바야흐로 ‘백세인생’ 시대다. 100세까지 건강하게 살고 싶은 것은 모두의 바람이지만 신체뿐만 아니라 뇌도 늙어가는 게 당연한 순리다. 나이가 들면 두뇌 또한 노화되고, 노화 중 뇌 신경세포 손상이 계속 진행되면 흔히 알고 있는 치매로 진행이 된다. 뇌 신경세포 손상은 하루 아침에 일어나는 것이 아니라 꾸준히 진행되는 것이기 때문에 치매가 심각한 상황에 이르기 전까지 예방이 현재로선 최고의 대응책이다. 치매를 예방하는데 큰 효과가 있는 것으로 알려진 음식과 건겅유지법을 소개한다. ● 치매 예방하는 슈퍼푸드 ‘견과류와 블루베리’ 견과류는 미국 주간지 타임(Time)이 선정한 10대 건강식품 중 하나로, 그 중 호두는 두뇌 발달에 필요한 DHA 전구체가 많이 들어있을 뿐 아니라, 무기질 및 비타민 A와 B도 풍부하다. 또한 호두에는 오메가-3 지방산과 항산화 물질인 비타민 E 가 높게 함유되어 있어, 인지능력 감퇴를 예방하는데 효과적이며, 심장 질환과 뇌 혈류 개선에 도움을 준다. 블루베리 또한 치매 예방에 매우 효과적이다. 미국 신시내티대학교 의과대학 연구에 따르면 블루베리가 치매 위험이 큰 노인들의 기억력을 개선하고 뇌 기능을 활성화하는 효과가 있다고 발표했다. 포도보다 무려 30배나 함유하고 있는 색소 성분 안토시아닌은 대표적인 항산화 물질로 체내의 산화작용을 막고, 면역력 증진, 암 예방, 노화방지에 도움을 준다. 또한 블루베리는 치매를 유발하는 아밀로이드 형성을 줄이고 나쁜 콜레스테롤의 산화를 막아 깨끗한 혈관을 유지할 수 있도록 도와준다. ● 꾸준한 운동과 두뇌활동을 통해 신체도 뇌도 건강하게 보건복지부가 발표한 자료에 따르면 치매 가능성을 높이는 요인으로 음주가 2.6배, 운동부족이 1.8배, 흡연 및 비만이 1.6배인 것으로 나타났다. 과도한 음주는 유해산소 발생을 촉진해 신경세포의 퇴행을 빠르게 만든다. 흡연 또한 혈관을 노화시키고 인지기능을 악화시킨다. 그러므로 과도한 음주는 자제하고 금연을 해야 하며 운동을 꾸준히 하는 습관을 길러야 한다. 하지만 무엇보다도 뇌에 강한 충격이나 스트레스를 받지 않는 것이 중요하다. 격한 운동을 하는 경우는 머리에 외부 충격이 가지 않도록 머리 보호 장비를 반드시 착용해야 하며 일상생활에서 스트레스를 받지 않고 긍정적인 생각을 할 수 있도록 노력해야 한다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr

인간의 뇌 기능을 학습한 인공지능(AI) 열풍이 뜨겁다. 알파고는 그저 인간과 바둑 다섯 판을 뒀을 뿐이었지만, 걷잡을 수 없이 뜨거운 후폭풍을 몰고 왔다. 한편에서는 인간의 뇌의 구성과 역할, 기능조차 제대로 규명되지 않았는데 인공지능에 대한 과도한 기대와 두려움 등 가공할 미래는 시기상조라고 말하고 있다. 호두껍데기 속 알맹이를 닮은 인간의 뇌 주름은 한정된 두개골에 더 크고 강력한 일종의 처리장치를 장착하기 위한 자연의 해결책이었다. 평평한 사각형의 종이를 이보다 작고 둥근 구멍에 넣으려면 구겨야 하는 것과 같이 뇌에 주름이 생기면 신경세포들 사이의 접합부를 더 짧고 가깝게 만들어 정보 전달을 더 빠르게 할 수 있다. 이렇듯 대뇌피질이나 회백질로 불리는 뇌의 바깥층에 주름이 존재하는 이유는 예전부터 밝혀져 왔지만, 그러한 구조가 어떻게 형성되는 것인지는 지금까지 수수께끼였다. 인공지능 못지않게 뇌에 대한 연구가 여전히 필요한 이유기도 하다. 뇌 주름은 유전적 신호나 생물학적 신호, 혹은 화학적 신호 등으로 발달하는 것인지 아니면 물리적 힘으로 생기는 것인지에 대한 관심은 지금까지도 현재진행형인 연구 대상이었다. 이런 의문에 미국과 핀란드, 프랑스의 공동 연구팀이 뇌 주름이 형성되는 것을 물리적으로 설명할 수 있다는 연구결과를 물리학 분야 세계 최고 권위의 학술지인 ‘네이처 피직스’(Nature Physics)에 발표했다. 이는 특정 뇌 질환들을 이해하는 데 큰 영향을 줄 수 있는 발견이라고 한다. 특히 정준영 박사가 한국인으로서 연구 과정에 주도적으로 참여해 더욱 주목할 만하다. 인간 태아의 뇌는 처음에 주름이 없고 부드러운 상태인데 수정란이 생성되고 20주가 지난 무렵부터 뇌 주름 형성이 시작돼 생후 18개월이 될 때까지 진행된다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 미 하버드대의 락시미나라야난 마하데반 교수는 “뇌 주름 구조를 이루는 대뇌피질의 표면적은 만일 같은 크기의 뇌에 주름이 없을 때의 표면적보다 3배 정도 더 크다”면서 “대뇌피질은 뇌 안쪽에 있는 대뇌수질(백질)보다 뇌 성장 시기에 신경세포의 수, 크기, 모양, 위치가 모두 급격한 팽창을 일으킨다”고 설명했다. 또 “이 현상은 대뇌피질에 압력이 가해져 발생한 역학적 불안정성 때문에 뇌에 국부적으로 주름이 생기는 것”이라면서 “이런 간단한 진화적 혁신이 뇌 주름 형성의 주된 이유”라고 말했다. 연구팀은 주름이 없는 태아의 뇌를 자기공명영상(MRI) 장치로 스캔한 데이터를 사용해 특수한 ‘젤’을 소재로 입체 모형을 제작했다. 이어 대뇌피질을 나타내기 위해 모형 표면에는 탄성이 있는 젤을 얇은 층으로 코팅했다. 뇌 성장을 재현하기 위해 연구팀은 이 모형을 특수한 용액에 담갔다. 그러자 모형의 외층 즉 대뇌피질 부위가 그 액체를 흡수해 내층 즉 대뇌수질 부위보다 팽창했다. 그리고 몇 분 뒤 모형의 크기와 모양이 진짜 뇌처럼 변하기 시작했다. 또한 모형에 어떤 생체 조직도 포함하지 않은 실험에서도 같은 과정으로 뇌 주름이 생성되는 것도 확인됐다. 실제로 이번 실험에 참여한 하버드대의 정준영 박사는 “모형은 실제 뇌처럼 보였다”고 말했다. 정 박사는 마하데반 교수 연구실에서 박사후 과정 연구원으로 활동하고 있다. 인간의 뇌는 가장 많은 주름을 갖고 있다. 실제로 뇌에 주름이 있는 것으로 밝혀진 침팬지와 돌고래, 코끼리, 돼지 등 동물들보다 훨씬 많다고 한다. 뇌 주름에 관한 물리적인 설명은 사실 40년 전 하버드대 과학자들이 처음으로 제창했었다. 그리고 이제 이번 연구팀이 입증한 연구결과는 뇌 주름이 물리적 과정이 아니라 순전히 생물학적 과정으로 생성된다는 사회적인 통념에 도전하는 것이어서 많은 논란이 예상된다. 정 박사는 “뇌는 모든 사람이 똑같지 않지만 건강해지려면 주요 주름은 모두 같아야 한다”면서 “우리 연구는 뇌 일부가 적절히 성장하지 않거나 전체적인 기하 구조가 중단됐을 때 적당한 위치에 큰 주름이 생성되지 않으면 잠재적 장애를 일으킬 수 있는 것을 발견했다”고 말했다. 이번 연구에 참여하지 않았지만 논문을 살펴본 미국 스탠퍼드대의 엘렌 쿨 생물공학부 부교수는 논평에서 “뇌 주름이 훨씬 많거나 적으면 발작, 운동기능장애, 지적 장애, 발달 지연 등의 원인이 될 수 있다”면서 “이번 결과는 그런 신경질환을 진단·치료·예방하는데 큰 영향을 미칠 수 있다”고 설명했다. 