 ‘온 더 스트리트’의 작사와 작곡에 참여해 전 세계 아미(팬덤)에게 하고 싶은 말과 진심을 곡에 담았다. 소속사 빅히트뮤직은 “제이홉은 많은 사람이 걷고, 숨 쉬며 느끼는 여러 감정이 흐르는 ‘거리 위’를 소재로 이 곡을 완성했다”고 소개했다. 미국의 대표적인 래퍼 제이콜도 ‘온 더 스트리트’에 피처링으로 참여했다. 제이콜은 전날 공개된 이 곡의 뮤직비디오 티저에도 출연해 눈길을 끌었다. 로파이 힙합과 자신의 음악적 뿌리인 스트리트 댄스를 결합했다. 널리 알려진 대로 제이홉은 광주 스트리트 댄스 크루 ‘뉴런’ 출신이다. 부드러운 멜로디에 따뜻한 가사가 어우러진다. 거리는 그가 꿈꾸게 만든 영감의 원천이며 그동안 열심히 달려온 흔적을 의미한다고 봤다. 독일 태생의 미국 래퍼 겸 프로듀서 제이 콜은 특유의 묵직한 랩을 노련하게 들려준다. 지난 2020년 제62회 그래미 어워즈 최우수 랩 송을 수상한 제이콜은 국내 힙합 뮤지션들이 가장 존경하는 래퍼다. 방탄소년단도 데뷔 때부터 제이 콜에 대한 존경을 표해 왔다. 특히 2013년 7월 제이 콜의 노래 위에 방탄소년단이 직접 쓴 가사를 얹은 ‘본 싱어’(Born Singer)를 무료 음원으로 공개했다. ‘본 싱어’는 지난해 6월 발매한 방탄소년단의 앤솔러지 음반 ‘프루프’(Proof)의 첫 트랙을 장식했다. 팀의 래퍼들인 RM·슈가·제이홉이 작사 작업에 함께 했다. 제이홉은 이날 음원과 뮤직비디오 공개 직전 야외에서 위버스 라이브를 진행했다. 곡에 자신의 꿈과 함께 전 세계 팬들과 계속 ’함께 걸어갈 길‘이라는 의미를 내포하고 있는 만큼, 거리를 배경으로 이색적인 팬 소통에 나섰다고 소속사는 설명했다. 한편 제이홉은 입영 연기 취소를 신청하고, 병역의무 이행을 위한 절차를 시작했다. 지난해 12월 입대한 그룹의 맏형 진에 이어 팀에서 두 번째로 군 복무를 시작하게 된다. 입대 날짜는 아직 정해지지 않았으며 입대 전까지 ’온 더 스트리트‘ 프로모션 등에 나선다.

공룡이 등장하는 가장 유명한 SF 작품하면 누구나 ‘쥬라기 공원’, ‘쥬라기 월드’ 시리즈를 떠올릴 것이다. 여기에는 다양한 공룡들이 등장하는데 특정 종들은 사람보다 머리가 뛰어난 것처럼 행동한다. 그렇지만 지금까지 고생물학자들의 연구에 따르면 공룡은 몸집에 비해 뇌가 작아 그리 똑똑하지는 않았을 것이라는 생각이 지배적이었다. 그런데 최근 고생물학자들 사이에 큰 파장을 일으키는 연구 결과가 발표됐다.미국 밴더빌트대 심리학과, 생명과학과, 밴더빌트 뇌연구소 공동 연구팀은 일부 공룡의 뇌가 현대 영장류의 뇌처럼 뇌신경망이 빽빽하게 채워져 있어 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 똑똑했을 것이라고 14일 밝혔다. 이는 공룡이 다섯번째 대멸종에 사라지지 않았다면 도구를 사용할 줄 아는 영장류들 이상으로 진화했을 수 있을 것이라는 추측을 가능하게 하는 것이라서 많은 학자들의 주목을 받았다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘비교 신경학’ 1월 10일자에 실렸다. 지금까지 동물들의 상대적 뇌 크기를 측정하는 ‘대뇌화 지수’(EQ)를 이용해 지능을 추정했다. 이를 통해 보면 티라노사우루스 렉스의 EQ는 2.4, 셰퍼드 개는 3.1, 인간은 7.8 정도이다. 문제는 많은 동물들에 있어서 신체 크기와 뇌 크기는 독립적으로 진화한다는 점이다. 이에 연구팀은 대뇌 피질의 뉴런 밀도에 주목했다. 조류, 파충류, 포유류 등 뇌를 녹인 뒤 뉴런의 숫자를 세어본 것이다. 공룡의 뇌는 남아있지 않기 때문에 공룡 두개골의 컴퓨터 단층촬영(CT) 스캔으로 얻은 뇌질량과 현존하는 새, 파충류의 뇌 관련 데이터베이스를 비교해 공룡의 대량적인 뉴런 숫자를 파악할 수 있는 방정식을 개발했다. 