연말연시가 되면 이런저런 모임들로 다른 때보다 외식할 기회가 많아진다. 외식 메뉴들은 달고 짜고 매운 자극적인 맛의 음식이나 기름진 음식이 주를 이룬다. 통상 입에서 단 음식은 건강에 좋지 않다. 당뇨, 고혈압, 심근경색, 동맥경화 같은 대사질환의 원인으로 꼽히기도 한다. 최근 미국 연구진은 고열량의 기름진 음식이 뇌신경세포의 활동에도 문제를 일으킨다는 연구 결과를 내놨다. 미국 뉴욕 올버니의대 신경과와 올버니대학병원 신경과학·실험치료과 공동 연구팀은 기름진 음식이나 정크 푸드가 여성의 뇌신경세포 생성과 재생을 막는다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘e뉴로’ 최신호(24일자)에 실렸다. 연구팀은 생후 8주가 지난 암수 생쥐 40마리를 2개 집단으로 나눠 한 그룹에는 고지방 식단만 섭취하도록 하고 다른 그룹에는 일반적 식사를 제공했다. 18주가 지난 뒤 관찰한 결과 고지방 식사를 한 집단의 생쥐들은 암수 모두 체중이 늘고 당뇨 증상이 나타났다. 그런데 고지방식사를 한 암컷 생쥐들은 일반식을 먹은 암컷 생쥐들보다 기억과 감정을 조절하는 뇌 해마 부분의 신경세포 숫자가 줄어든 것은 물론 새로 만들어진 신경세포도 없을 뿐만 아니라 손상됐을 때 복구되지도 않는 것이 확인됐다. 반면 수컷 생쥐들은 기름진 식사를 하건 일반적 식사를 하건 뇌 신경세포의 성장과 발달에는 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 조사됐다. 여성이 기름진 음식을 자주 섭취하면 쉽게 짜증을 내거나 우울감을 느끼는 등 감정조절에 어려움을 겪거나 기억력 감퇴를 겪을 수 있다고 연구팀은 설명했다. 생쥐는 사람과 유전적 유사성이 80% 이상에 이르고 세대교체 기간이 짧아 연구 결과를 빠르게 확인할 수 있어 생쥐 실험을 통해 나온 연구 결과를 사람에게도 적용할 수 있는 것으로 알려져 있다. 연구를 주도한 크리스틴 줄로아가 올버니의대 교수(신경과학)는 “이번 연구 결과는 여성들에게 알츠하이머 치매나 우울증 같은 신경질환을 유발시키는 새로운 원인을 찾아냈다는 데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

브레인 푸드/리사 모스코니 지음/조윤경 옮김/홍익출판사/456쪽/2만 2000원흔히 알츠하이머병은 DNA에 의해 결정된다고 알려져 있다. 유전적인 영향이 크다는 통념이다. 하지만 최근 연구결과는 DNA의 유전적 돌연변이로 인해 알츠하이머병이 발병하는 경우는 전체 환자의 1%에도 미치지 못한다는 것을 보여 주고 있다. 오히려 유전보다는 식습관이나 운동 같은 생활방식에 크게 좌우된다는 실증이다. 뉴욕 웨일코넬의대에서 미국 최초의 알츠하이머병 예방 클리닉을 운영하는 신경과학자 리사 모스코니는 ‘브레인 푸드’를 통해 생활방식 중에서도 음식이야말로 뇌 질환의 근본적 예방책이자 위험을 최소화하는 핵심 열쇠라고 주장하면서 식단 선택의 방향을 또렷하게 제시한다. 저자는 무엇보다 인터넷에 떠도는 대부분의 권장사항 중 과학적으로 효과가 입증된 건 극소수에 불과하다고 경고한다. 특히 다이어트를 하는 사람과 치매 환자에게 각각 다른 음식이 필요한 것처럼 뇌에도 정말 필요한 음식이 있다. 최근 미국인들 사이에 많이 퍼져 있다는 밀 같은 곡류의 불용성 단백질 글루텐에 대한 공포를 보자. 뇌에서 필요로 하는 에너지는 전부 글루코스 당에서만 얻을 수 있고 섬유 섭취가 부족하면 뇌에 해롭다는 사실이 이미 입증됐다. 따라서 저자는 식품에서 글루텐을 제거하면 적절한 양의 섬유를 섭취하지 못할 수 있다고 잘라 말한다. 영양 보충제를 통해 섭취하는 비타민과 미네랄 이야기도 흥미롭다. 저자는 영양 보충제만 섭취해선 영양소가 재대로 작용하지 않는다는 과학적 증거를 제시하면서 인체는 영양소들 간 서로 긴밀하게 협력하는 시스템을 통해 식품에 반응한다고 설명한다. 이 외에도 책은 일상에서 부닥치는 음식을 둘러싼 기본적 의문들에 대해서도 명쾌한 답을 제공한다. ‘유아기 이후 섭취하는 우유는 뇌에 이로울까’, ‘피곤할 때 입에 당기는 단 음식은 두뇌 회전에 좋은가’, ‘매일 한 알씩 꾸준히 먹는 달걀이 뇌 건강에 도움이 될까’, ‘당근과 토마토는 날것 그대로 먹는 게 더 좋은가’. “뇌에는 통각(痛覺)이 없어서 문제가 생겨도 바로 알아챌 수 없다”는 저자는 ‘뇌를 위한 식단’과 함께 독자 스스로 자신의 뇌 상태를 가늠해볼 수 있는 ‘자가 테스트’도 실어 충실한 정보를 제공한다. 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

간헐적 단식을 습관화하면 혈압이 낮아지고 체중이 줄어 수명이 늘어나는 효과를 기대할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 비만과 암, 당뇨, 그리고 심혈관계 질환 등을 예방하고 치료하는 데 간헐적 단식을 적극 활용할 수 있다는 것. CNN에 따르면, 미국 존스홉킨스대학의 마크 맷슨 신경과학과 교수가 이끄는 연구진이 기존에 사람과 동물을 대상으로 한 여러 연구의 결과를 검토해 간헐적 단식이 위와 같은 효과가 있다는 것을 확인했다고 밝혔다. 이 연구에서 맷슨 교수는 간헐적 단식의 대표적 방법 두 가지에 주목했다. 첫 번째는 하루에 16~18시간 단식하고 나머지 6~8시간 동안에만 식사하는 일일 시간제한 섭식이고, 나머지는 일주일에 이틀 단식하고 나머지 5일 동안 하루 500㎉까지 먹는 5:2 간헐적 단식이었다. 연구진이 검토한 여러 연구 가운데 과체중 이상인 성인과 쥐를 대상으로 한 연구에서는 이들 모두 간헐적 단식으로 건강 상태가 개선된 것으로 확인됐다. 다만 이런 효과가 체중 감량에 의한 것인지는 명확하지 않다고 연구진은 덧붙였다. 연구진은 또 이 연구에서 적은 열량으로 영양분이 풍부한 식사를 하는 습관을 지녀 장수하는 사람들이 많이 사는 일본 오키나와에서 수행한 한 연구에 대해서 언급하며, 간헐적 단식이 비만을 막아서 수명을 늘리는데 도움이 될 수도 있다고 설명했다. 단식이 인슐린 저항성을 개선하는 효과를 가져온다는 사실은 이미 과거 연구를 통해 입증됐다. 지난해 한 연구에서는 치료할 수 없다고 여겨진 제2형 당뇨병을 지닌 남성 환자 세 명이 간헐적 단식을 실천해서 체중을 감량한 결과, 인슐린 주사를 중단하는 추가적인 혜택을 볼 수 있었던 것으로 확인됐다. 다만 간헐적 단식의 장기적인 효과를 검증하려면 추가 연구가 필요하며, 현재 시점에서의 연구 결과는 한정돼 있다고 연구진은 지적했다. 이뿐만 아니라 간헐적 단식을 실천할 때 환자들은 배고픔을 느껴 짜증이 나면 집중력이 떨어질 수 있다. 2017년 미국 의사협회 저널(JAMA)에 실린 한 연구에 따르면, 단식을 권유받은 환자 중 거의 40%는 실패했기 때문이다. 이에 대해 맷슨 교수는 “처음에는 공복으로 짜증이 나는 게 일반적이지만, 이는 보통 적게는 2주, 많게는 한 달 정도 지나면 몸과 뇌가 새로운 습관에 적응할 것”이라면서 "전문가들이 환자들에게 간헐적 단식을 권하려면, 환자의 실천 경과를 관찰해 서서히 지속 기간이나 빈도를 늘리면서 바꿔나갈 수 있도록 조언하라"고 전했다. 자세한 연구 결과는 미국 의학 전문지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디신’ 최신호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영화 ‘러브 액츄얼리’(2003)는 크리스마스 시즌만 되면 공중파나 케이블 채널에서 많이 트는 영화로 자리매김했다. 최고의 배우과 크리스마스 시즌을 맞아 얽혀 있는 여러 사랑 이야기들은 ‘또 저 영화야’라면서도 화면 앞으로 잡아끄는 매력이 있다. 러브 액츄얼리에는 소설가 제이미(콜린 퍼스)와 포르투갈 여성 오렐리아(루시아 모니즈)의 사랑 이야기도 한 축을 이룬다. 영화에서는 말이 서로 통하지 않아도 ‘사랑’은 인류 공통의 감정이라는 것을 보여주려고 한다. 그런데 과연 ‘사랑’이라는 개념과 의미가 인류 공통의 것일까. 미국 노스캐롤라이나대 심리학·신경과학과, 융합 응용수학연구센터, 응용물리학과, 독일 막스플랑크 인류사연구소 언어·문화 진화 연구부, 뉴질랜드 오타고대 종교학과, 진화·종교·행동연구센터, 오클랜드대 심리학부, 영국 옥스퍼드대 실험심리학과, 호주 국립대 언어동력학 연구센터 공동연구팀은 2500여개 언어로 표현된 24개의 감정 관련 단어를 분석해 본 결과 사랑이나 수치심, 분노 등 개념은 같은 단어로 번역되더라도 개념 자체는 문화에 따라 크게 다르다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 20일자에 실렸다. 같은 언어를 쓰는 사람들끼리도 대화를 하다보면 오해가 생기기 십상인데 서로 다른 언어를 쓰는 경우는 똑같은 개념이라도 다르게 받아들여 문제가 발생할 수 있다는 것은 생각하기 쉽다. 그러나 서양에서는 고대 그리스 철학자 아리스토텔레스 때부터 인간에게는 이성과는 달리 공통적인 감정을 갖고 있다고 주장해왔다. 또 찰스 다윈이 1872년 진화론 관점에서 감정에 관해 저술한 ‘인간과 동물의 감정 표현’에서 세계 모든 문화는 행복, 슬픔, 공포, 분노, 놀람, 혐오라는 6가지 기본 감정을 공유한다고 했다. 그 이후로 많은 심리학자와 신경과학자들은 다윈이 말한 6개 감정의 흔적을 다양한 언어로 찾아냈다. 또 여러 얼굴 표정의 사진을 보고 어떤 감정을 느끼는지에 대해 이야기하도록 하는 실험을 통해 감정의 보편성을 주장해왔다.그러나 이번 연구팀은 ‘사랑’같은 개념이 언어마다 어떻게 다른지 살펴보기 위해 언어통계학적 측면에서 접근했다. 연구팀은 이를 위해 전 세계 3156개 언어의 동음이나 다의성을 살펴볼 수 있도록 유형별로 모아놓은 데이터베이스인 ‘CLICS3’를 활용했다. CLICS3를 활용하면 따분한, 윤기없는, 둔한, 침체된 등 다양한 뜻을 가진 ‘dull’이라는 영어단어가 다른 언어들에서 같은 의미로 쓰이는 단어들이 무엇이 있는지를 일목요연하게 보여주고 비슷한 의미를 가진 언어들끼리 지도로 표현해주는 식이다. 수학자, 통계학자, 언어학자, 심리학자, 뇌과학자 등으로 구성된 연구진은 2년 동안 24개의 감정 개념이 20개 어족(語族, language family) 2474개 언어에서 어떻게 표현되고 어떤 개념으로 쓰이는지 분석했다. 그 결과 두 가지 개념이 공통되는 단어가 많을수록 언어는 비슷한 것으로 조사됐다. 예를 들어 하와이어에서 ‘알로하’는 사랑과 연민이라는 개념을 의미하는데 오스토로네시아 어족(말레이폴리네시아 어족)에서도 사랑과 연민은 비슷한 의미의 하나의 단어로 쓰이는 경향을 보였다. 오스트로네시아 어족은 동남아시아, 마다가스카르, 태평양 지역에서 사용되는 언어들을 말하는데 약 1257개의 언어가 여기에 속한다. 또 어찌보면 당연할 수도 있겠지만 감정적 개념은 어족이 다를수록 차이가 크게 나는 것으로 나타났다. 감정적 개념은 어족에 따라 그 의미와 표현이 세 배 이상 차이나는 것으로 조사됐다. 우랄알타이어족에 속하는 한국어에서 사랑이 인도유럽어족에 속하는 영어의 ‘love’와 완전히 일치하지는 않는다는 설명이다. 한국인이 생각하는 사랑은 영어로 다른 표현에 더 가깝고 영어의 ‘러브’ 역시 한국어의 다른 표현으로 더 잘 구현될 수 있다는 식이다. 연구팀에 따르면 남태평양의 섬나라 바누아투에서는 영어의 ‘러브’는 공감, 관대함, 환대와 더 가까운 단어이다.연구팀은 감정을 표현하는 언어와 개념은 지리적으로 가까울수록 일치하는 경향이 강한 것으로 나타났는데 이는 공유된 경험이나 조상들 로 인한 문화 때문에 공진화했기 때문으로 해석했다. 크리스틴 린퀴스트 노스캐롤라이나대 교수(정서 신경과학)는 “다국어를 사용하는 사람이라고 하더라도 해당 문화에 대해 잘 알지 못할 경우는 전혀 엉뚱한 말을 하게 되는 경우도 이 때문에 생기는 것”이라며 “흔히 언어를 배운다고 할 때 많은 사람들이 단어를 외우고 문법을 배우는데 그치지만 중요한 것은 그 언어에 쓰이는 단어가 어떤 맥락에서 쓰이는지를 배우는 것이 더 중요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연말연시를 맞아 술자리가 잦아지면서 숙취로 고생하는 직장인이 많다. ‘다시는 술 안 마시겠다’고 굳은 결심을 하지만 어느새 술잔을 기울이는 자신을 보며 자괴감을 느끼곤 한다. 그런데 과학자들이 이런 행동은 의지 부족 때문이 아니라 알코올 소비를 부추기는 뇌 속 물질 때문이라는 연구 결과를 발표했다. 미국 노스캐롤라이나대 정신과학과, 약학과, 신경과학센터, 알코올연구센터 공동연구팀은 뇌 편도체 중심핵(CeA)의 특정 신경전달물질이 알코올 과소비와 중독 증상을 촉진시킨다고 15일 밝혔다. 연구 결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘신경과학 저널’ 12일자에 실렸다. 감정과 정서 관련 정보를 처리하는 뇌 편도체 중심핵이 알코올 소비와 중독 행동을 일으키는 데 중요한 역할을 한다는 사실은 알고 있었지만 정확한 작동 메커니즘은 알지 못했다. 연구팀은 광유전학이라는 기술을 이용해 생쥐 실험을 한 결과 편도체 중심핵에 있는 뉴로텐신이라는 신경전달물질이 알코올 섭취를 촉진한다는 사실을 새로 밝혀냈다. 편도체 중심핵을 자극해 뉴로텐신이 분비되면 생쥐들은 알코올을 찾게 되고 점점 더 많은 술을 마시게 된다는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연말연시가 되면서 술자리가 잦아 숙취로 고생하는 직장인들이 많다. 깨질 것 같은 두통과 메스꺼움을 일으키는 숙취 때문에 ‘다시는 술 안 마시겠다’ ‘또 마시면 성을 갈겠다’라고 굳은 결심을 하곤 하지만 어느새 술잔을 기울이고 있는 자신을 보며 자괴감이 드는 경우가 많다. 그런데 과학자들이 이런 행동은 의지부족 때문이 아니라 알콜 소비를 부추기는 뇌 속 특정 신경전달물질 때문이라는 연구결과를 발표했다. 미국 노스캐롤라이나대 정신과학과, 약학과, 신경과학센터, 알콜연구센터 공동연구팀은 뇌 편도체 중심핵(CeA)의 특정 신경전달물질이 알콜 과소비와 중독증상을 촉진시킨다고 15일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘신경과학 저널’ 12일자에 실렸다. 감정과 정서 관련 정보를 처리하는 뇌 편도체 중심핵이 알콜 소비와 중독 행동을 일으키는데 중요한 역할을 한다는 사실을 알고 있었지만 정확한 작동 메커니즘은 알지 못했다.연구팀은 광유전학이라는 기술을 이용해 생쥐실험을 한 결과 편도체 중심핵에 있는 뉴로텐신이라는 신경전달물질이 알콜 섭취를 촉진한다는 사실을 새로 밝혀냈다. 광유전학은 빛을 이용해 특정 세포나 조직을 활성화시키거나 자극해 반응을 살피는 생물학 연구방법이다. 연구팀은 빛을 이용해 편도체 중심핵을 자극해 뉴로텐신 분비를 촉진시키면 생쥐들은 알콜을 찾게 된다는 사실을 확인했다. 또 알콜을 접하게 되면 뉴로텐신 분비가 좀 더 쉽게 되면서 다음번에는 더 많은 알콜을 찾게 된다는 것도 확인했다. 이에 연구팀은 생쥐의 유전자를 변형시켜 뉴로텐신 분비를 억제시키거나 뉴로텐신 분비가 늘어나지 않도록 해놓으면 편도체 중심핵을 자극하더라도 알콜을 찾지 않을 뿐만 아니라 알콜을 자주 섭취하더라도 섭취량이 늘어나지 않고 중독증상도 나타나지 않는다는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

연말연시가 되면서 술자리가 잦아 숙취로 고생하는 직장인들이 많다. 깨질 것 같은 두통과 메스꺼움을 일으키는 숙취 때문에 ‘다시는 술 안 마시겠다’ ‘또 마시면 성을 갈겠다’라고 굳은 결심을 하곤 하지만 어느새 술잔을 기울이고 있는 자신을 보며 자괴감이 드는 경우가 많다. 그런데 과학자들이 이런 행동은 의지부족 때문이 아니라 알콜 소비를 부추기는 뇌 속 특정 신경전달물질 때문이라는 연구결과를 발표했다. 미국 노스캐롤라이나대 정신과학과, 약학과, 신경과학센터, 알콜연구센터 공동연구팀은 뇌 편도체 중심핵(CeA)의 특정 신경전달물질이 알콜 과소비와 중독증상을 촉진시킨다고 15일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘신경과학 저널’ 12일자에 실렸다. 감정과 정서 관련 정보를 처리하는 뇌 편도체 중심핵이 알콜 소비와 중독 행동을 일으키는데 중요한 역할을 한다는 사실을 알고 있었지만 정확한 작동 메커니즘은 알지 못했다. 연구팀은 광유전학이라는 기술을 이용해 생쥐실험을 한 결과 편도체 중심핵에 있는 뉴로텐신이라는 신경전달물질이 알콜 섭취를 촉진한다는 사실을 새로 밝혀냈다. 광유전학은 빛을 이용해 특정 세포나 조직을 활성화시키거나 자극해 반응을 살피는 생물학 연구방법이다. 연구팀은 빛을 이용해 편도체 중심핵을 자극해 뉴로텐신 분비를 촉진시키면 생쥐들은 알콜을 찾게 된다는 사실을 확인했다. 또 알콜을 접하게 되면 뉴로텐신 분비가 좀 더 쉽게 되면서 다음번에는 더 많은 알콜을 찾게 된다는 것도 확인했다. 이에 연구팀은 생쥐의 유전자를 변형시켜 뉴로텐신 분비를 억제시키거나 뉴로텐신 분비가 늘어나지 않도록 해놓으면 편도체 중심핵을 자극하더라도 알콜을 찾지 않을 뿐만 아니라 알콜을 자주 섭취하더라도 섭취량이 늘어나지 않고 중독증상도 나타나지 않는다는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

부모들은 자녀가 책상에 진득하니 앉아 있지 못하고 제 또래보다 유난히 정신없고 어수선한 모습을 보면 문득 ‘우리 아이가 혹시 ADHD(주의력결핍과잉행동장애)가 아닐까’ 하고 걱정하는 경우가 있다. 2016년 미국 질병예방통제센터(CDC)가 실시한 ‘아동보건조사’ 결과에 따르면 2~17세 아동, 청소년 중 9.4%에 해당하는 610만명이 ADHD 증상을 앓고 있는 것으로 나타났고, 숫자는 매년 증가하고 있다. 문제는 ADHD가 다른 신경정신과 질환과는 달리 발병 여부를 규정하는 명확한 근거가 없고 아직 객관적 측정 방법이 없다는 것이다. 이런 이유로 ADHD 진단은 의료진의 관찰과 부모나 교사 등 보호자의 보고에 의존하고 있어서 오진 가능성도 높다. 미국 신시내티대 전자공학·컴퓨터과학과, 신시내티 아동병원 영상의학과, 소아과, 영국 페리네탈연구소 소아과학과 공동연구팀은 인공지능(AI)을 자기공명영상(MRI)을 결합시켜 ADHD 여부를 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발하고 결과를 의학분야 국제학술지 ‘영상의학 : 인공지능’ 12일자에 발표했다. 연구팀은 신경과학자들의 자율적 연구모임인 ‘뉴로뷰로’에서 제공하는 ‘ADHD-200 데이터세트’를 활용해 인공지능을 훈련시켰다. ADHD-200 데이터세트에는 청소년 973명의 기능성자기공명영상(fMRI) 정보와 ADHD 판정 연령과 현재 상태, 성별, 지능지수, 부모의 건강 상태 등 다양한 보건의료정보가 포함돼 있다. 이렇게 훈련된 AI는 MRI 촬영 즉시 ADHD 아동의 뇌인지 아닌지를 파악할 수 있다. 이번에 개발된 ADHD 진단 AI를 활용한 결과 인간 의사의 판단보다 우수한 80% 정도의 정확도로 ADHD 아동을 판별할 수 있다는 사실이 확인됐다. 리리 헤 신시내티아동병원 소아과 교수는 “해당 기술을 활용하면 ADHD 진단은 물론 미숙아들의 뇌를 측정해 성장하면서 나타날 수 있는 뇌신경학적 결함 여부 같은 다양한 신경학적 문제를 조기에 파악할 수 있을 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

살아 있는 한, 누구에게나 인생은 열린 결말입니다(강의모 지음, 목수책방 펴냄) 10년 넘게 SBS 러브FM ‘책하고 놀자’의 작가로 일해 온 저자가 독서를 주제로 쓴 글을 모아 엮었다. 그간 책을 매개로 만난 사람과 그들과 함께한 시간 속에서 건져 올린 경험들을 적었다. 작가에 따르면 책 읽기는 ‘겸손과 비굴 사이에서 균형을 잘 잡아야 하는 삶 속에서 버틸 수 있게 해 준 힘’이다. 200쪽. 1만 3000원.소소하지만 단단하게(배연국 지음, 글로세움 펴냄) 천사들이 인간 세상의 ‘소확행’을 찾으러 가는 여정과 그들이 찾아낸 지혜 보따리를 28가지 ‘인생 우화’에 담았다. 신화와 별자리 설화 등을 재가공한 천사의 존재, 실존 인물 및 작가의 상상력으로 그려 낸 우화 주인공들의 얘기가 소소하지만 쉽게 지나칠 수 있는 인간 삶의 허구를 꿰뚫는다. 272쪽. 1만 4000원.우리가 절대 알 수 없는 것들에 대해(마커스 드 사토이 지음, 박병철 옮김, 반니 펴냄) 양자물리학과 우주론, 지각과 인식, 신경과학 등 첨단과학의 경계를 탐험하는 책. 옥스퍼드대학의 과학 대중화 사업을 이끌고 있는 저자는 우주는 무한한지, 빅뱅 이전에는 무슨 일이 있었는지 등 여러 의문에 대해 지식의 한계를 시험한다. 596쪽. 2만 8000원.무지개는 더 많은 빛깔을 원한다(한국성소수자연구회 지음, 창비 펴냄) 교육학, 법학, 보건학, 사회복지학, 사회학, 신학 등 다양한 분야의 전문가들이 모여 결성된 연구자 모임인 한국성소수자연구회에서 펴낸 책. 혐오의 세상을 살아 가는 성소수자의 삶을 면담 자료와 통계를 통해 그려 내고, 성소수자의 가족구성권과 재생산권, 트랜스젠더 성별정정 등 여러 쟁점을 논한다. 344쪽. 1만 8000원.광장의 법칙(한병진 지음, 곰출판 펴냄) ‘정치의 본질은 싸움’이라고 보는 정치학자가 광장 정치의 본질인 싸움과 투쟁의 작동 과정을 고찰한 저작. 소수의 정치 세력뿐 아니라 민주적 의지를 지닌 시민의 집단적 힘으로 광장에서 싸움에 승리하는 전략과 전술을 제시한다. 292쪽. 1만 7000원.베로니카의 눈물(권지예 지음, 은행나무 펴냄) 이상문학상, 동인문학상을 연달아 수상한 작가가 10년 만에 펴낸 소설집. 한 편의 중편과 다섯 편의 단편으로 묶인 소설집은 파리, 발칸반도 등 ‘이국’과 ‘낯선 장소’라는 장치를 적극 활용해 인물 사이에 느껴지는 미묘한 감정의 변화를 그리고 있다. 336쪽. 1만 4000원.

중국에서 세계 최초로 돼지와 원숭이의 DNA를 혼합한 ‘키메라 돼지’가 태어났다고 뉴사이언티스트 등 과학전문매체가 6일 보도했다. 보도에 따르면 베이징의 한 실험실에서 태어난 ‘키메라 돼지’는 새끼 돼지 배아에 필리핀원숭이(학명 Macaca fascicularis)의 DNA를 주입한 것으로, 실험을 통해 탄생한 키메라 돼지는 총 두 마리다. 베이징에 있는 줄기세포 및 생식생물학연구소 측은 인간에게 이식할 수 있는 장기를 동물에게서 성장시키는 ‘대체 장기’를 발전시키기 위한 일환으로 이번 실험을 기획했다. 연구소 측에 따르면 ‘키메라 돼지’는 심장과 간, 비장, 폐 및 피부에 필리핀원숭이의 유전적 특징을 내포하고 있으며, 돼지와 원숭이의 세포를 혼합한 동물이 탄생한 것은 세계 최초다. 연구진은 배양을 통해 필리핀원숭이 세포가 GFP로 불리는 형광 단백질을 생산하도록 유전자를 변형했다. 이후 수정된 세포에서 배아줄기세포를 추출하고 수정된 지 5일 된 돼지의 배아에 주사했다. 이러한 과정으로 성장한 배아는 새끼 돼지의 형태를 띠고 세상에 나왔지만, 두 마리 모두 태어난 지 일주일 이내에 모두 죽었다. 키메라 돼지의 탄생을 위해 활용된 배아는 4000개 이상이며, 이 과정으로 태어난 새끼 돼지 10마리 중 2마리가 키메라 돼지였다고 연구진은 밝혔다. 연구진은 키메라 돼지가 일주일 이내에 모두 죽은 이유는 분명하지 않지만, 같은 과정으로 태어난 다른 새끼 돼지 8마리도 모두 죽었기 때문에 인공수정 과정에서 문제가 있었을 것으로 추측했다. 해당 연구소 측은 원숭이 세포의 비율이 더 높고 건강한 동물을 ‘만들기’ 위해 노력하고 있다면서, 만약 이 실험이 성공한다면 다음 단계는 높은 비율의 영장류 세포로 구성된 돼지를 만드는 것이라고 밝혔다. 뉴사이어티스트는 2017년 미국 캘리포니아의 솔크 연구소가 인간의 DNA가 주입된 돼지를 만들었지만, 10만개의 세포 중 단 1개 만이 인간의 세포였다고 설명했다. 당시 문제는 그렇게 만들어진 돼지의 뇌가 부분적으로 인간일 수 있다는 것이었다. 또 윤리적 이유로 배아는 단 한 달 동안만 실험에 이용할 수 있었다. 이 때문에 중국 연구진은 인간의 줄기세포가 아닌 원숭이의 것을 이용했다. 물론 이번에 태어난 키메라 돼지의 원숭이 세포 비율은 이전 솔크 연구소에서 만든 키메라 돼지의 인간 세포 비율보다는 높지만, 원숭이의 보편적 특징이 드러날 정도로 높은 비중은 아니다. 캐나다 퀸스대학의 신경과학자인 더글라스 뮤노즈는 뉴사이언티스트와 한 인터뷰에서 ”이 같은 연구 프로젝트는 윤리적인 부분에서 매우 두려움을 유발한다“면서 ”우리가 다양한 생명 기능이 어떻게 시작되거나 멈추는지 잘 알지 못하는 상황에, 실험에 잘못된 과정이 생기면 이를 멈추게 하는 것이 어려울 수 있다“고 지적했다.　 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

네안데르탈인, 데니소바인과 현생인류, 외형변화 보이는 유전자 숫자나 특성 달라 “무언가를 길들이지 않고서는 그것을 잘 알 수 없지…친구를 가지고 싶다면 나를 길들여줘…길들인다는 게 뭐지?…네가 나에게 이 세상에서 단 하나뿐인 존재가 되는거지. 나도 너에게 세상에 하나뿐인 유일한 존재가 되는거야.” 프랑스의 작가 생텍쥐페리의 대표작 ‘어린왕자’에서 나오는 여우의 유명한 대사 중 하나이다. 길들인다거나 익숙해진다는 단어와 가장 가까운 생물학적 용어를 찾는다면 ‘가축화’(domesticated)라고 할 수 있을 것이다. 인간이 나무 위에서 내려와 걷기 시작하고 사회를 이루면서 개, 고양이, 양, 소, 말 등 다양한 야생 동물들을 길들여 가축화시켜왔다. 그런데 그런 길들이기, 가축화의 가장 오래된 대상은 다름 아닌 ‘인간’이었다는 것을 증명하는 연구결과가 나왔다. 이탈리아 밀라노대 종양학·혈액종양학과, 유럽종양연구소 줄기세포 후성유전학연구소, 임상보건의료과학연구재단(IRCCS) 산하 고통완화요양병원, 스페인 바르셀로나대, 바르셀로나 복잡계연구소, 칸타브리아대 의생명과학기술연구소, 카탈로니아고등과학연구소(ICREA), 신경유전학센터, 독일 쾰른대 분자의학센터(CMMC), 쾰른대병원 인간유전학연구소, 하이델베르크대병원 인간유전학연구소, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 신경과학연구소 공동연구팀은 현생인류인 호모사피엔스가 네안데르탈인이나 데니소바인 같은 친척들과 유전학적으로 갈라진 뒤 공격성을 줄이는 방향으로 스스로를 가축화시켰다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 5일자에 실렸다. ‘현생인류가 이전 영장류 조상과 완전히 다른 것은 자기 길들이기(self-domestication) 때문’이라는 주장이 생물학계에서는 끊임없이 나왔었다. 자기길들이기, 또는 자기사육화는 인간이 스스로 동물적 본능을 억제하고 사회에 맞춰 가는 과정을 이야기한다. 현생인류가 인류의 조상들보다 덜 공격적이고 더 협동적이며 사회적이라는 것이 자기길들이기의 대표적 증거라는 설명이다. 가축화는 생물학적으로 나타나기도 하는데 반려견이나 고양이, 길들여진 여우 같은 경우는 이빨과 두개골이 작아지고 짧아진 꼬리, 접힌 귀 등의 신체적 변화와 함께 야생상태에 있는 것들보다 신경능줄기세포(neural crest stem cell)가 적다는 점이다. 사람도 진화과정을 거치면서 두개골이 작아지고 눈두덩이가 덜 튀어나오도록 변화됐다. 연구팀은 ‘BAZ1B’라는 유전자가 신경능줄기세포를 조절하는데 중요한 역할을 한다는 점에 착안해 연구를 실시했다. 여러 종류의 유전자가 자기길들이기에 관여했겠지만 외모 변화를 가져오는 대표적인 유전자 하나를 집중 분석한 것이다.일반적으로 사람들은 BAZ1B 유전자를 2개 갖고 있지만 윌리엄스-보이렌 증후군(WBS)을 갖고 있는 사람은 BAZ1B 유전가가 1개 밖에 없다. WBS를 앓는 사람들은 지적능력은 일반인과 큰 차이가 없지만 두개골이 작고, 얼굴도 작고 어리고 약해보이는 특징이 있으며 처음 보는 사람과도 오랫동안 눈을 마주치는 것을 피하지 않고 낯을 별로 가리지 않는 등 매우 사교적이고 상냥하다. 약간 지적 능력이 떨어지더라도 가벼운 학습장애나 불안증상만 보이는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 BAZ1B 유전자가 자기길들이기의 대표적인 특징인 외모 변화에 영향을 미치는지 확인하기 위해 11개의 신경능줄기세포를 배양했다. 4개는 일반인, 4개는 WBS 환자, 3개는 WBS와는 다르지만 다른 유전적 장애를 갖고 있는 환자의 것이었다. 이렇게 배양된 세포를 이용해 BAZ1B 활성도를 변화시킨 뒤 관찰했다. 그 결과 BAZ1B 활성 변화가 안면이나 두개골 발달에 관여하는 것으로 알려진 다른 수 백개의 유전자에 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 연구팀은 또 현생인류와 2명의 네인데르탈인 유전자, 1명의 데니소바인 유전자를 이용해 BAZ1B 유전자 여부를 분석했다. 그 결과 현생인류는 네인데르탈인이나 데니소바인에 비해 BAZ1B 유전자나 이에 영향을 받는 유전자들이 적은 것으로 확인됐다. 이번 연구를 주도한 주세페 테스타 이탈리아 밀라노대 교수(분자생물학)는 “동물의 가축화와 인간의 자기가축화는 비슷해보이지만 전혀 다른 개념”이라며 “인류가 협동사회를 유지하면서 외부에 대응하기 위해서 사회를 와해시키는 공격성을 없애려는 방향으로 진화를 해왔지만 동물의 가축화에서 볼 수 있듯이 인간의 공격성을 완전히 없애지는 못한 것 같다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 웨스트버지니아대 의대 산하 록펠러 신경과학연구소 연구진은 집속 초음파(FU)를 사용해 알츠하이머 치매를 치료하는 방법을 개발했다고 4일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 1~6일 미국 시카고에서 북미방사선학회(RSNA)가 개최한 ‘2019 RSNA 과학분과 연례회의’에서 발표됐다. 알츠하이머의 약물치료가 쉽지 않은 이유는 뇌 속으로 분자나 이온이 마음대로 오가지 못하게 하는 혈액뇌장벽 때문이다. 연구팀은 61, 72, 73세의 초기 알츠하이머 환자를 대상으로 헬멧 형태의 기기를 이용해 알츠하이머 발병 부위에 고강도 집속초음파를 순간적으로 발사해 혈액뇌장벽을 약화시킨 다음 치료약물을 주입했다. 그 결과 알츠하이머 원인 물질로 알려진 베타아밀로이드 단백질이 줄어들고 뇌 속 독성물질을 청소하는 혈액의 흐름이 빨라지는 것이 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　경기 용인시에 소재한 신약개발업체 (주)지엔티파마가 내년 상반기중 세계 최초로 반려견 치매치료제 신약 승인을 신청한다. 또 함께 개발한 뇌졸중치료제는 중국에서 진행된 임상 2상에서 약효와 안전성이 확인돼 내년 상반기에 임상 3 상에 들어간다. 　지엔티파마(주)는 3일 수원 컨벤션센터에서 뇌신경과학및 바이오제약 분야의 관계자 200여명이 참석한 가운데 ‘치매·뇌졸중 신약 임상 발표회’를 개최했다. 　이날 임상 발표회에서 지엔티파마의 곽병주 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 자사 연구진이 발굴한 다중 표적 치매 신약인 ‘크리스데살라진’과 뇌졸중 신약 ‘ Neu2000’의 임상연구 진행 상황을 공개했다. 　크리스테살라진 등은 경기도, 과학기술부, 보건복지부 등의 지원을 받아 개발했으며 동물은 물론 사람의 임상 1상에서 안전성이 검증됐다. 　곽 대표는 “알츠하이머 치매와 유사한 반려견 치매에 대한 임상연구에서 크리스데살라진의 약효와 안전성이 입증됐다”면서 “올해 안에 임상 3상 연구를 완료하고, 내년 초 농림축산검역본부에 신약승인 신청을 할 계획”이라고 밝혔다. 　이어 “임상 연구가 예정대로 진행 된다면 내년 상반기중에는 세계 최초의 반려견 치매 치료제 출시가 가능할 것”이라고 덧붙였다. 　지엔티파마는 지난해 치매에 걸린 반려견을 대상으로 한 예비 임상연구를 끝내고 현재 임상 3상을 진행중이다. 치매로 진단받은 반려견 90마리 가운데 최종적으로 임상 3 상 등록기준에 맞고 유효평가가 가능하다고 진단된 40마리의 등록을 완료했다. 임상 3상 연구에는 서울대학교 동물병원과 충북대학교 동물의료센터 등 8개 기관이 참여했다. 　앞서 지난해 끝낸 임상 2상에서는 중증 치매로 진단받은 14살 이상의 반려견 6마리를 대상으로 총 8주간 크리스데살라진을 경구 투여한 결과 모든 반려견에서 인지기능 및 활동성이 정상 수준으로 개선된 것으로 나타났다.　반려견이 치매에 걸리면 주인식별 혼돈, 공간 인지능력및 수면장애, 잦은 배변 실수, 식욕 변화 등 증상을 보인다. 12세 이상의 반려견중 40%가 치매에 걸리는 것으로 알려졌다. 　크리스데살라진은 알츠하이머 치매 원인인 뇌 신경세포 사멸, 아밀로이드 플라크 생성을 유발한다고 알려진 활성산소와 염증을 동시에 억제하는 다중 표적 약물이다. 　곽 대표는 “이번 연구 결과를 토대로 내년에 알츠하이머 치매 환자를 대상으로 임상연구를 본격적으로 진행할 것”이라며 “국내 치매예측기술국책연구단에서 유전체, 뇌파, 뇌영상 연구 등을 통해서 알츠하이머 치매 증상이 나타날 것으로 예상되는 고위험군을 이미 선별해 놨기 때문에 이들을 대상으로 치매 치료는 물론 예방을 위한 임상연구가 가능해졌다”고 밝혔다. 　이날 임상 발표회에서는 중국의 헹디안 그룹 아펠로아 제약사에서 238명의 뇌졸중 환자를 대상으로 진행한 Neu2000의 임상 2 상연구 결과도 일부 공개됐다. 　뇌졸중 환자에게 저용량에서부터 고용량까지 투여한 결과 약물에 의한 특이한 부작용이 발생하지 않는 등 안전성이 확인됐다. 또 중등도 환자에게 고용량의 Neu2000을 5일 동안 투여했을때, 장애 증상이 줄어든 것으로 나타났다. 　지엔티파마 개발이사인 안춘산 박사는 “Neu2000임상 2 상연구 결과를 토대로 임상 3상 프로토컬을 완성해서 조만간 중국 식약처에 제출할 것”이라며 “내년 상반기에는 임상 3 상 연구를 진행할 수 있을 것으로 전망된다”고 향후 일정을 밝혔다. 김병철 기자 kbchul@seoul.co.kr

공포영화나 스릴러영화를 보면 예상치 못한 상황에 맞닥뜨렸을 때 등장인물들이 순간적으로 ‘얼어붙는’ 장면들이 나오곤 한다. 일상생활에서도 갑자기 놀라운 상황에 접하면 자신도 모르게 몸이 움츠러들고 움직일 수 없게 된다. 미국 컬럼비아대 분자생물물리학과, 생화학과, 신경과학과, 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 뇌연구소, 생체공학연구소 공동연구팀은 위험 상황에 놓였을 때 순간적으로 몸을 얼어붙게 만드는 신체 반사작용이 다름 아닌 행복 호르몬 ‘세로토닌’ 때문이라는 사실을 밝혀내고 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 11월 28일자에 발표했다. ‘놀라 얼어붙는 반응’은 사람을 포함한 포유류는 물론 파리, 물고기까지 거의 모든 동물에게서 관찰되지만 정확한 메커니즘이 밝혀지지 않아 생물학계의 수수께끼 중 하나로 남아 있었다. 연구팀은 초파리들을 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 세로토닌이 분비되지 않도록 만들었다. 세로토닌은 뇌의 시상하부 중추에 있는 신경전달물질로 ‘행복 호르몬’으로 잘 알려져 있다. 연구팀은 초파리들이 날지 않고 걷도록 한 다음 걸음걸이를 분석할 수 있는 실험 장치인 ‘플라이워커’에 넣어 실내를 갑자기 어둡게 만들거나 소형 모터로 심한 흔들림을 느끼도록 한 다음 반응을 관찰했다. 그 결과 세로토닌이 분비되지 않는 초파리들에게서는 갑작스러운 상황이 발생해도 멈추지 않고 계속 움직이는 것이 관찰됐다. 그러나 일반 초파리들에게서는 깜짝 놀라서 잠깐 멈춘 다음 정전 상황일 때는 조심해서 천천히 걷고 지진 상황에서는 이전보다 더 빨리 움직이는 것이 확인됐다. 연구팀은 세로토닌이 일종의 비상 브레이크처럼 작동해 갑작스러운 변화에 대한 정보를 수집하고 어떻게 대응해야 할지 결정할 수 있게 해주는 역할을 한다고 설명했다. 리처드 만 컬럼비아대 교수(시스템 생물학)는 “이번 연구는 기억과 정서, 기분 조절에 주로 관여하는 것으로 알려진 신경전달물질인 세로토닌이 감각 정보를 처리해 운동반응을 유도하는 데도 중요한 역할을 한다는 것을 처음 밝혀냈다는 점에서 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

19세기 중반 미국 버몬트주 중부에 건설 중이던 러틀랜드~발링톤 철도 공사장 현장감독이었던 25세의 청년 피니어스 게이지(1823~1860)는 신경과학 역사에 가장 유명한 사람 중 한 명이다. 1848년 9월 13일 길을 내기 위해 바위 사이에 화약을 다져 넣던 중 불꽃이 튀면서 폭발이 일어났고 그가 사용하고 있던 길이 1.13m, 두께 3.18㎝, 무게 6㎏의 쇠막대가 왼쪽 뺨으로 들어가 오른쪽 머리 윗부분을 관통해 20m 뒤로 날아가 떨어지는 사고가 났다.달구지로 인근 병원까지 실려갔지만 병원에 도착했을 때 다른 사람 도움 없이 혼자서 일어났던 게이지는 왼쪽 뇌 전두엽에 엄청난 손상이 생기고 머리에는 지름 9㎝ 정도의 구멍이 생기기까지 했다. 게이지의 사고는 뇌 손상이 발생했을 때 해부학적, 신경과학적, 심리학적 변화를 보여주는 대표적 사례로 남아 있다. 21세기 들어 뇌과학은 더 빠르게 발전하고 있지만 뇌의 특정 부위가 어떤 기능을 하는지, 뇌의 한 부분이 손상되거나 없어질 경우 어떤 문제가 생기는지에 대해서는 정확하게 밝혀지지는 않았다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 인문사회과학부, 매사추세츠종합병원 바이오메디컬 이미징센터, 하버드대 의대, 매사추세츠공과대(MIT) 컴퓨터과학부, 싱가포르 국립대 전자컴퓨터공학과 공동연구팀은 뇌 한쪽이 없더라도 정상인보다 더 복잡한 뇌 연결망이 만들어져 뇌가 온전하게 기능하는 데 도움을 준다는 것을 확인했다. 이번 사례분석 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 20일 자에 실렸다. 연구팀은 좌뇌와 우뇌 중 한쪽을 제거한 20~30대 남녀 6명의 뇌를 기능성자기공명영상(fMRI)으로 촬영해 뇌의 기능적 연결을 정량화하고 작동방식을 파악했다. 실험에 참가한 이들은 뇌전증으로 인한 발작이 심해 이를 완화하기 위해 생후 3개월~11살에 뇌 한쪽을 제거하는 수술을 받았다. 일반인들은 좌뇌와 우뇌가 뇌량으로 연결돼 기능적으로 네트워킹하면서 인식, 감정, 행동을 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 상식적으로 뇌 한쪽이 없다면 행동이나 인식, 기억 등에 문제가 있을 것으로 생각하기 쉽다. 이런 문제도 분석하기 위해 연구팀은 정상인 6명을 무작위로 선발해 이들의 뇌도 fMRI로 촬영해 비교했다. 또 일반적인 뇌 기능과 활동, 유전적 변화까지 파악하기 위해 뇌신경 관련 빅데이터인 ‘뇌 게놈 구축 프로젝트’(GSP)에 등록된 10~20대 건강한 남녀 1482명의 뇌와도 비교했다. 우선 연구팀은 뇌 한쪽이 없는 이들도 일반인과 똑같이 지능지수를 갖고 있으며 온전한 언어능력과 감정조절, 행동을 보인다고 밝혔다. 또 연구팀은 전체 뇌를 400개 영역으로 분획해 fMRI 영상을 분석했다. 그 결과 뇌의 한쪽만 갖고 있어 200개 분획 영역 밖에 없는 사람들은 일반인들보다 기능적 뇌 연결망이 비정상적이라고 할 정도로 강하게 연결돼 있는 것이 관찰됐다. 뇌의 한쪽에 문제가 생길 경우 다른 부분에서 해당 영역의 기능을 대신해 보완하는 일종의 ‘뇌 가소성’이라는 생체기능 덕분에 반쪽 뇌만으로도 일반인과 똑같이 생활할 수 있다고 연구팀은 해석했다. 도릿 클리만 칼텍 박사(인지신경과학)는 “이번 연구는 뇌졸중, 뇌종양, 외상성 뇌손상 등으로 뇌 손상을 입은 사람들이 정상적 삶을 살 수 있는 방법을 찾을 수 있도록 해줄 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“우리 애는 여자라서 그런지 수학이 좀 약한 것 같아요”, “제가 여자라서 그런지 길 눈이 좀 어두워요”라는 말을 하는 이들을 간혹 만날 수 있다. 과연 남자는 여자보다 수학을 잘하고 공간지각력이 뛰어나서 낯선 곳에서도 길을 쉽게 찾을 수 있는 것일까. 여자는 남자들보다 미술이나 음악 등 미적 감각이 뛰어난걸까. 최근에는 남자와 여자의 뇌가 다르다는 생각은 단순한 편견에 불과하다는 연구결과들이 속속 나오고 있다. 뇌과학자와 실험심리학자들이 ‘남녀의 뇌 차이’라는 것은 단순한 편견에 불과하다는 연구결과를 또 하나 내놔 주목받고 있다. 미국 로체스터대 뇌·인지과학과, 시카고대 심리학과, 카네기멜론대 심리학과 공동연구팀은 아동, 청소년들의 뇌에 발달에 대한 종합적 조사를 실시한 결과 남녀간 뇌 기능이나 수학능력에서 성별의 차이는 전혀 없다는 것을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 출판그룹에서 발행하는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘사이언스 오브 러닝’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 3~10세의 남녀 아동청소년 104명(여자 55명, 남자 49명)과 63명의 성인남녀(여성 25명, 남성 38명)을 대상으로 뇌활동을 측정하기 위한 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 실시했다. 또 11.6분 분량의 숫자세기, 덧셈과 같은 간단한 수학 관련 교육영상을 시청하도록 한 다음 fMRI를 찍었다. 여기에 한 문제 풀이에 평균 1.1~1.2초 정도 걸리는 간단한 수학문제 70문항을 내고 풀도록 하면서 fMRI를 촬영했다. 분석 결과 남자와 여자의 뇌활동에 있어서는 어떤 차이도 발견하지 못했으며 수학 관련 교육영상을 볼 때나 간단한 수학문제를 풀 때도 활성화되는 뇌부위가 일치한다는 사실을 발견했다. 또 수학문제를 풀거나 수학동영상을 볼 때 아이들이나 성인이나 같은 부위의 뇌영역이 활성화된다는 것도 확인했다. 생물학적으로는 남녀의 뇌 차이를 발견하지 못한 연구팀은 아이들과 성인들을 대상으로 수학과 과학수업 시간에 대한 기억과 문제를 잘 풀지 못했을 때 부모의 반응 등을 조사했다. 그 결과 연구팀은 여자아이들에게는 사회적, 문화적 편견이 STEM(과학, 기술, 공학, 수학) 분야에서 멀어지게 만든다는 사실을 확인했다. 가정에서 수학이나 공간인지 같은 문제에 대해서는 남자아이들과 더 많은 시간을 보내며 학교에서도 교사들이 수학이나 과학시간에 남학생들에게 더 집중한다는 것을 밝혀냈다. 즉 수학과 과학능력에 대한 주변의 기대가 남녀의 차이를 만들어 낸다는 설명이다. 연구팀 관계자는 “일반적 사회화 과정에서 마찬가지로 과학과 수학분야에서도 사소한 편견이나 판단이 눈덩이처럼 불어나 남녀간 대하는 방법이 달라지게 되는 것”이라고 강조했다. 연구를 이끈 제시카 캔틀론 카네기멜론대 교수(인지신경과학)는 “이번 연구는 아이들의 뇌가 성별에 상관없이 똑같이 기능한다는 것을 보여줌으로써 기존 편견이 사실과 다르다는 것을 보여주고 있다”라며 “지능이나 능력에 대한 성불평등은 사람이 아니라 상황 때문에 만들어진 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여자의 뇌, 남자의 뇌 따윈 없어/송민령 지음/동아시아/276쪽/1만 6000원우리는 마음을 궁금해한다. 지금 원하는 색깔을 고르면 심리 상태를 알 수 있다거나, 질문에 답하면 나의 성격 유형을 정해준다거나 하는 미심쩍은 테스트들은 사람들의 호기심을 자극한다. 그래서일까, 뇌과학은 여러 과학 분야 중에서도 유독 많은 관심을 받는다. 매주 과학책 신간을 살펴보면 항상 뇌를 다룬 책이 눈에 띈다. 마음이 담겨 있는 뇌를 이해한다면 우리 자신에 대해서도 잘 알 수 있으리라는 믿음이 반영된 것 같다. 그러나 관심이 집중되는 분야인 만큼, 대중적인 통념과 실제 지식의 간극도 크다. ‘여자의 뇌, 남자의 뇌 따윈 없어’의 저자 송민령은 뇌과학 대중서 집필과 강연 활동을 해온 경험을 바탕으로, 사람들이 갖고 있는 뇌과학에 관한 흔한 오해들을 하나씩 풀어나간다. 대표적인 것이 ‘뇌과학’이라는 표현에 관해서다. 보다 보편적이고 정확한 ‘신경과학’이라는 용어와 달리 한국에서는 뇌과학이라는 용어가 정착되었는데, 그러다 보니 뇌과학이 마음 전반에 대해 모든 것을 알려줄 수 있다는 오해도 생겨났다. 저자는 신경과학 외에도 마음을 다루는 여러 학문이 있으며, 그중 일부로서 한계와 가능성을 가진 신경과학을 이야기한다. 이 책의 제목과 같은 글 꼭지도 뇌과학에 관한 가장 흔한 오해에 답한다. 사람들은 남녀의 뇌가 어떻게 다른지에 관심이 많다. 인터넷에서는 ‘여자의 뇌’, ‘남자의 뇌’란 어떠하다는 흥미로운 글들을 쉽게 발견할 수 있다. 그러나 성별 간의 차이는 생물학적으로 결정된 것이기보다는 고정관념과 문화의 영향을 받는다. 특히 주목할 점은, 이러한 주제들이 ‘그 지식을 누가 생산하며, 그 지식이 어떻게 활용되는가’의 문제와 연관되어 있다는 것이다. 성차별적인 사회 속에서 생산된 지식은 그 사회의 편견과 무관하기 어렵다. 뇌과학 분야에서 특히 오해와 낭설이 많은 이유는 사람들이 과학을 끌어와 어떤 가치 판단을 합리화하려는 욕망이 있기 때문일 것이다. 저자는 가짜과학이 파고 들기 쉬운 낭설의 이면을 살펴볼 것을 제안한다. 또한 사회적 편견을 공고히 할 수 있는 가짜과학을 경계하자고 이야기한다. 차분한 질문과 답을 따라가다 보면 인간을 객관적으로 이해하고자 하는 뇌과학적 탐구의 결과들에 호기심이 생겨나면서도, 동시에 그 지식을 대하는 신중하고 조심스러운 태도를 저자와 함께 고민하게 된다.

‘태초에 하나님이 천지를 창조하시니라.’ 성경 창세기전 1장 1절이다. 이 구절은 간단한 반박 질문 하나로 신의 존재를 주장하는 기독교인을 혼란에 빠뜨린다. “그럼 하나님은 누가 창조했는데?” 신간 ‘신 없음의 과학’은 그야말로 불경스러운 내용으로 가득하다. 금기의 영역인 종교의 논리를 신랄하게 반박한다. ‘이기적 유전자’, ‘만들어진 신’으로 우리에게 익숙한 리처드 도킨스를 비롯해 ‘주문을 깨다’를 쓴 인지과학자 대니얼 데닛, ‘종교의 종말’을 쓴 신경과학자 샘 해리스, ‘신은 위대하지 않다’를 쓴 정치학자 크리스토퍼 히친스 등 전 세계적으로 유명한 지성이 모여 나눈 대화와 그들의 글을 함께 묶었다. 철저한 무신론자로서 종교의 맹점을 신랄하게 파헤친 이들의 대화는 동영상으로 녹화돼 2001년 이슬람 테러조직 알카에다가 저지른 9·11테러 이후 전 세계적으로 유명세를 탔고, 이번에 한국어판 책으로 나왔다. 4명의 과학자는 우주를 만든 초자연적 창조자가 있는지, ‘성경’과 ‘코란’이 모든 것을 아는 자의 산물이란 증거는 무엇인지, 종교와 과학은 겸손과 오만의 관점에서 어떻게 다른지, 무언가를 타당한 이유로 믿는 것과 황당한 이유로 믿는 것의 차이는 무엇인지 등 흥미로운 질문을 던지고 토론한다. 신의 존재를 부정하는 과학을 오만하다고 꾸짖는 종교인들에 관해 도킨스는 “우주의 창조주는 벌점을 매기고 가산점을 더하는 것 이상의 일을 하지 않는 것처럼 들린다. 우주의 신경이 온통 내게 쏠려 있다니, 이거야말로 이해할 수 있는 한계를 넘어서는 오만”이라고 따진다. 히친스는 ‘주여, 저의 불신을 도와주소서’라는 기도 내용을 인용하며 “많은 사람이 이중장부를 작성하는 방법으로 살아간다”며 자신을 속인다고 꼬집는다. 저자들은 단순히 “종교는 저급하고 과학은 위대하다”는 식의 결론을 내리지 않는다. 종교가 없어져야 한다는 주장에 관해 해리슨은 “우리 삶에는 신성함을 위한 자리가 존재한다고 생각한다. 하지만 허튼소리를 전제로 하지는 않아야 한다”고 강조한다. 저자들은 우리를 둘러싼 세계에 대한 모든 현상은 조건 없는 믿음이 아니라, 인간의 논리와 이성으로 충분히 납득하고 설명할 수 있어야 한다고 결론 내린다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

뇌과학과 신경과학 관점에서 사람의 뇌는 생존의 뇌에서 시작돼 감정의 뇌, 사고의 뇌로 발달해 나갑니다. 겉으로는 어른과 다름없어 보이는 청소년기는 감정의 뇌에서 사고의 뇌로 넘어가며 급속히 발달하는 단계로, 완전히 뇌가 자란 상태는 아닙니다. 이 때문에 영유아기에서 청소년기, 청소년기에서 성인기로 넘어가는 시기에 문제가 생기면 뇌 발달에 문제가 생길 수밖에 없습니다. 소셜네트워크서비스(SNS)를 하면서 오랜 시간을 보내거나 엄마에게서 학대를 받은 아이들은 뇌 발달에 심각한 장애를 일으킨다는 연구 결과가 나왔습니다. 미국 나탄클라인연구소, 뉴욕대 의대 아동청소년정신의학과, 록펠러대 의대 신경내분비연구소, 캐나다 브리티시 컬럼비아대 세포생리학과 공동연구팀은 부모, 특히 엄마의 신체적·정서적 학대는 감정조절, 기억, 학습 등에 관여하는 것으로 알려진 뇌의 편도체와 해마에 심각한 손상을 미칠 수 있다는 연구 결과를 미국국립과학원에서 발간하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일자에 발표했습니다. 연구팀은 새끼를 막 출산한 어미 생쥐에게 일주일가량 전기충격 같은 외부자극으로 공포와 스트레스를 줬습니다. 그다음 출산 8일째 되는 날부터 새끼와 함께 지내도록 했습니다. 극도의 스트레스를 받은 어미는 새끼 생쥐에 대해 관심을 갖지 않고 방치하거나 새끼가 가까이 다가오면 앞발로 때리는 시늉을 하고 물어뜯는 등 물리적 학대를 하는 것이 관찰됐습니다. 연구팀은 어미에게 학대를 받은 새끼 생쥐의 뇌를 추적 관찰한 결과 편도체와 해마가 제대로 성장하지 않고 태어났을 때의 크기와 비슷한 상태로 남아 있다는 사실을 알게 됐습니다. 또 연구팀은 정상적인 새끼 생쥐에게 스트레스 호르몬이라고 불리는 코르티코스테론을 주입해 봤지만 학대받은 새끼 생쥐들처럼 뇌 성장에 문제가 발생하지는 않았다고 합니다. 학대가 여타 스트레스와 달리 뇌에 치명적이라고 볼 수 있는 부분입니다. 한편 영국 글래스고대 의대 정신의학부 연구진은 페이스북이나 트위터, 인스타그램은 물론 왓츠앱 같은 인스턴트 메신저 등 SNS를 하루 3시간 이상 사용하는 청소년의 경우 수면 시간에 이상이 발생하고 생체시계 교란으로 뇌 활동이 저하되면서 학습능률이 떨어질 뿐만 아니라 우울감, 불안감 같은 정서장애를 느끼는 경우가 많다고 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 영국의학회에서 발간하는 ‘BMJ 오픈’ 23일자에 실렸습니다. 아동 또는 청소년 관련 뇌과학, 심리학 분야 연구 중 ‘아이들을 제대로 키우기 위해 부모들은 이래서는 안 돼’라는 내용들이 많아 보이는 것이 사실입니다. 그런 연구 성과들을 보면 세상의 모든 부모들은 ‘우리 아이 잘 클 수 있을까’라는 불안감이 더 커지기도 합니다. 사실 현대 과학은 부모의 불안감이 자녀의 성장에 별 도움이 되지 않고 ‘다 너를 위해 그런 거야’, ‘나중에 잘살기 위해 지금은 조금 힘들 수밖에 없어’ 같은 부모의 말도 자기 위안에 불과하다는 것을 알려줍니다. 실제로 현재 행복감을 느끼는 아이들이 미래에도 행복한 어른이 된다는 것은 수많은 장기 추적 연구 결과에서 알 수 있습니다. 또 사회 안전망이 충분치 않고 사회 변동성이 지나치게 크거나 사회 구조가 경직돼 있을 때 불안감은 심해진다고 합니다. 한국 부모들이 자녀의 미래에 대해 막연한 불안감을 갖는 이유이기도 할 것입니다. 그렇지만 신이 아닌 이상 그 어떤 과학으로도 아이들의 미래를 예측하기는 쉽지 않습니다. 형제가 아무리 많아도 아이 한 명, 한 명의 성장 과정은 다릅니다. 그래서 육아는 미국 시인 로버트 프로스트가 이야기한 것처럼 ‘한 번도 가 보지 않은 길’입니다. 아이들의 미래를 위해 아무도 가 보지 않은 새로운 길을 가고자 고군분투하는 세상의 모든 부모들에게 격려의 박수를 보냅니다. edmondy@seoul.co.kr

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