사진=하버드대(위), 네이처 피직스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“인류는 몇 광년 떨어진 은하계에서 일어나는 일도 알 수 있고, 원자보다 작은 입자에 대해서도 알고 있지만 우리 두 귀 사이에 존재하는 1.4㎏짜리 물체의 수수께끼는 풀지 못하고 있습니다.” 2013년 4월 미국 버락 오바마 대통령은 과학계의 미개척 분야인 ‘뇌’ 연구에 10년 동안 30억 달러를 투입하겠다는 ‘브레인 이니셔티브’를 발표하며 이렇게 말했다. 이세돌 9단과 구글 인공지능 ‘알파고’ 간 세기의 바둑 대결을 계기로 인공지능과 뇌과학에 대한 대중들의 관심이 한껏 고조되고 있다. 인공지능 같은 컴퓨터 시스템 기술은 인간 최고수를 이길 수준에 도달하는 등 눈부시게 발전하고 있지만, 정작 인공지능이 닮으려 하는 사람의 두뇌에 대한 연구는 아직 걸음마 단계에 있다. ●뇌는 우리 몸속의 ‘작은 우주’ 단단한 두개골 속에 자리잡은 말랑말랑한 순두부 같은 형태의 ‘뇌’는 평균 무게 1.4㎏으로, 몸무게의 2% 정도에 불과한 작은 인체 조직 중 하나다. 그러나 사람의 몸에 들어오는 산소의 15%와 포도당의 50%를 사용하면서 1000억개의 신경세포(뉴런)로 연결돼 1000조개에 이르는 시냅스를 구성하는 ‘작은 우주’다. 뇌 덕분에 사람은 아름다운 예술작품을 창조해 낼 수 있고, 가장 행복했던 순간이 언제인지 기억할 수 있고, 누구랑 친하게 지내야 하고, 어떤 상황을 피해야 하는지를 판단할 수 있다. 이처럼 복잡다단한 뇌를 이해하기 위한 연구는 의학, 약학, 심리학, 생물학, 전자공학, 기계공학, 재료공학, 통신공학, 로보틱스 등 다양한 분야의 학문들이 융·복합된 ‘종합과학’ 형태로 이뤄지고 있다. 단순히 어느 한 분야의 연구만으로는 1000조개에 이르는 조합의 극히 일부분밖에 이해할 수 없기 때문이다. 융·복합 학문인 뇌과학에서 현재 가장 관심이 집중되는 부분은 뇌지도 작성, 뇌·기계 인터페이스(BMI) 기술, 퇴행성 뇌질환 치료 방법 개발 등이다. 결국 인간이 인간다움을 갖고 생명을 영위하고 사망에 이를 수 있도록 건강한 뇌를 유지하도록 돕는 것이 뇌과학의 최종적인 목표인 셈이다. ●뇌 회로도로 건강한 뇌 유지 뇌지도는 1000억개에 이르는 뇌 신경세포가 이를 연결해 주는 수많은 가지들과 어떻게 연결돼 1000조개의 뇌신경계를 만들어 내는지를 한눈에 보여 주는 작업이다. 컴퓨터 서버에 오류가 발생하면 네트워크 지도를 보고 복구 계획을 세우고 전자제품이 고장 나면 회로도를 바탕으로 수리를 하는 것처럼 뇌과학자들은 알츠하이머 같은 퇴행성 뇌질환, 자폐증, 조현병, 우울증 같은 정신과적 질병을 치료하는 데 뇌지도가 긴요하게 쓰일 것으로 보고 있다. 더군다나 정밀한 뇌지도는 ‘딥러닝’ 같은 기계학습 알고리즘의 발전을 가져와 새로운 형태의 인공지능 개발에도 도움을 줄 것으로 기대된다. 2005년 뇌의 모든 구성 요소와 연결구조에 관한 데이터 세트를 의미하는 ‘커넥톰’이란 개념이 제시되면서 연구자들은 자기공명영상(MRI) 기법을 이용해 뇌의 주요 신경다발이 어떻게 연결돼 있는지 영상화하는 ‘휴먼 커넥톰’에 대해 관심을 집중하고 있다. 뇌지도 작성 연구가 활발한 가운데 가장 큰 관건은 지도의 해상도를 높이는 것과 뇌 이미지 데이터를 어떻게 처리하고 보관하고 분석할지에 대한 표준화된 소프트웨어를 개발하는 것이다. BMI 기술은 인간의 뇌를 기계와 연결해 뇌신경 신호를 실시간으로 해석해 활용하거나 외부 정보를 입력하고 변조시켜 인간 능력을 증진시키는 융합기술이다. 현재 BMI는 사고나 질병으로 몸을 움직일 수 없는 환자들을 치료하기 위한 수단으로 개발되고 있다. 생각만으로 휠체어나 인공기관, 마비된 팔과 다리를 대신할 로봇 팔다리를 조종할 수 있게 BMI 기술이 발전하기 위해서는 뇌파의 측정과 분석을 통해 건강한 뇌파를 유지할 수 있도록 조절하는 ‘뉴로 피드백’ 기술의 발전도 함께 가야 한다. ●이달 14~20일은 ‘세계 뇌 주간’ 뇌과학의 연구 성과에 가속도가 붙으면서 우리 ‘뇌’를 똑바로 알자는 연구자들의 움직임도 활발하다. 미국 뇌신경과학 분야 사립연구기관인 DANA재단은 1992년부터 매년 3월 셋째주를 ‘세계 뇌 주간’으로 정해 일반인들에게 뇌 연구의 중요성을 이해시키기 위한 다채로운 행사를 진행하고 있다. 현재 전 세계 60개국이 이 행사에 참여하고 있다. 우리나라도 2002년부터 뇌 주간 행사를 열고 있다. 올해도 한국뇌연구협회 등 6개 기관과 학회가 모여 ‘뇌연구 궁금해요’라는 주제로 이달 20일까지 다양한 공개강연 행사를 갖는다. 차두원 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 박사는 “최근 선진국들의 연구 추세를 보면 뇌과학은 단순한 연구과제가 아니라 한 국가의 과학 역량이 총집결된 국가적 프로젝트가 되고 있기 때문에 대중들의 관심을 집중시키기 위한 노력이 병행되고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

환자의 줄기세포를 이용해 백내장을 치료하는 등 실명 위험을 막을 수 있는 연구 결과가 속속 나오고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 9일자에는 줄기세포를 이용한 안과질환 치료에 관한 논문 2편이 실렸다. 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UC샌디에이고) 의대와 중국 중산대 안과학 연구소 공동연구팀은 환자의 줄기세포를 이용해 선천성 백내장을 치료하고 정상 시력을 회복하는 데 성공했다. 선천성 백내장은 다운증후군 같은 유전적 이상이나 뱃속에서 풍진에 감염된 경우, 탄수화물 대사이상 등으로 발생한다고 보고 있지만 아직까지 정확한 발병 원인을 알 수 없다. 일반적으로 백내장은 약물이나 외과 수술로 치료하는데, 어린이는 계속 성장하기 때문에 영유아 때부터 시작되는 선천성 백내장에 대해서는 수술도 쉽지 않다는 문제가 있다. 연구팀은 선천성 백내장에 걸린 2세 이하의 유아 12명을 대상으로 줄기세포 삽입 수술을 실시했다. 연구진은 환자의 수정체를 제거한 뒤 수정체가 모양을 갖추도록 도와주는 막인 수정체낭에 줄기세포를 주입해 정상적인 투명한 수정체로 성장시키는 데 성공했다. 특히 유아 환자는 합병증 없이 3개월 만에 깨끗한 수정체를 갖는 등 빠른 치료 경과를 보이고 정상 시력을 되찾아 기존의 플라스틱 인공렌즈 삽입 수술 효과보다 더 나은 것으로 밝혀졌다. 중산대 장강 교수는 “이번 연구는 인체 스스로의 재생 능력을 활용해 질병을 치료하는 새로운 접근법을 제시한 것으로, 나이가 들면서 수정체가 혼탁해지는 노인성 백내장 치료에도 적용할 수 있도록 추가적인 연구를 진행 중”이라고 설명했다. 영국 카디프대 의대와 오사카대 의대 공동연구팀도 인간 유도만능줄기세포(iPS)를 이용해 눈의 검은자 윗부분에 해당하는 각막 상피조직을 만드는 데 성공했다. 