일반적으로 사람의 뇌는 다른 동물들에 비해 크기도 크지만 복잡하고 깊은 주름이 새겨져있다는 큰 차이점이 있다. 왜 사람 뇌는 이토록 깊고 복잡한 주름이 유독 두드러져있는 것일까? 영국 과학전문지 뉴사이언티스트 온라인 판은 하버드 대학교 응용과학 연구진이 “사람 뇌가 주름진 이유는 회백질과 백질의 묘한 강성 관계 때문”이라는 연구결과를 발표했다고 18일(현지시간) 보도했다. 척추동물 중추신경(뇌, 척수) 부분 중 신경세포가 모여 있는 곳으로 중추신경 조직을 눈으로 관찰할 때 회백색을 띠는 부분인 회백질(grey matter, 灰白質)과 수집된 정보를 뇌로 전달하는 통로이자 흰색을 띠는 부분인 백질(white matter, 白質) 사람 뇌를 크게 2부분으로 나뉘었을 때, 두드러지는 대표적인 부위들이다. 그 중 세부적으로 중요성을 띄는 곳은 다시 2군데로 나뉘는데 한 곳은 대뇌구(sulci of cerebrum, 大腦溝)이고 나머지 하나는 측두엽과의 경계에 위치한 두정엽부위인 각회 (angular gyrus)다. 특히 각회는 손상될 경우 전도성 실어증이 나타나는 중요한 곳이다. 연구진은 대뇌구와 각회 부분에서 기하학적 매개 변수에 따라 형성되는 특정 패턴이 회백질의 성장 속도와 두께에 영향을 미친다는 가설을 세웠다. 회백질이 성장하면서 백질과 일정한 강성관계를 가지게 되고 이것이 뇌 주름이 형성되는 원인이 된다는 것이다. 연구진은 인간 뇌의 대뇌구, 각회의 패턴과 회백질 성장 사이의 관계성과 여기에 백질이 미치는 영향을 수학적 시뮬레이션으로 풀어낸 결과, 해당 작용이 뇌 주름 형성에 상당한 영향을 준다는 것을 확인했다. 예를 들어, 뇌 속의 한 피질 아래 새로운 백질에 부착 될 때, 일정 주름 패턴이 늘어난다는 것이다. 연구진에 따르면, 뇌 회백질과 백질은 유사한 성질을 가지고 있지만 성장패턴은 서로 다르다. 일반적으로 회백질이 급속히 성장할 때, 이와 연결된 백질에 의한 속도제한이 생겨나고 여기서 물리적 저항이 발생한다. 이것이 반복되면서 호두모양과 같은 주름진 뇌 형태가 만들어지는 것이다. 한편 이 연구결과는 ‘미국 국립과학원회보(journal Proceedings of the National Academy of Sciences)’ 18일자에 게재됐다. 사진=Washington University in St. Louis 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

혹시 상대방이 내게 호감이 있는지 알고 싶다면 하품이 나올 때, 상대를 유심히 관찰할 필요가 있을 것 같다. 내가 하품을 할 때 상대방도 같이 하품을 한다면 호감이 있을 확률이 높다는 주장이 제기됐기 때문이다. 최근 이탈리아 피사대학·파르마대학·로마대학 연구진은 “하품이 상대방의 나에 대한 호감정도를 알 수 있는 기준이 될 수 있다”는 연구결과를 발표했다. 연구진은 성인 33명을 대상으로 380시간 동안 그들의 하품을 관찰하며 해당 행위가 그룹 안에서 어떤 기준으로 확산되는지 알아보는 실험을 진행했다. 최종적으로 1,375 회에 달하는 하품 데이터를 기록해낸 연구진은 해당 내용을 분석하면서 흥미로운 결과를 얻을 수 있었다. 한 사람이 하품을 할 때 이를 곧이어 따라하는 사람들은 대부분 해당 상대방에게 평소 호감을 가지고 있었거나 친한 친구관계였던 경우가 많은 것으로 확인됐기 때문이다. 또한 연구진은 인간과 유사한 유인원인 피그미침팬지(Pygmy chimpanzee) 종을 대상으로 추가 실험을 진행했다. 약 800시간 동안 피그미침팬지 집단 내에서 하품이 발생했을 때, 어떤 방식으로 확산되는지 관찰하는 것이다. 놀랍게도 피그미침팬지 역시 사람처럼 특정 한 마리가 하품을 시작하면 주위 여러 명에게 이 하품이 전염되는 것으로 확인됐다. 다만, 사람처럼 정서적인 공감대 형성 측면에서 하품이 옮겨가는 것인지 여부는 밝혀지지 않았다. 기본적으로 하품은 공기를 마실 때 고막이 늘어나며 나타나는 반사 작용이다. 주로 피로, 스트레스, 지루함 등과 연관돼 나타나며 사람뿐만 아니라 피그미침팬지의 예처럼 동물에게서도 관찰된다. 해당 연구가 주목되는 것은 하품이 전염될 때, 주로 공감대와 호감이 강한 측부터 이뤄질 수 있다는 가능성을 제시해주고 있기 때문이다. 연구진들은 하품을 따라하는 이유를 ‘거울신경세포(Mirror neuron)’ 때문으로 추정한다. 이는 인간을 비롯한 생물체가 특정 움직임을 보이거나 혹은 다른 개체가 유사한 움직임을 할 때 이를 관찰하는 과정에서 활성화되는 신경세포다. 인간에게 실제로 거울신경세포가 존재하는지 여부는 과학계에서 오랜 논란대상이었다. 하지만 최근 자기공명영상장치 실험 결과, 인간 뇌 대뇌피질 전두엽 아래쪽과 두정엽 위쪽에서 거울신경세포의 것으로 여겨지는 반응이 확인돼 현재는 실제 존재한다는 쪽으로 주장이 기울고 있다. 이탈리아 연구진의 주장은 해당 이론을 바탕으로 공감대와 호감이 더욱 높은 상대방일수록 이 거울신경세포가 더욱 활발해져 적극적으로 하품 행위를 모방한다는 것이다. 연구진은 “사람은 다른 동물에 비해 정서적인 공감대가 강할수록 상대방과 스스로 사이의 모방적 행동을 빠르게 해내는 측면이 있다”며 “해당 하품 실험은 이를 실질적으로 확인시켜주고 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 생물학, 의학 분야 오픈 액세스 저널 피어제이(PeerJ)에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

돌고래도 환호성을 지르는 것으로 밝혀졌다. 미 국립해양포유류재단(NMMF) 샘 리지웨이 박사팀이 돌고래와 흰돌고래(벨루가)를 대상으로 한 수년간 연구기록을 검토한 결과 위와 같은 결론을 얻었다고 밝혔다. 리지웨이 박사는 “돌고래가 물고기를 잡았을 때 내는 즐거운 듯한 아이들의 환호성 같은 울음소리는 먹이가 주위에 있는 것을 동료들에게 알리는 목적 외에 순수하게 기쁨을 표현한 것”이라면서 “이는 뇌 속에서 도파민이라는 호르몬이 분비되는 시간과 일치하기 때문”이라고 설명했다. 도파민은 행복과 기쁨의 호르몬으로 알려져있다. 1950년대 행해졌던 돌고래를 대상으로 한 실험에서는 돌고래의 뇌 보상영역에 도파민에 반응하는 신경세포가 있으며 뇌가 자극된 뒤 울음소리를 내는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 돌고래가 보상 혹은 보상의 기대라는 기쁨을 경험하고 도파민이 분비될 때까지 걸리는 시간 차가 100밀리초를 조금 넘는 것을 확인했다고 밝혔다. 리지웨이 박사는 “우리는 돌고래의 울음소리가 만족감을 느끼고 내는 것임을 증명했다고 생각한다”고 말했다. 돌고래와 흰돌고래는 수시로 울음소리를 내는 동물이다. 따라서 울음 소리의 특징이나 타이밍, 배경 등을 통해 돌고래의 마음 상태나 동료와의 의사소통 등 그 역할에 대해 더 많은 것이 밝혀질 가능성이 있다고 연구팀은 결론지었다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘실험생물학 저널’(Journal of Experimental Biology) 13일 자로 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

