개의 코가 항상 촉촉한 이유는? 최근 해외의 한 연구팀이 오랫동안 밝혀지지 않았던 ‘촉촉한 개코’의 비밀을 풀어 학자들의 관심이 쏠리고 있다. 애견가라면 누구나 한번쯤 ‘코가 촉촉한 개가 건강하다.’는 이야기를 들어봤을 것이다. 이에 대한 정확한 이유는 밝혀지지 않았던 가운데 펜실베니아 대학의 연구팀이 ‘촉촉한 개 코가 냄새를 더욱 잘 맡는다.’는 연구결과를 발표했다. 연구결과에 따르면 코 안팎의 점액층이 개들이 사람보다 냄새를 더욱 잘 맡게 하는데 도움을 주는 것으로 밝혀졌다. 이는 냄새분자가 냄새를 느끼고 분류하는 특정 감각기관에 닿기 전까지는 냄새를 느끼지 못하는 사람과는 달리, 개코 안의 점액층은 냄새가 감각기관에 채 닿기도 전 냄새를 느끼고 구분할 수 있도록 도와주기 때문이다. 개의 뛰어난 후각이 언제나 촉촉한 개코와 연관이 있다는 것이 연구팀의 주장인 것. 브랜트 크레이번(Brent Craven)박사는 과학전문지 뉴사이언티스트와의 인터뷰에서 “MRI이미지를 통해 기도를 살펴본 결과 이 같은 결론을 얻게 됐다.”면서 “개에게는 냄새를 느끼게 하는 신경세포가 사람보다 풍부한 것 또한 후각이 발달한 원인”이라고 밝혔다. 이어 “특히 이번 연구를 통해 개들에게 감각기관에 닿기도 전에 서로 다른 냄새를 구분해 내는 능력이 있다는 중요한 사실을 알게 됐다.”고 덧붙였다. 한편 브랜트 박사 연구팀의 연구결과는 뉴사이언티스트지 등 각종 과학전문지에 소개돼 주목받았으며 미국 자연학 유체역학 회의에서 공식적으로 발표될 예정이다. 사진=newscientist.com 서울신문 나우뉴스 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

그는 인간이 사라진 세상에서 자연이 물을 타고, 기계를 과신해 온 인간에게 복수를 가할 것으로 전망했다. 또 문명이 자연과 공존하고, 인간성을 찾지 않는다면 결국 의미없이 발전하다가 사라질 것으로 내다봤다. 인간이 만들어낸 과학이 인간의 윤리에 부정적인 영향을 미치고 있다는 주장은 인류 역사 이래 지속돼 왔다. 특히 근대에 접어들면서 급속도로 발전한 과학기술과 문명은 ‘인간복제’,‘냉동인간’,‘로봇’ 등 상상속에서나 존재하던 일들을 현실의 영역으로 가시화시키고 있다. 현재 인류의 과학기술은 어디까지 와 있으며, 앞으로 얼마나 더 발전할 것인가? 환경주의자들의 말처럼 인간은 자연으로 돌아가야 하는가? 한국과 미국, 유럽 등의 대학과 연구소에서 진행되고 있는 프로젝트들과 이에 따른 인간 윤리의 위기를 살펴봤다. ｜피츠버그·보스턴 박건형특파원｜문을 열고 복도에 들어서자 카메라가 달린 네모난 모니터 속에서 장난스럽게 생긴 캐릭터가 인사를 건넨다.‘궁금한 것은 무엇이든 물어보라.’는 캐릭터는 자신을 ‘탱크’라고 소개했다. 탱크는 미국 피츠버그에 자리잡은 카네기멜론대학(CMU) 로봇공학 연구소의 마스코트다. 건물 안내는 물론 센터 소개, 사람들을 찾는 일까지 탱크에게 물어보면 무엇이든 척척 해결해 준다. 탱크를 만들어낸 기술은 그래픽 기술과 시각인식 등 두 가지뿐이지만 탱크와 만나는 방문객은 첨단 기계를 접했을 때와는 다른 훈훈한 감동을 받는다. ●현재 로봇공학은 1980년 컴퓨터공학 수준 “공상과학 영화 속에서 등장하는 것처럼 전투를 하거나 완벽한 인간의 모양을 갖춘 로봇은 아직까지 없습니다. 그러나 여기서 근무하는 사람들 모두 언젠가는 그런 로봇이 등장할 수 있다고 믿고 일하고 있습니다. 탱크 역시 기술적인 부분보다는 인간적인 마음을 담았다는 점에서 연구소원들의 사랑을 받고 있죠.” 공동연구를 위해 CMU에 머물고 있는 한국과학기술연구원(KIST) 김동환 박사는 로봇 연구가 조금씩이지만 꾸준한 발전을 이루고 있다고 강조했다. 김 박사는 “로봇은 어느 한 사람의 천재가 만들어낼 수 있는 것이 아니라, 수많은 전문가들이 각자 맡은 분야를 발전시켜야 하는 방대한 작업”이라며 “한 분야가 빨리 발전한다고 해도 조화가 이뤄지지 않으면 단순한 기계 이상의 것을 이룰 수 없다.”고 설명했다. CMU는 세계 최고의 로봇연구소로 꼽힌다. 전 세계 100여개 대학과 연구소들이 CMU에 직원을 파견해 노하우를 배우기 위해 애쓸 정도로 다양한 연구 분야를 갖고 있다. 지난 몇년간 CMU가 발표한 로봇만 해도 짐 나르는 로봇 수송병 ‘빅독’, 삼키는 의학용 로봇, 휴머노이드(인간을 닮은 로봇) ‘덱스터’ 등 다양한 분야에 걸쳐 있다. 이들은 필요에 따라 연구팀을 수시로 바꾸며 원하는 분야를 보강해 나간다.‘벽 없는 연구’야말로 중소대학인 CMU가 전 세계 최고의 로봇공학연구소로 발돋움한 이유다. 김 박사는 “인간을 닮은 로봇은 아직까지 기초 단계에 불과하지만, 기능 위주로 만들어진 상업용 로봇은 조만간 가시화될 것이라는 것이 로봇개발자들의 생각”이라며 “현재의 로봇공학의 위치가 1980년대 컴퓨터공학이 가졌던 위치쯤이고, 조만간 폭발적인 성장이 일어날 것이라는 예측도 있다.”고 밝혔다. ‘로봇은 인간을 다치게 해서는 안 되며 인간이 다치도록 방치해서도 안 된다.’ ‘로봇은 1조항에 위배되지 않는 한 인간 명령에 복종해야 한다.’ ‘1,2조항에 위배되지 않는 한 로봇은 스스로를 보호해야 한다.’ ‘A.I.’,‘아이, 로봇’ 등 수많은 영화와 소설에 등장하는 ‘로봇 3원칙’은 1942년 미국의 SF작가 아이작 아시모프의 ‘아이, 로봇’에 처음으로 등장했다. 시대를 뛰어넘는 상상력으로 실제 공학도들의 도전을 이끌어냈던 아시모프는 로봇이 언젠가는 인간과 비슷한 형태로 발전해 나갈 것으로 내다봤다. 그는 나중에 “인간과 로봇이 공존하는 미래사회를 만들어야 한다는 생각에서 ‘로봇 3원칙’을 만들었다.”고 밝혔다. 실제로 그의 작품 ‘아이, 로봇’은 로봇 3원칙이 무너질 경우 어떤 불행을 초래할 수 있는지에 대한 경고를 담고 있다. 아직까지 아시모프의 3원칙이 무너질 만큼 로봇기술은 발전하지 못했지만, 여전히 로봇을 개발하는 사람들은 이를 절대적인 수칙으로 생각하고 있다. 한국의 기술표준원 역시 2006년 로봇의 KS표준을 만들면서 이 원칙을 사용했다. 로봇 3원칙은 언젠가는 다가올 인간과 구분할 수 없는 로봇에 대해 인간들이 만들어 놓은 최소한의 안전장치인 셈이다. ●로봇의 인간 대체 가능성은 아직 없어 그렇다면 로봇을 연구하는 사람들은 ‘로봇이 인간을 대체할 것’이라는 일부의 우려에 대해 어떻게 생각할까? 전쟁용 로봇의 등장으로 인해 인간을 위협할 가능성은 있지만, 로봇이 지구를 지배할 위험은 극히 낮다는 것이 이들의 입장이다. 무엇보다 진화의 다음 단계로서 인간을 대신할 가능성은 불가능에 가깝다. 세계휴머노이드 조직위원회의 발표에 따르면 로봇이 인간을 지배하기 위해서는 인간을 뛰어넘는 민첩한 동작과 동력, 두뇌, 감성, 자율성 등을 가져야 한다. 그러나 현재의 기술력이 발달해 이를 모두 갖추기 위해서는 앞으로 얼마나 오랜 시간이 걸릴지 상상조차 쉽지 않다. 특히 로봇이 스스로 번식을 하거나 진화를 하는 일은 이 모든 것을 갖추는 시간보다 더 많은 시간이 걸릴 것으로 과학자들은 내다보고 있다. 다만 로봇을 이용한 위협은 여전히 존재한다. 실제로 MIT미디어랩에서 로봇공학을 연구하는 휴 헤르 교수의 목표는 인간과 로봇의 공존인 ‘사이보그’다. 지체장애자인 그는 인간의 부족한 신체부분을 보조하는 장치를 만들어 현실속에서 ‘600만달러 사나이’를 만들어가고 있다. 미디어랩 관계자는 “헤르 교수의 연구에 대해 강력한 힘을 가진 군인이나 무기로서의 악용 가능성에 대한 우려도 끊임없이 제기되고 있다.”고 밝혔다. 로봇 자체의 발전속도에 대한 낙관도 여전히 존재한다.CMU 로봇공학연구소의 한스 모라벡 박사는 “반도체의 집적도가 18개월마다 두배로 늘어나는 만큼 2040년이 되면 인간처럼 생각하는 로봇도 나올 수 있다.”며 “이 같은 일이 인간에게 위협이 되지 않도록 하기 위해서는 로봇을 만드는 사람의 철저한 윤리의식이 중요하다.”고 강조했다. kitsch@seoul.co.kr ■ “로봇이 아무리 발전해도 인간감정 가질 수 없을 것” ‘로봇 뇌’ 전문가 세바스찬 승 MIT 교수 ｜보스턴 박건형특파원｜로봇을 연구하는 과학자들의 궁극적인 목표는 영화 속 터미네이터처럼 자유롭게 행동하고 스스로 움직일 수 있는 로봇이다. 그러나 현실 속의 로봇은 ‘휴보’처럼 걷거나 ‘마루’처럼 춤을 추는 일이 고작이다. 체코어의 ‘일한다(robota)’는 뜻으로, 차페크의 희곡 ‘로섬의 인조인간:Rossum’s Universal Robots’에서 로봇이라는 말이 처음 사용된 후 100여년이 지났지만 로봇의 발전 속도는 왜 이렇게 더딘 것일까? 로봇 연구자들은 로봇이 단순한 기계가 아닌 모든 학문의 집합체라는 점에서 그 이유를 찾고 있다. 로봇 연구를 위해서는 기계공학자뿐 아니라 물리학, 화학 등 기초 학문부터 뇌과학, 전자·전기·재료공학에 이르기까지 모든 과학분야의 지식과 기술개발이 필수적이다. 여기에 인간적인 사고 연구를 위해 심리학과, 사회학 등 인문학도 동원돼야 한다. 국내외 로봇 연구자들은 이중 가장 발전이 더딘 분야로 ‘로봇의 뇌’를 꼽는데 주저하지 않는다. 인간처럼 생각하고, 스스로 움직이는 로봇을 만들기 위해서는 뇌가 필수적이지만 아직 과학자들은 뇌의 외곽만을 맴돌고 있다.MIT 뇌 및 인지과학자 세바스찬 승(41) 교수는 인간처럼 생각하는 컴퓨터를 만들고자 하는 과학자들의 최전선에 있다. 그가 개발한 ‘신경컴퓨터’는 사람의 뇌 속 뉴런의 연결을 모방한 형태로, 전 세계적인 주목을 받고 있다. 승 교수는 “스파게티처럼 얽혀 있는 신경세포들의 연결선을 밝혀내는 것이 현재 집중하고 있는 과제”라며 “각각의 신경세포들이 어떻게 작용하는지를 알 수 있는 ‘컨넥톰’이라는 뇌신경 연결지도를 만들어낼 것”이라고 밝혔다. 현재 로봇의 뇌를 연구하는 수단으로는 크게 컴퓨터를 고도화해 뇌의 복잡성에 접근해 나가는 전통적인 방식과 승 교수가 주도하는 뇌를 먼저 이해해 컴퓨터의 설계에 적용하는 계산신경과학 등 두가지가 있다. 승 교수는 “컨넥톰이 먼저 뇌를 구현할지 아니면 컴퓨터가 발전해 뇌의 기능을 갖게 될지는 현재로서는 알 수 없다.”고 전제한 뒤 “그러나 두 가지 방법이 일정 수준에 도달한 후 시너지 효과를 낼 것으로 본다.”고 전망했다. 이어 “현재 로봇을 만드는 기계공학과, 컴퓨터를 연구하는 전기공학과, 뇌 자체를 연구하는 기초의학 등 다양한 분야와 협동작업을 진행하고 있다.”고 덧붙였다. 그러나 승 교수는 컨넥톰이 완성되더라도, 로봇이 인간의 정신이나 의식, 감정 등을 가질 우려는 없다고 잘라 말했다. 그는 “컨넥톰은 신경해부학자들이 100년 이상 연구했지만 밝혀내지 못했던 뇌의 문제에 다른 방식으로 접근해 보는 것이고, 어디까지나 객관적인 데이터를 만들어내는 일에 불과하다.”며 “정해진 사고방식에 따라 논리적으로 움직이는 로봇을 만드는 일은 가능하겠지만 감정을 가진 로봇에 대해서는 아직까지 상상조차 할 수 없다.”고 밝혔다. kitsch@seoul.co.kr <특별취재팀> 미래기획부 손성진부장(팀장)·이도운차장·류지영·박건형·정현용기자, 도쿄 박홍기·파리 이종수특파원, 국제부 박홍환차장, 사회부 안동환·이재연기자 문화부 박상숙기자

최근 유명 연예인들의 자살이 이어지면서 우울증이 사회적 이슈로 떠오르고 있다. 통계청에 따르면 국내에서 320만명이 우울증에 시달리고 있고,45분마다 한 명씩 자살로 목숨을 잃는다고 한다. 우울증을 다스릴 수 있는 명쾌한 해답이 없을까. 많은 사람들이 우울증을 의지만 강하면 극복할 수 있는 정신 문제로 생각한다. 그래서 치료도 대부분 신경정신 분야에 국한된다. 하지만 우울증은 감정이나 마음만의 문제가 아닌 심각한 육체질환과도 연관성이 있다. 실제로 자살을 시도한 경험자와 대화해 보면 종종 자신의 의지와 무관하게 자살을 시도한다는 경험담을 들을 수 있다. 우리 몸에는 우울증을 일으키는 호르몬이 있다. 바로 ‘세로토닌’이다. 세로토닌이 많이 분비되면 현재의 감정과 관련 없이 행복감을 느끼게 된다. 반대로 분비량이 적으면 스트레스도 없는데 괜히 슬퍼지거나 매사에 짜증이 나고 우울해진다. 바로 육체에서 분비되는 호르몬이 마음과 감정 상태를 결정하는 것이다. 제2의 뇌로 불리는 위장관의 외벽 공간에는 척수보다 많은 신경세포가 존재한다. 최근 이 부위에 대한 학계 연구가 활발하게 진행되면서 뇌 속에서만 분비되는 것으로 알려진 신경전달 물질이 이곳에서도 다량 분비되는 것으로 밝혀지고 있다. 특히 우울증을 예방하는 세로토닌은 위장에서 대부분 분비된다. 세로토닌 분비 이상의 가장 큰 원인은 위장 환경이 독소의 공격을 받아 신경 시스템이 손상되기 때문이다. 우울증 환자의 대부분은 위장 기능에 문제가 있고 스트레스성 폭식과 같은 불규칙한 식습관을 가지고 있다는 연구결과도 있다. 따라서 위장을 치료하면 몸이 가벼워지면서 우울증이 해소된다. 우울증이 정신적 인자만이 아닌 잘못된 식습관과 식탁 오염으로 인한 위장관 독성에 의해서도 생긴다는 사실을 유념해야 할 것이다. 최서형 하나한방병원 원장

국내 고교생이 국제 학술지에 제1저자로 논문을 실었다. 서울과학고 2학년 김승찬(17)군이 주인공이다. ‘자석을 이용한 인간 신경세포 돌기의 방향성 유도에 대한 연구’라는 제목의 논문을 `신경과학 연구방법 저널´(Jour nal of Neuroscience Methods)에 실었다. 이 학술지는 과학기술논문인용색인(SCI)급으로 분류된다.SCI란 미국 과학정보연구소(ISI)가 “과학적으로 인용할 가치가 있다.”고 인증했다는 의미다. 성균관대 의대 정해관 교수는 “고등학생으로서는 대단히 이례적인 일이다.”고 평가했다. 김군은 뇌에 전기 자극을 주면 자기장에 따라 신경세포가 활성화되고, 돌기가 일정 방향으로 배열된다는 사실을 밝혀냈다. 지난해 11월 이 논문 내용을 바탕으로 미국 특허청에 특허청원도 냈다. 현재 가(假)출원까지 받았다. 논문은 지난해 1학기 학교에서 ‘과제연구’로 했던 실험 내용을 바탕으로 했다. 과제연구는 학생이 관심 분야를 골라 한 학기 동안 수행하는 프로그램이다 김군은 “초등학교 5학년 때부터 전자기파 파동에 대해 관심을 가져왔다.”고 말했다. 특히 재작년 할아버지가 뇌경색으로 투병하면서 신경세포 활성화에 더욱 관심을 가졌다. 논문을 싣기까지 어려움도 많았다. 과학고의 교육과정은 빠듯했다. 매일 부담감에 시달렸지만 방과 후 시간을 쪼개 연구를 계속했다. 논문 내용을 영문으로 옮기는 것도 힘들었다. 지난해 12월 논문 게재를 요청한 이후 영문 내용이 부정확해 4차례 수정 작업도 거쳐야 할 정도였다. 그러나 김군은 논문 게재를 포기하지 않았다. 김군은 “고교 시절, 아이디어를 실행에 옮길 수 있는 기회와 교육을 받을 수 있게 되어 너무 감사하다.”고 했다. 김군은 내년 2월 서울과학고를 조기 졸업할 예정이다.박창규기자 nada@seoul.co.kr

미국 앨라배마주 헌츠빌의 셔틀버스 운전사인 더글러스 프래셔(57)는 올해 노벨화학상 수상 소식을 듣고 가슴이 먹먹했을지도 모른다. 시간당 10달러를 받고 버스를 운전하는 그는 한때 프래셔 박사로 불린 생명공학자였다. 그것도 올해 노벨화학상 공동수상자인 시모무라 오사무(80), 마틸 챌피(61), 로전 첸(56)이 연구한 분야와 같았다. 미 뉴욕타임스(NYT)는 17일 프래셔 박사의 인생이 달라지지 않았다면 그 역시 노벨상 무대에서 스포트라이트를 받는 인물이 됐을 것이라고 전했다. 프래셔 박사는 챌피와 첸 박사에게 노벨상을 안겨준 녹색 형광단백질(GFP)의 원천 연구를 제공한 주인공이다.GFP는 공동수상자인 오사무 교수가 1961년 해파리에서 추출한 물질로 신경세포의 성장과 암세포의 전이 현상을 생체내에서 관찰하는 데 기여했다. 이 GFP가 매우 유용한 유전자 표지로 사용될 수 있다고 생각한 과학자가 프래셔 박사였다. 그는 1980년대 미 국립보건원(NIH)에 연구 지원을 요청했지만 거절당했다. 미국암학회가 그에게 연구비를 지원키로 했지만 2년 뒤 연구비 지원이 중단됐다. 연구 기관을 전전하던 그는 결국 재직했던 우즈 홀 연구소마저 떠나게 됐다. 그 이후 프래셔 박사는 미 농무부에서 해충 연구를 하다가 항공우주국(NASA)으로 옮겼지만 연구 프로젝트가 해체되면서 실직자 신세가 됐다. 그동안 챌피 박사와 첸 박사가 연락해 왔다. 프래셔 박사는 자신이 해온 해파리 유전자 연구를 두 박사에게 넘겼다. 프래셔는 헌츠빌의 도요타 판매회사에서 손님을 태우고 다니는 셔틀버스 운전사가 되어 과학계를 떠났다. NYT는 이후 두 박사가 프래셔 박사의 연구를 발전시켰고 노벨상까지 거머쥐게 됐다고 소개했다. 프래셔 박사는 “세상에는 나보다 그 상을 수상할 만한 충분한 자격을 갖춘 사람이 더 많다.”면서 “그들(노벨상을 수상한 두 박사)은 전 인생을 바쳐 연구를 발전시켰고 나는 그러지 못했을 뿐”이라고 담담한 어조로 말했다.NYT는 전통적으로 노벨상은 공동 수상자가 3명을 넘지 않는다고 전했다. 안동환기자 sunstory@seoul.co.kr

미국의 마틴 샬피(61), 로저 시엔(56), 그리고 일본의 시모무라 오사무(下村修·80)가 올해 노벨 화학상 공동 수상자로 선정됐다. 이로써 일본은 올해만 4명의 노벨상 수상자를 배출하게 됐다. 스웨덴 카롤린스카 연구소 산하 노벨위원회는 8일 수상자들이 해파리에서 녹색 형광 단백질을 최초로 발견하고 개발한 공로로 노벨화학상을 받게 됐다고 밝혔다. 녹색 형광단백질(GFP)을 발견함으로써 신경세포는 어떻게 성장하는지, 암세포는 어떻게 퍼져 나가는지 등 이전에는 관찰할 수 없었던 생체 내 현상을 살펴볼 수 있게 됐다고 노벨위원회는 설명했다.GFP는 생체 안에서 일종의 표지 역할을 하는데, 유전자 분석 기술의 발전과 더불어 과학자들은 ‘빛나는 표지’인 GFP가 붙은 단백질들이 어떻게 움직이는지, 어떻게 상호 작용을 하는지 규명하는 수단을 갖게 됐다는 것이다. 시모무라 박사는 해파리의 일종인 ‘에쿼리아 빅토리아’(Aequorea Victoria)로부터 GFP를 처음 추출해 냈으며,GFP가 자외선 아래에서 녹색 빛을 낸다는 것 또한 처음 발견했다. 샬피 박사는 GFP가 표지 역할을 할 수 있다는 것을 발견했다. 시엔 박사는 GFP가 어떻게 해서 빛을 내는지에 대해 일반적으로 이해할 수 있도록 기여한 것은 물론, 다른 색을 내는 형광단백질을 개발해 과학자들이 한번에 여러 종류의 단백질의 활동을 추적, 관찰할 수 있는 길을 열었다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

“늘 속이 더부룩하고 가스가 찹니다.” “명치 끝이 꽉 막힌 것이 너무 답답합니다.” “신경만 썼다 하면 여지없이 체합니다.” “항상 뻐근하고 아픈 게 너무 고통스럽습니다.” 혹시 큰 병이 아닌가 싶어 내시경을 해보지만 별 이상이 없고,‘신경성’이라는 막연한 말만 듣게 된다. 아파 죽겠는데 괜찮다니…. 암이 아니라 다행이지만 환자 입장에서는 신경성 위장병만큼 답답하고 애매모호한 질환도 없다. 실제로 한 종합병원 역학 조사결과 소화기내과 내원 환자 476명 중 19%만 기질적 원인이 있었고, 81%는 내시경 상 기질적 원인을 찾을 수 없는 것으로 나왔다. 소화가 안돼 내시경 검사를 하는 환자 10명 가운데 7,8명은 원인을 모른다는 뜻이다. 내시경 검사에서 큰 문제가 없었던 사람이 갑자기 위암 말기 판정을 받는 사례도 종종 있다. 증상은 있는데 원인을 찾을 수 없다니. 왜 그럴까?결론부터 말하자면 위장 점막만 관찰할 수 있는 내시경의 한계 때문이다. 내시경으로도 찾을 수 없는 위장의 문제는 분명히 존재한다. 주머니 모양의 위장은 두께가 3∼8㎜이며,5겹으로 이뤄진 입체적인 기관이다. 또 점막 안쪽으로 엄청나게 복잡하고 다양한 기관들이 존재한다. 점막 외벽 조직은 우리 몸의 약 70%를 차지하는 방대한 면역기관인 ‘위장림프조직’(GALT)과 뇌 다음으로 많은 ‘신경세포’, 위장 운동과 각종 효소 분비를 원활하게 하는 ‘호르몬계’, 소화 효소와 위장보호 점액물질을 분비하는 ‘분비기관’, 음식물을 섞어서 아래로 내려보내는 강한 힘의 ‘근육’, 전신에 영양분과 에너지를 보내주는 ‘혈관조직’ 등 인간의 지식으로는 다 찾아내기 힘들 만큼 복잡한 구조로 이뤄져 있다. 내시경이 못 보는 점막 밖 세계는 우리가 상상하는 것보다 훨씬 복잡하고 미묘하다. 바로 이곳이 내시경이 탐지하지 못했던 70∼80%의 문제 영역이다. 치명적인 위암이 생겨도 알아채지 못하는 미지의 근원인 것이다. 최서형 하나한방병원 원장