눈은 사람의 신체 중에서 가장 복잡할 뿐만 아니라 다양한 신경세포와 연결돼 있기 때문에 안구 세포를 추출해 보존하기 쉽지 않아 각막 질환이 발생하면 실명으로 이어지는 경우가 많았다. 연구팀은 iPS 세포에서 각막과 수정체 등으로 분화할 수 있는 유전자를 갖춘 조직을 만든 뒤 이 조직을 이용해 0.05㎜의 각막 상피세포판을 만드는 데 성공했다. 연구진은 이렇게 만들어진 세포판을 각막이 손상된 토끼에게 이식하자 정상적인 시력을 갖게 되는 것을 확인했다. 카디프대 앤드루 쿠안톡 교수는 “줄기세포 기술로 신체 중 가장 구현하기 어렵다는 안구 세포를 만들 수 있다는 것을 규명함으로써 각막 손상 환자가 이식 외에 다른 방법으로도 정상적인 시력을 되찾을 수 있음을 보여 줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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 등 연구진은 최근 고령으로 죽은 고야잉의 뇌를 자세히 조사한 결과, 인간의 알츠하이머와 같은 메커니즘으로 신경세포의 탈락이 일어나고 있던 것을 규명할 수 있었다고 밝혔다. 연구진은 나이가 22세까지였던 고양이 23마리를 조사했다. 이들의 뇌에는 8세쯤부터 베타아밀로이드가 쌓였고 14세 무렵에는 타우 단백질이 쌓여 신경원 섬유변화가 나타나고 해마에서는 신경세포가 탈락하는 것으로 나타났다. 참고로 고양이의 수명은 최대 20년 정도다. 사람으로 치면 100세 정도에 해당한다. 알츠하이머병은 ‘베타아밀로이드’라는 단백질이 뇌의 신경세포 밖에 쌓여 생기는 ‘플라크’(노인반)와 ‘타우’(tau) 단백질이 과잉으로 인산화돼 세포 속에 쌓여 생기는 ‘신경원 섬유변화’라는 두 가지 병리 변화로 나타난다. 또 기억을 담당하는 뇌의 해마 신경세포가 탈락해도 나타날 수 있다. 또한 이 연구로 고양이 몸에 축적되는 베타 아밀로이드와 타우 단백질이 우리 인간의 몸에 쌓이는 것과 같다는 것도 밝혀졌다. 반면 개와 원숭이, 실험용 쥐는 고양이와 달리 나이가 들어 플라크가 쌓여도 신경원섬유변화나 신경세포의 탈락이 확인되지 않고 있는 것으로 확인됐다고 덧붙였다. 연구진은 나이 든 고양이의 뇌를 연구함으로써 인간의 알츠하이머병과 같은 치매를 치료하는 방법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다고 설명했다. 이번 연구결과는 국제 신경병리학회지(International Journal of Neuropathology) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지카 바이러스가 태아 소두증 외에도 희귀 신경질환인 길랭-바레 증후군을 유발한다는 것이 처음 확인됐다. 　지난달 29일 의학학술지 랜싯에 실린 논문에 따르면 프랑스 파스퇴르 연구소 연구진은 2013∼2014년 프랑스령 폴리네시아의 길랭-바레 증후군 환자를 전수 조사해 대부분에서 지카 바이러스 감염 흔적을 확인했다. 이들이 조사한 환자 수는 42명이다. 　이들 중 88%가 신경질환 증상이 나타나기 6일 전쯤 지카 바이러스 감염 증상을 보인 것으로 조사됐다. 또 42명 모두의 혈액에서 지카 바이러스 항체가 확인됐다. 　길랭-바레 증후군은 바이러스 감염 등으로 몸 안의 항체가 신경세포를 공격해 근육을 약화시키는 희귀 신경질환이다. 심하면 마비도 일으킨다. 　연구진은 지카 바이러스 감염자 10만 명당 24명 꼴로 GBS가 나타나는 것으로 추정했다. 　당시 GBS 환자들은 마비와 호흡곤란을 동반하기도 했다. 그러나 심각한 단계를 지난 후에는 회복 속도가 빨라 3개월 내에 57%가 다시 걸을 수 있었다고 연구진은 전했다. 　 　연구를 주도한 아르노 퐁타네 교수는 “지카 바이러스 유행지에서는 유행 절정기에 중환자실에서 많은 환자들을 치료해야 할 수 있다”며 “GBS 환자 비율이 많지는 않지만,한 번 발병하면 35일간 병상을 독점해야 한다”고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

MIT 등 美연구진, 셀誌에 발표 외로움과 관련한 뇌의 특정 부위가 발견됐다고 미국 매사추세츠공과대(MIT)가 최근 발표했다. MIT와 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 등의 과학자들이 참여한 공동 연구진이 우리 인간과 마찬가지로 외로움을 느끼는 동물 가운데 쥐를 대상으로 한 실험에서 위와 같은 부위를 발견했다. 인간은 진화 역사적인 측면에서 먹을 것이나 살 곳을 마련하기 위해 한 개인보다는 집단으로 협동하는 것이 생존에 유리했다. 따라서 우리 몸속에는 공동체 속에서 편안함을 찾으려 하는 본능이 뿌리를 내리고 있어 홀로 고립됐을 때 종종 외로움이나 고통, 비참함을 느끼게 된다. 외로움으로 표현되는 이런 감정과 관련한 뇌 부위는 뇌 뒤쪽에 있는 배측봉선핵(Dorsal Raphe Nucleus, DRN)에 있었다. 이는 등쪽솔기핵이라는 명칭으로도 불린다. 연구진에 따르면, 집단으로 생활한 실험 쥐들은 DRN 뉴런(신경세포)이 활발하지 않았지만 이들이 고립된 상황에 놓이게 되면 DRN 뉴런이 활성화돼 이후 사회적 접촉에 민감해졌다. 또한 고립된 다음 다시 집단에 합류시킨 쥐들에서도 해당 부위의 신경 활동은 급증했다. 즉 한 번 고립됐던 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 훨씬 사교성이 높아져 있었다는 것이다. 이와 함께 연구진은 집단에서 서열이 높은 쥐들이 고립이라는 사회적 변화에 관한 반응성이 높은 것을 확인했다. 이는 사회적 지위가 높을수록 외로움의 영향을 더 받기 쉬울 가능성이 있는 것이라고 연구진은 설명했다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 케이 타이에 MIT 교수는 “집단 안에서의 사회적 경험이 모든 동물 개체에 똑같이 영향을 주는 것은 아니다”며 “지배적인 위치에 있는 쥐는 자신이 속한 사회적 환경을 좋아하지만, 그렇지 못해 매일 괴롭힘을 당하고 있는 쥐는 사회가 그리 즐거운 것이 아니어서 소외감마저 느끼고 있을지도 모른다”고 설명했다. 사실 이번 발견은 우연에 의한 것이었다. 이번 연구에 대표저자로 참여한 질리언 매튜스 MIT 박사는 “약물 남용이 DRN 뉴런에 어떤 영향을 주는지를 연구하던 중 약물을 투여하지 않은 통제군의 쥐를 일정 기간 격리한 뒤에 DRN 활동이 강화되는 것이 발견돼 추가 연구로 DRN 뉴런이 분리 반응하고 있는 것을 확인했었다”고 설명했다. 연구진은 이제 앞으로의 연구에서 DRN 뉴런이 단순히 외로움을 감지하고 있는 것인지 아니면 그 원인이 되는지를 조사하고 DRN 뉴런의 차이가 사회성 수준에 차이를 유발하는지를 탐구할 계획이다. 타이에 교수는 “우리가 아는 한 외로움과 같은 정신적 상태는 뇌세포에서 특정된 것이 이번이 처음이다”면서 “우리는 이 연구를 본격적으로 시작하기 위한 출발점에 도착한 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 최신호에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