온라인게임 아이와이어(www.eyewire.org)에 접속하자 망막의 특정 신경세포를 확대해 잘게 쪼갠 3차원 지도가 떴다. 이리저리 화면을 돌리자 빈터가 나타났다. 마우스로 클릭해 색을 채워 넣으니 점수가 올라간다. 단순한 색칠 게임 같지만 이 공간들은 3차원 이미지로 구성한 쥐 망막 신경세포들의 연결 고리다. 사용자들은 게임을 하지만 실제 신경세포의 일부를 그리고 있는셈이다. 놀면서 뇌 지도를 그리게 한 이 획기적인 게임을 만든 사람은 세계적인 뇌 과학 연구자 승현준(영어 이름 세바스티안 승) 미국 프린스턴대 교수. 12일 서울 광화문 올레스퀘어에서 열린 강연에서 승 교수는 “뇌를 탐험하는 것이야말로 인류 역사상 가장 위대한 모험”이라며 “당신이 누구든, 어디에 있든 아이와이어로 이 위대한 모험에 동참할 수 있다”고 말했다. 그는 “물론 우주 탐험처럼 불편한 우주복을 입거나 목숨을 걸 필요는 없다”고 웃으며 덧붙였다. 서툰 한국어로 약 30분간 진행된 그의 강연에는 200여명의 취재진과 청중이 몰렸다. 비전공자인 일반인이 게임에 참여해 오류를 범할 위험은 없을까. 승 교수는 “한 사람이 하는 게 아니라 많은 사람의 집단지성을 이용하기 때문에 오류를 최소화할 수 있다”면서 “실제 이 게임은 공개된 지 1년 9개월 만에 14만명의 이용자들이 참여해 쥐 망막의 특정 구역 신경세포 348개 가운데 85개의 구조를 밝혀냈다”고 말했다. 이어 “남은 263개의 구조를 밝히는 데 약 2년이 걸릴 것으로 예상하고 있는데 KT의 도움으로 한국 사용자가 늘어나면 1년 이내로 기간을 단축할 것으로 보고 있다”고 덧붙였다. 이번 강연은 그의 연구에 주목한 황창규 KT 회장의 제안으로 이뤄졌다. 황 회장은 이날 강연 전 가진 승 교수와의 협력 조인식에서 “아이와이어는 뇌 지도를 규명하는 데 기여할 뿐만 아니라 인간의 기억이나 연관된 비밀을 밝혀 치매나 우울증, 자폐증 등을 예방 치료하는 데 도움이 될 것”이라면서 “미지의 영역으로 남아 있는 뇌와 DNA 연구에 (KT가) 적극 참여하겠다”고 말했다. 협약식에 따라 KT는 TV 광고를 비롯해 소셜네트워크서비스(SNS) 위주로 홍보를 본격화한다. 또 오는 10월 말까지 아이와이어의 한국어판을 만들어 더 많은 한국 사용자들이 게임을 할 수 있도록 할 예정이다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

혹시 상대방이 내게 호감이 있는지 알고 싶다면 하품이 나올 때, 상대를 유심히 관찰할 필요가 있을 것 같다. 내가 하품을 할 때 상대방도 같이 하품을 한다면 호감이 있을 확률이 높다는 주장이 제기됐기 때문이다. 최근 이탈리아 피사대학·파르마대학·로마대학 연구진은 “하품이 상대방의 나에 대한 호감정도를 알 수 있는 기준이 될 수 있다”는 연구결과를 발표했다. 연구진은 성인 33명을 대상으로 380시간 동안 그들의 하품을 관찰하며 해당 행위가 그룹 안에서 어떤 기준으로 확산되는지 알아보는 실험을 진행했다. 최종적으로 1,375 회에 달하는 하품 데이터를 기록해낸 연구진은 해당 내용을 분석하면서 흥미로운 결과를 얻을 수 있었다. 한 사람이 하품을 할 때 이를 곧이어 따라하는 사람들은 대부분 해당 상대방에게 평소 호감을 가지고 있었거나 친한 친구관계였던 경우가 많은 것으로 확인됐기 때문이다. 또한 연구진은 인간과 유사한 유인원인 피그미침팬지(Pygmy chimpanzee) 종을 대상으로 추가 실험을 진행했다. 약 800시간 동안 피그미침팬지 집단 내에서 하품이 발생했을 때, 어떤 방식으로 확산되는지 관찰하는 것이다. 놀랍게도 피그미침팬지 역시 사람처럼 특정 한 마리가 하품을 시작하면 주위 여러 명에게 이 하품이 전염되는 것으로 확인됐다. 다만, 사람처럼 정서적인 공감대 형성 측면에서 하품이 옮겨가는 것인지 여부는 밝혀지지 않았다. 기본적으로 하품은 공기를 마실 때 고막이 늘어나며 나타나는 반사 작용이다. 주로 피로, 스트레스, 지루함 등과 연관돼 나타나며 사람뿐만 아니라 피그미침팬지의 예처럼 동물에게서도 관찰된다. 해당 연구가 주목되는 것은 하품이 전염될 때, 주로 공감대와 호감이 강한 측부터 이뤄질 수 있다는 가능성을 제시해주고 있기 때문이다. 연구진들은 하품을 따라하는 이유를 ‘거울신경세포(Mirror neuron)’ 때문으로 추정한다. 이는 인간을 비롯한 생물체가 특정 움직임을 보이거나 혹은 다른 개체가 유사한 움직임을 할 때 이를 관찰하는 과정에서 활성화되는 신경세포다. 인간에게 실제로 거울신경세포가 존재하는지 여부는 과학계에서 오랜 논란대상이었다. 하지만 최근 자기공명영상장치 실험 결과, 인간 뇌 대뇌피질 전두엽 아래쪽과 두정엽 위쪽에서 거울신경세포의 것으로 여겨지는 반응이 확인돼 현재는 실제 존재한다는 쪽으로 주장이 기울고 있다. 이탈리아 연구진의 주장은 해당 이론을 바탕으로 공감대와 호감이 더욱 높은 상대방일수록 이 거울신경세포가 더욱 활발해져 적극적으로 하품 행위를 모방한다는 것이다. 연구진은 “사람은 다른 동물에 비해 정서적인 공감대가 강할수록 상대방과 스스로 사이의 모방적 행동을 빠르게 해내는 측면이 있다”며 “해당 하품 실험은 이를 실질적으로 확인시켜주고 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 생물학, 의학 분야 오픈 액세스 저널 피어제이(PeerJ)에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