그 결과 육식공룡으로 알려진 수각류 공룡의 뇌는 타조와 같은 현대의 온혈성 조류와 비슷하고 브라키오사우루스 같은 용각류 공룡의 뇌는 현대 냉혈성 파충류 뇌와 비슷한 규칙으로 자란다는 것을 파악했다. 이를 바탕으로 공룡 뇌의 뉴런수를 추정했다. 이를 통해 몽골에서 발굴된 7000만년 전 살았던 6m 크기의 수각류 알리오라무스의 뇌는 73g 안팎이었지만 대뇌피질 신경세포는 10억개 이상으로 꼬리감는원숭이(capuchin monkey)보다 많은 것으로 파악됐다. 또 300g 안팎의 뇌를 가진 티라노사우루스 렉스는 약 33억개의 뉴런을 갖고 있는데 이는 개코원숭이보다 많은 수준이다. 이번 연구를 수행한 신경해부학자 수자나 에르쿨라노 호우젤 교수는 “지금까지 고생물학에서는 공룡의 몸집 크기에 따른 뇌만 생각했을 뿐 지능과 직접 관련 있는 뇌신경연결망을 살펴보지 못했다”면서 “이번 연구를 통해 공룡에 대해 지금까지 우리가 알고 있었던 지식들을 바꾸고 더 정밀하게 만들 수 있을 것”이라고 설명했다.

스타트업 ‘페블스퀘어’(대표 배학열)는 메모리 기반 컴퓨팅(PIM) 기술을 활용하는 ‘뉴로모픽 반도체 칩’(MINT)을 최근 개발해 본격 판매에 돌입했다고 12일 밝혔다. 이번에 개발한 초저전력, 고성능 ‘엣지 인공지능 칩’은 메모리기반컴퓨팅 기술을 활용하는 뉴로모픽 반도체 칩이다. 회사에 따르면 기존의 프로세서와 메모리를 분리해 이용하는 폰 노이만 컴퓨팅 구조를 넘어 3세대 뉴로모픽 컴퓨팅 구조인 PIM기반 인공신경망과 빅데이터 기반 초경량 딥러닝 AI학습 모델을 구현하는데 성공했다. 그 결과 고성능·초저전력·초소형 엣지 인공지능 칩을 개발하는 성과를 거뒀다. 미래 반도체 시장은 ‘기억(메모리)과 연산(프로세서)’이 통합된 구조로 인공지능 기술이 핵심으로 부상하면서 새로운 패러다임이 도래했다. 이런 가운데 페블스퀘어의 MINT는 메모리와 프로세서 간 데이터 전송없이 인공신경망 내에서 연산처리가 가능하다. 따라서 데이터 처리시간을 단축하고 전력소모를 최소화하는 등 성능을 극대화했다. 회사 측에 따르면 MINT의 인공신경망은 400만개의 시냅스을 내장해 30GOPS(초당 기가 연산)의 연산 능력을 지원한다. 17.6TOPS/W 에너지 효율을 갖췄으며 페블스퀘어의 자체 AI알고리즘을 위해 고성능 컴퓨팅과 초저전력 동작을 가능하게 한다. 기존의 컴퓨터 시스템(폰 노이만 구조)에서는 데이터가 입력되면 데이터를 순차적으로 처리하기 때문에 정밀하게 작성된 프로그램을 실행하는 데 탁월하다. 반면, 전력소모 한계를 비롯하여 실시간 데이터 처리 및 음성 인식, 이미지 인식 등에서 효율성이 낮다는 문제가 지적돼 왔다. 이번에 페블스퀘어가 자체개발한 MINT는 인간의 뇌 구조를 모방한 인공신경망 형태의 집적회로로 구성돼 있다. 실제로 데이터를 0, 1과 같은 디지털이 아닌 다양한 상태가 점진적으로 변하는 아날로그 동작을 사용한다. 병렬로 구성된 인공 뉴런들은 클럭 동작 없이 이벤트 구동 방식으로 작동되며, 기존의 컴퓨터가 직관적으로 인식하기 어려운 비정형적인 문자, 음성, 영상 등을 효율적으로 처리할 수 있다. 특히, 페블스퀘어의 MINT는 학습된 음성 및 이미지 데이터를 기반으로 네트워크 연결없이 실시간 데이터 처리가 가능하기 때문에 스마트 홈, IoT, 웨어러블 디바이스 등 다양한 분야의 고객들에게 최고의 확장성과 활용성을 제공할 수 있다. 페블스퀘어 관계자는 “페블스퀘어는 엣지 인공지능 칩의 설계 및 공정에 관한 원천기술로 특허출원을 완료했으며, MINT를 시작으로 음성 및 이미지 인식이 강화된 고성능 엣지 인공지능 칩 패밀리를 계속 선보일 예정”이라고 말했다. 이어 “맞춤형 딥러닝 알고리즘 솔루션 제공을 통해 인공지능 반도체 시장을 주도하겠다”고 포부를 밝혔다.

최근 며칠 동안은 ‘진짜 겨울이구나’라는 것을 실감할 정도로 영하 10도를 밑도는 추위에 많은 눈까지 내렸다. 평소에도 운동하기 싫어하는 사람에게는 날씨가 너무 춥거나 더워지면 운동을 피하기 좋은 핑계거리가 생긴다. 그런데 최근 미국과 독일 생물학자와 의생명과학자들이 ‘운동하기 싫어’하는 생각을 떠오르게 만드는 원인을 찾아냈다. 거꾸로 생각하면 이 원인을 바꾸면 즐겁게 운동을 할 수 있게 만들 수 있다는 것이다. 미국 펜실베니아대 의대, 펜실베니아주립대, 독일 프랑크푸르트 괴테대를 중심으로 한 15개 연구기관이 모인 공동 연구팀은 장내 미생물이 장-뇌 경로에 영향을 미쳐 운동 동기를 만들어 낸다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 12월 15일자에 실렸다. 운동은 뼈와 근육을 강화시키고 체중 조절, 정신건강 증진은 물론 당뇨, 고혈압, 고지혈증 같은 다양한 대사성 질환, 심혈관계 질환 위험을 줄이고 암 발생 위험도 낮추는 등 다양한 효과를 갖고 있다. 그렇지만 운동을 하겠다는 개인적 동기를 조절하는 메커니즘은 아직 완벽하게 이해되고 있지 않다. 단순히 운동을 위한 개인 의지 정도로만 파악되고 있을 뿐이다. 상대와 경쟁을 하는 운동이나 즐거움을 느끼기 위한 레크레이션 운동 모두에서 참여를 자극하는 중요한 요소는 신체활동을 통해 나타나는 쾌감을 얼마나 느끼는가에 달려 있다. 이는 운동에 의해 유도되는 뇌의 신경화학적 변화에 따라 촉발되는 것으로 알려져 있다. 이와 관련해 연구팀은 생쥐 실험을 통해 운동 동기를 촉발시키는 원인을 조사했다. 그 결과, 장내 미생물 의존성 엔도카나비노이드 대사산물이 TRPV-1 유발 감각뉴런을 자극시켜 운동 중에 복부 선조체에서 도파민 수치를 상승시킨다는 것을 발견했다. 쉽게 말하면 장내 미생물이 운동할 때 뇌를 자극해 즐거움을 더 많이 느끼게 만들어 운동을 계속 하고 싶다는 욕구를 일게 만든다는 것이다. 실제로 연구팀은 이번에 확인된 장-뇌 연결망을 자극하면 생쥐가 계속 운동을 하고 싶어하고 운동 성과도 그렇지 않은 생쥐에 비해 높다는 것을 관찰했다. 연구를 이끈 크리스토프 타이스 펜실베니아대 의대 교수(미생물학)는 “이번 연구는 장내 미생물이 뇌를 자극해 운동을 통한 쾌락을 더 많이 느끼게 만든다는 사실을 확인한 것”이라며 “운동 성과의 개인별 차이는 물론 운동에 대한 동기 자극도 장내 미생물을 조절함으로써 가능하다”라고 설명했다.

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.