자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.

자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.

동면은 일부 포유류가 겨울철 자원 부족과 추위를 견디기 위해 택한 가장 극단적인 생리적 전략이다. 흔히 동면을 추운 겨울을 나기 위한 ‘겨울잠’으로 생각하지만 신체의 거의 모든 시스템이 정상 상태와는 완전히 다른 모드로 전환되는 상태이기 때문에 잠과는 다르다. 미국 국립안(眼)연구소 연구팀은 다람쥐를 관찰한 결과 동면이 눈으로부터 들어온 시각 정보를 처리하는 뇌 영역인 시각피질의 신경세포 구조를 바꾼다는 사실을 확인했다. 이번 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 5월 19일 자에 실렸다. 동면이 신경세포에 어떤 영향을 미치는지를 이해하는 것은 신경세포가 변화하는 상태에 어떻게 적응하는지를 밝혀줄 뿐 아니라 신경세포가 손상되거나 기능이 떨어진 환자들의 치료 전략에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 지금까지 동면 연구에서는 촉각을 처리하는 체성감각피질이라는 뇌 영역에서 신경세포의 구조가 크게 변한다는 사실이 확인됐다. 이에 연구팀은 시각을 처리하는 뇌 영역에서도 비슷한 변화가 일어날 것이라고 추정했다. 연구팀은 다람쥐를 이용해 시각피질에 있는 두 종류의 신경세포 집단이 깊은 동면 상태인 휴면 단계와 동면 도중 주기적으로 짧게 일어나는 ‘일시 각성’이라는 서로 다른 상태에서 어떻게 영향을 받는지 살펴봤다. 그 결과, 한 종류의 신경세포 집단은 깊은 동면 상태에서 구조가 변했지만 다른 신경세포 집단은 동면하지 않는 다람쥐와 차이가 없었다. 시각피질 전체가 일률적으로 변하는 것이 아니라 특정 신경세포 집단만 선택적으로 구조 변화를 겪는다고 연구팀은 설명했다. 또 깊은 동면에서 다람쥐가 깨어난 뒤 불과 1시간 30분 만에 구조 변화는 원래대로 돌아왔다. 연구팀은 동면이 끝나고 6개월 뒤 다람쥐 시각피질을 다시 살펴봤는데 동면을 거친 다람쥐와 거치지 않은 다람쥐 사이에 신경세포 구조의 차이가 없었다. 동면이 남기는 흔적은 일시적이었음을 확인한 것이다. 연구를 이끈 헨드리예 니엔보르크 박사는 “이번 연구는 동면하는 동물의 뇌 안에서 빠르게 변화를 일으키는 메커니즘이 존재한다는 사실을 확인했다는 데 의미가 크다”며 “이 메커니즘을 이해하고 활용할 수 있다면 성인 인간의 뇌도 더 유연하게 변화에 적응할 수 있도록 해 신경 신호전달, 학습, 뇌졸중 같은 질환을 겪은 뒤 회복 과정에서 도움을 받을 수 있을 가능성이 크다”고 설명했다. 이어 연구팀은 동면 기간과 그 이후 신경세포의 기능이 어떻게 달라지는지를 후속 연구로 살펴볼 계획이다.

인간은 스스로에 호모 사피엔스라는 종명을 붙였다. 슬기로운 사람이라는 뜻인데, 크고 뛰어난 뇌에 대한 자부심이 느껴지는 단어다. 다른 모든 지구상 고등 생명체를 넘어서는 인간 특유의 정교한 인지 능력은 인간을 다른 동물과 차별화하는 결정적인 요소다. 하지만 과학자들은 이미 한 세기 전부터 단순한 뇌를 지닌 초파리나 심지어 뇌가 없는 해파리마저도 놀라운 수준의 학습과 기억 능력을 갖추고 있다는 사실에 주목해 왔다. 최근 샌프란시스코 캘리포니아 대학교(UCSF)의 월리스 마셜 교수는 뇌는 물론 신경세포도 없는 단세포 생물도 탁월한 기억력과 학습 능력이 있다는 사실을 밝혀냈다. 연구의 주인공은 ‘스텐터(Stentor)’라고 불리는 단세포 섬모충류다. 스텐터는 트럼펫 모양의 단세포 생물로 주로 민물에 서식한다. 단세포 생물치고는 꽤 거대한 크기인 2mm까지 성장할 수 있어 육안으로도 관찰할 수 있다. 그리고 놀라운 재생 능력과 복잡한 행동 양식을 보여 세포 연구의 모델로 많이 사용된 생물이기도 하다. 연구팀은 스텐터가 외부 자극에 어떻게 적응하고 기억을 저장하는지 규명하기 위해, 페트리 접시에 담긴 스텐터를 1분에 한 번씩 물리적으로 흔드는 장치를 이용해 실험을 진행했다. 반복적인 충격이 가해지자 스텐터는 점차 꼬리를 집어넣는 방어 행동을 멈추었는데, 이는 자극이 해롭지 않다고 판단하여 반응을 줄이는 ‘습관화(habituation)’라는 학습 현상이 나타났음을 의미한다. 그런데 연구팀의 발견 중 가장 놀라운 점은 학습 능력 자체가 아니라 이 학습 과정이 기존의 상식을 뒤집는 방식으로 진행된다는 점이다. 통상적으로 동물의 뇌세포가 학습할 때는 새로운 단백질을 생성하여 정보를 저장한다고 알려져 있다. 그러나 연구팀이 단백질 합성을 저해하는 약물을 투여했음에도 불구하고, 스텐터는 오히려 외부 방해 요소를 무시하는 법을 더 빠르게 학습했다. 이는 스텐터가 새로운 단백질을 만드는 대신, 이미 세포 내에 존재하는 기존 단백질을 변형시키는 메커니즘을 통해 기억을 저장한다는 사실을 시사한다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 후속 연구를 진행했다. 연구팀은 전기 충격을 이용한 외부 자극이 가해지면 스텐터 세포 내로 칼슘 이온이 유입되며, 이는 ‘CaMKII’라는 효소를 활성화시킨다는 점을 확인했다. 활성화된 효소는 특정 단백질에 화학적 표지(인산화)를 추가하여 단백질의 성질을 변화시키는데, 이 과정이 반복됨에 따라 스텐터는 자극에 대한 반응성을 점차 줄여나갔다. 따라서 학습 내용을 저장하기 위해 새로운 단백질을 만들지 않아도 됐던 것이다. 단세포 생물이 이렇게 영리해진 이유는 생존에 유리하기 때문이다. 환경에 맞춰 에너지를 효율적으로 관리하고, 무해한 자극에는 무감각하게 대응하며 진짜 위험에만 집중하면 생존 확률을 높일 수 있다. 더욱 흥미로운 것은 이렇게 학습된 정보가 세포 분열을 통해 딸세포로 전달된다는 점이다. 생존에 유리한 경험이 유전적 수준에서 후손에게 계승되는 셈이다. 슬기로운 사람이라고 자부하는 인간도 흉내 낼 수 없는 단세포 생물만의 독특한 장점이다. 마지막으로 비록 스텐터와 인간의 구조는 판이하게 다르지만, 이번 연구는 두 존재 사이의 놀라운 분자적 유사성을 보여준다. 인간의 뉴런 역시 CaMKII를 사용하여 수용체의 민감도를 조절하는 방식을 취하고 있기 때문이다. 이는 학습이라는 고등 인지 기능이 뇌의 진화 훨씬 이전부터 존재해 온 근원적인 분자 시스템과 연관되어 있을 가능성을 시사한다. 뇌가 없는 단세포 생물조차 생존을 위해 어떻게든 학습의 방법을 찾아내는 자연의 경이로운 능력은, 복잡한 뇌를 가진 우리에게도 생명 본연의 가치와 끊임없는 탐구의 중요성을 다시금 일깨워 준다.

구약성경에 바벨탑 이야기가 나온다. 본래 하나의 언어를 쓰던 인류가 도시를 세우고 하늘에 닿는 바벨탑을 쌓으려 했다. 이를 신의 권위에 대한 도전으로 여긴 신이 세상의 말을 뒤섞어 버렸다고 한다. 인류가 서로 의사소통이 되지 않는 다른 말을 쓰게 되면서 공사는 중단되고 전쟁과 다툼의 혼돈에 빠졌다는 것이다. 고대 그리스-페르시아 전쟁이나 중세의 십자군 전쟁도 언어와 문화권이 다른 집단 간의 충돌로 볼 수 있다. 중세에서 르네상스기에 이르기까지는 국적이 달라도 학문과 종교적 소통을 가능하게 한 라틴어가 있었다. 근현대에 와서는 대영제국 및 1, 2차 세계대전을 계기로 패권을 장악한 미국의 영향력을 배경으로 영어가 글로벌 공용어 기능을 해 왔다. 1887년 폴란드의 안과 의사 루드비크 라자루스 자멘호프는 ‘모두에게 공평한 언어’로 에스페란토라는 인공어를 창안하기도 했다. 2006년 시작된 구글의 번역 기능이 2016년부터 고도화되면서 이제는 문맥을 반영한 자연스러운 번역까지 가능해졌다. 지난 7일부터는 소셜미디어 엑스(X)가 진화한 번역 기술을 또 선보였다. 모든 외국어 게시물을 별도의 번역 요청 없이 이용자가 사용하는 언어로 볼 수 있게 된 것. 1억 2500만명에 이르는 X의 모바일앱 일일 활성 사용자들에게 언어에 구애받지 않고 실시간 소통하는 게 가능해졌다. 일론 머스크가 이끄는 기업 xAI의 생성형 AI챗봇 ‘그록’을 활용한 실시간 자동번역 기능 덕분이다. 머지않아 인간의 신경세포, 호르몬 화학반응, 아드레날린 분비와 심박수 등을 훑어 마음속 언어까지 읽어 내는 번역기가 등장하지 말라는 법도 없다. 한편으로는 덜컥 겁이 나기도 한다. 그런 ‘속마음 번역기’가 등장한다면 어떨까. “존경하는 ○○의원님” “우리는 오랜 형제국가”라는 외교적 수사가 숨쉴 곳을 잃고, 인간의 원색적 본능과 감정이 여과 없이 충돌하는 ‘현대판 바벨탑 참사’가 도래할지 모르는 일 아닌가.

생쥐, 햄스터 같은 설치류는 유난히 앞니가 크고 계속 자란다. 딱딱한 표면에 이빨을 규칙적으로 갈아내지 못하면 이빨이 커져 제자리를 벗어나고 먹이 섭취에 지장을 주며, 심할 경우 사망에 이르게 할 수도 있다. 생물학자들은 설치류들의 갉아먹는 행동이 눈 깜빡임처럼 자동적 반사작용의 형태일 수 있다고 여겨왔다. 미국 미시간대 분자·세포·발달 생물학과, 치과대 생체재료학과, 생명과학 연구소, 분자·통합 생리학과, 기계공학과 공동 연구팀은 생쥐 같은 설치류가 계속 갉아먹는 이유가 단순히 이빨을 최상의 상태로 유지하기 위한 것이 아니라 쾌감을 느끼기 위해서일 수 있다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 3월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 실험용 생쥐 중 일부가 다른 생쥐들과 똑같은 먹이를 먹었음에도 유독 앞니가 긴 것을 발견하고 궁금증을 품었다. 이들은 신경계의 문제 때문에 갉아먹는 행동을 하지 않게 됐을 것이라고 보고 신경계 특정 부위가 독소에 취약하게 유전적으로 변형한 생쥐로 실험했다. 이어 특정 신경세포만 정확하게 파괴되는 독소로 신경세포를 하나씩 차단하면서 그 영향을 관찰했다. 그 결과, 생쥐 치아에 있는 촉각에 민감한 신경세포(뉴런)가 두 종류의 신경 회로와 연결돼 있다는 것을 발견했다. 하나는 턱을 정렬하고 닫는 데 관여하고, 다른 하나는 도파민을 분비하는 뇌의 일부와 연결돼 있다. 도파민은 잘 알려져 있다시피 쾌감을 주는 화학물질로, 특정 행동에 즐거움을 부여하고 동기를 조절하는 역할을 한다. 연구팀에 따르면 생쥐가 뭔가 갉아먹을 때 느껴지는 감각은 이빨에서 뇌로 전달돼 뇌의 도파민 중추를 자극한다. 이 회로를 차단하면 생쥐는 갉아먹는 행동을 멈추면서 이빨이 길어지는 것이 확인됐다. 이를 통해 설치류의 갉아먹는 행동은 쾌감이라는 긍정적 보상을 만들어 반복하게 한다는 설명이다. 사람은 불안, 우울증, 자폐 스펙트럼 장애 등 도파민 회로와 연관된 신경정신질환이 있는 사람들이 일반인보다 이갈이 같은 반복적 구강 행동을 자주 보이고, 턱 장애, 치아 부정교합 등이 더 많은 것으로 알려졌다. 연구를 이끈 보 듀안 미시간대 교수는 “인간의 구강 행동이나 생쥐의 갉아먹기 행동은 치아와 뇌를 연결하는 도파민 기반 회로의 교란으로 인해 발생하는 것으로 보이는 만큼 동물의 반복적 구강 행동 동기를 파악하기 위한 추가 연구를 할 것”이라고 밝혔다.

반려견이나 반려묘와 눈이 마주쳤을 때 절로 미소가 지어지거나, 동물원에서 원숭이나 침팬지가 이를 드러내며 웃는 모습을 보고 함께 웃어 본 경험이 한 번쯤 있을 것이다. 그런데 그것이 단순히 순간적 기분 탓이 아니라는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. ●인간의 자발적 감정 모방 확인 공감은 단순히 다른 사람의 감정을 공유하는 동감과는 달리 상대의 입장에서 마음을 읽고 이해하며 동조하는 인지적, 정서적 소통 방식이다. 공감은 뇌의 여러 부위가 네트워크를 이루면서 작동하는데, 거울 뉴런이 대표적이다. 거울 세포는 사람이 직접 어떤 행동을 할 때 활성화되는 신경세포로, 다른 사람이 같은 행동을 하는 것을 보기만 해도 똑같이 활성화된다. 다른 개체의 감정적 행동을 따라 하거나 모방하는 현상은 인간과 비인간 영장류를 포함한 다양한 종에서 널리 관찰된다. 감정적 모방은 인간 공감 능력의 핵심 요소다. 선행 연구들에서 영·유아기 비인간 영장류는 혀 내밀기나 입술 핥기 같은 인간의 얼굴 동작을 자발적으로 따라 하며, 인간과 침팬지 역시 서로 행동을 의도적으로 모방한다는 사실이 확인된 바 있다. 그렇지만 인간이 동물의 감정 표현을 자발적으로 모방하는지는 명확하지 않았다. ●영장류의 표정 따라 하고 감정 파악 독일 베를린 훔볼트대, 라이프니츠대, 영국 포츠머스대, 이탈리아 피사대 공동 연구팀은 인간은 비인간 영장류가 보이는 감정 표현을 인식하고 자발적으로 모방한다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 3월 12일 자에 실렸다. 연구팀은 실험 참가자 212명에게 원숭이와 침팬지 같은 유인원이 다양한 표정을 짓는 영상을 보여줬다. 영상은 놀이를 하는 표정, 위협하는 표정, 무덤덤한 중립 표정으로 구성됐다. 연구팀은 참가자들이 영상을 시청하는 동안 웹캠으로 그들의 표정을 촬영했다. 동시에 인공지능(AI) 기술로 얼굴 근육 움직임을 추적해 참가자들의 감정 모방 정도를 측정했다. 각 영상 시청 후 실험 참가자들은 영상 속 표정의 긍정·부정 정도, 분노·혐오·공포·행복·슬픔·놀라움 등 다양한 감정의 수준을 평가하도록 했고, 비인간 영장류에 대해 느끼는 심리적 친밀감과 호감도를 평가했다. ●“다른 종의 동물로 공감 능력 확장” 연구 결과 인간은 비인간 영장류의 긍정적·부정적 표현을 인식하고 각 표정에 구체적 감정의 이름표를 붙였다. 또 실험 참가자들은 영상을 보면서 영장류의 표정들을 자발적으로 모방했다. 모방 강도는 영장류의 표정에 대한 해석 방식과 해당 영장류에 대해 느끼는 심리적 친밀감 등에 따라 달라졌다. 특히 참가자들은 긍정적 표정을 짓는 영장류에 대해 더 큰 호감과 친밀감을 나타냈으며, 친밀감이 높을수록 긍정적 표정을 더 많이 따라 하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 우르줄라 헤스 훔볼트대 교수는 “이번 연구는 인간이 비인간 동물의 감정 상태를 인식하고 이에 공명할 수 있다는 것을 보여준다”면서 “이 발견은 공감과 감정 모방 능력이 인간끼리만 작동하는 것이 아니라 다른 종의 동물에게도 확장된다는 것을 실험으로 처음 보여준 것”이라고 밝혔다. 그는 “오랫동안 지속돼 온 인간 중심적 패러다임에 의문을 제기하고 인간과 동물의 관계를 새롭게 재개념화하는 데 이바지할 것”이라고 덧붙였다.

국내 연구진이 뇌의 전전두엽 내 특정 억제성 신경세포가 마약 중독 행동을 조절한다는 사실을 규명했다. 한국과학기술원(카이스트)은 9일 뇌인지과학과 백세범(왼쪽) 석좌교수와 미국 캘리포니아주립샌디에이고대학(UCSD) 임병국(오른쪽) 교수팀이 파발부민(PV) 신경세포가 뇌의 흥분 신호를 조절하는 ‘브레이크 게이트’ 임무를 수행하는 것을 처음 확인했다고 밝혔다. 마약 중독은 재발 위험이 매우 큰데, 그동안 충동을 조절하는 전전두엽 피질(PFC)의 기능 저하 때문으로 인식됐다. 연구팀이 쥐를 대상으로 코카인 투여 실험을 한 결과, PFC 내 억제성 신경세포의 60∼70%를 차지하는 PV 세포는 쥐가 코카인을 찾으려 할 때 활발하게 작동했다. 그러나 약물을 찾지 않도록 ‘소거 훈련’을 진행하자 세포 활동은 확연하게 감소했다. 이는 PV 세포 활동이 중독에 의해 고정되는 것이 아니라 소거 과정을 거쳐 조절될 수 있음을 보여준다. 이런 효과는 설탕물과 같은 일반적인 보상에는 나타나지 않았으며 마약 중독 행동에서만 특이적으로 관찰됐다.연구팀은 약물 중독을 유발하는 신경세포와 하위 신경 회로 확인으로 정밀 표적 치료가 가능할 것으로 기대했다. 연구 결과는 신경과학 분야 최고 권위 학술지인 뉴런(Neuron)에 지난달 26일 온라인 게재됐다.

뇌 면역세포 ‘미세아교세포’ 열쇠활동 억제하면 기억력 유지 확인“기억상실, 공통된 메커니즘 시사” “오랫동안 나는 내가 태어났을 때의 광경을 보았다고 주장해 왔다…나는 분명히 보았다. 내가 갓 태어나 첫 목욕을 하던 새로 만든 나무 대야의 가장자리, 거기서 반짝이던 햇빛의 눈부심을.” 전후 일본 문학을 대표하는 탐미주의 작가 미시마 유키오의 자전적 소설 ‘가면의 고백’ 도입부다. 현대 과학의 측면에서 보자면 태어났을 때를 기억한다는 것은 불가능하다. 사람을 포함해 모든 포유류 아기들은 영유아기 시절 기억을 빠르게 잊어버리기 때문이다. ‘유아기 기억상실증’이라고 부르는 이 현상은 과학자들의 오랜 연구 대상이었다. 아일랜드 더블린 트리니티 칼리지(TCD) 생화학·면역학부, 신경과학 연구소, 독일 막스 플랑크 인간 발달 연구소 생애 심리학 연구센터, 호주 멜버른대 신경과학·정신보건 연구소, 캐나다 토론토 국립 고등과학 연구소(CIFAR) 아동 및 뇌 발달 연구 프로그램 공동 연구팀은 미세아교세포라는 뇌 면역세포가 유아기 기억상실증의 열쇠를 쥐고 있다고 28일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 1월 21일 자에 실렸다. 미시마의 소설처럼 유아기를 기억한다고 주장하는 사람들은 거의 전부 부모나 친지들을 통해 들은 이야기를 자기 기억으로 착각하는 경우다. 연구팀은 유아기 기억상실증의 작동 원리를 규명하기 위해 갓 태어난 생쥐에서 뇌의 면역세포인 미세아교세포 활동을 억제하고, 공포 경험을 얼마나 잘 기억하는지 관찰했다. 또 기억 형성과 학습에 중요한 해마의 치아이랑과 편도체에서 미세아교세포의 변화를 조사했다. 그 결과 미세아교세포 활동이 억제되었을 때 어린 생쥐들이 공포 경험에 대한 기억을 깊게 형성한다는 사실을 확인했다. 또 발광 표지를 이용해 기억 형성과 연관된 신경세포인 기억 형성세포를 구분했다. 갓 태어난 어린 생쥐에서 미세아교세포를 억제하면 기억 형성세포가 활성화돼 기억 회상 능력도 향상될 수 있다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 이전 연구들에서도 과학자들은 면역 체계가 활성화된 어미에게서 태어난 쥐는 유아기 기억상실증을 보이지 않는 것으로 나타났다. 어미의 면역 체계가 강해 새끼 스스로 면역 시스템을 작동시킬 필요가 없기 때문이다. 또 유아기 기억상실증이 없는 생쥐 자손들의 미세아교세포 활동을 억제하면 역시 유아기 기억상실증이 사라지는 것으로 알려졌다. 연구팀에 따르면 중추신경계의 상주 면역세포인 미세아교세포가 뇌의 ‘기억 관리자’ 역할을 한다. 연구를 이끈 토마스 라이언 아일랜드 TCD 교수는 “유아기 기억상실은 인류의 가장 보편적이고 공통적인 기억상실 형태이며, 너무나 당연하다고 생각돼 지금까지 기억 연구에서 간과됐다”며 “이번 연구 결과는 유아기 기억상실이 일상생활이나 질병에서 나타나는 다양한 기억상실과 공통된 메커니즘을 갖고 있을 것이라는 점을 시사한다”고 말했다.

목포 국립호남권생물자원관은 민간 기업인 바이오포트코리아와 기억력, 인지기능, 수면장애 개선에 효과적인 발레리안 복합 추출물에 대한 특허 기술이전 계약을 체결했다고 28일 밝혔다. 발레리안 복합 추출물은 설령쥐오줌풀, 섬바디, 갯질경, 병꽃나무를 일정 비율로 혼합해 제조한 천연물 추출물이다. 생물자원관 연구진은 발레리안 추출물에서 유래한 유효성분이 신경세포 보호와 신경염증 완화에 효과적임을 확인했으며, 이를 통해 인지기능 저하 억제 가능성을 제시했다고 밝혔다. 이번 연구는 한국환경산업기술원(기후에너지환경부)이 시행하는 다부처 국가생명연구자원 선진화사업의 일환인 ‘섬 야생생물 유래 천연물(지표/기능 성분) 소재화’를 통해 수행됐으며, 그 연구 성과로 특허가 출원됐다. 생물자원관은 이번 특허 기술을 민간 기업에 이전함으로써 건강기능식품 분야를 중심으로 상용화를 추진할 계획이다. 아울러 양 기관은 후속 협력 연구와 기술 자문을 통해 동물시험 및 인체 적용 단계 등으로 연구 활용 범위를 단계적으로 확대해 나갈 예정이다. 박진영 국립호남권생물자원관 관장은 “이번 기술이전은 공공 연구 성과를 민간 기업과 공유하고 산업화로 연계하는 중요한 계기”라며 “우리 기관은 앞으로도 원천기술의 고도화와 지속적인 기술이전을 통해 생물 산업 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

현대인이 앓는 대표적인 대사질환인 비만과 고혈압이 치매 발병 위험을 높인다는 지적이 나왔다. 덴마크 코펜하겐대 의대와 코펜하겐 대학병원, 영국 브리스톨대 공동 연구팀은 높은 체질량지수(BMI)와 고혈압이 치매 발병의 직접적 원인이라고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘임상 내분비학 및 대사학 저널’ 1월 22일 자에 실렸다. 기억력과 판단력 저하로 존엄한 노년의 삶을 방해하는 치매는 발병 원인에 따라 알츠하이머, 혈관성 치매, 혼합형 치매 등으로 나뉜다. 치매는 일단 발병하면 시간이 지남에 따라 신경세포 손상이 심해지는 진행성 뇌 질환이다. 알츠하이머성 치매는 뇌에 독성 단백질이 쌓이면서 뇌 신경세포가 손상되는 것이며, 혈관성 치매는 뇌에 혈액 공급이 원활하지 않아 뇌세포가 손상돼 발생하는 질환이다. 뇌졸중이 주요 원인이며 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 흡연 등이 위험 요인으로 꼽힌다. 연구팀은 덴마크 코펜하겐 지역과 영국 전역의 성인 남녀를 대상으로 코호트 분석을 진행해 체중 증가와 치매의 인과 관계를 조사했다. 이어 체질량지수와 혈관성 치매, 알츠하이머, 허혈성 심장병 위험에 주목했다. 그 결과 BMI와 혈관성 치매의 인과 관계가 강하게 나타났다. 이번 결과는 무작위 대조 실험을 모방한 멘델 무작위화 분석을 바탕으로 했기에 높은 BMI와 치매 사이의 직접적 인과 관계를 확인할 수 있었다. 추가 분석 결과 치매 위험 증가의 상당 부분은 고혈압에 의해 발생한 것으로 나타났다. 이에 따라 비만과 고혈압을 예방하거나 치료하는 것이 치매 위험 감소에도 도움이 된다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 루스 프리케-슈미트 덴마크 코펜하겐 대학병원 교수는 “이번 연구는 높은 체질량지수와 고혈압이 단순히 치매의 경고 신호가 아니라 직접적인 원인이라는 점을 보여준다”며 “체중 감량은 대사질환뿐만 아니라 치매 예방을 위해 실행할 수 있는 가장 효과적인 방법이다”라고 말했다. 프리케-슈미트 교수는 “알츠하이머성 치매 초기 단계에서 인지 기능 저하를 막기 위해 체중 감량 약물을 투여해 봤지만 유익한 효과가 나타나지 않았다”며 “혈관성 치매의 경우 체중 감량 약물이 효과가 있는지 추가 연구를 진행할 계획”이라고 덧붙였다.

나이가 드는 것은 피할 수 없지만 어떻게 나이 들지는 선택할 수 있다. 장수 연구자들은 수명을 좌우하는 요인이 유전이나 특별한 비법이 아니라 일상에서 반복되는 생활 습관에 있다고 밝힌다. 걷기와 수면, 인간관계처럼 평범해 보이는 선택이 건강한 노년을 만든다는 것이다. 미국 라이프스타일 매거진 리얼심플(Real Simple)은 12일(현지시간) 장수 연구자와 임상의들의 분석을 토대로 100세까지 사는 사람들에게 공통적으로 나타나는 여섯 가지 생활 습관을 소개했다. ◆ 첫째｜매일 걷는 습관을 유지한다 걷기는 가장 간단하면서도 효과가 입증된 장수 습관으로 꼽힌다. 장수 연구자들은 규칙적인 걷기가 혈당과 혈압, 콜레스테롤 수치를 개선하고 만성 질환 위험을 낮춘다고 설명한다. 특히 걷기 같은 신체 활동은 뇌에서 새로운 신경세포 생성을 촉진해 기억력과 인지 기능을 지켜 치매 위험을 낮춘다는 분석이다. 연구에 따르면 하루 걸음 수가 500보만 늘어도 심혈관 질환 위험이 7% 줄고 1000보 더 걸으면 전체 사망 위험이 15% 낮아진다. 연구자들은 반드시 하루 1만보를 채울 필요는 없으며 하루 전체를 기준으로 30분 내외의 편안한 속도 걷기를 목표로 삼는 것이 현실적이라고 조언한다. 이 시간은 한 번에 채우지 않아도 되며 생활 속에서 10분씩 나눠 실천해도 효과는 유지된다는 설명이다. ◆ 둘째｜수면을 우선순위에 둔다 장수 연구에서 수면은 건강한 노화를 좌우하는 핵심 요소로 꼽힌다. 수면 부족은 체내 염증 반응을 높이고 면역 기능을 약화시켜 세포 노화를 앞당기는 요인으로 작용한다. 또한 대사 기능을 교란해 인슐린 저항성을 높이고 각종 만성 질환 위험을 키울 수 있다. 반대로 충분한 수면은 손상된 조직과 세포가 회복될 시간을 확보해 주고 뇌에 축적된 노폐물을 제거하는 데 기여한다. 장수 연구자들은 일정한 수면 리듬을 유지하는 것만으로도 노화 속도를 늦출 수 있다고 본다. 취침과 기상 시간을 일정하게 유지하고 늦은 시간 카페인 섭취를 줄이는 기본적인 습관이 장기적으로 건강에 큰 차이를 만든다는 것이다. 일부 연구자들은 카모마일 차나 멜라토닌, L-테아닌과 같은 성분이 수면의 질을 높이는 데 도움을 줄 수 있다고 설명한다. 다만 수면 장애가 지속되거나 일상생활에 영향을 줄 정도라면 단순한 생활 조절로 넘기기보다 기저 질환 여부를 확인하기 위해 의료진과 상담하는 것이 필요하다는 점도 함께 강조된다. ◆ 셋째｜공동체와의 연결을 유지한다 100세 이상 장수 노인들의 삶을 살펴보면 사회적 관계가 단절되지 않았다는 공통점이 자주 발견된다. 장수 연구자들은 외로움과 사회적 고립이 조기 사망 위험을 높이는 요인이라고 지적한다. 반면 주변 사람들과의 연결은 스트레스를 낮추고 정신 건강을 지탱하는 보호 요인으로 작용한다. 연구자들은 반드시 많은 사람을 만나거나 깊은 관계를 유지할 필요는 없다고 설명한다. 지역 행사나 취미 모임, 온라인 커뮤니티 등 부담 없이 지속할 수 있는 사회적 교류만으로도 정서적 안정과 삶의 만족도를 높이는 효과가 있다는 것이다. ◆ 넷째｜삶의 목적을 갖고 산다 장수 연구에서 반복적으로 등장하는 또 하나의 요소는 삶의 목적이다. 단순한 사회적 활동을 넘어 일상을 지속하게 만드는 이유가 있을 때 정신적 회복탄력성이 높아진다는 분석이다. 일본 오키나와 지역에서 말하는 ‘이키가이’처럼 일이나 취미, 돌봄, 개인적 관심사 등 형태는 다양하지만 삶의 방향성을 인식하고 있는 사람일수록 건강 지표가 좋게 나타난다는 연구 결과가 많다. 연구자들은 목적이 반드시 거창할 필요는 없다고 강조한다. 나이가 들수록 관심사와 역할은 자연스럽게 변하며 그 변화에 맞춰 현재의 삶에서 의미를 찾는 과정 자체가 장수에 긍정적인 영향을 준다는 것이다. ◆ 다섯째｜항염 식단을 유지한다 노화와 함께 증가하는 만성 염증은 심장병과 당뇨, 일부 암의 공통된 배경으로 지목된다. 장수 연구자들은 항염 작용을 하는 식단이 세포 손상을 줄이고 노화 속도를 늦추는 데 중요한 역할을 한다고 설명한다. 과일과 채소, 통곡물, 견과류, 건강한 지방을 중심으로 한 식단은 항산화 물질과 오메가-3 지방산이 풍부해 염증 반응을 완화한다. 연구자들은 가공식품과 당류 섭취를 줄이고, 집에서 조리한 음식의 비중을 늘리는 것만으로도 식단의 질을 충분히 개선할 수 있다고 조언한다. ◆ 여섯째｜술을 피하거나 최소화한다 알코올은 사회적 교류를 돕는 측면이 있지만, 장수 연구에서는 과도한 음주가 수명을 단축시키는 요인으로 반복해서 지목된다. 알코올은 체내 염증과 산화 스트레스를 높여 간과 심혈관계, 뇌 건강에 부담을 준다. 장기적으로는 인지 기능 저하와 정서적 불안정성 위험도 키울 수 있다. 과거 미국 보건 당국은 적정 음주 기준으로 남성 하루 2잔, 여성 하루 1잔 이하를 제시해 왔다. 다만 최근 개정된 미국의 식생활 지침에서는 이러한 구체적 수치 대신, 가능한 한 음주를 줄이는 것이 건강에 더 이롭다는 방향으로 권고가 바뀌었다. 장수 연구자들은 “소량의 음주라도 장기적으로는 위험 요인이 될 수 있다”며, 음주 빈도와 양을 함께 줄이는 것이 노년기 건강을 지키는 데 유리하다고 설명한다. ● 장수 연구자들의 공통된 결론 장수는 특별한 비법이 아니라 걷기, 수면, 관계, 목적, 식단, 절제라는 일상의 선택이 축적된 결과다. 연구자들은 “지금의 생활에서 한 가지만 바꿔도 노화의 방향은 달라질 수 있다”고 강조했다.

나이가 드는 것은 피할 수 없지만 어떻게 나이 들지는 선택할 수 있다. 장수 연구자들은 수명을 좌우하는 요인이 유전이나 특별한 비법이 아니라 일상에서 반복되는 생활 습관에 있다고 밝힌다. 걷기와 수면, 인간관계처럼 평범해 보이는 선택이 건강한 노년을 만든다는 것이다. 미국 라이프스타일 매거진 리얼심플(Real Simple)은 12일(현지시간) 장수 연구자와 임상의들의 분석을 토대로 100세까지 사는 사람들에게 공통적으로 나타나는 여섯 가지 생활 습관을 소개했다. ◆ 첫째｜매일 걷는 습관을 유지한다 걷기는 가장 간단하면서도 효과가 입증된 장수 습관으로 꼽힌다. 장수 연구자들은 규칙적인 걷기가 혈당과 혈압, 콜레스테롤 수치를 개선하고 만성 질환 위험을 낮춘다고 설명한다. 특히 걷기 같은 신체 활동은 뇌에서 새로운 신경세포 생성을 촉진해 기억력과 인지 기능을 지켜 치매 위험을 낮춘다는 분석이다. 연구에 따르면 하루 걸음 수가 500보만 늘어도 심혈관 질환 위험이 7% 줄고 1000보 더 걸으면 전체 사망 위험이 15% 낮아진다. 연구자들은 반드시 하루 1만보를 채울 필요는 없으며 하루 전체를 기준으로 30분 내외의 편안한 속도 걷기를 목표로 삼는 것이 현실적이라고 조언한다. 이 시간은 한 번에 채우지 않아도 되며 생활 속에서 10분씩 나눠 실천해도 효과는 유지된다는 설명이다. ◆ 둘째｜수면을 우선순위에 둔다 장수 연구에서 수면은 건강한 노화를 좌우하는 핵심 요소로 꼽힌다. 수면 부족은 체내 염증 반응을 높이고 면역 기능을 약화시켜 세포 노화를 앞당기는 요인으로 작용한다. 또한 대사 기능을 교란해 인슐린 저항성을 높이고 각종 만성 질환 위험을 키울 수 있다. 반대로 충분한 수면은 손상된 조직과 세포가 회복될 시간을 확보해 주고 뇌에 축적된 노폐물을 제거하는 데 기여한다. 장수 연구자들은 일정한 수면 리듬을 유지하는 것만으로도 노화 속도를 늦출 수 있다고 본다. 취침과 기상 시간을 일정하게 유지하고 늦은 시간 카페인 섭취를 줄이는 기본적인 습관이 장기적으로 건강에 큰 차이를 만든다는 것이다. 일부 연구자들은 카모마일 차나 멜라토닌, L-테아닌과 같은 성분이 수면의 질을 높이는 데 도움을 줄 수 있다고 설명한다. 다만 수면 장애가 지속되거나 일상생활에 영향을 줄 정도라면 단순한 생활 조절로 넘기기보다 기저 질환 여부를 확인하기 위해 의료진과 상담하는 것이 필요하다는 점도 함께 강조된다. ◆ 셋째｜공동체와의 연결을 유지한다 100세 이상 장수 노인들의 삶을 살펴보면 사회적 관계가 단절되지 않았다는 공통점이 자주 발견된다. 장수 연구자들은 외로움과 사회적 고립이 조기 사망 위험을 높이는 요인이라고 지적한다. 반면 주변 사람들과의 연결은 스트레스를 낮추고 정신 건강을 지탱하는 보호 요인으로 작용한다. 연구자들은 반드시 많은 사람을 만나거나 깊은 관계를 유지할 필요는 없다고 설명한다. 지역 행사나 취미 모임, 온라인 커뮤니티 등 부담 없이 지속할 수 있는 사회적 교류만으로도 정서적 안정과 삶의 만족도를 높이는 효과가 있다는 것이다. ◆ 넷째｜삶의 목적을 갖고 산다 장수 연구에서 반복적으로 등장하는 또 하나의 요소는 삶의 목적이다. 단순한 사회적 활동을 넘어 일상을 지속하게 만드는 이유가 있을 때 정신적 회복탄력성이 높아진다는 분석이다. 일본 오키나와 지역에서 말하는 ‘이키가이’처럼 일이나 취미, 돌봄, 개인적 관심사 등 형태는 다양하지만 삶의 방향성을 인식하고 있는 사람일수록 건강 지표가 좋게 나타난다는 연구 결과가 많다. 연구자들은 목적이 반드시 거창할 필요는 없다고 강조한다. 나이가 들수록 관심사와 역할은 자연스럽게 변하며 그 변화에 맞춰 현재의 삶에서 의미를 찾는 과정 자체가 장수에 긍정적인 영향을 준다는 것이다. ◆ 다섯째｜항염 식단을 유지한다 노화와 함께 증가하는 만성 염증은 심장병과 당뇨, 일부 암의 공통된 배경으로 지목된다. 장수 연구자들은 항염 작용을 하는 식단이 세포 손상을 줄이고 노화 속도를 늦추는 데 중요한 역할을 한다고 설명한다. 과일과 채소, 통곡물, 견과류, 건강한 지방을 중심으로 한 식단은 항산화 물질과 오메가-3 지방산이 풍부해 염증 반응을 완화한다. 연구자들은 가공식품과 당류 섭취를 줄이고, 집에서 조리한 음식의 비중을 늘리는 것만으로도 식단의 질을 충분히 개선할 수 있다고 조언한다. ◆ 여섯째｜술을 피하거나 최소화한다 알코올은 사회적 교류를 돕는 측면이 있지만, 장수 연구에서는 과도한 음주가 수명을 단축시키는 요인으로 반복해서 지목된다. 알코올은 체내 염증과 산화 스트레스를 높여 간과 심혈관계, 뇌 건강에 부담을 준다. 장기적으로는 인지 기능 저하와 정서적 불안정성 위험도 키울 수 있다. 과거 미국 보건 당국은 적정 음주 기준으로 남성 하루 2잔, 여성 하루 1잔 이하를 제시해 왔다. 다만 최근 개정된 미국의 식생활 지침에서는 이러한 구체적 수치 대신, 가능한 한 음주를 줄이는 것이 건강에 더 이롭다는 방향으로 권고가 바뀌었다. 장수 연구자들은 “소량의 음주라도 장기적으로는 위험 요인이 될 수 있다”며, 음주 빈도와 양을 함께 줄이는 것이 노년기 건강을 지키는 데 유리하다고 설명한다. ● 장수 연구자들의 공통된 결론 장수는 특별한 비법이 아니라 걷기, 수면, 관계, 목적, 식단, 절제라는 일상의 선택이 축적된 결과다. 연구자들은 “지금의 생활에서 한 가지만 바꿔도 노화의 방향은 달라질 수 있다”고 강조했다.

나이가 들수록 많은 사람이 에너지 저하와 기억력 감퇴, 근육 감소를 직접 체감한다. 유전적 요인도 영향을 미치지만, 전문가들은 매일 어떤 음식을 선택하느냐가 노화의 속도와 질을 크게 좌우한다고 강조한다. 단순히 수명을 늘리는 것이 아니라 얼마나 건강하게 나이 드느냐가 더 중요하다는 설명이다. 미국 건강 전문 매체 이팅웰은 11일(현지시간) 공인 영양사들을 인터뷰한 결과 건강한 노화를 위한 최고의 점심 메뉴로 ‘아보카도 곁들인 연어’(Salmon-Stuffed Avocado)를 꼽았다고 전했다. 영양사들은 이 조합이 염증 관리부터 뇌 건강, 근육 유지까지 노화와 직결된 핵심 요소를 고루 충족한다고 평가했다. 연어에 풍부한 오메가-3 지방산과 아보카도의 건강한 지방은 몸속 염증 반응을 직접 낮춘다. 전문가들은 만성 염증이 심혈관 질환이나 관절염 등 각종 노화 관련 질환의 출발점이 될 수 있다고 지적하며 이런 상태를 ‘염증성 노화’(inflammaging)라고 부른다. 연어에 함유된 EPA와 DHA는 이 같은 염증 반응을 완화하는 대표적인 영양소로 꼽힌다. 이 조합은 뇌 건강에서도 힘을 발휘한다. 뇌는 지방으로 구성된 기관으로 신경세포의 구조와 신호 전달을 유지하려면 특정 지방산이 필요하다. 연어에 들어 있는 DHA는 뇌세포를 보호하고 기억력과 인지 기능을 뒷받침한다는 평가를 받는다. 여기에 아보카도에 함유된 항산화 성분이 더해지면 정신적 노화 관리에도 긍정적인 효과를 낸다. ◆ 흡수율 높이고 근육 지키는 ‘단백질 점심’ 아보카도는 이 요리에서 단순한 곁들임 재료에 그치지 않는다. 비타민 A·D·E·K처럼 지용성 비타민은 지방과 함께 섭취해야 체내 흡수율이 높아진다. 아보카도의 건강한 지방은 연어와 채소에 들어 있는 영양소가 몸에 제대로 흡수되도록 돕는다. 전문가들은 “각 재료를 따로 먹을 때보다 함께 먹을 때 효과가 더 커진다”고 설명한다. 노화는 근육 감소라는 변화를 동반한다. 특별한 관리가 없으면 30대 이후 근육량은 10년마다 3~8%씩 줄어든다고 알려졌다. 이른바 근감소증은 낙상 위험을 높이고 노년기 삶의 질을 크게 떨어뜨린다. 연어와 그릭요거트는 9가지 필수 아미노산을 모두 갖춘 완전 단백질 공급원이다. 영양사들은 이 조합이 근육량과 근력을 유지하는 데 기여할 뿐 아니라 단백질이 풍부한 점심이 혈당 변동을 완화하고 포만감을 오래 유지한다고 설명한다. ◆ 비싸다면 이렇게 바꿔도 충분하다 다만 전문가들은 연어와 아보카도 조합이 이상적이긴 해도 핵심은 특정 식재료가 아니라 영양 구성이라고 짚는다. 오메가-3 지방산과 양질의 단백질, 건강한 지방을 함께 섭취한다면 식단은 충분히 대체할 수 있다는 것이다. 예를 들어 고등어나 꽁치 같은 등 푸른 생선은 연어보다 가격 부담이 적으면서도 오메가-3 함량이 풍부해 훌륭한 대안이 된다. 달걀에 아보카도나 올리브유를 곁들이는 식사 역시 근육 유지에 필요한 단백질과 건강한 지방을 동시에 제공한다. 두부나 콩류에 견과류를 더하면 식물성 단백질과 식이섬유를 함께 섭취할 수 있고 정어리나 고등어 통조림을 통곡물과 곁들인 한 끼는 영양 밀도와 실용성을 모두 잡는다. 렌틸콩이나 병아리콩을 활용한 샐러드 역시 장 건강과 심혈관 관리에 도움을 주는 현실적인 선택지로 꼽힌다. 여기에 충분한 수면과 규칙적인 운동이 더해지면 효과는 커진다. 하루 7~9시간의 질 좋은 수면은 세포 회복과 기억력 유지를 돕고 단백질 섭취와 함께 저항 운동을 병행하면 근육과 뼈 건강을 효과적으로 지킬 수 있다. 채소·과일·콩류 등 식이섬유가 풍부한 식단 역시 장 기능과 심혈관 건강을 뒷받침한다. 영양사들은 건강한 노화가 거창한 관리에서 시작되지 않는다고 말한다. 점심 한 끼의 선택만 바꿔도 염증 관리와 근육 유지, 뇌 건강까지 동시에 챙길 수 있다는 것이다.

나이가 들수록 많은 사람이 에너지 저하와 기억력 감퇴, 근육 감소를 직접 체감한다. 유전적 요인도 영향을 미치지만, 전문가들은 매일 어떤 음식을 선택하느냐가 노화의 속도와 질을 크게 좌우한다고 강조한다. 단순히 수명을 늘리는 것이 아니라 얼마나 건강하게 나이 드느냐가 더 중요하다는 설명이다. 미국 건강 전문 매체 이팅웰은 11일(현지시간) 공인 영양사들을 인터뷰한 결과 건강한 노화를 위한 최고의 점심 메뉴로 ‘아보카도 곁들인 연어’(Salmon-Stuffed Avocado)를 꼽았다고 전했다. 영양사들은 이 조합이 염증 관리부터 뇌 건강, 근육 유지까지 노화와 직결된 핵심 요소를 고루 충족한다고 평가했다. 연어에 풍부한 오메가-3 지방산과 아보카도의 건강한 지방은 몸속 염증 반응을 직접 낮춘다. 전문가들은 만성 염증이 심혈관 질환이나 관절염 등 각종 노화 관련 질환의 출발점이 될 수 있다고 지적하며 이런 상태를 ‘염증성 노화’(inflammaging)라고 부른다. 연어에 함유된 EPA와 DHA는 이 같은 염증 반응을 완화하는 대표적인 영양소로 꼽힌다. 이 조합은 뇌 건강에서도 힘을 발휘한다. 뇌는 지방으로 구성된 기관으로 신경세포의 구조와 신호 전달을 유지하려면 특정 지방산이 필요하다. 연어에 들어 있는 DHA는 뇌세포를 보호하고 기억력과 인지 기능을 뒷받침한다는 평가를 받는다. 여기에 아보카도에 함유된 항산화 성분이 더해지면 정신적 노화 관리에도 긍정적인 효과를 낸다. ◆ 흡수율 높이고 근육 지키는 ‘단백질 점심’ 아보카도는 이 요리에서 단순한 곁들임 재료에 그치지 않는다. 비타민 A·D·E·K처럼 지용성 비타민은 지방과 함께 섭취해야 체내 흡수율이 높아진다. 아보카도의 건강한 지방은 연어와 채소에 들어 있는 영양소가 몸에 제대로 흡수되도록 돕는다. 전문가들은 “각 재료를 따로 먹을 때보다 함께 먹을 때 효과가 더 커진다”고 설명한다. 노화는 근육 감소라는 변화를 동반한다. 특별한 관리가 없으면 30대 이후 근육량은 10년마다 3~8%씩 줄어든다고 알려졌다. 이른바 근감소증은 낙상 위험을 높이고 노년기 삶의 질을 크게 떨어뜨린다. 연어와 그릭요거트는 9가지 필수 아미노산을 모두 갖춘 완전 단백질 공급원이다. 영양사들은 이 조합이 근육량과 근력을 유지하는 데 기여할 뿐 아니라 단백질이 풍부한 점심이 혈당 변동을 완화하고 포만감을 오래 유지한다고 설명한다. ◆ 비싸다면 이렇게 바꿔도 충분하다 다만 전문가들은 연어와 아보카도 조합이 이상적이긴 해도 핵심은 특정 식재료가 아니라 영양 구성이라고 짚는다. 오메가-3 지방산과 양질의 단백질, 건강한 지방을 함께 섭취한다면 식단은 충분히 대체할 수 있다는 것이다. 예를 들어 고등어나 꽁치 같은 등 푸른 생선은 연어보다 가격 부담이 적으면서도 오메가-3 함량이 풍부해 훌륭한 대안이 된다. 달걀에 아보카도나 올리브유를 곁들이는 식사 역시 근육 유지에 필요한 단백질과 건강한 지방을 동시에 제공한다. 두부나 콩류에 견과류를 더하면 식물성 단백질과 식이섬유를 함께 섭취할 수 있고 정어리나 고등어 통조림을 통곡물과 곁들인 한 끼는 영양 밀도와 실용성을 모두 잡는다. 렌틸콩이나 병아리콩을 활용한 샐러드 역시 장 건강과 심혈관 관리에 도움을 주는 현실적인 선택지로 꼽힌다. 여기에 충분한 수면과 규칙적인 운동이 더해지면 효과는 커진다. 하루 7~9시간의 질 좋은 수면은 세포 회복과 기억력 유지를 돕고 단백질 섭취와 함께 저항 운동을 병행하면 근육과 뼈 건강을 효과적으로 지킬 수 있다. 채소·과일·콩류 등 식이섬유가 풍부한 식단 역시 장 기능과 심혈관 건강을 뒷받침한다. 영양사들은 건강한 노화가 거창한 관리에서 시작되지 않는다고 말한다. 점심 한 끼의 선택만 바꿔도 염증 관리와 근육 유지, 뇌 건강까지 동시에 챙길 수 있다는 것이다.

아들을 둔 부모가 딸을 둔 부모보다 치매에 더 잘 걸린다는 연구 결과가 나와 눈길을 끌고 있다. 최근 영국 데일리메일 등에 따르면 중국 허하이대 연구진은 딸을 둔 노년 부모들이 아들을 둔 부모보다 더 좋은 기억력을 가지고 있다고 밝혔다. 연구진은 지난 2018년 수백 명의 노인을 대상으로 인지 기능과 가족 구성원 간의 관계를 분석했다. 학술지 ‘여성과 노화’(Journal of Women and Ageing)에 게재된 연구 결과에 따르면 딸이 제공하는 정서적 지지가 부모의 사회적 고립을 줄여 치매 위험을 낮추는 데 기여할 수 있는 것으로 나타났다. 조사 대상자들의 뇌 활동, 정보 처리 능력, 집중력, 기억력 등을 평가한 뒤 자녀의 성별과 수에 따른 차이를 비교해 분석한 결과 딸을 키운 부모의 뇌 건강 점수가 아들만 둔 부모보다 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 특히 외동딸을 둔 부모에게서 뚜렷하게 긍정적 효과가 나타났는데, 이에 대해 연구진은 돌봄과 정서적 교류가 보다 지속적으로 이뤄질 가능성이 크기 때문이라고 분석했다. 연구진은 “대체로 딸은 상대적으로 더 많은 정서적 지지를 제공함으로써 부모의 인지 기능 유지에 긍정적인 영향을 미친다”며 “이 같은 효과는 아버지보다 어머니에게서 더 강하게 나타났다”고 설명했다. 치매는 후천적으로 기억력, 언어 능력, 판단력 등 여러 인지 기능이 감소해 일상생활에 지장이 생긴 상태를 말한다. 가장 흔한 원인 질환은 알츠하이머병이다. 알츠하이머병은 베타아밀로이드라는 단백질이 뇌에 비정상적으로 쌓이면서 문제를 일으킨다. 오랜 기간에 걸쳐 두뇌의 신경세포가 쇠퇴하고 뇌 조직이 소실되다가 결국 뇌가 위축되면서 증상이 발생한다. 국내 치매 환자의 경우 2025 치매 백서에 따르면 65세 이상 노인 열 명 중 한 명(10.2%)이 치매 환자로 추정된다. 치매의 증상 및 종류가 다양하고, 현재까지 발생 기전이 확실히 규명되지 않았기 때문에 원인을 치료할 수 있는 치료법이 아직 없는 상태다. 따라서 미리 예방하는 것이 중요하다. 먼저 권장되는 방법은 두뇌 회전을 많이 시킬 수 있는 놀이나 독서다. 건전한 수준의 게임, 바둑, 카드놀이와 같은 종합적인 인지 능력을 요구하는 놀이가 건망증을 예방하는 데 도움이 된다. 신문, 책을 읽거나 글을 쓰는 것도 좋다. 또한 건강한 식습관을 가지고 생선과 채소를 즐겨 먹어야 하며, 적절한 운동을 하는 것이 좋다. 꾸준한 걷는 운동은 인지 기능을 유지하는 데 도움이 된다. 과도한 음주와 흡연은 하지 않는 것이 좋다. 술과 담배는 기억력 등의 인지 기능에 나쁜 영향을 미친다. 충분한 숙면을 취해야 하며, 메모하는 생활을 습관화하는 것 또한 치매 예방에 도움을 준다.

고대 그리스의 시인 호메로스는 “잠은 눈꺼풀을 덮어 선한 것, 악한 것, 모든 것을 잊게 하는 것”이라고 말했고, 영국의 위대한 대문호 셰익스피어는 “좋은 잠이야말로 자연이 인간에게 부여해 주는 살뜰하고 그리운 간호사다”라고 말했습니다. 과거에는 잠을 인간에게 쓸모없는 행위라고 생각한 경우도 있었지만, 뇌신경 과학이 발달하면서 잠은 신체적, 정신적 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 사실이 알려졌습니다. 이런 가운데, 이스라엘 바르일란대 연구팀은 해파리와 말미잘 같은 무척추동물의 수면 패턴이 척추동물인 인간과 유사점이 많다는 연구 결과를 내놨습니다. 연구팀은 잠이 깨어 있는 동안 발생한 DNA 손상으로부터 보호하기 위한 수단으로 광범위한 종들 사이에서 진화했을 것이라는 가설을 뒷받침한다고 설명했습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 7일 자에 실렸습니다. 잠은 동물계 전반에서 나타나는 행동입니다. 특히 뇌 신경세포(뉴런)의 DNA 손상을 줄이는 데 잠이 핵심적인 역할을 한다는 것이 속속 알려졌습니다. 신경세포는 다세포동물이 등장한 뒤 진화하면서 나타났습니다. 말미잘과 해파리는 초기에 등장한 동물군 중 하나로 꼽힙니다. 이들 동물에서 수면과 유사한 상태를 보인다는 연구가 이전에도 있었지만, 구체적인 수면 형태와 역할은 명확하지 않았습니다. 연구팀은 실험실과 자연에서 해파리의 수면 패턴을 관찰했고, 말미잘에 대해서는 실험실에서만 관찰했습니다. 두 동물 모두 하루의 3분의1 정도를 잠으로 보내는 것이 확인됐는데, 이는 인간과 비슷한 수면 시간입니다. 해파리는 주로 밤에 잠을 잤지만, 말미잘은 낮에 자는 것으로 확인됐습니다. 연구팀에 따르면 이런 수면 패턴의 차이는 해파리의 경우, 빛의 변화와 신체 내부의 수면 요구 메커니즘에 의해 수면이 제어됐지만, 말미잘은 내부 생체 시계와 수면 항상성에 의해 조절된 것으로 나타났습니다. 두 종 모두에서 수면 시간이 줄어 각성 상태가 지속될 경우 신경세포 DNA 손상이 증가됐으며, 잠은 자연적이든 수면제 같은 물질로 유도된 것이든 DNA 손상을 줄여준다는 점이 확인됐습니다.

과학기술이 발전하고 있지만, 여전히 정복되지 않은 질병이 많다. 대표적인 것이 바로 암이다. 암은 신체 다양한 부위에서 나타날 수 있다. 암에 걸리면 만성 피로, 통증, 식욕 부진, 체중 감소 등을 겪게 되며, 두통이나 어지러움 같은 신경 증상과 우울과 불안 같은 정신적 증상이 나타나기도 한다. 이런 증상은 암세포가 신체의 일주기 리듬을 교란하기 때문으로 밝혀졌다. 특히 항암제 투여 없이 일주기 리듬 회복만으로도 암세포가 줄어드는 것이 관찰됐다는 점이 놀라움을 준다. 미국 콜드스프링하버 연구소 연구진은 암이 신체의 일주기 리듬을 교란해 면역력을 떨어뜨린다는 사실을 발견했다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 12월 16일 자에 실렸다. 신체 일주기 리듬 교란은 불면증, 불안 같은 스트레스 반응과 연관돼 있는데, 이들 증상은 암 환자에게서 흔히 관찰된다. 이에 연구팀은 암이 신체 리듬에 직접적인 영향을 미칠 수 있는지에 주목했다. 신체는 건강한 스트레스 호르몬 수치를 유지하기 위해 HPA 축이라는 피드백 루프에 의존한다. HPA 축은 시상하부(H), 뇌하수체(P), 부신(A)이 함께 작용해 규칙적인 밤낮 리듬을 유지한다. 연구팀은 유방암을 일으킨 쥐를 대상으로 코르티코스테론 호르몬의 변화를 조사했다. 코르티코스테론은 쥐 같은 설치류의 주요 스트레스 호르몬으로 사람에게는 코르티솔 호르몬에 해당한다. 일반적으로 이 호르몬 수치는 24시간을 주기로 자연스럽게 상승과 하강을 반복한다. 연구팀은 유방암 쥐의 시상하부를 관찰했을 때, 핵심 신경세포들이 과활성화된 상태이면서도 낮은 출력 상태에 고정된 것을 확인했다. 종양이 코르티코스테론 분비를 변화시켜 삶의 질을 저하하고 사망률을 높인다는 설명이다. 실제로 종양이 눈으로 보이고 만져지기 이전에 코르티코스테론 리듬이 정상보다 40~50% 둔화한 것이 관찰됐다. 쥐의 경우, 암을 일으킨 지 3일 이내에 이런 현상이 발견됐다. 연구팀은 신경세포들을 자극해 정상적인 일주기를 모방하자, 스트레스 호르몬 리듬이 정상으로 되돌아갔다. 일주기 리듬이 정상으로 돌아오면 항암 면역세포들이 종양으로 이동해 암 크기를 눈에 띄게 줄게 한 것이 확인됐다. 연구팀에 따르면 항암 효과를 높이기 위해서는 신체의 일주기 리듬을 회복시키고, 일주기 리듬에 맞춰 항암제를 투여하는 것이 필요하다. 연구를 이끈 제레미 보니거 콜드스프링하버 교수는 “뇌는 신체에서 일어나는 일을 정교하게 감지하는 센서 역할을 한다”며 “뉴런은 적절한 시기에 활성화되거나 비활성화돼야 하는데, 그 리듬이 조금이라도 어긋나면 뇌 전체 기능이 바뀔 수 있다”고 설명했다.

미국의 유명 모델 겸 사업가 킴 카다시안이 뇌 검사에서 ‘구멍’이 발견됐다고 밝혀 관심을 모으고 있다. 전문가들은 이것이 실제 뇌 조직이 손상된 게 아니라, 혈류가 줄어 활동성이 낮아진 부위일 뿐이라면서 40대 초반부터 누구에게나 나타날 수 있는 자연스러운 노화 과정이라고 진단했다. 9일(현지시간) 인디펜던트 보도에 따르면, 카다시안은 자신의 리얼리티 프로그램 ‘더 카다시안’에서 뇌 스캔 결과를 공개했다. 의사는 단일광자 방출 전산화단층촬영(SPECT) 스캔 영상을 보며 ‘낮은 활동성’을 보이는 부위들을 ‘구멍’이라고 표현했다. 이 스캔은 소량의 방사성 추적물질과 특수 카메라를 사용해 뇌의 각 부위가 얼마나 잘 기능하는지 보여주는 검사다. 그러나 이 검사에서 나타난 ‘구멍’은 실제로 조직이 없다는 뜻이 아니다. 해당 부위가 혈액과 산소를 덜 공급받아 낮은 수준으로 작동하고 있다는 신호다. 카다시안이 같은 시기 자기공명영상(MRI) 스캔에서 뇌동맥류 진단을 받긴 했지만, 뇌동맥류는 혈관의 구조적 약점으로 SPECT 스캔에서 보인 낮은 활동성 부위와는 관련이 없다. 40대부터 나타나는 정상적인 변화전문가들은 이런 ‘구멍’이나 ‘움푹 들어간 부분’이 사실 뇌 노화의 정상적인 일부라고 설명한다. 40대 초반부터 나타날 수 있으며, 모든 사람에게 생기는 것은 아니지만 중년기 뇌 스캔에서 흔히 볼 수 있는 특징이다. 정상적인 노화 과정에서 뇌는 질병이 없어도 10년마다 약 5%의 부피를 잃는다. 만성 스트레스는 신경세포 간 연결 변화를 포함해 뇌에 큰 규모의 변화를 일으킬 수 있다. 카다시안의 경우와는 관련이 없지만, 약물 사용도 뇌 기능에 영향을 줄 수 있다. 코카인 의존은 정상 노화의 거의 두 배 속도로 조직 손실을 가속화하는 것으로 나타났다. 아편류, 마리화나, 메스암페타민, 헤로인, 케타민도 각각 측정 가능한 구조적 변화와 관련이 있다. 진짜 뇌 구멍은 심각한 질환 신호진짜 뇌 구멍은 실제로 조직이 사라진 것을 뜻하며, 그 원인 역시 훨씬 심각하다. 다행히 대부분 매우 드물게 발생한다. 일부 감염은 뇌 조직 일부를 파괴한다. 크로이츠펠트-야코프병의 경우 잘못 접힌 단백질이 뇌세포를 광범위하게 죽여 스펀지처럼 구멍 뚫린 형태를 만든다. 포도상구균이나 연쇄상구균 같은 세균은 뇌에 농양을 만들어 실제 빈 공간을 남기기도 한다. 이런 세균은 주로 귀나 치아, 부비동에서 뇌로 번지며 즉각적인 치료가 필요한 응급 상황이다. 드물지만 돼지 촌충인 테니아 솔리움도 원인이 될 수 있다. 이 기생충 유충이 뇌에 들어가 자리 잡으면 주변 조직으로 가는 영양 공급을 막아버린다. 더 흔한 원인은 뇌졸중이다. 혈관이 막히는 허혈성 뇌졸중이든 혈관이 터지는 출혈성 뇌졸중이든, 혈액 공급이 끊기면 뇌 조직이 죽어 스캔 영상에서 구멍이나 쪼그라든 부위로 확인된다. 뇌종양, 머리 충격도 조직 손상시켜체액 균형이 깨지는 질환도 뇌 조직을 손상시킨다. 수두증은 뇌척수액이 뇌 안에 계속 쌓여 주변 조직을 압박하고, 방치하면 조직을 죽일 수도 있다. 교모세포종 같은 악성 뇌종양은 건강한 조직을 밀어내고 혈액 공급마저 종양 쪽으로 빼앗아 빈 공간을 만든다. 방사선 치료 역시 뇌세포에 독성을 일으켜 건강한 신경세포까지 손상시킬 수 있다. 이런 질환들은 부종을 자주 동반하는데, 혈관에서 새어 나온 체액이 주변 조직을 압박하는 식이다. 반복적인 머리 충격으로 생기는 외상성 뇌 손상도 조직을 서서히 잃게 만드는 원인이다. 미식축구, 럭비, 복싱, 종합격투기 선수 일부는 이 때문에 만성 외상성 뇌병증을 앓기도 한다. 최근 연구에 따르면 미식축구 선수 3명 중 1명이 이와 관련된 증상을 경험한다고 답했다.

커피를 과다 섭취하면 노인의 만성 통증이 악화할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 반면 생선을 많이 먹으면 통증이 최대 44% 감소하는 것으로 나타났다. 7일(현지시간) 영국 일간지 데일리메일에 따르면, 폴란드 토룬에 있는 니콜라우스 코페르니쿠스대 연구팀은 커피를 많이 마시면 노인의 만성 통증이 심해질 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 연구진은 60세 이상 건강한 성인 205명을 2년간 추적 관찰하며 통증 수준을 측정하고 커피와 생선 섭취량을 비교했다. 통증은 0점(통증 없음)부터 10점(극심한 고통)까지 10단계로 기록했다. 생선을 많이 먹은 사람들은 섭취량을 줄인 사람들에 비해 통증 강도가 4.45점 낮아졌다. 이는 2년간 최대 44% 최대 44% 감소한 것으로 나타났다. 반면 커피 섭취량이 증가한 경우는 감소한 경우에 비해 통증 강도가 6.56점 상승했다. 연구팀은 생선에 들어있는 성분이 염증을 낮추는 반면, 커피를 많이 마시면 신경세포가 통증에 더 민감해진다고 설명했다. 특히 소량의 카페인은 급성 통증의 진통 효과를 높일 수 있지만, 만성적으로 많은 양을 섭취하면 신경세포를 민감하게 만들어 통증 감각을 높일 수 있다는 것이다. 연구팀은 “이번 연구 결과는 공중 보건, 특히 노인들의 만성 통증 관리에 중요한 의미가 있다”며 “커피 섭취 증가와 통증 악화 사이의 연관성은 카페인이 통증 인식을 악화시키는 역할을 한다는 것을 시사한다”고 말했다.