혹시 상대방이 내게 호감이 있는지 알고 싶다면 하품이 나올 때, 상대를 유심히 관찰할 필요가 있을 것 같다. 내가 하품을 할 때 상대방도 같이 하품을 한다면 호감이 있을 확률이 높다는 주장이 제기됐기 때문이다. 최근 이탈리아 피사대학·파르마대학·로마대학 연구진은 “하품이 상대방의 나에 대한 호감정도를 알 수 있는 기준이 될 수 있다”는 연구결과를 발표했다. 연구진은 성인 33명을 대상으로 380시간 동안 그들의 하품을 관찰하며 해당 행위가 그룹 안에서 어떤 기준으로 확산되는지 알아보는 실험을 진행했다. 최종적으로 1,375 회에 달하는 하품 데이터를 기록해낸 연구진은 해당 내용을 분석하면서 흥미로운 결과를 얻을 수 있었다. 한 사람이 하품을 할 때 이를 곧이어 따라하는 사람들은 대부분 해당 상대방에게 평소 호감을 가지고 있었거나 친한 친구관계였던 경우가 많은 것으로 확인됐기 때문이다. 또한 연구진은 인간과 유사한 유인원인 피그미침팬지(Pygmy chimpanzee) 종을 대상으로 추가 실험을 진행했다. 약 800시간 동안 피그미침팬지 집단 내에서 하품이 발생했을 때, 어떤 방식으로 확산되는지 관찰하는 것이다. 놀랍게도 피그미침팬지 역시 사람처럼 특정 한 마리가 하품을 시작하면 주위 여러 명에게 이 하품이 전염되는 것으로 확인됐다. 다만, 사람처럼 정서적인 공감대 형성 측면에서 하품이 옮겨가는 것인지 여부는 밝혀지지 않았다. 기본적으로 하품은 공기를 마실 때 고막이 늘어나며 나타나는 반사 작용이다. 주로 피로, 스트레스, 지루함 등과 연관돼 나타나며 사람뿐만 아니라 피그미침팬지의 예처럼 동물에게서도 관찰된다. 해당 연구가 주목되는 것은 하품이 전염될 때, 주로 공감대와 호감이 강한 측부터 이뤄질 수 있다는 가능성을 제시해주고 있기 때문이다. 연구진들은 하품을 따라하는 이유를 ‘거울신경세포(Mirror neuron)’ 때문으로 추정한다. 이는 인간을 비롯한 생물체가 특정 움직임을 보이거나 혹은 다른 개체가 유사한 움직임을 할 때 이를 관찰하는 과정에서 활성화되는 신경세포다. 인간에게 실제로 거울신경세포가 존재하는지 여부는 과학계에서 오랜 논란대상이었다. 하지만 최근 자기공명영상장치 실험 결과, 인간 뇌 대뇌피질 전두엽 아래쪽과 두정엽 위쪽에서 거울신경세포의 것으로 여겨지는 반응이 확인돼 현재는 실제 존재한다는 쪽으로 주장이 기울고 있다. 이탈리아 연구진의 주장은 해당 이론을 바탕으로 공감대와 호감이 더욱 높은 상대방일수록 이 거울신경세포가 더욱 활발해져 적극적으로 하품 행위를 모방한다는 것이다. 연구진은 “사람은 다른 동물에 비해 정서적인 공감대가 강할수록 상대방과 스스로 사이의 모방적 행동을 빠르게 해내는 측면이 있다”며 “해당 하품 실험은 이를 실질적으로 확인시켜주고 있다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 생물학, 의학 분야 오픈 액세스 저널 피어제이(PeerJ)에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

연구 날조로 드러난 신형 만능줄기세포 ‘STAP(자극 야기 다능성 획득)세포’ 논문 집필 지도를 맡았던 사사이 요시키(왼쪽) 일본 이화학연구소 발생·재생과학연구센터 부소장이 5일 자살했다. 일본에서 재생·의료 연구의 1인자로 평가받는 그의 죽음에 일본 열도가 충격에 빠졌다. 교도통신 등 일본 언론 보도에 따르면 사사이 부소장은 이날 오전 고베시 이화학연구소 연구동 계단 난간에 줄을 걸어 목을 맨 상태로 경비원에게 발견됐으며 두 시간가량 지난 뒤 사망이 확인됐다. 그의 비서 책상 위에는 유서로 보이는 문건이 놓여 있었다고 언론들은 전했다. 사사이 부소장은 이 센터의 연구주임 오보카타 하루코(오른쪽)가 지난 1월 30일 네이처에 발표했다가 연구 부정이 드러나 논문을 철회한 STAP세포 논문의 공저자다. 오보카타의 논문 집필 지도에 관여한 그는 논문을 제대로 점검하지 않아 연구 부정에 관한 책임이 크다는 지적을 받았다. 사사이 부소장은 의혹이 제기되고 나서도 STAP세포가 존재할 것이라는 가능성을 강조해 왔다. 최근에는 내과 질환 병원에 다니는 등 건강 상태가 좋지 않았던 것으로 전해졌다. 사사이 부소장의 자살로 STAP세포 논문 날조를 둘러싼 파문은 더욱 확대될 것으로 보인다. 사사이 부소장은 동물의 신경세포를 만드는 물질에 관한 연구를 주로 담당했으며 2012년에는 인간의 배아줄기세포(ES세포)에서 입체적인 망막 조직을 만드는 데 세계 최초로 성공해 미국 학술지 ‘셀 스템 셀’에 결과를 발표하는 등 주목받았다. 이화학연구소 개혁위원회 위원장을 지낸 기시 데루오 도쿄대 명예교수는 교도통신과의 인터뷰에서 “줄기세포연구의 천재인 사사이 부소장의 죽음은 줄기세포 관련 기초연구 분야에 큰 손실”이라고 안타까운 심경을 드러냈다. 일본 정부 대변인인 스가 요시히데 관방장관도 “재생의료 분야에서 세계적으로 큰 공적이 있었던 분이다. 장래가 기대되는 연구자였다”고 애도의 뜻을 표했다. 도쿄 김민희 특파원 haru@seoul.co.kr

　당뇨병 치료에 쓰이는 ‘메트포르민’ 성분이 알츠하이머 치매의 핵심 원인물질인 베타 아밀로이드를 크게 감소시킨다는 사실이 국내 연구에서 확인됐다. 베타아밀로이드는 뇌 신경세포 간의 연결을 차단하고, 뇌 세포를 파괴해 치매를 유발하는 물질이다. 따라서 메트포르민을 이용해 베타 아밀로이드를 효과적으로 억제할 수 있다면 치매의 예방과 치료에 새로운 가능성이 열릴 것으로 기대되고 있다. 　서울아산병원 해부학세포생물학교실 윤승용 교수팀은 베타 아밀로이드를 처리한 쥐의 뇌 면역세포 배양액에 메트포르민을 투여하고 관찰한 결과, 24시간 만에 베타 아밀로이드가 9819AU(임의단위)에서 1535AU로 무려 85%나 감소한 사실을 확인했다고 5일 밝혔다. 　혈당과 지질대사를 정상화하는 효과가 있어 당뇨병 치료제로 널리 쓰이는 메트포르민은 에너지 대사를 조절하는 ‘AMPK’ 효소도 활성화시키는데, 이 효소가 뇌 면역세포의 자식작용을 촉진하면서 조직 내 불순물인 베타 아밀로이드를 더 많이 잡아먹기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 　뿐만 아니라 메트포르민을 투여한 후 뇌 뇌세포 내 염증유발 물질인 ‘인터루킨-1β’은 1955pg/mg에서 488pg/mg으로 75.1%가 감소했으며, 뇌신경세포의 수상돌기인 덴드라이트 길이는 27㎛에서 49.2㎛로 82.7%나 늘어났다. 　자식작용 (Autophagy)이란 세포가 영양소 결핍에 반응해 비정상 단백질 등 불필요하거나 기능을 제대로 하지 못하는 세포 성분을 분해하여 재사용하도록 하는 작용이다. 이런 자식작용이 제대로 이뤄지지 않으면 비정상 단백질들이 제거되지 못하고 축적돼 알츠하이머·루게릭·파킨슨병 등을 유발할 수 있다. 　이 연구 결과는 베타 아밀로이드 감소와 더불어 뇌의 염증 발생을 줄이고, 뇌 신경세포 간의 신호전달을 용이하게 함으로써 치매 발병을 억제하는 유효한 경로를 확보할 가능성을 높인 것으로 평가된다. 　윤승용 교수는 “비록 동물실험 결과이지만 메트포르민이 당뇨 치료효과를 인정받아 이미 세계적으로 널리 쓰이는 등 안전성이 검증된 성분이라는 점에서 치매에 대한 후속 임상연구가 한결 수월할 것”이라면서 “당뇨 치료물질의 자식작용 촉진을 통한 베타 아밀로이드 억제가 전 세계 치매 환자들에게 새로운 치료 가능성이 될 것”이라고 말했다. 　윤 교수는 이어 “자식작용이 자기 세포 안의 물질을 분해하는 것으로 알려진 기존의 학설과 달리 외부 물질도 자식작용을 통해 분해된다는 사실을 확인함으로써 자식작용을 둘러싼 연구에 새로운 시사점을 제공한 것도 이번 연구의 성과”라고 덧붙였다. 이 연구 결과는 인용지수 12.042의 의학 전문 학회지 ‘자식작용’ 저널 온라인판에 최근 게재됐다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

배우 최민식의 출연으로 화제를 모으고 있는 영화 ‘루시’(뤽 베송 감독)의 근간이 되는 과학적 주제가 있다. 바로 인간은 뇌의 10% 밖에 사용할 수 없다는 것. 영화 속 신경학자로 출연하는 모건 프리먼은 “대부분의 인간은 뇌의 10% 밖에 사용하지 못한다” 면서 “만약 100%를 사용할 수 있다면 무슨 일이 일어날 지 상상해 보라”고 말한다. 영화 속 주인공 루시(스칼렛 요한슨 분)는 약물의 영향으로 뇌의 100%를 사용하게 돼 ‘초능력’을 얻게된다. 약간의 과학적 아이템이 들어간 이 영화에는 그러나 결정적인 허구가 있다. 최근 과학 지식을 재미있게 설명해주는 유명 유튜브 채널 ‘ASAP사이언스’에 이에대한 주제를 다룬 영상이 올라왔다. 채널의 운영자 미첼 모피트는 “인간이 뇌의 10% 밖에 못쓴다는 이야기는 말도 안되는 허구”라면서 “발달된 뇌 스캔 기술을 통해 알 수 있듯 우리의 뇌 전체는 동시에 활동하고 있다”고 밝혔다. 이어 “SF영화나 소설을 통해 잘못된 믿음이 세간에 널리 퍼졌다”고 덧붙였다. 실제로 영화 루시와 리미트리스(2011 개봉)에서는 뇌의 100% 활용을 그럴듯 하게 담고있다. 특히 루시에서는 보다 구체적으로 22%는 신체의 완벽한 통제, 62%는 타인의 행동을 컨트롤 한다고 주장한다. 모피트의 이같은 주장은 신경학자들에게는 일반적인 이야기다. 영국 케임브리지 대학 신경학 교수 바바라 사하키안 교수는 “우리가 뇌의 일부만 사용한다는 것은 말도 안되는 이야기” 라면서 “신경세포인 뉴런은 항상 끊임없이 활동하며 뇌의 다른 부분 역시 보고 듣고 움직이고 말하는 역할을 수행한다”고 설명했다. 미국 프린스턴 대학 신경학자 샘 왕 교수도 “사람이 뇌의 10%만 사용한다는 신화는 자기 개발과 관련이 있다” 면서 “마인드를 확장한다는 비즈니스와 맞물려 많은 사람들이 믿게된 것”이라고 주장했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

차디찬 전선으로 이뤄진 로봇과 따뜻한 피가 흐르는 인간과의 ‘감정적인 교감’이 과연 가능할까? 수많은 SF영화에서 단골소재로 삼아온 이 주제에 대한 답이 곧 윤곽을 드러낼 것 같다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 캘리포니아 대학 샌디에이고 캠퍼스(University of California, San Diego) 심리학과 연구진이 로봇에 대한 인간의 적극적 ‘감정이입’ 가능성을 보여주는 연구결과를 발표했다고 22일(현지시각) 보도했다. 연구진은 23명의 대학 학부 재학생을 대상으로 그들이 휴머노이드(humanoid, 표정과 행동을 인간과 유사하게 구사하는 로봇)와 상당 시간을 보내면서 느끼는 상호관계성을 분석하는 실험을 진행했다. 참고로 이 실험에 쓰인 휴머노이드는 미국 텍사스 핸슨 로보틱스 사에서 제작한 ‘아인슈타인 로봇’이었다. 인간 피부와 매우 흡사한 인공물질과 31가지 모터로 구동되는 안면근육으로 천재 물리학자 앨버트 아인슈타인의 생전모습을 그대로 재현한 이 로봇은 사람의 얼굴 표정을 읽고 이를 그대로 재현하는 놀라운 성능을 지니고 있다. 학생들은 한명 씩 이 로봇과 마주앉아 얼굴표정을 통해 교감을 느끼는 실험을 진행했다. 흥미롭게도 학생들 대부분은 해당 로봇의 표정에 드러나는 슬픔, 즐거움, 분노와 같은 감정에 상당히 깊게 이입되는 것을 관찰됐다. 놀라운 것은 학생들 모두 사전에 이 로봇이 살아있는 인간이 아닌 인공제조물이라는 사실을 확실히 인식하고 있었다는 점이다. 따라서 실험에 참가하기 전 학생들 대부분은 어설프게 인간을 따라하는 로봇과의 깊은 감정 교류가 가능할 것이라고 기대하지 않았다. 통상적으로 학계에서는 로봇이 사람과 유사한 행동을 할수록 거부감·공포심 같은 부정적 감정이 일어나기 더 쉽다는 의견을 제시해왔다. 하지만 실험 결과는 달랐다. 학생들은 아인슈타인 로봇이 웃으면 따라서 미소를 짓고 슬픈 표정을 지으면 함께 우울함을 느끼며 상당한 감정교류 모습을 보여줬다. 연구진에 따르면, 감정교류 혹은 이입은 인간 뇌 신경세포에 잠재되어있는 모방심리성향에 기인한다. 마치 거울 속 모습을 보고 따라하는 것처럼 로봇의 행동을 모방하고 감정을 이입하는 것이다. 캘리포니아 대학 샌디에이고 캠퍼스 심리학자 표트르 윙클먼 박사는 “이 실험결과는 인간과 로봇의 폭넓은 감정교류가 가능하다는 것을 알려 준다”며 “현대 과학기술은 보다 인간과 유사한 로봇의 생산이 가능하도록 계속 발전 중이다. 특히 일반 가정이나 서비스 산업에서 활용될 로봇들은 이렇게 사람과 매우 흡사한 형태로 제조될 것이다. 여기서 우리는 로봇과 인간이 그저 사용자-사용물품이 아닌 진정한 ‘친밀 관계’를 형성할 수도 있다는 가능성을 발견할 수 있다”고 설명했다. 한편, 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관 학술지 ‘플로스 원(PLoS ONE)’에 최근 발표됐다. 사진=포토리아/PLOS ONE 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

패스트푸드나 인스턴트식품 등 정크 푸드가 후각에 영향을 준다는 연구결과가 나와 주목을 받고 있다. 미국 플로리다주립대학 연구팀은 쥐 수 마리를 두 그룹으로 나눈 뒤, A그룹에는 6개월 이상 고지방 식단을 제공하고 B그룹에는 고른 영양소를 포함한 식단을 제공했다. 6개월간의 실험 기간 동안 두 그룹 모두에게 특정한 냄새가 나면 보상으로 물을 제공하는 행동을 반복해 ‘특정냄새-물 보상’의 순서를 학습하게 했다. 그 결과 고지방 식단을 섭취한 쥐들이 ‘냄새-보상’의 관계를 인지하는데 걸리는 시간은 일반 음식을 섭취한 쥐 그룹보다 매우 느렸다. 또 고지방 음식을 섭취한 쥐 그룹은 새로운 냄새를 인지하는데 상당한 시간이 소요됐다. 이후 고지방 식단 쥐들에게 정크 푸드가 아닌 정상적인 식단을 제공하자 몸무게가 줄어들고 혈당이 낮아지긴 했지만, 떨어진 후각 능력은 회복되지 않았다. 뿐만 아니라 이들 쥐의 신경세포(뉴런)의 단 50%만이 냄새를 해석하는데 사용되는 것으로 밝혀졌다. 연구를 이끈 플로리다주립대학의 니콜라스 티보 교수와 데브라 앤 파돌 교수는 인간의 후각기능은 음식을 선택하는데 주로 쓰이는데, 만약 후각능력이 정크 푸드 등 나쁜 음식으로 방해를 받으면 결국 악순환이 이어지고 불량한 섭식행동의 연속으로 이어질 수 있다고 강조했다. 하지만 비만 또는 정크 푸드가 어떤 방식으로 신체 기능에 영향을 미치는지에 대해서는 아직 밝혀진 바가 없다. 연구팀은 정크 푸드 등 고지방 음식 뿐만 아니라 고당도 음식 역시 후각에 비슷한 부정적인 영향을 끼칠 것으로 보고 추가 적인 연구를 실시하고 있다. 이번 연구결과는 권위있는 국제학술지인 ‘신경과학저널’(Journal of Neuroscience)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

배우 최민식의 출연으로 화제를 모으고 있는 영화 ‘루시’(뤽 베송 감독)의 근간이 되는 과학적 주제가 있다. 바로 인간은 뇌의 10% 밖에 사용할 수 없다는 것. 영화 속 신경학자로 출연하는 모건 프리먼은 “대부분의 인간은 뇌의 10% 밖에 사용하지 못한다” 면서 “만약 100%를 사용할 수 있다면 무슨 일이 일어날 지 상상해 보라”고 말한다. 영화 속 주인공 루시(스칼렛 요한슨 분)는 약물의 영향으로 뇌의 100%를 사용하게 돼 ‘초능력’을 얻게된다. 약간의 과학적 아이템이 들어간 이 영화에는 그러나 결정적인 허구가 있다. 최근 과학 지식을 재미있게 설명해주는 유명 유튜브 채널 ‘ASAP사이언스’에 이에대한 주제를 다룬 영상이 올라왔다. 채널의 운영자 미첼 모피트는 “인간이 뇌의 10% 밖에 못쓴다는 이야기는 말도 안되는 허구”라면서 “발달된 뇌 스캔 기술을 통해 알 수 있듯 우리의 뇌 전체는 동시에 활동하고 있다”고 밝혔다. 이어 “SF영화나 소설을 통해 잘못된 믿음이 세간에 널리 퍼졌다”고 덧붙였다. 실제로 영화 루시와 리미트리스(2011 개봉)에서는 뇌의 100% 활용을 그럴듯 하게 담고있다. 특히 루시에서는 보다 구체적으로 22%는 신체의 완벽한 통제, 62%는 타인의 행동을 컨트롤 한다고 주장한다. 모피트의 이같은 주장은 신경학자들에게는 일반적인 이야기다. 영국 케임브리지 대학 신경학 교수 바바라 사하키안 교수는 “우리가 뇌의 일부만 사용한다는 것은 말도 안되는 이야기” 라면서 “신경세포인 뉴런은 항상 끊임없이 활동하며 뇌의 다른 부분 역시 보고 듣고 움직이고 말하는 역할을 수행한다”고 설명했다. 미국 프린스턴 대학 신경학자 샘 왕 교수도 “사람이 뇌의 10%만 사용한다는 신화는 자기 개발과 관련이 있다” 면서 “마인드를 확장한다는 비즈니스와 맞물려 많은 사람들이 믿게된 것”이라고 주장했다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

엄마의 따뜻한 모성이 강하게 전해질수록 미래 아이의 지능이 향상될 가능성이 높아진다는 주장이 제기돼 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 미국 의학전문매체 뉴스 메디컬 넷(News-Medical.net)은 뉴욕 대학교 연구진이 엄마의 정성어린 보살핌과 아기 지능 발달에 상당한 연관성이 있음을 발견했다고 최근 보도했다. 연구진은 갓 태어난 실험용 쥐의 뇌 전자신호 분석을 통해 어미 쥐의 보살핌과 부재(不在)가 초래하는 뇌 신경세포 변화를 관찰했다. 약 100시간에 걸쳐 고해상도 비디오카메라로 촬영된 쥐의 행동발달영상과 생후 12~20일 까지 측정된 신경세포변화 데이터를 종합적으로 분석한 연구진이 최종 확인한 데이터는 놀라웠다. 어미 쥐가 함께할 때와 부재 시의 새끼 쥐 뇌 발달 모습이 다르게 나타났기 때문이다. 어미 쥐와 함께할 때 새끼 쥐의 뇌 활동은 안정성을 띠었고 새로운 신경세포 생성이 지속적으로 이뤄져 지능향상에 도움이 된 것으로 확인됐다. 반면, 어미 쥐가 부재할 때는 새끼 쥐의 뇌 활동이 급속도로 불안정해졌고 뇌 신경세포 생성도 크게 눈에 띠지 않았다. 특히 어미 쥐와 함께할 때 나타난 새끼 쥐의 뇌신경 신호 패턴은 사람이 명상-수면-각성 주기 때 고도의 집중력을 나타낼 때와 매우 흡사한 것으로도 밝혀졌다. 이와 관련해 뉴욕대학 레지나 설리번 교수는 “우리의 연구결과는 엄마의 따뜻한 감각 자극이 아기의 건강한 두뇌 발달에 큰 도움을 준다는 점을 알려 준다”며 “또한 포유류 대부분에서 볼 수 있는 모성적 육아방식의 생물학적, 의학적 장점을 보여주고 있다”고 설명했다. 실제로 성장기 때 엄마의 따뜻한 보살핌이 향후 아기 정서발달에 큰 영향을 미친다는 연구결과는 전에도 있었다. 마더링(mothering) 혹은 모성적 양호라고 불리는 이 행위는 엄마가 갓 태어난 아이에게 항상 좋은 말과 따뜻한 피부접촉, 그리고 향기로운 체취를 일정하게 전달해주는 것으로 아이 정서형성에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히 이 마더링을 충분히 받은 아이는 성장하면서 자주성이 함께 발달돼 친구들과 원만한 대인관계를 맺게 되고 더불어 사회성도 함께 발달된다. 전문가에 따르면, 이런 행위가 결여된 채 성장한 경우는 아이가 정서발달이 늦거나 비행(非行)에 빠질 위험이 높다고 한다. 또한 이 마더링에서 중요한 것은 아이 앞에서 함부로 어법에 맞지 않거나 저속한 단어를 쓰지 않도록 조심해야한다는 것이다. 최근 워싱턴 대학 뇌 과학·학습 연구소에 따르면, 아기들은 적어도 생후 6개월부터는 단어를 습득하기 시작하고 7개월부터는 모국어와 외국어를 구분할 수 있다고 한다. 이미 태어난 직후부터 아기들은 부모의 행동과 언어습관을 관찰하며 스스로 지능발달을 해나가는 만큼, 모범적인 예를 보이도록 노력해야 한다는 뜻이다. 한편, 이 연구결과는 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지(journal Current Biology)’에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

대학을 졸업하고 어렵게 입사해 중견기업의 영업사원이 된 신주신(가명·34)씨. 원래 술을 즐기지 않았지만, 물품을 판매하려고 구매자를 접대하는 게 일이다 보니 술자리가 업무자리나 매한가지가 됐다. 신입사원 때는 술을 마신 다음날 근무가 너무 힘겨워 눈치를 보며 적당히 마셨다. 상관도 처음에는 크게 뭐라 하지는 않았지만, 판매 실적이 저조하자 “이렇게 일해서 회사 다니겠어?”라며 대놓고 협박을 하기도 했다. 살아남고자 신씨가 선택한 것은 사약 들이켜듯 술을 마시며 억지로 주량을 늘리는 것이었다. 지금은 그의 경력만큼 술 실력도 늘어 접대 술자리를 주도하는 경지에 이르렀다. 때로는 접대 자리가 없을 때도 스스로 술자리를 마련해 술을 마신다. 부장은 신입사원들 앞에서 신씨를 ‘판매왕 주신(酒神)’이라고 치켜세운다. 그 말을 들을 때면 어깨가 으쓱하다가도 왠지 뒷맛이 씁쓸하다. 한국이 세계 15위(세계보건기구 통계) ‘음주강국’이 된 것은 과도한 음주를 조장하는 사회 분위기 탓이 크다. 사회적으로 성공하려면 인맥을 만들어야 하고 그 인맥을 만들어 주는 것이 바로 술자리다. 인사발령 등 고급 정보는 1차도 아닌 2차·3차 술자리에서 오간다. 가정과 회사에서 생긴 극심한 스트레스를 풀 곳도 마땅치 않다. 신씨처럼 영업직은 술 실력이 곧 업무실적과 직결된다. 한마디로 술 없이는 사회생활이 힘든 ‘술 권하는 사회’다. 하지만 “오늘도 마실 수밖에 없다.”라고 한탄하며 마신 술이 하루하루 몸을 갉아먹고 끝내는 알코올 의존증이라는 ‘사회적 낙인’이 찍히기도 한다. 뒤늦은 후회가 사회적·신체적 심장박동까지 되살리지는 못한다. 알코올 의존증 직전 단계인 알코올 남용자는 2~3일 술을 마시고 몸을 회복시키고서 다시 술을 마신다. 평일에는 많이 마시지 못하니 주말이 되면 기다렸다는 듯이 술을 몰아서 마신다. 간이 많이 손상돼 피로감을 빨리 느끼고 기억력과 집중력이 떨어지지만, 이 단계가 되어서도 음주자들은 ‘나는 그저 즐기는 것일 뿐’이라고 말한다. 스스로 음주를 멈출 수 있기 때문이다. 그러나 미국 정신의학협회의 진단법에 따르면 이 정도 수준은 영락없는 알코올 남용이다. 진단 항목에서 ▲술을 반복적으로 마셔 중요한 임무를 수행하지 못한다 ▲몸이 안 좋은 데도 반복해 술을 마신다 ▲술을 마시고는 자꾸 법적 문제를 일으킨다 ▲대인관계가 악화되는 데도 계속 술을 마신다 등이 지난 1년간 한 개 이상이 해당하면 알코올 남용으로 볼 수 있다. 다시 말해 ‘주당’, ‘애주가’로 불리는 사람은 대부분이 알코올 남용자인 셈이다. 여기에 술을 안 마시면 불안하고 초조한 금단증상마저 생기면 알코올 의존증을 의심해야 한다. 한 번 술을 마시면 적당히 마시지 못하고 과음이나 폭음을 반복하거나, 술 때문에 주변 사람들로부터 비난을 받고 이 때문에 죄책감이 들고, 아침에 해장술을 찾아도 마찬가지다. 음주 후 기억의 일부분이 사라지는 ‘블랙아웃’(Black Out) 현상도 위험 신호다. 소위 ‘필름이 끊긴다’고 말하는 이 현상은 알코올이 기억력을 담당하는 신경세포인 해마에 영향을 미쳐 뇌의 정보 입력 과정을 방해할 때 생긴다. 기억을 잃은 게 아니라 애초부터 저장된 정보가 없으니 출력할 정보도 없는 것이다. 필름이 끊겼다던 사람이 무사히 집을 찾아오는 것은 예전에 뇌에 저장됐던 정보를 출력해 사용했기 때문이다. 알코올 질환 전문 다사랑중앙병원의 조근호 원장은 “블랙아웃이 6개월에 2회 이상 나타나면 이미 술 때문에 인지기능의 저하가 시작됐다고 볼 수 있다”면서 “그 상태에서 술을 줄이지 않고 계속 마시면 10여년 후 알코올성 치매가 올 수 있다”고 지적했다. 손상된 뇌 세포는 원상회복되지만, 필름이 끊기는 일이 지속적으로 반복되면 뇌에 영구적인 손상을 줄 수 있다. 알코올성 치매는 감정을 조절하는 전두엽 쪽에서 먼저 시작되기 때문에 화를 잘 내고 폭력적으로 변하는 등 충동조절이 되지 않는다. 10년 이상 술을 마셔온 중장년층이 어느 날 갑자기 폭음을 하면 심장박동 리듬에 이상이 생겨 급사하는 ‘휴일 심장 증후군’에 빠질 수도 있다. 휴일 심장 증후군은 평소 과음을 일삼던 사람이 휴일 전날 쉴 수 있다는 생각으로 더 많은 술을 마셔 심장 기관 계통에 이상이 오는 증상을 말한다. 건강한 사람은 약간의 과음이 심장에 바로 무리를 주진 않지만, 협심증이나 고혈압 등이 있는 사람에게 과음은 치명적이다. 간도 알코올이 분해되면서 생기는 아세트알데하이드에 의해 손상을 받게 된다. 간은 이상신호가 가장 늦게 오는 ‘침묵의 장기’다. 지방간이 되어도 아무런 증상을 느끼지 못하고 계속 술을 마시다가 마지막 단계에서 간이 굳어버리는 간경화가 올 수 있다. 소주 반 병 이상을 매일 일주일 정도 마시면 지방간, 일주일에 과음·폭음을 4번 이상 10년간 지속하면 알코올성 간염, 이를 15년 이상 지속하면 간경화의 위험이 크다. 보통 하루 소주 1병을 마시면 위험수위로 볼 수 있다. 그나마 안전한 한계 음주량은 여성이 하루 2잔, 남성이 하루 3잔이다. 알코올 의존증은 유전도 된다. 양친이 전부 알코올 중독자면 자녀가 알코올에 중독될 가능성이 일반인보다 10배 정도 높고, 부모 중 한 명만 알코올 중독자더라도 5배가 높다고 한다. 알코올 중독자 집안에서 태어났지만 정상 집안으로 입양된 아이가 정상 집안에서 태어났지만, 알코올 중독자 집안으로 입양된 아이보다 알코올에 중독될 가능성이 크다는 미국의 연구 결과도 있다. 자신만의 문제로 끝날 일이 아니라는 얘기다. 게다가 똑같이 술을 마셔도 동양인은 서양인보다 알코올 분해 효소가 태생적으로 적어 건강에 더 심각한 해를 입는다. 소설가 현진건은 그의 소설 ‘술 권하는 사회’의 마지막을 “그 몹쓸 사회가 왜 술을 권하는고!”라는 말로 맺는다. 하지만 세상 탓을 하며 매일 술잔을 기울이는 당신도 자기 자신한테 “몹쓸 당신”이다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

‘기억장애 원인’ 기억장애 원인을 국내 연구진이 밝혀내 향후 기억력 상실이나 치매 등과 같은 난치병 치료와 차세대 신약 개발에 도움이 될 것으로 기대된다. 이창준 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 박사 연구팀은 알츠하이머 환자의 뇌에서 흔하게 발견되는 반응성 성상교세포(신경세포에 영양분이나 신경전달물질 등을 운반하는 아교세포)가 억제성 신경전달물질인 ‘가바’를 분비하고 이를 통해 기억장애 원인이 발생한다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다고 30일 전했다. 치매를 일으키는 알츠하이머병의 원인 물질과 발병 과정이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 규명된 것이다. 기억장애 원인은 현재까지 정확한 발병 기전과 원인이 밝혀지지 않았다. 알츠하이머 환자의 사후 뇌 검사를 통해 신경세포의 사멸이 기억력 장애를 일으킨다는 사실만 알려져 있을 뿐이었다. 따라서 지금까지 드러난 알츠하이머의 원인은 신경 세포의 파괴나 감소였다. 그러나 신경 세포를 억제하는 물질인 ‘가바’가 원인이라는 걸 밝힌 건 이번이 처음이다. 연구진은 알츠하이머를 발병시킨 생쥐에게 가바의 생성을 억제하는 약물을 투여했고 그 결과 생쥐의 기억이 되살아났다. 알츠하이머병은 치매를 일으켜 인지장애를 초래하는 현대사회의 주요 난치병 중 하나로 꼽힌다. 기억장애 원인을 규명한 연구 결과는 네이처 메디슨지에 실렸고 연구진은 신약 개발에 착수했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

왜 인간은 유아시절의 기억을 거의 하지 못할까? 대부분의 사람들이 겪고있는 이같은 ‘미스터리’에 대한 비밀이 풀렸다. 최근 캐나다 토론토 대학 등 공동연구팀은 쥐의 신경세포를 분석해 얻은 연구결과를 과학저널 사이언스(Science) 최신호에 발표했다. 　　 일반적으로 인간은 3~4세 전의 기억은 대부분 하지 못한다. 유아 기억상실증(infantile amnesia)이라 부르는 이 현상에 대해 전문가들은 다양한 주장을 내놓고 있지만 뚜렷히 밝혀진 바는 없다. 이번에 캐나다 연구팀이 주장한 이론은 유아의 뇌는 급속히 성장하기 때문에 새 기억이 기존 기억을 효과적으로 지운다는 것. 이같은 가설을 증명하기 위해 연구팀은 새끼 쥐들을 통해 실험했다. 먼저 쥐들에게 약한 전기 쇼크방에 넣어 ‘공포’를 경험하게 한 후 이 쥐들을 쳇바퀴에서 뛰게했다. 이후 이 쥐를 다시 전기 쇼크방에 집어넣어 그 행동을 관찰했다. 그 결과 쳇바퀴를 열심히 뛴 쥐들은 대부분 전기 쇼크방에서의 기억을 잃어버린 것으로 드러났다. 반대로 전기 쇼크를 경험한 쥐 중 쳇바퀴를 뛰지 않은 쥐들은 여전히 그 공포를 기억하는 행동을 보였다. 연구팀을 이를 신경생성(neurogenesis)과 연결지으며 학습과 기억 능력을 담당하는 대뇌 측두엽의 해마(Hippocampi)를 중요한 열쇠로 평가했다. 해마는 출생 이후 몇 년 동안 가장 활발하게 활동하고, 이후 서서히 활동양이 줄어든다. 연구를 이끈 캐서린 에이커스 박사는 “새끼 쥐들이 쳇바퀴를 도는 과정에서 자연스럽게 신경세포가 잘 생성된다” 면서 “이 과정에서 새로운 기억이 기존 기억을 지워버린 것”이라고 설명했다. 이어 “약물로 신경세포 생성을 억제당한 쥐들은 일반 쥐보다 기존 기억을 더 잘 보유하고 있는 것으로 드러났다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