●과학카페(KBS1 오후 7시10분) 우리나라에는 현재 70여개의 테마파크가 성업 중이다. 테마파크에서 운영되고 있는 놀이기구 종류도 수천 가지나 된다. 어떤 놀이공원에서든지 가장 사랑을 받는 것은 빠르게 달리는 열차 ‘롤러코스터’다. 상승과 하강을 반복하는 롤러코스터의 짜릿한 기분. 놀이기구를 탈 때 느껴지는 흥분과 쾌감, 그 정체는 무엇일까?●다큐멘터리 3일(KBS1 오후 10시10분) 2008 베이징올림픽 17일간의 열전에서 종합순위 7위를 거둔 389명의 자랑스러운 태극전사들. 중국이라는 드넓은 무대에서 땀과 눈물의 감동드라마를 펼친 주인공들에겐 이제 어떤 일들이 기다리고 있을까? 베이징 올림픽을 빛낸 대한민국 올림픽 선수단과 72시간을 함께했다.●엄마가 뿔났다(KBS2 오후 7시55분) 조금씩 마음을 허락해주는 듯한 소라를 보면서 영수의 마음은 흐뭇해진다. 영미는 느닷없이 아이 소식이 없냐고 묻는 은아의 질문에 당황스러워하고, 은아는 아빠를 위해 아이를 가져보라고 말한다. 한편, 한자가 이석과 영화를 보러간다는 말에 일석은 끼워달라고 청해보지만 한자는 성가시다며 거절하는데….●주말특별기획 내 여자(MBC 오후 10시35분) 김현민은 윤세라에게 결혼을 서두르자고 하지만, 세라는 일이 먼저라며 거절한다. 장 회장은 장태희에게 김현민과의 결혼을 승낙하고 상견례 날짜를 잡으라고 한다. 한편, 왕샹해운 발주를 기약하는 데 성공한 장태성과 윤세라는 자축파티를 열고 잔뜩 취한 두 사람은 방으로 향하는데….●잘먹고 잘사는 법(SBS 오전 9시50분) ‘원맨쇼’ ‘성대모사의 달인’으로 통하는 코미디언 남보원을 ‘스타가 잘 먹고 잘사는 법’에서 만나본다. 한옥풍으로 깔끔하고 편안하게 꾸며놓은 아파트 인테리어와 건강식이라고 늘 똑같은 것만 고집하지 않고 제철 음식을 골고루 먹으며 꾸준히 운동을 병행하는 남보원 부부의 건강법이 공개된다.●조강지처클럽(SBS 오후 10시) 길억이 회사에서 먹고 잔다는 말을 들은 복수는 간식을 사들고 길억의 사무실을 찾아가지만 길억이 없자 고개를 갸우뚱거린다. 같은 시간 기저귀를 핑계로 길억을 부른 나미는 태어난 아기가 부부사이의 연을 이어줄 것으로 기대했다고 넋두리를 한다. 공소장은 속상해하는 길억에게 더 이상 동정심을 갖지 말라고 충고한다.●실버퀴즈 노노클럽(EBS 오전 6시) 풍물과 함께 신명나는 인생을 사는 상록구 노인복지관 풍물반 어르신들. 얼굴도, 춤실력도 ‘짱’인 안산 할아버지의 놀라운 끼가 공개된다. 할머니·할어버지들이 하고 싶은 얘기를 맘껏 하는 속풀이 시간 ‘징치고 외치고’ 등 활기찬 모습들이 유쾌하다.●토마토(YTN 오전 8시25분) 최근 젊은층의 뇌종양 발생 사례가 늘고 있다. 두통이나 구토, 시력장애를 보이지만 이러한 뇌종양 적신호를 놓치는 바람에 병세가 악화되는 경우가 많다. 그러나 치명적인 불치병이란 인식과 달리 적극적인 치료를 하면 완치율도 높다.150억개의 신경세포가 존재하는 뇌. 뇌종양 치료에 대해 알아본다.

‘지랄병’ 등의 이름으로 불려 사회적인 편견이 가장 심한 질환 가운데 하나인 간질. 최근에는 관련 학계를 중심으로 병명을 바꾸는 작업이 추진되는 등 질병에 대한 관심이 높아지고 있다. 간질의 증상과 치료법에 대해 자세히 듣기 위해 연세대 신촌세브란스병원 신경외과 김동석(44) 교수를 만났다. 간질 발작을 일으키는 환자를 우리 주변에서 흔히 볼 수 있듯이 국내 간질 환자수는 무시하지 못할 수준에 이르렀다. 전문가들은 전 인구의 1%, 약 50만명이 간질을 앓고 있는 것으로 추정하고 있다. “우리나라에 있는 간질 환자는 50만명인데, 이 가운데 중증환자는 10만명에 불과합니다.40만명은 약으로 발작 증상을 조절할 수 있어요. 하지만 단순히 간질을 앓고 있다는 이유만으로 취업에 불이익을 주는 등 편견이 심한 상황이죠.” 간질발작은 신경세포에서 나타나는 무질서한 전기신호가 주변 뇌 세포로 퍼지면서 나타나는 현상이다. 신경세포를 둘러싸고 있는 막은 원래 음(-)극으로 되어있다. 그러다가 활동하면 음극이 양극으로 바뀌게 된다. 이렇게 한번 흥분하면 신경세포는 한동안 쉬어야 한다. 그러나 잘못된 전기 신호를 내는 뇌세포는 한번에 여러번 연달아서 흥분하게 된다. 이때 간질 발작이 일어난다. ●뇌세포 절제 수술 성공률 80~90% 멀쩡한 주변 뇌세포들로 흥분 현상이 퍼지면 이상 흥분 증상을 나타내기도 한다. 어떤 이유에서든 흥분성 신경전달이 급격히 늘어나거나 이를 억제하는 기능이 약화될 때 발작이 일어나기도 한다. 간질의 원인은 명확하게 밝혀져 있지 않다. 선천성 기형이 중요한 원인 가운데 한부분을 차지하는 것으로 알려져 있지만 반드시 유전되는 병은 아니다. 유전성이 뚜렷한 ‘특발성간질’조차 자녀에게 유전될 확률이 6∼8%에 불과하다. 성인에게 처음 나타나는 간질은 특히 유전성 경향이 희박하다. 다만 교통사고로 인한 뇌손상이나 뇌혈관질환, 뇌종양은 간질 발병에 일정 부분 영향을 미친다. 또 심리적인 충격이나 스트레스는 간질을 일으키는 직접적인 원인이 아니기 때문에 오해하지 말아야 한다. 간질의 증상은 전신 발작과 부분 발작, 탈력 발작(긴장이 빠져 쓰러지는 증상) 등 다양하게 나타난다. 탈력발작이 심한 환자는 헬멧을 쓰게 해 다치지 않도록 보호해야 할 때도 있다. 가벼운 발작은 5∼10초 이내에 끝나지만 심하면 2∼3분 동안 이어지기도 한다. 다리가 풀리고 호흡을 하지 못해 생기는 청색증과 기억상실 등이 간질 환자에게 나타나는 주요 증상이다. 간질은 자기공명영상촬영(MRI)이나 양전자방출단층촬영(PET), 뇌파 검사 등을 통해 비교적 정확하게 진단할 수 있다. 각종 장비를 다양하게 활용하면 뇌의 어느 부위에 문제가 생겼는지 판단할 수 있기 때문에 수술 성공률도 높다. “뇌세포의 일부를 절제하는 외과적 수술법은 성공률이 80∼90% 수준입니다. 바꿔 말하면 실패할 확률이 10∼20%에 불과하다는 것이죠. 완치가 쉽지는 않지만 적극적으로 치료를 하면 증상을 완화시켜 일정한 상태로 유지할 수 있도록 도울 수 있습니다.” 발작이 나타나면 빨리 병원을 찾아 약물치료부터 받아야 한다. 간질 환자는 첫 발작이 나타난 뒤 6개월 내에 50%,2년 내에 80%의 확률로 발작이 다시 나타난다. ●약물복용 중단은 반드시 전문의와 상담을 뇌파 감사에서 이상이 있는 환자와 그 중에서도 ‘간질파’가 발견되는 환자는 재발위험이 높기 때문에 반드시 약물치료를 받아야 한다. 마찬가지로 머리 한 부분에만 이상이 있으면 재발 위험이 높아진다. 과거에 뇌에 감염 증상을 경험했거나 의식을 잃을 정도로 심한 외상을 입은 환자, 첫번째 발작이 30분 이상 이어지는 환자도 약물치료 대상이다. 2년 이상 약물을 복용하고, 발작이 사라지면 약을 끊는 것을 고려할 수 있다. 환자의 60%는 약을 성공적으로 끊고 발작이 없는 상태로 지내기도 한다. 그러나 약물을 끊는 것은 반드시 전문의의 조언에 따라야 하며, 검사를 했을 때 다시 이상이 발견되면 약물을 복용해야 한다. 흔히 간질 수술을 하고 나면 간질약을 먹지 않아도 된다고 생각하기 쉽다. 그러나 간질 수술을 받았다고 해도 1,2년 정도는 약물을 복용하여야 안전하다. “약을 임의로 끊는 것은 매우 위험한 일입니다.1년을 임의로 끊으면 2년 동안 더 약을 처방해야 하고,2년간 끊으면 4년이 필요해집니다. 마치 아기가 새로 걸음마를 배우는 것과 같기 때문에 주의해야 합니다.” 만약 쓰러져 심하게 경련을 일으키는 환자를 봤다면 당황하지 말고 딱딱거나 위험한 물건을 치워 환자가 다치지 않도록 해야 한다. 실내라면 담요나 이불을 미리 깔아놓는 것이 좋다. 턱을 벌려서 입안에 헝겊 등을 억지로 밀어넣으면 발작이 악화될 수 있다. 발작이 끝나면 즉시 코로 산소를 공급하고 흡입기로 분비물을 제거해야 한다. 간질을 치료하려면 반드시 전문가를 믿고 따라야 한다. 간질 치료는 단기간에 마무리 지으려고 생각해서는 안 된다. 많은 환자가 1년 정도 치료를 받다가 경제적인 사정을 이유로 치료를 포기한다. 그러나 의사를 믿고 치료를 맡겨야 좋은 결과를 얻을 수 있다. 병원을 이리저리 옮겨다니는 것도 도움이 되지 않기 때문에 전문가를 정해 꾸준히 상담하는 것이 좋다. 정현용기자 junghy77@seoul.co.kr

국내 연구진이 자폐증 발병에 관여하는 단백질의 작용 과정을 처음으로 밝혀냈다. 포스텍 생명과학과 김정훈 교수팀은 ‘뉴로리긴’(neuroligin) 단백질이 작동하지 않으면 감정과 관련된 기억이 형성되지 않아 자폐증 증세가 나타난다는 사실을 규명했다고 24일 밝혔다. 연구 결과는 23일자 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발표됐다. 1만명당 10∼15명꼴로 발생하는 자폐증은 사회성이 결여되고 자신만의 세계에 빠지는 질환으로 정확한 발병 원인은 아직 밝혀지지 않았다. 김 교수팀은 자폐증이 감정을 처리하는 대뇌의 편도체와 관련이 있다는 점에 주목했다. 그리고 살아 있는 동물의 대뇌 편도체 신경세포에서 뉴로리긴의 발현을 억제한 뒤 신경 신호전달에 관여하는 수용체인 ‘AMPA’와 ‘NMDA’의 신경전달 변화를 관찰했다. 생쥐를 우리에 넣고 전기자극을 주기 전에 종소리를 울리는 것을 반복하는 방식으로 진행된 실험 결과, 정상 생쥐는 전기자극이 없어도 종소리에 공포를 느끼는 행동을 보였지만, 뉴로리긴 발현을 억제한 생쥐는 공포를 느끼지 않는 것으로 나타났다. 이는 공포에 대한 기억이 만들어지지 않았음을 의미한다는 것이 연구팀의 설명이다.김 교수는 “뉴로리긴 발현이 억제된 동물은 감정과 관련된 기억 형성을 담당하는 NMDA에 의한 신호전달 강도가 낮아지는 것으로 나타났다.”며 “이는 NMDA 수용체에만 작용하는 물질이 자폐증 치료나 증세 완화에 도움을 줄 수 있음을 의미한다.”고 말했다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

국내 연구진이 일본, 미국에 이어 세계 세번째로 난자를 사용하지 않은 ‘맞춤형 다기능줄기세포’(iPS) 생산에 성공했다. 이에 따라 황우석 사태 이후 극도의 침체기를 겪고 있는 국내 배아줄기세포 연구가 활기를 되찾을 수 있을지 주목된다. 제주대 줄기세포연구센터 박세필 교수팀과 미래생명공학연구소는 난자를 사용하지 않고 사람의 피부세포만으로 배아줄기세포 특성을 가진 iPS를 만드는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 박 교수팀은 이번 연구결과를 국내외에 특허 출원했으며, 지난 21일 건국대에서 열린 ‘한국동물번식학회 학술대회 및 제4차 한·일 공동심포지엄에 발표했다. 배아줄기세포는 성체줄기세포에 비해 각종 장기로 분화하는 능력이 뛰어나 다양한 난치성 질환을 치료해 줄 수 있을 것으로 기대를 모아왔다. 그러나 난자와 배아를 사용하는 윤리적 문제 때문에 종교계나 사회단체 등에서 연구에 반대하는 목소리가 높았다. 박 박사팀은 사람의 피부세포를 떼어낸 뒤 배아줄기세포의 성질을 갖도록 하는 4개의 특정유전자(Oct4,Nanog,Sox2,Lin28)를 주입하는 역분화 방식을 사용했다. 이 4개의 유전자는 배아가 배아줄기세포로 분화할 때 없어지는데 연구팀은 이 시간을 거꾸로 되돌린 셈이다. 이렇게 만들어진 iPS를 신경세포와 근육세포, 간세포 등으로 분화시켰으며, 유전자 발현과 현미경 검사를 통해 배아줄기세포 여부를 확인했다고 설명했다. iPS는 지난해 미국 위스콘신대 톰슨 박사와 일본 교토대 야마나카 박사팀이 수립한 바 있다. 이 연구결과는 국내외 언론에서 ‘2007년 최고의 의학발전’으로 꼽히기도 했다. 박 박사팀의 연구는 iPS로는 세계 세번째이지만 앞선 두 연구팀의 기술을 향상시켜 효율성을 5.1배가량 높인 것이 특징이다. 박 박사는 “지난 2005년 세계 최초로 미국특허를 획득한 ‘냉동 배반포기배 이용 인간배아줄기세포’ 확립기술이 토대가 됐다.”면서 “기술적으로도 의미가 있는 만큼 본격적인 경쟁에 나설 수 있다.”고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

동성애자는 이성애자와 뇌 구조가 다르다는 연구 결과가 발표됐다. 영국 타임즈 인터넷판은 영국과 스웨덴에서 발표된 2개의 연구결과를 인용해 “이성애자와 동성애자 사이에 뇌의 구조적, 기능적 차이가 있다.”고 15일 보도했다. 오랜 세월동안 ‘이성애자와 동성애자의 뇌가 다를 것’ 이라고 추측했던 것이 과학적으로 증명된 것이다. 영국 유니버시티 컬리지의 웰컴트러스트 센터는 게이 16명과 레즈비언 15명을 포함한 80명의 남녀를 조사했다. 웰컴트러스트 센터는 “레즈비언의 뇌에는 일반여성보다 ‘회백질’(중추신경에서 신경세포가 모여있는 곳으로 기억과 정보처리를 담당)의 비율이 낮아 남성적인 성향이 더 강했고 구조도 남성과 비슷한 패턴으로 이루어져 있었다.”고 밝혔다. 또 게이의 경우 “뇌 구조가 이성애자 여성과 비슷했다.”며 “게이는 여성과 비슷한 수준의 성 호르몬을 배출한다.”고 덧붙였다. 회백질의 비율이나 뇌의 구조는 태아 때 형성된 성 호르몬에 의해 만들어지는 것으로 이것이 ‘성적취향’을 결정하게 된다. 따라서 동성애자는 태어날 때부터 성적취향이 이미 결정됐을 가능성이 높다는 것. 스웨덴 국립과학아카데미 사빅에서 연구한 또 다른 조사에서도 “게이 남성의 뇌가 이성애자 여성과 비슷하게 반응한다.”는 결과를 발표했다. 게이와 이성애자 남녀 각각 12명씩 36명에게 남성의 땀에서 추출한 호르몬 냄새를 맡게 하고 뇌 반응을 살펴본 결과 이성애자 여성과 게이는 강한 반응을 했고, 이성애자 남성에게는 별 반응이 오지 않았다는 것. 또 12명의 레즈비언에게 남성호르몬과 여성호르몬을 맡게 했더니 여성호르몬에 더 큰 반응을 보였다. 타임즈는 조사결과를 이용해 “뇌 구조와 기능의 차이가 사람의 성적취향을 결정하며 이것은 태아시절에 정해진다.”고 분석했다. 하지만 이런 뇌 구조와 기능의 차이는 개개인의 라이프스타일로 바뀔 수도 있다는 연구결과도 있어 동성애가 선천적인 것인지 여부는 더 지켜봐야 할 것으로 전망된다. 사진= www.brainexplorer.org 서울신문 나우뉴스 김지아 기자 skybabe8@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

미국 대학에서 연구 중인 한국 여성 과학자들이 인체 운동을 제어하는 신경세포의 형성 과정을 규명하는 데 성공했다. 이 연구결과를 활용하면 줄기세포를 이용한 치료용 세포 생산을 앞당길 수 있게 된다. 미국 휴스턴 베일러의대 분자·세포생물학과 이수경(사진 왼쪽) 교수와 이승희(오른쪽) 박사팀은 10일 쥐의 배아 신경줄기세포 분화실험을 통해 신경줄기세포를 운동신경세포로 분화시키는 유전인자들의 상호작용을 밝혀냈다. 연구는 ‘셀’ 자매지인 ‘세포 발달’(Developmental Cell) 최신호에 게재됐다. 줄기세포를 질병 치료에 실제로 이용하기 위해서는 줄기세포에서 원하는 치료용 세포를 분화시키는 기술이 필요하다. 그러나 사람의 경우 3만개가량의 유전자들이 복잡한 상호작용을 통해 수많은 단백질을 만들어내기 때문에 원하는 세포를 분화해내는 데 어려움을 겪어왔다. 이 교수팀은 연구에서 쥐의 신경줄기세포가 근육운동을 조절하는 ‘운동신경세포’와 전체 몸의 운동을 조절하는 척수운동신경계의 ‘중간신경세포’로 분화하는 과정을 분석했다. 연구 결과 ‘lsl1’과 ‘Lhx3’로 알려진 두 가지 ‘전사인자’(유전체 발현에 관여하는 단백질)의 작용방식에 따라 세포 분화 방향이 달라진다는 점을 확인했다.Isl1과 Lhx3가 함께 신경줄기세포에 작용하면 운동신경세포가 만들어지고,Lhx3만 작용하면 중간신경세포가 만들어진다는 것이다. 이 교수는 “하나의 유전자가 여러 신경세포를 만드는 데 관여하는 분자 구조를 밝혀내고자 했다.”며 “세포 운명을 결정하는 것은 하나의 인자가 아니라 여러 인자 또는 유전자들간의 상호작용”이라고 말했다. 전남대 약대에서 석·박사 학위를 받은 이 교수는 지난 2005년 미국 퓨(Pew) 재단이 임용 3년 이하의 미국 조교수 중에서 재능 있는 젊은 석학 15명을 선정하는 ‘퓨 스칼라’의 영예를 안기도 했다. 또 전남대 약대 졸업 후 베일러의대에서 박사 학위를 받은 이승희 박사는 2006년도 베일러의대 분자세포생물학과 최우수 졸업상을 수상한 과학자다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

불치병에 걸린 아들을 치료하기 위해 직접 특효약을 개발한 부부의 실화를 그린 영화 ‘로렌조 오일’의 실제 주인공 로렌조 오도네가 30일(현지시간) 사망했다.30세. 로렌조는 서른살 생일 이튿날인 이날 미국 버지니아주 자택에서 대량 출혈을 일으켜 숨졌다고 AP통신 등 외신들이 아버지 오거스토의 말을 인용해 보도했다. 로렌조는 최근 음식물이 폐로 들어가는 사고 이후 흡인성 폐렴에 시달려왔다. 로렌조는 6살 때 부신백질이영양증(ALD)판정을 받았다. 성염색체인 X염색체 유전자 이상으로 발생하는 병으로 몸 안의 ‘긴사슬 지방산’이 분해되지 않고 뇌에 들어가 신경세포를 파괴하는 희귀 질환이다. 의사들은 당시 로렌조가 8살을 넘기지 못할 것이라고 진단했다. 하지만 오거스토와 아내 미카엘라는 포기하지 않고 헌신적인 노력을 기울인 끝에 올리브유와 평지씨 기름을 섞은 기적의 치료물질 ‘로렌조 오일’을 만들어냈다. 과학적 전문 지식 없이 오로지 실습을 통해 얻어낸 이들의 성과는 세계를 깜짝 놀라게 했고,1992년 닉 놀테·수전 서랜든 주연의 할리우드 영화로 만들어지기까지 했다. 해피엔딩으로 끝맺은 영화와 달리 현실에서 로렌조 오일의 치료 효과는 논란의 대상이었다.10년에 걸친 연구 결과 과학자들은 로렌조 오일이 ALD를 근원적으로 치료할 수는 없지만 신경세포를 파괴하는 ‘긴사슬 지방산’의 생성을 억제하는 데는 일부 효과가 있는 것으로 보고 있다. 오거스토는 “로렌조는 우리를 보지도 못하고, 얘기도 할 수 없었지만 늘 우리 곁에 있었다.”고 회고했다. 그는 로렌조의 유해를 지난 2000년 숨진 아내의 곁에 안장한 뒤 고향인 이탈리아로 돌아가 책을 쓸 계획이라고 밝혔다. 이순녀기자 coral@seoul.co.kr

미국 연구진이 면역반응을 차단하는 방법을 이용, 쥐에서 알츠하이머병 원인물질의 90%를 제거하고 손상된 뇌기능 일부를 되살리는 실험에 성공했다. 예일대 면역생물학과장 겸 하워드휴즈의학연구소(HHMI) 연구자인 리처드 플라벨 교수는 1일 ‘네이처 메디신’에 게재된 논문에서 쥐 유전자를 조작해 면역반응을 촉진하는 단백질(TGF-β)의 생성을 막자 알츠하이머병 원인물질인 아밀로이드 플라크가 90%나 제거되는 것으로 나타났다고 밝혔다. 이 연구는 면역세포의 하나인 대식세포가 뇌 내부에서 아밀로이드 플라크에 작용했다는 점을 보여주는 것이다. 지금까지 세계 의학계에서는 면역세포가 뇌-혈관 장벽을 통과해 알츠하이머병 원인물질인 아밀로이드 플라크에까지 직접 작용할 수 있도록 만드는 것이 최대 과제로 꼽혀 왔다. 퇴행성 신경질환인 알츠하이머병은 일반적으로 β-아밀로이드가 쌓인 아밀로이드 플라크가 뇌신경세포를 손상시켜 발생하며, 아밀로이드 플라크는 뇌세포 안에서 염증반응을 일으키는 것으로 알려져 있다. 연구진은 당초 TGF-β의 생성을 막으면 아밀로이드 플라크 축적이 증가하고 알츠하이머병 증상이 악화할 것으로 예상했다. 그러나 실제 실험에서 면역세포에서 TGF-β가 생성되지 않도록 쥐의 유전자를 조작하자 오히려 뇌신경세포에 축적돼 있던 아밀로이드 플라크의 90% 정도가 제거되는 것으로 나타났다. 또 연구진이 알츠하이머병에 걸린 유전자 조작 쥐 가운데 TGF-β의 작용을 억제한 뒤 미로찾기 등 실험을 한 결과 지적 능력이 TGF-β가 정상 작동하는 쥐보다 훨씬 뛰어난 것으로 확인됐다. 논문의 제1저자인 터렌스 타운 박사는 “TGF-β를 억제하면 뇌-혈관 장벽을 통과할 수 있는 대식세포 활동이 자유로워지는 것으로 보인다.”며 “알츠하이머병 쥐에 대한 이 연구결과가 사람에게도 효과적인 것으로 입증된다면 알츠하이머병 치료제 개발도 가능할 것”이라고 전망했다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

인간광우병 공포가 확산되면서 허술한 국내 광우병 검진시스템부터 보완해야 한다는 목소리가 높다. 4일 보건복지가족부와 질병관리본부에 따르면 정부는 2001년 인간광우병으로 불리는 ‘크로이츠펠트 야콥병(CJD)’을 법정전염병으로 지정해 관리하고 있다. 그러나 이 병의 진단업무를 담당하는 곳은 한림대 일송생명과학연구소와 2005년 2월 말 국립보건연구원 신경계바이러스과에 설치된 CJD 전용 밀폐실험실 단 두곳뿐이다. 또 지금까지 국내에서 인간광우병으로 의심되는 뇌를 해부해 ‘변종 크로이츠펠트(vCJD)’ 여부를 직접 확인한 사례는 단 한차례도 없는 등 인간광우병 검사 노하우가 선진국 수준에 크게 뒤떨어져 있다. 이런 상황이다 보니 국내 인간광우병 전문가는 열 손가락으로 꼽을 정도다. CJD 검진 시스템이 중요한 이유는 광우병에 감염된 쇠고기나 소 뇌부위 등을 섭취할 때 생기는 vCJD와 병원체가 같기 때문이다. 모든 인간광우병은 ‘프리온’이라는 단백질이 뇌 신경세포에 축적될 때 생기는 공통점이 있다.CJD는 보통 산발성, 가족성, 변종성(vCJD)으로 나뉜다. 특히 광우병과 직접 관련된 변종CJD는 광우병에 걸린 쇠고기를 섭취함으로써 감염된다. 인간광우병 대부분은 산발성(85∼90%)으로, 광우병 감염 쇠고기 섭취와는 무관하게 모든 나라에서 자연발생적으로 나타난다. CJD 환자는 대부분 서서히 증상을 보이기 시작해 수주 내지 수개월에 걸쳐 집중력 및 기억력 감소, 편집증, 환각, 감정장애 등의 증상이 나타나며 발병 후 평균 8개월 전후에 사망한다.vCJD는 일반 CJD와 달리 발병 초기에 우울증, 불안감, 정신위축, 초조감, 고역성향 등의 증상을 보이고 증상 발현 뒤 평균 14개월 내에 사망하는 것으로 알려져 있다. 국내에 신고 접수된 CJD 발생 건수는 1990∼2000년 46명,2001년 5명,2002년 9명,2003년 18명 등이다. 국내에는 아직 vCJD 발생 사례가 없지만 2003년 12월1일까지 전 세계적으로 총 153명의 환자가 확인됐다. 이 가운데 143명은 영국에서 보고됐다. 정현용기자 junghy77@seoul.co.kr

광우병(狂牛病·Mad Cow Disease)은 말 그대로 방향감각을 잃고 미친 듯이 움직이는 증상을 보이는 소 질병이다. 광우병에 걸린 소는 뇌조직이 스펀지처럼 구멍이 숭숭 뚫려 녹아버린다. 이에 따라 몸을 가누지 못한 채 주저앉기 일쑤고, 심한 경련을 일으키다 오래지 않아 죽는다. 정식 의학 명칭은 우(牛)해면양 뇌증(Bovine Spongiform Encephalopathy)이다. 광우병은 사람 등 모든 동물에게 정상적으로 발견되는 ‘프리온’이라는 단백질이 변형돼 발병한다. 프리온은 단백질(Protein)과 비리온(Virion:바이러스 입자)의 합성어다. 광우병에 걸린 소의 뇌나 골수, 내장 등을 먹으면 변형된 프리온이 인체에 침투한다. 프리온은 뇌조직에 작은 구멍들을 만들면서 뇌기능을 마비시킨다. 이게 ‘인체 크로이츠펠트 야콥병(CJD)’과 ‘변종 크로이츠펠트야콥병(vCJD)’, 곧 ‘인간광우병’이다. 인간광우병에 걸리면 치매처럼 방향감 상실, 근육마비 증상을 보인다. 일부는 정신착란, 시력장애, 중풍 등이 오기도 한다. 말기에는 뇌 신경세포가 죽게 돼 소 광우병과 유사한 증상을 보이다가 죽음에 이른다. 그러나 잠복기가 10년에서 30년이나 돼 감염 여부를 확인하기 쉽지 않다. 변형 프리온은 300∼400도의 열을 가해도 파괴되지 않는다. 전염성도 강한 것으로 학계에서는 분석하고 있다. 그러나 증식 과정 등이 정확히 밝혀지지 않아 치료 방법이 없다. 일단 걸리면 100% 치사율을 기록한다. 1730년 영국의 양떼에서 처음 발견된 광우병은 사육업자들이 소에게 양고기를 사료로 먹이면서 소에게로 전파됐다. 자연에서 방목하는 것보다 빨리 살을 찌우려고 초식동물인 소에게 동물성 사료를 먹여 일어난 것이다. 최근 미국산 쇠고기의 광우병 위험을 둘러싸고 소뼈 등을 돼지·닭에게 먹인 뒤 이들의 뼈를 소 사료로 다시 사용하는 ‘교차오염’ 문제도 원인으로 지적된다. 자연의 섭리를 뒤바꾼 인간의 욕심이 빚은 ‘소의 복수’인 셈이다. 변형 프리온이 많이 몰려 있는 소의 내장과 척수 등이 광우병위험물질(SRM)이다. 국제수역사무국(OIE) 기준에 따르면 30개월령 미만은 편도와 회장원위부(소장 끝부분), 이상은 뇌와 눈, 머리뼈, 척수, 척주, 편도, 회장원위부 등 7개 부위가 SRM으로 분류되면서 유통이 금지된다.이두걸기자 douzirl@seoul.co.kr

“만약 누군가가 인간의 뇌에 존재하는 뉴런 수만큼의 진공관을 탑재한 컴퓨터를 만든다면 엠파이어스테이트 빌딩만큼의 공간이 필요하고, 나이애가라 폭포를 움직일 만큼의 전력이 있어야 하며, 역시 나이애가라 폭포만큼의 냉각수가 필요하다.” ●뉴런수 만큼 진공관 만들기 사실상 불가능 1950년대 신경학자이자 수학자로 이름을 날린 미국의 워런 매컬로크는 뇌와 비슷한 컴퓨터를 만들 수 있느냐는 질문에 이같은 분석을 내놓았다. 사실상 ‘불가능하다.’는 얘기나 마찬가지다. 그 후 50년이 넘게 지나 진공관을 대신할 수 있는 반도체가 용량과 집적도에서 눈부신 발전을 이뤘고, 전력 문제도 개선됐지만 뇌는 여전히 미지의 영역이다. 뇌는 ‘인류 최후의 과학’으로 불린다. 뇌가 창출할 수 있는 막대한 부가가치에 비해 가장 발전이 더딘 분야이기 때문이다. 우주과학이 50년이 채 되지 않는 기간에 지구 밖으로 나가 달에 깃발을 꽂고 돌아올 정도로 발전한 것에 비해, 뇌는 아직까지 전체 작용원리의 1%도 제대로 밝혀지지 않았다. 인간의 뇌는 어떤 기계나 시스템과도 다르다. 사람의 뇌는 3만개의 유전자가 성장 시기별로 발현해 부분을 이루고 전체를 만든 구성체로,10의 12제곱수의 신경세포가 10의 15제곱차례의 연접(서로 맞닿은 곳)을 통해 작동하는 것으로 알려져 있다. 엄청난 숫자인 것처럼 보이지만, 초보적인 수준의 컴퓨터도 단순 연산으로는 이 규모를 뛰어넘는다. 그러나 뇌의 신경세포가 어떻게 학습을 하고, 경험을 축적하며, 상황에 능동적으로 대처하는지 알아 내는 것은 풀리지 않은 숙제다. 뇌의 전모가 밝혀진다면 공상과학 영화 속에 등장하는 안드로이드나 인간보다 뛰어난 로봇을 만드는 것도 가능하다. 또, 수많은 정신 관련 질환을 조절하거나 인간의 능력을 끌어올리는 방법도 밝혀질 수 있다. 아인슈타인이 일반인에 비해 1%가량 더 뇌의 기능을 사용한 것으로 분석되는 만큼 뇌과학의 발전은 곧 인류 역사의 전면적인 변화를 의미한다. 포스텍 생명과학과 박상기 교수는 “뇌의 특정 부분이 성격을 좌우한다든가, 운동 신경을 조절한다는 점은 대략적으로 밝혀져 있지만 그 이상의 진전은 이뤄지지 않고 있다.”면서 “발전 속도가 빨라지고 있는 것은 사실이지만 아직까지 갈 길이 멀다.”고 말했다. 과학자들은 지금까지 밝혀진 뇌의 신경망을 모방한 컴퓨터를 로봇에 적용하고 있지만, 이 역시 다양성을 가진 프로그램 수준에 머무르고 있다. 실제로 지난해 열린 국내 로봇 행사에서는 4세 수준의 지능을 가졌다던 로봇이 엘리베이터를 타고 장소를 이동해 사람을 찾는 과정을 재연하는데 실패, 망신을 당하기도 했다. 수많은 사람들이 지나다니는 복도에서 로봇의 적응능력 한계가 결정적인 이유였다. ●정부 10년간 1조 5000억 투자 밝혀 수많은 시행착오와 한계에도 불구하고 21세기 들어 뇌연구는 더욱 활발해지고 있다. 아주 더디게 조금씩 밝혀지는 뇌기능의 일부분들이 획기적인 결과물들을 만들어내고 있기 때문이다. 미국·일본 등 세계 각국도 뇌의 신비를 밝히는 데 적극적으로 나서고 있다. 미국은 1950년부터 미국 국립과학재단(NSF) 산하에 뇌연구센터를 설립했고, 연구개발 예산도 지속적으로 늘리고 있다. 최근 들어서는 일본이 급부상하면서 주목을 받고 있다. 일본은 국가 차원에서 21세기를 ‘뇌의 세기’로 규정했다. 일본내 최고 엘리트 집단인 이화학연구소(RIKEN)는 뇌 연구에 사실상 전념하다시피 하고 있다.RIKEN 전체 예산 중에 50∼60%가 뇌 연구에 사용된다. 뇌 연구를 진행하는 국가들의 고민은 ‘당장 결과물이 나오지 않는다.’는 점이다. 투자에 대한 국민적 공감대 형성이 어렵다는 것이 뇌연구의 가장 큰 장애물이다.1992년 미국에서 시작된 ‘뇌주간’이 세계적으로 빠르게 퍼져나간 이유가 여기에 있다. 일반인에게 뇌의 중요성을 쉽게 알리기 위해 마련된 이 행사는 현재 57개국에서 매년 3월 셋째주에 동시에 진행되는 과학계 최대의 프로젝트다. 한국도 2002년부터 뇌주간에 동참하고 있다. 올해도 지난 8일부터 16일까지 서울, 포항 등 전국 10개 도시에서 강연회가 개최됐다. 우리 정부는 뇌를 전담하는 정부출연기관을 설립해 10년간 1조 5000억원을 투자하겠다고 밝히고 있다. 국가과학자 1호 신희섭 박사는 뇌과학 분야의 세계적 권위자로 6년간 15억원씩을 지원받고 있다. 그러나 늘 연구비에 쪼들린다. 소속기관인 KIST가 자체적으로 자금을 조달해 그의 연구를 지원하고 있는 실정이다. 과학계의 한 관계자는 “단순히 투자비 총량을 늘리는 것보다는 뇌와 관련된 각종 학문을 모아 총괄 관리하고, 결과물을 도출해 내는 시스템이 필요하다.”면서 “지속적인 노하우 축적이 결국 국가간 뇌연구 경쟁의 주도권을 결정할 것”이라고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

아름다움은 언제나 힘이 셀까. 외모지상주의의 공고한 장벽만큼이나 비판의 목소리도 높은 현실. 눈치보지 않고 “그렇다.”고 답할 수 있으려면 배짱이 두둑해야 할 것이다. ●아기들도 미인을 알아본다 ‘아름다움의 과학’(울리히 렌츠 지음, 박승재 옮김, 프로네시스 펴냄)은 도발적 묘미를 던지는 책이다. 독일의 의사이자 과학전문 저술가인 지은이에 따르면 “아름다움은 절대권력”이다.“예쁘면 착하다.”“잘 생긴 사람이 일도 잘 한다.” 등의 통설이 맞다고 단정한다. 반대로 “제 눈에 안경”이라는 말은 신빙성이 없으며 아기들도 미인을 알아본다는 주장을 편다. 아름다움을 저울질하는 데는 상대적 잣대가 적용되지 않는다는 결론이다. 외모지상주의를 부추기는 읽을거리가 아닌가, 선입견에 개운찮을지 모른다. 하지만 판단은 잠시 유보하자. 저자가 직접 제시하거나 인용한 과학적 자료들은 그 자체로 충분히 흥미있는 논리근거이다. 예컨대 여성 몸매의 미적 가치는 시대에 따라 상대적이라고들 하나, 그렇지 않다는 주장이다. 미국 텍사스대의 학자 데벤드라 싱의 이론에 따르면 ‘허리에서부터 엉덩이까지의 비율’이 곧 여성 신체미의 포괄적 판단근거이다.1920년대부터 80년대까지 미스자메이카 우승자들을 측정한 결과, 그들의 허리-엉덩이 비율은 0.72에서 0.69 사이였다.‘플레이 보이’지 모델들의 비율은 0.71에서 0.68 사이. 매력적 몸매의 황금률은 허리-엉덩이의 비율이 0.7선에 있었다. 의사인 지은이는 뇌과학적 연구를 병행했다. 절대적 미의 기준을 찾는 데 그치지 않고 애써 아름다움을 발견하려는 인간 뇌구조의 본능적 반응까지도 짚었다. 눈 뒤쪽, 뇌 중앙 양쪽에 자리잡은 편도핵이라는 신경세포가 얼굴 표현을 인식하는 중요한 역할을 하는데, 바라보는 대상이 아름다운지 그렇지 않은지를 판단하는 데 걸리는 시간은 단 0.15초. 더욱 흥미로운 것은 오른손잡이라면 관찰대상의 얼굴 오른쪽을 오래 기억한다는 사실이다. 모델들이 반사적으로 오른쪽 뺨을 카메라에 노출시킨다는 통설을 뒷받침하는 근거가 될 만하다. 또 사진 속 미인의 입술에 미소를 머금게 하면 피실험자들의 뇌에는 ‘기쁨’의 자극이 증가되기도 했다. ●아름다움의 부정·집착은 동전의 양면 이처럼 책은 객관적 공식을 동원해 아름다움을 정량화할 수 있다는 논지를 펼쳐 나간다. 완벽한 좌우 대칭, 동안(童顔), 큰 눈, 매끄러운 피부, 키 큰 남성 등 이미 오래전부터 암묵적 사회 합의가 이뤄진 미의 덕목들에 통계근거로 힘을 실음은 물론이다. 무엇보다 ‘동안’은 매력적일 수밖에 없다. 입과 턱 사이의 짧은 간격 등을 조건으로 갖춘 ‘아이 얼굴’형은 누구에게나 공격성을 자제하게 만드는 호소력을 지닌다. 이른바 ‘동안 원칙’이다. 역사적 예시들을 간간이 끼워 넣기도 한다.1960년 소년의 얼굴을 한 존 F 케네디가 TV에 등장하자 7000만 미국 유권자들은 그에게 삽시간에 매료됐다. 독일의 빌리 브란트, 헬무트 슈미트, 비욘 엥홀름 등 잘 생긴 정치가들의 선전도 거론한다. 이 책의 착점은 어디에 있는 것일까. 억울하면 아름다워지라는, 일방통행식 결론에 의미가 있진 않다.“아름다움을 부정하는 것과 아름다움에 집착하는 것은 동전의 양면과 같다.”는 저자의 주제어는 외모지상주의에 승복하라는 것이 아니다. 아름다움의 과학을 이해하면 외모에 관해 근거없이 시달리는 도덕적 억압에서 벗어날 수 있다는 메시지이다.1만 5000원. 황수정기자 sjh@seoul.co.kr

국내 연구진이 배아줄기세포에서 신경전달물질인 도파민 신경세포를 대량 생산하는 기술을 개발해 파킨슨병 정복에 성큼 다가섰다. 연세대 의대 김동욱 교수와 제일약품 조명수 박사팀은 26일 인간 배아줄기세포로부터 세계 최고 수율(86%)의 도파민 신경세포를 대량 생산하는 방법을 개발했다고 밝혔다. 수율 86%는 분화된 신경세포 전체를 100으로 봤을 때 도파민 신경세포를 86개 얻었다는 뜻이다.연구내용은 미 국립과학원회보(PNAS) 인터넷판에 게재됐다.3월4일 발간되는 오프라인판에는 ‘주요논문’으로 소개된다. 국내외 특허출원도 마쳤다. 연구진은 인간 배아줄기세포에서 배아체를 만들고, 이로부터 신경세포로 분화할 수 있는 신경전구세포만 선별해 순수 신경전구체 덩어리를 만들었다.이 신경전구체 덩어리는 4등분할 경우 약 1주일 이내에 각각 원형 크기를 회복할 정도로 증식력이 뛰어나 사실상 무제한 생산이 가능하다.연구진은 이 신경전구체에 신호유도물질을 처리해 순도 86%의 도파민 신경세포를 얻는 데 성공했다.박건형기자 kitsch@seoul.co.kr