우리나라 국민 4명 중 1명은 평생 한 번 이상 우울과 불안 등 정신질환을 경험한다. 보건복지부의 2011년 정신질환실태 역학조사에 따르면 24.7%가 불안, 기분장애, 알코올 사용 장애, 정신병적 장애를 겪은 것으로 나타났다. 그러나 꾸준히 병원 치료를 받은 사람은 이들 가운데 15.3%에 불과하다. 지난해 우리나라 우울증 환자 수는 60만 1152명으로, 처음 60만명을 넘어섰으며, 보건복지부 중앙심리부검센터가 2012~2015년에 자살한 121명을 심리부검한 결과 10명 중 9명(88.4%)은 생전 우울 장애 등 정신건강에 문제가 있었다. 우울증은 병원 치료만 받아도 80% 이상 회복할 수 있는 정신질환이다. 하지만 대부분 사람은 병원을 찾는 것조차 꺼린다. 정신질환에 대한 오해와 진실을 문답으로 풀었다. Q.정신질환은 고칠 수 없나. A.대부분 정신질환은 뇌 신경세포 사이의 신경전달물질이 지나치게 많이 또는 적게 분비돼 뇌 기능에 변화가 일어나 생각과 감정, 행동에 문제가 생긴 것이다. 따라서 약물치료와 정신치료로 증상을 호전시킬 수 있다. 최근에는 부작용이 적으면서 약효가 뛰어난 약물이 개발돼 치료가 쉬워졌다. Q.정신과 약을 먹으면 지능이 떨어지나. A.항우울제, 항정신병 약물, 기분안정제, 항불안제 등의 정신과 약을 복용하면 간혹 약간 졸리거나 낮 동안 머리가 맑지 않은 느낌이 들 수 있다. 하지만 이는 약의 진정작용 때문으로, 적정량을 복용하면 점차 적응되며 부작용도 사라진다. 약물을 복용해 지능이 떨어지거나 신경에 문제가 생기진 않는다. Q.정신과 약을 먹으면 중독되나. A.대부분 정신과 약물은 중독성이 없다. 일부 중독성이 있는 수면제나 안정제 등도 전문의의 처방에 따라 내성이 생기지 않도록 용량을 조절해 가며 복용하면 중독성을 최소화할 수 있다. Q.정신질환을 치료하려면 비용이 많이 든다는데. Q.건강보험 가입자가 우울증으로 처음 진료를 받으면 대략 6만~8만원(본인부담금)이 든다. 사용하는 약물이나 면담시간 횟수에 따라 비용은 달라진다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

MIT 등 美연구진, 셀誌에 발표 외로움과 관련한 뇌의 특정 부위가 발견됐다고 미국 매사추세츠공과대(MIT)가 11일(현지시간) 발표했다. MIT와 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 등의 과학자들이 참여한 공동 연구진이 우리 인간과 마찬가지로 외로움을 느끼는 동물 가운데 쥐를 대상으로 한 실험에서 위와 같은 부위를 발견했다. 인간은 진화 역사적인 측면에서 먹을 것이나 살 곳을 마련하기 위해 한 개인보다는 집단으로 협동하는 것이 생존에 유리했다. 따라서 우리 몸속에는 공동체 속에서 편안함을 찾으려 하는 본능이 뿌리를 내리고 있어 홀로 고립됐을 때 종종 외로움이나 고통, 비참함을 느끼게 된다. 외로움으로 표현되는 이런 감정과 관련한 뇌 부위는 뇌 뒤쪽에 있는 배측봉선핵(Dorsal Raphe Nucleus, DRN)에 있었다. 이는 등쪽솔기핵이라는 명칭으로도 불린다. 연구진에 따르면, 집단으로 생활한 실험 쥐들은 DRN 뉴런(신경세포)이 활발하지 않았지만 이들이 고립된 상황에 놓이게 되면 DRN 뉴런이 활성화돼 이후 사회적 접촉에 민감해졌다. 또한 고립된 다음 다시 집단에 합류시킨 쥐들에서도 해당 부위의 신경 활동은 급증했다. 즉 한 번 고립됐던 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 훨씬 사교성이 높아져 있었다는 것이다. 이와 함께 연구진은 집단에서 서열이 높은 쥐들이 고립이라는 사회적 변화에 관한 반응성이 높은 것을 확인했다. 이는 사회적 지위가 높을수록 외로움의 영향을 더 받기 쉬울 가능성이 있는 것이라고 연구진은 설명했다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 케이 타이에 MIT 교수는 “집단 안에서의 사회적 경험이 모든 동물 개체에 똑같이 영향을 주는 것은 아니다”며 “지배적인 위치에 있는 쥐는 자신이 속한 사회적 환경을 좋아하지만, 그렇지 못해 매일 괴롭힘을 당하고 있는 쥐는 사회가 그리 즐거운 것이 아니어서 소외감마저 느끼고 있을지도 모른다”고 설명했다. 특히 이번 발견은 우연에 의한 것이었다. 이번 연구에 대표저자로 참여한 질리언 매튜스 MIT 박사는 “약물 남용이 DRN 뉴런에 어떤 영향을 주는지를 연구하던 중 약물을 투여하지 않은 통제군의 쥐를 일정 기간 격리한 뒤에 DRN 활동이 강화되는 것이 발견돼 추가 연구로 DRN 뉴런이 분리 반응하고 있는 것을 확인했었다”고 설명했다. 연구진은 이제 앞으로의 연구에서 DRN 뉴런이 단순히 외로움을 감지하고 있는 것인지 아니면 그 원인이 되는지를 조사하고 DRN 뉴런의 차이가 사회성 수준에 차이를 유발하는지를 탐구할 계획이다. 타이에 교수는 “우리가 아는 한 외로움과 같은 정신적 상태는 뇌세포에서 특정된 것이 이번이 처음이다”면서 “우리는 이 연구를 본격적으로 시작하기 위한 출발점에 도착한 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 최신호(2월11일자)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

MIT 등 美연구진, 셀誌에 발표 외로움과 관련한 뇌의 특정 부위가 발견됐다고 미국 매사추세츠공과대(MIT)가 11일(현지시간) 발표했다. MIT와 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 등의 과학자들이 참여한 공동 연구진이 우리 인간과 마찬가지로 외로움을 느끼는 동물 가운데 쥐를 대상으로 한 실험에서 위와 같은 부위를 발견했다. 인간은 진화 역사적인 측면에서 먹을 것이나 살 곳을 마련하기 위해 한 개인보다는 집단으로 협동하는 것이 생존에 유리했다. 따라서 우리 몸속에는 공동체 속에서 편안함을 찾으려 하는 본능이 뿌리를 내리고 있어 홀로 고립됐을 때 종종 외로움이나 고통, 비참함을 느끼게 된다. 외로움으로 표현되는 이런 감정과 관련한 뇌 부위는 뇌 뒤쪽에 있는 배측봉선핵(Dorsal Raphe Nucleus, DRN)에 있었다. 이는 등쪽솔기핵이라는 명칭으로도 불린다. 연구진에 따르면, 집단으로 생활한 실험 쥐들은 DRN 뉴런(신경세포)이 활발하지 않았지만 이들이 고립된 상황에 놓이게 되면 DRN 뉴런이 활성화돼 이후 사회적 접촉에 민감해졌다. 또한 고립된 다음 다시 집단에 합류시킨 쥐들에서도 해당 부위의 신경 활동은 급증했다. 즉 한 번 고립됐던 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 훨씬 사교성이 높아져 있었다는 것이다. 이와 함께 연구진은 집단에서 서열이 높은 쥐들이 고립이라는 사회적 변화에 관한 반응성이 높은 것을 확인했다. 이는 사회적 지위가 높을수록 외로움의 영향을 더 받기 쉬울 가능성이 있는 것이라고 연구진은 설명했다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 케이 타이에 MIT 교수는 “집단 안에서의 사회적 경험이 모든 동물 개체에 똑같이 영향을 주는 것은 아니다”며 “지배적인 위치에 있는 쥐는 자신이 속한 사회적 환경을 좋아하지만, 그렇지 못해 매일 괴롭힘을 당하고 있는 쥐는 사회가 그리 즐거운 것이 아니어서 소외감마저 느끼고 있을지도 모른다”고 설명했다. 특히 이번 발견은 우연에 의한 것이었다. 이번 연구에 대표저자로 참여한 질리언 매튜스 MIT 박사는 “약물 남용이 DRN 뉴런에 어떤 영향을 주는지를 연구하던 중 약물을 투여하지 않은 통제군의 쥐를 일정 기간 격리한 뒤에 DRN 활동이 강화되는 것이 발견돼 추가 연구로 DRN 뉴런이 분리 반응하고 있는 것을 확인했었다”고 설명했다. 연구진은 이제 앞으로의 연구에서 DRN 뉴런이 단순히 외로움을 감지하고 있는 것인지 아니면 그 원인이 되는지를 조사하고 DRN 뉴런의 차이가 사회성 수준에 차이를 유발하는지를 탐구할 계획이다. 타이에 교수는 “우리가 아는 한 외로움과 같은 정신적 상태는 뇌세포에서 특정된 것이 이번이 처음이다”면서 “우리는 이 연구를 본격적으로 시작하기 위한 출발점에 도착한 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 최신호(2월11일자)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간은 말을 배우기 전인 아기일 때부터 색상을 구별할 수 있다는 사실이 연구를 통해 처음으로 확인됐다. 이처럼 색상의 차이를 구분하는 등 사고하는 것은 언어와 문화를 습득함에 따라 가능해진다는 심리학과 언어학 등의 유력한 이론인 ‘사피어-워프 가설’을 뒤집는 성과라고 관련 연구자들은 평가했다. 8일(현지시간) 미국국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 게재된 연구논문에 따르면, 아직 말문이 트이지 않은 아기들도 비슷한 색상인 파란색과 녹색의 차이를 뇌에서 확실하게 인식하고 있는 것이 실험으로 밝혀졌다. 연구에 참여한 야마구치 마사미 일본 주오대 인지심리학과 교수는 “인간은 태어날 때부터 어느 정도의 색상을 인식하고 있다는 것이 처음으로 증명됐다”고 설명했다. 연구팀은 생후 5~7개월 된 유아 12명을 대상으로, 색칠된 사각형과 동그라미가 그려진 슬라이드를 보여주는 실험을 진행했다. 이때 기능적 자기공명영상장치(fMRI)를 사용해 뇌 혈액에서 산소를 운반하는 헤모글로빈의 농도 변화를 측정, 뇌 신경세포의 활동 정도를 분석했다. 우선 선명함과 밝기 등에 따라 같은 색상 범주에 들어가지만 서로 다른 두 가지 녹색을 차례로 보여줬다. 하지만 색상을 인식하는 기능이 있는 뇌의 측두부에서는 혈류에 변화가 나타나지 않았다. 이어진 실험에서는 녹색과 함께 비슷하지만 다른 색상 범주에 들어가는 파란색을 보여줬다. 그러자 측두부의 혈류가 증가해 뇌 활동이 높아지는 것으로 나타났다. 이는 아기가 색상을 확실하게 분별하고 있는 것이 확인된 것. 이런 뇌 활동은 성인을 대상으로 한 실험에서도 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 언어 획득의 여부와 관계없이 미묘하게 다른 여러 색상을 같은 범주로 정리하고 인식하는 뇌 내부 처리 과정이 존재하므로 색상을 구분하는 것은 언어 처리 체계와 독립적인 것이 증명된 것이라고 설명했다. 사진=이치로 구리키/도호쿠대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간은 말을 배우기 전인 아기일 때부터 색상을 구별할 수 있다는 사실이 연구를 통해 처음으로 확인됐다. 이처럼 색상의 차이를 구분하는 등 사고하는 것은 언어와 문화를 습득함에 따라 가능해진다는 심리학과 언어학 등의 유력한 이론인 ‘사피어-워프 가설’을 뒤집는 성과라고 관련 연구자들은 평가했다. 8일(현지시간) 미국국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 게재된 연구논문에 따르면, 아직 말문이 트이지 않은 아기들도 비슷한 색상인 파란색과 녹색의 차이를 뇌에서 확실하게 인식하고 있는 것이 실험으로 밝혀졌다. 연구에 참여한 야마구치 마사미 일본 주오대 인지심리학과 교수는 “인간은 태어날 때부터 어느 정도의 색상을 인식하고 있다는 것이 처음으로 증명됐다”고 설명했다. 연구팀은 생후 5~7개월 된 유아 12명을 대상으로, 색칠된 사각형과 동그라미가 그려진 슬라이드를 보여주는 실험을 진행했다. 이때 기능적 자기공명영상장치(fMRI)를 사용해 뇌 혈액에서 산소를 운반하는 헤모글로빈의 농도 변화를 측정, 뇌 신경세포의 활동 정도를 분석했다. 우선 선명함과 밝기 등에 따라 같은 색상 범주에 들어가지만 서로 다른 두 가지 녹색을 차례로 보여줬다. 하지만 색상을 인식하는 기능이 있는 뇌의 측두부에서는 혈류에 변화가 나타나지 않았다. 이어진 실험에서는 녹색과 함께 비슷하지만 다른 색상 범주에 들어가는 파란색을 보여줬다. 그러자 측두부의 혈류가 증가해 뇌 활동이 높아지는 것으로 나타났다. 이는 아기가 색상을 확실하게 분별하고 있는 것이 확인된 것. 이런 뇌 활동은 성인을 대상으로 한 실험에서도 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 연구팀은 언어 획득의 여부와 관계없이 미묘하게 다른 여러 색상을 같은 범주로 정리하고 인식하는 뇌 내부 처리 과정이 존재하므로 색상을 구분하는 것은 언어 처리 체계와 독립적인 것이 증명된 것이라고 설명했다. 사진=이치로 구리키/도호쿠대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

호두껍데기 속 알맹이를 닮은 인간의 뇌 주름은 한정된 두개골에 더 크고 강력한 일종의 처리장치를 장착하기 위한 자연의 해결책이었다. 평평한 사각형의 종이를 이보다 작고 둥근 구멍에 넣으려면 구겨야 하는 것과 같이 뇌에 주름이 생기면 신경세포들 사이의 접합부를 더 짧고 가깝게 만들어 정보 전달을 더 빠르게 할 수 있다. 이렇듯 대뇌피질이나 회백질로 불리는 뇌의 바깥층에 주름이 존재하는 이유는 예전부터 밝혀져 왔지만, 그러한 구조가 어떻게 형성되는 것인지는 지금까지 수수께끼였다. 뇌 주름은 유전적 신호나 생물학적 신호, 혹은 화학적 신호 등으로 발달하는 것인지 아니면 물리적 힘으로 생기는 것인지에 대한 관심은 지금까지도 현재진행형인 연구 대상이었다. 이런 의문에 미국과 핀란드, 프랑스의 공동 연구팀이 뇌 주름이 형성되는 것을 물리적으로 설명할 수 있다는 연구결과를 물리학 분야 세계 최고 권위의 학술지인 ‘네이처 피직스’(Nature Physics) 최신호(2월1일자)에 발표했다. 이는 특정 뇌 질환들을 이해하는 데 큰 영향을 줄 수 있는 발견이라고 한다. 특히 정준영 박사가 한국인으로서 연구 과정에 주도적으로 참여해 더욱 주목할 만하다. 인간 태아의 뇌는 처음에 주름이 없고 부드러운 상태인데 수정란이 생성되고 20주가 지난 무렵부터 뇌 주름 형성이 시작돼 생후 18개월이 될 때까지 진행된다. 이번 연구에 공동저자로 참여한 미 하버드대의 락시미나라야난 마하데반 교수는 “뇌 주름 구조를 이루는 대뇌피질의 표면적은 만일 같은 크기의 뇌에 주름이 없을 때의 표면적보다 3배 정도 더 크다”면서 “대뇌피질은 뇌 안쪽에 있는 대뇌수질(백질)보다 뇌 성장 시기에 신경세포의 수, 크기, 모양, 위치가 모두 급격한 팽창을 일으킨다”고 설명했다. 또 “이 현상은 대뇌피질에 압력이 가해져 발생한 역학적 불안정성 때문에 뇌에 국부적으로 주름이 생기는 것”이라면서 “이런 간단한 진화적 혁신이 뇌 주름 형성의 주된 이유”라고 말했다. 연구팀은 주름이 없는 태아의 뇌를 자기공명영상(MRI) 장치로 스캔한 데이터를 사용해 특수한 ‘젤’을 소재로 입체 모형을 제작했다. 이어 대뇌피질을 나타내기 위해 모형 표면에는 탄성이 있는 젤을 얇은 층으로 코팅했다. 뇌 성장을 재현하기 위해 연구팀은 이 모형을 특수한 용액에 담갔다. 그러자 모형의 외층 즉 대뇌피질 부위가 그 액체를 흡수해 내층 즉 대뇌수질 부위보다 팽창했다. 그리고 몇 분 뒤 모형의 크기와 모양이 진짜 뇌처럼 변하기 시작했다. 또한 모형에 어떤 생체 조직도 포함하지 않은 실험에서도 같은 과정으로 뇌 주름이 생성되는 것도 확인됐다. 실제로 이번 실험에 참여한 하버드대의 정준영 박사는 “모형은 실제 뇌처럼 보였다”고 말했다. 정 박사는 마하데반 교수 연구실에서 박사후 과정 연구원으로 활동하고 있다. 인간의 뇌는 가장 많은 주름을 갖고 있다. 실제로 뇌에 주름이 있는 것으로 밝혀진 침팬지와 돌고래, 코끼리, 돼지 등 동물들보다 훨씬 많다고 한다. 뇌 주름에 관한 물리적인 설명은 사실 40년 전 하버드대 과학자들이 처음으로 제창했었다. 그리고 이제 이번 연구팀이 입증한 연구결과는 뇌 주름이 물리적 과정이 아니라 순전히 생물학적 과정으로 생성된다는 사회적인 통념에 도전하는 것이어서 많은 논란이 예상된다. 정 박사는 “뇌는 모든 사람이 똑같지 않지만 건강해지려면 주요 주름은 모두 같아야 한다”면서 “우리 연구는 뇌 일부가 적절히 성장하지 않거나 전체적인 기하 구조가 중단됐을 때 적당한 위치에 큰 주름이 생성되지 않으면 잠재적 장애를 일으킬 수 있는 것을 발견했다”고 말했다. 이번 연구에 참여하지 않았지만 논문을 살펴본 미국 스탠퍼드대의 엘렌 쿨 생물공학부 부교수는 논평에서 “뇌 주름이 훨씬 많거나 적으면 발작, 운동기능장애, 지적 장애, 발달 지연 등의 원인이 될 수 있다”면서 “이번 결과는 그런 신경질환을 진단·치료·예방하는데 큰 영향을 미칠 수 있다”고 설명했다. 사진=하버드대(위), 네이처 피직스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 대표적 난치성 질환인 ‘파킨슨병’의 악화를 막는 방법을 찾아냈다. 파킨슨병 치료의 성공 여부는 뇌 속의 독성 단백질인 ‘알파시누클린’의 이동을 얼마나 잘 차단하느냐에 달렸다. 알파시누클린 단백질이 뇌세포 사이를 넘나들면서 퍼지면 신경세포가 퇴행하고 사멸되기 때문이다. 이필휴 연세대 세브란스병원 신경과 교수팀은 파킨슨병에 걸린 쥐에게 사람의 ‘중간엽 줄기세포’를 투여한 결과 신경 보호 및 행동 개선 효과가 나타났다고 21일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 전문지인 ‘셀리포트’ 2월호 인터넷판에 발표됐다. 파킨슨병을 앓는 쥐에 사람의 골수에서 채취한 중간엽 줄기세포를 주입하고, 아무것도 주입하지 않은 대조군 쥐와 경과를 비교한 결과 줄기세포 주입 실험군에서는 대조군과 달리 파킨슨병이 악화하지 않았다. 중간엽 줄기세포는 인체 내에서 다양한 조직으로 분화할 수 있는 기능을 갖췄다. 연구팀은 중간엽 줄기세포가 뇌 속에서 알파시누클린 단백질에 대응해 신경 보호 효과를 냈기 때문이라고 풀이했다. 중간엽 줄기세포에서 분비되는 ‘갈렉틴-1’이라는 물질이 ‘NMDA 수용체’에 작용해 알파시누클린의 세포 간 이동 및 전파를 억제했다는 설명이다. 이 교수는 “NMDA 수용체는 현재 항경련제나 치매 등의 치료제로 사용되고 있는 만큼 추가 연구 결과에 따라 파킨슨병의 자연적 진행을 지연시킬 수 있는 조절 약물로도 개발할 가능성이 있다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

　국내 연구진이 파킨슨병의 확산을 억제하는 체내 기전을 처음으로 확인하고, 파킨슨 질환이 뇌 속에서 확산되지 않도록 차단할 수 있는 방법을 찾아냈다. 이를 활용할 경우 난치성 질환인 파킨슨병의 확산을 차단할 수 있는 약제 개발에 결정적인 계기가 될 것으로 보인다.　퇴행성 신경계 질환인 파킨슨병은 난치성으로, 시간이 경과함에 따라 몸의 움직임이 느려지고, 인체 강직과 보행장애 등의 증상이 점차 악회되다가 치매 등 새로운 증상을 유발하기도 한다. 현재 국내에 8~9만여 명의 환자가 있는 것으로 추산되고 있으며, 급격한 노령화로 유병률이 빠르게 높아지고 있다.　치료를 위해서는 독성 단백물질인 ‘알파 시누클린(α-Synuclein)’을 적절히 통제해야 한다. 이 물질이 뇌세포 사이를 넘나들면서 신경세포의 퇴행을 초래하거나 사멸시키기 때문이다. 하지만 아직까지 체내 작용 기전이 밝혀지지 않아 파킨슨병을 호전시키는 약물을 개발하지 못하고 있다. 알파 시누클린은 사람의 뇌에 존재하는 정상적인 단백세포이지만 과형성돼 독성 단백물질로 변하면 파킨슨 질환을 일으킨다.　 연세대 세브란스병원 신경과 이필휴(사진) 교수팀은 연구를 통해 이 알파 시누클린 단백질이 원인인 파킨슨 질환 동물모델에 중간엽 줄기세포를 주입한 결과, 세포 사이의 알파 시누클린 활동이 억제되면서 신경 보호효과 및 행동 개선효과가 나타난다는 사실을 확인했다고 21일 밝혔다.　연구팀은 파킨슨 질환을 유발한 쥐를 대조군과 실험군으로 분류한 뒤 실험군에 사람의 골수에서 채취한 중간엽 줄기세포를 주입했다. 같은 방식의 세포실험도 병행했다.　그 결과, 중간엽 줄기세포를 주입한 실험군에서 파킨슨 질환의 억제현상이 뚜렷하게 일어난다는 점을 알아냈다. 　연구팀은 “중간엽 줄기세포에서 분비되는 ‘갈렉틴-1(Galectin-1)’이라는 물질이 NMDA 수용체(그림)를 통해 알파 시누클린의 세포간 이동 및 전파를 억제한 것”이라고 설명했다. NMDA 수용체(N-methyl-D-aspartate receptor)란, 단백질로 이뤄진 신경세포 내의 신경수용체로, 세포 사이의 통신을 이어주며 세포의 사멸을 조절하는 역할을 수행한다.　 