외국인을 가까이서 만나게 되면 그 출신국에 따라 특이한 체취를 맡게 된다. 미국인, 인도인, 몽골인 등 정의하기는 어렵지만, 그 특유의 체취가 있다. 그렇다면 한국인의 체취는 무엇일까? 바로 마늘 등의 양념이 하나로 어우러져 소화된 후, 우리의 땀샘으로부터 분비되는 향이다. 이런 향은 우리 민족의 음식 정체성과 뗄 수 없는 관계다. 우리 한식에서 빠뜨릴 수 없는 음식은 무엇일까? 쌀밥, 김치, 갈비, 불고기, 된장, 고추장 이 정도면 충분할까? 각종 찌개와 전골 그리고 국(탕) 등의 음식과 다 셀 수조차 없는 절임류의 밑반찬은 또 어떨까? 하지만 대부분의 한식에서 결코 없어서는 안 될 것이 양념이고, 그 대표적 존재가 바로 마늘이다. 두말해 무엇 하겠는가? 우리의 건국신화로부터 이어온 마늘의 존재감을. 마늘은 양파, 파, 부추 등과 함께 백합과에 속하며, 세부 분류에서는 알리움(Allium) 속(屬)으로 분류되는 채소다. 백합과 식물 중 다른 속의 식물들은 대부분 뿌리에 독성이 있는 반면, 마늘은 풍부한 영양 성분으로 사랑받아왔다. 흔히 불가에서 말하는 오신채(五辛菜)에서도 첫 머리에 꼽히는 작물이다. 불가에서는 마늘, 파, 생강, 부추, 달래 등 다섯 가지 매운맛이 나는 채소를 오신채라고 부르는데, 능엄경에는 오신채를 날로 먹으면 분노하기 쉽고, 익혀 먹으면 욕망이 일어나 수행자가 피할 음식으로 규정하고 있다. 마늘의 영양 성분은 400여종으로 다양하다. 주요 구성 성분을 보면 수분이 약 60%, 단백질은 3% 정도다. 또 필수 아미노산을 모두 함유하고 있다. 곡류보다 몸에 좋은 시스틴, 히스티딘, 리신의 비율이 높다. 당도는 바나나의 2배, 수박의 3배에 이를 정도지만, 매운맛과 향 때문에 잘 느낄 수는 없다. 칼륨, 칼슘, 셀레늄 등의 무기질과 비타민 B1, B2, C 등이 포함돼 있다. 특히 다량 함유된 황화합물은 매운맛과 독특한 냄새의 원인이자 기능성 핵심 물질로, 대표 성분인 알린(Alliin)은 갈거나 다지면 분해가 되면서 알리신(Allicin)으로 바뀌어 강한 냄새를 풍기게 된다. 강한 향을 제외하면 100가지의 이로움이 있다고 알려진 마늘의 효능은 현대 과학의 힘으로 밝혀지고 있다. 항암, 항균, 혈관질환 치료, 항산화, 면역 증강, 중금속 해독, 항피로작용 등이 대표적이다. 주요 성분인 알리신, 유기성 게르마늄, 셀레늄 등은 암 억제와 예방에 기여한다는 연구 결과가 다수 보고됐다. 미국 국립암센터는 마늘을 항암 식품 최상위 1군에 분류하고 있다. 우리나라에서는 마늘이 간암·위암·폐암·유방암 등에 억제 효과를 보인다는 연구결과가 보고됐다. 항균 작용의 핵심은 알리신으로, 주요 항생제인 페니실린이나 테라마이신보다 살균력이 강력하며 복용과 외용 모두 사용이 가능한 것이 특징이다. 마늘이 가진 황화합물, 페놀성 물질, 비타민C 등은 항산화제로 작용해 활성산소의 생성을 막고, 혈관 내 지방합성을 감소시키고 혈전을 녹여 혈액순환을 촉진한다. 또 칼륨이 나트륨을 제거해 고혈압 등 혈관 질환에 효과가 있다. 현재까지 알려진 항산화 물질 중 알리신의 2차 물질인 설펜산의 활성산소 제거 속도가 가장 빠른 것으로 보고돼 있다. 우리 민족은 과거부터 마늘장아찌, 마늘 초절임 등 다양한 형태로 마늘의 냄새와 자극성을 없애고 기능성은 보존하는 형태로 섭취해 왔다. 마늘장아찌와 마늘 초절임은 효능 면에서 생마늘과 유사한 한편 암과 혈관 질환 등에 효과가 좋은 설파이드 성분 함량이 많은 특징이 있다. 마늘을 발효시켜 만든 흑마늘도 감마글루타민 등의 새로운 단백질 성분이 생성되면서 항암, 항산화력이 매우 높다고 보고돼 있다. 숙성된 마늘의 추출물은 면역 기능을 높여주고, 인플루엔자 바이러스(독감) 감염 예방에도 효과가 인정되고 있다. 숙성마늘 추출액, 알리신 등은 치매의 예방과 치료에 필요한 신경세포 생존과 재생 촉진 작용에 효과적이다. 마늘에서 추출한 기름도 다이설파이드류가 풍부해 혈전 용해, 혈소판응집 저해작용 등의 효능이 있다는 것이 밝혀져 있다. 또 생마늘에 비해 자극성도 적기 때문에 피부에 직접 발라 항균효과를 기대할 수 있어 천연항생제의 역할도 기대된다. 마늘뿐 아니라 마늘종도 성인병과 복부 비만이 다발적으로 일어나는 대사증후군에 효과가 있다. 마늘의 효능이 과학으로 입증되자 다양한 가공품이 개발되고 있다. 다진 마늘, 분말, 기름 등의 형태로 가공하거나 숙성시킨 것이 일반적이고, 마늘을 그대로 이용하거나 발효 숙성시킨 흑마늘 제품이 환·엑기스 등의 형태로 나왔다. 마늘의 기능성에 주목해 상품화된 건강보조제, 약리작용이 있는 기능성 물질만을 추출한 건강보조식품도 개발되고 있다. 하지만 가공 분야에서 우리나라는 후진국으로 유럽과 미국에서 유기농을 기반으로 많은 건강기능성 식품을 출시하고 있다. 피로회복 기능으로 유명해진 마늘주사는 비타민 B1이 몸에 잘 흡수되게 인공적으로 만든 ‘염산 푸르설티아민’ 주사제다. 입안에서 마늘 냄새가 남아 붙여진 별명이며, 최근에는 진짜 마늘추출물이 함유된 제품도 출시되고 있다. 곽정호 농촌진흥청 채소과 이학박사 문의 kdlrudwn@seoul.co.kr

매일 마시는 코코아 한 잔이 알츠하이머병과 같은 치매 예방에 도움이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 영국 데일리메일 보도에 따르면 미국 뉴욕 마운트시나이의과대학 연구팀이 코코아의 특정 추출물이 알츠하이머 발병 원인으로 알려진 유해 단백질의 생성을 억제해 뇌세포의 손상을 막는 것으로 확인했다고 밝혔다. 알츠하이머 예방을 위한 이 추출물은 라바도(lavado). 이 성분은 항산화물질은 폴리페놀이 풍부하며 일부 과일이나 채소에도 함유돼 있다. 연구팀은 쥐를 대상으로 한 실험에서 라바도가 알츠하이머 발병 원인으로 알려진 ‘베타아밀로이드’라는 유해 단백질 덩어리의 생성을 억제해 이 덩어리 때문에 신경세포 사이 공간인 시냅스의 손상도 억제하는 것을 확인했다. 연구를 이끈 쥴리오 마리아 파시네티 교수는 “이 결과가 알츠하이머병과 치매를 예방하는 데 큰 영향을 줄 것”이라고 말했다. 또한 그는 “라바도가 건강보조식품으로 나오면 보다 안전하고 저렴하고 쉽게 알츠하이머병을 예방할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 ‘알츠하이머병 저널’(Journal of Alzheimer’s Disease) 25일 자로 발표했다. 사진=포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

10개월의 임신 기간을 거쳐 소중한 새 생명이 탄생했을 때, 여성 역시 ‘어머니’라는 숭고한 존재로 재탄생된다. 그러나 변화하는 것은 여성뿐이 아니다. 이 세상에 나를 닮은 분신이 한 명 더 태어났을 때, 남성 역시 ‘아버지’라는 막대한 책임감을 짊어지고 신비한 생물학적 변화를 맞이하게 된다. 포유류 중 암컷이 임신 하고 출산 했을 때, 함께 영향을 받는 종은 생태계에서 6% 미만으로 극히 적다. 그중 인간은 6% 미만에 속하는 영장류다. 이와 관련해 미국과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 남자가 아버지가 됐을 때 겪는 ‘주요 신체 변화 5가지’를 14일(현지시각) 소개했다. 1. 뇌 활성도 변화 지난 달 27일, 미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Sciences)에 게재된 연구결과 중에는 자식을 얻은 남성의 뇌 형태가 여성의 것과 유사해진다는 주장이 있다. 당시 연구진은 이제 막 부모가 된 실험 참가자 89명의 뇌 활성 정도를 측정했는데, 남성들의 뇌가 여성들처럼 정서적 감성적으로 민감해지는 것으로 나타났다. 2. 호르몬 변화 미국 프린스턴 대학 연구에 따르면, 자식이 생기는 순간 남성의 체내 호르몬도 일정 변화를 일으킨다. 배우자의 임신·출산 때의 남성들은 체내에서 에스트로겐, 프로락틴, 글루코코르티코이드 호르몬 분비가 일정부분 증가하는 것으로 나타났는데 흥미로운 것은 에스트로겐, 프로락틴의 경우 여성성을 강하게 해주는 호르몬이라는 점이다. 특히 프로락틴은 여성의 모유 분비를 자극하는 호르몬이다. 반면, 남성성을 상징하는 호르몬인 테스토스테론은 일정 부분 감소하는 것으로 나타났다. 특히 동물실험 결과, 말의 경우 수컷이 새끼를 갖는 순간 테스토스테론 호르몬이 감소하는 것으로 확인됐는데 예외적으로 쥐 등 설치류는 이와 상관없이 테스토스테론이 증가하는 것으로 나타났다. 연구진은 그 이유를 태어난 새끼를 보호하기 위해 강인함을 되찾기 위한 본능 때문으로 추측했다. 3. 성격 변화 보통 자식을 키우는 아빠들은 전보다 유순해지고 강한 유대감을 표하는 경우가 많다. 연구결과에 따르면, 이 역시 호르몬 변화 때문이다. 육아에 참여하는 아빠들은 전보다 체내에 많은 옥시토신 호르몬이 분비된다. 옥시토신 호르몬은 뇌하수체 후엽에서 분비되는 신경 전달 물질인데 정서적 유대감과 친밀감을 촉진하는 것으로 알려졌다. 특히 이 호르몬은 포옹 등의 신체 접촉이 많아지면 분비량이 증가하는데 아빠가 어린 자녀를 기르면서 자연스럽게 뇌 신경회로를 변화시키기 때문으로 추정된다. 4. 새 뇌신경 세포 발생 아이의 탄생이 아버지의 뇌에 새로운 신경 세포의 발달을 유도한다는 주장이 있다. 최근 한 의학연구에 따르면, 들쥐의 뇌를 분석한 결과 새끼가 생긴 시점에서 해마 영역의 세포량이 상당히 증가하는 것으로 확인됐다. 또한, 뇌 후각 담당 영역에도 새로운 신경세포가 나타나는 것으로 조사됐는데 전문가들은 “새로 태어난 자식의 존재를 빠르고 정확히 인지하기 위한 생체 변화의 모습”이라고 정의한다. 5. 청각 발달 멀리서 우는 자식의 목소리를 순식간에 파악하는 것은 비단 엄마의 영역만이 아니다. 아빠 역시 자식 목소리에 무척 민감해지는 청각 발달 경험을 한다. 최근 진행된 한 의학 실험은 이를 증명해준다. 연구진은 무작위로 선택된 유아 5명의 울음소리를 아빠 27명, 엄마 29명에게 들려주고 본인 자녀인지 아닌지 묻는 실험을 진행했고 아빠·엄마 모두 평균 90%가 넘는 확률로 본인 자녀의 울음소리를 구분해냈다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

사람이 스스로 만들어낼 수 없는 영양소인 단백질은 성장기 어린이뿐만 아니라 성인에게도 매우 중요하다. 단백질이 부족하면 뇌의 신경세포가 줄어들어 두뇌활동이 저하되고 체력도 약해진다. 특히 다이어트를 위해 탄수화물과 지방 섭취를 줄이는 사람들이 늘면서 단백질의 중요성이 더욱 대두되자, 식품업체 및 제약, 다이어트제품 업체들은 너도나도 단백질 보충제 판매에 열을 올린다. 하지만 과유불급, 지나친 것은 모자란 것만 못하다. 단백질을 과다 섭취할 경우 우리 몸에 오히려 부담을 주고 심한 경우 질병을 유발하기도 한다. 특히 단백질 과다섭취는 칼슘 배출을 증가시키고 콜레스테롤 수치를 높여 각종 성인병의 원인이 될 수도 있다. 미국 매체인 허핑턴포스트는 전문가들의 말을 인용해 우리 몸의 ‘단백질 과다섭취 신호 3가지’를 소개했다. ▲몸무게 증가 만약 하루 섭취 칼로리를 줄이지 않은 상태로 단백질을 과다섭취 할 경우 몸무게가 증가할 수 있다. 2012년 발표된 연구결과에 따르면 고단백질 식단을 유지하는 사람은 고지방·저단백질의 식단을 먹는 사람과 똑같이 몸무게가 증가했다. 이는 근육과 같은 무지방신체질량(지방이 없는 비율)이 증가하면서 나타나는 결과이기도 하다. ▲신장 질환 발병 단백질을 과다 섭취하면 질소 노폐물인 요소의 생성 및 배설량을 증가시켜 신장에 부담을 주기도 한다. 또 단백질을 분해하는 과정에서 나오는 암모니아로 인해 간 기능이 떨어질 수 있고, 이 암모니아가 신장에 무리를 줘서 요독증이 발병할 수도 있다. ▲탈수 현상 단백질은 주로 탄소와 질소, 수소, 산도 등으로 이뤄져 있다. 혈액이나 오줌 등 생체 표본에서 질소 성분을 뜻하는 혈액요소성질소는 단백질을 과다 섭취했을 때 급격히 증가한다. 질소는 최종 배설 형태로 암모니아를 내보내는데, 독성이 강한 암모니아가 체내에서 증가하면, 몸은 이를 희석하기 위해 체내 수분을 더 많이 내보내야 한다. 2002년 연구결과에 따르면 단백질을 과다섭취로 인한 질소 및 암모니아를 몸 밖으로 배출하기 위해서는 체내 수분을 더욱 많이 필요로 한다는 사실이 증명됐다. 이 과정에서 체내 수분이 부족해지는 탈수 현상이 나타날 수 있다. 한편 전문가들은 단백질의 적정 섭취량을 몸무게 1㎏ 당 0.8~1g으로 권장하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr