입원 중 호흡곤란을 경험하면 병원에서 사망할 위험이 6배나 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 국제학술지 ‘ERJ 오픈 리서치’에 지난 9일 게재된 미국 하버드 의과대학 연구팀의 논문 내용이다. 연구팀은 입원 당시 호흡 문제를 보고한 성인 약 1만 명의 데이터를 분석했다. 이 중 77%는 응급실을 통해 입원한 환자들이었다. 연구팀은 의료진에게 환자가 병원에 도착했을 때와 입원 중 겪는 호흡곤란과 통증 정도를 0~10점 척도로 평가하도록 했다. 이후 2년간 환자들의 사망, 재입원, 입원 기간, 중환자실 치료 필요성 등을 추적 관찰했다. 그 결과 입원 기간 중 호흡곤란이 생긴 환자는 병원에서 사망할 가능성이 6배 높았다. 입원 당시부터 호흡곤란을 겪은 환자는 사망 위험이 3배 증가했다. 또한 환자가 호흡곤란 정도를 높게 평가할수록 사망 위험이 함께 커졌다. 호흡곤란을 겪는 환자는 중환자실로 이송될 가능성도 높았다. 퇴원 후에도 호흡곤란은 나쁜 예후를 예측하는 지표로 작용했다. 입원 중 호흡곤란을 겪은 환자는 2년 내 사망할 확률이 50~70% 더 높았다. 연구를 이끈 하버드 의과대 로버트 반젯 교수는 “병원에서 간호사들은 환자에게 통증 정도를 정기적으로 묻지만, 호흡곤란은 확인하지 않는다”며 입원 기간 중 호흡곤란 모니터링이 필요하다고 강조했다. 그는 이를 통해 증상 관리를 개선하고 긴급한 의료 조치가 필요한 고위험 환자를 조기에 찾아낼 수 있다고 설명했다. 반젯 교수는 호흡곤란이 사망을 예측하는 이유에 대해 “호흡곤란은 몸이 충분한 산소를 들이마시고 이산화탄소를 배출하지 못한다는 경고 신호”라며 “이 시스템의 실패는 생존을 위협한다”고 말했다. 이어 “폐, 심장, 기타 조직의 감각 기관은 신체 상태를 지속적으로 모니터링하며 조기 경고를 보내도록 진화했다”고 설명했다.

뇌 없이 태어난 여성이 가족의 헌신적 보살핌 속에 20년 생존의 기적을 썼다. 7일(현지시간) 미국 abc뉴스 계열 KETV는 네브래스카주 오마하에 사는 알렉스 심슨이 지난 4일 20세 생일을 맞았다고 전했다. 심슨은 생후 두 달 만에 수두무뇌증(hydranencephaly·물무뇌증)을 진단받았다. 수두무뇌증은 선천적으로 인간의 사고와 감정을 담당하는 대뇌반구가 거의 없고, 그 공간이 뇌척수액으로 가득 차 있는 초(超)희귀 질환이다. 두개골과 두피는 정상적으로 형성되지만, 실제로는 뇌간과 소뇌 등 생명 유지에 필수적인 일부 구조만 남아있는 심각한 뇌 기형이다. 전 세계적으로 1만명당 1명 미만의 발생률을 보이는 매우 드문 질환으로, 근본적인 치료법은 없으며 대부분 생후 1년 이내 사망한다. 생존한다고 해도, 난치성 경련 등 합병증과 심각한 신경학적 장애를 앓는 경우가 대부분이라 의료적 뒷받침 없이는 살아남기 어렵다. 심슨 역시 오래 살지 못할 것이라고 의사들은 전망했다. 심슨의 부모는 “딸의 뇌 뒤쪽에 새끼손가락 절반 정도 크기의 소뇌만 있다더라. 의사들은 딸이 4살을 넘기지 못하고 사망할 것이라고 했다”라고 전했다. 하지만 모두의 예상은 빗나갔다. 심슨은 가족의 돌봄 속에 그 후로 몇 해를 더 생존했고, 지난 4일 기적적으로 20세 생일을 맞았다. 가족은 심슨의 생존 배경으로 신앙과 가족의 사랑을 꼽았다. 심슨의 부모는 “20년 전만 해도 우리는 두려울 뿐이었지만, 신앙은 우리 가족이 살아갈 수 있는 원동력이 되었다”라고 밝혔다. 이어 “비록 인지 기능을 담당하는 뇌는 없지만, 딸은 분명 우리를 느끼고 있다. 방금 딸과 이야기를 나누러 갔을 때 딸은 나를 찾고 있었다”라고 설명했다. 심슨의 14살 남동생 역시 “누나는 주변에서 일어나는 일들을 감지하고 있다”라고 말했다. 그러면서 “사람들이 가족에 대해 물으면 제일 먼저 장애가 있는 누나에 대해 얘기한다”라고 강조했다. 2008년 한국서 세계 최장 생존 환자 보고수두무뇌증 환자가 심슨처럼 20년 이상 생존한 사례는 거의 없다. 2013년 이탈리아 연구팀이 발표한 사례 검토 논문에 32세까지 장기 생존한 환자에 대한 기록이 있을 뿐이다. 또한 2008년 인제대학교 해운대백병원 의료진은 22세 6개월 여성 환자의 사례를 보고했는데, 논문 발표 당시 해당 환자는 ‘세계에서 가장 오래 생존한 수두무뇌증 환자’로 기록됐다. 해당 환자는 출생 직후 부모에게 버려져 공공 소아병원과 요양원에서 돌봄을 받다가 욕창 관리를 위해 입원했는데, 컴퓨터단층촬영(CT)에서 대뇌반구 공간 대부분이 뇌척수액으로 차 있는 것이 확인됐다. 소리나 통증 자극에 눈뜨기 등의 반응은 있었으나 의미 있는 의식 반응은 없는 것으로 보고됐었다. 임신 12주 이후 뇌혈관 사고가 주요 원인 한편 수두무뇌증의 주된 원인은 임신 중기 이후 발생하는 광범위한 뇌경색으로 알려져 있다. 태아의 뇌로 가는 주요 혈관이 막히면서 뇌 조직이 괴사하고, 그 자리를 뇌척수액이 채우게 되는 것이다. 이외에도 자궁 내 감염(톡소플라스마·거대세포바이러스 등), 심한 저산소증, 드물게는 유전적 요인 등이 원인으로 지목되고 있다. 하지만 많은 경우 정확한 원인을 찾기 어려운 실정이다. 수두무뇌증 아기들은 출생 직후에는 정상 신생아처럼 보일 수 있다. 빨기, 삼키기 같은 원시 반사는 있고, 울음소리도 낸다. 그러나 시간이 지나면서 발달 지연이 뚜렷해지고, 의식적인 반응이 거의 나타나지 않는다. 주요 증상으로는 ▲심각한 발달 장애 ▲경련 발작 ▲시각·청각 장애 ▲체온 조절 장애 ▲성장 부진 등이 있다. 특히 경련은 대부분의 환아에게서 나타나며, 약물로도 조절이 어려운 경우가 많다. 근본적 치료법은 없어…조기 발견 중요진단은 주로 산전 초음파나 MRI를 통해 이루어진다. 영상 검사에서 대뇌 반구가 있어야 할 자리에 뇌척수액만 가득 찬 특징적인 소견을 보인다. 비슷한 질환인 심한 수두증과 구별하는 것이 중요한데, 수두증은 뇌 조직이 압박받아 얇아진 것이지 없어진 것은 아니라는 점에서 차이가 있다. 안타깝게도 현재까지 수두무뇌증의 근본적인 치료법은 없다. 의료진은 경련 조절, 영양 공급, 감염 예방 등 대증적 치료에 집중할 수밖에 없는 상황이다. 이 때문에 전문가들은 임신 중 정기적인 산전 검진을 통한 조기 발견의 중요성을 강조한다. 특히 임신 중기 정밀 초음파 검사에서 이상 소견이 발견되면 추가적인 MRI 검사를 통해 정확한 진단을 받는 것이 필요하다.

