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  • 뇌는 잘 때도 그날 체험을 기억으로 응고화…사람에게서 첫 관찰

    뇌는 잘 때도 그날 체험을 기억으로 응고화…사람에게서 첫 관찰

    사람의 뇌는 자는 동안에도 세포 손상을 수복하고 면역 및 감정을 제어하는 활동 등으로 분주하다. 그런데 새로운 연구에 따르면, 우리 뇌는 깨어있을 때 겪은 일들을 재현해내느라 바쁘다. 이는 일반적인 꿈과는 또 다른 것이다. 미국 매사추세츠 종합병원 등이 주도한 연구진은 사람의 뇌가 이런 활동을 일부러 하는 이유로 경험을 정리함으로써 예전 기억을 덧씌우지 않고 새로운 기억을 오랜 기간 보존하기 위한 것으로 추정한다. 이들 연구자는 깨어있을 때의 체험을 잘 때 뇌에서 재현하는 것을 ‘오프라인 리플레이’라고 말한다. 이는 오래전부터 동물들에서 관찰된 현상이지만, 사람에게서 관찰된 사례는 이번이 처음이다. 사실 이 연구의 참가자들은 사지마비 환자 두 명으로 이들은 뇌의 신호를 검출해 컴퓨터나 로봇 팔 등을 조작하도록 하는 실험에도 참여하고 있다. 따라서 이들 참가자의 대뇌피질 일부에는 전극이 이식돼 있다. 이번 연구가 가능했던 이유도 바로 이 때문이다. 이런 전극을 이용하면 이들 참가자가 깨어있는 동안과 잠든 사이에 발화(firing)한 신경세포를 검출할 수 있다. 이런 기회는 흔치 않으니만큼 전례없는 연구인 것이다. 연구진은 이 연구에서 자고 있는 동안의 오프라인 리플레이를 관찰하기 위해 이들 참가자에게 잠자기 전후 ‘사이먼’이라는 이름의 기억 놀이를 하도록 요청했다.사이먼 놀이의 규칙은 간단하다. 4가지 색의 패널이 있고 그것들이 순서대로 빛나므로 빛난 순서를 기억해 그대로 패널을 눌러 나간다. 단지 이번 참가자들은 사지마비 탓에 팔이 움직이지 않기에 뇌파로 커서를 조작해 놀이를 수행했다. 그 결과, 자고 있는 참가자들의 신경세포에서도 이 놀이를 하고 있을 때와 같은 패턴으로 발화하는 것으로 확인됐다. 이는 이들이 잠든 사이에도 머릿속으로 놀이를 하고 있었다는 점을 시사한다. 일어나 있을 때의 놀이 활동으로 생긴 발화 패턴이 신경세포 수준으로 재현되고 있던 것이다. 연구진의 견해에 따르면, 이런 오프라인 리플레이는 하루 동안의 경험을 이해하고 이를 새로운 기억으로 저장하는 데 도움을 주려는 것이다. 그리고 이 과정에는 해마와 신피질이라는 뇌 영역이 관계돼 있을 가능성이 높다. 해마는 대뇌피질 아래에 있는 작은 해마처럼 생긴 영역으로 기억과 밀접한 관계가 있다. 신피질은 뇌 표면의 주름 부분으로 감각 정보의 처리와 자발적 동작 제어 그리고 의사결정을 담당한다. 특히 해마는 가소성이 매우 높은 부위다. 이는 뉴런 사이 연결인 시냅스의 세기가 빨리 변한다는 것. 하지만 신피질의 가소성은 해마만큼은 아니다. 이는 새로운 기억을 빠르게 만드는 것이 서툴다는 것을 의미한다. 그 대신 한 번의 기억을 저장하면 그렇게 쉽게 잃지 않는다. 해마처럼 옛 기억이 새로운 기억으로 바뀌는 일도 없다. 따라서 해마는 체험이라는 스냅 사진을 찍는다고도 말할 수 있다. 무슨 일이 생기면 얼른 신경세포의 결합을 강화해 이를 기록한다. 기억은 이후 같은 신경세포가 다시 활성화됐을 때 느껴지는 체험이다. 오프라인 리플레이에서는 이런 기억이 서서히 신피질로 저장된다. 하지만 핵심은 신피질에는 이미 그동안 축적된 기억과 지식이 저장돼 있고 새로운 기억은 그 속으로 편입된다는 것이다. 이 경우 기존 정보가 새로운 정보로 덮어쓰기 돼 사라지는 일은 없다. 따라서 평소 양질의 수면이 중요하다는 것은 바로 이 점에 있다. 시험이나 중요한 면접이 있는 날의 전날 밤에는 제대로 잠을 자면 인지 능력을 끌어올리기가 쉽다. 즉 공부하고 난 뒤에 잠을 자면 배운 점을 기억하는 데 도움이 될 수 있다는 것이다. 자세한 연구 성과는 국제 학술지 셀 리포츠(Cell Reports) 최신호(5월 5일자)에 실렸다. 사진=Cell Reports 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 봄만 되면 나타나는 춘곤증 알고보니...뇌 속 회로 변화 때문

    봄만 되면 나타나는 춘곤증 알고보니...뇌 속 회로 변화 때문

    날씨가 따뜻해지는 봄이 되면 춘곤증 때문에 꾸벅꾸벅 조는 사람들이 늘어난다. 추운 겨울이 끝나고 날씨가 포근해지면서 나타나는 현상이라고 알려져 있지만 어떤 메커니즘으로 잠이 쏟아지는지는 밝혀내지 못했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 연구팀은 기온의 변화에 따라 신경전달물질의 신호 체계가 바뀌면서 수면 패턴도 달라진다는 사실을 확인했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션즈 바이올로지’에 실렸다. 전 생애에 있어서 3분의 1 시간을 보낸다는 잠은 환경의 영향을 많이 받는다. 밝기와 습도, 소음 같은 외부 환경 뿐만 아니라 영양 상태 같은 신체적 조건에 따라서도 수면 시간과 질은 달라지게 된다. 기온 역시 수면에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나로 꼽힌다. 봄이나 가을처럼 이전 계절과 달리 기온이 크게 변동하는 환절기에는 졸음이 쏟아지거나 무더운 여름철이 되면 낮 동안 나른하고 밤에는 잠을 못 이루는 열대야 수면 패턴도 기온 때문에 수면이 영향을 받는 현상이다. 연구팀은 사람처럼 기온에 따라 수면패턴에 영향을 받는 초파리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구팀은 칼륨 이온 통로 단백질 중 하나인 셰이커 유전자에 돌연변이를 일으킨 형질전환 초파리를 활용해 무더운 여름과 비슷한 환경을 만든 뒤 수면 패턴을 관찰했다. 셰이커 유전자가 만드는 단백질은 뇌 속 칼륨이온이 지나는 통로를 만드는데 이 단백질이 결핍되면 신경세포를 과도하게 활성화시켜 수면을 억제하게 된다. 이 때문에 셰이커 유전자에 돌연변이가 생기면 다른 초파리에 비해 잠을 덜 자게 된다. 실험 결과 기온이 높아지면 억제성 신경전달물질 ‘가바’(GABA)를 만들어내는 신경세포와 수면을 촉진하는 신경세포(dFSB)들을 연결해주는 시냅스가 사라져 수면패턴이 달라진다는 것을 확인했다. 가바를 전달해 수면을 억제하기 어려워지므로 더 잘 자게 된다는 설명이다. 또 연구팀은 살아있는 초파리 뇌의 칼슘이온 이미징 기법을 이용해 관찰한 결과 수면촉진 신경세포를 조절하는 신호가 기온 변화에 따라 달라진다는 것도 확인했다. 21도보다 낮은 기온에서는 가바가, 29도 이상의 높은 온도에서는 도파민이 수면촉진 신경세포의 활동을 제어한다는 것이 관찰됐다. 임정훈 UNIST 교수는 “이번 연구는 기온이라는 환경요인이 수면이라는 행동을 어떻게 이끌어내는지 신경유전학적으로 설명했다는데 의미가 크다”라며 “춘곤증이나 여름철 열대야 현상 등으로 인한 수면패턴의 변화를 이해하고 발생할 수 있는 수면장애를 해소할 실마리가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 적게 자도 규칙적으로 자면 뇌졸중 안 걸려요

    적게 자도 규칙적으로 자면 뇌졸중 안 걸려요

    미국 수면과학자들이 하루 6~8시간의 수면 권고 시간을 채우지 못하더라도 잠자는 습관이 규칙적이라면 뇌졸중이나 심장마비 등 심혈관질환 발병 가능성이 눈에 띄게 낮아진다는 연구 결과를 내놨다. 미국 하버드대 의대, 브리검여성병원 원격의료센터 공동연구팀은 잠을 자는 시간이 적더라도 일정한 시간에 규칙적으로 자고 깊이 잠들면 심혈관질환 위험이 줄어든다는 연구 결과를 의학 분야 국제학술지 ‘미국심장학회 저널’ 3일자에 발표했다. 연구팀은 ‘다인종 동맥경화연구조사’(MESA)에 등록된 사람 중 심혈관질환 병력이 없는 45~84세 남녀 1992명을 골라냈다. 이들의 인종적 구성은 백인(38%), 흑인(28%), 히스패닉(22%), 중국계 미국인(12%)이다. 연구팀은 이들에게 수면 상태를 기록하는 활동추적기를 착용하고 잠들도록 해 5년 동안 수면 시간과 심혈관질환 발병률을 추적 조사했다. 그 결과 수면 시작 시간이나 일어나는 시간이 불규칙하거나 깊이 잠들지 못하고 자주 깨는 이들은 규칙적인 수면 패턴을 가진 사람들에 비해 심혈관질환에 걸릴 위험이 2배 이상 높다는 사실을 확인했다. 티아니 황 브리검여성병원 교수는 “뇌졸중이나 심장마비 예방을 위해 식사 조절이나 운동, 수면 시간 등에만 신경을 쓰는 경향이 있다”며 “건강한 삶을 위해서는 잠이 중요하고, 잠의 양만큼이나 질이 중요하다는 것을 연구가 보여 주고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 멋진신세계]적게 자더라도 규칙적으로 자야하는 이유 알고보니

    [유용하 기자의 멋진신세계]적게 자더라도 규칙적으로 자야하는 이유 알고보니

    살아있는 생명체는 어떤 방식으로든 잠을 자기 마련이다. 사람도 일생의 3분의 1 정도의 시간을 보낸다는 잠은 생명을 유지하고 살아가는데 필수적일 뿐만 아니라 깨어있는 동안 고갈된 신경전달물질을 보충해 활발한 뇌 활동을 가능케 해준다. 이 때문에 일리아드와 오딧세이의 작가 호메로스는 ‘잠은 눈꺼풀을 덮어 선한 것, 악한 것, 모든 것을 잊게 하는 것’이라고 했고 돈키호테의 저자 세르반테스는 ‘수면은 피로한 마음의 가장 좋은 약’이라고 말했다. 일반적으로 6~8시간 정도가 가장 최적 수면시간이라고 알려져 있는데 체질이나 개인적 차이 때문에 잠을 많이 못자는 사람들도 많다. 미국 연구자들이 오래 잠을 못 자더라도 규칙적으로 잠을 잔다면 심혈관질환 발병 가능성이 눈에 띄게 낮아진다고 밝혀 주목받고 있다. 미국 하버드대 의대, 브리검여성병원 원격의료센터 공동연구팀은 잠을 자는 시간이 적더라도 일정한 시간에 규칙적으로 자고 깊이 잠들면 심혈관질환 위험이 줄어든다는 연구결과를 의학분야 국제학술지 ‘미국심장학회 저널’ 3일자에 발표했다. 연구팀은 ‘다인종 동맥경화연구조사’(MESA)에 등록된 사람들 중 심혈관질환 병력이 없는 사람 1992명을 골라냈다. 이들은 45~84세 남녀로 인종적 구성은 백인(38%), 흑인(28%), 히스패닉(22%), 중국계 미국인(12%)으로 이뤄졌다. 연구팀은 이들을 대상으로 잠자는 동안 수면상태를 기록하는 활동추적기를 차고 잠자도록 해 5년 동안 수면시간과 심혈관질환 발병률을 추적조사했다. 그 결과 수면 시작시간이나 일어나는 시간이 불규칙하거나 깊이 잠들지 못하고 자주 깨는 등 수면 패턴이 불규칙할 경우 규칙적인 수면패턴을 가진 사람들에 비해 심혈관 질환에 걸릴 위험이 2배 이상 높다는 사실을 확인했다. 연구팀은 또 규칙적 수면패턴을 갖고 있는 사람에게는 연간 1000명당 8명 정도가 심장관련 질환이 발병하겠지만 불규칙한 수면패턴을 갖고 있는 사람은 연간 1000명당 20명 정도의 환자가 나타날 것으로 분석했다. 티아니 황 브리검여성병원 교수는 “일반적으로 뇌졸중이나 심장마비를 예방하기 위해서는 식사조절이나 운동에만 초점을 맞추고 잠에 대해 이야기할 때도 몇 시간을 자는데만 신경쓰는 경향이 있다”라면서 “건강한 삶을 살기 위해서는 잠이 중요하고 잠의 양만큼이나 질이 중요하다는 것을 이번 연구에서 보여주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 부부는 한 침대? 이젠 옛말…숙면을 위한 에르고슬립 ‘트윈베드 시스템’ 주목

    부부는 한 침대? 이젠 옛말…숙면을 위한 에르고슬립 ‘트윈베드 시스템’ 주목

    2020년 새해를 맞아 오래 쓴 침대를 교체하는 부부와 결혼시즌을 앞두고 신혼 침대를 보러 다니는 신혼부부가 많다. 과거에는 부부라면 한 침대를 써야 한다는 고정관념이 있었지만 최근 부부 침실이 변하기 시작했다. 주 52시간 근무제가 확대되고 워라밸이 일상에서 중요해지면서 진정한 휴식을 위한 공간으로 침대에 과감하게 투자하는 소비형태가 증가한 것이다. 이로 인해 부부라도 침대를 따로 쓰거나 방을 따로 쓰는 등 침대는 온전히 자신만의 휴식을 취할 수 있는 공간으로 변했다. 침대나 방을 따로 쓰면 침대를 두 개 사는 것과 마찬가지로 비용이 훨씬 많이 들지만 그만큼 얻는 수면 만족도는 높기 때문에 부부 사이에 트윈베드 트렌드가 확산하고 있다. 특히, 한 침대를 쓰는 비중이 높은 신혼부부들도 요즘에는 각자의 라이프스타일을 존중하기 때문에 각자의 체형과 수면패턴에 맞게 침대를 선택하는 트윈베드를 쓰는 비중이 증가하고 있다. 미국 국립 수면연구재단에 따르면 침대나 방을 따로 쓰는 부부가 전체의 35%로 육아, 수면패턴 및 수면습관의 차이로 침대를 따로 쓰고 있었으며, 한 침대에서 자는 것이 수면의 질을 떨어트린다는 연구결과도 발표되면서 점차 트윈베드를 찾는 부부는 증가할 것으로 보인다. 특히, 기능성 침대인 모션베드의 경우 트윈베드가 더욱 필요하다. 각도조절 및 휴식을 위한 기능이 있기 때문에 각 사용자가 자신에게 맞는 각도 및 기능을 설정해야 하기 때문이다. 이에 모션베드 전문 브랜드 에르고슬립의 관계자는 “최근 방문하신 부부 고객 중 트윈베드를 찾는 분들이 증가했다”라며, “트윈베드를 찾는 고객은 대부분 편안한 숙면을 원하시기 때문에 매트리스도 중요하게 생각하셔서 프리미엄 매트리스의 수요가 늘고 있다”라고 전했다. 에르고슬립은 국내 최초로 모션베드를 론칭한 모션베드 전문브랜드로 업계 세계점유율 1위의 에르고모션의 모션베드를 선보이고 있다. 에르고슬립의 모션베드는 품질과 안전에 까다로운 유럽, 미국, 캐나다 등에서 품질, 안전에 대한 인증을 받아 신뢰도가 높으며, 전문 브랜드인 만큼 전문적인 상담을 받을 수 있어 모션베드를 처음 시작하는 사람들이 많이 찾는 브랜드다. 또한, 에르고슬립은 스위스, 이태리, 벨기에 등 글로벌 프리미엄 메모리폼 매트리스를 국내에 소개하고 있으며, 유럽 No.1 침대 및 매트리스 기업인 ‘힐딩앤더스’와 공식 파트너십을 맺고 프리미엄 라인인 비코와 큐렘을 론칭했다. 하이브리드 매트리스인 ‘비코’는 스위스의 프리미엄 매트리스 브랜드로 150년의 제조 노하우를 통해 만들어져 내구성과 품질이 우수하며, 스위스 소비자들에게 가장 신뢰받는 브랜드로 자리매김했다. 고품질 메모리폼 매트리스인 ‘큐렘’은 힐딩앤더스가 5년간에 연구 끝에 개발한 고품질의 합리적인 가격의 메모리폼 매트리스 브랜드로 일반 메모리폼 매트리스보다 27배 개선된 통기성과 인체공학적인 디자인으로 신혼부부에게 인기가 많다. 이처럼 다양한 매트리스 중에서 내 몸에 최적인 매트리스를 찾을 수 있도록 에르고슬립은 슬립피팅시스템을 도입했다. 캐나다에서 의료용으로 개발된 1728개의 체압센서로 구성된 바디트랙을 통해 과학적인 체압분석이 가능하여 누웠을 때 사용자의 체압 분포 정도를 분석해 최적의 매트리스를 추천해준다. 에르고슬립 관계자는 “슬립피팅시스템은 트윈베드를 원하는 소비자뿐 아니라 모든 소비자가 각자 자신에게 맞는 매트리스를 추천받을 수 있다는 점 때문에 만족도가 높다”라고 전했다. 에르고슬립은 1월 한 달간 OH! Happy Dream 프로모션으로 매트리스를 최대 50% 할인하는 등 파격적인 행사를 진행한다고 밝혔다. 더불어 에르고슬립 매장에 방문해 슬립피팅시스템을 체험하면 추가 10만 원을 할인해주는 이벤트도 진행 중이다. 자세한 사항은 에르고슬립 공식 홈페이지에서 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • 단 2초 ‘뇌파’ 신호로 졸음 잡아낸다

    단 2초 ‘뇌파’ 신호로 졸음 잡아낸다

    2초 이하의 짧은 뇌파 신호로 졸음을 잡아내는 기술이 개발돼 주간 졸음운전 사고를 예방하는 데 도움이 될 전망이다. 분당서울대병원은 윤창호 신경과 교수팀이 뇌파 검사 결과에 ‘기계 학습(machine learning) 모델’을 도입, 뇌파 분석만으로 ‘졸음’을 감지하는 알고리즘 개발에 성공했다고 27일 밝혔다. 주간졸음이란 말 그대로 낮 동안 과도한 졸음을 느끼는 것으로 수면무호흡증이나 불면증 등 수면질환이 유발하는 증상 중 하나다. 성인 인구의 약 10% 이상이 극심한 주간졸음을 겪고 있으며, 집중력 저하와 업무 생산성을 저해할 뿐 아니라 안전사고까지 야기하는 원인이 될 수도 있다. 한국도로공사 통계에 따르면 최근 10년간 고속도로 교통사고 발생원인 중 졸음운전이 1위(22.5%)일 정도로 큰 비중을 차지하며 위험성도 음주운전보다 크다고 알려져 있다. 때문에 졸음을 판단하고 경고하는 시스템이 개발되면 안전사고 역시 상당부분 예방될 것으로 기대할 수 있다. 따라서 졸음 모니터링에 대한 다양한 연구들이 발표돼 왔고, 국내외 기업들은 이를 자동차에 적용해 졸음운전 예방을 위한 시도도 해오고 있다. 예를 들어 운전대 조작빈도, 주행 패턴 등을 통해 운전 상태를 모니터링 한다거나 운전자의 얼굴표정을 인식하고 눈 감김 정도를 측정하는 카메라 시스템도 도입하고 있다. 하지만 이는 ‘순간적 졸음 발생’을 포착하기에는 한계가 있고 눈동자 변화, 눈꺼풀 변화량, 시선방향 등을 종합적으로 판단해야 한다는 복잡함, 또 이러한 정보는 외부환경에 영향을 받는다는 단점이 있었다. 이에 윤창호 교수팀은 뇌파 신호만을 이용해 순간 졸음을 판단하는 알고리즘을 개발하고자 이번 연구를 진행했다. 연구팀은 평균나이 27세의 건강한 성인 8명(남자 4, 여자 4)을 대상으로 전날 평상시대로 잠을 잔 경우(7시간초과)와 전날 평상시보다 적게 잔(4시간미만) 두 가지 경우에 따라 순간적 졸음을 평가했다. 졸음은 ▲업무수행능력을 확인하는 운동각성반응측정법 ▲생체신호를 감시하는 안구움직임 ▲뇌파를 이용해 확인했다. 운동각성반응측정법은 화면에 불빛이 나타나면 이를 인지해 버튼을 누르는 검사로 버튼을 누르기까지 걸린 시간 즉, 반응 속도를 측정하는 방법으로 이뤄졌다. 아울러 안구움직임은 눈꺼풀 처짐, 눈 깜박임, 안구움직임을 비디오카메라로 분석하는 검사인데, 눈꺼풀이 처진다거나 눈 깜박임, 안구움직임의 빈도 및 속도 저하는 졸음 상태를 나타낸다. 연구대상자는 머리에 뇌파센서를 부착한 상태로 자유롭게 생활하면서 약 2시간 마다 총 5번 운동각성반응과 안구움직임을 측정했다. 각 측정 결과치에 대한 분석 결과 버튼을 누르는 반응 속도와 안구움직임의 속도가 느려지는 짧은 순간에 뇌파 영역에서도 졸음대역 주파수 변화를 확인할 수 있었다. 결과적으로 운동각성반응과 안구움직임으로 확인되는 졸음 상태를 뇌파 기록으로 확인할 수 있음을 입증한 것이다. 여기서 운동각성반응검사는 하던 작업을 멈추고 검사를 따로 진행해 각성상태를 확인한다는 점에서 실제 생활에 적용하기 어렵고, 안구움직임 측정 장치는 주변의 조명, 바람, 습도 등에 의한 영향으로 늘 정확한 결과를 얻기 어렵다. 이에 비해 뇌파는 업무방해 없이 뇌의 자연적 전기 활동을 지속적으로 기록하고 측정할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 측정한 뇌파 결과치에 대해 기계 학습을 적용, 2초 이하의 짧은 뇌파 신호만으로 졸음을 예측하는 알고리즘도 개발했다. 이를 통해 실시간 졸음 상태를 모니터링 할 수 있을 뿐 아니라 적절한 시점에 중재(휴식)를 지시하는 알람을 제공할 수도 있다. 윤창호 교수는 “이전까지는 뇌파 신호만을 가지고 졸음을 판단한다는 것에 한계가 있었지만, 이번에 개발한 알고리즘을 통해서는 아주 짧은 뇌파 신호만으로 순간적 졸음을 예측하는 것이 가능해 졌다”며 “이 알고리즘은 졸음운전으로 인한 교통사고 등 안전사고 발생률을 감소시키는 데에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다. 연구 결과를 확장해 활용한다면 졸음으로 야기될 수 있는 사고 역시 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 “현재 개발된 알고리즘은 수집 데이터의 종류만 변경하면 다른 분야의 시스템으로도 확장될 수 있으며, 실생활에서도 사용할 수 있도록 무선화·초소형화 하는 연구도 이어나가야 한다”고 덧붙였다. 한편, 이번연구는 분당서울대병원 뇌신경센터 윤창호 교수팀과 서울대학교 공과대학 전기정보공학부 윤성로 교수팀 간 공동 연구로 진행됐으며 공학 분야 저명 국제 학술지인 ‘IEEE Access’ 10월호에 발표됐다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]야근할 때마다 단 것이 땡기는 이유, 알고보니…

    [달콤한 사이언스]야근할 때마다 단 것이 땡기는 이유, 알고보니…

    밤샘근무하거나 시험을 앞두고 며칠 동안 잠잘 시간을 줄여가며 밤새워 공부를 한 다음에는 머릿 속에서는 달콤한 도넛이나 달달한 음료가 간절하게 생각난다. 그러나 이처럼 ‘수면이 부족하면 단 음식에 대한 유혹이 커진다’는 생각은 착각일 뿐이라는 이야기도 있었다. 그렇지만 수면부족이 인체 대사기능에 영향을 미쳐 실제로 기름지고 달콤한 음식에 대한 갈망을 높인다는 연구결과가 나왔다. 미국 노스웨스턴대 의대 신경학과, 정신의학 및 행동과학과, 심리학과, 샌디에고주립대 보건복지학부, 펜실베니아대 의대 신경학과, 심리학과 공동연구팀은 수면부족 현상은 후각처리 신경경로에 영향을 미쳐 단 음식을 먹고 싶어하는 충동을 자극한다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘e라이프’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 수면 부족이 체내 엔도카나비노이드 시스템(endocannabinoid system, ECS)에 영향을 미친다는 기존 연구에 착안했다. ECS는 두려움, 걱정 같은 감정 조절에 관여할 뿐만 아니라 혈압, 수면, 식욕, 칼로리 연소, 체내 염증 제어 같은 수많은 대사과정에 관여함으로써 신체 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 특히 식욕을 불러일으키는 중요한 요소인 후각 기능에 ECS가 중요한 역할을 한다. 연구팀은 41명의 건강한 성인남녀를 선발했다. 연구 대상으로 선정된 사람들의 나이는 18~40세이고 담배를 피우지 않고 하루 7~9시간의 규칙적인 수면을 하며 체질량지수(BMI)가 18.5~24.9로 정상 수준이고 신경정신적으로 문제가 없으며 모두 오른손잡이로 사전 조건을 통일했다. 연구팀은 사전 실험을 통해 41명 중 정식실험을 위해 25명을 추려내서 두 그룹으로 나눴다.연구팀은 한 그룹은 새벽 1~5시까지 4시간만 자도록 하고 다른 그룹은 밤 11시에 잠들어 다음날 아침 7시에 일어나도록 했다. 28일 후에는 각 그룹의 수면 패턴을 바꿔서 다시 4주를 실험했다. 즉 4시간을 잤던 그룹은 8시간을, 8시간을 잤던 그룹은 4시간만 자도록 한 것이다. 이렇게 하면서 연구팀은 실험대상자들의 혈액을 채취해 검사했다. 실험이 끝나는 날에는 이들에게 뷔페식을 제공해 섭취하는 음식과 칼로리를 측정하기도 했다. 분석결과 잠을 덜 잤던 사람들은 ECS에 작용하는 단백질 수준이 높은 것으로 나타났다. 또 뷔페식사를 할 때 잠이 충분이 잔 그룹과 그렇지 않은 그룹 모두 식사량은 비슷했지만 잠을 덜 잔 사람들은 달고 기름진 음식을 선호한다는 것이 확인됐다. 연구팀은 뷔페식을 제공하기 전 다양한 냄새들을 맡게 하면서 기능성자기공명영상(fMRI)를 찍어 뇌의 움직임을 확인했다. 분석 결과 잠이 부족하게 되면 뇌에서 후각을 담당하는 조롱박피질과 음식섭취를 조절하는 뇌섬이라는 영역이 민감해지면서 달달한 음식을 더 찾게 되는 것으로 확인됐다고 연구팀은 설명했다. 토스텐 칸트 노스웨스턴대 의대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 ECS와 후각, 수면, 식욕 간 상관관계를 밝혀낸 거의 첫 연구”라며 “이번 연구는 비만을 유발하는 새로운 원인을 설명해줄 뿐만 아니라 섭식장애를 치료하는 방법을 새로 제시해줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스]스마트폰 오래보면 생기는 일...빨리 늙고 멍청해진다

    [달콤한 사이언스]스마트폰 오래보면 생기는 일...빨리 늙고 멍청해진다

    2009년 미국 애플사에서 ‘아이폰 3GS’를 처음 내놓으면서 휴대전화 시장은 스마트폰 중심으로 재편됐다. 현재 전세계 성인 대부분이 스마트폰 1대씩은 갖고 있는 것으로 알려져 있을 정도로 등장 10년 만에 스마트폰 없는 세상은 상상할 수 없게 됐다. 스마트폰 이전의 휴대전화는 전화와 문자메시지 사용이 주요 기능이었지만 스마트폰 시대에서는 전화는 부수적인 기능으로 밀려나고 다양한 컨텐츠를 언제 어디서나 사용할 수 있도록 하는 단말기 개념이 강해졌다. 이 때문에 스마트폰으로 인한 각종 정신적, 신체적 건강 문제도 제기되고 있는 상황이다. 대표적인 것이 스마트폰 중독 증상일 것이다. 그런데 보건과학자들이 스마트폰 화면에서 나오는 블루라이트가 노화도 촉진시킬 수 있다는 연구결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 오레곤주립대 통합생물학과, 오레곤보건과학대 산업보건과학연구소, 폴란드 바르사바대 동물생리학과 공동연구팀은 스마트폰, 컴퓨터, TV 화면에서 발생하는 블루라이트에 장시간 노출될 경우 시신경은 물론 뇌와 피부 세포에 심각한 손상을 일으킨다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 출판그룹에서 발행하는 보건학 분야 국제학술지 ‘노화와 질병 메커니즘’ 18일자에 실렸다. 블루라이트는 우리 눈에 파란색으로 보이는 빛으로 380~500㎚(나노미터) 파장을 갖는 가시광선 영역으로 빨간색이나 노란색 같은 다른 가시광선들에 비해 파장은 짧고 에너지는 크다는 특징이 있다. 물체를 선명하게 볼 수 있게 해주는 대신 블루라이트에 오래 노출되면 불면증을 유발할 수 있고 시력손상 등의 건강상 문제가 발생할 수 있다는 주장은 꾸준히 나오고 있다. 연구팀은 질병이나 노화연구에 많이 사용하는 초파리를 이용해 스마트폰과 컴퓨터에서 나오는 블루라이트 파장대의 빛에 매일 노출될 경우 세포와 생체 변화를 관찰했다. 연구팀은 초파리를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 매일 12시간씩 블루라이트 파장대 빛에 노출시키고 나머지 초파리들은 블루라이트 파장이 걸러진 빛에 노출되도록 했다.그 결과 매일 12시간씩 블루라이트에 노출된 파리들은 그렇지 않은 파리들에 비해 같은 시기에 태어났음에도 불구하고 수명이 절반에 가까운 42%나 짧은 것으로 나타났다. 또 블루라이트에 지속적으로 노출된 초파리들은 망막 세포와 뇌 신경세포인 뉴런에 손상을 입어 벽을 쉽게 기어오르지 못하는 등 이동능력이 눈에 띄게 저하되는 것도 관찰됐다. 실험에 사용한 일부 초파리들은 태어날 때부터 눈이 발달되지 않은 상태였는데 이들도 블루라이트에 지속적으로 노출되면 뇌 손상과 운동장애 증상을 보이는 한편 수명이 짧아진 것을 연구팀은 관찰했다. 예드비가 기볼도비치 오레곤주립대 교수(통합유전학)는 “빛은 뇌파 활동, 호르몬 생성, 수면 패턴은 물론 세포 재생 같은 인체 순환리듬에 중요한 역할을 하는데 블루라이트 같은 인공광에 대한 노출이 증가하면 이런 생리적 메커니즘 전체가 무너지게 된다”라며 “이번 연구를 통해 인공광이 노화를 가속화시킨다는 사실을 밝혀낸 것은 매우 놀라운 일이며 생체에 영향을 덜 미치는 인공광 개발을 촉진시킬 것으로 기대한다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • “폐손상 3·4단계 환자들도 가습기 살균제 연관성 있다”

    간질성 폐렴환자, 폐 섬유화 4~9배 높아 국내 연구진이 간질성 폐렴과 같은 폐손상 3, 4단계 환자들도 가습기 살균제 노출과 직접적인 연관성이 있다는 연구 결과를 발표했다. 그동안 정부는 폐손상 3, 4단계 환자는 가습기 살균제와 질환 발생의 인과관계가 적다고 보고 정부의 피해보상에서 제외시켜 왔다. 인하대병원 직업환경의학과 임종한 교수팀은 폐손상 3, 4단계 환자도 가습기 살균제 노출로 간질성 폐렴의 발생 위험이 높아진다는 사실을 확인했다고 5일 밝혔다. 이 같은 역학 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’에 실렸다. 연구팀은 폐손상 3, 4단계에 해당하는 간질성 폐렴환자 244명과 건강한 일반인 244명을 대상으로 역학 연구를 실시했다. 폐손상 3, 4단계의 간질성 폐렴 환자들이 하루에 가습기 살균제를 9~11시간 사용한 경우 하루 8시간 미만으로 사용한 사람들과 비교해 폐 섬유화 현상이 발생할 위험은 4.54배나 높아진다고 연구팀은 밝혔다. 또 14~24시간 사용한 경우는 8시간 미만 사용자들에 비해 폐 섬유화 발생 가능성이 9.07배까지 치솟는 것으로 조사됐다. 폐 섬유화는 간이 딱딱하게 굳는 간경변처럼 폐가 굳어가면서 호흡이라는 폐의 고유한 기능을 상실하게 되는 증상이다. 연구팀은 가습기에 들어가 나노 크기 입자로 변한 살균제는 폐 깊숙이 들어가게 되는데 폐포에서 가습기 살균제 물질이 제거되지 못하면서 폐포 상피 세포에서 염증이 발생하고 폐 섬유화로 이어진다고 보고 있다. 연구팀은 가습기 살균제 노출 시 폐 중심소엽이 섬유화되는 경향 이외의 다른 섬유화 패턴을 보이는 환자들도 가습기 살균제 노출의 영향으로 봐야 할 것이라고 추정했다. 폐손상 3, 4단계 환자는 1, 2단계 중증 환자들보다 상대적으로 나이가 많고 남성 환자가 많다는 특징이 있으며 이들의 가습기 살균제 누적 노출 시간이나 수면 중 누적 사용 시간은 1, 2단계 환자보다 길다고 연구팀은 설명했다. 임종한 교수는 “이번 연구는 폐손상 3, 4단계 환자들도 가습기 살균제 노출과 연관성이 있다는 사실을 역학 연구를 통해 처음으로 입증해 냈다는 데 의미가 있다”면서 “폐손상 3, 4단계 환자들에 대한 정부 지원의 근거가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 해수면 온도로 토네이도 발생 예측

    매년 4, 5월에 집중 발생하는 북미지역 토네이도 생성 과정이 규명됐다. 기초과학연구원 기후물리 연구단 악셀 팀머만(부산대 석학교수) 단장 연구팀은 4월에 발생하는 북미 지역 토네이도 발생 횟수가 해수면 온도와 대규모 기압 패턴에 의해 조절된다고 22일 밝혔다. 이에 따라 토네이도 발생 여부를 인근 해수면 온도 패턴으로 수개월 전 예측할 수 있게 돼 피해를 줄일 수 있을 것으로 전망된다. 토네이도는 최소 시속 100㎞로 빠르게 회전하는 바람으로 전 세계 토네이도의 75%인 평균 1000여개가 북미지역에서 발생한다. 하지만 해마다 발생 횟수는 크게 달라 2011년에 평년의 2배 가까운 1898개가 발생해 500명 이상의 사상자를 냈다. 연구진은 이를 고려해 토네이도 횟수와 기후 환경의 상관관계를 월별로 분석했다. 지난 62년간 축적된 북미 지역 토네이도 관측 자료와 모형 시뮬레이션을 분석한 결과 4월에 한정해 해수면 온도가 특정 패턴을 가질 경우 북미 토네이도 발생 횟수가 증가함을 규명했다. 제1저자인 추정은 연구위원은 “앞으로는 기후변화가 북미 지역 토네이도에 어떻게 영향을 미치는지 슈퍼컴퓨터를 이용해 연구할 계획”이라고 말했다. 부산 김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr
  • 콴타스 “호주 서부~런던, 뉴욕 논스톱 세 차례 시험 운항”

    콴타스 “호주 서부~런던, 뉴욕 논스톱 세 차례 시험 운항”

    호주 콴타스 항공이 올해 안에 호주 서부 도시를 출발해 영국 런던이나 미국 뉴욕까지 논스톱 시험 운항에 나서 승객이나 승무원이 장시간 비행을 견딜 수 있는지 점검한다고 영국 BBC가 22일 전했다. 이르면 2022년 정식 취항을 앞두고 일단 40명 정도의 승객과 승무원, 항공사 임원 등을 태우고 세 차례 시험 운항해 장거리 비행이 인체에 미치는 영향 등을 따져보겠다는 취지다. 물론 정식 취항하면 세계 최장 거리 비행이 된다. 앨런 조이스 콴타스 최고경영자(CEO)는 이날 성명을 발표해 시드니와 런던, 뉴욕을 잇는 논스톱 비행이야말로 “항공 분야의 마지막 프론티어”라며 “울트라 장거리 비행은 승객과 승무원들이 편안하고 행복하게 만들기 위해 상식적인 질문들에 답해야 한다”고 말했다. 콴타스는 시드니로부터 뉴욕이나 런던까지 모두 19시간씩 걸리는데 바람이나 날씨 여건에 따라 달라진다고 설명했다. 탑승자들에게는 건강 상태를 실시간 체크할 수 있는 웨어러블 장비가 제공된다. 수면 패턴, 음식과 음료 소비 등 모든 신체 건강 및 생체시계 관련 지표들을 점검한다. 시험 운항에는 보잉 787-9s 편이 투입되며 연말까지 출발 일정이 확정될 것이라고 콴타스는 설명했다. 최근 들어 장거리 운항에 대한 관심은 크게 늘어났다. 싱가포르 항공이 지난해 싱가포르~뉴욕을 18시간 25분에 비행했고 콴타스 역시 퍼스~런던의 17시간 20분 논스톱 비행에 이어 뉴질랜드 오클랜드~카타르 도하를 17시간 40분에 비행한 바 있다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금] 해수면 온도 분석해 북미 토네이도 예측

    기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만(부산대 석학교수) 단장팀은 그동안 예측이 불가능했던 북미지역 토네이도 발생을 인근 해수면 온도 패턴을 분석해 수개월 전 예측할 수 있음을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 22일자에 실렸다. 토네이도는 시속 100㎞ 이상으로 빠르게 회전하면서 소용돌이치는 바람으로 국내에서는 ‘용오름’이라고 부르는 현상이다. 전 세계 토네이도 75%가 북미지역에서 발생하는데 특히 4, 5월에 집중된다. 토네이도는 태풍이나 허리케인과 달리 반경 수백m의 작은 지역에서 일어나는 현상이어서 예측이 어려웠다. 연구팀은 지난 62년간 축적된 북미 지역 토네이도 관측자료와 모형 시뮬레이션을 분석한 결과 중앙 태평양과 멕시코만 지역이 따뜻하고 미국 서해안이 차가울 때 4월 토네이도가 급증한다는 사실을 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘외상후스트레스장애’ 앓는 소방관 늘었다

    ‘외상후스트레스장애’ 앓는 소방관 늘었다

    ‘참혹한 사고현장’ 수시 투입 큰 영향 올해 PTSD ‘위험군’ 5.6%로 1.2%P↑ 불면증·스트레스 과음도 작년比 증가외상후스트레스장애(PTSD)로 관리·치료가 필요한 소방관의 비율이 지난해보다 높아진 것으로 확인됐다. 소방관 네 명 가운데 한 명꼴로 불면증을, 열 명 가운데 세 명꼴로 음주습관장애(과음)를 갖고 있었다. 소방청은 분당서울대병원 공공의료사업단과 함께 전국 소방공무원 5만 2759명을 대상으로 마음건강 상태 설문조사 1차 결과를 1일 발표했다. 올해 5~6월에 15개 분야 208개 항목을 온라인으로 조사했다. 대상자의 97.8%에 해당하는 4만 9649명이 응답했다. PTSD와 우울증, 수면장애, 음주습관장애 등 4대 스트레스 요인을 분석한 결과가 우선 공개됐다. 올해 PTSD 관리나 치료가 필요한 ‘위험군’ 소방관의 비율은 5.6%로 지난해(4.4%)보다 1.2% 포인트 올랐다. 소방관은 참혹한 사고 현장에 수시로 투입되는 업무 특성 때문에 다른 공무원 직군보다 PTSD 발병률이 높은 것으로 알려져 있다. PTSD 위험군 비율은 전남 진도 부근에서 세월호 사고가 발생한 2014년(6.3%)을 정점으로 꾸준히 하락하다가 2017년(3.3%)부터 다시 상승하고 있다. 우울증 위험군 비율 역시 2014년(10.8%) 이후로 지속적으로 떨어지다가 2017년(4.6%)부터 다시 올라가는 패턴을 보였다. 원할 때 잠들지 못하는 수면장애 위험군 비율은 지난해 23.1%에서 올해 25.3%로, 스트레스를 술로 해결하려다가 생겨난 음주습관장애 역시 같은 기간 28.3%에서 29.9%로 높아졌다. 음주습관장애 위험군 비율은 2014년 이후 가장 높은 수준을 나타냈다. 소방청 관계자는 “일부 스트레스 유병률이 늘고 있는 정확한 원인은 상세 분석 결과가 나와야 알 수 있다”면서도 “(소방당국이) 보건안전 관련 지원을 확대하면서 소방관들이 좀더 솔직하게 자신의 스트레스 상황을 밝히게 된 것도 원인 가운데 하나라고 생각한다”고 설명했다. 소방청은 상세 분석 결과가 나오는 대로 스트레스 유형별 원인을 파악하고 관리 방안을 마련하기로 했다. 세종 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr
  • 노유민 다이어트, 간헐적 단식보다 요요없는 식단보니..

    노유민 다이어트, 간헐적 단식보다 요요없는 식단보니..

    노유민이 다이어트 비법을 밝혔다. 17일 방송된 MBC FM4U 라디오 ‘두시의 데이트 지석진입니다’(이하 ‘두데’)에서 가수 노유민이 출연해 다이어트 비결을 공개했다. 이날 방송에서 노유민은 “그룹 노훈수에서 막내와 다이어트를 맡고 있다”고 자신을 소개했다. 노유민의 말에 MC지석진이 “30kg을 뺐다고 들었다. 요요도 없이 어떻게 뺀 거냐”고 물었다. 이에 노유민이 “담당 업체가 있다. 관리를 다 해주신다”고 답하자 천명훈이 “꼭 업체를 껴야한다. 혼자서는 절대 못 뺀다”고 말해 웃음을 자아냈다. 이에 노유민의 요요 없는 다이어트 방법인 규칙적인 식습관이 다시금 주목받고 있다. 노유민은 2015년도에 3개월 만에 30kg 감량 후 현재 4년째 요요 없이 체중을 유지 중이다. 그리고 그 비결로 ‘하루 세끼 정해진 시간에 규칙적으로 식사하는 것’을 꼽았다. 노유민 다이어트 방법은 ‘식사 시간’에 제한을 두면서 지방 소비를 유도한다는 점에서 간헐적 단식과 흡사해 보이지만, 16시간 이상 오래 굶지 않고 영양소 불균형 없는 다양한 음식 섭취를 중시한다는 점이 조금 다르다. 기본적으로 일정한 수면 시간을 유지하면서, 하루 세끼 식사를 5시간 간격으로 먹는 습관을 들였다. 무엇을 먹는지 칼로리에 연연하기보다, 언제 먹는지 식사 패턴을 꼼꼼히 체크한다. 현미밥과 함께 녹색 채소를 쌈으로 섭취하는데, 채소마다 들어 있는 영양소가 다르기 때문에 다양한 채소를 먹는 것이 포인트다. 백미보다 영양소가 3배 더 많고, 탄수화물 비율이 낮아 체내 축적 지방이 낮은 현미밥을 먹는다. 수분 섭취로 찬물 대신 따뜻한 물을 꾸준히 먹는 것도 중요하다. 체온을 올려 기초대사량을 높이고, 혈액순환 개선도 도왔다. 이와 함께 강도가 그리 높지 않은 꾸준한 운동도 필수다. 노유민은 tvN의 한 프로그램에서 “하루 세끼 식단계획표대로 먹은 것이 가장 중요했다. 외출 시 계획된 시간에 먹을 수 있게 도시락 지참은 필수였고, 그 시간에 식사를 거르면 놀랍도록 몸이 기억해 나중에 꼭 폭식을 하게 됐다”고 전하기도 했다. 사진 = 서울신문DB 연예부 seoulen@seoul.co.kr
  • 수학으로 사람마다 약효 다르게 나타나는 이유 찾아냈다

    수학으로 사람마다 약효 다르게 나타나는 이유 찾아냈다

    국내 젊은 수학자가 같은 약인데도 사람마다 약효가 다르게 나타나는 이유와 동물실험 결과와 사람을 대상으로 한 임상시험 결과가 달라지는 이유를 미분방정식으로 풀어내 화제가 되고 있다. 카이스트 수리과학과 김재경 교수와 글로벌 제약사 화이자의 청 장 박사 공동연구팀은 동물실험과 임상시험간 차이가 발생하는 원인과 사람마다 발생하는 약효의 차이를 보이는 이유를 수학적으로 풀어내고 그 해결책을 마련했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘분자시스템 생물학’ 8일자에 실리고 7월호 표지논문으로도 선정됐다. 이번 연구를 주도한 김 교수는 2016년 화이자가 개발 중인 생체리듬 조절과 관련된 신약 효과를 예측하고 검증하는 연구를 맡아 3년 동안 6000만원씩의 연구비를 지원받기로 알려지면서 이미 화제가 된 바 있다. 보통 신약 개발을 위해서는 약효가 있는 후보물질을 찾은 뒤 쥐나 원숭이 등 동물을 대상으로 한 전임상실험을 실시한다. 전임상실험에서 문제가 없는 경우 사람을 대상으로 한 임상시험을 3차례 실시하고 약으로 만들어져 상용화되는 과정을 거치게 된다. 문제는 동물에서는 약효가 나타났지만 사람에게서 나타나지 않거나 사람마다 효과가 다르게 나타나는 경우가 있어서 신약 개발 과정이 중단되는 경우가 많다. 연구팀은 수면장애와 관련한 치료제 개발에 초점을 맞춰 연구를 실시했다. 수면 장애는 맞춤형 치료 분야에서 의외로 개발 속도가 느리다. 쥐는 사람과 수면시간이 정반대인 야행성 동물이기 때문에 수면시간 조절 치료제가 생쥐에게는 맞더라도 사람에게는 효과가 없는 경우가 많다. 이 같은 현상의 원인을 밝혀내면 신약개발이 중단되지 않지만 이를 해석해 내지 못하면 신약개발에 어려움을 겪게 된다.연구팀은 미분방정식을 이용해 가상 실험과 실제 실험을 결합시켜 비교분석했다. 미분방정식은 고등학교 때 배우는 미분으로 만들어지는 방정식으로 시간에 따라 변화하는 현상을 설명하고 예측되는데 많이 활용된다. 분석 결과 주행성인 사람은 야행성 쥐에 비해 빛 노출 때문에 약효가 더 많이 반감된다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 또 사람마다 약효가 달라지는 원인이 수면시간을 결정하는 생체시계 단백질 ‘PER2’ 발현량이 달라지기 때문이라고 밝혀냈다. PER2 양이 낮에는 증가하고 밤에는 감소하기 때문에 투약 시간에 따라 약효가 바뀐다는 것이다. 연구팀은 이를 바탕으로 웨어러블 기기를 이용해 환자의 수면 패턴과 투약에 따라 수면패턴이 어떻게 달라지는지 추적해 최적화된 투약시간을 찾아내 정상적 수면이 가능하도록 한 ‘환자 맞춤형 시간치료법’을 개발했다.김재경 교수는 “이번 연구는 개인별 맞춤형 치료가 가능하도록 한 시간치료법을 수학적으로 개발했다는데 의미가 크다”라며 “외국에서는 수학이 의약학 분야에서도 활발히 사용되고 있는데 이번 연구를 계기로 국내에서도 수학과 다른 분야와의 통합 연구가 활발해졌으면 한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [사이언스 브런치] 취침·기상 시간 불규칙하면 대사질환 ‘빨간불’

    [사이언스 브런치] 취침·기상 시간 불규칙하면 대사질환 ‘빨간불’

    푹 자고 일어난 것 같은데도 온몸이 찌뿌둥하고 하루 종일 하품을 참을 수 없다. 지난해 7월 주 52시간 근무제도가 도입되면서 직장인들이 야근에서 벗어나기는 했지만 현대인들은 여전히 수면 장애에 시달리고 있다. 미국 보스턴 브리검여성병원 네트워크의학부 연구진은 잠 들고 깨는 시간과 수면 지속 시간이 불규칙한 경우 비만, 고지혈증, 고혈압, 당뇨와 같은 대사질환이 발생할 가능성이 그렇지 않은 사람들보다 27% 높다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘당뇨 케어’ 5일자에 실렸다. 연구팀은 미국에 거주하는 45~84세 사이 다양한 인종의 남녀 2003명을 대상으로 2010~2017년 수면 상태와 대사질환 여부를 포함한 건강지표를 장기 추적 조사했다. 조사 대상자들에게는 수면 시간과 수면의 질을 정밀하게 측정할 수 있는 손목시계형 신체활동측정기 ‘액티그래프’를 착용하도록 했다. 이와 함께 매일 수면 일기를 쓰도록 하는 한편 2~3개월 간격으로 수면 습관과 건강 관련 설문조사를 실시했다. 분석 결과 수면 지속 시간과 취침, 기상 시간이 불규칙적으로 변하면 1년 이내에 ‘좋은 콜레스테롤’으로 알려진 HDL 수치는 낮아지고 총중성지방 수치, 혈압, 허리둘레는 늘어나는 등 각종 대사기능 장애가 나타난다는 사실이 확인됐다. 또 수면 시간과 수면 패턴이 가장 불규칙한 이들은 비정규직 흑인남녀로 다른 실험 대상보다 우울증을 앓는 비율과 수면 무호흡 지수가 높게 나타났다. 미국의 대표적인 싱크탱크인 랜드연구소 행동심리학자들도 캘리포니아 남부에 거주하는 다양한 인종의 청소년 1850명을 대상으로 수면 시간과 행동 양식을 2013년부터 4년간 추적 조사했다. 연구팀은 청소년의 권장 수면 시간인 8~10시간의 수면을 취하지 못하는 경우 의사결정 능력이 떨어지고 충동성에 영향을 미쳐 약물 과용이나 안전하지 못한 성적 행위에 빠질 가능성이 높다는 연구 결과를 미국심리학회에서 발행하는 실험심리학 분야 국제학술지 ‘보건심리학’ 3일자에 발표하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 따로 자는 부부가 더 잘 잔다? 트윈베드로 만드는 부부침실

    따로 자는 부부가 더 잘 잔다? 트윈베드로 만드는 부부침실

    TV에서 연예인들이 ‘배우자와 각방을 쓴다’는 발언을 하는 것을 어렵지 않게 볼 수 있다. 처음에는 의문이 들 수도 있지만, 침대 혹은 방을 따로 쓰는 것이 수면에 더 도움이 된다는 연구결과가 다수 나오면서 생각의 전환을 이끌어내고 있다. 실제로 2015년 미국 국립 수면연구재단의 연구에 따르면, 침대 혹은 방을 따로 쓰는 부부가 전체의 35%로 나타났다. 이는 꼭 부정적인 이유만이 아닌 육아, 수면 패턴, 수면습관 등의 차이에 의한 것이었다. 또한 프랑스 소르본느대의 카우프만 교수가 쓴 <각방예찬>(2017)에 등장한 150쌍 이상의 커플과 부부가 손꼽은 각방 이유는 ‘수면의 질’이었다. 한 침대를 쓸 때 두 명 중 한 명은 상대방의 잠버릇이나 습관 때문에 잠을 제대로 못 잔다는 것이다. 이는 부부가 침대를 따로 쓸 경우 숙면을 취할 수 있다는 캐나다 라이어슨 대학 수면·우울증 연구소의 연구결과를 통해서도 확인할 수 있다. 함께 자는 부부의 경우 상대방의 움직임이나 소리 때문에 수면 단계로의 진입이 쉽지 않다는 것이다. ‘부부는 반드시 한 침대에서 한 이불을 덮고 자야 한다’는 고정관념 대신, 각자의 라이프스타일과 수면 패턴을 존중하는 방향으로 변화하고 있다. 특히 기능성 침대인 모션베드 시장의 경우 각도 조절 및 휴식을 위한 기능이 있는 트윈베드를 찾는 소비자가 늘고 있다. 부부가 한 침대를 같이 쓰는 경우 매트리스의 경도가 동일하기 때문에 누구의 체형에 맞춰 매트리스를 선택하느냐에 따라 배우지 중 한쪽은 수면의 질을 양보해야 하는 상황이 생긴다. 이에 모션베드 전문 브랜드인 에르고슬립은 트윈베드 커플링 시스템으로 부부 각각의 체형 및 취향에 맞는 매트리스와 모션베드를 선택해 독립된 수면 공간을 조성할 수 있도록 했다. 이와 함께 사용자에게 꼭 맞는 트윈베드를 위해 ‘슬립피팅시스템’을 도입했다. 슬림피팅시스템은 1728개의 센서를 통한 과학적인 체압분석시스템으로, 사용자의 체형과 체압을 분석해 최적의 매트리스를 제안한다. 트윈베드 시스템이 확산되면서 부부라 할지라도 각자 본인에게 맞는 매트리스를 찾아 침대를 구성하는 비율이 증가했으며, 이러한 니즈가 확산됨에 따라 업계에서도 맞춤형 침대를 찾을 수 있는 서비스를 확대하고 있는 추세라는 것이 업계 전문가의 설명이다. 에르고슬립 관계자는 “매장을 찾는 부부 고객들의 절반 정도는 트윈베드를 찾고 있다”며, “트윈베드시스템이 상대방에게 방해받지 않고 오롯이 잠에 집중할 수 있어 수면의 질을 높이는데 도움이 되기 때문”이라고 전했다. 이어 “슬립피팅시스템을 통해 부부라도 각자에게 맞는 매트리스를 선택해 트윈베드를 구성할 수 있어 고객들의 만족도가 높다”고 덧붙였다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • [안녕? 자연] 온실가스 못 줄이면 21세기 안에 ‘아름다운 빙하’ 절반 녹는다

    [안녕? 자연] 온실가스 못 줄이면 21세기 안에 ‘아름다운 빙하’ 절반 녹는다

    만일 세계 각국이 온실가스 배출 저감 정책에 실패하면 ‘유네스코 세계자연유산’에 속하는 아름다운 빙하 중 거의 절반이 21세기 안에 사라진다는 예측 결과가 나왔다. 세계자연보전연맹(IUCN)이 4월 30일(현지시간) 발표한 새로운 연구보고서에 따르면, 세계 각국이 온실가스 배출 감축 목표를 달성하지 못하면 스위스 알프스산맥의 알레치빙하, 그린란드의 야콥스하븐빙사, 히말라야산맥의 쿰부빙하 등 세계자연유산으로 지정된 지역 46곳에 있는 빙하 1만9000개 중 21곳의 빙하가 2100년까지 소멸한다. 이런 결과는 IUCN 세계유산 프로그램에 참여한 스위스 로잔대(UNIL)의 장바티스트 보손 박사와 스위스 취리히공대(ETH 취리히)의 마티아스 호스 박사가 이끄는 연구팀이 각종 자료와 컴퓨터 모델링을 사용해 최악의 시나리오(RCP8.5)를 가정해 나왔다. 즉 2015년 세계 196개국(미국에서 시리아로 바뀜)이 파리기후변화협정(이하 파리협정) 체결을 통해 지구의 기온 상승폭을 2도 이하, 가능하면 1.5도 밑으로 유지한다는 목표에 실패하면 이렇게 될 가능성이 크다는 것. 빙하 소실이 가장 심각한 것으로 추정되는 세계자연유산 지역은 아르헨티나의 로스 그라시아레스 국립공원과 미국과 캐나다 두 나라에 걸쳐 있는 워터턴글래시아국제평화공원인 것으로 알려졌다. 또한 스페인 피레네산맥 몽페르뒤산에 있는 소규모 빙하는 2040년까지 사라질 가능성이 있다. 하지만 만일 각국이 파리협정 목표를 달성한 최상의 시나리오(RCP2.6)라고 하더라도, 이번 분석 대상이 된 세계자연유산 지역 46곳 중 8곳에서는 2100년까지 빙하가 사라질 것으로 이번 연구보고서는 밝히고 있다. 이에 대해 피터 세이디 IUCN 세계유산프로그램 선임자문위원은 “이런 상징적인 빙하를 잃는 것은 비극인 동시에 수자원 이용 가능성과 해수면 상승 그리고 기후 패턴 등에 악영향을 미칠 것”이라고 지적했다. 자세한 연구 결과는 기후과학저널 ‘지구의 미래’(Earth’s Future) 최신호(4월29일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 온실가스 못 줄이면 ‘세계자연유산 빙하’ 절반 사라진다 (연구)

    온실가스 못 줄이면 ‘세계자연유산 빙하’ 절반 사라진다 (연구)

    만일 세계 각국이 온실가스 배출 저감 정책에 실패하면 ‘유네스코 세계자연유산’에 속하는 아름다운 빙하 중 거의 절반이 21세기 안에 사라진다는 예측 결과가 나왔다. 세계자연보전연맹(IUCN)이 4월 30일(현지시간) 발표한 새로운 연구보고서에 따르면, 세계 각국이 온실가스 배출 감축 목표를 달성하지 못하면 스위스 알프스산맥의 알레치빙하, 그린란드의 야콥스하븐빙사, 히말라야산맥의 쿰부빙하 등 세계자연유산으로 지정된 지역 46곳에 있는 빙하 1만9000개 중 21곳의 빙하가 2100년까지 소멸한다. 이런 결과는 IUCN 세계유산 프로그램에 참여한 스위스 로잔대(UNIL)의 장바티스트 보손 박사와 스위스 취리히공대(ETH 취리히)의 마티아스 호스 박사가 이끄는 연구팀이 각종 자료와 컴퓨터 모델링을 사용해 최악의 시나리오(RCP8.5)를 가정해 나왔다. 즉 2015년 세계 196개국(미국에서 시리아로 바뀜)이 파리기후변화협정(이하 파리협정) 체결을 통해 지구의 기온 상승폭을 2도 이하, 가능하면 1.5도 밑으로 유지한다는 목표에 실패하면 이렇게 될 가능성이 크다는 것. 빙하 소실이 가장 심각한 것으로 추정되는 세계자연유산 지역은 아르헨티나의 로스 그라시아레스 국립공원과 미국과 캐나다 두 나라에 걸쳐 있는 워터턴글래시아국제평화공원인 것으로 알려졌다. 또한 스페인 피레네산맥 몽페르뒤산에 있는 소규모 빙하는 2040년까지 사라질 가능성이 있다. 하지만 만일 각국이 파리협정 목표를 달성한 최상의 시나리오(RCP2.6)라고 하더라도, 이번 분석 대상이 된 세계자연유산 지역 46곳 중 8곳에서는 2100년까지 빙하가 사라질 것으로 이번 연구보고서는 밝히고 있다. 이에 대해 피터 세이디 IUCN 세계유산프로그램 선임자문위원은 “이런 상징적인 빙하를 잃는 것은 비극인 동시에 수자원 이용 가능성과 해수면 상승 그리고 기후 패턴 등에 악영향을 미칠 것”이라고 지적했다. 자세한 연구 결과는 기후과학저널 ‘지구의 미래’(Earth’s Future) 최신호(4월29일자)에 실렸다. 사진=지구의 미래 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 현대인의 수면 질 향상 위한 슬리포노믹스 산업 각광… IoT와 매트리스가 만나면?

    현대인의 수면 질 향상 위한 슬리포노믹스 산업 각광… IoT와 매트리스가 만나면?

    수면 부족과 불면증, 수면무호흡증, 하지불안증후군 등 수면 관련 장애가 개인의 문제를 넘어 세계적인 문제로 여겨지고 있다. 이에 백색소음이나 자연의 소리를 들려주는 제품부터 최신 IT 기술과 접목된 제품까지 ‘꿀잠’을 위한 다양한 제품이 출시되고 있으며, 카페나 영화관에서는 자투리 시간을 이용해 낮잠을 즐길 수 있는 서비스를 제공하기도 한다. 이처럼 ‘슬리포노믹스’ 산업이 각광을 받고, 수면을 돕는 기술인 ‘슬립테크(Sleeptech)’가 나날이 발전하면서 국내 수면 관련 시장 규모가 지난 2012년 5천억 원에서 최근 2조 원대를 넘어섰다. 이러한 현상은 국내뿐 아니라 미국과 유럽, 일본, 중국 등 국외에서도 뚜렷하게 드러나고 있다. 이러한 가운데 중소기업진흥공단의 서울청년창업사관학교 8기 가을학기를 졸업하고, 성남산업진흥원을 통해 많은 멘토링과 지원을 받고 있는 김유리 대표가 이끄는 ‘해피로테크’가 2019년 신제품을 출시, 이를 적용한 침대를 렌탈해주는 서비스를 제공하고 있다. 해피로테크는 매트리스 장착용 IoT 냉온풍 디바이스인 ‘해피로슬립매니저(SLEEP MANAGER HR-03C)’와 수면 관리 애플리케이션을 선보인다. 해피로슬립매니저는 사계절 내내 사용할 수 있는 매트리스용 기능성 냉온풍 디바이스로, 바람으로 온도 조절이 가능해 온수매트나 전기매트보다 편리하다는 것이 장점이다. 여기에 첨단 기술을 접목, 디바이스와 연동되는 자체 개발 앱을 통해 사용자의 수면 패턴과 개선점을 확인할 수 있으며, 부가적인 기능도 탑재돼 있다. 한방의 훈증(燻蒸) 방식을 이용해 피톤치드 원액이 매트리스 내부를 순환하도록 해 집먼지 진드기를 비롯한 세균 걱정을 덜 수 있고, 생체신호(Vital Sign)를 감지할 수 있는 IoT 기능을 탑재해 고독사 방지에도 도움이 된다. 해피로테크 김유리 대표는 “현재까지의 수면 관련 기술이 깨어있을 때의 행동 패턴을 중심으로 연구되어 온 반면, 자사의 과학적 근거에 의한 데이터 수집 및 저장, 분석, 서비스 제공 등 본 기술과 연계된 국제표준 기반의 수면 관련 IoT 헬스케어 특화 플랫폼은 독창적 선도 기술이다”라며 “앞으로 수면 패턴 분석에 따른 건강 예측지표를 기반으로 하는 수면 기술 개발의 국제 표준화를 위해 노력하고, 국민의 건강과 관련 산업의 시장 창출에 도움이 되고자 한다”라고 전했다. 이어 “다양한 전시회에서 제품을 소개할 예정이며, 올 하반기에는 홈쇼핑에 론칭해 더욱 많은 소비자와 만날 예정이다. 현재 전국 서포터즈를 모집하고 있다”라고 덧붙였다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
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