담배 연기 속 화학물질이 몸 안의 면역세포와 결합해 췌장암 위험을 높이고 증세를 악화시키는 것으로 나타났다. 미국 미시간대 로겔 암센터 티머시 프랭클 교수팀은 5일 미국암연구학회(AACR) 학술지 캔서 디스커버리(Cancer Discovery)에서 담배 속 화학물질 같은 환경 독소가 체내 특정 면역세포와 결합해 ‘인터류킨-22’(IL22) 분비를 증가시키고 췌장암 모델 생쥐의 종양을 더 공격적으로 성장시키는 것으로 나타났다고 밝혔다. 프랭클 교수는 “환경 독소에 노출된 생쥐에게서 종양이 훨씬 더 크게 자라고 몸 전체로 전이되는 극적인 변화가 나타났다”며 “이는 왜 흡연자가 췌장암에 걸릴 확률이 더 높고 비흡연자보다 예후가 더 나쁜지를 설명해준다”고 말했다. 흡연은 대표적 악성 종양인 췌장암의 위험 요인으로 잘 알려져 있다. 흡연은 치료 결과에도 영향을 줘, 췌장암 환자 중 흡연자는 비흡연자보다 흡연량에 비례해 전체 사망 위험이 더 커진다. 연구팀은 췌장암 모델 생쥐를 담배 연기에 포함된 다이옥신계 물질(TCDD)에 노출해 종양의 변화를 확인하고, 몸속에서 일어나는 독소와 특정 면역세포의 결합, 면역 억제 작용 등을 단계별로 조사했다. 췌장암 모델 생쥐에게 담배와 다른 환경 독소에서 발견되는 TCDD를 투여하자 종양이 훨씬 더 커지고 몸 전체로 전이되는 변화가 일어났다. 프랭클 교수는 “췌장암 가족력이 있거나 췌장에 다른 염증성 질환이 있는 사람은 반드시 흡연을 피해야 한다”고 했다.

최근 몇 년 동안 우주 선진국을 중심으로 달, 화성 탐사에 열을 올리고 있다. 특히 화성 탐사의 목적은 지구 밖 생명체 존재를 확인한다는 과학적 호기심이지만, 무인 탐사가 일정 수준에 다다르면 사람을 직접 화성으로 보내 유인 탐사를 거쳐 궁극적으로 사람이 거주하도록 만들어 ‘제2의 지구’ 또는 우주식민지를 만들겠다는 목적도 있다. 그런데, 우주로 사람을 안전하게 보내는 것이 가능할까. 우주에서 인체는 어떻게 변화가 발생할까. 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 줄기세포 연구소, 스탠퍼드대 의대, 솔크 생명과학 연구소 공동 연구팀은 우주 비행이 인간의 조혈 줄기세포에 유전적, 염증성 스트레스를 가해 노화를 가속화하고, 질병 위험을 높인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀 스템 셀’ 9월 5일 자에 실렸다. 미국 항공우주국(NASA) 연구들에 따르면, 우주 비행이 면역 기능과 텔로미어 길이에 영향을 줄 수 있다. 국제우주정거장(ISS)에서 340일을 보낸 미국 우주비행사 스콧 캘리와 지구에서 머물렀던 일란성 쌍둥이 형제의 변화를 분석했다. 그 결과, 텔로미어 길이, 장내 미생물군, 유전자 등 유전학적, 생리학적, 인지적 측면 등 모든 분야에서 변화가 관찰됐다. 이에 연구팀은 우주 환경이 어떻게 분자적 노화를 촉발하는지 세포 수준에서 연구했다. 연구팀은 32~45일 동안 우주 비행한 우주인의 ‘인간 조혈 줄기 및 전구세포’(HSPC) 노화를 분석했다. 연구를 수행하기 위해 인간 줄기세포를 우주에서 배양하고 인공지능 기반 영상 도구로 모니터링할 수 있게 해주는 ‘나노바이오리액터’(소형 3차원 바이오센싱 시스템)를 개발했다. 분석 결과, 우주 비행은 혈액을 형성하는 줄기세포에 나이를 먹을 때 관찰되는 변화들과 매우 유사한 변화를 유발하는 것으로 나타났다. 세포는 정상보다 더 과활성화돼 줄기세포의 재생에 도움이 되는 휴식과 회복 능력도 잃은 것이 관찰됐다. 건강한 새로운 세포를 만드는 능력은 감소하고 DNA 손상은 커지고, 염색체 말단 텔로미어는 짧아지는 등 분자적 마모의 징후는 커졌다. 세포 공장이라고 알려진 미토콘드리아 내부에서도 염증과 스트레스 징후를 보였다. 카트리오나 제이미슨 UCSD 교수(재생의학)는 “이번 연구 결과는 미세중력, 우주선(線) 같은 우주 스트레스 요인이 혈액 줄기세포의 분자적 노화를 가속할 수 있음을 보여준다”며 “장기 임무 동안 우주비행사를 어떻게 보호할지 알려줄 뿐만 아니라, 지구에서 인간 노화와 암 같은 질환을 모형화하는 데도 도움이 될 것”이라고 말했다.

흡연을 하고 있는 부모가 자신의 자녀 뿐 아니라 미래에 태어날 손주의 폐 건강까지 악화시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 자녀가 어린 시기에 부모가 담배를 끊었더라도 자녀가 겪은 간접 흡연의 피해가 손주에게 대물림될 수 있다고 전문가들은 지적한다. 영국 인디펜던트 등에 따르면 호주 맬버른대 샤말리 다르마지 교수 연구팀은 지난 3일(현지시간) 영국 흉부학회 학술지 ‘흉부’(Thorax)에 이같은 내용의 연구 결과를 공개하고 “부모가 사춘기 이전에 흡연에 노출될 경우 자녀의 소아 천식 발병 위험을 높일 수 있다”고 지적했다. 연구팀은 호주 태즈메이니아에서 실시된 종단 건강 연구에서 1961년 출생한 자녀와 그 아버지로 구성된 총 890쌍의 데이터를 수집해 이같이 분석했다. 연구팀은 자녀들을 대상으로 7세 때부터 이들이 53세가 된 2010년까지 총 6차례에 걸쳐 폐활량 측정과 호흡기 질병 유무 등에 대해 추적 조사했다. 또 2010년에 생존해 있는 아버지를 대상으로는 ‘5세 미만일 때’, ‘5~15세 사이에’ 부모의 흡연에 노출됐는지 여부를 파악했다. 연구에 참여한 아버지의 69%와 자녀 56%는 어린 시절 부모의 간접흡연에 노출된 것으로 파악됐다. 또 자녀의 49%는 중년 시기까지 흡연을 한 것으로 조사됐다. 분석 결과 아버지가 15세 미만에 부모의 간접흡연에 노출된 경우 그 자녀의 폐 기능에 악영향을 미치며, 평생에 걸쳐 만성폐쇄성폐질환(COPD)을 앓을 수 있는 것으로 나타났다. 연구진은 자녀들을 대상으로 숨을 깊게 들이마신 뒤 세게 내쉴 때 첫 1초간 뿜어낸 공기량(FEV1)과 숨을 깊게 들이마신 뒤 끝까지 내쉬는 전체 공기량(FVC)으로 폐 기능을 측정했다. 그 결과 부모가 15세 미만 시기에 간접흡연에 노출됐을 경우 그 자녀의 FEV1이 평균보다 낮을 확률은 56%에 달했다. 또 이들 자녀의 FEV1과 FVC는 시간이 지날수록 평균 대비 빠른 속도로 낮아지는 것으로 나타났는데, 이 역시 COPD로 진행될 수 있는 위험이 있다. 연구팀은 다른 요인들을 조정한 뒤에도 이같은 상관관계가 통계적으로 유의미했다고 설명했다. 서울아산병원에 따르면 COPD는 오랜 기간 흡연해 온 사람이 나이가 들면서 진행되는 폐질환이지만, 비흡연자 역시 미세먼지 등 대기오염이나 실내 연기 등이 원인이 돼 발생할 수 있다. 연구진은 “이전 연구에서는 부모의 간접 흡연 이력이 자녀가 소아 천식을 앓을 수 있다는 점이 밝혀졌지만, 이번 연구는 자녀가 중년에 이르기까지 장기간에 걸쳐 폐 질환을 앓을 수 있음을 밝혀낸 최초의 연구”라고 평가했다. 이어 “흡연이 본인 뿐 아니라 자녀와 손주에게도 악영향을 미칠 수 있음을 시사한다”면서 “부모가 자녀 앞에서 흡연을 하지 않음으로서 미래 세대의 위험을 줄일 수 있다”고 강조했다.

고령화 사회가 되면서 많은 사람은 건강하게 오래 사는 무병장수를 꿈꾼다. 이를 위해 건강한 음식과 건강보조식품 등을 찾는다. 과학계와 의학계에서도 건강한 삶을 위한 다양한 방법을 연구하고 있다. 이런 상황에서 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린(TCD) 생화학·면역학과, 기계·공정·의생명 공학과 공동 연구팀은 신체 면역계의 핵심 구성 중 하나인 대식세포를 전기적으로 자극하면, 면역계가 재프로그래밍해 염증이 줄고 질병과 손상에서 더 빠르고 효과적으로 치유될 수 있다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠 물질과학’ (Cell Reports Physical Science) 9월 3일 자에 실렸다. 대식세포는 혈액 내 단핵구 형태로 존재하는 선천 면역을 담당하는 핵심 세포다. 대식세포는 몸 속에서 세균과 바이러스를 탐지하고, 다른 면역세포를 자극해 죽거나 손상된 세포를 처리한다. 그러나, 대식세포는 체내 국소 염증을 촉발하기도 하고, 통제가 쉽지 않아 더 심한 손상을 일으킬 수 있다. 그러나, 연구팀은 면역계가 인체 손상을 복구하는 데 필수적이고, 대식세포가 감염과 싸우고 조직 수복을 이끄는 데 중심적 역할을 한다는 점에 주목했다. 연구팀은 아일랜드 혈액원과 세인트 제임스 병원을 통해 건강한 공여자의 혈액에서 인간 대식세포를 분리한 뒤, 맞춤형 바이오리액터로 전류를 가해 대식세포를 자극하고 어떤 변화가 일어나는지 측정했다. 그 결과, 미세 전기 자극이 대식세포를 항염증 상태로 전환해 더 빠른 조직 수복을 돕고, 염증성 신호 활동이 감소하며, 신생혈관 형성을 촉진하는 유전자 발현을 증가하고, 상처 부위로 줄기세포 유입을 증가하는 것으로 나타났다. 질병에서 더 빠르고 효과적 치유를 유도하고, 과도한 염증으로 인해 바람직하지 않은 부작용을 줄이기 위해 대식세포를 재프로그래밍하는 방법으로 전기 자극이 상처 치유 동안 다양한 세포 행동을 조절할 수 있음을 보여주는 결과로 연구팀은 설명했다. 아이슬링 던 교수(분자 면역학)는 “이번 연구 결과는 추가 연구가 필요하지만, 잠재적으로 강력한 새로운 치료 옵션이 될 수 있을 것”이라며 “염증세포에 보다 정밀하고 지속적인 효과를 내기 위한 고도화된 전기 자극 방법을 탐색하고 전기장을 전달하는 새로운 소재와 방식을 찾을 것”이라고 말했다.

서로 정반대 정치 성향을 가진 극좌파와 극우파가 정치 토론을 볼 때 뇌 반응이 놀랍도록 비슷하게 나타났다. 뇌스캔 실험 결과 극단적 정치관을 가진 사람들은 진영이 달라도 감정 처리 방식이 똑같은 것으로 밝혀졌다. 미국 브라운대 연구팀은 극좌파와 극우파 대상으로 진행한 뇌스캔 실험 결과를 국제학술지 ‘성격 및 사회심리학 저널’ 온라인판에 지난달 28일 공개했다. 연구팀은 100점 만점 정치 척도에서 극단적으로 진보적이거나 보수적인 성향을 보인 44명을 실험 대상자로 선별했다. 이들에게 2016년 미국 부통령 후보 토론회 17분짜리 영상을 시청하게 한 뒤, 기능성 자기공명영상(fMRI) 뇌 스캔을 실시했다. 참가자들의 감정적 흥분 상태를 파악하기 위해 피부 전도도를 측정하는 동시에 뇌 활동을 초 단위로 분석했다. 실험 결과, 극단적 정치관을 가진 사람들은 정치적 성향이 정반대여도 뇌 반응이 유사하게 나타났다. 특히 공포나 위협을 감지할 때 작동하는 편도체와 감정을 담당하는 뇌 부위에서 같은 활성화 패턴을 보였다. 반면 중도 성향을 가진 사람들은 개인마다 서로 다른 뇌 반응을 나타냈다. 이는 극좌파와 극우파가 의견은 달라도 뇌에서 정보를 처리하는 방식은 같다는 것을 의미한다. 연구팀은 인공지능(AI)을 이용해 15초 분량 토론의 자극적인 정도를 함께 측정했다. 그 결과 정치적 언어가 더 자극적일수록 극단주의자 간 뇌 동조화가 더욱 강화됐다. 이는 극단적 견해를 지닌 사람들이 도발적인 정치 언어에 노출될 때 정신적 일치 현상이 더 뚜렷해진다는 점을 보여준다. 이런 결과는 정치 양극화에 대한 우려를 더욱 키운다. 온건한 성향의 사람들은 정치적 내용에 대해 다양하고 개인적인 반응을 보이지만, 극단 진영의 사람들은 자극적인 정보를 처리할 때 공통된 방식으로 수렴하는 모습을 보였다. 연구팀은 “극단주의자들이 비슷한 방식으로 정보를 처리한다면, 정치적 진영을 초월해 서로의 시각을 더욱 굳히는 결과를 낳을 수 있다”고 분석했다. 이는 극좌파와 극우파의 과격한 정치적 입장이 갈수록 일반화되는 현상에 일조할 가능성이 있다는 뜻이다. 이번 발견이 해결책을 찾는 데 도움이 될 수 있다는 견해도 제시됐다. 극단주의가 특정 정치적 신념이 아닌 공통된 감정·인지적 과정에서 비롯된다면, 개별 정치 신념 변화보다는 이러한 근본 메커니즘에 주목하는 것이 더 효과적일 수 있기 때문이다. 특히 극단주의에 강화된 공포 반응과 위협 인식이 동반된다는 사실을 파악하면 정치적 갈등 완화 방안을 마련하는 데 유용할 것으로 보인다. 다만 연구팀은 이번 연구가 상관관계만 입증했을 뿐 인과관계는 밝혀내지 못했다고 한계를 인정했다. 극단적 신념이 뇌 패턴을 형성하는지, 반대로 특정 뇌 성향이 극단주의를 유발하는지는 향후 추가 연구를 통해 규명해야 할 과제라고 덧붙였다.

국내 연구진이 한 번 충전으로 서울-부산 왕복 거리에 해당하는 800㎞를 주행할 수 있는 리튬메탈전지를 개발했다. 카이스트 생명화학공학과와 LG에너지솔루션이 공동 운영하는 프론티어 연구소(FRL) 연구팀이 리튬메탈전지 성능을 획기적으로 늘릴 수 있는 응집 억제형 신규 액체 전해액 원천기술을 개발했다. 이번 기술은 기존 리튬이온전지가 최대 600㎞ 주행에 머물렀지만, 이번 기술이 적용된 리튬메탈전지는 1회 충전에 800㎞ 주행, 누적 30만 ㎞ 이상 수명을 갖고, 12분 초고속 충전이 가능하다. 이 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지 ‘네이처 에너지’ 9월 4일 자에 실렸다. 리튬메탈전지는 리튬이온 전지 핵심 재료 중 하나인 흑연 음극을 리튬메탈로 대체한 것이다. 리튬메탈 전지는 높은 에너지밀도를 구현할 수 있어 전기차의 주행거리 불안을 해소할 수 있다는 장점이 있지만, 전지의 수명과 안정성 확보를 어렵게 하는‘덴드라이트’라는 기술적 난제를 가진다. 덴드라이트는 배터리 충전 시 음극 표면에 나뭇가지 모양의 리튬 결정체가 형성되는 현상인데, 급속 충전을 할 때 더 심각하게 발생하며 전지 내부 단락을 유발하기 때문에 배터리 성능과 안정성에 악영향을 미치는 현상이다. 이 때문에 급속 충전 조건에서 재충전할 수 있는 리튬메탈전지의 기술은 구현이 어려웠다. 이에 연구팀은 급속 충전 시 덴드라이트 형성의 근본적 원인이 리튬메탈 표면에서 불균일한 계면 응집반응 때문이라는 점을 밝혀내고, 이를 해결할 수 있는 ‘응집 억제형 신규 액체 전해액’을 개발했다. 새로 개발한 액체 전해액은 리튬 이온과 결합력이 약한 음이온 구조를 활용해 리튬 계면 상의 불균일성을 최소화하고, 급속 충전 시에도 덴드라이트 성장을 효과적으로 억제할 수 있다. 이번에 개발한 기술은 높은 에너지밀도를 유지하면서도, 기존 리튬메탈전지에서 한계로 지적되던 느린 충전 속도를 극복해 긴 주행거리를 확보하면서도 빠른 충전에서도 안정적인 작동이 가능하다는 특징이 있다. 연구를 이끈 김희탁 KAIST 생명화학공학과 교수는 “이번 연구는 계면 구조에 대한 이해를 통해 리튬메탈전지의 기술적 난제를 돌파하는 핵심 토대가 돼, 리튬메탈전지가 전기차에 도입되기 위한 가장 큰 장벽을 넘어섰다”라고 말했다.

별빛에 가려 발견 어려운 ‘골딜록스’직사각형 거울 단 사각 망원경으로고난도의 기술 없이 쉽게 구분 가능가림막 달린 ‘스타셰이드’ 등도 고려 ‘망원경’ 하면 많은 사람들이 둥근 원통 형태를 떠올린다. 그런데 우주 과학자들이 망원경에 대한 고정관념을 버리면 우주 속 ‘제2의 지구’를 훨씬 쉽게 찾을 수 있을 것이라는 분석 결과를 내놓아 눈길을 끈다. 미국 렌슬리어폴리테크닉대, 항공우주국(NASA) 고더드 우주비행센터 공동 연구팀은 지구와 비슷한 환경을 가진 ‘지구 2.0’ 행성을 찾기 위해서는 원통 형태 망원경이 아니라 사각형 등 새로운 형태와 구조를 가진 망원경을 도입할 필요가 있다고 3일 밝혔다. 이 연구 결과는 우주 분야 국제 학술지 ‘최신 천문학 및 우주과학’ 9월 1일 자에 실렸다. 생명체 존재의 필수 조건으로 꼽히는 물이 액체 상태로 존재하기 위해서는 행성 표면이 지구처럼 너무 뜨겁지도 차갑지도 않아야 한다. 이렇듯 태양 같은 항성(별)과 적당한 거리를 둔 채 생명체 존재 가능성이 높은 지구 형태의 행성을 ‘골딜록스 행성’이라고 부른다. 문제는 골딜록스 행성 관측이 쉽지 않다는 점이다. 골딜록스 행성을 예측해 관측했다 하더라도 행성보다 밝은 별빛에 가려져 구분하기가 어렵다. 광학 이론상으로 망원경 이미지에서 얻을 수 있는 최상의 해상도는 망원경 크기와 관측하는 빛의 파장에 좌우된다. 액체 상태의 물을 가진 행성은 머리카락 굵기에 해당하는 약 10마이크로미터(㎛) 부근 파장에서 빛을 방출한다. 지구에서 약 30광년 떨어진 거리에 있는 별과 행성을 분리해 볼 수 있을 만큼 해상도를 내기 위해서는 망원경의 최소 구경이 20m 정도여야 한다. 또 대기권을 통과하면 영상이 흐려지기 때문에 망원경은 우주 공간에 있어야 한다. 현재 최고 성능의 우주 망원경인 NASA의 제임스 웹 우주 망원경(JWST) 구경이 6.5m에 불과하다는 점을 고려하면 쉽지 않은 일이다. 지름 20m급 우주 망원경을 쏘아 올리는 것은 현재 기술로는 어렵기 때문에 과학자들은 작은 우주 망원경 여러 대를 발사한 뒤 군집 드론처럼 간격을 정밀하게 유지함으로써 큰 지름을 가진 단일 망원경처럼 작동시키는 방법을 고려하고 있다. 그렇지만 우주 망원경 간 위치 정확도를 유지하는 일은 극도로 어렵다. 또 다른 아이디어는 ‘스타셰이드’(starshade)다. 축구장 절반 크기인 가로 20m, 세로 40m의 거대 구조물로 우주 망원경과 함께 발사돼 별빛을 차단하면서 정밀한 행성 관측을 가능하게 하는 장치다. 이 역시 망원경이 관측 대상을 옮겨 갈 때마다 스타셰이드를 수천㎞씩 움직여야 하므로 연료 소모가 엄청날 것이라는 지적이 나오고 있다. 이에 연구팀은 기존 원통형 망원경 대신 가로 1m, 세로 20m의 직사각형 거울이 장착된 납작한 사각 망원경을 제안했다. 직사각형 망원경은 JWST와 비슷한 10㎛ 적외선 파장에서 작동하고 크기도 비슷한 수준을 유지하면서 태양 유사 별을 도는 지구 형태의 행성을 쉽게 구분해 낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 개념 설계에 따르면 이 망원경은 30광년 거리에서 태양 유사 별을 도는 지구형 행성의 절반 이상을 3년 이내에 발견할 수 있다. 가장 큰 장점은 다른 우주 망원경들과 달리 고난도의 기술이 필요하지 않다는 것이다. 연구를 이끈 하이디 뉴버그 렌슬리어폴리테크닉대 응용물리·천문학과 교수는 “망원경은 원통형이라는 고정관념만 버린다면 액체 상태의 물이 있는 행성은 물론 산소가 존재하는 행성 등 우리가 원하는 행성을 쉽게 관측할 수 있을 것”이라고 말했다.

한 달 뒤면 민족 대이동이 있는 추석입니다. 추석이나 설날 같은 명절이 되거나 여름휴가철이면 사람들은 장거리 이동을 합니다. 일상을 벗어날 수 있다는 점은 반갑지만, 멀미 때문에 여행 전부터 걱정하는 사람들도 많습니다. 어지러움, 메스꺼움, 구토 등을 일으키는 멀미는 여행의 즐거움을 해칩니다. 생강 조각을 씹는 식의 민간요법을 쓰거나 멀미약을 먹기도 합니다. 그런데 중국 헤난 과학기술연구원, 충칭 예술과학대, 충칭 육군의과대, 충칭 서남대 공동 연구팀은 부드럽고 즐거운 음악을 듣는 것이 멀미 해소에 도움이 된다고 밝혔습니다. 부드럽고 즐거운 음악만큼은 아니지만 슬픈 음악도 멀미를 줄여 준다고 연구팀은 덧붙였습니다. 이 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘최신 인간 신경과학’ 9월 3일 자에 실렸습니다. 평소 멀미를 하는 사람들은 자동차, 비행기, 배를 타기 전에 멀미가 생길지도 모른다는 걱정에 긴장하게 됩니다. 이런 긴장감이 신체 반응을 촉발해 멀미를 더 빨리 일으키기도 합니다. 연구팀은 음악이 긴장 완화에 도움이 된다는 사실에 착안해 멀미에도 효과가 있는지 알아 보기로 했습니다. 연구팀은 성인 남녀 40명을 대상으로 한 실험에서 운전 시뮬레이터를 이용해 멀미를 일으켰습니다. 연구팀은 이들을 6개 집단으로 나눠서 4개 집단에는 음악을 듣도록 하고, 한 집단에는 음악을 듣지 않게 하고, 나머지 한 그룹은 멀미할 것 같은 느낌이 들면 곧바로 쉬게 했습니다. 또 뇌파 변화를 파악하기 위해 참가자들에게 모자 형태의 뇌파(EEG) 측정 도구를 씌웠습니다. 연구팀은 참가자들에게 운전 중 멀미 정도를 마이크를 이용해 수시로 보고하게 했습니다. 그 결과 운전하면서 음악을 듣는 것이 멀미를 완화한다는 사실을 확인했습니다. 특히 즐거운 음악을 들은 사람은 멀미가 57.3% 줄었고 부드러운 음악은 멀미를 56.7% 감소시키는 것으로 관찰됐습니다. 록이나 헤비메탈 같은 시끄러운 음악도 멀미를 48.3% 줄였습니다. 멀미 증상이 나타난 뒤 곧바로 휴식을 취한 사람들은 멀미가 43.3% 감소한 것으로 나타났습니다. 휴식을 취한 사람들보다 효과는 떨어졌지만, 슬픈 음악을 들은 사람들도 멀미가 40% 줄어든 것으로 확인돼 음악을 아예 듣지 않은 사람들보다는 멀미 감소 효과가 좋은 것으로 조사됐습니다. 뇌파 측정 결과에 따르면 멀미가 시작되면서 후두엽의 뇌 활동이 둔감해지는 것으로 확인됐습니다. 부드러운 음악은 긴장을 이완시키고 즐거운 음악은 뇌의 보상 체계를 활성화해 사람들의 주의를 분산시켜 멀미를 완화할 수 있는 것이라고 연구팀은 설명했습니다.

초가공식품 속 ‘죽음의 첨가물’의 정체가 드러났다. 독일 연구팀이 19만여 명을 11년간 추적한 대규모 연구에서 초가공식품에 포함된 특정 첨가물 12종이 사망 위험을 높인다는 사실이 과학적으로 확인됐다. 초가공식품 섭취량이 전체 음식의 18% 선을 넘었는지가 갈림길로 작용했다. 연구진이 확인한 이 경계를 넘어서면 사망 위험이 가시적으로 증가세를 보이기 시작했다. 2일 국제학술지 ‘e클리니컬 메디신’에 따르면, 10월호 게재 예정인 독일 기센대 연구팀의 논문에는 2006년부터 2010년까지 영국 바이오뱅크에 등록된 40~75세 성인 18만 6744명 데이터를 평균 11년간 추적 조사한 결과가 실렸다. 참가자들의 평균 나이는 57세였고, 여성이 57%, 남성이 43%였다. 연구진은 기존 연구와 달리 초가공식품을 하나의 범주로 보지 않고, 그 안에 들어있는 57가지 첨가물을 하나하나 분석했다. 각 참가자가 먹는 음식에 대해 시중에서 판매되는 제품을 조사해 정확한 첨가물 함량을 파악했다. 연구진은 하나 이상 ‘초가공 첨가물’(MUP)이 들어간 식품을 ‘초가공식품’으로 정의했다. 가정에서 일반적으로 사용하지 않는 첨가물이 들어간 음식을 모두 초가공식품의 범주에 넣은 것이다. 라면, 과자, 탄산음료, 냉동식품 등이 대표적이다. 연구 결과 참가자들의 음식 섭취량 중 평균 5분의 1이 초가공식품으로 구성돼 있었다. 11년 후 추적 조사에서 1만 203명이 사망한 것으로 확인됐으며, 초가공식품 섭취량이 전체 음식의 18%를 넘어서면 사망 위험이 증가하기 시작했다. 연구진은 사망 위험과 연관된 5가지 첨가물 범주를 확인했다. 각 첨가물이 들어간 음식의 섭취 비율에 따른 사망 위험 증가율을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 향료10%에서 40%로 늘어날 때 사망 위험 20% 증가2. 향미 증진제0%에서 2%로 늘어날 때 사망 위험 7% 증가3. 색소3%에서 20%로 늘어날 때 사망 위험 24% 증가4. 감미료0%에서 20%로 늘어날 때 사망 위험 14% 증가5. 당류4%에서 10%로 늘어날 때 사망 위험 10% 증가 또한 연구팀은 사망 위험을 높이는 성분 12가지와 위험을 낮추는 성분 1가지도 확인했다. 사망률 증가와 연관성을 보인 첨가물은 ▲향미 증진제(글루탐산염(MSG), 리보뉴클레오타이드) ▲인공 감미료(아세설팜, 사카린, 수크랄로스) ▲가공 보조제(고결방지제, 경화제, 증점제) ▲당류(과당, 전화당, 유당, 말토덱스트린) 등으로 나타났다. 반면 젤화제는 유일하게 사망 위험을 낮췄다. 연구팀은 다만 이번 연구가 참가자들의 자가 보고에 의존했고 독립적으로 검증되지 않았다는 한계가 있다고 덧붙였다. 앞서 지난달에는 초가공식품이 체중 감량을 방해한다는 연구 결과가 발표된 바 있다. 영국 연구팀의 추적 조사 결과, 초가공식품을 제한한 그룹이 자주 섭취한 그룹보다 두 배 많은 체중 감량 효과를 보였다.

원조 ‘슈퍼맨’의 배우 크리스토퍼 리브, 영국의 물리학자 스티븐 호킹, 영화 ‘아바타’ 속 남자 주인공처럼 전신 마비 환자들의 의사소통을 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. SF에서나 볼 수 있는 것처럼 생각만으로 의사소통하고 사물을 움직이는 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’ (BCI) 기술이 대표적이다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 전기·컴퓨터 공학과, 컴퓨터과학과, 신경과학 프로그램 공동 연구팀은 인공지능(AI)이 BCI 기술을 보조하면 마비 환자의 과제 수행 방식을 개선할 수 있다고 밝혔다. ‘AI-BCI’ 기술은 생각으로 컴퓨터 커서를 움직이거나 로봇 팔을 조작하는 등 과제 수행 능력이 4배 이상 향상됐다고 연구팀은 밝혔다. 이번 연구 결과는 인공지능 분야 국제 학술지 ‘네이처 머신 인텔리전스’ 9월 2일 자에 실렸다. BCI는 뇌 신호를 이용해 사용자가 기기를 제어할 수 있도록 돕는 기술이지만 아직은 정확성이 떨어져 기술의 신뢰성이 낮은 편이다. 많은 일상 행동은 목표 지향적으로, 컴퓨터 사용이나 물건 잡기처럼 예측할 수 있는 패턴을 따른다. 연구팀은 AI가 의도를 해석하고 움직임을 돕는 방식으로 사용자의 제어 능력을 향상할 수 있다는 점에 주목했다. 연구팀은 전극을 통해 뇌 활동을 읽고, 인공지능 기계학습을 활용해 움직임 제어를 개선할 수 있는 비침습적 BCI 시스템을 개발했다. 이 시스템에는 두 가지 AI 보조 조종자가 포함했다. 하나는 컴퓨터 커서 움직임을 돕고, 다른 하나는 눈동자 움직임 같은 시각 입력을 활용해 로봇 팔 작업을 지원한다. 연구팀은 척수 손상으로 다리 마비 환자를 대상으로 실험한 결과, AI 보조 없는 BCI 기술보다 AI-BCI 기술은 컴퓨터 커서 제어 성능이 3.9배 향상된 것으로 조사됐다. 마비가 없는 실험 참가자들도 AI-BCI 기술을 활용하면 BCI 기술만 사용했을 때보다 성능이 2.1배 개선되는 것으로 확인됐다. 또 마비가 있는 참여자는 AI 없는 BCI 기술로는 할 수 없었던 색깔 블록을 지정된 목표 지점으로 옮기는 로봇 팔 조작에도 성공했다. 연구를 이끈 조나단 카오 UCLA 교수는 “이번 기술은 BCI 기술을 일상 사용에 더 실용적이고 효과적으로 만들 수 있으며, AI 시스템이 발전함에 따라 사용자들이 더 복잡한 과제를 수월하게 사용하게 도울 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

망막 혈관 변화를 통해 알츠하이머병 위험을 조기 예측할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 바이오메디컬 연구기관 잭슨 연구소 연구팀이 알츠하이머병을 일으키는 ‘MTHFR677C>T’ 유전자 변이를 가진 생쥐의 망막을 관찰한 결과, 망막 혈관이 비정상적으로 비틀리거나 좁아져 있었다. MTHFR677C>T 유전자는 뇌혈관 기능 저하, 인지 장애와 연관돼 있으며 전체 치매 환자의 70%를 차지하는 알츠하이머병 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 해당 연구 결과는 지난달 국제학술지 ‘알츠하이머와 치매(Alzheimer’s & Dementia)’에 게재됐다. MTHFR677C>T 유전자를 지닌 생쥐는 생후 6개월 무렵부터 망막 혈관 비틀림(Tortuosity)이 발생했고 혈류량도 감소했다. 망막의 구불거리는 혈관은 산소와 영양 공급을 저해하는데, 이런 혈류 장애는 치매 발병 전 먼저 관찰되는 특징 중 하나다. 실제로 망막은 중추신경계의 일부로 뇌와 같은 조직을 공유한다. 연구팀은 안과 검진에서 혈관이 구불구불하거나 혈관 수가 줄어드는 것이 확인될 경우, 뇌에서도 같은 일이 일어나고 있다는 신호일 수 있다고 설명했다. 생쥐의 망막 혈관에서 비틀림 등 이상 현상이 나타나기 시작한 것은 생후 6개월부터다. 이는 사람으로 치면 40~50대에 해당한다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 치매는 일반적으로 65세 이상에서 발생한다. 즉 망막 혈관 변화를 관찰한다면 치매 징후를 기존보다 약 20년 이르게 포착할 수 있는 것이다. 연구를 이끈 알레이나 리건 박사는 “50세 이상 대부분은 안경 처방이나 시력 점검을 위해 매년 안과 검진을 받는다”며 “그때 망막 혈관의 변화를 포착한다면 치매 예방의 ‘골든 타임’을 잡을 수 있을 것”이라고 말했다. 연구팀은 인간에게도 같은 현상이 나타나는지 확인하기 위해 추가 연구를 진행할 예정이다.

계획적이고 반복적인 운동 훈련이 혈액과 골격근에서 DNA 분자 수준의 젊음을 되찾아주는 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 반대로 오랫동안 앉아서 생활하는 습관은 몸속 노화를 더욱 빠르게 진행시키는 것으로 밝혀졌다. 2일 과학 전문 매체 사이언스데일리에 따르면, 일본 도호쿠대 가와무라 다쿠지 교수 연구팀은 지난 7월 국제학술지 ‘에이징’(Aging)에 발표한 연구에서 체계적인 운동 훈련이 후생유전학적 회춘을 유도할 수 있다고 밝혔다. 후생유전학적 노화는 우리 몸의 DNA가 분자 수준에서 얼마나 빠르게 늙어가고 있는지를 보여주는 지표다. 이는 ‘DNA 메틸화’라는 화학적 변화 패턴을 분석해 측정한다. 태어난 해로 계산하는 일반적인 나이와 달리, 후생유전학적 나이는 세포와 조직이 실제로 얼마나 건강하게 기능하고 있는지를 더 정확하게 보여준다. 연구팀은 먼저 혼동하기 쉬운 용어들을 명확히 구분했다. 신체활동은 골격근을 움직여 에너지를 소모하는 모든 활동을 말한다. 운동은 체력 향상·유지가 목표인 계획적이고 체계적이며 반복적인 활동으로 정의했다. 연구진은 가벼운 산책이나 집안일 같은 일반적인 신체 활동도 건강에 도움이 되지만, 노화 방지에 필요한 세포와 분자 수준의 변화를 일으키기에는 부족할 수 있다고 설명했다. 반면 운동은 전신에 걸친 체내 변화를 일으켜 노화 방지 효과가 훨씬 크다는 설명이다. 또한 여가 시간 신체활동은 후생유전학적 노화를 늦추는 반면, 직업상 신체활동은 오히려 노화를 가속화하는 것으로 나타났다. 앉아서 보내는 시간이 늘어날수록 후생유전학적 노화가 빨라진다는 연구 결과도 일관되게 나타났다. 동물 실험에서는 사람 나이로 60~70대에 해당하는 생후 22~24개월 쥐들에게 8주간 지구력과 저항 운동을 시킨 결과, 골격근에서 나이와 관련된 DNA 메틸화 증가가 억제됐다. 사람을 대상으로 한 연구에서는 더욱 뚜렷한 효과가 나타났다. 평소 운동을 하지 않던 중년 여성들이 8주간 유산소 운동과 근력 운동을 병행한 결과, 생물학적 나이가 실제 2살 젊어진 것으로 나타났다. 운동의 노화 방지 효과는 근육에만 국한되지 않는다. 심장, 간, 지방 조직, 심지어 장까지 여러 장기의 노화를 늦추는 것으로 밝혀졌다. 올림픽 선수들을 조사한 결과에서는 일반인보다 후생유전학적 노화가 느린 것으로 나타나, 장기간의 집중적인 신체 활동이 지속적인 노화 방지 효과를 가져다준다는 것을 보여줬다. 연구진은 “신체 건강을 유지하는 것이 여러 장기의 생물학적 노화를 늦추며, 운동이 각종 장기에 유익한 노화 방지제 역할을 한다는 것을 입증한다”고 설명했다. 다만 연구진은 사람마다 운동 효과가 다르게 나타나고 운동 방법에 따라서도 각 장기에 미치는 영향이 달라진다고 설명했다. 이에 따라 노화 방지 효과를 최대화하려면 개인별 특성을 고려한 맞춤형 운동 프로그램을 개발해야 한다고 강조했다.

지금으로부터 약 5억 4200만 년 전, 지구 바닷속에서 새로운 생물종이 폭발적으로 등장했다. 과학자들은 이 시기를 고생대의 시작으로 규정하고 캄브리아기 대폭발이라 부른다. 현생 동물 대부분이 이때 처음 나타났다. 하지만 척추동물이 생태계의 주역으로 떠오른 건 그로부터 한참 뒤인 데본기(4억 1920만~3억 5920만년 전)다. 이 시기에 원시 어류는 오늘날의 연골어류와 경골어류로 진화했고, 단단한 갑옷을 두른 판피류는 한때 바다를 지배했다. 예를 들어 판피류인 둔클레오스테우스는 데본기 최강 포식자였다. 이보다 더 중요한 건, 데본기 후기에 경골어류에서 진화한 육기어류 일부가 육지로 올라와 사지류의 조상이 되었다는 점이다. 이들은 결국 양서류가 된 뒤, 다음 시대에 파충류와 포유류의 조상으로 발전했다. 과학자들은 데본기 후기에 갑자기 대형 생물이 진화한 이유에 대해 꾸준히 연구해왔다. 미국 듀크대 마이클 킵 교수팀이 그 이유를 설명해줄 결정적 증거를 찾았다. 연구팀은 고생대 시기의 해양 지층에서 암석 샘플을 분석했는데, 셀레늄 동위원소 분석을 통해 해양 산소 농도가 두 차례 크게 증가했다는 증거를 발견했다. 첫 번째는 캄브리아기 대폭발 시기인 5억 4000만년 전이다. 이때 얕은 바다의 산소 농도가 크게 늘어 다양한 동물이 진화할 수 있었다. 산소 호흡으로 많은 에너지를 얻게 되면서 몸집도 키울 수 있게 된 것이다. 두 번째는 데본기 척추동물 진화가 활발했던 3억 9300만년에서 3억 8200만년 전 사이다. 이때는 비교적 깊은 바다까지 산소 농도가 높아져 대형 어류가 살 수 있는 공간이 생겼고, 생물종 다양성도 커졌다. 연구팀은 이 시기 산소 농도 증가의 원인을 육상 식물의 진출 덕분이라고 추측한다. 4억년 전 육지에 정착한 식물들이 점차 커지면서 지구 최초의 숲을 만들었고, 이 식물들이 광합성으로 대기 중 산소를 늘리자 바닷물에 녹는 산소 양도 함께 늘어났다는 것이다. 덕분에 과거에는 상상할 수 없는 거대한 크기의 포식자인 둔클레오스테오스가 진화할 수 있었다. 연구팀은 이때 높아진 깊은 바다의 산소 농도가 지금까지도 일정하게 유지되고 있다는 사실도 발견했다. 3억 9000만년 동안 육상 식물이 꾸준히 산소를 만들어 해양과 육상 동물이 모두 잘 살 수 있는 환경을 만들어준 셈이다. 우리가 숲을 아껴야 할 이유가 바로 여기에 있다.

지금으로부터 약 5억 4200만 년 전, 지구 바닷속에서 새로운 생물종이 폭발적으로 등장했다. 과학자들은 이 시기를 고생대의 시작으로 규정하고 캄브리아기 대폭발이라 부른다. 현생 동물 대부분이 이때 처음 나타났다. 하지만 척추동물이 생태계의 주역으로 떠오른 건 그로부터 한참 뒤인 데본기(4억 1920만~3억 5920만년 전)다. 이 시기에 원시 어류는 오늘날의 연골어류와 경골어류로 진화했고, 단단한 갑옷을 두른 판피류는 한때 바다를 지배했다. 예를 들어 판피류인 둔클레오스테우스는 데본기 최강 포식자였다. 이보다 더 중요한 건, 데본기 후기에 경골어류에서 진화한 육기어류 일부가 육지로 올라와 사지류의 조상이 되었다는 점이다. 이들은 결국 양서류가 된 뒤, 다음 시대에 파충류와 포유류의 조상으로 발전했다. 과학자들은 데본기 후기에 갑자기 대형 생물이 진화한 이유에 대해 꾸준히 연구해왔다. 미국 듀크대 마이클 킵 교수팀이 그 이유를 설명해줄 결정적 증거를 찾았다. 연구팀은 고생대 시기의 해양 지층에서 암석 샘플을 분석했는데, 셀레늄 동위원소 분석을 통해 해양 산소 농도가 두 차례 크게 증가했다는 증거를 발견했다. 첫 번째는 캄브리아기 대폭발 시기인 5억 4000만년 전이다. 이때 얕은 바다의 산소 농도가 크게 늘어 다양한 동물이 진화할 수 있었다. 산소 호흡으로 많은 에너지를 얻게 되면서 몸집도 키울 수 있게 된 것이다. 두 번째는 데본기 척추동물 진화가 활발했던 3억 9300만년에서 3억 8200만년 전 사이다. 이때는 비교적 깊은 바다까지 산소 농도가 높아져 대형 어류가 살 수 있는 공간이 생겼고, 생물종 다양성도 커졌다. 연구팀은 이 시기 산소 농도 증가의 원인을 육상 식물의 진출 덕분이라고 추측한다. 4억년 전 육지에 정착한 식물들이 점차 커지면서 지구 최초의 숲을 만들었고, 이 식물들이 광합성으로 대기 중 산소를 늘리자 바닷물에 녹는 산소 양도 함께 늘어났다는 것이다. 덕분에 과거에는 상상할 수 없는 거대한 크기의 포식자인 둔클레오스테오스가 진화할 수 있었다. 연구팀은 이때 높아진 깊은 바다의 산소 농도가 지금까지도 일정하게 유지되고 있다는 사실도 발견했다. 3억 9000만년 동안 육상 식물이 꾸준히 산소를 만들어 해양과 육상 동물이 모두 잘 살 수 있는 환경을 만들어준 셈이다. 우리가 숲을 아껴야 할 이유가 바로 여기에 있다.

순천향대학교 부속 천안병원은 정신건강의학과 심세훈 교수팀이 청소년의 ‘비자살적 자해’ 행동에 대한 심리학적 요인과 뇌신경생리학적인 요인 간 연관성을 새롭게 규명했다고 1일 밝혔다. 비자살적 자해(NSSI, Non-suicidal Self-Injury)는 자살하려는 의도 없이 자기 신체에 고의적이고 반복적으로 해를 입히는 행위를 말한다. 심 교수는 원광대병원 윤성훈 교수와 비자살적 자해 청소년 51명과 자해 행동이 없는 청소년 50명의 뇌파를 비교·분석했다. 연구결과 자해 청소년은 특정 뇌 전극(nogo P3)의 뇌파 진폭을 감소시키는 것을 확인했다. 이는 자해를 억제하기 위한 조절력이 손상되고, 주의 집중력이 저하되는 것을 시사한다. 심 교수는 “뇌 전극(nogo P3) 이상은 심리학적으로 우울 및 대인관계 스트레스와 연관이 깊다”며 “심리적 특성에 더해 뇌 우측 상부에 있는 전두엽이랑에서 뇌 활성의 감소가 나타나 충동을 억제하지 못하고, 자해로 이어지는 것이 핵심”이라고 설명했다. 이어 “뇌 전극(nogo P3) 이상을 보이는 청소년은 정서적 문제를 다루는 인지행동치료와 기분을 조절하는 약물치료가 동시해 시행되는 통합적 치료가 필요하다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단이 지원하는 지역대학 우수과학자 지원사업으로 수행됐으며, ‘비자살적 자해가 있는 청소년 전기 신경 생리학적 특징’을 주제로 국제학술지 ‘정신의학 최신연구(Frontiers in Psychiatry)’ 2025년 8월호에 게재됐다.

여름철 뜨거운 차 안에 방치된 플라스틱 물병이 ‘독성 폭탄’으로 변한다는 연구 결과가 주목받고 있다. 70도 이상 고온에 노출된 물병에서 암과 자폐증, 생식 기능 장애를 유발하는 치명적 화학물질이 급격히 증가해 인체에 심각한 위협을 가하는 것으로 나타났다. 영국 데일리메일은 지난달 28일(현지시간) 전문가들이 차량에 방치된 플라스틱 물병의 심각한 독성 위험을 경고했다고 보도했다. 보도에 따르면 시중에 판매되는 생수의 최대 80%에서 미세플라스틱과 각종 유해 물질이 검출되고 있으며, 이들 물질은 암, 생식 기능 장애, 아동의 발달 지연, 당뇨병 등의 대사질환과 직접적인 연관성이 있는 것으로 확인됐다. 무엇보다 에어컨이 꺼진 차량이나 고온 환경에서 독성 물질 용출량이 급격히 증가한다는 연구 결과가 주목받고 있다. 이는 플라스틱 물병을 70도의 고온에 4주간 노출시킨 중국 난징대 연구팀의 실험에서 밝혀진 사실이다. 연구팀은 고온에 노출된 ‘폴리에틸렌 테레프탈레이트’(PET) 재질 플라스틱병에서 독성 중금속인 안티몬과 환경호르몬 비스페놀A(BPA)가 물속으로 용출된 것을 확인했다. 안티몬에 노출되면 두통, 어지럼증, 메스꺼움, 구토, 복통, 불면증 등이 나타나고, 장기간 노출 시 폐렴증과 위궤양까지 유발될 수 있다. 비스페놀A는 더 치명적이다. 암을 비롯해 생식 기능 장애, 자폐증, 심혈관 질환, 조기 사망 등 질병과 연관된 것으로 알려졌다. 실험 결과 차량 내부 온도가 70도에 도달하자 두 독성 물질의 용출량이 급격히 증가했다. 문제는 이런 위험 온도에 어렵지 않게 도달할 수 있다는 점이다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면, 27도 날씨에서조차 차량 내부 온도는 20분 만에 43도까지 치솟았으며, 40분 후에는 48도, 1시간이 지나면 51도에 이르렀다. 난징대 연구팀은 “플라스틱 물병을 고온에 보관하지 말 것”을 권고했다. 앞서 지난 2023년 캐나다 몬트리올 맥길대 연구팀의 실험에서도 비슷한 결과가 확인됐다. 연구진이 폴리에틸렌을 포함한 4가지 주요 플라스틱을 체온 수준인 37도로 가열하자 미세입자와 나노입자가 대량 방출됐다. 반면 4도 냉장 환경의 어두운 곳에 보관된 샘플에서는 유해 입자가 거의 검출되지 않아 온도의 영향을 극명하게 보여줬다. 최근 연구에서는 플라스틱 생수병에 수십만 개의 독성 미세플라스틱 입자가 들어있다는 사실이 밝혀졌다. 최첨단 레이저 분석 기술로 조사한 결과, 생수 1리터당 무려 24만개의 플라스틱 입자가 발견됐다. 수돗물 1리터당 5.5개와 비교하면 약 4만 4000배에 달한다.

라면, 햄버거 등 초가공 식품이 남성의 생식 건강을 위협한다는 연구 결과가 공개됐다. 자연 식품을 섭취한 남성들과 비교했을 때, 초가공 식품을 주로 먹은 남성들은 정자 활동성이 현저히 떨어지고 생식 호르몬 분비량도 급격히 감소한 것으로 나타났다. 덴마크 코펜하겐대 연구팀이 건강한 성인 남성 43명을 대상으로 실시한 실험 결과, 초가공 식품이 남성의 생식력에 심각한 악영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이 연구 결과는 지난달 28일 세계 최고 권위의 국제학술지 ‘세포 대사’(Cell Metabolism)에 발표됐다. 연구진은 참가자들을 두 그룹으로 나누어 한 그룹에는 적정 칼로리를, 다른 그룹에는 하루 500칼로리를 추가로 제공했다. 각 그룹은 3주간 초가공 식품 위주의 식단과 자연식품 위주의 식단을 번갈아 섭취했으며, 두 식단 사이에는 12주의 충분한 휴식 기간을 뒀다. 초가공 식품은 공장에서 대량 생산되는 식품이다. 라면, 햄버거, 소시지, 과자, 탄산음료 등이 대표적이며 각종 첨가물과 인공 성분이 포함돼 있다. 실험에 사용된 초가공 식단 역시 포화지방, 콜레스테롤, 정제 곡물, 첨가당 및 유제품 함량은 높고 식이섬유 함량은 상대적으로 낮은 특징을 보였다. 실험 결과 동일한 칼로리를 섭취했음에도 불구하고 초가공 식품을 먹은 남성들이 자연식품을 섭취했을 때보다 체중이 1.4kg 더 증가했다. 칼로리를 추가로 섭취한 그룹에서도 마찬가지로 초가공 식품 섭취 시 1.3kg 더 살이 찐 것으로 나타났다. 연구진은 “자연식품을 섭취할 때는 오히려 체중이 감소한 반면 초가공 식품을 먹을 때는 체중이 증가하는 상반된 결과를 보였다”고 설명했다. 체지방 역시 초가공 식품 섭취 시 약 1㎏씩 더 늘어났다. 더욱 심각한 문제는 남성의 생식능력에 미치는 영향이었다. 초가공 식품을 섭취한 남성에게서는 난포자극호르몬(FSH) 수치가 감소했다. 이 호르몬은 정자 생산을 촉진하는 역할을 하는데, 수치가 낮아지면 생식능력 문제가 생길 수 있다. 정자의 운동성 역시 감소하는 경향을 보였다. 정자 운동성은 임신 가능성과 직결되는 중요한 지표다. 통계적으로 의미 있는 수준까지는 아니었지만 뚜렷한 감소 경향이 관찰됐다. 연구 책임자인 로맹 바레스 교수는 성명을 통해 “건강한 젊은 남성들에게서조차 초가공 식품이 이처럼 광범위하게 신체 기능을 교란시킨다는 사실에 충격을 받았다”며 “장기적으로 미칠 영향이 매우 우려스럽다”고 밝혔다. 초가공 식품 섭취는 혈액 성분에도 변화를 일으켰다. 총콜레스테롤과 나쁜 콜레스테롤 비율이 증가했고, 칼로리를 많이 섭취한 그룹에서는 혈압도 상승했다. 몸의 에너지 사용을 조절하는 성장분화인자15(GDF-15) 호르몬도 감소했다. 정신 건강에 도움이 될 수 있는 리튬 성분은 혈액과 정액에서 모두 줄어들었다. 이번 연구 결과는 전 세계적으로 나타나고 있는 남성 생식력 저하 현상과 맞물려 더욱 큰 주목을 받고 있다. 연구진에 따르면 초가공 식품 섭취가 증가하면서 전 세계 남성의 정액 질이 악화되고 있으며, 1970년대 이후 정자 수는 무려 60%나 감소한 것으로 나타났다. 특히 미국, 영국, 호주, 캐나다 등 선진국에서는 초가공 식품이 전체 에너지 섭취량의 50% 이상을 차지하고 있는 상황이라고 연구진은 설명했다. 연구진은 “초가공 식품 중심의 식단에서 벗어나 자연에 가까운 덜 가공된 음식으로 식습관을 개선한다면 심혈관 건강과 정신 건강은 물론 남성의 생식 능력 회복에도 상당한 도움이 될 것”이라고 조언했다.

우울증은 누구나 한 번쯤 걸릴 수 있지만, 결코 쉽게 생각하고 넘어가서는 안 될 질환이다. 우울증을 앓고 있는 사람들은 “왜 나한테 안 좋은 일만 일어날까”라고 생각하는 경우가 많다. 뇌신경 과학자들이 실제로 우울증 환자들에게만 안 좋은 일이 일어나는 이유를 동물 실험으로 밝혀냈다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 의대, 심리학과 연구팀은 우울증은 불쾌한 상황이나 사건을 피하는 법을 학습하는 것을 어렵게 만든다고 밝혔다. 우울 증상이 다양하고 심한 사람일수록, 안 좋은 일을 능동적으로 회피하는 법을 학습하기가 쉽지 않다는 말이다. 이 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 9월 2일 자에 실렸다. 우울증은 사람들이 보상을 추구하는 방식에 변화를 일으킨다는 사실은 잘 알려져 있다. 그렇지만, 보상이 없고 불쾌한 사건을 피하는 방법을 학습하는 데는 어떤 영향을 미치는지에 관한 연구는 많지 않다. 이에 연구팀은 생쥐를 이용해 우울증이 문제 상황을 회피하는 데 어떤 영향을 미치는지 실험했다. 연구팀은 생쥐 465마리에게 경도부터 중증 우울증을 일으킨 뒤, 신경을 거스르게 하는 소리(혐오 청각 신호)를 들려주는 동시에 이를 피할 수 있는 방법을 학습시켰다. 앞으로 들려주는 소리를 미리 알려주는 시각 신호(사진, 그림 등 이미지)를 보여주고 소리가 들리지 않는 곳으로 피할 수 있게 한 것이다. 연구 결과, 우울 증상이 심한 생쥐들은 경도 우울증을 앓는 생쥐보다 혐오 청각 신호를 회피하는 방법을 배우는 데 어려움을 겪는다는 사실을 발견했다. 중증 우울증 생쥐는 과제 학습 시간은 더 걸리지만, 일단 학습하고 나면 회피 능력은 경도 우울증 생쥐나 일반 생쥐와 비슷한 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 우울증은 뇌의 보상 시스템에 영향을 미치고, 이에 따라 학습 의지가 저하됨에 따라 학습 능력도 떨어지는 것으로 봤다. 연구를 이끈 레베카 토드 교수(인지 신경과학)는 “우울증 환자는 문제 상황에 맞닥뜨렸을 때 다양한 측면을 고려하지 않고 결론 내릴 가능성이 크다는 점을 이번 연구는 보여준다”며 “우울증 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있게 해줄 뿐만 아니라 학습 능력 향상을 통해 우울증 완화 가능성도 엿볼 수 있다”고 말했다.

AI 기반 빅데이터 분석으로 ‘노화관문’ 규명… 신개념 노화치료제 개발 추진국내 바이오기업·병원, 해외 대학과 공동연구로 세계적 연구기관 도약장창영 소장 “글로벌랩 선정은 신약 개발 출발점… 노화 문제 해결 계기될 것” 숙명여자대학교는 본교 약학연구소가 교육부 ‘글로컬랩’ 사업에 선정돼 신개념 노화 치료제 개발에 9년간 총 135억원을 지원받는다고 1일 밝혔다. 국내 바이오기업과 병원, 해외 석학들과 손잡고 초고령사회의 핵심 과제인 ‘건강노화’를 실현해 세계적 연구기관으로 도약할 것으로 기대된다. 글로컬랩은 대학 연구소를 지역 연구거점으로 육성해 우수 기초연구 성과를 창출하고, 해외 연구기관과 협력 기반을 강화하도록 지원하는 사업이다. 숙명여대 약학연구소는 수도권 5개, 지방 6개 연구과제를 선정하는 거점형 사업 중 하나로 이름을 올렸다. 이에 따라 ▲바이오산업체(바스젠바이오·심유·시지바이오) ▲병원(서울성모병원·연세대학교 의료원·보라매병원) ▲해외 대학(미국 프린스턴대학교·매사추세츠대학교, 벨기에 겐트대학교)과 함께 노화 치료제 연구를 본격화한다. 연구팀은 한국의 평균수명은 83.5세로 꾸준히 연장됐지만, 건강수명은 65.9세에 그쳐 그 차이인 유병기간이 17.6년에 달한다는 현실에 주목했다. 실제로 올해 초고령사회(65세 이상 비율 20%)에 진입하며 생산력 감소, 사회적 비용 증가 등 노화가 심각한 사회적 문제로 떠오르고 있다. 연구팀은 노인 암, 뇌졸중, 골다공증 등 질병이 없는 건강노화를 추구하기 위해 노화 치료의 열쇠인 ‘노화관문’을 먼저 규명하고, AI를 이용한 빅데이터 분석으로 타깃을 발굴하는 혁신적 연구 방식을 적용한다. 이 연구는 약학연구소가 보유한 노화세포 분석, 치료제 합성, 나노전달체 개발, 항암 치료 역량과 함께 바스젠바이오의 AI 기반 빅데이터 분석 기술을 결합해 제안됐다. 이번 연구에는 장창영 약학연구소장을 비롯해 송윤선·임미정·신민욱·김도희·김세건·변준호·김형섭·김주미 교수 등 약학대학 교수진이 참여한다. 또한, 프린스턴대 데이비드 맥밀란(2021년 노벨화학상 수상) 교수, 겐트대 스테판 더 스메트(학술지 ‘Journal of Controlled Release’ 편집장) 교수, 매사추세츠대 조나단 와츠(RNA 치료제 권위자) 교수 등 세계적 석학이 협력한다. 와츠 교수가 소속된 호라이 유전자치료센터는 앞서 2022년 숙명여대 약학연구소와 MOU를 체결했으며, 2024년 노벨생리의학상 수상자를 배출하는 등 연구 역량을 인정받는 기관이다. 숙명여대 약학연구소는 올해 빅데이터 분석 바이오업체 바스젠바이오(서울 마포구), 임상시험 수탁기관(CRO) 심유(서울 용산구), 골재생 전문 바이오업체 시지바이오(서울 용산구) 등과 업무협약을 체결하며 노화치료제 개발에 속도를 내고 있다. 이번 글로컬랩 선정을 통해 용산구청, 대한노인회 등과 함께 용산구 중심의 ‘건강노화 한강벨트’를 구축할 계획이다. 장창영(약학대학 교수) 약학연구소 소장은 “글로컬랩은 바스젠바이오의 AI 기반 타깃 발굴부터 약학연구소의 기전 규명, 심유의 임상시험, 시지바이오의 제품화까지 한강벨트 안에서 신약 개발을 완성하는 출발점”이라며 “숙명여대 약학연구소가 국내외 연구자들과 협력해 노화 문제를 해결하고 지역사회에도 기여하기 위해 노력할 것”이라고 밝혔다.

동남아시아나 남태평양 인근 지역은 한국인들도 선호하는 휴양지들이 즐비하다. 바다와 인접한 이런 휴양지에 가면 스노클링처럼 인근 바다를 잠수해 신기한 해양 생물들을 만나는 프로그램들을 경험할 수도 있다. 그런데, 이런 해양 관광 명소들을 중심으로 서식하는 해양 생물들이 관광객을 비롯해 사람들 때문에 심각한 피해를 보고 있다는 사실이 확인됐다. 인도네시아 에라스모브랜치 연구소, 국제보존협회 인도네시아 지부 해양 종(種) 보존 프로그램, 호주 웨스턴 오스트레일리아대 해양 연구소, 아델라이드대 생명과학부, 국제보존협회 뉴질랜드 지부 공동 연구팀은 세계적으로 이름난 해양 관광 명소 인근 고래상어의 80% 이상이 인간에 의해 생긴 상처와 흉터가 있다고 31일 밝혔다. 이 연구 결과는 해양학 분야 국제 학술지 ‘최신 해양과학’(Frontiers in Marine Science) 8월 28일 자에 실렸다. 고래상어는 현존하는 가장 큰 어류로, 국제자연보전연맹(IUCN) 적색목록에서 멸종위기 등급으로 분류된다. 지난 75년 동안 전 세계 개체군은 50% 이상 감소했고, 인도-태평양 지역에서는 최대 63%까지 감소했다. 고래상어는 생식할 수 있는 성체로 성장하는 데 최대 30년이 걸린다. 연구팀은 해양 대형동물과 열대 해양 생물다양성의 요충지로 알려진 인도네시아 새머리해역(Bird’s Head Seascape) 내에서 2010년부터 2023년까지 고래상어 출현을 연구했다. 새머리해역은 해양보호구역 26곳을 연결한 지역이다. 연구팀은 연구자들과 시민 과학자들이 촬영한 사진을 활용해 목격한 날짜와 시간, GPS 좌표, 상어의 성별과 성숙 단계, 크기, 행동, 눈에 보이는 부상 여부를 측정했다. 조사 분석 결과, 총 268마리의 고래상어가 관찰됐고 98%가 센데라와시 만과 카이마나 지역에서 목격됐다. 목격된 개체의 대부분은 4~5m 크기의 미성숙 개체였고, 90%가 수컷으로 확인됐다. 고래상어의 52.6%는 한 번 이상 재목격됐고, 그 간격은 최대 11년이었다. 부상이나 흉터가 있는 개체는 206마리였고, 이 가운데 80.6%가 인간에 의해 발생한 것으로 확인됐으며, 이들 대부분은 생명에는 지장이 없는 찰과상으로 조사됐다. 인간에 의해 발생한 상처의 62%는 예방할 수 있는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 관광 보트와 충돌, 인간의 어업 과정에서 상처가 발생한 것으로 나타났다. 연구를 이끈 국제보존협회 뉴질랜드 지부의 마크 에르드만 박사는 “지구에서 가장 큰 어류인 고래상어에게 상처를 입힌 것은 대부분 지역 어업 관행이나 관광에 의한 것으로 조사됐다”며 “고래상어의 부상을 막는 것이 이 지역 해양 생태계를 건강하게 유지하고 다양성을 확보할 수 있는 방안”이라고 말했다.