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  • ‘25세 수준 뇌’ 가진 89세 남성…‘슈퍼에이저’ 뇌 분석 (연구)

    ‘25세 수준 뇌’ 가진 89세 남성…‘슈퍼에이저’ 뇌 분석 (연구)

    미국에 사는 도널드 텐브룬셀 할아버지는 현재 나이 만 89세로 남성 평균 기대수명을 훌쩍 넘겼지만, 두뇌만큼은 25세 수준으로 날카롭다. 텐브룬셀 할아버지는 정기적으로 인터넷을 통해 정보를 습득하고 있어 마치 자신이 젊은 시절에 유명했던 사람들을 생생히 떠올리듯 어린 손주들과도 요즘 연예인들에 대해 열정적이고 유쾌하게 이야기를 나눌 수 있는 그야말로 대화의 달인이라고 한다. 그리고 지금, 이 할아버지의 이런 놀라운 능력은 미국의 한 대학 연구진이 진행하고 있는 한 획기적인 연구의 핵심 주제가 되고 있다. 4일(현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면, 미국 노스웨스턴 약대 산하 인지신경학·알츠하이머병센터(CNADC) 연구진은 1년6개월 동안 텐브룬셀 할아버지처럼 80세 이상 노인 중 젊은이들만큼 기억력이 뛰어난 극히 드문 사람들, ‘슈퍼에이저’(SuperAger)라고 불리는 특별한 이들을 대상으로 연구를 진행했다. 연구진은 텐브룬셀 할아버지를 포함한 슈퍼에이저 24명의 대략적인 뇌 건강 상태를 평가하기 위해 이들과 나이와 교육 수준, 그리고 인지력이 비슷한 또래(대조군) 12명을 자기공명영상(MRI) 장치로 비교 분석했다. 그 결과, 슈퍼에이저들은 처음과 두 번째 검사 사이에 대뇌피질이 감소한 연간 비율(1.06)이 대조군(2.24)보다 확연하게 적었다. 연구진은 이들 슈퍼에이저가 같은 연령층보다 뇌의 크기가 훨씬 느리게 수축해 일반적으로 나타날 수 있는 기억력 감퇴는 물론 심지어 치매에 대해서도 저항력이 더 크다는 사실을 발견했다. 바꿔 말하면, 일반 노인들은 이들 슈퍼에이저보다 뇌의 대뇌피질 용적이 두 배 더 빠른 속도로 감소하고 있다고 한다. 이번 연구를 이끈 아만다 쿡 박사과정 연구원은 “나이가 들면 대개 일반적으로 인지력 감퇴가 동반되며 일부 사례에서는 치매로 불리는 더욱 심한 인지력 감퇴가 나타난다”면서 “슈퍼에이저들은 노화와 관련한 인지력 감퇴가 필연적이지 않은 것으로 추정된다”고 설명했다. 연구에 참여한 에밀리 로갈스키 교수는 “이 연구를 위해 우리는 슈퍼에이저들의 뇌가 서로 다른 감퇴 곡선을 그리는지 살폈다”면서 “슈퍼에이저들은 일반 노인에게서 볼 수 있는 정상적인 인지력 감퇴 속도에 저항력이 있으며, 기대수명과 건강수명 사이에 균형을 유지하고 있는 것으로 나타났다”고 설명했다. 이번 연구의 중심에 서 있는 텐브룬셀 할아버지는 친딸의 가족과 함께 살고 있는데, 평소 세 명의 손주와 더욱 친해지기 위해 많은 대화를 나누고 있다고 말한다. 할아버지는 “손주들과 사이좋게 지내기 위해서는 맞춰가야 한다”면서 “이들은 프랭크 시나트라(가수)나 프랭클린 루스벨트(대통령)에 대해 잘 모르므로 ‘이번 주에 찬스 더 래퍼나 테일러 스위프트 중 누가 나오느냐?’와 같은 말로 대화를 계속해 나간다”고 말했다. 이번 연구진은 “슈퍼에이저들을 특별하게 만드는 무언가를 조사함으로써 나이가 많아졌을 때도 기억력을 유지하는 데 도움이 될 수 있는 것으로, 대뇌피질 위축 감소와 같은 생물학적 요인 등을 앞으로 밝혀나갈 것”이라고 향후 지속적인 연구 계획을 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 의학협회 저널(Journal of the American Medical Association) 최신호(4월4일자)에 실렸다. 사진=미국 노스웨스턴 약대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 육식 공룡 T렉스가 뺨 부비며 사랑 표현?

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 육식 공룡 T렉스가 뺨 부비며 사랑 표현?

    아이들을 키우다 보면 재미있는 현상을 보게 됩니다. 남자아이든 여자아이든 공룡을 좋아한다는 겁니다. 공룡의 학명까지 줄줄 외는 것도 봅니다. 그러다가 여자아이들은 인형과 악기, 남자아이들은 총이나 자동차 등 취향에 따라 좋아하는 것들이 달라집니다.아이들이 공룡을 좋아하는 이유에 대해 명확히 밝혀진 것이 없습니다. 몇몇 심리학자들은 공룡의 크기와 생김새, 현존하지 않는 생물이라는 이유 때문에 공룡에 열광한다고 설명하기도 합니다. 다양하고 기괴한 생김새, 동물원에서 볼 수 없는 생물체라는 점이 아이들의 상상력을 자극한다는 것입니다. 수많은 공룡 중 아이들이 가장 열광하는 것은 뭐니 뭐니 해도 ‘육식공룡의 제왕’이라고 불리는 티라노사우루스 렉스, 일명 T렉스입니다. ‘폭군 도마뱀’을 의미하는 T렉스는 6700만년 전에서 6500만년 전인 후기 백악기에 살았던 가장 강력한 포식자로 잘 알려져 있습니다. 육식동물 중 가장 덩치가 크고 잔인했던 T렉스의 짝짓기는 아직까지 풀지 못한 T렉스 관련 수수께끼 중 하나였습니다. ●T렉스 조상뻘 공룡 얼굴뼈 화석 발견 최근 미국 위스콘신 카르타고 칼리지, 몬태나주립대, 루이지애나주립대 등이 참여한 공동연구진은 T렉스가 어떻게 짝을 찾아 짝짓기에 성공했을까를 알려 주는 단서를 찾아 기초과학·공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’(3월 30일자)에 발표했습니다. 이 연구에서 T렉스는 ‘피에 굶주린 괴물’(Bloodthirsty chomp-monster)이 아닌 ‘예민한 사랑꾼’(sensitive lover)이었을 것이라는 추정이 나옵니다. 연구진은 미국 몬태나 주에서 7500만년 전 것으로 추정되는 화석을 발견했습니다. T렉스 조상뻘인 공룡의 얼굴뼈 화석입니다. ‘다스플레토사우루스 호네리’라고 명명된 이 공룡은 T렉스와 크기와 무게가 비슷한 육식공룡이었다고 합니다. ●악어처럼 촉각 느끼고 온도 변화 감지 이번 연구에서 주목할 점은 육식공룡의 얼굴이 손가락 끝이나 피부같이 촉각을 느끼는 역할을 했을 것이라는 분석입니다. 또 T렉스의 학명에는 ‘도마뱀’이라는 의미가 있지만, 실제로는 도마뱀보다는 입술이 없는 악어와 비슷한 형태였을 것이라는 추정입니다. 연구진은 화석에서 비늘이 붙은 피부조직 일부와 주둥이와 턱을 따라 나 있는 수십개의 작은 구멍을 발견했습니다. 이것으로 미뤄 육식공룡의 얼굴에는 악어처럼 촉각을 느끼는 비늘이 덮여 있고 작은 구멍들 사이로 수백개의 신경과 혈관이 지나갔을 것이라고 추정합니다. 이것으로 미묘한 온도변화를 알아낼 수 있을 뿐만 아니라 사물을 구분하는 데 쓰는 일종의 감각기관 같은 구실을 했다는 것이지요. 얼굴이 사람 손가락처럼 민감했고 그에 따라 섬세한 동작을 할 수 있었기 때문에 뾰족하고 30㎝가 넘는 이빨을 가진 T렉스가 자신의 알과 새끼를 이빨로 물어 이동시키거나 짝짓기 전에 상대에게 얼굴을 비벼대거나 살짝 깨물며 구애를 할 수 있었을 겁니다. 초식동물을 잔인하게 뜯어먹으며 입 주위를 피칠갑한 렉스의 모습을 떠올리면 새로운 면이 아닌가 싶습니다. 대중들은 물론 고생물학자들도 T렉스를 포식자나 약탈자의 면모만 보고 있었는데 이번 연구에선 일상의 모습도 엿보입니다. 이번 연구결과를 보면서 문득 타인에 대한 시선을 생각하게 됩니다. 눈으로 보이는 모습이 아닌 우리가 보지 못하는 이면을 알게 되면 타인에 대한 편견이나 선입견이 사라질 수 있지 않을까 하는 생각이 스칩니다. edmondy@seoul.co.kr
  • 원조 뺨치는 ‘최초 복제약’… 국내 제약사 뜨거운 선점 경쟁

    원조 뺨치는 ‘최초 복제약’… 국내 제약사 뜨거운 선점 경쟁

    최초 복제약 개발을 향한 국내 제약사들의 열기가 뜨겁다. 정부의 규제 완화로 복제약 시장의 진입이 쉬워지자 경쟁에서 살아남기 위한 선점 효과로 차별화를 두려는 업체가 늘고 있는 것이다.복제약이란 기존 약품의 특허기간이 만료된 뒤 다른 제약사가 공개된 기술과 원료 등을 이용해 만든, 같은 약효와 품질의 의약품을 말한다. 이 중 가장 먼저 만들어져 시장에 조기 진입한 의약품이 ‘퍼스트 제네릭’(최초 복제약)이다. 최초 복제약은 제형 기술이나 염(鹽) 변경(효능이 같은 다른 화학물질로 구성을 변경해 특허를 피하는 방법) 등으로 특허를 피하거나 무효소송을 제기하는 방법으로 출시할 수 있다. 종근당은 지난해 8월 국내 제약업계 최초로 항진균제 전문의약품 ‘브이펜드’의 최초 복제약 ‘보리코주’의 품목허가를 받았다. 최근에는 동일 성분 정제 제품인 ‘보리코정’에 대한 허가까지 획득하며 시장 선점에 나섰다. 지난해 10월에도 노바틱스의 면역억제제 ‘마이폴틱장용정’의 최초 복제약인 ‘마이렙틱엔장용정’을 허가받고 올해 하반기 혹은 내년 상반기 출시를 앞두고 있다. SK케미칼도 지난해 라코사미드의 간질치료제 ‘빔팻정’의 최초 복제약 ‘빔스크정’을 시판 승인받으며 시장에 먼저 뛰어들었다. 한미약품도 지난해 2월 로슈의 ‘타미플루’의 최초 복제약인 ‘한미플루’로 지난 한 해 동안 75억 5700만원의 처방액을 기록했다. 동아ST는 2015년 9월 B형간염치료제 ‘바라크루드’의 물질특허 만료 한 달 전 최초 복제약 ‘바라클’을 출시하고 오리지널과의 특허 소송에서 지난해 6월 승소하면서 지난해 원외처방액 41억 9600만원을 달성하는 성과를 거뒀다. 의약품 전문 수탁 제조업체인 한국콜마는 노바티스의 고혈압치료제 ‘엑스포지’의 최초복제약인 ‘하이포지정’에 이어 지난해 12월 고혈압 치료제 시장 부동의 1위 ‘트윈스타’의 최초 복제약 ‘텔로핀정’ 개발에 성공하고 발매 이후 2개월 만인 올해 2월 국내 20개 제약사에 공급하는 성과를 거뒀다. 한국콜마는 올해 세종시에 제약공장 증설을 완료하는 등 생산설비를 확충해 최초 복제약 9품목을 추가 개발한다는 목표다. 복제약 시장 진입 장벽이 낮아지면서 유사한 약효·품질을 갖춘 복제약이 늘어나자 저마다 선점 효과를 통한 차별화로 우위를 확보하려는 것으로 해석된다. 앞서 2011년 말 식품의약품안전처는 복제약물 허가에 필요한 생물학적 동등성을 2개사 이상 공동으로 진행할 수 없도록 하는 공동생동규제를 폐지하고 이미 인증이 완료된 공장의 실사를 면제하는 등 관련 규제를 완화했다. 이에 따라 인증된 다른 회사의 공장에서 생산된 품목을 활용할 경우 중소제약사도 과거보다 적은 비용과 시간을 들이고도 복제약을 출시할 수 있게 됐다. 하나의 복제약을 허가받고 이를 여러 업체에 공급하는 전문 수탁업체도 늘어났다. 의약업계에 따르면 하나의 성분에 대해 50개 이상의 복제약이 존재하는 품목은 2012년 1337개에서 2015년 3492개로 크게 늘었다. 2012년 성분 하나당 3.54개 수준이었던 품목 수가 2015년에는 4.08개로 증가한 셈이다. 여기에 2015년 허가-특허연계제도가 도입된 이후 특허 도전에 성공한 복제약은 9개월 동안 시장 독점권을 부여받게 됐다. 그런데 이처럼 복수의 제약사들이 함께 독점권을 나눠 갖게 되면서 판매실적이 저조해지자, 염 변경 등으로 기존의 특허를 회피해 조기 출시하는 것으로 유사 제품 사이에서 경쟁력을 높이는 전략이 시도되고 있다. 한 제약업계 관계자는 “업체마다 최초 복제약 개발에 공을 들이는 것은 그 선점 효과 때문”이라며 “의약품은 대체로 시장에서 까다로운 약효 검증을 거쳐야 하는데, 먼저 등장한 최초 복제약은 약효에 대한 신뢰를 얻기가 상대적으로 쉬운 반면 후발주자는 오리지널 의약품뿐만 아니라 최초 복제약까지 뛰어넘어야 하기 때문에 그만큼 부담이 커질 수밖에 없다”고 말했다. 연매출 100억원이 넘는 ‘블록버스터’ 의약품이 잇따라 특허 만료를 앞두면서 올해 시장 경쟁은 더욱 뜨거워질 전망이다. 다케다의 골다공증치료제 ‘에비스타’, 에자이의 치매치료제 ‘아리셉트’, 아스텔라스의 과민성방광 치료제 ‘베시케어정’, 길리어드의 만성 B형간염 치료제 ‘비리어드’ 등이 올해 특허가 만료됐거나 앞두고 있다. 안국약품은 이미 베시케어정의 특허 만료 7개월 전인 지난해 12월 최초 복제약 ‘에이케어정’을 출시해 팔고 있다. 또 연매출 1100억원에 달하는 비리어드의 물질특허가 올해 11월 만료되면서 동국제약, 동아ST, 종근당, 한미약품 등 다수의 제약사들이 이에 앞서 복제약 조기 출시 준비에 총력을 기울이고 있는 상태다. 업계 관계자는 “최초 복제약 개발에 성공하면 시장 선점으로 인한 우위를 확보할 수 있다는 점에서 매력적인 도전이지만, 이를 위해서는 오리지널의 특허 방어에 맞서 혹독한 소송의 관문을 뚫어야 한다는 위험 부담도 안고 있다”고 말했다. 김희리 기자 hitit@seoul.co.kr
  • 송아지 사체 땅에 파묻는 오소리 포착

    송아지 사체 땅에 파묻는 오소리 포착

    오소리가 자기보다 몸집이 3배 이상 큰 송아지 사체를 땅속에 파묻는 장면이 포착됐다. 1일 과학 매체 사이언스 데일리 등에 따르면, 미국 유타주립대학 생물학자들은 그레이트 베이슨 사막에서 생태계 관찰 연구 중 이 같은 장면을 목격했다. 연구팀은 지난해 1월 이 지역에서 ‘자연의 청소부’ 역할을 하는 동물이 어떤 동물인지 알고자 카메라와 함께 송아지 일곱 마리의 사체를 야생에 흩어놓았다. 일주일 뒤 송아지 사체 한 구가 사라져 연구팀은 코요테나 퓨마 같은 맹수가 물어간 것으로 생각했으나 인근에서는 뼈와 같은 흔적조차 찾을 수 없었다.하지만 인근에 설치한 카메라에 답이 있었다. 송아지 사체를 발견한 오소리가 닷새 동안 밤낮으로 주변 땅을 파고들어 사체를 완전히 파묻은 것. 오소리는 며칠간 그곳에서 자리를 지키다 떠나고 나서 몇 주 뒤 다시 돌아와 송아지를 뜯어먹는 행동을 몇 달간 반복했다. 식물과 동물 모두를 먹는 오소리는 먹잇감을 다 먹지 못하면 이를 숨기는 습관이 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 이처럼 자신보다 훨씬 몸집이 큰 동물을 땅굴을 파 감춰두는 모습이 목격된 것은 이번이 처음이라고 연구팀은 밝혔다. 사진·영상=University of Utah/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr
  • [핵잼 라이프] 남편이 출산했다… 남다른 부부사랑

    [핵잼 라이프] 남편이 출산했다… 남다른 부부사랑

    몇 년 동안 아기를 간절히 원한 부부는 여러 차례의 임신 시도 끝에 드디어 건강한 딸아이를 낳았다. 불임 부부의 흔한 사연처럼 보이지만 실상은 많이 달랐다.●트랜스젠더 남편, 임신 결심 지난달 27일(현지시간) 뉴질랜드헤럴드는 아이를 낳지 못하는 아내 대신 임신과 출산을 감행한 남편의 사연을 소개했다. 미국 오하이오주에 사는 크리스(33)와 에이미(33)는 정자를 제공받아 5번의 자궁내 수정을 시도했다. 하지만 모두 실패로 끝났고, 가족을 완성하지 못한다는 생각에 가슴이 아팠다. 그 순간 남편 크리스가 나섰다. 자신이 대신 아이를 낳겠다고 했다. 이러한 결단이 가능했던 이유는 크리스가 트랜스젠더였기 때문이다. 크리스는 20대 초반 이후부터 남성의 정체성을 갖게 됐지만 생물학적으로는 아직 여성의 생식기를 가지고 있어 임신이 가능했다. 하지만 ‘생물학적인 부분’을 제외하면 모든 것이 남성인 크리스로서 아이를 직접 낳겠다는 생각은 큰 결심이 뒷받침되지 않으면 불가능한 일이었다. ●여러 번의 치료·유산 끝 딸 출산 크리스 역시 몇 번에 걸쳐 정자 주입치료를 받았고, 유산을 경험해야 했다. 그리고 크리스는 결국 2014년 12월 20일 예쁜 딸 헤이든을 자연분만으로 낳았다. 특별한 출산 과정을 2년 반 만에 공개한 에이미는 “항상 내가 아이를 낳을 거라고 생각했기에 크리스가 임신·출산을 결심했을 때 받아들이기 힘들기도 했다”고 고백했다. 이어 “아이를 갖기 위해 많은 불임 치료를 받았고, 의학적 치료를 더 감수해야 할지 고민하기도 했지만, 결과적으로 우리 부부에게 자궁이 2개였다는 사실은 행운이었다”고 말했다. 크리스 역시 가족의 행복을 위해 내린 선택이었지만 자신에게 일어난 일로 인해 혼란을 겪어야 했다. 특히 임신으로 신체적인 변화를 경험하면서 배와 가슴이 커지는 동시에 얼굴의 턱수염도 더 두드러졌다. ●“이 과정 통해 남성 정체성 재확인” 그는 “우리가 살고 있는 세상에서 아이를 가지는 것은 여자의 일로 여겨지기에 남자인 내게 임신은 놀라운 경험이었다”면서도 “임신과 출산 후 남성이 되고 싶은 자신의 정체성에 더욱 확신을 갖게 됐다”고 전했다. 이후 크리스는 더 완벽한 남성이 되기 위해 10일마다 남성 호르몬인 테스토스테론 주사를 맞기 시작해 현재는 생물학적으로도 남성이 돼 가고 있는 상태다. 아내 에이미는 그사이 몇 차례 인공수정을 통해 지난해 10월 1일 아들 밀로를 출산했다. 4년 전 법적 부부가 돼 서로를 있는 그대로 아껴 주고 이해해 주는 에이미와 크리스는 세 번째 아이를 갖고 싶다는 희망을 내비치며 여전히 사랑을 이어 가고 있다. 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr
  • 인류 구한 집요한 영웅들 ‘미생물 사냥꾼’

    인류 구한 집요한 영웅들 ‘미생물 사냥꾼’

    미생물 사냥꾼/폴 드 크루이프 지음/이미리나 옮김/반니/472쪽/2만원‘마법의 탄알’ 백신이 없었다면 인류는 살아남을 수 있었을까. 인간이 백신을 맞게 된 건 불과 300여년 전이다. 동물과 인간을 전염병의 굴레에서 구원한 이들은 미생물이라는 미지의 신세계를 탐험했던 영웅들이 있었기 때문이다. ●세균 연구로 전염병 굴레 벗긴 13명 다뤄 손수 현미경을 만들어 처음 미생물을 목도한 안톤 반 레벤후크부터 자연발생설이 틀렸다는 걸 증명한 라자로 스팔란치니, 탄저병·결핵·콜레라를 일으키는 원인균을 캐낸 로베르트 코흐, 탄저병과 닭 콜레라·공수병의 전염을 막는 백신을 만들어내 의사들의 오랜 싸움을 백지로 만들어 버린 파스퇴르, 실험을 위해 기니피그 수천 마리를 대량 학살한 에밀 루, 에밀 베링까지…. 초기 미생물학자 13명의 집요하고 지독한 실험정신을 흥미진진하게 엮은 영웅담이자 미생물과학 발전의 연대기가 책으로 펴나왔다. 1926년 출간돼 전 세계 18개국 언어로 번역된 대중 과학도서의 스테디셀러 ‘미생물 사냥꾼’이다. ‘수많은 사이언스 키즈를 길러낸 책’이라는 홍보 문구가 무색하지 않은 것은 독자들이 이들의 실험실에 직접 들어가 현미경을 넘겨다보듯 생생하게 미생물과학사 절정의 순간들을 포착한 저자의 익살스럽고 열정적인 입담 때문이다. 미생물 사냥꾼들의 성취와 실패를 조명하며 과학과 과학자의 역할과 이상을 짚어내는 통찰도 의미 있지만 더욱 솔깃한 건 ‘뒷담화’다. 추앙받는 인물들의 추례한 면모도 발가벗기며 날카롭게 평가를 내리는 대목들은 소설을 읽는 듯 생동감 넘친다.●‘오만한 흥행사’ 파스퇴르·‘숭배 거부’ 코흐 대조 특히 프랑스 화학자 파스퇴르와 독일의 시골 의사 로베르트 코흐는 극적인 대조를 이룬다. 파스퇴르가 ‘현대의 기적을 행한 사람’으로 군중들에게 떠받들여진 대표적인 순간은 1881년 5월 31일 탄저균 백신 공개 실험으로 기록된다. 당시 파스퇴르는 이틀 뒤인 6월 2일 백신을 맞아 면역이 생긴 스물네 마리의 양들이 백신을 맞지 않아 탄저병에 집어삼켜진 다른 양들의 주검 사이를 뛰노는 불멸의 드라마를 지휘했다. 세계인들은 파스퇴르가 ‘인간이 진 모든 고통을 벗겨줄 메시아’라고 믿게 된다. 하지만 열정적인 만큼 그는 실수도 연발했다. 닭 콜레라 백신이 모든 종류의 질병을 막을 수 있는 만병통치약일지 모른다고 자신의 은사인 뒤마 교수에게 편지를 썼던 것. 뒤마 교수는 이 편지를 과학협회 소식지에 발표하기까지 한다. 이는 파스퇴르의 업적에 ‘슬픈 기념비’로 남았지만 그는 자신의 오류를 철회한 적이 없다. 다른 사람들을 내려다보는 뻔뻔하고 오만한 태도로 적도 많이 만들었다. 그의 모든 저술과 연설에는 ‘나는 이걸 찾아낼 정도로 똑똑한데 너희들은 이걸 믿지 못하는 바보가 아니냐’는 말이 행간에 심겨져 있었다고. 이런 파스퇴르를 가리켜 저자는 ‘위대한 흥행사였고 가끔 작은 속임수를 쓸 때도 있었지만 엉터리 사기꾼은 아니었다’고 평한다. 반면 가난한 시골 의사로 진료 시간에 겨우 짬을 내어 실험을 하던 코흐는 파스퇴르와 정반대의 성격으로 인류를 구제한 인물이다. 그의 인생을 바꾼 건 아내에게 스물여덟 번째 생일 선물로 받은 현미경이었다. 그 현미경에서 발견한 막대균이 탄저병의 원인임을 알아챈 그는 특정 미생물이 특정 질환의 원인이 될 수 있다는 걸 확인한 첫 연구자다. 이는 파스퇴르보다 먼저 세운 공이기도 했다. 철저함과 완벽주의로 무장한 코흐는 인간과 동물을 죽이는 탄저병과 콜레라, 결핵의 원인 미생물을 밝혀내 세상을 뒤흔들었다. 하지만 그는 파스퇴르와 달리 자신이 자연에 대항해 싸우는 짜릿한 전투의 지휘관이란 사실을 자각하지 못했다. 연구 결과를 발표해 놓고서도 “내가 발견한 것은 그렇게 대단한 것이 아니다”라며 숭배자들을 쫓아내고 새로운 연구에 골몰했다. 이런 그에 대해 저자는 ‘아직까지도 우리는 질병의 고통으로부터 우리를 구원해 줄 더 많은 실험실과 미생물 사냥꾼과 더 대우를 잘 받는 연구자들이 필요하다고 외치고 있다. 얼마나 바보 같은 짓인가. 발전을 위해서는 하느님께서 로베르트 코흐와 같은 놀라운 연구자 몇 명을 더 우리에게 보내 주셔야 한다’고 일갈한다. ●순수하고 남모를 열정, 회의론 대신 낙관 선사 성격과 가치관은 천차만별이지만 미생물 사냥꾼들의 순수하고 인간적인 모습은 특정 분야와 상관없이 오늘날 우리의 삶에도 ‘희망의 찬가’를 선사한다. 1892년 일흔 살 생일 파리 소르본 대학에서 메달을 받으며 한 파스퇴르의 연설은 이를 압축한다. “아무 쓸모도 없는 회의론에 빠져서 여러분 자신을 더럽히지 마십시오. 전 인류에게 닥친 슬픔 때문에 여러분 자신이 낙담하지 않도록 하십시오. 먼저 여러분 자신에게 물으십시오. ‘배움을 위해 나는 무엇을 했는가?’ 여러분이 어떤 방식으로든 인류의 발전과 복지에 기여했다고 생각하면서 무한한 행복을 느끼게 될 때까지….” 정서린 기자 rin@seoul.co.kr
  • 비둘기가 차에 잘 치이는 이유…뇌가 작아서 (연구)

    비둘기가 차에 잘 치이는 이유…뇌가 작아서 (연구)

    자동차와 충돌해 죽는 새는 그렇지 않은 새보다 뇌가 작은 경향이 있다는 연구 결과가 나왔다. 프랑스 국립과학연구소(CNRS)의 진화생물학자 안데르스 파프 몰러 교수가 이끄는 연구팀은 조류 3521마리(251종)의 사체를 해부해 신체 대비 뇌의 크기 비율을 조사해 이같은 결론을 내놨다. 연구팀이 ‘새 두뇌의 법칙’(bird brain rule)이라고 부르는 이 성향은 서로 다른 종류의 새에도 적용된다. 예를 들어, 까마귀는 신체 대비 뇌의 크기가 커서 오가는 차량을 피하는 능력도 매우 뛰어나다는 것이다. 실제로 미국 플로리다주(州)에 있는 고속도로에서 진행된 선행 조사에서는 차에 치인 동물의 주검을 쪼는 까마귀들이 불과 몇 ㎝밖에 떨어지지 않은 옆 차선을 과속으로 달리는 차량들을 무시하고 자신들이 있는 차선으로 차량이 달려왔을 때만 아슬아슬한 타이밍에 날아올라 위험을 피하는 것으로 확인됐다. 반면, 비둘기는 까마귀보다 자동차와의 충돌을 피하는 능력이 떨어진다. 실제로 각 대도시의 거리에서는 차에 치여 죽은 비둘기가 종종 목격되며 비둘기는 신체 대비 뇌의 크기가 작다는 것이다. 또한 이번 연구에서는 신체 대비 뇌의 크기 비율에 따라 차량에 치이는 확률은 같은 종류의 새에서도 변하는 경향이 있는 것으로 확인됐다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘영국왕립오픈사이언스’(Royal Society Open Science) 최신호(29일자)에 실렸다. 사진=ⓒ Matthewfotolia / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 찰스 다윈 ‘종의 기원’ 자필 원고 ‘한 쪽’ 경매 나와

    찰스 다윈 ‘종의 기원’ 자필 원고 ‘한 쪽’ 경매 나와

    과학계는 물론 종교적, 사회적으로도 큰 파장을 일으킨 역사적인 명저의 한 페이지가 경매에 나온다. 지난 28일(이하 현지시간) 미국 LA타임스는 찰스 다윈의 저작 '종의 기원'(On The Origin of Species)의 자필 원고가 경매가 나온다고 보도했다. 지난 1859년 11월 다윈이 직접 쓴 이 원고는 '종의 기원'의 한 페이지로, 아래에는 그의 서명이 적혀있다. 당시 초판 원고를 책으로 엮은 편집자의 요청으로 특별히 다윈의 사인을 한 페이지에 남긴 것이다. 영국의 생물학자인 다윈(1809~1882)은 20대 시절 남아메리카·남태평양의 여러 섬과 오스트레일리아 등을 5년 간 항해하며 진화론의 기초를 세웠다. 이같은 탐사와 연구를 바탕으로 쓴 명저가 바로 ‘종의 기원'으로 인류 문명사에 대변혁을 몰고 올만큼 파장은 컸다. 곧 당시 세상을 지배하던 창조론을 부정하고 진화론의 화두를 던진 것. 경매 주관사인 LA 경매회사 ‘네이트 디 샌더스’ 측은 "페이지에는 접힌 흔적이 있으며 세월 탓에 일부 변색됐지만 상태는 매우 좋은 편"이라면서 "굵은체로 씌여진 다윈의 서명이 눈길을 끈다"고 밝혔다. 이어 "원고에는 생물 다양성에 대한 다윈의 관심과 과학자로서, 동식물 연구가로서의 그의 신념이 담겨있다"고 덧붙였다. 이번 경매는 30일 부터 시작되며 경매 시작가는 무려 67만 5000달러(7억 5000만원)다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금]

    ●노화 회복 비밀 메커니즘 발견 대구경북과학기술원(DGIST, 총장 손상혁) 뉴바이올로지전공 박상철 석좌교수와 이영삼 교수팀이 노화를 막고 세포분열 능력을 회복시키는 메커니즘 관련 물질을 발견했다. 연구팀은 세포 노화가 진행될 때 세포 내 소기관인 리소좀의 기능이 떨어진다는 사실을 처음으로 발견하고 이를 막을 수 있는 약물을 개발해 노화의 시계는 거꾸로 돌릴 수 없다는 ‘노화의 비가역성 패러다임’을 뒤집었다는 평가를 받는다. 화학생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 케미컬 바이올로지’ 28일자는 이 연구를 담았다. ●초음파로 뇌암 치료 기술 개발 대구경북첨단의료산업진흥재단 박주영 박사팀이 외과 수술 없이 초음파로 뇌혈관장벽을 열고 뇌암조직에 항암제를 직접 전달해 치료효과를 높이는 기술을 개발했다. 연구팀은 초음파를 한곳에 집중해 쏘는 ‘집속초음파 조사법’으로 뇌혈관장벽을 열어 혈관에 투입한 항암제가 뇌조직으로 쉽게 전달하는 기술을 동물실험에 적용해 효과를 봤다. 이 연구는 약리학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈’ 28일자에 실렸다. ●韓-英, 韓-우크라이나 과기공동위 개최 미래창조과학부(장관 최양희)는 지난 23일과 27일 각각 영국 런던과 우크라이나 키예프에서 과학기술공동위원회를 열어 과학기술분야 협력 확대를 논의했다. 한·영 과기공동위에서는 기초과학연구원(IBS)과 영국왕립학회가 재료 및 생명과학 분야 권위자들과 함께 최신 연구 성과를 공유하는 국제 콘퍼런스를 오는 11월 개최하기로 했다. 우크라이나 과기공동위에서는 항공우주분야 협력 확대를 약속하고 특히 한국형발사체 관련 기술 공동연구에 나서기로 했다.
  • 아내 대신 임신·출산한 남편…그에게만 가능한 일

    아내 대신 임신·출산한 남편…그에게만 가능한 일

    몇년 동안 아기를 간절히 원한 부부는 수차례의 임신 시도 끝에, 드디어 건강한 사내 아이를 낳았다. 그러나 그들이 출산하기까지의 과정은 좀 남다르다. 지난 27일(현지시간) 뉴질랜드헤럴드는 아이를 낳지 못하는 아내 대신 임신과 출산을 감행한 남편의 사연을 소개했다. 미국 오하이오주에 거주하는 크리스(33)와 에이미(33)는 정자 기증을 통해 5번의 자궁내수정을 시도했다. 하지만 모두 실패로 끝났고, 이대로는 가족을 완성하지 못한다는 생각에 가슴이 아팠다. 그 순간 남편 크리스가 나섰다. 자신이 대신 아이를 낳겠다며 아내 에이미를 위로한 것이다. 이러한 결단이 가능했던 이유는 사실 크리스가 트렌스젠더였기 때문이다. 크리스는 20대 초반 이후부터 남성의 정체성을 갖게 됐지만 생물학적으로는 아직 여성의 생식기를 가지고 있어 임신이 가능했다. 그러나 모든일이 다 순조롭게 풀리는 것은 아니었다. 크리스 역시 정자액 주입치료와 유산을 경험한 끝에 2014년 12월 20일 예쁜 딸 헤이든을 자연분만으로 낳았다. 특별한 출산과정을 2년 반 만에 공개한 에이미는 “크리스가 임신한 사실을 알았을때, 항상 내가 아이를 낳을 거라고 생각했기에 받아들이기 힘들기도 했다”고 고백했다. 이어 “아이를 갖기 위해 많은 불임치료를 받았고, 의학적 치료를 더 감수해야할지 고민하기도 했지만 결국 우리에게 자궁이 2개였다는 사실은 행운이었다”고 말했다. 크리스 역시 가족의 행복을 위해서 내린 선택이었지만 자신에게 일어난 일로 인해 혼란을 겪어야 했다. 특히 임신으로 신체적인 변화를 경험하면서 배와 가슴이 커지는 반면 얼굴에 턱수염도 더 두드러졌다. 그는 “우리가 살고 있는 세상에선 아이를 가지는 것은 여자의 일로 여겨지기에 남자인 내게 임신은 놀라운 경험이었다”면서도 “임신과 출산 후 남성이 되고 싶은 자신의 정체성에 확신을 갖게 됐다”고 전했다. 2016년 1월 크리스는 더 완벽한 남성이 되기 위해 10일마다 남성 호르몬인 테스토스테론 주사를 맞기 시작해 현재는 생물학적으로도 남성이 되어가고 있는 상태다. 아내 에이미 또한 몇 차례 인공수정을 통해 지난해 10월 1일 아들 밀로를 출산했다. 4년 전 법적 부부가 되어 서로를 있는 그대로 아껴주고 이해해주는 에이미와 크리스는 세 번째 아이를 갖고 싶다는 희망을 내비추며 여전히 사랑을 이어가고 있는 중이다. 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr
  • 성인 남자 키 크기…세계서 가장 큰 공룡 발자국 발견

    성인 남자 키 크기…세계서 가장 큰 공룡 발자국 발견

    세계에서 가장 큰 공룡 발자국이 호주 북서부 해안 지대에서 발견됐다고 AFP통신과 데일리메일 호주판이 27일(현지시간) 보도했다. 발굴조사를 주도한 호주 퀸즐랜드대 연구진은 약 1.75m로 측정되는 이 공룡 발자국은 1억 4000만 년 전쯤 용각류에 속하는 거대하고 목이 긴 초식공룡이 일대를 배회하다가 남긴 것이라고 설명했다. 또한 연구진은 “이 지역에서는 20종에 달하는 또다른 공룡들의 발자국이 대거 발견됐으며 이는 전례 없는 규모”라고 밝히면서 “이는 영화 ‘쥐라기 공원’의 세계를 방불케한다”고 평했다. 특히 이번에 발견된 가장 큰 발자국은 지금까지 가장 큰 공룡 발자국으로 알려졌던 지난해 남미 볼리비아에서 발견된 1.15m짜리 화석을 훨씬 능가한다. 발굴조사를 이끈 퀸즐랜드대의 고생물학자 스티브 솔즈베리 박사는 “이번 조사로 용각류가 세계에서 그 종류가 가장 다양하다는 것을 발견했다”고 말했다. 또한 “이번 조사는 호주 서부에 비조류 공룡이 존재했다는 증거를 보여주고 백악기 초기 전체의 호주 공룡군을 엿볼 수 있다는 점에서 매우 중요한 것”이라고 평가했다. 이어 “발자국 중에는 호주 최초의 스테고사우루스가 있으며, 역대 가장 큰 것도 있다”고 덧붙였다. 발자국이 발견된 지역은 댐피어 반도에 있는 ‘월마다니’라는 곳으로, 이곳은 웨스턴 오스트레일리아주(州) 정부가 2008년 액화 천연가스 생산 지역으로 지정해 개발이 이뤄질 뻔했다. 하지만 이 지역을 전통적으로 관리하고 보호해온 호주 원주민 구라라부루(Goolaraboolo) 사람들이 솔즈베리 박사팀에게 연락을 취하면서 공식적인 발굴 조사가 이뤄졌다. 조사팀은 이 지역의 공룡 발자국들을 조사하고 문서화하는 데 400시간 이상을 보냈다. 이들은 각 발자국을 측정하고 분석했으며 그 중요한 발견물에 실리콘으로 보존했다. 결국 이 지역은 지난 2011년 국가 문화유산으로 지정돼 가스 생산 프로젝트는 백지화될 수 있었다. 솔즈베리 박사는 “이 지역에는 수천 개의 공룡 발자국이 있다. 이 중 150개는 4가지 주요 공룡 집단을 대표하는 21종의 발자국으로 분류할 수 있다”면서 “육식성 공룡은 5종, 초식성 용각류는 6종, 조각류는 4종, 그리고 장순아목이 6종 있다”고 말했다. 이번 연구성과는 ‘척추고생물학 저널’(Journal of Vertebrate Paleontology) 최신호(3월 24일자)에 실렸다. 한편 세계에서 가장 큰 공룡 발자국을 남긴 용각류는 매우 긴 목과 긴 꼬리, 상대적으로 작은 머리, 그리고 기둥처럼 두꺼운 네 다리를 갖고 있다. 이중 몇 종은 거대한 크기로 유명한데 지금까지 지구에 살았던 가장 큰 생물이 여기 들어간다. 잘 알려진 용각류로는 브라키오사우루스와 디플로도쿠스, 그리고 브론토사우루스가 있다. 용각류는 트라이아스 말기에 처음 등장해 1억 5000만 년 전인 쥐라기 말기에 광범위하게 번성했다. 이들은 입안에 음식을 보관할 공간이 없고 뾰족한 이빨이 없어 씹지 못하는 대신 나뭇잎과 같은 식물을 긁어 모아 잘라내는 쐐기 모양의 이빨을 갖고 있었다. 일부는 위장에서 음식물을 분해하는데 도움이 되도록 돌맹이를 삼킬 수도 있었다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [시론] 4차 산업혁명과 신산업 규제혁신/김남국 서울아산병원 융합의학과 교수·신산업투자위원회 위원

    [시론] 4차 산업혁명과 신산업 규제혁신/김남국 서울아산병원 융합의학과 교수·신산업투자위원회 위원

    규제개선 패러다임 바꿔야 신산업투자위 규제 검토 지난해 255건 규제 개선 민관 성숙한 관계정립 필요 스마트한 규제개선 관건클라우스 슈밥 세계경제포럼(WEF) 회장은 4차 산업혁명을 “물리적, 디지털, 생물학적 영역의 경계가 허물어지는 기술의 융합”이라고 했다. 4차 산업혁명 시대에는 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷, 자율주행차 등 신기술이 인류사적 변화를 초래할 것으로 예상된다. 4차 산업혁명에 편승하고 향후 어떻게 주도해 갈 것인가는 우리나라의 생존이 달린 문제다. 역사적으로 산업화 대열에 늦게 참여한 우리나라에 4차 산업혁명의 도래는 위기이자 기회가 될 수 있다. 4차 산업혁명이 몰고 올 신산업 분야는 필연적으로 빠른 타이밍이 중요하지만, 관련 규제와 제도 부족 등 규제 지체 현상으로 일을 벌이기 어려운 면도 있다. 지금처럼 사회가 복잡해지고 민간의 역량이 발달하면서 섣부른 규제로 오히려 세계 수준으로 성공할 수 있는 민간의 의지가 꺾이기도 한다. 한편 규제를 함부로 풀면 조명 분야에서 볼 수 있듯이 저가의 중국산 시장으로 재편돼 국내 산업의 기반이 초토화될 수도 있다. 이런 상황에서 규제 개선은 과거와는 패러다임이 달라야 한다. 민간이 최대한 자유를 갖고 신산업을 발전시키고 정부가 이에 발맞춰 꼭 필요한 규제를 스마트하게 정비하고 오남용을 최소화하는 패러다임으로 바꾸어야 한다. 즉 신산업을 ‘육성’ 등의 선심적이거나 계몽적으로 보는 패러다임보다는 신산업을 ‘투자’ 및 네거티브·스마트 규제의 패러다임으로 바꾸는 것이 당면 과제다. 다행스럽게도 우리나라는 정부 차원에서 창조적 아이디어와 도전적 신산업이 활성화될 수 있도록 지난해부터 민간 전문가로 구성된 신산업투자위원회를 통해 유망 신산업 분야에서 민간의 다양한 애로 사항을 검토해 왔다. 무인이동체·ICT융합·바이오헬스·신재생에너지·신서비스의 5개 분과, 80명의 산·학·연 민간 전문가로만 구성된 위원들이 전문성과 경륜을 결합한 집단지성을 발휘하며 민간의 규제 건의에 대해 사전 허용, 사후 보완하는 ‘원칙개선 예외존치’의 네거티브·스마트 규제 방식을 적용해 왔다. 그 성과로 지난 한 해 동안 270여건의 규제 개선 건의를 심사해 255건(94%)을 개선했다. 이런 정량적 성과보다 더 중요한 것은 우리나라도 선진국처럼 규제를 담당하는 공무원과 민간의 이해 당사자, 민간 전문가들이 협의할 수 있는 장이 형성돼 향후 지속 가능한 규제 개선을 도모할 수 있게 됐다는 점이다. 특히 바이오헬스 분야에서 신산업투자위의 성과는 두드러졌다. 바이오헬스 산업은 해마다 성장률이 9.8%, 국내는 연평균 7%로 증가하고 있어 10년 안에 어떤 산업보다 더 커질 것으로 예상되는 미래성장 동력으로 규제 개선에 상당한 전문성이 요구된다. 지난해 민간 전문가들이 참여해 개인 유전자 검사 완화, 스마트 기기 수집 비식별 신체정보 서비스, 3D 프린팅 기술 활용 맞춤형 의료기기 시장의 활성화, 인공지능 기반 의사결정 지원 시스템 품목허가 등급 완화 등 굵직한 규제 개선을 이뤄 냈다. 신산업 분야의 규제가 문제 될 때마다 두 가지 극단적인 반응을 보이는 사람들을 보게 된다. 신기술 및 신산업에 대한 과장된 평가로 현 시스템의 장점을 무시하고 규제 개선을 해야 한다는 ‘규제 개선 신봉자’와 새로운 규제 개선이 잠재적으로 만들 수 있는 오남용을 과장하거나 새로운 규제가 가져올 영향에 대한 공포로 무작정 거부하는 ‘규제 개선 거부자’들이다. 진실은 그 중간에 있다. 서로에 대한 이해가 필요할 뿐 아니라 민·관 및 민·민 간 성숙한 관계 정립을 통해 스마트한 규제 개선을 이뤄 나가야 한다. 신산업투자위의 활동이 산업 시스템의 질을 높이고 신산업을 키워 궁극적으로 4차 산업혁명을 맞는 우리나라를 발전시키기 위해서도 현 시스템의 장단점을 잘 이해하고 있는 전문가와 신기술을 이해하는 전문가가 머리를 맞대고 궁극의 목적인 신산업 활성화를 위해 무슨 투자를 해야 하고 어떤 규제 개선이 필요한지를 같이 고민해야 한다. 과장과 공포를 자제하고 진지한 고민과 노력으로 국내에서도 성공적인 신산업 투자가 이뤄지길 바란다.
  • 먹으면 운동한 듯한 효과…美연구진, 신약 개발중

    먹으면 운동한 듯한 효과…美연구진, 신약 개발중

    먹으면 신체가 운동한 것처럼 느끼게 해 비만과 당뇨병을 치료할 수 있는 새로운 약물을 개발 중이라고 영국 일간 데일리메일이 24일(현지시간) 보도했다. 보도에 따르면, 현재 미국 세인트루이스대 약리학부의 토마스 버리스 박사와 존 워커 박사 등 연구팀은 근육의 신진대사를 조절하는 두 개의 핵내수용체를 표적으로 삼기 위한 연구를 진행하고 있다. 이 연구를 통해 이런 핵내수용체를 조절하면 운동하지 않아도 운동할 때 활성화되는 유전자들의 스위치를 켜 지방 연소를 도울 수 있다는 것이다. 만일 이 약물이 성공한다면, 운동할 수 없는 사람들이 당뇨병이나 비만과 싸우는데 신체적인 도움이 될 수 있다. 버리스 박사팀은 이 연구를 위해 400만 달러(약 44억 원)가 넘는 자금을 지원받았다. 이 자금은 근육의 신진대사와 연관성이 있는 두 핵내수용체인 ‘REV-ERB’와 ‘ERR’ 단백질에 관한 연구에 쓰이고 있다. 연구팀은 기존 여러 연구를 통해 ‘운동한 것처럼 모방’하는 REV-ERB 단백질을 표적으로 삼는 한 약물을 개발했다. 그리고 ERR 단백질에 관한 여러 유전 연구를 통해서도 이 단백질이 운동을 모방하는 약물의 개발을 위한 좋은 표적이 될 수 있다는 것을 제시했다. 당뇨병은 미국에서 7번째로 많은 사망 원인으로, 제2형 당뇨병에 걸린 환자의 80% 이상은 과체중이거나 비만이다. 버리스 박사와 워커 박사는 화학과 생물학을 결합해 이런 건강 위협으로 고통받고 있는 환자들에게 새로운 선택 사항을 제공할 수 있는 전혀 새로운 치료 방법을 개발하고 있다. 버리스 박사는 “우리는 단지 연구만 하는 것이 아니라 약물도 개발하려 하고 있다”면서 “이는 흥미로운 부분으로 우리는 새로운 치료 방법을 개발하는 데 더 많은 노력을 기울일 수 있다”고 말했다. 물론 건강한 사람은 운동을 통해 인슐린 감수성과 체중 조절을 개선하는 등 건강상 혜택을 얻을 수 있다. 하지만 모든 사람이 운동할 수 있는 것은 아니다. 버리스 박사는 “운동을 하면 근육의 신진대사율이 높아져 효과적으로 당뇨병과 비만이 치료된다. 근육이 발달하면 효과가 커지지만 이는 운동을 통해 얻는 것”면서 “꾸준히 운동하면 신진대사의 기능을 개선하는데 도움이 된다”고 말했다. 또한 “우리가 개발 중인 약물은 비슷한 작용을 한다. 이런 약물은 운동할 때 활성화되는 유전자들의 스위치를 켜 운동하지 않더라도 근육을 운동하는 것처럼 만든다”면서 “두 연구는 모두 이런 방식으로 작용한다”고 말했다. 지난해 호주 멜버른의 연구자들도 비슷한 약물을 개발했다. 그러면서도 이들은 약물이 운동의 모든 건강상의 이점을 재현할 수 없지만, 장애가 있거나 건강이 나빠 운동할 수 없는 사람들을 위해 약물로 혜택을 얻을 수 있다고 말한다. 이에 대해 버리스 박사는 “많은 질병 사례에서 운동할 때 활성화되는 유전자들의 스위치가 꺼진다”면서 “우리는 호르몬을 모방하거나 차단함으로써 신호를 바로잡을 수 있다”고 말했다. 새로운 두 연구에서 이번 연구진은 근육의 신진대사에 신호를 보내기 위한 약물을 최적화하는 것을 목표로 삼아왔다. 하지만 이들은 몇 가지 문제에 직면했다. 첫 번째 문제는, REV-ERB 단백질은 동물 임상시험에서 체중 감량과 신진대사 기능의 개선을 촉진하는 것으로 입증됐지만, 뇌에도 영향을 준다는 점이다. 두 번째는 ERR 단백질이 고아 수용체라서 리간드를 알 수 없었다는 사실이다. 리간드는 수용체에 결합해 세포의 기능을 조절하는 분자 단백질을 말한다. 이후 연구진은 인공적으로 일부 리간드를 만들었지만, 아직 질병의 모형에 사용하기에는 완벽하지 않다고 말한다. 워커 박사는 “우리는 수용체에 작용하는 것이 무엇인지 알아내기 위해 일부 작용물질(리간드)을 만들었다. 대부분 데이터는 ERR 단백질이 근육의 신진대사 측면에서 가장 유용해 더 좋다는 것을 암시하고 있다”면서 “이런 작용물질은 비만과 당뇨병의 모형에서 유용할 것으로 보인다”고 말했다. 이제 연구진은 비만과 당뇨병에 관한 치료뿐만 아니라 근육의 신진대사 개선이 근육병(근이영양증)에 어떻게 영향을 줄 수 있는지를 연구해나갈 예정이다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 英, 새 공룡진화계통수 발표…공룡사 연구의 혁명

    英, 새 공룡진화계통수 발표…공룡사 연구의 혁명

    공룡은 지난 130년간 복잡한 진화계통수의 첫 번째 분기점으로 ‘조반목’과 ‘용반목’이라는 두 집단으로 분류됐다. 그런데 교과서나 고생물 학계에서 의심할 여지 없이 사실로 여겨져 왔던 이 계통수를 뒤집을 수 있는 연구논문이 영국 국제학술지 네이처(Nature) 최신호(22일자)에 발표됐다. 연구논문에 공동저자로 참여한 영국 런던자연사박물관의 폴 배럿 박사는 “우리 연구는 지난 130년 간에 걸쳐 확립된 정설을 뒤집는 것”이라고 말했다. 이들 연구진이 원시적인 공룡의 특징을 상세하게 분석한 결과, 용반목으로 분류되는 티라노사우루스렉스(티렉스)와 조반목에 속하는 스테고사우루스가 실제로는 근연 관계에 있는 것으로 나타났다. 이번 논문에서는 새로운 진화계통수로, 조반목과 용반목이 섞여 있는 새로운 두 가지의 기본 집단이 제시됐다. 또한 공룡 탄생의 시기가 지금까지 생각했던 것보다 약 1000만 년 더 거슬러 올라가는 약 2억 4700만 년 전이며, 장소도 남반구가 아니라 북반구였다고 연구진은 주장한다. 기존 정설에서는 공룡의 진화 역사가 골반의 형태로 설명할 수 있다고 여기고, 도마뱀과 비슷한 골반을 가진 종은 용반목(Saurischia), 새와 비슷한 골반을 가진 종은 조반목(Ornithischia)으로 분류해왔다. 용반목에는 직립 보행하는 티렉스와 벨로키랍토르 등 수각아목으로 불리는 육식공룡과 긴 목을 가진 브론토사우루스 등 용각아목이 포함된다. 반면 조반목은 세 개의 뿔을 가진 트리케라톱스와 등쪽에 판 모양의 뼈가 달린 스테고사우루스가 포함된다. 하지만 이번 새로운 분류 방법은 기존과 크게 다르다. 조반목은 두 대분류의 한쪽을 구성하는 것이 아니라, 용반목에서 제외된 수각아목과 함께 ‘오르니소스켈리다’(Ornithoscelida, 조후각목)라는 전혀 새로운 분류 아래 놓는 것이다. 연구논문의 주저자인 영국 케임브리지대의 매슈 배런 연구원은 “용반목은 비록 수각아목을 제외하긴 했지만, 두 대분류 중 하나로 여전히 남았다”고 설명했다. 새롭게 오르니소스켈리다(조후각목)의 분류에 속하는 공룡에는 뒷다리와 두개골의 특징에 공통점이 있다고 한다. 새로운 분류에서는 현생 조류의 조상인 수각아목이 기존의 조반목과 같은 그룹으로 분류된다. 연구에 참여한 케임브리지 대학의 데이비드 노먼 박사는 “우리 결론이 옳다면 동물의 진화를 다루는 주요 교과서는 모두 다시 써야 한다”고 말했다. 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스의 생물학자 케빈 파디언 교수는 논평에서 이 논문의 결론은 “획기적”(revolutionary)이라고 평가하면서도 “앞으로 다른 연구진이 이를 검증하길 바란다”고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [금요 포커스] 콘텐츠산업, 4차 산업혁명을 이끈다/송수근 문화체육관광부 장관 직무대행(제1차관)

    [금요 포커스] 콘텐츠산업, 4차 산업혁명을 이끈다/송수근 문화체육관광부 장관 직무대행(제1차관)

    산업의 패러다임이 바뀌고 있다. 바야흐로 4차 산업혁명이 도래한 것이다. 2016년 1월 다보스포럼에서 ‘제4차 산업혁명의 이해’를 논의한 후 새로운 산업혁명은 전 세계적으로 초미의 관심사였다. 제4차 산업혁명이란 디지털, 물리적, 생물학적 경계가 없어지면서 융합되는 기술적 혁명을 의미하며, 이는 또한 기술혁신을 기반으로 연결·융합·지능화된 산업구조의 혁신을 가져올 것으로 보인다. 역사적으로 인류는 농업경제 이후 산업화 시대를 거쳐 정보화 시대를 지나왔다. 지난 산업혁명 과정에서 우리나라는 소위 ‘패스트 팔로어’로 선진국을 빠르게 따라가는 모습을 보였다. 산업화 시대에는 자동차, 조선, 철강 산업 등으로 경제성장을 이루었고, 정보화 사회에서는 반도체와 정보기술(IT) 강국으로 거듭났다. 또 한번의 산업혁명을 맞이한 지금, 우리가 변화의 이니셔티브를 쥐고 새로운 분야를 개척하는 ‘퍼스트 무버’로 도약하기 위한 전략은 무엇일까? 제4차 산업혁명 시대에는 인공지능(AI), 로봇공학, 사물인터넷(IoT) 등 디지털기술이 융합하면서 새로운 삶의 방식이 나타날 것이다. 인류의 역사가 그래 왔듯 인간은 여유시간이 늘어나는 만큼 무언가를 다시 끊임없이 만들어낼 것이다. 인류는 한순간도 창작활동을 쉬어본 적이 없기 때문이다. 그리고 그때마다 인간이 만들어낸 것이 바로 콘텐츠다. 따라서 4차 산업혁명 시대는 더더욱 콘텐츠의 시대로 기억될 것이다. 이미 콘텐츠산업은 국내 전체산업의 성장률(1.3%)을 훨씬 뛰어넘는 4.5% 성장률을 기록하면서 차세대 성장 동력으로 주목받고 있다. 또한 4차 산업혁명으로 향후 5년간 전 세계적으로 약 710만 개의 일자리 감소가 예상되는 상황에서도 콘텐츠산업은 새로운 일자리를 창출할 가능성이 큰 영역으로 평가받고 있다. 사실 영화, 게임, 음악, 뮤지컬 등 콘텐츠산업은 항상 기술발전과 함께 경쟁력을 강화해왔다. 새로운 기술은 소리, 느낌, 감정의 생생한 표현과 장소적 한계를 뛰어넘는 콘텐츠 제작을 가능케 했기 때문이다. 아울러 새로운 플랫폼 등장으로 웹툰이라는 새로운 장르가 개척되기도 했다. 이렇듯 기술이 콘텐츠산업 발전에 혁신적 역할을 한다는 것은 부인할 수 없다. 그러나 훌륭한 콘텐츠를 만드는 데 기술이 절대적인 것만은 아니다. 경쟁력 있는 콘텐츠는 인간의 경험과 생각을 기반으로 한 ‘문화적 요소’를 갖추고 감성적 교감도 할 수 있는 콘텐츠, 즉 사람의 마음을 움직이는 콘텐츠이기 때문이다. 그래서 호주 출신의 유명한 언론재벌인 루퍼트 머독은 “어떠한 전자기기와 플랫폼, 기술도 훌륭한 콘텐츠 없이는 텅 빈 용기에 불과하다”고 강조한 바 있지 않은가. 국내 출시 이후 한때 주간 이용자가 700만명에 이르렀던 ‘포켓몬고’는 증강현실(AR)을 이용한 모바일 게임이다. 그러나 출시 50여일이 지난 지금 매출과 이용자 수가 급감하면서 인기가 주춤하는 모양새다. 신기술로 인해 트렌드가 됐었지만 단순한 포맷과 반복되는 유형의 콘텐츠에 이용자가 싫증을 느꼈기 때문이다. 반면 할리우드의 대표 SF 영화 ‘ET’는 개봉 이후 35년이 지났지만 유니버설스튜디오의 E T 라이드는 지금도 생명력을 유지하고 있다. 최신 기술이나 화려한 그래픽은 없지만 누구나 공감하는 콘텐츠가 있기 때문이다. 새삼 최신 기술과 결합하는 콘텐츠와 스토리의 중요성을 생각하게 되는 사례다. 국가적으로 매우 중요한 평창동계올림픽·패럴림픽이 이제 1년도 남지 않았다. 올림픽은 첨단 기술의 경연장이며 콘텐츠 개발자의 시험장이다. 이 시대 최고의 기술이 융합하여 만들어내는 콘텐츠가 올림픽의 성공을 담보하는 것은 물론 올림픽 이후의 산업 지속성도 좌우한다. 앞으로의 시대에는 올림픽 영역뿐 아니라 전 산업에서 콘텐츠의 중요성과 영향력이 더욱 강화될 것이다. 이제는 모방이 어렵고 쉽게 범용화되지 않는 디자인, 창의력, 스토리와 같은 ‘감성지식’이 산업의 경쟁력이 되고 가치창출의 원천이 되는 제4차 산업혁명 시대다. 우리가 산업패러다임 변화를 이끄는 ‘퍼스트 무버’로 거듭나기 위해 콘텐츠산업에 주목해야 할 때다.
  • [달콤한 사이언스] 치매 발병 나이 미리 알 수 있다

    평균 수명이 점점 늘어나면서 사람들이 암보다 두려워하는 질환이 바로 ‘치매’다. 여러 가지 유형 중 50~80% 이상을 차지하는 알츠하이머의 발병 가능성과 발생 시기를 정확하게 예측할 수 있는 유전자 검사 기법이 나왔다. 미국, 노르웨이, 덴마크, 영국의 18개 기관 34명의 연구자가 참여한 국제공동연구진은 이런 유전자 검사기법에 관한 연구 결과를 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생물학 및 의학분야 국제학술지 ‘플로스 메디슨’ 22일자에 발표했다. 연구팀은 알츠하이머 환자와 건강한 노인 7만명을 대상으로 유전 데이터를 비교했다. 여기에 알츠하이머 치매 환자의 4분의1가량이 가족력을 갖고 있다는 사실에 기반해 연령 데이터를 추가로 활용했다. 연구팀은 알츠하이머 환자와 정상인 사이에서 차이를 보이는 2000여개 유전자를 찾아낸 뒤 중요도 순위를 매겼다. 그 결과 알츠하이머 발병에 중요한 역할을 하는 31개의 유전체(마커)를 찾아내 질병에 걸릴 위험성과 발생시기를 예측하는 ‘폴리제닉 해저드 스코어 검사법’을 만들었다. 이 검사법으로 알츠하이머를 앓고 있는 환자들의 발병 예상 나이를 예측한 뒤 실제 발병시기를 확인한 결과 정확하게 일치하는 것을 확인했다. 이 31개 유전체의 상당수를 보유해 발병 위험도가 상위 10%에 해당되는 사람들은 알츠하이머 발병 위험이 3배나 높았으며 평균 84세를 전후해 증상이 나타난 것으로 분석됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 공룡史 다시 쓰나? 英, 새 공룡진화계통수 발표

    공룡史 다시 쓰나? 英, 새 공룡진화계통수 발표

    공룡은 지난 130년간 복잡한 진화계통수의 첫 번째 분기점으로 ‘조반목’과 ‘용반목’이라는 두 집단으로 분류됐다. 그런데 교과서나 고생물 학계에서 의심할 여지 없이 사실로 여겨져 왔던 이 계통수를 뒤집을 수 있는 연구논문이 영국 국제학술지 네이처(Nature) 최신호(22일자)에 발표됐다. 연구논문에 공동저자로 참여한 영국 런던자연사박물관의 폴 배럿 박사는 “우리 연구는 지난 130년 간에 걸쳐 확립된 정설을 뒤집는 것”이라고 말했다. 이들 연구진이 원시적인 공룡의 특징을 상세하게 분석한 결과, 용반목으로 분류되는 티라노사우루스렉스(티렉스)와 조반목에 속하는 스테고사우루스가 실제로는 근연 관계에 있는 것으로 나타났다. 이번 논문에서는 새로운 진화계통수로, 조반목과 용반목이 섞여 있는 새로운 두 가지의 기본 집단이 제시됐다. 또한 공룡 탄생의 시기가 지금까지 생각했던 것보다 약 1000만 년 더 거슬러 올라가는 약 2억 4700만 년 전이며, 장소도 남반구가 아니라 북반구였다고 연구진은 주장한다. 기존 정설에서는 공룡의 진화 역사가 골반의 형태로 설명할 수 있다고 여기고, 도마뱀과 비슷한 골반을 가진 종은 용반목(Saurischia), 새와 비슷한 골반을 가진 종은 조반목(Ornithischia)으로 분류해왔다. 용반목에는 직립 보행하는 티렉스와 벨로키랍토르 등 수각아목으로 불리는 육식공룡과 긴 목을 가진 브론토사우루스 등 용각아목이 포함된다. 반면 조반목은 세 개의 뿔을 가진 트리케라톱스와 등쪽에 판 모양의 뼈가 달린 스테고사우루스가 포함된다. 하지만 이번 새로운 분류 방법은 기존과 크게 다르다. 조반목은 두 대분류의 한쪽을 구성하는 것이 아니라, 용반목에서 제외된 수각아목과 함께 ‘오르니소스켈리다’(Ornithoscelida, 조후각목)라는 전혀 새로운 분류 아래 놓는 것이다. 연구논문의 주저자인 영국 케임브리지대의 매슈 배런 연구원은 “용반목은 비록 수각아목을 제외하긴 했지만, 두 대분류 중 하나로 여전히 남았다”고 설명했다. 새롭게 오르니소스켈리다(조후각목)의 분류에 속하는 공룡에는 뒷다리와 두개골의 특징에 공통점이 있다고 한다. 새로운 분류에서는 현생 조류의 조상인 수각아목이 기존의 조반목과 같은 그룹으로 분류된다. 연구에 참여한 케임브리지 대학의 데이비드 노먼 박사는 “우리 결론이 옳다면 동물의 진화를 다루는 주요 교과서는 모두 다시 써야 한다”고 말했다. 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스의 생물학자 케빈 파디언 교수는 논평에서 이 논문의 결론은 “획기적”(revolutionary)이라고 평가하면서도 “앞으로 다른 연구진이 이를 검증하길 바란다”고 말했다. 사진=티렉스(ⓒ Herschel Hoffmeyer / Fotolia), 공룡 이미지(ⓒ Dmitry Bogdanov, Torley, Durbed, under a Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • “더울수록 치아 작고 콧구멍 크게 인간 진화”

    “더울수록 치아 작고 콧구멍 크게 인간 진화”

    美·벨기에·아일랜드 연구팀 “인류 코 모양 차이 기후변화 탓” 美·네덜란드 대학연구진도 “지구 더워지면 포유류 몸 작아져” ‘종의 기원’으로 유명한 영국의 진화학자 찰스 다윈은 1835년 남미 갈라파고스 제도를 여행하면서 섬에 사는 핀치새 13종의 부리가 다르다는 사실을 발견했다. 다윈은 핀치새들의 부리 모양이 먹이 종류에 따라 다른 것을 보고 진화에 대한 아이디어를 얻어 자연선택설을 주장하고 비둘기 교배실험 등을 통해 부리 모양 변화가 가능하다는 것을 발견했다.●핀치새 부리모양 연구로 진화론 뒷받침 이후 미국 프린스턴대 진화생물학자인 피터, 로즈메리 그랜트 부부는 1973년부터 지금까지도 갈라파고스 제도의 작은 섬 대프니메이저에서 2000여 마리의 핀치새를 연구하고 있다. 핀치의 몸무게, 깃털 색, 부리 크기, 먹이 종류, 짝짓기 습관과 상대 등을 모두 데이터로 만들어 2009년 다윈의 진화론을 뒷받침하는 연구결과를 발표했다. 이들의 연구결과는 미국 과학저술가 조너선 와이너의 ‘핀치의 부리’라는 책으로 대중들에게 알려지게 됐다. 미국과 스웨덴 국제연구진은 갈라파고스 제도에 사는 핀치새 15종 120마리의 유전체 분석을 통해 ALX1이라는 유전자에서 나타나는 변이 때문에 부리에 변화가 생긴다는 사실을 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표해 다윈과 그랜트 부부의 연구를 뒷받침하기도 했다. 진화론의 핵심은 모든 생명체는 환경에 따라 진화한다는 ‘자연선택설’이다. 식생의 변화에 따른 적응이 진화인데 이는 기후변화로 인해 발생한다는 것이다. 지난 16일 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘PLOS 유전학’에는 사람의 코 모양도 기후변화에 따른 진화의 산물이라는 논문이 실리기도 했다.●지역 혈통별 3D 얼굴 촬영 특징 비교 미국 펜실베이니아주립대, 일리노이 어바나-샴페인대, 벨기에 UZ루벵, 아일랜드 더블린 트리니티칼리지 공동연구진은 추운 고위도 지방과 더운 저위도 지방 사람들의 코 모양이 기후에 따라 달라졌다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 남아시아, 동아시아, 서아프리카, 북유럽 혈통을 가진 476명의 3차원(3D) 얼굴 사진을 촬영해 특징을 비교했다. 그 결과 따뜻하고 습한 지역에서 살았던 민족은 콧구멍의 폭이 상대적으로 넓은데 반해 북유럽처럼 춥고 건조한 환경에 사는 민족은 상대적으로 좁은 콧구멍을 가진 것이 발견됐다. 고위도 지방에 사는 사람의 콧구멍이 좁은 이유는 몸에 좋지 않은 차고 건조한 공기를 최소한으로 흡입함으로써 콧속 수분 함량과 온기를 유지하기 위한 것으로 해석됐다. 아슬란 자이디 펜실베이니아주립대 유전학 교수는 “현재 인류의 코 모양 차이는 기후변화에 대한 자연선택으로 결정됐다”며 “그렇지만 현대에 들어와서 기후변화에 대응할 수 있는 다양한 과학과 의학이 등장하면서 기후에 대한 적응 형태가 달라질 수 있다”고 말했다. 또 미국 뉴햄프셔대, 콜로라도칼리지, 미시간대, 네덜란드 델프트공과대 공동연구진도 기후변화와 인류의 변화에 대한 재미있는 연구결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 15일자에 발표했다. 연구진은 지구가 뜨거워질수록 포유류의 몸집은 작아진다는 사실을 밝혀냈다.●포유류 몸집 작아지자 치아도 작아져 지금으로부터 5600만년 전 지구는 갑자기 평균온도가 5~8도 급상승하는 팔레오세-에오세 최고온기(PETM)를 맞게 됐다. 원래 온도로 되돌아가는 데 10만년 이상 걸렸는데 이 과정에서 지구상 수많은 생명체가 사라지고 포유류가 전 세계로 퍼져 나가게 됐다. 살아남은 포유류들은 모두 몸집이 작아진 것으로 추정되고 있다. 연구팀은 몸집과 치아 크기가 직접 연관성을 갖는다는 데 착안했다. PETM 전과 후의 말 치아 화석을 비교한 결과 PEMT 이전보다 이후의 치아화석이 30% 정도 작다는 것을 확인했다. 그 이후 PETM 때만큼은 아니지만 다시 더워진 5300만년 전 에오세 최고온기 2기(ETM2)에도 이전보다 14% 정도 치아의 크기가 작아진 것을 발견했다. 연구팀은 지구온난화기에 몸집이 작아지는 현상은 포유동물들에게서 나타나는 공통적인 진화반응으로 해석했다. 플로리다 자연사박물관 고생물학자 조너선 블로흐 박사는 “이번 연구결과는 기후변화가 포유류의 크기 변화를 가져올 수 있다는 사실을 확인한 것”이라며 “이 연구결과를 바탕으로 지구 온난화를 통해 미래에 동식물에 일어날 수 있는 변화를 예측할 수 있는 동시에 기후변화의 가장 확실한 결과는 포유류의 체격 변화라는 것을 알 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 암컷에게 구애하는 1억년 전 실잠자리 모습 공개

    암컷에게 구애하는 1억년 전 실잠자리 모습 공개

    1억 년 전 지구상에 생존했던 곤충이 다른 곤충에게 구애하는 모습을 고스란히 담은 호박 화석이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 중국과학원 소속의 난징 지질학및고생물학 연구소는 미얀마의 후쾅계곡에서 발견된 호박화석을 정밀 분석했다. 1억 년 전 만들어진 이 호박 화석에는 고대 실잠자리(damselfly) 3마리의 형태가 완벽하게 보존돼 있다. 고대 실잠자리는 현생 잠자리와 비슷하게 긴 다리를 가졌는데, 다리 끝이 나비의 날개처럼 둥그렇고 무늬를 가진 것이 특징이다. 연구진은 호박화석 속 실잠자리 3마리의 포즈와 뻗친 다리의 형태 등을 미뤄 볼 때 이것이 암컷에게 구애하기 위해 긴 다리를 흔들며 다툼을 벌이는 고대 수컷 실잠자리의 모습을 담고 있는 것이라고 분석했다. 일반적으로 실잠자리나 잠자리 같은 잠자리목 곤충은 날개가 얇고 몸통이 가늘어서 보존이 쉽지 않다. 때문에 이번 호박화석의 분석 결과는 고대 곤충의 생태를 이해하는데 큰 도움이 될 것으로 기대를 모았다. 연구진은 “잠자리목 곤충 수컷은 암컷에게 구애할 때 날개를 크게 흔들며, 이 모습이 고스란히 보존된 화석은 매우 드물다”면서 “이번 호박화석은 경절(tibia)이라고 부르는 다리 부위를 길게 뻗어 구애하는 모습을 완벽하게 담고 있으며, 이는 고대 잠자리의 구애 행동이 공룡이 살았던 시대까지 거슬러 올라간다는 것을 입증하는 것”이라고 설명했다. 이어 “현생 실잠자리와 고대 실잠자리는 유사한 점도 있지만 다리 부분의 진화에서 차이점을 보인다”면서 “고대 실잠자리의 경절 부위는 양쪽이 비대칭이고 크기도 더 크며, 특히 다리 아래쪽에 있는 검은 점은 포식자를 위협하는데 쓰인 것으로 보인다”고 덧붙였다. 연구진은 암컷을 유혹하고 다른 수컷을 경계하는데 쓴 경절 부위가 지나치게 큰 탓에 비행속도가 느려지고, 포식자로부터 달아나는데 어려움을 겪은 것이 결국 고대 실잠자리의 멸종을 가져왔을 것으로 추측했다. 이번 연구결과는 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트‘(Scientific Reports) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
  • [김 태의 뇌과학] 의식의 뇌 과학

    [김 태의 뇌과학] 의식의 뇌 과학

    뇌과학자들 사이에서 ‘의식’은 연구하기 어려운 주제로 악명이 높다. 의식은 어려운 철학적 질문과 연결된 연구주제여서 정의하는 것부터 난해하다. 하지만 최근 뇌 과학의 발달로 의식에 관한 연구도 신경생물학적 접근이 가능해졌고 조금씩 그 비밀이 밝혀지고 있다. 지난 2월 미국 메릴랜드주의 베데스다에서 열린 ‘브레인 이니셔티브’ 회의에서 한 연구결과에 이목이 집중됐다. 크리스토프 코흐 앨런뇌과학연구소장은 진기한 뇌 사진 한 장을 공개했다. 생쥐의 뇌에서 ‘클라우스트룸’이라는 부위의 신경세포 3개의 전체 경로를 영상화한 사진이었다. 단 3개의 신경세포 가지가 생쥐 뇌 전체를 빙둘러 복잡한 가지를 펼치고 있는 모습은 경이로웠다. 이 신경세포가 다양한 뇌 부위와 긴밀한 연결구조를 갖고 있다는 것은 클라우스트룸이 의식현상과 긴밀하게 연결돼 있음을 보여주는 소견이다. 클라우스트룸은 대뇌의 껍질에 해당하는 ‘피질’ 안쪽의 회백질 틈에 얇은 종이처럼 펼쳐진 신경세포의 무리를 가리키는 말이다. 대략적인 해부학적 위치는 관자놀이와 귀의 중간쯤이다. 최신 시각화 기술을 이용해 대뇌피질의 거의 모든 부분이 클라우스트룸으로 신경섬유를 주고받고 있음이 확인됐다. 크리스토프 코흐와 DNA를 발견한 프란시스 크릭은 이 부위에 의식이 존재할 것이라고 예측해 왔다. 하지만 클라우스트룸은 매우 얇은 신경세포 층으로 이뤄져 있고 전기적 신호가 강한 ‘뇌섬엽’과 ‘조가비핵’ 사이에 위치해 구조와 기능 연구가 쉽지 않았다. 2014년 이런 가설을 지지하는 증례가 발표됐다. 코우 베이시 조지워싱턴대 교수는 난치성 간질을 앓고 있는 54세 여성의 간질 부위 수술을 위해 뇌심부에 전기 자극을 주면서 환자의 반응을 테스트했다. 전기자극이 클라우스트룸에 가해지자 의식적 행동이 중단되고 주변의 자극에 전혀 반응하지 못하는 상태가 됐다. 환자는 전기자극이 멈추면 즉시 정상적인 상태로 돌아왔고 의식 소실을 기억하지 못했다. 의식소실이 있을 때 뇌파상 간질파는 관찰되지 않아 간질발작은 아닌 것으로 확인됐다. 베이시 교수는 인공적인 전기자극으로 클라우스트룸의 기능이 방해받을 때 의식이 소실된 것으로 보아 이 부위가 통합적 의식과 관련된 뇌활동이 일어나는 부위라는 가설을 지지했다. 그렇다면 의식은 어떻게 측정할 수 있을까. 마르셀로 마시미니 밀라노대 박사는 감각이나 행동적 반응과 무관하게 의식을 측정하는 방법을 개발했다. 피험자의 뇌신경에 자기장을 이용해 자극을 준 뒤 이에 대한 뇌의 반응을 뇌파로 측정해 ‘교란 복잡 지수’(PCI)라는 것을 산출했다. 예를 들어 각성상태처럼 의식 수준이 높은 상태에서 PCI는 0.6 전후이고, 깊은 수면상태에서는 0.2 전후로 나온다. PCI를 이용하면 각성상태와 수면상태, 마취상태는 물론 의식은 정상적이지만 표현은 불가능한 ‘감금 증후군’도 뚜렷하게 구별할 수 있다. 데카르트는 모든 것을 의심하되 의심할 수 없는 하나의 명제는 ‘나는 생각한다. 고로 존재한다’라고 했다. 내가 생각하는지, 아닌지 알기 위해서는 의식이 필요하다. 따라서 ‘나는 (나의 생각을) 의식한다. 고로 존재한다’라는 말이 더 정확한 말일지 모르겠다. 최근 의식에 대한 뇌 과학은 상당한 진보를 이뤘지만 아직 모르는 것이 더 많은 미지의 영역이다. 한 가지 분명한 것은 뇌 과학의 발달이 언젠가는 의식의 발생 과정과 원리를 이해해 인간을 더욱 인간답게 이해하고 의식의 장애를 일으키는 질환을 극복하는 데 도움을 줄 것이라는 점이다.
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