만성 피로 증후군(CFS)은 특별한 원인 없이 6개월 이상 지속해 심각한 피로감을 느끼며, 브레인 포그(brain fog) 현상까지 동반돼 집중력, 기억력 등 인지 기능이 저하되고, 수면장애, 근육통 등 증상이 동반되는 복합적인 질환이다. CFS는 휴식해도 피로가 회복되지 않고 오히려 악화하기도 한다. 정신적, 신체적 활동 후에도 증상이 악화되는 ‘활동 후 무력감’ 현상도 나타난다. 미국 마운트 시나이 아이칸 의대, 생명과학 및 임상 연구 기업인 써모 피셔 사이언티픽, 위스콘신대 공동 연구팀은 만성 피로 환자 대부분이 기능 이상 호흡을 겪고 있으며, 이로 인한 자율신경계 이상 때문에 혈관과 근육으로 가는 신경 조절에 문제가 생기면서 만성 피로가 발생했을 수 있다고 밝혔다. 연구팀은 호흡 문제에 초점을 맞춰 치료하면 만성 피로 증후군을 완화할 수 있다고 본다. 연구팀은 이 연구 결과를 의학 분야 국제 학술지 ‘최신 의학’ 11월 10일 자에 실었다. 연구팀은 CFS 진단받은 57명과 나이와 활동 수준이 비슷한 일반인 25명을 대상으로 이틀 동안 심폐 운동 검사를 했다. 연구팀은 참가자들의 심박수와 혈압, 혈액 내 산소 포화도, 산소를 얼마나 효과적으로 흡입하는지, 충분한 산소를 얻기 위해 얼마나 숨을 쉬는지 추적했다. 특히 정상보다 빠르고 깊게 숨을 쉬어 체내 이산화탄소 수치를 낮추려는 과호흡과 기능 이상 호흡을 파악하기 위해 호흡 패턴에 주목했다. 과호흡은 스트레스나 공포 상황에서 호흡이 가빠지는 현상인데, 기능 이상 호흡은 다양한 원인으로 발생하는데 평소 숨을 쉬다가 깊은 한숨을 쉰다든지, 너무 빠르게 숨을 쉬거나, 복근으로 숨을 내쉬는 듯 강하게 뱉거나, 횡격막을 사용하지 않고 가슴으로만 숨을 쉰다든지 하는 것이 특징이다. 연구 결과, CFS 환자들은 그렇지 않은 사람과 비교해 숨 쉴 때 흡입하는 산소량은 비슷한 것으로 확인됐다. 체력을 나타내는 지표 중 하나인 최대 산소 흡입량은 비슷했다. 그렇지만 CFS 환자의 71% 이상이 과호흡이거나 기능 이상 호흡, 또는 둘 다 형태로 호흡 문제를 겪고 있었다. 연구팀은 CFS 환자의 3분의 1이 과호흡, 절반 이상이 불규칙하게 숨을 쉬는 모습을 관찰했다. 또 9명의 CFS 환자는 기능 이상 호흡, 과호흡 모두 나타냈다. 기능 이상 호흡과 과호흡은 모두 어지럼증, 집중력 저하, 숨 가쁨, 극심한 피로 같은 CFS와 비슷한 증상을 유발할 수 있다. 두 가지 문제가 함께 나타나면 두근거림, 가슴 통증, 피로, 불안감을 느끼게 된다. 연구팀은 이런 호흡 문제가 CFS 증상을 악화시키거나 활동 후 무력감의 직접 원인이 될 수 있다고 설명했다. 연구팀은 요가나 수영처럼 호흡 조절이 중요한 운동이 호흡 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이라고 조언했다. 연구를 이끈 벤자민 나텔슨 교수(신경학)는 “이번 연구로 만성 피로 환자들 거의 절반 이상이 자기 스스로 인지 못 하는 상황에서 어떤 형태로든 호흡 장애를 겪고 있다는 사실을 확인했다”며 “비정상적인 호흡 문제를 해결함으로써 만성 피로 증후군을 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.

라면, 과자, 탄산음료 등 초가공식품을 자주 섭취하면 뇌 구조가 변형돼 과식을 부추길 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 3만명 이상의 뇌를 분석한 이번 연구는 초가공식품이 단순히 살을 찌우는 데 그치지 않고 우리 뇌 자체를 바꿔놓을 수 있다는 사실을 보여준다. 6일 과학 전문 매체 사이테크데일리 보도에 따르면, 캐나다 맥길대와 핀란드 헬싱키대 공동 연구팀의 분석 결과에서 초가공식품 섭취와 뇌 구조의 변화 사이에 우려스러운 연관성이 발견됐다. 초가공식품은 유화제, 향미증진제, 인공 감미료, 보존제 등의 성분이 들어간 제품을 말한다. 포장 스낵, 시리얼, 탄산음료, 가공육 등이 여기에 속한다. 이런 식품들은 대개 칼로리와 소금, 첨가당 함량이 높고 필수 영양소는 부족하다. 이번 연구는 영국 바이오뱅크(UKBB)의 3만 3654명의 데이터를 활용해 진행됐다. 영국 바이오뱅크는 뇌 영상 촬영 전까지 총 5차례에 걸쳐 온라인 식단 평가를 실시했다. 참가자들은 24시간 동안 200여 가지 식품 항목 중 무엇을 얼마나 먹었는지 기록했다. 이들의 뇌를 확산 자기공명영상(MRI)을 통해 분석한 결과, 초가공식품 섭취는 식욕 조절에 중요한 여러 뇌 구조의 조직 미세구조 변화와 관련이 있었다. 측좌핵, 시상하부, 창백핵, 피각, 편도체 등이 여기에 해당한다. 특히 초가공식품 섭취가 많을수록 시상하부에서 평균 확산도(MD)가 낮아지는 현상이 나타났는데, 이는 세포 밀도가 증가했음을 의미한다. 연구진은 “초가공식품 섭취 증가가 대사 지표 변화, 비만 증가, 그리고 섭식 행동과 관련된 뇌 영역의 변화와 연결돼 있다”고 결론지었다. 초가공식품을 많이 먹으면 신진대사가 변하고 살이 찌는 것은 물론, 식욕을 조절하는 뇌 부위까지 달라진다는 의미다. 연구진은 이러한 변화가 단순히 염증이나 비만 때문만은 아니라고 강조했다. 헬싱키대 공동 제1저자 아르센 카냐미브와는 “초가공식품 섭취를 줄이고 식품 제조 규제 기준을 강화하는 것이 더 나은 공중보건을 보장하기 위한 중요한 조치가 될 수 있다”고 지적했다.

음악 감상, 악기 연주 등 음악 활동에 참여하는 것이 치매 발병 위험을 낮추고 인지 기능을 개선하는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 호주 모나쉬대 연구팀이 70세 이상 건강한 노인 1만893명을 대상으로 음악 관련 여가 활동과 치매 발병 사이의 연관성을 분석한 결과, 항상 음악을 듣는 사람은 그렇지 않은 사람보다 치매 발병 위험이 39% 낮았다. 해당 연구 결과는 지난달 ‘국제 노인 정신의학 저널(International Journal of Geriatric Psychiatry)’에 게재됐다. 연구진은 설문조사를 통해 참여자들이 음악 감상과 악기 연주에 참여하는 빈도를 파악했다. 그 결과, 항상 음악을 듣는 사람은 음악을 가끔 듣거나 거의 듣지 않는 사람에 비해 치매 발병 위험이 39% 낮고, 인지장애 발생률이 17% 낮았다. 전반적인 인지 기능과 기억력에서도 더 높은 점수를 받았다. 악기 연주 역시 치매 예방에 효과적인 것으로 드러났다. 정기적으로 악기를 연주하는 사람은 그렇지 않은 사람보다 치매 발병 위험이 35% 낮았다. 음악 감상과 악기 연주를 모두 하는 사람은 그렇지 않은 사람보다 치매 위험이 33% 낮았으며, 인지장애 발생률은 22% 낮게 나타났다. 이러한 현상은 16년 이상 교육을 받은 고학력층에서 더 뚜렷했다. 연구팀은 음악 활동이 창의적이고 사회적이며 정신적으로 긍정적인 자극을 준다는 점에서 뇌 건강을 개선했다고 분석했다. 이전 연구에서도 음악 활동이 감각 자극과 정서적 안정을 돕고 인지·감각·운동 기능을 활성화한다고 밝혀진 바 있다. 연구를 이끈 조앤 라이언 박사는 “이 연구는 음악 활동이 노년기 인지 저하를 예방하고 치매 발병을 늦출 수 있다는 것을 보여준다”며 “아직 치매 치료제가 없기 때문에 발병 자체를 막거나 늦추는 데 도움이 되는 전략을 식별하는 것이 중요하다”라고 말했다. 이어 “나이와 유전학의 영향을 배제할 수는 없지만 뇌 노화는 환경, 생활방식에 의해 후천적인 영향을 받기 때문에 생활 습관 개입이 인지 건강을 증진할 수 있다는 연구 결과는 고무적이다”라고 말했다.

‘바다의 무임 승차객’이라 불리는 빨판상어가 거대한 혹등고래를 타고 다니는 흥미로운 모습이 카메라에 포착됐다. 8일(현지시간) AP통신 등 외신은 빨판상어가 ‘고래 서핑’을 하는 희귀 영상이 촬영됐다고 보도했다. 실제 공개된 영상을 보면 혹등고래 몸에 딱 달라붙어 마치 비행하듯 이동하는 빨판상어의 모습이 확인된다. 마치 거대한 유람선을 무료로 타고 빠른 속도로 바다를 여행하는 상황이 연상되는 것. 이 영상은 호주 그리피스 대학 등 연구팀이 혹등고래의 생태를 연구하는 과정에서 촬영됐다. 앞서 연구팀은 매년 남극에서 호주 퀸즐랜드 해역으로 이동하는 혹등고래에 카메라를 부착해 이들의 생태를 연구할 계획이었으나 우연히 빨판상어 떼가 붙어있는 모습이 함께 촬영된 것. 이에 대해 올라프 마이네케 연구원은 “빨판상어가 고래와 함께 이동하며 얼마나 빠르고 민첩한 지 정말 놀랐다”면서 “가장 놀라운 능력은 고래가 수면 위로 뛰어올라 물속으로 들어오는 상황에서도 정확히 몸통에서 떨어지고 다시 붙는 것”이라고 설명했다. 다만 빨판상어가 무료로 고래를 탑승하는 것 같지만 나름 ‘요금’은 지급한다. 마이네케 연구원은 “빨판상어는 고래 몸에 붙은 각질과 바다이 등을 갉아먹기 때문에 유익할 가능성이 높지만 고래는 이를 싫어하는 것 같다”고 밝혔다. 한편 빨판상어는 이름과 달리 사실 상어류는 아니다. 연골어류인 상어와 달리 경골어류인데, 몸은 긴 원통형이며 다 자라면 몸길이가 30~90㎝에 달한다. 빨판상어는 고래뿐 아니라 상어와 가오리 등 다른 해양생물에도 착 달라붙는데, 이 비결은 몸에 있는 타원형의 빨판 덕이다. 이를 통해 빨판상어는 에너지를 절약하며 장거리를 이동할 수 있으며 포식자로부터 보호받는다. 여기에 숙주가 남긴 부스러기는 덤이다.

‘바다의 무임 승차객’이라 불리는 빨판상어가 거대한 혹등고래를 타고 다니는 흥미로운 모습이 카메라에 포착됐다. 8일(현지시간) AP통신 등 외신은 빨판상어가 ‘고래 서핑’을 하는 희귀 영상이 촬영됐다고 보도했다. 실제 공개된 영상을 보면 혹등고래 몸에 딱 달라붙어 마치 비행하듯 이동하는 빨판상어의 모습이 확인된다. 마치 거대한 유람선을 무료로 타고 빠른 속도로 바다를 여행하는 상황이 연상되는 것. 이 영상은 호주 그리피스 대학 등 연구팀이 혹등고래의 생태를 연구하는 과정에서 촬영됐다. 앞서 연구팀은 매년 남극에서 호주 퀸즐랜드 해역으로 이동하는 혹등고래에 카메라를 부착해 이들의 생태를 연구할 계획이었으나 우연히 빨판상어 떼가 붙어있는 모습이 함께 촬영된 것. 이에 대해 올라프 마이네케 연구원은 “빨판상어가 고래와 함께 이동하며 얼마나 빠르고 민첩한 지 정말 놀랐다”면서 “가장 놀라운 능력은 고래가 수면 위로 뛰어올라 물속으로 들어오는 상황에서도 정확히 몸통에서 떨어지고 다시 붙는 것”이라고 설명했다. 다만 빨판상어가 무료로 고래를 탑승하는 것 같지만 나름 ‘요금’은 지급한다. 마이네케 연구원은 “빨판상어는 고래 몸에 붙은 각질과 바다이 등을 갉아먹기 때문에 유익할 가능성이 높지만 고래는 이를 싫어하는 것 같다”고 밝혔다. 한편 빨판상어는 이름과 달리 사실 상어류는 아니다. 연골어류인 상어와 달리 경골어류인데, 몸은 긴 원통형이며 다 자라면 몸길이가 30~90㎝에 달한다. 빨판상어는 고래뿐 아니라 상어와 가오리 등 다른 해양생물에도 착 달라붙는데, 이 비결은 몸에 있는 타원형의 빨판 덕이다. 이를 통해 빨판상어는 에너지를 절약하며 장거리를 이동할 수 있으며 포식자로부터 보호받는다. 여기에 숙주가 남긴 부스러기는 덤이다.

하루 3잔 이상 술을 마시는 사람은 술을 전혀 마시지 않는 사람보다 평균 11년이나 이른 나이에 뇌출혈을 겪는 것으로 나타났다. 출혈 규모는 70%나 크고, 뇌 깊숙한 곳에서 발생할 가능성도 2배에 달했다. 국제학술지 뉴롤로지(Neurology)에 지난 5일 게재된 미 하버드 의과대학 연구팀의 논문 결과에서다. 연구팀은 매사추세츠 종합병원에서 뇌출혈 치료를 받은 환자들을 분석했다. 그 결과 과도한 음주는 더 심각한 뇌출혈을 일으키고 젊은 나이에 뇌혈관을 손상시키는 것으로 나타났다. 연구팀은 2003년부터 2019년까지 매사추세츠 종합병원에 입원한 뇌출혈 환자 1600명을 분석했다. 외상이나 사고로 인한 뇌출혈은 제외했으며 컴퓨터단층촬영(CT)으로 출혈의 크기와 위치를 확인했다. 자기공명영상(MRI) 스캔으로는 뇌의 작은 혈관 손상 징후를 점검했다. 뇌출혈 환자의 약 7%는 하루 3잔 이상 술을 마신다고 보고했다. 술을 마시지 않는 사람들과 비교했을 때 과음하는 사람들은 뇌출혈이 발생한 나이가 평균 64세로 75세보다 11년이나 빨랐다. 출혈 크기도 약 70% 더 컸다. 과음자들은 뇌 깊은 곳에서 출혈이 발생하거나 출혈이 뇌척수액 공간으로까지 확장될 위험이 2배나 높았다. 하루 2잔의 음주량 역시 뇌출혈 발병 나이를 크게 앞당길 수 있다는 사실도 밝혀졌다. 연구진은 과도한 음주가 혈압을 상승시켜 뇌의 미세혈관을 손상하거나 약화한다고 설명했다. 이는 결과적으로 출혈이나 파열의 위험을 높인다. 더욱이 낮은 혈소판 수치는 인체가 출혈을 멈추는 것을 더 어렵게 만든다. 이러한 여러 요인이 복합적으로 작용해 뇌출혈 위험을 크게 높인다고 연구진은 결론지었다. 이번 연구에는 몇 가지 한계가 있다. 음주량이 자가 보고 방식이었고, 과음자 수가 적었으며, 단일 병원에서만 진행됐다. 연구 대상 역시 대부분 백인 환자였다. 연구진은 음주량 감소가 뇌졸중 예방의 핵심이라고 강조했다. 연구를 이끈 하버드 의대 신경과 부교수이자 매스제너럴 브리검 신경과 임상연구원인 에딥 구롤 박사는 “뇌출혈 위험을 낮추기 위해서는 음주를 최소화하거나 중단해야 한다”며 “뇌출혈 위험이 비교적 낮은 사람들도 음주량을 일주일에 3잔 이하로 제한해야 뇌졸중을 예방하고 심혈관 건강을 지킬 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

바쁜 일상과 끝없는 긴장과 스트레스, 긴 스마트기기 사용 시간 등으로 현대인의 수면 질은 최악 수준이다. 수면 장애는 면역력 저하, 우울증, 치매, 심혈관 질환 등 각종 질병의 원인이 된다. 특히 불면의 밤을 지내는 사람들은 숙면을 유도하는 멜라토닌을 복용하는 경우가 많다. 멜라토닌은 뇌에서 분비되는 생체 호르몬으로 수면제와는 달리 자연 수면을 유도하는 등 부작용이 적은 것으로 알려졌다. 그런데, 멜라토닌도 장기간 복용하면 건강에 치명적이라는 연구 결과가 나왔다. 미국 뉴욕주립대(SUNY) 의대 연구팀은 수면을 촉진하고 불면을 해결하기 위해 흔히 사용되는 멜라토닌 보충제를 장기간 먹으면 심혈관계에 문제가 발생할 수 있다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 7~10일 미국 뉴올리언스에서 열리는 ‘미국 심장협회 2025 과학 세션’에서 발표됐다. 멜라토닌은 인체 내 송과선에서 자연적으로 만들어지는 호르몬으로 어두울 때는 분비량이 늘어나고 밝을 때는 줄어들어 수면-각성 주기를 조절한다. 한국에서는 의사 처방이 필요한 전문의약품으로 분류됐지만, 미국을 포함한 많은 나라에서는 처방전 없이 구매할 수 있다. 연구팀은 불면증 환자 13만 명의 5년 치 건강 기록을 분석했다. 그 결과, 1년 이상 멜라토닌을 복용한 불면증 환자는 그렇지 않은 사람에 비해 5년 이내에 심부전 발생 위험이 90% 높은 것으로 나타났다. 멜라토닌 장기 복용자 중 4.6%, 복용하지 않은 사람 중에서는 2.7%가 심부전이 발생했다. 연구팀은 심부전으로 병원에 입원할 가능성도 멜라토닌 장기 복용 집단은 19%, 비복용 집단은 6.6%로 3.5배가량 높은 것으로 조사했다. 1년 이상 복용하지는 않더라도 멜라토닌을 90일 간격으로 2회 이상 처방 받은 경우에도 그렇지 않은 사람보다 심부전 위험이 82% 증가했다. 또, 멜라토닌 복용한 사람들은 다른 모든 원인에 의한 사망 위험도 2배가량 높은 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 처방전 기록을 근거로 했기 때문에, 처방전 없이 구매해 복용한 사람들을 고려한다면 실제 멜라토닌 복용으로 인한 건강상 위험은 더 클 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 에케네딜리추쿠 나디 SUNY 의대 박사는 “이번 연구는 멜라토닌이 안전한 수면 보조제로 알려졌지만 장기 복용할 경우는 심혈관 건강에 악영향을 미칠 수 있음을 보여준다”며 “멜라토닌 장기 복용은 적절한 의학적 근거 없이 이루어져서는 안 된다”고 설명했다.

테니스 경기에서 선수들이 서브나 스트로크처럼 공을 강하게 쳐 넘길 때 ‘끙’하는 기합 소리를 내는 것을 볼 수 있다. 기합을 넣으면 라켓에 강한 힘을 실을 수 있으며, 몸의 균형을 잡고 에너지 효율을 높여 정확한 타격을 가능하게 한다는 연구가 있었다. 그런데, 딱따구리들도 나무를 쪼을 때 테니스 선수들처럼 ‘끙’하는 소리를 낸다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 브라운대, 독일 뮌스터대 공동 연구팀은 딱따구리가 나무를 쪼아댈 때 머리, 목, 복부, 꼬리 근육을 이용해 몸을 단단히 고정해 마치 망치처럼 만들고, 고관절 굴곡근과 앞목 근육을 사용해 충격을 가한다고 8일 밝혔다. 또 연구팀은 딱따구리가 나무를 쪼을 때마다 코어 근육을 안정화하기 위해 움직임과 호흡을 동기화하고 테니스 선수처럼 요란하게 ‘끙’ 소리를 낸다고 덧붙였다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘실험 생물학 저널’ 11월 7일 자에 실렸다. 딱따구리는 엄청난 힘으로 나무를 쪼아댈 때는 최대 400G의 충격을 가한다. G는 표준 중력 가속도를 표시하는 것으로, 400G는 체중의 400배에 해당하는 충격량을 의미한다. 연구팀은 딱따구리가 나무를 쪼을 때 근육을 어떻게 사용하는지 파악하기 위해서 야생 솜털 딱따구리 8마리를 포획해 단단한 나무 조각을 쪼거나 두드리는 모습을 3일 동안 고속 촬영했다. 연구팀은 딱따구리가 부리로 나무를 쪼아댈 때 수축 시점을 파악하기 위해 머리, 목, 복부, 꼬리, 다리 근육의 전기 신호를 측정했다. 이와 함께 연구팀은 딱따구리 기도 내 특정 부분의 기압과 성대를 통해 내쉰 공기의 양을 기록해 호흡을 측정한 뒤 다시 야생으로 돌려보냈다. 분석 결과, 연구팀은 딱따구리의 고관절 굴곡근과 앞목 근육이 나무 쪼기 행동에서 핵심 역할을 한다는 사실을 확인했다. 이 근육들이 부리를 나무에 박아 넣을 때 새들을 앞으로 밀어내는 동력을 제공하는 것으로 조사됐다. 이때 머리를 뒤로 젖히고 머리뼈 밑부분과 목 뒤쪽에 있는 세 개의 근육으로 버티는 것을 확인했다. 복근으로 몸을 지탱하고, 꼬리 근육을 수축해 충격에 대비했고, 충격 순간에는 꼬리 근육을 사용해 엉덩이를 안정화하고 몸을 나무에 고정하는 방식이다. 솜털딱따구리는 나무를 쪼을 때는 온몸의 근육과 뼈를 사용해 몸을 단단히 고정한 뒤 망치처럼 만들어 부리를 나무에 박아 넣는다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 딱따구리가 나무를 쪼아댈 때 타격의 강도를 상황에 따라 미세하게 조절하는 것을 조사했다. 딱따구리가 쪼는 방식에 따른 근육 수축 강도를 보면 단단하게 쪼아댈 때는 앞 고관절 굴곡근이 더 강하게 수축해 강한 충격을 가했고, 부드럽게 두드릴 때는 힘을 빼는 것을 연구팀은 확인했다. 호흡 패턴에서 부리가 나무에 부딪히는 순간 끙 소리를 내는 것처럼 강하게 숨을 내쉬는 것을 확인했다. 그렇지만 나무 쪼는 소리가 워낙 커서 끙하는 숨소리는 잘 들리지 않는다. 연구를 이끈 토머스 로버츠 브라운대 교수는 “딱따구리가 초당 최대 13회의 타격 속도로 더 부드럽게 두드릴 때, 각 빠른 타격 사이에 짧은 숨을 들이쉬면서 각 충격과 완벽하게 호흡을 동기화한다”며 “이런 호흡 패턴은 몸통 근육의 더 큰 공동 수축을 유발하고, 끙 소리를 내는 것이 충격 강도를 효과적으로 증폭시킨다”고 말했다.

삼성 ‘미래기술육성사업 2025 애뉴얼 포럼’ “우리가 살고 있는 우주는 정말 어떤 우주일까요?” 전명원 경희대 우주과학부 교수가 무대에서 근원적인 질문을 던졌다. 전 교수는 제임스 웹 우주망원경이 보여준 초기 우주의 모습이 기존 이론과 불일치하는 문제에 도전하고 있다. 그는 “연구자 혼자였다면 끝까지 갈 수 없었을 도전적인 주제였다”면서 “삼성이 연구자의 ‘가능성’을 봐주었기에 연구에 매진할 수 있었다”고 했다. 전 교수는 “제임스 웹은 우리에게 다시 한 번 우주를 제대로 이해하라는 숙제를 내주고 있다”면서 “그 질문에 답하기 위해 계속해서 도전할 것”이라고 덧붙였다. 전 교수가 오른 무대는 삼성이 7일 서울 강남구 인터컨티넨탈 파르나스 호텔에서 개최한 ‘미래기술육성사업 2025 애뉴얼 포럼’의 오프닝 행사에서였다. 삼성은 ‘기술중시’ 경영철학을 바탕으로 2013년 국내에서 처음으로 민간 주도 기초과학 연구지원 공익사업인 미래기술육성사업을 시작했다. 이듬해부터 연구 성과를 공유하고 과제에 대한 심도 깊은 토론을 하기 위해 2014년부터 애뉴얼 포럼을 운영하고 있는데, 포럼이 외부에 공개되는 건 올해가 처음이다. 미래기술육성사업은 기초과학과 소재기술, 그리고 ICT 융복합분야 등 과학기술 전 분야에서 창의적이고 도전적인 연구과제들을 적극 지원하고 있다. 총 1조 5000억원의 기금을 조성해 12년간 누적 880개의 연구 과제를 선정하고 지금까지 1조 1419억원의 연구비를 지원했다. 연구 과제에는 91개의 기관과 약 1만 6000명의 연구 인력 참여했다. 삼성의 지원을 받은 연구 사업 중 대표적인 성공 사례로 프로티나가 꼽힌다. 인공지능(AI) 기반 항체 신약 개발 플랫폼 기업인 프로티나는 지난 7월 코스닥 상장 후 주가가 공모가 대비 4배 이상 상승하며 주목을 받았고, 최근에는 삼성바이오에피스, 서울대 연구팀과 함께 국책과제 주관 연구기관으로 선정되기도 했다. 윤태영 프로티나 대표는 2014년부터 5년간 삼성의 지원을 받아 고속 항체 스크리닝 플랫폼 기술의 기초를 다질 수 있었다. 단기적인 상업화가 불확실하더라도 도전적인 미래 기술에 지원하여 깊이 있는 연구에 몰두할 수 있도록 도운 삼성의 지원이 기술 창업과 혁신 성장의 밑거름이 됐다는 평가다. 이날 오프닝 세션에선 사업에 선정된 연구 책임자들의 발표가 이어졌다. 김재경 카이스트 수리과학과 교수는 수면 패턴 분석을 위한 수학적 방법론 연구를 소개하며 “삼성 미래기술 육성 사업이 아니었다면 상상조차 하지 못했을 연구”라고 했다. 이 연구는 갤럭시 워치8의 AI 수면코치 기능으로 개발돼 상업화에 성공했다. 김장우 서울대 전기정보공학부 교수는 우리나라 반도체 산업의 취약 분야인 비메모리 반도체 시스템 개발 과제를 수행하며, 데이터처리장치(DPU) 설계 스타트업인 ‘망고부스트’를 창업했다. 김 교수는 이 과제를 “평소에 꿈꿨던 도전적인 연구를 장기간 수행할 수 있는 유일한 기회”였다고 했다. 이날 포럼에서는 국내 과학기술계 전문가들이 기초과학 4개 분야(수학·물리학·화학·생명과학)와 공학 6개 분야(전자소재·소자·통신/컴퓨팅·바이오/메디컬·에너지/환경·AI/로보틱스) 등 총 50개 연구 과제에 대한 발표와 토론을 진행했다. 이와 별도로 삼성과 학계 전문가가 공동 선정한 ‘10대 유망기술’과 ‘기초과학 분야 AI 활용’ 관련 14개의 특별 세션도 이어졌다. 이날 포럼에 참석한 국양 삼성미래기술육성재단 이사장은 “미래기술육성사업은 국가 과학기술 성장 기반을 만들어 왔다”며 “연구자들이 연구에 전념할 수 있도록 지원을 강화하고 우리 사회의 지속 가능한 발전에 기여하겠다”고 밝혔다. 국 이사장은 대구경북과학기술원(DGIST) 제4대 총장을 역임한 광학 분야의 세계적 석학이다. 박승희 삼성전자 CR담당 사장은 “삼성은 단기간의 성과가 아닌 장기적인 안목으로 젊은 과학자들이 새로운 연구 주제에 도전하고 성장할 기회를 가질 수 있도록 계속 지원하겠다”고 밝혔다. 이날 행사에는 권칠승 더불어민주당 의원, 안철수 국민의힘 의원, 김선민 조국혁신당 의원, 이주영 개혁신당 의원 등 국내 연구진 및 학계 리더 약 400여명과 함께 정계 인사들도 참석했다.

“Omnes viae Roman ducunt.” (모든 길은 로마로 통한다.) 어떤 방법을 선택하든지 같은 목표에 도달한다는 비유적 표현이기도 하지만, 고대 로마 제국이 수도인 로마로 연결되는 잘 정비된 도로망을 건설함으로써 로마의 위상과 지배력을 보여주는 말이기도 하다. 고대 로마 제국은 군대의 신속한 이동, 물자 운송, 세금 징수 등을 목적으로 제국 전역으로 뻗은 도로망을 구축했다. 특히 로마 중심부에서 이탈리아반도 남쪽으로 이어진 ‘아피아 가도’는 도로망의 핵심으로 ‘모든 길은 로마로 통한다’는 말의 상징적 시작점으로 알려져 있다. 고고학자와 지리학자들이 로마 제국이 구축한 도로망을 꼼꼼하게 드러내는 디지털 지도를 완성해 눈길을 끈다. 스페인 바르셀로나 자치대, 바르셀로나대, 덴마크 아르후스대 역사·고전학과, 아르후스 도시 네트워크 혁신 연구센터(UrbNet), 인문학 컴퓨팅 센터, 벨기에 겐트대, 프랑스 리옹 국립 과학연구센터, 스웨덴 예테보리대 역사학과, 영국 케임브리지대 고고학과, 터키 빌켄트대, 이탈리아 캄파니아 루이지 반비텔리대 인문·문화재 학과, 터키 이스탄불대, 네덜란드 암스테르담 자유대, 체코 카를로바대 공동 연구팀은 고대 로마 제국 전역의 도로를 담은 고해상도 디지털 데이터세트 및 지도 ‘이티네르-e’(Itiner-e)를 완성했다. 이번 연구 결과는 네이처 출판 그룹에서 발행하는 데이터 과학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 데이터’ 11월 7일 자에 실렸다. 5현제(賢帝)가 통치했던 2세기는 로마 제국 최전성기였다. 당시 로마 제국의 인구는 5500만 명에 이르고, 현재 영국에서 이집트, 시리아 지역에 이르는 광활한 영토를 차지했다. 제국 전역에 걸친 도로망은 제국의 발전과 유지에 이바지했지만, 완전히 지도화되지 않았고 기존 디지털 자료도 완벽하지 않고 해상도가 낮다는 문제가 있었다. 연구팀은 고고학 연구성과들과 사료, 지형도, 위성 이미지를 활용해 고해상도 디지털 지도와 데이터세트 ‘이티네르-e’를 구축했다. 이 데이터세트는 도로 29만 9171㎞, 약 400만 ㎢의 면적을 포함한다. 기존에는 제국의 도로가 18만 8555㎞로 파악됐는데, 이번 연구로 약 10만 ㎞가 더 확인됐다. 이티네르-e에 따르면 로마 제국 도로망은 1만 4769개 도로 구간으로 구성됐고, 34.6%에 해당하는 10만 3478㎞는 간선도로, 나머지에 해당하는 19만 5693㎞는 보조도로로 확인됐다. 도로의 정확한 위치가 확실히 알려진 것은 2.7%에 불과하며, 89.9%는 덜 정확하게 알려져 있었고, 7.4%는 가설에 기반한 것이다. 연구를 이끈 톰 브루흐만스 덴마크 아르후스대 교수(고고학)는 “이티네르-e는 제국 도로망에 대한 가장 상세하고 포괄적인 공개 접근할 수 있는 디지털화 자료”라며 “이번에 구축한 이티네르-e는 로마 도로가 제국 내 연결성, 행정, 이주, 질병 전파에 미친 영향을 조사하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

인류는 약 275만 년 전부터 석기를 사용하기 시작했다. 케냐 투르카나 분지에서 발견된 초기 올도완 석기들은 약 275만~244만 년 전까지 사용된 것으로 나타났다. 석기 사용은 단순히 도구 사용이라는 의미를 넘어 환경 변화에 대한 적응, 기술 전수, 사회 구조와 생활 방식의 변화 등을 이끌었다는 평가를 받는다. 이런 상황에서 독일, 미국, 루마니아, 네덜란드, 브라질, 남아프리카공화국, 에티오피아, 영국, 포르투갈, 스페인, 케냐, 인도 12개국 37개 대학과 연구 기관으로 구성된 국제 공동 연구팀은 약 275만 년 전 인류의 조상들이 적대적 환경에서 도구를 만들어 사용한 것이 인류 진화를 끌어낼 수 있었다고 7일 밝혔다. 이 연구에는 독일 막스 플랑크 진화인류학 연구소, 막스 플랑크 지구 인류학 연구소, 미국 조지 워싱턴대, 애리조나 주립대, 워싱턴DC 국립 자연사박물관, 페어필드대, 아메리칸 자연사 박물관, 듀크대, 일론대, 노스 조지아대, 카네기 과학 연구소, 하버드대, 아칸소대, 루마니아 국립 해양 지질학 및 지질 생태학 연구소, 네덜란드 위트레흐트대, 라이덴대, 브라질 상파울루대, 남아프리카공화국 블룸폰테인 국립 박물관, 자유주 대학, 케이프타운대, 에티오피아 아디스아바바대, 영국 케임브리지대, 옥스퍼드대, 모잠비크 고롱고사 국립 공원, 포르투갈 알가르브대, 포르투대, 스페인 바르셀로나 자치대, 카탈루냐 고등 연구소, 케냐 나이로비 국립 박물관, 인도 지구자기장 연구소가 참여했다. 이번 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 11월 4일 자에 실렸다. 연구팀은 케냐 투르카나 분지의 나모로투쿠난 유적에서 초기 올도완 석기 중 가장 오래되고 긴 연속성을 가진 도구를 발굴했다. 연구팀은 이 유물들이 초기 인류인 호미닌이 만든 최초의 다목적 ‘맥가이버 칼’과 같은 역할을 한 것으로 분석되며, 우리 조상들이 지구 역사상 가장 환경 측면으로 불안정했던 시기 중 하나를 생존하는 것을 넘어 번성하며 살아냈음을 보여주는 사실이라고 설명했다. 초기 인류는 반복되는 산불, 극심한 가뭄 등 극단적 환경변화에 노출됐다. 이런 상황에서 초기 호미닌들은 놀라운 일관성을 갖고 날카로운 석기를 제작해, 30만 년 이상 기술과 지식을 전수했다는 것이다. 연구팀에 따르면 초기 인류의 석기 제작과 기술 전수는 단순한 일회성 혁신이 아니라 오랜 시간 이어져 온 기술적 전통으로 봐야 한다. 특히 풍요로운 초원에서 건조한 반건조 지대로 환경이 변했음에도 도구 제작 전통은 꾸준히 이어질 수 있었던 것은 일종의 ‘회복력’으로 봐야 한다는 점이다. 연구를 이끈 데이비드 브라운 미국 조지워싱턴대 교수(인류학)는 “30만 년 이상 같은 제작 기술이 이어질 수 있었다는 것은 변화에 맞서 인류가 자신을 지키기 위한 본능”이라며 “초기 인류의 이런 회복력과 적응 능력은 육류를 포함한 새로운 식단으로 확장을 가능하게 하고, 역경을 생존의 이점으로 바꾸는 데 기여했다”고 말했다.

Instagram에서 이 게시물 보기 이슈&트렌드 | 케찹(@ccatch_upp)님의 공유 게시물 중국 전기차 업체 샤오펑(XPENG)이 공개한 휴머노이드 로봇이 SNS에서 큰 화제를 모으고 있습니다. 샤오펑은 최근 플라잉카, 자율주행, 로봇 등 신기술 분야에서 공격적인 행보를 이어가며 ‘중국판 테슬라’로 불리고 있는데요. 이 로봇은 5일(현지시간) 중국 광저우에서 열린 ‘2025 AI데이’ 행사에서 처음 공개된 2세대 모델 ‘아이언’(IRON)입니다. 샤오펑 측은 이날 행사에서 “머스크처럼 대대적인 홍보는 하지 않았을 뿐, 휴머노이드 등 특정 분야에서는 오히려 우리가 더 앞서 있다”며 자신감을 내비치기도 했죠. ✅ “안에 진짜 사람 있는 거 아냐?”아이언은 여성의 신체를 모방한 외형과 자연스러운 움직임으로 네티즌들의 시선을 사로잡았습니다. SNS에는 “진짜 사람이 들어간 거 아니야?”, “가슴은 왜 있는 건데?”, “걸을 때 발 디딜 때마다 위치가 다 다른데?”, “진짜라는 증거는 어딨음?” 등 믿기 어렵다는 반응이 이어졌는데요. 특히 한 이용자가 “100% 실제 사람이다”라는 댓글을 달자, 샤오펑 공식 계정이 직접 “인정해 주셔서 감사합니다”라고 답하며 논란은 더욱 커졌습니다. ✅ CEO 직접 해명 나서 논란이 커지자 6일 오전, 허샤오펑(Xiaopeng He) CEO가 직접 SNS(더우인 등)를 통해 로봇의 실제 작동 장면을 공개했습니다. 영상에는 연구팀이 로봇 슈트 등에 달린 지퍼를 열고, 소매를 걷는 등 내부 모습을 보여주는 장면이 담겼고, 이를 통해 ‘사람이 들어 있다’는 의혹을 일축했습니다. ✅ 이 로봇, 어디에 쓰이나?샤오펑은 ‘아이언’을 내년(2026년)까지 1000대 양산하는 것을 목표로 하고 있으며, 우선 가정용이 아닌 상업 및 산업 현장에서 활용될 예정이라고 밝혔습니다. 로봇은 안내·판매 보조·시설 점검 등 다양한 서비스 분야에 투입될 전망이며, 샤오펑은 “앞으로 자동차보다 더 많은 로봇을 판매하게 될 것”이라고 자신했습니다. CEO가 직접 해명까지 나섰지만, 여전히 “5일 행사에 등장한 로봇이 정말 기계였을까?”라는 의심을 거두지 못하는 사람들도 많은데요. 여러분은 어떻게 생각하시나요? 댓글로 의견을 남겨주세요!

러닝 등 지구력 운동보다 근력 운동이 비만과 당뇨병을 막는 데 더 효과적일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 버지니아공과대 카릴리온의대 프랄린 생의학연구소 연구팀은 고지방식으로 비만과 당뇨병을 유도한 생쥐를 활용해 달리기와 근력 운동이 대사 건강에 미치는 영향을 직접 비교했다. 그 결과, 두 운동 모두 혈당을 낮추고 체지방을 줄였지만 근력 운동을 한 그룹에서 그 효과가 두드러졌다. 특히 복부 지방과 피하 지방이 더 많이 감소했고, 혈당을 세포로 전달하는 능력(인슐린 감수성)이 향상됐다. 인슐린 감수성이 높아지면 적은 인슐린으로도 혈당을 잘 조절할 수 있다. 흥미로운 점은 이러한 효과가 근육량의 증가나 운동 능력 향상과는 무관하다는 것이다. 연구팀은 아직 밝혀지지 않은 새로운 대사 경로가 근력 운동 중에 활성화되면서 혈당 조절 능력이 개선된 것으로 추정했다. 연구진은 “근력 운동은 혈류 개선, 염증 억제, 근육 세포의 포도당 이용 능력 향상 등을 통해 당 대사를 정상화하는 것으로 보인다”라고 분석했다. 이번 연구 결과는 다양한 이유로 지구력 운동이 쉽지 않은 비만인이나 중장년층에게 현실적인 대안을 제시해준다. 무릎 관절이 약해 달리기 같은 운동이 어렵더라도 가벼운 아령 들기, 팔굽혀펴기, 벽 스쿼트와 같은 간단한 근력 운동만으로도 충분한 대사 개선 효과를 기대할 수 있다. 연구팀은 “근력운동의 당뇨병 예방 효과는 달리기와 동등하거나 더 우수하다”고 설명했다. 연구를 이끈 젠 얀 교수는 “모든 운동이 도움이 되지만, 근력 운동은 특히 당뇨병 예방과 체지방 감소에 더 강력한 효과를 보였다”며 “운동량보다 중요한 것은 몸을 꾸준히 움직이는 습관을 만드는 것”이라고 강조했다. 해당 연구 결과는 지난달 30일 국제학술지 ‘스포츠 및 건강 과학 저널(Journal of Sport and Health Science)’에 게재됐다. 한편 세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)는 성인에게 주 150분 이상의 중강도 유산소 운동 또는 주 75분 이상의 고강도 유산소 운동을 하되 주 2회 이상 근력 운동을 병행할 것을 권장하고 있다.

지구 온난화의 최후 방어선이라고 하는 ‘산업화 이전 대비 지구 평균 온도 1.5도 상승’이 이미 무너졌다는 경고음이 곳곳에서 나오고 있다. 그런데도 여전히 탄소 배출 발전이나 산업 분야 투자를 해야 한다고 목소리를 높이는 정치인이나 ‘나 하나쯤이야’ 하며 온난화나 기후 변화는 나와는 상관없는 일이라고 생각하는 사람이 적지 않다. 반면 온난화와 기후 변화를 막기 위해 고군분투하는 사람들도 있다. 차이는 무엇일까. 영국 에식스대 심리학과, 뇌 과학 연구센터 공동 연구팀은 기후 및 생태 비상사태에 대해 공감 능력이 높은 사람과 자기 행동이 변화를 끌어낼 수 있다고 믿는 사람들이 환경 정책을 지지하고 친환경 행동에 참여할 가능성이 높다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 기후 과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 기후학’ 11월 5일 자에 실렸다. 기후 변화가 진행되고 있다는 사실에 대한 대중의 인식은 광범위하게 퍼져 있음에도 불구하고, 우려와 의미 있는 참여 사이에서는 여전히 격차가 존재한다. 연구팀은 이런 인식 격차를 더 잘 이해하기 위해 기후 정책 지지와 행동 의지를 예측하는 주요 심리적 요인인 감정, 가치관, 인지된 효능감, 정치적 성향에 주목했다. 이에 연구팀은 온라인 설문조사를 통해 영국에 거주하는 성인 남녀 1951명에게 기후 변화에 대한 감정적 반응, 개인이나 집단행동의 효과에 대한 믿음, 개인적 가치, 위험 인식, 실제 영국의 환경 정책에 대한 지지 여부에 대해 질문했다. 또 사랑하는 사람들에게 영향을 미치는 가상의 극단적 기후 비상사태 시나리오를 제시하고 파급 효과가 큰 친환경적 행동을 취할 가능성에 대해 다시 질문했다. 연구 결과, 걱정이나 불안 같은 부정적 감정 반응, 친환경적 행동의 효과에 대한 믿음, 환경 보호에 대한 가치 부여, 정치 성향이 환경 정책 지지, 행동 참여 모두에 강력한 예측 변수가 된다는 사실을 확인했다. 이들 요인은 환경 정책 지지 변화에 대해 60%, 파급 효과가 큰 행동 가능성에 33%, 친환경적 참여에 27%를 설명하는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 특히 감정이 사람들의 가치와 기후변화, 자연 비상사태에 대처하려는 참여를 연결하는 다리 역할을 한다. 연구를 이끈 엘리아 발렌티니 교수(정신물리학)는 “이번 연구를 보면 기후 변화가 가족과 미래 세대에 대한 해악을 끼친다는 식의 위험을 강조하는 정보 캠페인이나 부정적 감정, 위험 인식을 증폭시키는 것이 기후 행동을 이끄는 데 효과적”이라며 “동시에, 성공적인 지역 사회의 친환경적 행동이나 정책 효능을 보여줌으로써 결과 기대감을 키우는 것이 자기 효능감과 집단행동을 높일 수 있음을 알 수 있다”고 말했다.

비타민C 섭취가 우울 증상을 개선하는 데 큰 도움이 되지 않는 것으로 나타났다. 강북삼성병원 서울건강검진센터 박성근·정주영 교수 연구팀은 2013년부터 2018년까지 이 병원에서 건강검진을 받은 성인 가운데 우울 증상이 없는 9만 1113명을 분석해 이 같은 결과가 나왔다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘신경정신생물학’(Neuropsychobiology) 최신 호에 게재됐다. 정신건강에 대한 비타민C의 효능은 외국 소규모 연구, 실험연구, 동물 실험 등을 통해 보고된 바 있지만, 한국인을 대상으로 대규모 연구를 통해 밝혀진 결과는 없다. 연구팀은 설문을 바탕으로 식사를 통한 비타민C 섭취량을 조사하고 섭취량에 따라 총 4개 그룹으로 나눈 뒤, 5.9년 동안 추적 관찰해 우울 증상의 발생 위험을 평가했다. 그 결과 비타민C를 가장 적게 먹는 그룹과 이들보다 더 많은 비타민C를 먹는 그룹들 간에 유의미한 수준의 우울 증상 발생 위험의 감소는 관찰되지 않았다. 특히 영앙제로 비타민C를 복용하는 사람들 역시 그렇지 않은 사람들보다 우울증 위험이 낮아지진 않았다. 박성근 교수는 “비타민C가 항산화 등 전반적인 건강 유지에 필수적이라는 사실은 변함이 없지만, 정신 건강 개선을 목적으로 비타민C의 효과에 대한 과도한 기대나 권고 등은 지양되어야 한다”면서도 “장기적인 효과나 다른 정신 건강 문제에 미치는 영향에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다”고 말했다.

금속용탕 탈성분 기술 응용 항공 등 첨단산업 부품 경량화 기여 단국대학교는 신소재공학과 주수현 교수 연구팀이 항공·자동차·전자기기 등 첨단산업 부품 경량화에 사용하는 마그네슘 복합소재 강도와 연성을 동시에 향상하는 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 기존 마그네슘 복합소재는 세라믹이나 탄소섬유를 보강재로 사용해 강도는 높지만, 충격에 취약하고 연성이 낮다는 한계가 있다. 연구팀은 금속 내 일부 성분만 제거하는 ‘금속용탕 탈성분(Liquid Metal Dealloying)’ 기술을 응용해 마그네슘 복합 소재 한계를 극복하고 강도와 연성을 동시에 향상시켰다. 철(Fe), 크롬(Cr), 니켈(Ni)으로 구성된 합금을 액체 상태 마그네슘(Mg) 용탕에 넣어 니켈을 추출하는 방법이 사용됐다. 이 과정에서 철과 크롬이 그물처럼 연결된 뼈대를 만들었고, 그 사이를 마그네슘이 채우면서 3차원 구조를 형성했다. 연구팀은 이 3차원 구조에 이트륨(Y)이나 알루미늄(Al)을 첨가해 금속 내부를 더 복잡하고 단단한 3차원 구조로 만드는 데 성공했다. Al을 첨가한 복합소재는 강도를 약 36% 향상했고, 연성은 기존과 비슷한 15% 수준을 유지하는 우수한 기계적 특성을 보였다. 주수현 교수는 “금속용탕 탈성분 기술은 미세 나노 수준에서 금속 간 구조를 정밀하게 설계할 수 있는 새로운 접근법”이라며 “이번 연구로 경량 고강도 구조재 분야의 새 가능성을 입증했다”고 설명했다. 연구 결과는 국제학술지 어드밴스드 컴포지트 앤 하이브리드 머티리얼스(Advanced Composites and Hybrid Materials, JCR 상위 5% 및 Impact Factor 21.8)에 실렸다. 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받은 한국연구재단(NRF) 나노·소재기술개발사업과 이공분야 기초연구사업 우수신진연구의 지원으로 수행됐다.

핵심 역할하는 ‘가바 억제성 뉴런’ 뇌세포 데이터 활용 ‘계통도’ 구축청소년기까지의 뇌세포 발달 확인조현병 등 치료법 개발에 도움 기대 의학자, 뇌과학자, 생물학자 등으로 구성된 대형 연구 컨소시엄이 지금까지 나온 것 중 가장 상세한 포유류 뇌 ‘발달 지도’ 초안을 만드는 데 성공했다. 미국 앨런뇌과학연구소와 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 신경외과를 중심으로 30여개 대학과 연구기관으로 구성된 ‘뇌 이니셔티브 세포 지도 네트워크’(BICAN)는 인간과 포유류의 발달 중인 뇌에 대한 지도 초안을 과학 저널 ‘네이처’ 11월 6일 자에 6편의 논문으로 공개했다. 이번에 공개된 지도 초안은 단일 세포 및 공간 기술을 결합해 발달 중인 뇌세포 유형이 어떻게 출현하고 다양화하며 조직화하는지를 추적할 수 있게 한다. 이번 연구 결과는 특정 신경 발달 및 정신 질환의 기원을 이해하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 인간 뇌는 인체의 중추신경계를 관장하는 가장 복잡하고 중요한 기관이며 수천 가지 서로 다른 세포로 구성된다. 성인 뇌 무게는 1.4~1.6㎏으로 전체 몸무게의 2~3%에 불과하다. 뇌는 신체가 휴식 상태일 때도 전체 에너지 소비량의 20~25%를 사용하는 것으로 알려졌다. 전 세계 아동·청소년의 15%가 인지, 의사소통, 행동, 정신 기능에 심각한 문제를 일으키는 신경발달장애의 영향을 받는다. 실제로 최근 자폐 스펙트럼 장애와 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 진단도 늘어나고 있다. 인간은 다른 동물들과 비교해 뇌 발달 초기 단계가 유독 길다. 따라서 문제가 발생할 수 있는 이 단계를 이해하는 것은 뇌 장애에 대한 이해와 치료에 필수적이다. 뇌세포는 발달 초기 단계에 급속히 변하기 때문에 연구가 쉽지 않다. 그러나 최근 단일 세포 유전체학과 이미징 분야의 발전으로 인해 더 높은 해상도로 이런 역학을 포착할 수 있게 됐다. 우선 BICAN 연구팀은 생쥐의 뇌에서 ‘가바’(GABA) 억제성 신경세포(뉴런)로 불리는 특별한 뇌세포 집단에 초점을 맞췄다. GABA 억제성 뉴런은 뇌에서 브레이크 역할을 해 과도한 활동을 진정시키고 서로 다른 뇌 영역 간 원활한 소통을 돕는다. 사람의 경우는 이 뉴런들이 운동과 기억, 감정 조절에 이르기까지 모든 행동에 핵심 역할을 한다. 연구팀은 120만개 이상 뇌세포 데이터를 활용해 이 세포들이 어떻게 발달하고, 퍼져 나가며, 다른 하위 유형으로 분화하는지에 관한 ‘계통도’를 구축했다. 그 결과 GABA 억제성 뉴런들은 생성된 곳에서 계속 발달하는 것이 아니라 뇌 영역 전체를 가로질러 이동하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 학습, 의사결정, 감정을 담당하는 뇌 영역에서 일부 뉴런이 생성 이후 오랫동안 발달한다는 사실을 발견했다. 발달장애가 있는 아동을 포함해 사람의 뇌는 스스로 재구성되는 기간이 이전에 알려진 것보다 더 길다는 점도 밝혀졌다. 또 다른 연구에서 연구팀은 시각 정보를 처리하는 뇌 영역인 시각 피질에 주목하고, 생쥐 뇌 발달 초기부터 청년기까지 77만개 이상의 개별 세포를 추적해 시각 피질 내 모든 세포 유형의 발달 경로 지도를 만들었다. 그 결과 뇌세포는 기존에 생각했던 것처럼 출생 직후나 유아기에 발달이 완료되는 것이 아니라 청소년기까지 지속적으로 형성되며 발달한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 출생 이후의 경험이 뇌 발달을 촉진한다고 설명했다. 뇌가 오랫동안 회로를 구축하고 정교화하기 때문에 출생 후에도 발달장애 치료가 가능할 수 있다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 홍쿠이 젱 앨런연구소 뇌과학 총괄 책임자는 “이번 연구 결과는 다양한 뇌세포 유형이 시간에 따라 어떻게 출현하고 성숙하는지에 대한 상세한 청사진을 제공한다”며 “발달 과정에서 중요한 유전자가 언제, 어디서 활성화되는지 이해함으로써 그 과정의 장애가 자폐 스펙트럼이나 조현병으로 이어지게 되는 메커니즘을 밝혀 낼 수 있을 것”이라고 설명했다.

인체 유해 물질이 증가하면서 생기는 생화학적 불균형 상태인 ‘산화 스트레스’는 단백질, 지질, DNA 등 세포 주요 분자와 반응해 손상을 일으킨다. 대사성 질환, 심혈관 질환, 신경계 질환은 물론 노화 현상도 산화 스트레스의 결과다. 미국 스탠퍼드대 의대 비교의학과와 정신의학 및 행동과학과, 미시간 앤아버대 신경과학과, 하버드대 의대 공동 연구팀은 비정상적 반복 행동인 ‘정형행동’이 산화 스트레스 때문이라는 사실을 생쥐 실험으로 규명했다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 11월 6일 자에 실렸다. 정형행동은 반복적이고 비정상적이며 겉보기에는 뚜렷한 목적이나 기능이 없어 보이는 행동을 일컫는다. 이 행동은 환경적 요인이나 심리적 스트레스에 대한 반응으로 나타나는 경우가 많다. 틱 장애가 대표적이다. 실험 동물, 동물원 동물, 가축을 포함한 거의 모든 사육동물은 물론 신경발달장애가 있는 사람에게서 흔히 관찰된다. 그러나 정형행동이 어떻게 나타나게 되는지 원인은 여전히 불분명하다. 연구팀은 생쥐의 정형행동 심각도와 산화환원 불균형 사이에 연관이 있는지 확인하기 위해 산화환원 불균형의 표준 생체 지표인 항산화 글루타치온의 혈중 농도를 측정했다. 그 결과 연구팀은 산화환원 불균형 관련 단백질과 글루타치온 수치, 정형행동 심각도 간에 강한 연관성이 있음을 관찰했다. 재미있는 점은 어린 생쥐에게서는 글루타치온 수치가 정형행동 심각도와 양(+)의 상관관계를 보였지만, 나이 든 생쥐에게서는 상관관계가 관찰되지 않았다는 것이다. 연구팀이 최신 단백질체학(프로테오믹스) 접근법을 활용해 정형행동과 관련한 바이오마커를 조사한 결과, 모든 종의 생쥐가 관련 단백질을 갖고 있음이 확인됐다. 연구를 이끈 조지프 가너 스탠퍼드대 의대 교수(비교의학)는 “이번 연구 결과에서 발견된 많은 단백질은 신경 발달 및 정신 질환과도 연관돼 있어 반복 행동을 수반하는 신경 장애에 대한 새로운 진단법과 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.