NMDA 수용체는 현재 항경련제나 치매 등의 치료제로 사용되고 있으나 아직까지 신경계 퇴행을 억제해 파킨슨 질환의 악화를 억제하는 약제는 개발되지 않고 있다. 그러나 이번 연구 결과에 따라 파킨슨 질환의 자연적 진행을 지연시킬 수 있는 약제 개발이 가능할 것으로 보여 향후 임상연구 결과가 주목되고 있다.　이필휴 교수는 “파킨슨 질환에서 중간엽 줄기세포의 신경보호 효과를 세계 최초로 규명한 기존 임상 결과(2012년 연구 결과 발표)의 작용 원리를 밝혀낸 것이 가장 고무적인 성과”라면서 “부족한 도파민을 보충해주는 지금의 치료 수준에서 벗어나 근본적으로 질환의 확산을 막는 중간엽 줄기세포의 임상 적용을 기대하고 있다”고 말했다.　이번 연구논문은 생명과학 분야의 국제 학술지 ‘셀리포트(Cell Reports)’ 2016년 2월호 인터넷 판에 게재됐다. 　이필휴 교수팀은 2012년 난치성 파킨슨 증후군인 다계통 위축증 환자의 골수에서 추출 분리한 자가 중간엽 줄기세포를 환자의 동맥에 주입해 신경보호 효과를 확인함으로써 중간엽 줄기세포를 이용한 파킨슨질환 치료효과를 세계 최초로 규명해 주목을 받았다.　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

　신경계 질환인 파킨슨병을 가진 환자들은 의사로부터 수술 권유를 받으면 대부분 망설이게 된다. 합병증이 걱정인 데다 수술비도 부담스럽기 때문이다.　파킨슨병에 적용하는 수술은 뇌심부자극술로, 뇌 속에 미세한 전극 단자를 심은 뒤 지속적으로 미세 전류를 보내 뇌를 자극함으로써 문제가 있는 뇌의 신경회로를 복원하는 치료법이다.　뇌에 전국 단자를 심고 전선을 연결해 전기 자극을 가하는 치료여서 모든 환자들이 부작용이 있을 것이라고 여기는 것이 당연하다. 실제 조사에서도 이런 결과가 나왔다.　그러나 결론부터 말하자면, 합병증은 걱정할 수준이 아니며, 수술 비용 역시 크게 걱정하지 않아도 된다. 건강보험공단의 의료보험이 적용되기 때문이다. 　 서울대병원 파킨슨센터 백선하(신경외과·사진)·전범석(신경과) 교수팀(김미령 코디네이터 포함)은 2005년부터 2014년까지 9년간 뇌심부자극술로 치료 받은 파킨슨병 환자 186명을 대상으로 수술을 꺼려하는 비율과 원인 등을 조사했다. 　그 결과, 이들 중 55%인 102명은 흔쾌히 수술에 동의했으나, 45%인 84명은 수술을 꺼려했던 것으로 나타났다. 　이들이 수술을 꺼린 이유(복수응답)로는 수술 합병증 우려가 74%로 가장 많았고, 이어 경제적 부담(50%), 새로운 치료법에 대한 기대(35%)를 들었다. 치료에 따른 일상생활 중단, 다른 질환을 함께 가져서, 미용상의 이유 등을 든 환자도 있었다.　이같은 이유에도 불구하고 이들이 최종적으로 수술적 치료를 선택하게 된 이유로는 의사의 결정에 대한 신뢰가 80%로 가장 많았고, 가족들의 격려(36%), 경제적 지원(18%)과 수술교육, 증상 악화 순으로 나타났다. 이 연구결과는 뇌신경 분야의 저명 학술지(Parkinsonism and Related Disorders)에 지난해 말 게재됐다. 　백선하 교수는 “파킨슨병 수술에 있어 합병증은 크게 걱정하지 않아도 될 만큼 안전하며, 의료보험이 적용돼 큰 부담 없이도 수술을 받을 수 있다”면서 “수술을 통한 치료를 위해서는 수술 계획 등에서 의료진이 신뢰를 보여야 하며, 가족들의 지지도 중요한 결정 요인”이라고 지적했다. 　파킨슨병은 뇌 신경세포에서 만들어지는 신경전달물질의 일종인 도파민이 부족해서 생기는 신경퇴행성 질환으로, 몸이 경직되거나 경련을 일으키는 등의 신체적 증상과 우울증 등 정신적 증상을 드러낸다.　이런 파킨슨병을 치료하기 위해서는 먼저 약물을 투여해 부족한 도파민을 보충함으로써 증상을 조절하게 된다. 그러나 약물은 사용 후 5~10년이 지나면 효과를 기대하기 어려운데 이 때는 수술적 치료를 적극적으로 고려해야 한다.　이 때 적용하는 수술법이 뇌심부자극술로, 이를 통해 비정상적으로 활성화되어 있는 뇌 부위를 전기로 자극해 신경전달을 차단, 증상을 조절하게 된다. 뇌심부자극술로 치료받은 환자는 대부분 증상이 호전돼 약물 복용량을 크게 줄일 수 있으며, 적기에 정상적인 수술이 이뤄진 경우 수술 직후부터 일상생활이 가능할만큼 상태가 좋아지기도 한다고 의료진은 설명했다. 　그러나 합병증이 전혀 없는 것은 아니어서 환자 100명 중 1명 꼴로 출혈 부작용이 발생하기도 한다. 수술 후 일시적으로 나타나는 경련이나 환부 감염 등 신경학적 증상은 대부분 시간이 경과하면 개선된다.　이런 뇌심부자극술의 경우, 최적의 수술 시기를 정하는 것이 중요한데, 상당수 환자들이 이 상황에서 망설이다가 수술 적기를 놓치고 있다는 게 의료진의 지적이다.　전범석 교수는 “서울대병원은 최적의 치료를 위해 2005년에 파킨슨센터를 설치, 신경과와 신경외과의 협진을 통해 환자에게 가장 적합한 맞춤형 치료를 하고 있다”고 말했다.　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

작은 일에도 쉽게 ‘버럭’하는 사람은 그렇지 않은 사람과 뇌 구조에서 차이를 보인다는 연구결과가 나왔다. 미국 시카고대학교 연구진이 간헐적 폭발장애(Intermittent Explosive Disorders)를 앓는 57명, 폭식증 등 다양한 정신질환의 원인이 되는 정신장애(psychiatric disorder)를 앓는 58명, 정상인 53명 등 총 168명의 뇌를 스캐닝한 자료를 비교‧분석했다. 그 결과 폭발적 행동이 자기 의사와는 상관없이 발작적으로 일어나며, 간헐적으로 반복되는 간헐적 폭발장애를 앓는 사람은 일반 정신장애 또는 정상인에 비해 회백질(Grey matter)의 부피가 작은 것으로 나타났다.　회백질은 중추신경계에서 신경세포가 밀집되어 있는 부분으로, 정보처리와 인지기능, 사람의 얼굴 표정을 읽는 능력 및 특히 정서조절 능력 등과 밀접한 관계가 있다. 결과적으로 회백질이 부족한 사람은 정서조절에 문제가 발생할 수 있으며, 이 때문에 정상인 또는 정신질환이 있지만 회백질에 문제가 없는 사람에 비해 더욱 공격적인 행동이 나타날 수 있다는 것. 반대로 회백질의 부피가 큰 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 공격적인 행동을 할 가능성이 확연하게 줄어든다. 연구를 이끈 시카고대학의 에밀 코카로 박사는 “간헐적 폭발장애는 조울증이나 정신분열증보다 더욱 흔하게 나타날 수 있음에도 불구하고, 전문가나 우리 사회는 그저 행동교정이 필요한 ‘불량한 행위’로 치부하는 경향이 깊다”고 설명했다. 이어 “간헐적 폭발장애는 뇌와 관련한 질환이며 한 개인의 성격과는 연관이 없다”고 덧붙였다. 회백질이 폭력성 또는 불량한 행동을 일삼는 것과 연관이 있다는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음은 아니다. 지난해 영국 버밍엄대학이 유럽 7개국 청소년 394명을 대상으로 조사한 결과 반사회적 또는 공격성을 강하게 드러내는 등 행동문제가 있는 학생들은 회백질뿐만 아니라 전두엽 피질 역시 작은 것을 확인한 바 있다. 한편 이번 연구결과는 ‘생물정신의학저널’(Journal Biological Psychiatry) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

작은 일에도 쉽게 ‘버럭’하는 사람은 그렇지 않은 사람과 뇌 구조에서 차이를 보인다는 연구결과가 나왔다. 미국 시카고대학교 연구진이 간헐적 폭발장애(Intermittent Explosive Disorders)를 앓는 57명, 폭식증 등 다양한 정신질환의 원인이 되는 정신장애(psychiatric disorder)를 앓는 58명, 정상인 53명 등 총 168명의 뇌를 스캐닝한 자료를 비교‧분석했다. 그 결과 폭발적 행동이 자기 의사와는 상관없이 발작적으로 일어나며, 간헐적으로 반복되는 간헐적 폭발장애를 앓는 사람은 일반 정신장애 또는 정상인에 비해 회백질(Grey matter)의 부피가 작은 것으로 나타났다.　회백질은 중추신경계에서 신경세포가 밀집되어 있는 부분으로, 정보처리와 인지기능, 사람의 얼굴 표정을 읽는 능력 및 특히 정서조절 능력 등과 밀접한 관계가 있다. 결과적으로 회백질이 부족한 사람은 정서조절에 문제가 발생할 수 있으며, 이 때문에 정상인 또는 정신질환이 있지만 회백질에 문제가 없는 사람에 비해 더욱 공격적인 행동이 나타날 수 있다는 것. 반대로 회백질의 부피가 큰 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 공격적인 행동을 할 가능성이 확연하게 줄어든다. 연구를 이끈 시카고대학의 에밀 코카로 박사는 “간헐적 폭발장애는 조울증이나 정신분열증보다 더욱 흔하게 나타날 수 있음에도 불구하고, 전문가나 우리 사회는 그저 행동교정이 필요한 ‘불량한 행위’로 치부하는 경향이 깊다”고 설명했다. 이어 “간헐적 폭발장애는 뇌와 관련한 질환이며 한 개인의 성격과는 연관이 없다”고 덧붙였다. 회백질이 폭력성 또는 불량한 행동을 일삼는 것과 연관이 있다는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음은 아니다. 지난해 영국 버밍엄대학이 유럽 7개국 청소년 394명을 대상으로 조사한 결과 반사회적 또는 공격성을 강하게 드러내는 등 행동문제가 있는 학생들은 회백질뿐만 아니라 전두엽 피질 역시 작은 것을 확인한 바 있다. 한편 이번 연구결과는 ‘생물정신의학저널’(Journal Biological Psychiatry) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

작은 일에도 쉽게 ‘버럭’하는 사람은 그렇지 않은 사람과 뇌 구조에서 차이를 보인다는 연구결과가 나왔다. 미국 시카고대학교 연구진이 간헐적 폭발장애(Intermittent Explosive Disorders)를 앓는 57명, 폭식증 등 다양한 정신질환의 원인이 되는 정신장애(psychiatric disorder)를 앓는 58명, 정상인 53명 등 총 168명의 뇌를 스캐닝한 자료를 비교‧분석했다. 그 결과 폭발적 행동이 자기 의사와는 상관없이 발작적으로 일어나며, 간헐적으로 반복되는 간헐적 폭발장애를 앓는 사람은 일반 정신장애 또는 정상인에 비해 회백질(Grey matter)의 부피가 작은 것으로 나타났다.　회백질은 중추신경계에서 신경세포가 밀집되어 있는 부분으로, 정보처리와 인지기능, 사람의 얼굴 표정을 읽는 능력 및 특히 정서조절 능력 등과 밀접한 관계가 있다. 결과적으로 회백질이 부족한 사람은 정서조절에 문제가 발생할 수 있으며, 이 때문에 정상인 또는 정신질환이 있지만 회백질에 문제가 없는 사람에 비해 더욱 공격적인 행동이 나타날 수 있다는 것. 반대로 회백질의 부피가 큰 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 공격적인 행동을 할 가능성이 확연하게 줄어든다. 연구를 이끈 시카고대학의 에밀 코카로 박사는 “간헐적 폭발장애는 조울증이나 정신분열증보다 더욱 흔하게 나타날 수 있음에도 불구하고, 전문가나 우리 사회는 그저 행동교정이 필요한 ‘불량한 행위’로 치부하는 경향이 깊다”고 설명했다. 이어 “간헐적 폭발장애는 뇌와 관련한 질환이며 한 개인의 성격과는 연관이 없다”고 덧붙였다. 회백질이 폭력성 또는 불량한 행동을 일삼는 것과 연관이 있다는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음은 아니다. 지난해 영국 버밍엄대학이 유럽 7개국 청소년 394명을 대상으로 조사한 결과 반사회적 또는 공격성을 강하게 드러내는 등 행동문제가 있는 학생들은 회백질뿐만 아니라 전두엽 피질 역시 작은 것을 확인한 바 있다. 한편 이번 연구결과는 ‘생물정신의학저널’(Journal Biological Psychiatry) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

에스티씨 줄기세포 치료연구원(회장 이계호, STRI: STC Stem cell Treatment & Research Institute)은 세계 최초 부작용 없는 만능 줄기세포 대량생산 방법에 대한 국내 특허 등록을 마침과 동시에 146개국 해외 출원 및 등록에 착수하였다고 밝혔다. 이번 특허는 첨단 세포 분리 배양기술과 천연물에서 추출하여 만든 저 분자 화합물을 이용하는 기술이다. 이 방법을 통해 중간엽 줄기세포의 대량 생산 및　이를 통한 만능　줄기세포의　대량생산이　가능하다. 에스티씨 줄기세포 치료 연구원 (STRI) 이상연 박사 팀은 “해양 식물에서 추출한 천연물질을 기반으로 한 저 분자 화합물을 사용, 중간엽 줄기세포에서 부작용 없는 만능줄기세포를 만들었으며 이는 만능 줄기세포의 기능을 지속적으로 유지하며 대량생산이 가능하게 됨을 의미하는 것”이라며 “이번 특허 기술을 바탕으로 효율적인 세포 치료는 물론 다양한 질환 별 세포치료제 개발이 보다 경제적으로 이루어질 수 있을 것으로 보인다”고 말했다. 또한 특허 등록된　제조　기술은 만능　줄기세포의　대량생산　뿐만　아니라　ＳＴＣ　만능줄기세포를　기반으로　분화　성공한　췌장베타세포, 간세포,　신경세포, 골아세포,　연골세포 또한　대량　생산할 수 있어 주목 받는다. 이는　세포치료제　개발에서　세계적　우위의　선점을 뜻하며 새로운 패러다임을 제시한 획기적 기술로 해외 연구자들은 이에 대해 ‘10년에서 30년을 앞당긴 실용화 기술’이라고 평가하고 있다. 이번 특허 등록과 관련해 에스티씨 이계호 회장은 “줄기세포 대량생산 방법의 국내 특허 등록은 역분화 줄기세포(iPS, Induced Pluripotent Stem Cell)를 기반으로 한 장기세포 분화 연구 및 개발의 한계성을 극복한 새로운 세포치료제 개발에 획기적 패러다임을 제시할 것”이라고 그 의미를 밝혔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr