초등학교 때부터 입시경쟁에 내몰리는 한국 학생들은 항상 잠부족에 시달리고 있다. 질병관리본부의 청소년건강행태 온라인 조사결과를 보면 우리나라 중학생은 평균 7.1시간, 고등학생은 5.7시간 자는 것으로 나타났다. 의학계에서 권고하고 있는 청소년 적정수면시간인 8시간에 못 미치고 있다.　이처럼 잠이 만성적으로 부족하게 되면 일시적인 기억력 감퇴는 물론 심할 경우 단기 기억상실증까지 유발할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 학업성적을 높이기 위해서는 무조건 잠을 줄여가면서 공부하는 것보다는 충분한 수면시간을 확보하는 것이 더 중요하다는 의미다. 　미국 존스홉킨스대 의대 신경과학과와 생물화학과 연구진은 수면부족이나 불면증 같은 수면장애가 오래 지속되거나 수면제를 자주 복용하면 기억과 관련된 뇌 속 화학반응 시스템을 교란시켜 기억력을 떨어뜨리게 된다는 연구결과를 발표했다. 이번 연구는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 3일자에 발표됐다. 　외부에서 정보가 들어오면 시냅스(뇌 신경세포)가 변화되면서 기억으로 저장된다. 문제는 외부에서 끊임없이 정보가 들어와 시냅스의 신경전달물질이 방출되면 학습과 기억에 도리어 방해가 된다는 것이다. 연구팀은 실제로 생쥐가 깨어있을 때와 잠을 잘 때 기억과 관련된 해마와 대뇌피질 부분을 전자주사현미경(SEM)으로 관찰했다. 그 결과 잠이 든 생쥐는 시냅스 수용체 단백질의 수치를 평소보다 20% 낮춰 기억을 정리하는 과정을 갖는다는 사실을 알게 됐다. 반면 잠을 자지 못하고 깨어있는 생쥐는 시냅스 수용체 단백질이 과다하게 발현돼 학습 내용을 장기기억으로 전환시키지 못했다. 　이 과정에서 뇌 신경세포의 칼슘과 노르아드레날린 제어에 관련된 ‘Homer1a’라는 유전자가 깊이 관여한다는 사실도 밝혀냈다. 깨어있는 시간이 길면 길수록 많은 칼슘과 노르아드레날린이 분비되는데 이렇게 될 경우 뇌 신경세포는 지나치게 자극을 받고 결국 세포 손상을 일으킬 수 있다. 잠을 자는 동안 Homer1a 유전자가 칼슘과 노르아드레날린 수치를 낮추고, 뇌 신경세포가 학습된 것을 기억하기 위해 재조정을 한다는 것이다. 　리처드 후가니어 신경과학과 교수는 “이번 연구는 수면부족이 살아있는 동물의 항상성을 약화시키는데 결정적 역할을 한다는 최초의 증거”라며 “깨어있는 중에 아무리 많은 정보를 머릿 속에 넣더라도 잠을 통해 충분한 뇌 신경세포의 재조정 시간을 갖지 못한다면 기억 상실이나 기억력 퇴보가 일어날 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우주에서 일정시간을 보내다 온 우주인들의 뇌가 지상에 있을 때와는 다른 형태로 변화한다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 미시간대학 연구진은 우주왕복선에 탑승해 우주에서 2주를 보냈던 우주인 12명과, 우주정거장에서 6개월을 보낸 경험이 있는 우주인 14명의 뇌를 기능적자기공명영상(fMRI)로 분석했다. 그 결과 이들의 뇌는 우주에 가기 전과 다녀오고 난 뒤 공통적으로 뇌 곳곳의 회색질(Grey Matter) 용적이 늘어나거나 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 회색질이란 중추신경계에서 신경세포가 밀집되어 있는 부분으로, 정보처리와 인지기능, 사람의 얼굴 표정을 읽는 능력 및 정서조절 능력 등과 밀접한 관계가 있다. 이러한 변화는 우주에 오래 있었던 우주인에게서 더욱 확연하게 나타났다. 구체적으로 살펴보면 뇌에서 하지의 운동기능성을 담당하는 부위의 회색질 용적은 지상에 있었을 때보다 증가한 반면, 뇌척수액의 분비와 배포를 담당하는 부위의 회백질 용적은 줄어든 것으로 나타났다. 연구진은 하지 운동기능성을 담당하는 뇌 부위의 회백질 용적이 증가했다는 것은, 우리 뇌가 미세중력 공간에서 움직이는 법을 새롭게 익히기 위해 뇌가 활발하게 움직였다는 것을 의미한다고 설명했다. 반면 뇌척수액 분비와 배포를 담당하는 뇌 부위의 회백질 용적이 줄어든 것은, 중력이 존재하는 공간에서보다 미세중력 공간에서 뇌척수액을 뇌와 척수에 순환시키는 것이 더욱 수월하기 때문에 이 부위에 대한 활용도가 낮아진 것이라고 분석했다. 연구를 이끈 미시간대학교의 레이첼 세이들러 박사는 “아직 이러한 변화의 정확한 과정은 밝혀내지 못했지만, 이번 연구결과는 뇌척수액 분비와 관련한 질병인 뇌수종 등의 치료방법을 찾아내는데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

현대의 컴퓨터 역사는 영화 ‘이미테이션 게임’의 주인공으로 유명한 앨런 튜링으로부터 시작한다. 튜링은 ‘수학적 계산에 대한 알고리즘이 존재한다면 기계적으로 계산할 수 있다’는 명제를 증명함으로써 ‘튜링 기계’를 고안했다. 이 체계를 더욱 구체화해 실제 응용한 사람은 헝가리 출신의 미국 수학자인 존 폰 노이만이다. 폰 노이만은 인간의 뇌 구조에서 영감을 얻어 현대 컴퓨터의 구조를 정립했다. 폰 노이만 구조는 개인컴퓨터부터 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 70여년 동안 지속돼 왔다. 그 배경에는 컴퓨터 성능의 지속적인 성장과 대중화에 있다. 그럼에도 컴퓨터는 여전히 인간의 뇌 기능과 거리가 멀다. 현대의 컴퓨터는 단순히 고속으로 연산하고 비교하는 계산기에 불과하기 때문이다. 물론 이것을 극복하려는 시도도 있었다. 최근 각광을 받는 ‘딥러닝’은 인간의 뇌 구조를 모사한 알고리즘인데, 그렇다고 딥러닝으로 구현한 인공지능이 사람과 같은 지능을 가졌다고 보기는 어렵다. 알파고는 바둑을 잘 두지만 장기는 전혀 두지 못하기 때문이다. 다른 한편에서는 인간의 뇌를 모방한 컴퓨터인 ‘뉴로모픽칩’을 개발하고 있다. 뇌의 연산능력 자체는 컴퓨터와 비교하면 매우 낮다. 일반인에게 세 자릿수 곱셈 문제를 낸다면 종이에 써서 계산을 해야겠지만, 컴퓨터는 밀리세컨드(1/1000초) 내에 결과를 보여 준다. 그러나 인간의 뇌는 학습에 의한 정보의 추론이 가능하다. 개와 고양이를 구분하는 문제는 컴퓨터보다 인간이 훨씬 더 효율적으로 해결할 수 있다. 또한 인간의 뇌는 20와트(W) 전력을 소모하는 반면 알파고의 컴퓨터는 70킬로와트(㎾)의 전력이 필요하다. 비교 자체가 무색할 정도의 수치다. 뉴로모픽칩은 저전력으로도 대용량의 정보를 처리할 수 있는 인간의 뇌 구조를 물리적인 반도체 형태로 구현한 것이다. 현재 뉴로모픽칩의 연구 개발은 아직 도전적인 영역에 머물러 있다. IBM은 최근 양산이 가능한 뉴로모픽칩인 ‘트루노스’를 개발했다. 이것은 약 2억 6000만개의 인공 신경세포를 갖고 있다. 인간의 뇌가 1000억개의 신경세포로 구성된 것에 비하면 아직 초기 단계라고 볼 수 있다. 뉴로모픽칩은 국내에서도 뜨거운 관심을 받고 있다. 삼성전자는 지난해 9월 뉴로모픽칩 제작을 위한 설계를 시작한다고 밝혔고 SK하이닉스는 미국 스탠퍼드대와 공동연구 협약을 체결했다. 이처럼 뉴로모픽칩에 대한 기업의 적극적인 행보는 그만큼 잠재력이 큰 분야임을 시사한다. 개발에 성공한다면 바로 인공지능 기술력과 이어지기 때문이다. 뉴로모픽칩이 차세대 컴퓨팅 체계로 대체될지 앞으로의 행보가 기대된다.

얼마 전 반기문 전 유엔 사무총장이 한·일 위안부 합의에 대한 자신의 발언에 거듭 문제 제기를 하는 언론을 향해 “나쁜 놈들”이라고 말해 논란을 빚었다. 이에 반 전 총장은 곧바로 ‘시차 적응이 안 돼서’라고 해명하며 사과했으나 ‘시차 부적응’ 발언은 그의 귀국 후 행보를 공격하는 또 다른 소재로 재활용(?)되는 상황이다.●일시적 불면증·판단력 저하 등 유발 시차 부적응으로 인한 부작용, 즉 ‘시차 증후군’(Jet Lag)에는 일시적 불면증, 집중력, 판단력 저하, 두통 등이 있다. 현지시간과 신체가 인식하고 있는 시간 사이의 부조화로 인해 발생하는 생체시계 오류가 이 증세의 핵심이다. 생체시계 신경세포에 오류가 발생하면 체온, 심박, 호르몬 분비, 세포 전해질 농도 변화 등 생리적 무질서 현상이 나타난다. 이 시차 부적응은 사람들이 실제 체감하는 것보다 훨씬 심각해 미국 프로야구 메이저리그(MLB) 선수들의 경우 1~3시간의 짧은 시차도 경기력에 상당한 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 미국 노스웨스턴대 신경생물학과와 통계학과 공동연구진이 1992년부터 2011년까지 20년 동안 열린 MLB 경기 4만 6535개 게임에 대한 각종 통계를 분석해 도출한 통계학적 연구 결과다. 이는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 23일자에 발표됐다. ●동쪽으로 이동할 때 팀 성적 더 낮아 미국에서 시간이 가장 빠른 동부와 가장 느린 서부의 시차는 3시간, 동부와 중부의 시차는 1시간 정도 난다. 연구진이 분석한 경기 가운데 홈팀과 원정팀의 관점에서 시차가 2시간 이상 나는 경기는 4919건으로, 이들 경기를 분석한 결과 시차가 다른 여러 지역을 오갔던 선수들의 성적은 눈에 띄게 나빴으며 방문경기를 마친 직후 홈구장으로 와서 경기를 할 경우엔 ‘홈 어드밴티지’도 거의 없다고 봐야 할 수준까지 떨어지는 것으로 나타났다. 시차는 선수들의 주루를 소극적으로 만들고 민첩성을 떨어뜨려 2루타나 3루타 같은 장타도 덜 나오게 한다고 연구팀은 설명했다. 특히 타자보다는 투수들이 시차에 대한 영향을 더 크게 받아 장타를 맞거나 폭투율이 증가하는 것으로 분석됐다. 또 경기를 위해 동쪽으로 이동하는 팀, 다시 말해 시간을 빠른 속도로 당기는 팀의 성적이 서쪽으로 여행하는 팀, 즉 시간을 지체시키는 팀의 성적보다 저조하다는 사실도 밝혀졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일부 버섯에 치매나 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환을 예방하는 효과가 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 과학전문 사이언스데일리는 24일(현지시간) 말레이시아 말라야대학 연구진이 식용버섯과 약용버섯 총 11종에 함유된 화합물에 신경퇴행의 진행을 늦추거나 지연하는 효과가 있는 것을 발견했다고 전했다. 연구진이 확인한 버섯은 노루궁뎅이버섯(Hericium Erinaceus), 망태버섯(Dictyophora indusiata), 잎새버섯(Grifola frondosa), 흰목이버섯(Tremella fuciformis), 송이버섯의 일종(Tricholoma sp.), 계종버섯(Termitomyces albuminosus), 호랑이젖버섯(Lignosus rhinocerotis), 번데기동충하초(Cordyceps militaris), 느타리버섯의 일종(Pleurotus giganteus), 영지버섯(Ganoderma lucidum), 자흑색불로초(Ganoderma neo-japonicum)로 총 11종이다. 이번 연구는 이런 버섯에 뇌 신경세포의 성장을 촉진하고 노화 관련 질환의 원인을 예방할 수 있는 효과가 있다는 것을 보여준다. 사실 버섯은 기존 연구에서도 항산화, 항종양, 항바이러스, 항암, 항염증, 항균, 항당뇨 효과가 있다는 것이 입증됐다. 연구진은 항염증 특성을 가진 버섯은 신경퇴행성질환 등 여러 노화 관련 만성질환에 기여하는 고혈압을 막는 기능성 식품으로 쓰일 수 있다고 말한다. 이번 연구는 버섯의 항치매 활성 화합물과 약리학 검사 결과와 관련한 과학적인 정보를 조사한 것이다. 연구진은 총 11종의 식용버섯과 약용버섯을 선택해 실험 쥐와 그 뇌에 미치는 영향을 연구했다. 그 결과, 각 버섯은 특정 뉴런(뇌 신경세포)의 성장과 유지, 증식, 그리고 생존을 조절하는데 주로 관여하는 신경성장인자(NGF)의 생성을 증가시키는 것으로 나타났다. 결국, 이 영향은 뇌와 척수를 연결하는 운동 및 감각 신경망인 말초신경의 재생을 촉진했다. 연구진은 이들 버섯은 신경성장인자(NGF)의 생성을 촉진하므로 세포 사멸을 일으키는 화학물질로부터 뉴런을 보호할 수 있다고 말한다. 또한 일부 버섯에는 뇌의 건강에 특별한 효과가 있는 것이 확인됐다. 약용버섯으로 쓰이는 번데기동충하초는 항산화와 항염증 효과가 있어 뉴런의 사멸은 물론 기억 손실을 예방하는 것으로 나타났다. 노루궁뎅이버섯도 가벼운 인지 손상에 긍정적인 영향을 미쳤다. 또한 주로 차(茶)로 달여 마시는 영지버섯은 인지 능력을 향상하고 수명 연장 효과가 있는 것으로 나타났다. 그런데도 뇌와 인지 건강에 관한 버섯의 효과는 여전히 다른 식물과 약초보다 연구에 있어 초기 단계라고 연구진은 지적한다. 기존 연구는 인지 기능을 향상하는 것으로 밝혀진 빙카(페리윙클)와 인삼이라는 두 약초에 중점을 뒀다. 또한 학자들은 로즈마리에서 향을 내는 활성 에센셜 오일(방향유) 중 하나가 특별한 정신적인 업무를 수행할 때 속도와 정확성을 향상하는 것을 발견했다. 이번 연구를 검토한 삼파스 파르타사라티 박사는 “심혈관계 질환과 암에 혜택을 줄 수 있는 식품 성분에 관한 연구논문과는 대조적으로, 신경퇴행성 질환에 혜택을 줄 수 있는 음식에 중점을 둔 연구는 극히 적다”면서 “이 연구는 신경보호 작용을 가진 더 많은 식재료를 확인하기 위한 자극제가 될 것”이라고 말했다. 연구진은 “치매와 기타 관련 질병을 가진 사람들의 수가 점차 증가하고 있으므로 건강에 좋은 첨가물을 함유하고 의학 효과가 있는 식품을 계속 탐색하는 것은 중요하다”고 결론지었다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘약용 식품 저널’(Journal of Medicinal Food) 최신호(1월1일자)에 실렸으며 자세한 내용은 오는 2월 24일까지 무료로 볼 수 있다. 사진=Journal of Medicinal Food 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

민족의 명절 설은 갖가지 음식들을 앞에 두고 자칫 과식으로 이어질 수 있는 때다. 차례상을 물린 뒤 어르신들과 함께 술 한 잔씩 마시는 음복을 하곤한다. 하지만 식사 전 빈 속에 가볍게 마시는 술 한 잔이 과식을 불러올 수 있다는 연구결과가 나왔다. 영국 런던 프랜시스크릭연구소와 킹스칼리지런던, 유니버시티칼리지런던(UCL) 등 공동 연구진이 실험용 쥐에게 3일은 저녁마다 알코올을 주입하고, 이후 3일은 알코올을 전혀 주입하지 않는 실험을 실시했다. 그 결과 ‘일종의 폭음’을 한 쥐가 알코올이 체내에 들어왔을 때 먹이를 더 많이 먹는다는 사실을 확인했다. 암컷은 평소 먹는 양의 20%, 수컷은 15% 가량 섭취량이 증가했다. 연구진은 이러한 현상의 원인이 알코올에 있으며, 알코올이 먹고 싶은 욕구 등을 조절하는 뇌 시상하부의 신경세포인 ‘AgRP 뉴런’을 활성화시킨다고 설명했다. 일반적으로 AgRP 뉴런은 매우 굶주린 상태에서 활성화 되고, 이후 먹이나 음식에 대한 감각을 예민하게 만들어 이를 찾도록 명령하는 역할을 한다. 즉 식전 음주가 뇌에게 ‘배고프다’라는 허위 신호를 주고, 이 때문에 식사 전에 술을 마실 경우 평소보다 더 많이 먹게 된다는 것. 본래 우리 뇌는 음식을 먹으면 배부름을 느끼면서 식욕 신호의 전달이 끊어진다고 알려져 있다. 하지만 술은 정반대의 역할을 해 도리어 과식을 부르는 ‘스위치’ 역할을 해 체내에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 연구진은 이를 ‘반주 효과’로 부르며, 사람들이 술자리에서 과식하게 되는 것이 단순히 ‘사회적 영향’ 때문만은 아니라고 해석했다. 또 이번 연구를 통해 술이 과식을 유발하는 정확한 과정을 알게 됐다고 밝혔다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　심장 건강에 좋지 않은 지방의 일종인 콜레스테롤이 뇌 건강에는 필수적이라는 연구 결과가 나왔다고 메디컬 익스프레스가 23일 보도했다. 　 . 콜레스테롤 합성을 조절하는 핵심 유전자(SREBP2)를 녹아웃(탈락)시켜 콜레스테롤 생산을 억제한 쥐는 뇌가 크게 위축되면서 학습과 기억 기능이 떨어지고 둥지 짓기 같은 익숙한 일을 하지 못하는 등 알츠하이머 치매와 유사한 증상이 나타났다. 　또 이 쥐들은 섭취한 탄수화물이 더 많이 연소되고 체중도 덜 늘어나는 등 대사 메커니즘의 변화를 나타냈는데, 이는 뇌가 신경세포의 성장과 기능 유지를 위해 많은 콜레스테롤이 필요함을 보여주는 것이다. 뇌에 필요한 콜레스테롤의 대부분은 뇌의 신경세포를 돕는 지지세포(support cell)인 성상세포(astrocyte)가 만들어내는 것으로 알려지고 있다.혈액 속의 콜레스테롤은 해로운 물질의 유입을 차단하는 뇌의 검문소인 혈뇌장벽(blood-brain barrier)을 통과하지 못하기 때문에 뇌의 콜레스테롤 대사는 신체의 다른 부위와는 사뭇 다르다고 페리스 박사는 밝혔다. 당뇨병은 뇌의 콜레스테롤 생산을 감소시킬 수 있다. 당뇨병 환자가 치매에 걸리기 쉬운 이유도 이 때문이다. 당뇨병과 치매가 어떻게 연관되는 것인지는 아직 확실하지 않지만, 콜레스테롤이 그 매개체일 수 있다고 페리스 박사는 지적했다. 이 연구결과는 미국 국립과학원 회보(Proceedings of National Academy of ScienceS) 최신호에 발표됐다. 　심현희 기자 macduck@seoul.co.kr

지방의 일종인 콜레스테롤이 심장 건강에 좋지 않지만 뇌 건강에는 도움되는 연구결과가 나왔다. 23일 메디컬 익스프레스에 따르면 미국 조슬린 당뇨병센터의 히서 페리스 박사는 뇌에 콜레스테롤이 부족하면 학습, 기억 등 중요한 뇌 기능이 손상된다는 쥐 실험 결과를 발표했다. 쥐에서 콜레스테롤 합성을 조절하는 핵심 유전자(SREBP2)를 없애 콜레스테롤 생산을 억제하자 뇌가 크게 위축되면서 학습과 기억 기능이 떨어졌다는 것이다. 또 둥지 짓기 같은 익숙한 일을 하지 못하는 등 알츠하이머 치매와 유사한 증상이 나타났다. 이 쥐들은 다른 쥐들에 비해 섭취한 탄수화물이 더 많이 연소되고 체중도 덜 늘어나는 등 대사 메커니즘의 변화도 감지됐다. 페리스 박사는 “뇌가 신경세포의 성장과 기능 유지를 위해 많은 콜레스테롤이 필요함을 보여주는 것”이라고 설명했다. 이어 “당뇨병이 뇌의 콜레스테롤 생산을 감소시킬 수 있다”며 “당뇨병 환자가 치매에 걸리기 쉬운 이유도 이 때문”이라고 밝혔다. 당뇨병과 치매가 어떻게 연관되는 것인지는 아직 확실하지 않지만, 콜레스테롤이 매개체가 될 수 있다고 페리스 박사는 지적했다. 이 연구결과는 미국 국립과학원 회보 최신호에 발표됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

스트레스가 심장질환과 뇌졸중 위험을 키우는 것을 생물학적으로 설명하는 연구논문이 영국 의학전문지 랜싯(Lancet) 11일자에 발표됐다. 이에 따르면, 스트레스를 처리하는 뇌 영역인 ‘편도체’가 활성화된 정도가 큰 사람은 심장질환과 뇌졸중 위험이 더 크다. 여기서 편도체는 아몬드 형태의 뉴런(신경세포) 다발로, 공포, 불안, 기쁨 등 감정과 스트레스를 관장하는 것으로 알려졌다. 또한 이렇게 활성화된 편도체는 골수의 활동이 증가하고 동맥에 염증이 발생하는 것과도 연관성이 있는 것으로 밝혀져 이는 편도체의 활성화가 심장질환과 뇌졸중 위험을 키운다는 것을 설명할 수 있다. 이번 연구로 수집된 자료는 스트레스에 노출된 편도체가 골수에서 백혈구 생성을 더 많이 하도록 신호를 보내 그 결과 동맥 협착이나 염증을 일으켜 결국 그런 심혈관계 질환이 생기게 할 수 있다는 것을 시사한다. 이런 잠재적 연관성은 스트레스를 줄이면 정신적 행복감의 개선을 넘어서는 건강 혜택을 얻을 수 있다는 가능성을 제시한다고 연구를 이끈 미국 매사추세츠 종합병원의 심장전문의 아메드 타와콜 교수는 말했다. 이번 논문에는 환자 293명의 뇌·골수·지라(비장)의 활동과 동맥 염증에 관한 PET-CT(양전자 컴퓨터 단층촬영기) 검사 결과가 첨부됐다. 이들 환자는 평균 3.7년간 조사에 참여했으며, 그 사이 환자 22명에게서 심장마비나 심부전, 뇌졸중, 동맥 협착 등 심혈관계 질환이 발생했다. 연구진은 “편도체의 활성화 정도가 큰 사람은 그 정도가 낮은 사람보다 얼마 뒤 심장과 관련한 문제가 일어나고 차후 심혈관계 질환으로 발전할 위험이 더 컸다”고 말했다. 또 연구진은 추가적인 연구로 외상후스트레스장애(PTSD) 병력을 가진 환자 13명을 대상으로 별도의 검사도 시행했다. 그 결과, 스트레스를 받는 정도가 가장 심하다고 보고한 사람들은 편도체 활성화 정도가 가장 컸으며 혈관과 동맥벽에 염증 징후가 더 많은 것으로 나타났다. 이번 연구를 검토한 네덜란드 레이던대학의 일저 보트 박사는 “이번 자료는 만성 스트레스가 심혈관계 질환에 관한 진정한 위험 인자라는 것을 확인해줬다”고 말했다. 또한 “직장이나 사회에서 받게 되는 스트레스로 고통받는 사람들의 수가 늘어남에 따라 의사들은 심혈관계 질환의 위험성을 평가할 때 스트레스 수준을 포함해야 한다”고 말했다. 한편 2014년에 발표된 한 연구에서도 만성 스트레스는 백혈구를 과하게 생성해 동맥 벽에 뭉치게 하고 혈류를 제한해 혈액 응고를 촉진함으로써 심장 마비와 뇌졸중 위험을 키우는 것으로 나타났다. 사진=ⓒ kei907 / fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

식사 전 빈 속에 가볍게 마시는 술 한 잔이 과식을 불러올 수 있다는 연구결과가 나왔다. 영국 런던 프랜시스크릭연구소와 킹스칼리지런던, 유니버시티칼리지런던(UCL) 등 공동 연구진이 실험용 쥐에게 3일은 저녁마다 알코올을 주입하고, 이후 3일은 알코올을 전혀 주입하지 않는 실험을 실시했다. 그 결과 ‘일종의 폭음’을 한 쥐가 알코올이 체내에 들어왔을 때 먹이를 더 많이 먹는다는 사실을 확인했다. 암컷은 평소 먹는 양의 20%, 수컷은 15% 가량 섭취량이 증가했다. 연구진은 이러한 현상의 원인이 알코올에 있으며, 알코올이 먹고 싶은 욕구 등을 조절하는 뇌 시상하부의 신경세포인 ‘AgRP 뉴런’을 활성화시킨다고 설명했다. 일반적으로 AgRP 뉴런은 매우 굶주린 상태에서 활성화 되고, 이후 먹이나 음식에 대한 감각을 예민하게 만들어 이를 찾도록 명령하는 역할을 한다. 즉 식전 음주가 뇌에게 ‘배고프다’라는 허위 신호를 주고, 이 때문에 식사 전에 술을 마실 경우 평소보다 더 많이 먹게 된다는 것. 본래 우리 뇌는 음식을 먹으면 배부름을 느끼면서 식욕 신호의 전달이 끊어진다고 알려져 있다. 하지만 술은 정반대의 역할을 해 도리어 과식을 부르는 ‘스위치’ 역할을 해 체내에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 연구진은 이를 ‘반주 효과’로 부르며, 사람들이 술자리에서 과식하게 되는 것이 단순히 ‘사회적 영향’ 때문만은 아니라고 해석했다. 또 이번 연구를 통해 술이 과식을 유발하는 정확한 과정을 알게 됐다고 밝혔다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘다사다난’이란 말조차 부족할 만큼 많은 일이 일었던 2016년 ‘원숭이의 해’가 일주일도 남지 않았습니다. 며칠 뒤면 정유년(丁酉年) ‘닭의 해’가 시작됩니다. 60갑자의 서른 번째에 해당하는 정유년은 ‘붉은 닭의 해’라고 합니다. 십간의 ‘정’(丁)이 불의 기운을 상징하기 때문에 닭 중에 붉은 닭이라는 설명입니다.그렇지만 요즘 우리나라에서는 ‘닭의 수난시대’입니다. 지난 11월 중순 H5N6형의 고병원성 조류인플루엔자(AI)가 처음 발생한 이후 한 달 동안 닭과 오리 등 가금류가 하루 65만 마리꼴로, 지금까지 약 2500만 마리가 살처분됐다고 합니다. ●전 세계 매년 닭고기 1억t 소비 닭은 종교나 문화와 상관없이 인류의 보편적 사랑을 받아온 단백질원입니다. 전 세계적으로 1년에 닭 1억t과 달걀 1조개가 소비된다고 합니다. 우리나라 역시 국민 1인당 연간 닭 소비량은 4.97㎏으로 육류 중 돼지고기 다음으로 많이 섭취하고 있습니다. 닭이라고 하면 이처럼 달걀과 노릇노릇하게 튀겨진 프라이드 치킨처럼 먹을 것으로만 생각하는 사람이 많은데 실제론 과학적으로도 중요한 동물입니다. ‘종의 기원’으로 유명한 영국의 진화학자 찰스 다윈은 전 세계 곳곳에서 닭을 채집해 가축화된 닭의 기원을 연구했습니다. 실제로 2004년 게놈 분석 결과 다윈의 주장은 사실로 드러났고 2014년에는 영국과 독일 과학자들이 닭뼈 화석의 DNA를 채취해 분석한 결과 닭이 1만년 전 중국에서 길들여지기 시작했다는 것을 확인하기도 했습니다. 얼굴을 찌푸리게 만드는 닭털 특유의 냄새가 모기에 물리는 것을 막아 줘 말라리아를 예방할 수 있다는 놀라운 연구결과도 있습니다. 스웨덴과 에티오피아 공동 연구진이 닭 털의 독특한 냄새를 만드는 나프탈렌과 헥사데칸 같은 4가지 화학성분이 모기에 물리는 것을 막아주는 ‘물리적 장벽’ 역할을 해 준다는 연구 결과를 낸 것입니다. ●커뮤니케이션 진화 단서도 닭에서 찾아 2010년에는 미국 워싱턴대 의대 연구자들이 닭을 이용해 사람의 언어학습과 커뮤니케이션 행동의 특징이 어떻게 진화해 왔는지 보여주는 단서를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표했습니다. 부모에게서 독특한 발성법을 배워 소통에 이용하는 ‘제브라핀치’라는 새의 수컷 유전체 염기서열을 해독해 소리는 내지만 소통에 활용하지 못하는 닭의 게놈과 비교한 결과 신경세포 간 소통을 조절하는 유전자들에서 차이를 보인다는 사실을 확인한 것입니다. 또 마당이나 들에 풀어 키우는 토종닭이 육계닭보다 맛있다는 한국사람들의 고정관념을 깨는 재미있는 연구도 있습니다. 올해 초 미국 캘리포니아 리버사이드대(UC리버사이드) 연구진은 넓은 공간에 자유롭게 풀어서 키우는 방사닭이 좁은 양계장에서 키우는 닭보다 더 많은 기생충을 갖고 있다는 연구 결과를 동물학 분야 국제학술지 ‘의학곤충학 저널’에 발표했습니다. 넓은 공간에 닭을 풀어놓고 키우는 것이 동물의 스트레스를 줄일 수는 있겠지만 기생충 등으로 인한 고통이나 통증은 더 심할 것이라는 연구진의 설명입니다. 한때 조류독감으로 불렸던 AI의 확산세가 꺾이지 않는 한 다양한 과학연구에 기여해 온 닭들의 고난이 언제 끝날지 예상하기는 쉽지 않습니다. 여기에 어린이와 청소년, 노약자들을 중심으로 인간 독감까지 급속하게 확산되고 있습니다. 연말연시에 조류와 사람에게 고통을 주고 있는 두 독감의 공통점은 확산 원인과 경로에 대해 방역당국이 정확하게 파악하지 못하고 있다는 것입니다. 정유년은 부지런하고 명석한 닭의 기운이 문제들을 명쾌하게 수습하고 해결한다는 의미가 있다고 합니다. 새해가 시작되기 전에 독감들부터 빨리 정리가 됐으면 하는 바람입니다. edmondy@seoul.co.kr

‘단장(斷腸)의 미아리 고개’, ‘애끊는 사랑’, ‘환장(換腸)하다’. 이 말들의 공통점은 무엇일까. 마음과 내장을 연결 지은 말이라는 점이다. 오래전부터 사람들은 뇌에서 일어나는 마음의 현상이 장과 관계있음을 직관적으로 파악하는 지혜가 있었던 것 같다. 수년 전부터 뇌과학자들은 장내 미생물과 뇌 기능이 밀접한 연관성이 있다는 점에 주목하고 많은 연구결과를 보고하고 있다. 인체 내부에는 다양한 미생물이 공생 관계를 유지하고 있다. 미생물이라면 병원균부터 떠올리는데 이런 유해균은 전체 미생물의 일부일 뿐이다. 인체의 미생물 수는 인간 전체 세포 수의 10배 이상이며, 미생물의 유전자 수를 합치면 인간 유전체의 수백 배에 이른다. 미생물은 피부, 생식기, 호흡기 등 여러 신체 부위에 존재하는데, 이 가운데 가장 다양하고 많은 미생물이 있는 곳은 위장관이다. 위장관에는 1000여종의 미생물 군집이 ‘미생물-미생물’, ‘인간-미생물’ 간의 상호작용을 하며 존재한다. 이들 미생물 군집이 지니는 유전자 집합체를 ‘마이크로바이옴’이라고 하며 뇌 건강과 밀접한 연관성이 있다. 위장관에서는 5억개의 신경세포 ‘뉴런’이 신경망을 이루고 있다. 뇌를 제외한 다른 장기에 이렇게 많은 뉴런이 존재한다는 점에서 위장관을 ‘제2의 뇌’라고 부르기도 한다. 위장관에서는 세로토닌의 95%, 도파민의 50%를 생산한다고 하니 그렇게 불릴 만하다고 하겠다. 어떻게 마이크로바이옴의 역할을 알아볼 수 있을까. 스웨덴 카롤린스카 연구소의 로첼리스 디아즈 헤이츠 박사는 무균동물을 만들어 이들의 뇌와 행동을 살펴보았다. 무균동물에서는 신경전달 물질의 대사가 증가하고 신경세포 간 연결 형성 능력이 감소하는 것으로 나타났다. 출생 시부터 정상 마이크로바이옴에 노출시키면 같은 유전자를 갖고 있더라도 이런 차이가 정상화됐고 다 자란 뒤에 마이크로바이옴에 노출시키면 뇌와 행동이 정상화되지 않았다. 이 연구 결과를 볼 때 마이크로바이옴이 생후 뇌발달에 필수적인 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 마이크로바이옴과 질환의 연관성에 대한 연구는 새 치료법 가능성을 열어준다는 측면에서 많은 관심을 받고 있다. 자폐증, 우울장애, 불안장애, 조현병 등과의 관련성에 대한 연구결과가 속속 보고되고 있다. 캘리포니아공대의 살키스 매즈매니언 박사는 자폐증 동물모델에서 ‘박테로이데스 프라질리스’라는 장내 미생물이 감소한 것을 발견했다. 이 미생물을 동물모델의 장에 넣어주었더니 자폐증 증상이 완화된 것을 확인했다. 또 그는 자폐증을 보이는 개체에는 ‘4-에틸페닐설페이트’라는 미생물 대사물질이 증가돼 있고 이 물질을 정상 생쥐에게 주입했을 때 비슷한 자폐증이 유발된다고 보고했다. 캐나다 구엘프대의 에이미 뉴먼 박사는 야생 다람쥐를 대상으로 스트레스가 장내 미생물에 주는 영향을 연구했다. 스트레스 수준을 나타내는 대변 내 ‘글루코콜티코이드’의 대사물질 양이 많을수록 장내 마이크로바이옴의 다양성은 줄어드는 것으로 나타났다. 이것은 스트레스가 장의 건강에 안 좋은 영향을 준다는 증거가 될 수 있다. 우리말에 ‘속이 편하다’라는 말은 이중적인 의미가 있다. 위장관에 이상이 없어 소화가 잘되고 건강하다는 뜻이 되기도 하고, 마음에 걱정이 없고 스트레스를 받지 않는 상태를 뜻하기도 한다. 최근 과학이 장과 뇌의 관계를 밝히기 전부터 어쩌면 우리는 그 관계를 이미 알고 있었던 것 같기도 하다. 다사다난했던 2016년이 저물고 있다. 2017년 한 해는 속 편한 한 해가 되기를 기원한다.

‘다사다난’이란 말조차 부족할 만큼 많은 일이 일었던 2016년 ‘원숭이의 해’가 일주일도 남지 않았습니다. 며칠 뒤면 정유년(丁酉年) ‘닭의 해’가 시작됩니다. 60갑자의 서른 번째에 해당하는 정유년은 ‘붉은 닭의 해’라고 합니다. 십간의 ‘정’(丁)이 불의 기운을 상징하기 때문에 닭 중에 붉은 닭이라는 설명입니다.그렇지만 요즘 우리나라에서는 ‘닭의 수난시대’입니다. 지난 11월 중순 H5N6형의 고병원성 조류인플루엔자(AI)가 처음 발생한 이후 한 달 동안 닭과 오리 등 가금류가 하루 65만 마리꼴로, 지금까지 약 2500만 마리가 살처분됐다고 합니다. ●전 세계 매년 닭고기 1억t 소비 닭은 종교나 문화와 상관없이 인류의 보편적 사랑을 받아온 단백질원입니다. 전 세계적으로 1년에 닭 1억t과 달걀 1조개가 소비된다고 합니다. 우리나라 역시 국민 1인당 연간 닭 소비량은 4.97㎏으로 육류 중 돼지고기 다음으로 많이 섭취하고 있습니다. 닭이라고 하면 이처럼 달걀과 노릇노릇하게 튀겨진 프라이드 치킨처럼 먹을 것으로만 생각하는 사람이 많은데 실제론 과학적으로도 중요한 동물입니다. ‘종의 기원’으로 유명한 영국의 진화학자 찰스 다윈은 전 세계 곳곳에서 닭을 채집해 가축화된 닭의 기원을 연구했습니다. 실제로 2004년 게놈 분석 결과 다윈의 주장은 사실로 드러났고 2014년에는 영국과 독일 과학자들이 닭뼈 화석의 DNA를 채취해 분석한 결과 닭이 1만년 전 중국에서 길들여지기 시작했다는 것을 확인하기도 했습니다. 얼굴을 찌푸리게 만드는 닭털 특유의 냄새가 모기에 물리는 것을 막아 줘 말라리아를 예방할 수 있다는 놀라운 연구결과도 있습니다. 스웨덴과 에티오피아 공동 연구진이 닭 털의 독특한 냄새를 만드는 나프탈렌과 헥사데칸 같은 4가지 화학성분이 모기에 물리는 것을 막아주는 ‘물리적 장벽’ 역할을 해 준다는 연구 결과를 낸 것입니다. ●커뮤니케이션 진화 단서도 닭에서 찾아 2010년에는 미국 워싱턴대 의대 연구자들이 닭을 이용해 사람의 언어학습과 커뮤니케이션 행동의 특징이 어떻게 진화해 왔는지 보여주는 단서를 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표했습니다. 부모에게서 독특한 발성법을 배워 소통에 이용하는 ‘제브라핀치’라는 새의 수컷 유전체 염기서열을 해독해 소리는 내지만 소통에 활용하지 못하는 닭의 게놈과 비교한 결과 신경세포 간 소통을 조절하는 유전자들에서 차이를 보인다는 사실을 확인한 것입니다. 또 마당이나 들에 풀어 키우는 토종닭이 육계닭보다 맛있다는 한국사람들의 고정관념을 깨는 재미있는 연구도 있습니다. 올해 초 미국 캘리포니아 리버사이드대(UC리버사이드) 연구진은 넓은 공간에 자유롭게 풀어서 키우는 방사닭이 좁은 양계장에서 키우는 닭보다 더 많은 기생충을 갖고 있다는 연구 결과를 동물학 분야 국제학술지 ‘의학곤충학 저널’에 발표했습니다. 넓은 공간에 닭을 풀어놓고 키우는 것이 동물의 스트레스를 줄일 수는 있겠지만 기생충 등으로 인한 고통이나 통증은 더 심할 것이라는 연구진의 설명입니다. 한때 조류독감으로 불렸던 AI의 확산세가 꺾이지 않는 한 다양한 과학연구에 기여해 온 닭들의 고난이 언제 끝날지 예상하기는 쉽지 않습니다. 여기에 어린이와 청소년, 노약자들을 중심으로 인간 독감까지 급속하게 확산되고 있습니다. 연말연시에 조류와 사람에게 고통을 주고 있는 두 독감의 공통점은 확산 원인과 경로에 대해 방역당국이 정확하게 파악하지 못하고 있다는 것입니다. 정유년은 부지런하고 명석한 닭의 기운이 문제들을 명쾌하게 수습하고 해결한다는 의미가 있다고 합니다. 새해가 시작되기 전에 독감들부터 빨리 정리가 됐으면 하는 바람입니다. edmondy@seoul.co.kr

협회와 글쓰기 강좌 개설 논의 환우들 겁내지 말고 도전하길 내년엔 시로 등단하는 게 목표 “서울신문 보도<2016년 10월 10일자>가 나간 이후에 우리 모임(대한파킨슨병협회 전라도 광주지부)에 나오는 파킨슨병 환자 수가 20명에서 40명으로 배나 늘었어요. 글을 매개로 마음을 나누는 사람이 많아진 거죠. 파킨슨병 환자는 우울증에 걸리기 쉬워서 혼자 있으면 안 되거든요. 제 사연이 환자들에게 용기를 준 거 같아 기쁩니다.” 파킨슨병을 딛고 수필가로 등단한 최세환(70)씨를 두 달 남짓 만인 지난 19일 서울 성북구 파킨슨병협회 사무실에서 다시 만났다. “기사를 보고 많은 연락이 왔는데 환자들은 ‘내 이야기 같아서 많이 울었다’고 했고, 시민들은 ‘감동을 받았다’고 하더군요. 나는 글을 쓰면서 파킨슨병의 공포를 이겨냈다고 했죠. 많은 환자들이 겁내지 말고 글 쓰기에 도전했으면 좋겠어요.” 파킨슨병은 신경세포가 소멸돼 뇌 기능에 이상이 일어나는 질병이다. 손 떨림, 근육 경직, 자세 불안정, 우울증, 불면 등의 증세를 동반한다. 최씨는 2014년 파킨슨병 판정을 받았다. “처음 확진 판정을 받으면 아예 받아들이지 못하는 경우가 많죠. 하지만 현실을 부정하지 말고 빨리 병과 친구가 되는 게 중요합니다. 치료를 거부할수록 병세는 악화되니까요.” 그는 현재 파킨슨병협회와 함께 글 쓰기 강좌를 개설하는 방안을 논의하고 있다고 근황을 전했다. 최근 광주 한 언론사의 신춘문예 단편소설 부문에도 응모했다. “오래전부터 소설을 쓰고 싶었어요. 늙은 내가 젊은 나와 만나는 이야기죠. 건강 탓에 단숨에 쓰기는 어려워서 집필하는 데 시간이 좀 걸렸습니다. 이제 본격적으로 시를 써 보려 합니다. 내년에는 시로 등단하는 게 목표예요.” 자전적 소설에서 70대의 최씨는 20대의 최씨에게 무슨 말을 하고 싶었을까. “젊었을 때 난 교만했죠. 병을 얻고서야 아무것도 가진 게 없다는 것을 알았습니다. 학업, 취업 경쟁에 힘들겠지만 청년들 스스로 왜 사는가를 끊임없이 질문하길 바랍니다. 작은 나눔을 실천하면서, 사랑을 베풀면서 살라고 말해 주고 싶어요. 그리고 길은 반드시 열리니 절대 포기하지 마세요. 이렇게 아픈 나도, 나를 포기하지 않기 위해 매일 글을 쓰고 3시간 30분씩 운동을 합니다.” 끝으로 최씨는 파킨슨병 환자들을 이상한 동물 보듯 하지 말아 달라고 했다. “걸음걸이와 몸의 형태가 부자연스러워도 평범한 사람입니다. 그런 시선이 우리를 더 아프게 한다는 걸 알아주세요.” 글 사진 강신 기자 xin@seoul.co.kr

　눈 건강에 좋은 영양소인 루테인이 기억력 증진 효과도 있다는 연구결과가 나왔다고 영국 데일리메일이 19일(현지시간) 보도했다. 　미국 일리노이대학의 아론 바비 심리학 교수 연구팀은 65~75세 노인 122명을 대상으로 진행한 실험의 결과를 ‘노화신경과학 최신연구’(Frontiers in Ageing Neuroscience) 최신호에 발표했다. 　연구팀은 실험 결과 혈중 루테인 수치가 높을수록 기억력 테스트 성적이 높은 것으로 나타났다고 밝혔다. 　연구팀은 실험 대상 노인에게 결정성 지능(crystallized intelligence) 표준 테스트를 실시한 뒤 혈액검사를 통해 혈중 루테인 수치를 측정하고 MRI로 결정성 지능을 관장하는 뇌 부위인 측두엽의 용량을 계산했다. 결정성 지능이란 경험, 교육, 문화 등으로부터 축적한 지식과 기술을 말한다. 　실험 결과 혈중 루테인 수치가 높은 사람일수록 측두엽에서 결정성 지능의 보존을 담당하는 해마주위피질(parahippocampal cortex)이 두껍고 결정성 지능 테스트 성적이 높은 것으로 나타났다. 　이에 대해 바비 교수는 루테인이 뇌 구조에 어떻게 영향을 미치는지는 알 수 없지만, 뇌의 염증을 억제하거나 뇌 신경세포들 사이의 신호 전달을 돕는 것으로 생각된다고 설명했다. 　루테인은 브로콜리 같은 십자화과 채소와 계란 노른자에 많이 들어있다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

전 세계 반려동물 시장이 급성장하는 가운데, 그 관심을 입증하듯 올 한 해에도 반려견·반려묘와 관련한 흥미로운 기사들이 쏟아져 나왔습니다. 2016년 한 해 동안 나우뉴스가 소개한 기사 중, 개와 고양이를 키우고 있는 주인과 집사에게도, 혹은 다가오는 새해에 개 또는 고양이를 입양하고자 하는 사람들에게도 도움이 될 만한 정보를 간추려 봤습니다. -개도 꿈을 꾼다… ‘개꿈’의 주인공은 누구? 미국 하버드 의대 연구진과 영국 브리티시컬럼비아대학 연구진은 대부분의 포유류 역시 인간과 비슷한 수면 패턴을 보이며 급속안구운동(REM) 단계를 겪는데, 개를 포함한 동물 역시 이 상태에서 꿈을 꿀 수 있다. 개의 경우 잠을 자기 시작한 지 20분 정도 지났을 시점부터 꿈을 꾸는 단계에 들어서는 것으로 알려져 있다. 그렇다면 ‘개꿈’은 어떤 내용이며 누가 등장할까. 연구에 따르면, 주인공은 대부분 견주일 가능성이 높다. 일반적으로 개는 주인과 항상 붙어있기 때문에 견주의 얼굴이나 평소 기뻐하는 것, 놀라는 것 등 현실과 관련한 꿈을 꿀 가능성이 높다는 것. 얼마나 오랫동안 꿈을 꾸는지는 몸집에 따라 달라졌다. 대형견들은 한번 꿈을 꾸면 최대 10분정도 꿈을 꾸는 대신 빈도수가 낮았고, 치와와와 같은 소형견은 짧은 꿈을 자주 꾸는 경향이 있었다. -개가 고양이보다 주인을 5배 더 사랑한다 영국 BBC 방송은 개와 고양이를 주제로 한 다큐멘터리(Cats vs Dogs)를 통해 흥미로운 실험결과를 공개했다. 먼저 10마리의 개와 주인, 10마리의 고양이와 주인을 10분 간 함께 놀도록 하고 그 전과 후 타액을 채취했다. 그 후 뇌에서 분비되며 ‘사랑의 호르몬’으로도 불리는 옥시토신의 수치를 비교했다. 개의 경우 주인과 함께 한 후 옥시토신 수치가 57.2% 급증한 반면, 고양이는 12% 늘어나는데 그쳤다. 사람의 경우 배우자 혹은 자녀와 함께 한 경우 옥시토신 수치가 40~60% 상승하는 것으로 알려져 있다. 당시 연구를 이끈 미국의 신경과학자 폴 재크 박사는 “수치로만 보면 개가 고양이보다 주인을 5배는 더 사랑하는 셈”이라면서 “고양이 역시 주인과 강한 유대가 있지만 개에는 미치지 못하는 것을 증명한 결과”라고 설명했다. -애묘인의 IQ가 애견인보다 높다 미국 캐롤대학 연구팀은 600명의 학생들을 대상으로 지능지수(IQ) 검사를 진행한 결과, 개보다 고양이 키우는 것을 선호한 이들의 IQ가 더 높게 나왔다는 사실을 확인했다. 연구팀 관계자는 “애견인들은 좀더 활기차고 외향적 성격이면서 사회적 규칙을 잘 따르는 성향을 갖고 있다. 반면 애묘인들은 (애견인에 비해) 내성적이고 개방적이면서 기존의 관습에 순응하지 않으려는 성향을 갖고 있는 것으로 보인다”고 분석했다. 물론 이 연구결과는 고양이를 키우기 때문에 더 똑똑해지거나 IQ가 높게 나온다고 강변하는 것은 아니다. 다만 고양이나 개의 소유주 그룹별로 갖는 성격적 특성, 생활습관 등에 더 연관성이 있다고 설명하고 있다. -고양이는 어떻게 지구를 ‘정복’할 수 있었을까? 개와 더불어 인간에게 가장 사랑받는 반려동물인 고양이는 어떻게 전 세계로 퍼져 인류의 마음을 ‘정복’할 수 있었을까? 프랑스 자크 모너 연구소가 세계 각지에서 발굴된 1만 5000년 전부터 18세기에 이르는 208마리의 고양이 화석에게서 미토콘드리아 DNA샘플을 수집해 분석했다. 그 결과, 고양이는 먼저 중동 지역에서 퍼져나가 지중해 동부 지역에 터를 잡으며 유럽으로 확산됐다. 또 기원전 4세기~서기 4세기의 이집트 고양이와 서기 7~10세기 독일 바이킹 지역에서 발견된 고양이에게서 동일한 미토콘드리아 DNA가 발견됐는데, 바다를 사이에 두고 멀리 떨어진 곳까지 고양이가 확산될 수 있었던 것은 바로 인류의 항해 덕으로 분석됐다. 연구진은 “배 안에 든 식량을 쥐 등 다른 동물로부터 지키기 위해 고양이가 타기 시작했고, 이후 유라시아와 아프리카 등지로 퍼져나갔다는 것으로 보인다”고 밝혔다. -인간과 개가 ‘친구’가 된 과학적 이유 밝혀졌다 스웨덴 링셰핑대학 연구진에 따르면 1만 5000년 전부터 현재까지 가장 친밀한 관계를 유지해 온 개와 인간에게는 사회적 관계를 가능케 하는 주요 유전자 5개가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 주요 유전자 중 SEZ6L은 개가 인간과 심리적으로 밀접한 접촉에 관여하며, ARVCF 유전자는 개가 인간과 신체적인 접촉을 매우 좋아하는데 영향을 미치는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 개의 성별에 따라 각기 다른 사회성을 가졌으며, 암컷이 수컷에 비해 인간 또는 동종과 더 친밀하게 어울리며 높은 사회성을 보이는 것으로 나타났다. -치매, 개는 걸리지 않고 고양이는 걸릴 수 있다 영리하고 사리분별 잘 하던 고양이가 아무 이유 없이 계속 운다. 늘상 다니던 집안에서 헤맨다. 모래 위에서 잘 보던 대소변을 침대 위나 엉뚱한 곳에서 해결한다. 전형적인 ‘고양이 치매’ 증상이다. 일본 도쿄대 연구진이 고령으로 죽은 고양이의 뇌를 분석한 결과 인간의 알츠하이머와 같은 메커니즘으로, 치매를 유발할 수 있는 신경세포 탈락 현상이 나타났다는 사실을 확인했다. 반면 개와 원숭이, 실험용 쥐에게서는 고양이와 달리 나이가 들어 뇌에 플라크가 쌓여도 신경원섬유변화(뇌에 단백질이 과잉 분비돼 세포 속에 쌓여 생기는 것)나 신경세포의 탈락 등 현상이 나타나지 않았다. 이는 개에 비해 고양이의 뇌가 인간의 뇌와 더욱 유사한 성질을 가지고 있음을 의미하며, 나이 든 고양이의 뇌를 연구하는 것이 인간의 알츠하이머 치료법을 개발하는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대를 모았다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

음식의 굳기에 따라 선호도에 차이가 날 수 있다는 연구결과가 나왔다. 문석준 연세대 치대 구강생물학교실 교수팀은 초파리 실험을 통해 음식 굳기와 맛을 느끼는 감각의 상호관계를 실험한 결과, 이 같은 사실을 확인했다고 21일 밝혔다. 연구팀에 따르면 굳기는 같고 당 성분이 차이가 나는 음식을 초파리에 제공해보니 실험 초반에는 당 성분이 높은 음식에 초파리가 몰렸으나, 나중에는 조금 덜 달더라도 부드러운 반대편으로 옮겨가는 현상을 보였다. 같은 당 성분을 갖고 있더라도 말랑한 ‘젤리’가 딱딱한 ‘사탕’보다 더 달게 느껴질 수 있다는 게 연구진의 분석이다. 다만 당 성분이 10배 이상 차이가 날 경우에는 굳기에 상관없이 단맛을 많이 내는 음식에 초파리가 몰렸다. 문 교수는 “같은 단맛을 지닌 음식이라도 딱딱한 상태라면 단맛을 느끼게 하는 신경세포의 신호전달 기능이 떨어져 선호도가 낮아질 수 있다는 사실을 입증했다”고 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션’ 최근호에 실렸다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

설탕 많고 기름기 높은 고지방 식품(high-fat food)의 지나친 섭취가 정신건강에 좋지 않다는 연구결과가 나왔다. 최근 스위스 취리히 연방공대 연구팀은 고지방 식품을 지나치게 섭취한 어린이가 나이가 들어 성인이 됐을 때 알츠하이머 등 정신질환을 유발할 가능성이 높는 내용의 논문을 발표했다. 　 　 이번 연구는 고지방 식품이 비만을 유발한다는 기존 주장에서 한발짝 더 나아갔다. 잘 알려진대로 가공식품에 많은 고지방·고설탕 음식은 특히 어린이 비만의 주범으로 꼽혀왔다. 그러나 연구팀은 쥐를 대상으로 실험한 결과 고지방 음식이 살이 찌우는 것은 물론, 정신 건강에도 좋지 않은 영향을 미친다는 것을 확인했다. 연구팀이 주목한 것은 뇌의 형성에 관여하는 필수분비 단백질인 릴린(reelin)이다. 뉴런(신경세포)의 연결을 돕는 릴린의 기능이 떨어지면 인간은 인지기능의 유연성과 기억력이 떨어진다. 곧 릴린의 적은 분비는 장차 알츠하이머 등의 발병 가능성을 높이는 것과 직결된다. 연구팀은 쥐를 대상으로 4주간 고지방·고설탕 음식을 먹이면서 전두엽의 전전두피질(prefrontal cortex·PFC)을 집중적으로 관찰했다. 이 영역은 결정, 감정조절, 충동조절, 장기목표 설정에 관여한다. 그 결과 사람으로 따지면 청소년 나이에 해당되는 쥐들에게 유의미한 인지결함이 확인됐다. 이와 달리 똑같은 음식을 먹은 성인 쥐는 별다른 영향을 받지 않았다. 연구를 이끈 유어스 메이어 박사는 "릴린은 신경세포 간의 연결고리인 시냅시스를 통제한다"면서 "고지방 식품은 바로 릴린의 분비를 약화시켜 결과적으로 인지기능을 떨어뜨리는 것"이라고 설명했다. 이어 "청소년기에만 영향을 미치는 이유는 전전두피질이 뇌의 다른 부위와 달리 미성숙 단계이기 때문"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

인삼이 파킨슨병 등 뇌질환 치료에 효과가 있다는 국내 연구 결과가 나왔다. 파킨슨병은 뇌의 흑질에 분포하는 도파민 분비 신경세포가 점차 소실돼 발생하는 신경계 퇴행성 질환이다. 떨림, 경직, 운동성 저하 등의 증상이 나타난다. 한국연구재단은 부산대 한의학전문대학원 김승태 교수 연구팀이 뇌 신경세포를 보호해 파킨슨병을 치료하는 인삼 안의 메커니즘을 실험적으로 증명했다고 14일 밝혔다. 아직까지 파킨슨병 치료법은 개발되지 않은 상태다. 증상을 완화하기 위해 리보도파 등 약물이 사용되고 있지만 여러 부작용이 보고되고 있다. 이런 상황에서 연구팀은 한약재인 인삼을 쪄서 말린 홍삼을 파킨슨병 모델에 투여하면 흑질 속 도파민 신경세포의 파괴가 억제된다는 사실을 밝혀냈다. 인삼이 파킨슨병에 효과가 있다는 연구는 일부 있었지만, 인삼을 투여했을 때 뇌의 변화를 실험적으로 분석한 연구는 이번이 처음이다. 연구팀이 도파민을 생산하는 뇌세포를 죽이는 독성물질 ‘MPTP’를 주입해 파킨슨병을 유발한 동물을 면역조직 염색법으로 관찰한 결과, MPTP를 투여하면 도파민 신경세포가 파괴되지만 홍삼을 주입하면 파괴가 억제되는 것으로 나타났다. 또 전기장을 걸어 단백질을 분석하는 방법인 ‘이차원 전기영동법’을 이용해 뇌 선조체 내 단백질의 변화를 관찰했더니 홍삼이 파킨슨병으로 인해 발현이 억제됐던 63개 단백질을 회복시키는 것이 확인됐다. 이 단백질들은 당 대사 및 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환과 관련돼 있어, 인삼(홍삼)이 파킨슨병뿐만 아니라 퇴행성 뇌질환 치료에 광범위하게 활용될 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구 성과는 미래창조과학부·한국연구재단의 기초연구사업(선도연구센터)의 지원을 받았다. 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스원’(PLOS One) 지난달 27일자에 실렸다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

국내 연구팀이 전자파의 일종인 ‘테라헤르츠파’를 활용해 뇌종양 진단 정확도를 높이는 방법을 개발했다. 서진석·지영빈·오승재 연세대 의대 영상의학과 교수와 장종희·강석구 신경외과 교수, 주철민 연세대 기계공학과 교수 등 합동연구팀은 뇌종양인 ‘뇌교종’ 수술에서 테라헤르츠 영상을 활용해 병변 진단 정확도를 높이는 방법을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 과학전문지 네이처 출판그룹에서 발간하는 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 게재됐다. 뇌교종은 뇌에 영양을 공급하는 ‘신경교세포’에서 발생하는 암으로 마비, 언어장애, 의식저하, 경련 등의 증상을 유발한다. 또 뇌압이 상승해 두통이나 구토, 의식장애가 올 수 있다. 악성 뇌교종은 평균 생존기간이 12~15개월에 불과할 정도로 예후가 좋지 않다. 수술을 통해 정상 뇌조직의 손상을 최소화하면서 암세포를 완전히 제거하는 것이 최선이지만 정상 뇌조직과의 경계가 불분명하고 육안으로 구분이 힘들어 완전히 제거하는 것이 쉽지 않다. 최근 뇌교종 치료에서 뇌항법장치 시스템과 자기공명영상촬영(MRI), 특수조영제 형광영상 등을 이용해 수술 성공률을 높이고 있다. 하지만 이마저도 일부 뇌교종은 정확한 병변을 진단하기 어려운 단점이 있었다. 연구팀은 빛의 직진성과 전자파의 투과성을 동시에 가진 전자파 테라헤르츠파에 주목했다. 엑스레이에 비해 에너지가 낮아 인체에 해가 없으며 생체 구성성분에 민감하게 반응하기 때문에 조직 진단이나 분자연구, 농작물 재배 등에 적용하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 의학분야에서는 유방암이나 피부암 진단에 활용하기 위한 연구가 진행 중이다. 14명의 환자에서 채취한 뇌교종 검체를 테라헤르츠 의료영상으로 구분할 수 있는지에 대한 실험에서는 모든 검체에서 뇌교종이 검출됐다. 뇌교종 세포를 주입한 4마리의 살아있는 실험쥐를 대상으로 한 실험에서도 뇌교종이 진단됐다. 서 교수는 “수술 중 조영제 없이 실시간으로 뇌교종을 모두 확인할 수 있어 정상 뇌신경세포를 최대한 보호하고 뇌교종만 적출 할 수 있게 됐다”며 “동물실험과 인체 검체 실험, 생체 내 실험을 모두 거쳐 테라헤르츠 의료영상의 유효성을 검증했다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr