아이들의 비디오 게임 시간을 일주일에 두 시간으로 제한한 경우 두뇌 계발에 도움이 됐다는 연구결과가 나왔다. 스페인 델마르대병원 헤수스 푸욜 박사팀은 게임 중독 증상이 없는 평범한 나이 7~11세 어린이 2442명을 대상으로, 이들의 비디오 게임 시간과 학교 성적과 생활 태도 등을 조사했다. 그 결과, 비디오 게임을 일주일에 두 시간이 넘게 하는 아이들은 학교에서 문제를 일으켜 선생님께 꾸중을 듣거나 친구들과 다툴 뿐만 아니라 사회적 능력이 감소하는 경향이 있었다. 반면, 비디오 게임 시간을 일주일에 두 시간으로 제한한 경우는 일주에 한 시간만 한 경우보다 학교에서 더 높은 성적을 받았고 운동 능력 또한 더 뛰어난 것으로 나타났다. 단 연구진은 참가 아이들이 비디오 게임 시간을 일주일에 단 두 시간으로 제한하게 만드는 방법에 대해서는 밝히지 않았다. 즉 게임 시간을 제한한 방법은 본인 또는 부모의 노력이라는 것. 연구팀은 참가 학생 중 우선 260명을 대상으로 비디오 게임을 하고 난 뒤의 뇌가 어떤 상태인지를 보기 위해 MRI(자기공명영상장치) 스캔을 시행했다. 이 연구에서 아이들에게 가장 인기 있는 게임은 슈퍼마리오 브라더스와 피파(FIFA), 그리고 위(Wii) 스포츠 등이었다. 연구팀은 비디오 게임의 가장 큰 영향은 반응 시간과 같이 정신 작용의 속도가 기억력과 같이 더 선천적인 정신 능력에 더 큰 영향을 주는 것으로 추정하고 있다. 이번 평가에서 비디오 게임을 한 아이들은 비디오 게임을 전혀 하지 않은 아이들보다 반응 시간이 평균 100밀리초(ms) 더 빨랐지만, 이 효과는 일주일에 두 시간이 넘도록 게임을 한 경우에는 늘어나지 않았는데 이는 ‘천장 효과’를 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 일주일에 9~17시간 게임을 한 아이들은 게임을 전혀 하지 않은 아이들보다 훨씬 더 많은 행동 문제를 보였고 수면 시간도 적다는 것도 알아냈다. 또 연구팀은 또 다른 아동 260명을 대상으로 비디오 게임을 하는 동안 결과에 따라 뇌에 어떤 변화가 있는지를 살폈다. 그 결과, 기저핵 백질(basal ganglia white matter)로 불리는 뇌 부분에 있는 세포들이 훨씬 더 잘 연결되는 변화가 발견됐다. 연결성이 높은 것은 게임을 할 때 연습을 통해 새로운 기술을 습득한 경우에 나타났다. 연구팀은 남자아이들이 여자아이들보다 비디오 게임 시간이 평균 1.7시간 더 길다는 것도 발견했다. 비디오 게임이 아이들을 왜 덜 사교적으로 만드는지에 대해서는 게임을 하는 시간에 아이가 자신의 사회적 능력을 개발할 수 있는 다른 여가 활동의 범위를 제한하기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 푸욜 박사는 “비디오 게임 자체가 좋거나 나쁘다고 말할 수는 없지만, 지나치게 오래 하면 악영향을 줄 수 있는 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘신경학연보’(Annals of Neurology) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

모유를 먹은 아기가 그렇지 못한 경우보다 컸을 때 더 영리하고 튼튼하다는 연구결과가 나왔다. 미국 사이언스데일리 등 외신에 따르면, 미국 브리검 여성병원 연구진은 2001~2003년 호주 코호트 연구(Victorian Infant Brain Study·VIBeS) 자료에 등록된 임신 30주차에 태어나 신생아집중치료실(NICU)에 입원했던 조산아 180명을 대상으로 추적 연구를 진행했다. 연구진은 아이들이 태어나서 생후 28일이 됐을 때까지 50% 이상의 영양섭취를 모유로 한 날짜를 합산해 모유수유일을 계산했다. 이를 통해 모유를 섭취한 아이들과 그렇지 못한 이들을 구분했다. 또 이들 아기가 생후 6개월이 됐을 때와 7세가 됐을 때 각각 자기공명영상장치(MRI)로 뇌 스캔을 해 뇌 부피를 측정한 데이터를 분석했다. 그리고 7세 때는 아이들의 지능과 운동능력을 지능지수(IQ)와 읽기, 수학, 집중력, 기억력, 시각지각, 신체 운동으로 각각 나눠 측정했다. 그 결과, 모유를 섭취한 아이가 IQ는 물론 읽기, 수학, 기억력, 운동능력이 더 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 뇌에서 신경신호 전달과 처리에 중요한 역할을 담당하는 회백질 부피도 더 큰 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구를 이끈 맨디 브라운 벨포트 박사는 “아기의 성장에 모유수유도 중요하지만 다른 여러 요인도 있다는 것을 아는 것이 중요하다”고 말했다. 연구진은 이 연구에서 어머니 학력 등 몇 가지 요인을 조정했지만, 육아의 다른 측면에서 더 큰 어머니의 개입 등 몇 요인은 측정되지 않아 일부 영향이 있을 수 있다고 설명했다. 이어 벨포트 박사는 앞으로 다른 MRI 기술을 이용한 연구로 모유 섭취가 뇌의 구조와 기능에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 구체적 방법에 관한 자세한 정보를 알아낼 것이라고 덧붙였다. 한편 이 연구결과는 ‘소아과학 저널’(The Journal of Pediatrics) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

아이의 두뇌 발달에 어머니의 목소리가 크게 영향을 준다는 연구결과가 최근 미국에서 발표됐다. 미 국립과학원 회보(PNAS)에 실린 이 연구에 따르면, 아이들의 의사소통 능력은 어머니의 목소리가 좌우하는 것으로 시사되고 있다. 미 스탠퍼드 의대 연구진이 시행한 이 연구는 7세부터 12세까지의 아이들 24명을 대상으로 이들의 어머니나 다른 일반 여성의 목소리를 들려주고 이때 뇌에 어떤 반응이 나타나는지를 조사한 것이다. 조사 방법은 자기공명영상장치(MRI)로 아이들의 뇌 스캔을 하면서 어머니와 모르는 여성의 목소리(아이 이름이 아닌 의미 없는 단어)를 무작위로 들려줬을 때의 뇌 반응을 살폈다. 그 결과, 참가 아이 중 약 97%가 자기 어머니의 목소리를 들었을 때 뇌에서 1초도 안 돼 이를 인식하는 것으로 나타났다. 이는 어디까지나 모집단이 적은 실험 결과이긴 하지만, 아이들은 순식간에 그것도 정확히 어머니 목소리를 뇌로 알아듣는다는 것이다. 그런데 연구팀은 아이의 뇌가 어머니 목소리를 식별하는 속도보다 오히려 다음과 같은 사실에 더욱 주목했다. 뇌에 미치는 자극은 소리를 인식하는 청각 피질뿐만 아니라 감정을 관장하는 영역, 얼굴을 인식하거나 기쁨을 느끼고 사회적 의사소통 능력에 영향을 주는 뇌 영역까지 동시에 자극을 주고 있는 것이었다. 이에 대해 연구를 이끈 대니얼 애브람스 교수(신경학 박사)는 “인간의 사회생활과 언어 능력, 감정 육성 등의 대부분은 어머니 목소리를 경청해서 몸에 밴 것이다. 그렇지만 매우 중요한 이 목소리가 뇌에서 어떻게 영향을 주고 가는지, 거의 해명되지 않았다”면서 “설마, 이렇게 빨리 뇌의 광범위한 곳에 어머니 목소리가 도달할 줄은 몰랐다”고 말했다. ■ 듣기만 해도 안심…그것은 어머니 목소리였다 또한 일부 신생아가 어머니 목소리가 구별할 수 있는 것은 어머니의 배 속에 있을 때부터 들어왔기 때문으로 여겨져 왔다. 하지만 목소리를 듣는 점에서는 아버지 역시 마찬가지다. 실제로 캐나다 몬트리올대에서 시행한 연구에서는 생후 24시간 이내의 아기가 어머니와 다른 여성(간호사 등)의 목소리를 이미 구분하는 것으로 밝혀졌다. 또 유아기의 아이에게 어머니의 목소리가 가장 중요한 의사소통 도구임을 증명, 정신을 안정시키고 편안하게 해주는 효과에 있는 것으로 나타났다. 2010년 연구에서는 스트레스를 받은 청소년이 어머니 목소리를 전화로 듣는 것만으로 스트레스 호르몬이 감소하는 것으로 밝혀졌다. 물론 이 스트레스는 다른 곳에서 받은 것이었다. 우리가 태어난 직후부터 들어온 어머니의 목소리. 커가면서 잔소리로 생각하기 쉬웠던 그 음성이 사실 우리 감정의 균형을 맞추고 사회생활의 핵심 요소로 작용했을지도 모른다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

여성들에게 나쁜 소식이다. 청소년기에 포화지방을 많이 먹으면 커서 유방암이 생길 위험이 커진다는 것이 연구로 밝혀졌다. 미국 메릴랜드 의대 소속 정승윤 박사가 이끈 연구진이 여성 177명의 연구 자료를 분석해, 청소년기에 포화지방산을 많이 먹으면 유방암의 주요 위험인자인 유방밀도가 더 높아지는 것과 연관성이 있는 것을 알아냈다. 즉, 청소년기에 포화지방이 많은 햄버거나 피자와 같은 정크푸드와 케이크, 비스킷을 더 많이 먹으면 성인이 된 이후 유방암에 걸릴 위험이 커진다는 것이다. 이에 대해 정 박사는 “전반적으로, 이번 결과는 청소년기에 섭취한 지방이 성인기 초반이 될 때까지 장기간에 걸쳐 유방밀도에 영향을 주는 것을 보여준다”면서 “이는 젊은 시절 섭취한 식사에 따라 나중에 만성 질환 위험을 줄이거나 예방할 수 있다는 것”이라고 밝혔다. 또 “특히 포화지방을 섭취한 시기가 중요한데 청소년기에 적절하게 식단을 조정하면 잠재적으로 유방밀도를 낮춰 결과적으로 유방암 위험뿐만 아니라 비만·당뇨병·심혈관계 질환을 예방할 수 있다”고 말했다. 여성의 가슴 조직은 청소년기의 식이 노출에 가장 민감하며, 청소년기에는 가슴이 발달하고 구조적인 변화가 생긴다고 한다. 이번 연구에서 연구팀은 청소년기의 지방 섭취가 성인기 초반의 유방밀도와 연관성이 있는지를 조사했다. 연구팀은 ‘아동 식이 중재 연구’(Dietary Intervention Study in Children·DISC)라는 이름의 연구자료를 분석했다. 이는 1988년부터 8~10세 아동 663명(여아 301명)을 대상으로 시행한 무작위 임상시험에 관한 자료로, 청소년기 다양한 경우에서의 식사를 평가한 것이다. 이후 연구팀은 이들 참가자가 25~29세가 될 때까지 추적 조사했다. 이때 연구팀은 여성 참가자 177명을 대상으로 자기공명영상장치(MRI)를 사용해 유방밀도를 측정했다. 177명은 포화지방 섭취 정도에 따라 4개 그룹으로 나눴다. 이어 유방밀도에 영향을 줬을 가능성이 있는 인종·교육·성인기 체중·정상 출산 횟수·단백질 및 에너지 총 섭취량 등 다른 변수를 통제했다. 치밀유방은 유방을 구성하는 조직에서 유선조직이 차지하는 비율이 지방조직보다 월등히 높아 유선이 빽빽한 경우를 말한다. 치밀유방의 크기가 클수록 유방암 발병 위험이 크다는 것이다. 이를 통해 연구팀은 청소년기에 포화지방산을 더 많이 섭취하고 불포화지방산을 더 적게 섭취한 것이 성인기 초반에 유방밀도가 더 큰 것과 연관성이 있다는 것을 알아냈다. 실험 결과, 포화지방을 많이 먹은 최상위그룹의 ‘치밀유방’ 평균 크기는 21.5%였다. 반면 포화지방을 가장 적게 먹은 그룹의 치밀유방 평균 크기는 16.4%였다. 5% 이상 차이가 났다. 반면 불포화지방을 가장 적게 먹은 여성은 이를 가장 많이 먹은 여성과 비교했을 때 치밀유방의 크기 차이는 비슷한 것으로 나타났다. 이에 대해 정 박사는 “이번 연구에서 치밀유방의 퍼센트(%) 크기가 5~6% 포인트 차이 나는 것은 치밀유방 크기 비율(%)의 전반적 분포와 비교해 상대적으로 크진 않지만, 유방암 위험 증감률로 볼 수 있다”면서 “치밀유방의 퍼센트 크기 차이를 사분위수로 나눠 분류하면 유방암 위험이 크다는 것을 알 수 있다”고 말했다. 또 이번 연구에 참여한 조앤 도건 교수는 “청소년기 식사는 사춘기 나이나 임신 시기 및 횟수와 같이 잘 알려진 여러 유방암 위험인자와 달리 조정할 수 있다”면서 “참고로 유방암 위험과 지속해서 관련한 성인기 식이 요인은 알코올 소비(음주)가 유일하다”고 말했다. 즉, 청소년기에는 식사 조절을 통해 포화지방 섭취를 줄이고 성인이 돼서는 음주를 하지 않는 것이 유방암 위험을 낮추는 지름길이라는 것이다. 이번 연구결과는 미국암연구협회(AACR)가 발행하는 국제 학술지 ‘암 역학-생물표지-예방’(Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“과학자에게 연구 장비는 군인들로 치면 총이나 마찬가집니다. 군인이 자신에게 맞지 않는 무기를 갖고 제대로 전쟁을 할 수 있겠습니까. 우수한 연구성과를 위해 우리 연구자들에게 맞는 맞춤형 연구장비가 제공돼야 하는 이유입니다.” 한국기초과학지원연구원 이광식(53) 원장은 3일 취임 후 첫 기자 간담회에서 연구장비 국산화의 중요성에 대해 강조했다. 기초지원연은 연구시설 및 장비, 분석기술 개발과 연구 지원을 목적으로 1988년 설립된 정부 출연연구기관이다. 이 원장은 연구원 초창기 멤버로 환경과학연구부장, 재난분석과학연구단장, 부원장을 거쳐 지난 2월 원장에 취임했다. 약 30년의 연구원 역사에 첫 내부 출신 원장이다. 이 때문에 연구원의 강점과 약점을 누구보다도 잘 알고 있다. 이 원장은 “국가연구시설장비를 총괄 관리하고 관련 기술 개발을 이끌어가야 하는 기관임에도 불구하고 지금까지 그런 부분이 취약했다”며 “누구나 개발할 수 있는 연구장비가 아닌 세계적 수준의 첨단 연구시설과 장비 개발에 집중할 것”이라고 강조했다. 실제로 연구원은 이달 말 충북 오창 본원에 생체물질의 3차원 분자구조를 직접 관찰할 수 있는 최첨단 전자현미경 ‘바이오-HVEM’을 설치하고 이를 본격 가동할 예정이다. 세계 최고 수준의 7테슬라급 자기공명영상장치(MRI)도 개발이 끝나 뇌 지도 완성 등 뇌과학 분야 연구에 본격적으로 활용하겠다는 계획이다. 이 원장은 “외국에서는 연구장비를 관리하는 테크니션들도 연구자들만큼 대우를 받고 있지만 우리나라에서는 실험실에서 비커나 시험관을 닦는 기능인 정도로만 생각한다”며 “세계적인 연구 성과를 내기 위해서는 연구장비를 체계적으로 관리할 수 있는 전문가 육성이 병행돼야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

부산대는 심리학과 설선혜 교수가 참여한 국제 공동연구팀이 남을 돕는 행위(helping behavior)에 관여하는 뇌신경학적 연구 결과가 세계적 과학저널인 ‘사이언스’지에 4일자로 게재됐다고 4일 밝혔다. 설 교수와 스위스 취리히대학교 사회·신경시스템 연구소 소속의 심리학자이자 신경과학자인 그릿 하인 박사, 에른스트 페어 교수, 모리시마 요스케 박사, 수잔 라이버그 박사 등이 연구에 참여했다. 국제 공동연구팀은 스위스 성인 여성 34명을 대상으로 연구한 결과 도움 행동에 관여하는 여러 뇌 영역들의 신호패턴이 타인을 돕는 동기에 따라서 달라진다는 사실을 확인하고, 뇌 연결성 패턴을 통해 숨겨진 동기를 읽어낼 수 있음을 알아냈다. 도움 행동에 관여하는 뇌 영역 간의 상호작용 패턴을 분석해 돕는 행위의 숨겨진 동기를 예측해낼 수 있음을 처음으로 밝혔다. 연구진은 피실험자 34명의 뇌 활성화를 측정할 수 있는 기능적 자기공명영상장치(fMRI)를 활용, 각기 다른 도움 행동의 동기를 유발하는 조건(공감 조건, 상호성 조건)을 줄 때마다 뇌의 움직임을 관찰했다. 이를 통해 여러 뇌 영역들의 커뮤니케이션 패턴이 동기에 따라 크게 차이가 난다는 사실을 확인했다. 일부 참가자들의 뇌 연결성 패턴을 특정 알고리즘을 사용해 컴퓨터 프로그램에 학습시킨 뒤 새로운 실험 참가자의 뇌 연결성 패턴 정보를 입력하면 이 참가자의 이타적 행위의 동기를 상당히 정확하게 예측해낼 수 있었다. 설 교수는 “이번 연구는 뇌 연결성 패턴을 통해 사회적 행동의 숨겨진 동기를 읽어내고 예측할 수 있음을 확인한 학계 최초의 연구결과”라며 “인간의 이타적 동기의 신경학적 기반에 대한 이해뿐만 아니라 ‘우리가 왜 그렇게 행동하는가'라는 근원적인 질문에 답을 찾는 새로운 틀을 마련했다는 점에서 중요한 의미가 있다”고 말했다. 부산 김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr

인간의 가장 오래된 반려동물인 개가 사람과 사물을 완벽하게 구별하도록 진화했다는 사실이 과학적으로 증명됐다. 멕시코국립자치대학교 연구진은 일명 ‘양치는 개’로 불리는 보더 콜리 종(種) 5마리, 라드라도 리트리버 종 1마리, 골든리트리버 종 1마리 등 총 7마리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 개들을 기능자기공명영상장치(fMRI) 기기에 올려놓은 뒤 특정 사진을 보는 동안 뇌의 변화를 정밀 분석했다. 개들이 뇌 스캐너 위에 누워서 본 것은 낯선 사람 50명의 얼굴을 담은 사진 50장과 일상생활에서 쉽게 볼 수 있는 일상용품 50개를 담은 사진 등 총 100장이다. 사람과 사물의 사진을 본 개들의 뇌는 특별한 변화를 보였다. 사물이 아닌 사람의 모습을 담은 사진을 볼 때에는 뇌의 특정 부분들이 마치 빛을 내듯 반응을 했다. 사람의 모습에 반응한 개의 뇌 부위는 측두엽(temporal cortex)으로, 대뇌 반구의 아래쪽에 있는 부분이다. 우측 전두엽 피질뿐만 아니라 중앙의 전두피질, 시상(간뇌의 대부분을 차지하는 회백질부), 미상핵(대뇌 아래쪽에 위치한 부분) 등이 활성화 되는 것을 확인했다. 이중 측두엽은 기억력 및 감각을 수용하고 정서나 감정을 이해하는데 관여하며, 미상핵은 ‘사랑을 주관하는 곳’으로 알려져 있다. 미상핵의 기능이 제대로 작동하지 않으면 신뢰와 믿음의 감정에 장애가 생긴다. 개가 사람의 얼굴을 봤을 때 신뢰와 감정 등이 연관된 뇌의 부위가 활성화 되는 반면, 일상용품의 사진을 봤을 때에는 뇌 스캐닝 검사 이전과 큰 변화가 없었다. 이번 연구는 개가 사람의 가장 오랜 친구가 될 수 있었던 까닭이 개가 사람의 얼굴이나 표정에 반응할 줄 알기 때문이며, 이는 오랜 시간에 걸쳐 얼굴 표정을 인식할 수 있도록 진화되어 온 결과라고 연구진은 설명했다. 연구진은 “사람의 얼굴을 읽고 반응할 때와 연관이 깊은 개의 측두엽 부위는 해부학적으로, 그리고 기능적으로 다른 포유류 동물들의 측두엽과 매우 유사한 특징을 가지고 있다”면서 “측두엽이 사람의 얼굴을 인식하고 반응하는 것은 곧 개가 사회적 인지능력을 가지고 있다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 　　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

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

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

카페인이 현대인과 떼려야 뗄 수 없는 기호식품으로 자리잡은 지 오래다. 우리 몸이 카페인을 섭취했을 때의 변화와 관련한 연구가 쏟아지는 가운데, 최근 미국 스탠프도대학교 연구진은 뇌와 카페인의 연관관계를 입증했다. 러셀 폴드락 스탠포드대학 교수는 18개월 동안 매주 화요일과 목요일 2차례, 커피를 마셨을 때와 그렇지 않을 때의 뇌 변화를 핵자기공명영상장치(MRI)를 이용해 촬영하고 이를 분석했다. 그 결과 커피를 마시지 않았을 때, 커넥톰(Connectome)이라 부르는 뇌의 신경망 형태가 변화하는 것을 확인했다. 커넥톰이란 유전자 지도처럼 뇌 안에 있는 신경세포들의 연결을 종합적으로 표현한 일종의 ‘뇌 지도’로 넓게는 뇌뿐만 아니라 우리 몸 전체에 분포돼 있는 신경세포들간의 연결망을 지칭하기도 한다. 연구진은 커피를 마시거나 마시지 않은 폴드락 교수의 뇌를 MRI로 촬영한 뒤, 이 정보를 바탕으로 커넥톰의 형태를 파악하고 신경세포들의 상관관계를 분석했다. 그러자 커피를 마셨을 때의 뇌는 그렇지 않았을 때보다 운동신경과 시신경이 훨씬 가깝게 연결돼 있었다. 즉 커피를 마셨을 때와 마시지 않았을 때 커넥톰의 형태가 달랐으며, 이는 카페인 섭취 여부에 따라 뇌의 신경세포지도가 달라진다는 것을 의미한다. 폴드락 교수는 “적은 양의 카페인만으로도 운동감각을 관장하는 신경세포와 시신경세포의 거리가 더욱 가까워지는 것을 확인했다”면서 “이번 연구는 카페인이 든 커피를 마시는 것이 뇌의 상호연결망을 근본적으로 바꿔놓는다는 것을 입증한 것”이라고 설명했다. 이어 “이러한 결과가 몸에 더 긍정적일지 부정적일지에 대해서는 아직 답을 내놓기 어렵다. 다만 커피를 마신 날에는 더 피로함을 느꼈다”면서 “카페인을 섭취했을 때의 뇌는 기본적인 정보처리 과정에 더욱 집중한다는 특징을 보였다”고 덧붙였다. 연구진은 차후 신경질환을 앓고 있는 환자들을 대상으로 연구범위를 확대할 예정이라고 밝혔다. 한편 이번 연구는 스탠포드대학에서 발행하는 '스탠포드 뉴스' 에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

프란치스코 교황은 약자를 존중하고 개방성을 중시하는 태도로 종교인과 비종교인 모두에게 존경과 사랑을 받고 있다. 그런 교황이 '신의 기적'을 행사했다고 주장하는 미국인 부부가 화제를 모으고 있다. 미국 CBS 방송은 교황의 입맞춤 덕분에 딸이 새 목숨을 얻게 됐다는 조이 마산토니오와 크리스틴 마산토니오 부부의 사연을 소개했다. 올해 1살인 부부의 딸 지아나는 뇌간(腦幹)에 흔치 않은 형태의 종양을 가지고 있었다. 안타깝게도 이 종양은 수술을 통한 치료가 불가능했고, 때문에 부부는 슬픔 속에서 그녀를 떠나보낼 마음속 준비를 했었다. 마산토니오 가족은 가톨릭 신자들로서 딸 지아나의 이름 역시 가톨릭의 성녀이자 1962년에 사망한 성 지아나 베레타 몰라의 이름에서 따온 것이었다. 지난 9월, 가족은 교황의 미국 필라델피아 시 방문 시기에 맞춰 그곳에 살고 있는 성 지아나의 딸을 만나러 갔다가 독립기념관 앞에서 열리는 교황의 퍼레이드에 참석했다. 가족은 이때까지만 해도 기껏해야 교황의 모습을 잠깐동안 목격하는 정도의 행운을 기대하고 있었던 것으로 전한다. 그러나 FBI에 소속된 지인의 도움으로 지아나는 교황을 가까이에서 만날 수 있었고, 교황은 이 때 지아나의 머리에 짧게 입을 맞추어주었다. 놀라운 일은 그 이후에 일어났다. 병원에 가서 지아나의 뇌를 다시 검사받은 결과, 종양이 거의 완전히 사라졌던 것. 실제로 지난 8월과 최근 두 번에 걸쳐 지아나의 뇌를 촬영한 자기공명영상장치(MRI) 사진을 비교해보면, 뇌간에 위치해있던 종양의 모습이 눈에 띄지 않는 것을 확인할 수 있다. 부부는 이것이 신에 의한 기적이라고 믿고 있다. 아버지는 “이것은 신의 뜻이다. 교황이 신의 메신저였다고 생각한다”고 전했다. 부부는 이번 일이 기적이라고 믿는 이유가 비단 MRI 사진 뿐만은 아니라고 말한다. 부부에 따르면 지아나를 높이 들어 교황으로 하여금 입을 맞출 수 있게 해줬던 보디가드의 이름은 도미니크 지아니인데, 이 이름은 지아나 오빠의 이름과 같다. 부부는 이 또한 신의 개입을 증명하는 또 다른 증거로 여겨진다고 밝혔다. 부부는 “지난해에는 지아나를 추모하는 것 같은 기분으로 살았지만, 이제는 함께 미래를 살아갈 수 있게 됐다”며 기쁜 마음을 표현했다. 사진=ⓒCBS 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

자신이 행복하다고 느끼는 사람일수록 뇌의 특정 부위가 크다는 것을 뇌 과학자들이 밝혀냈다. 일본 교토의대 사토 유야 교수팀(뇌과학)이 세계적인 학술지 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 위와 같은 연구결과를 발표했다고 영국 일간 텔레그래프 등 외신이 20일(현지시간) 보도했다. 이번 연구는 과학자들이 재미와 기쁨을 느낄 때 활동량이 증가하는 ‘설전부’(쐐기앞소엽)에 주목하면서 진행됐다. 연구팀은 우선 10대부터 30대까지 평균 나이 22.5세인 남녀 51명을 대상으로, 이들의 뇌를 자기공명영상장치(MRI)로 촬영했다. 또한 이들 참가자에게 ‘또래보다 행복하다고 생각하는가?’라는 질문을 하고 7단계로 답하게 했다. 이뿐만 아니라 이들에게 ‘칭찬받았을 때 어떤 느낌이 드는가?’ ‘사는데 있어서 목표와 계획이 있는가?’와 같이 감정 상태는 물론 삶의 의미를 묻는 등 총 50가지 질문에 답하도록 했다. 연구팀은 이를 통해 참가자 각각의 행복도를 수치화했다. 그 결과, 행복을 강하게 느끼거나 인생에 의미가 있다고 생각하는 사람일수록 ‘설전부’(쐐기앞소엽)의 부피가 큰 것으로 나타났다. 해당 부위의 크기 차이는 최대 15% 정도였다고 한다. 연구팀이 주목한 설전부는 인지와 판단, 기억 능력 등 뇌의 고급 기능을 주관하는 부위인 ‘연합령’(연합야)의 일부로, ‘즐겁다’ ‘기쁘다’ 등의 감정에 혈류량이 증가하는 것으로 알려졌지만, 그 역할은 아직 해명되지 않은 부분이 많다. 이에 대해 사토 교수는 “설전부의 부피는 명상 훈련으로 바뀐다는 연구논문도 있다. 앞으로 행복을 증진하는 프로그램을 개발하는 것은 물론 행복을 느끼는 뇌 구조를 해명하게 되는 성과에 이르게 될지도 모른다”고 말했다. 또 “설전부의 크기 때문에 행복을 느끼는지 아니면 행복을 느끼기 때문에 그 부분이 커지는지 아직 알 수 없지만, 연구가 진행되면 행복을 객관적으로 파악할 수 있게 될 수도 있다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아(위), 교토대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

부모들은 때로 아동에게 비만이 찾아오더라도 그 수준이 지나치지 않다면 이를 너그럽게 받아들이는 경향이 있다. 그런데 겨우 8살의 어린 나이라 하더라도 비만일 경우 심장질환의 징후를 가질 수 있다는 연구결과가 발표돼 주의를 끈다. 미국의 의료기관 게이싱어 헬스 시스템(Geisinger Health System) 연구팀은 자기공명영상장치(MRI)를 통해 비만 아동 20명과 일반아동 20명의 심장을 조사한 결과 이 같은 결론을 얻었다고 밝혔다. 이들에 따르면 비만 아동의 경우 심장 좌심실 근육량이 27% 더 많으며 심장 전체 근육 두께가 12% 더 두껍다는 사실이 밝혀졌는데 이는 모두 심장의 ‘펌프’기능을 약화시키는 원인으로, 심장질환의 징후라는 것. 이런 징후를 가진 아동들 중엔 겨우 8살밖에 되지 않은 아동도 포함돼 있었다. 연구팀에 따르면 이러한 징후를 보이는 아동들 중에 실제 심장질환 ‘증상’을 나타낸 아이는 아직 없었다. 그러나 이와 같이 어린 시절에 발생한 심장 이상은 장기적으로 성인 시기의 건강문제, 심지어는 조기 사망으로 이어질 수 있다고 연구팀은 경고했다. 연구팀은 한편 비만아동 모두가 심장질환 징후를 보이는 것은 아니라는 점을 지적했다. 그러나 그 중 일부는 심장 문제 이외에도 천식, 고혈압, 우울증 등 비만과 관련된 건강문제를 몇 가지 지니고 있었다. 이들은 아동 비만이 점차 ‘보편적 문제’로 자리잡고 있다고 설명했다. 아동들의 활동량 부족 및 전자기기 과다 사용은 아동 비만 문제의 대표적 원인으로 꼽히고 있다. 연구논문의 주요 저자 린유안 징 박사는 그러나 “비록 비만으로 인한 아동들의 건강 문제가 일반적인 현상이 됐다고 할지라도 8살 정도의 어린 아이에게서 심장 이상이 발견된 것에는 놀랄 수 밖에 없었다”며 “8살 미만의 아이들이라고 같은 문제가 발상하지 않으리란 보장이 없다”고 말했다. 박사는 이어 “비만아동들의 심장에 발생한 이러한 변화가 다시 복구 가능한 것이라면 좋겠지만 영구적인 피해일 가능성도 있다”며 “따라서 부모들이 자녀의 체중관리를 도울 것을 강력하게 권장한다”고 조언했다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

부모들은 때로 아동에게 비만이 찾아오더라도 그 수준이 지나치지 않다면 이를 너그럽게 받아들이는 경향이 있다. 그런데 겨우 8살의 어린 나이라 하더라도 비만일 경우 심장질환의 징후를 가질 수 있다는 연구결과가 발표돼 주의를 끈다. 미국의 의료기관 게이싱어 헬스 시스템(Geisinger Health System) 연구팀은 자기공명영상장치(MRI)를 통해 비만 아동 20명과 일반아동 20명의 심장을 조사한 결과 이 같은 결론을 얻었다고 밝혔다. 이들에 따르면 비만 아동의 경우 심장 좌심실 근육량이 27% 더 많으며 심장 전체 근육 두께가 12% 더 두껍다는 사실이 밝혀졌는데 이는 모두 심장의 ‘펌프’기능을 약화시키는 원인으로, 심장질환의 징후라는 것. 이런 징후를 가진 아동들 중엔 겨우 8살밖에 되지 않은 아동도 포함돼 있었다. 연구팀에 따르면 이러한 징후를 보이는 아동들 중에 실제 심장질환 ‘증상’을 나타낸 아이는 아직 없었다. 그러나 이와 같이 어린 시절에 발생한 심장 이상은 장기적으로 성인 시기의 건강문제, 심지어는 조기 사망으로 이어질 수 있다고 연구팀은 경고했다. 연구팀은 한편 비만아동 모두가 심장질환 징후를 보이는 것은 아니라는 점을 지적했다. 그러나 그 중 일부는 심장 문제 이외에도 천식, 고혈압, 우울증 등 비만과 관련된 건강문제를 몇 가지 지니고 있었다. 이들은 아동 비만이 점차 ‘보편적 문제’로 자리잡고 있다고 설명했다. 아동들의 활동량 부족 및 전자기기 과다 사용은 아동 비만 문제의 대표적 원인으로 꼽히고 있다. 연구논문의 주요 저자 린유안 징 박사는 그러나 “비록 비만으로 인한 아동들의 건강 문제가 일반적인 현상이 됐다고 할지라도 8살 정도의 어린 아이에게서 심장 이상이 발견된 것에는 놀랄 수 밖에 없었다”며 “8살 미만의 아이들이라고 같은 문제가 발상하지 않으리란 보장이 없다”고 말했다. 박사는 이어 “비만아동들의 심장에 발생한 이러한 변화가 다시 복구 가능한 것이라면 좋겠지만 영구적인 피해일 가능성도 있다”며 “따라서 부모들이 자녀의 체중관리를 도울 것을 강력하게 권장한다”고 조언했다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

나이 든 사람도 최소한의 근력 운동을 해야 뇌의 노화를 막을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 캐나다 브리티시컬럼비아대 테레사 리우-앰브로즈 교수팀이 65~75세 건강한 여성 54명을 대상으로, 근력 운동에 따른 뇌 변화를 확인하기 위한 연구를 진행했다. 연구진은 참가 여성들을 주 1회나 2회 근력 운동하는 두 그룹으로 나눠 1년간 변화를 관찰했다. 또한 운동 전후 자기공명영상장치(MRI)를 통한 뇌 스캔 검사를 시행했다. 그 결과, 일주일에 2회 근력 운동을 한 그룹은 뇌의 위축과 회백질의 감소가 가장 적은 것으로 나타났다. 최신 연구로는 노화로 인한 근력 저하가 뇌의 위축과 회백질의 감소 원인이 되는 것으로 알려졌다. 회백질은 뇌의 고차적 기능을 담당하는 영역으로, 이 부분이 변증하면 운동 장애가 나타나기 쉽다. 이에 대해 연구진은 “근력 운동으로 근육량을 증가시키면 뇌에도 영향이 있을 수 있다는 가정 아래 이번 연구를 진행했다”면서 “이번 결과를 토대로 앞으로 남성의 뇌에서도 유사한 영향이 있는지를 연구할 계획”이라고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 ‘미국 노인의학회지’(Journal of the American Geriatrics Society) 최근호(10월 12일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

흔히 여성은 감정과 공감 능력이 뛰어난 ‘여자 뇌’를, 남성은 문제 해결 능력이 좋은 ‘남자 뇌’를 가진 것으로 알려졌다. 그런데 이런 통설의 과학적인 근거로 여겨져 왔던 ‘뇌의 성별’이 실제로 존재하지 않는다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 시카고 로절린드 프랭클린 의학·과학대(RFUMS)의 리즈 엘리엇 박사팀은 건강한 성인남녀 6000여 명의 뇌를 구조적 자기공명영상장치(sMRI)로 촬영한 정보가 담긴 기존 논문 76건을 검토하고 비교하는 메타 분석 방식으로 연구했다. 그 결과, 남녀의 생각에 차이를 나타내는 것으로 알려진 뇌 부위인 ‘해마’의 크기가 차이가 거의 없는 것으로 드러났다. 기억과 감정을 조절하는 것으로도 알려진 해마는 여성 쪽이 훨씬 크다고 알려졌다. 이를 근거로 여성은 감정적인 표현에 크게 반응하고 언어적인 기억력이 더 뛰어나다는 등의 통설이 나오기도 했다. 연구진에 따르면 구체적으로는 좌뇌와 우뇌의 다리 역할을 하는 신경섬유다발인 뇌들보(뇌량, corpus callosum)의 크기가 예상과 달리 성별에 따른 차이는 없는 것으로 밝혀졌다. 엘리엇 박사는 “많은 사람이 ‘남자 뇌’와 ‘여자 뇌’가 따로 존재한다고 믿고 있다”면서도 “이번 연구로 이런 차이는 거의 없거나 있어도 매우 작은 것으로 드러났다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 ‘신경 영상저널’(Journal NeuroImage) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

슬픔이나 두려움 등 부정적 이미지를 접한 남녀의 반응이 크게 다른 점은 뇌 기능에 미묘한 차이가 있기 때문임을 나타내는 연구결과가 나왔다. 캐나다 몬트리올대 연구진이 건강한 성인남녀를 대상으로 부정적 이미지를 보여줬을 때 느낀 감정을 보고하고 이때 뇌를 자기공명영상장치(MRI)로 검사했다. 또한 실험 전후 테스토스테론과 에스트로젠과 같은 호르몬 수치 변화를 조사했다. 그 결과, 여성이 대체적으로 남성보다 부정적 이미지에 더 크게 영향을 받아 부정적 감정을 느끼는 것으로 나타났다. 또한 성별에 상관없이 여성적 성향이 강한 사람일수록 이미지에 영향받는 감수성이 높았다. 실제로 남성 호르몬인 테스토스테론 수치가 높은 사람은 감수성이 낮았다. 이에 대해 연구를 이끈 아드리아나 멘드렉 박사는 “정신질환이 발병했을 때 남녀 모두 같은 증상을 보이는 것은 아니다”면서 “일반적으로 여성이 남성보다 감정적 반응이 커, 결과적으로 여성이 남성보다 두 배 이상 우울 및 불안 장애에 걸리기 쉽다”고 말했다. 이런 배경으로 우리 뇌에서도 중심부에 있는 대뇌변연계가 관련성이 크다고 연구진은 설명했다. 이런 부위는 부정적 감정을 처리하는 등 사회·정서적 행동을 관장하는 역할을 하는 것으로 알려졌다. 또한 이번 연구에서는 이런 대뇌변연계 중에서도 편도(amygdale)라는 부위와 뇌의 배내측 전전두엽 피질(dorsomedial prefrontal cortex: dmPFC)이라는 부위가 부정적 이미지를 보는 동안 남녀 모두에게서 활성화되는 것을 확인했다. 특히 두 영역의 연결은 남성이 여성보다 더 강한 것으로 나타났다. 이에 대해 연구진은 이런 연결이 강할수록 이미지에 관한 감수성이 떨어졌는데 이는 테스토스테론의 관여로 인해 그 관계가 강화했을 가능성이 크다고 설명했다. 뇌의 편도는 슬픔이나 두려움 등 부정적 감정에 관련돼 있으며 배내측 전전두엽 피질은 무언가를 분석하는 역할을 하는데 두 영역의 연결이 강할수록 분석하고 대처하는 성향이 강하다고 연구진은 보고 있다. 또한 실제 성별 외에도 남성다움과 여성다움도 관계가 있으며 문화적 요인도 영향을 준다고 연구진은 설명했다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘신경내분비학’(Psychoneuroendocrinology) 9월호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

평소 걱정이 많다면 자신의 두뇌 중 ‘안와전두피질’(OFC)이라는 부위를 탓해야 할 듯하다. 미국 일리노이대 어버너-섐페인 캠퍼스(UIUC) 연구진이 안와전두피질(OFC)이라는 뇌 부위가 큰 사람일수록 걱정이 덜하며 낙관적인 성향을 갖고 있을 가능성이 크다는 것을 연구를 통해 밝혀냈다고 22일(현지시간) 밝혔다. 바꿔 말하면 이런 부위가 작을수록 걱정을 더 많이 하게 된다는 것. 이번 연구는 안와전두피질(OFC)라는 뇌 부위의 크기가 불안감과 낙관적 성향의 관계를 중재하는 최초의 증거를 제공한다. 불안감이 지나치면 장애가 되고 이는 자살이라는 극단적 선택을 유발할 수 있다. OECD 가입국 중 우리나라가 자살률 1위라는 것은 이미 널리 알려진 사실이다. 국민건강보험공단 진료통계에 따르면 2013년 기준 우리나라 불안장애 환자는 52만 2000명에 달한다. 우리나라 인구의 6배가 넘는 미국에서는 불안장애 환자가 4400만 명에 달해 심각한 사회문제가 되고 있다. 불안장애는 삶을 방해해 미국에서만 매년 420억~470억 달러(약 50조~55조원)의 비용 손실을 일으키고 있다고 과학자들은 예측한다. 이런 불안장애에 큰 영향을 주는 부분이 우리 뇌 중에서도 바로 안와전두피질(OFC)이라고 연구진은 말하고 있다. 안와전두피질(OFC)은 전두엽의 한 부분으로 눈 바로 위에 있는데, 보상과 처벌 등과 연관성이 있는 영역이다. 이 영역은 또 지적 정보와 정서적 정보를 통합하는 역할을 하며 행동을 조절하는 데 필수적인 부위다. 기존 여러 연구에서도 이런 안와전두피질(OFC)의 크기가 걱정 즉 불안감이 들기 쉬운 것과의 연관성이 있다는 것을 발견했다. 예를 들면, 2011년 일본 대지진과 쓰나미가 발생했을 당시, 사고 전후 젊은 일본인들의 뇌를 MRI(자기공명영상장치)로 촬영하고 분석한 한 유명 연구에서 연구진은 사건 4개월 만에 일부 참가자의 안와전두피질(OFC)이 줄어들었다는 사실을 확인했다. 또 안와전두피질(OFC)이 더 줄어든 사람일수록 외상후스트레스장애(PTSD)로 진단될 가능성이 컸다고 당시 연구진은 밝히고 있다. 또 다른 여러 연구에서는 낙관적인 사람일수록 덜 걱정하게 되고 그런 낙관적인 성향이 안와전두피질(OFC)의 활동을 증가시키는 것을 밝혀내기도 했다. 이번 연구에서 연구진은 안와전두피질(OFC)이 클수록 낙관적인 성향을 증폭시킴으로써 부분적으로 걱정 즉 불안감을 완충하는 역할을 할 수 있을 것으로 가정했다. 이번 연구를 이끈 산다 돌코스 박사는 “불안감에 관한 대부분 연구는 불안장애로 진단받은 사람들에 중점을 두고 있다”면서 “우리는 그와 반대 방향으로 나가고 싶었다”고 말했다. 이어 “안와전두피질(OFC)이 줄어들고 그런 수축이 불안장애와 연관성이 있다고 밝혀진다면 일반인 중 안와전두피질(OFC)이 상대적으로 큰 경우는 어떠할지, 안와전두피질(OFC)이 큰 것이 불안감을 막는 역할을 할 수 있는지에 주목했다”고 덧붙였다. 연구진은 또 안와전두피질(OFC)이 큰 것과 덜 불안해 하는 것을 연결하는 메커니즘에 개인의 긍정적 성향이 포함되는지 밝혀내길 원했다. 연구진은 건강한 젊은 성인 61명의 MRI 영상을 수집해 안와전두피질(OFC)을 포함한 여러 뇌 부위의 구조를 분석했다. 이들은 뇌 전체 체적에 대비해 각 영역의 회백질량을 계산했다. 이때 연구 실험의 참가자들은 자신이 낙관적인지 불안감을 느끼는지 우울 증상이 있는지와 같은 심리 상태는 물론 열정적이고 무언가에 관심이 많은 긍정적인 성향이 강한지 아니면 짜증을 내거나 울화가 치미는 부정적인 성향이 강한지 등을 설문을 통해 밝혔다. 연구진은 이렇게 수집한 데이터를 통계적으로 분석하고 모델링해 뇌 왼쪽 안와전두피질(OFC)이 두꺼울수록 더 낙관적이고 덜 불안해 한다는 것과 일치한다는 것을 밝혀냈다. 이 결과는 낙관적인 성향이 안와전두피질(OFC)을 더 크게 하고 불안감을 감소한다고 추론할 수 있다고 연구진은 말했다. 추가 분석에서는 다른 긍정적인 성격 특성은 불안감 감소에 있어 아무 역할을 하지 못하며, 또한 낙관적인 성향을 증폭해 불안감을 감소하는 작용에서도 안와전두피질(OFC)을 제외한 다른 두뇌 구조는 영향을 미치지 않는다는 사실이 밝혀졌다. 산다 돌코스 박사는 “당신은 ‘좋아, 안와전두피질(OFC)과 불안감 사이의 관계가 있다. 그런데 내가 걱정을 줄이려면 무엇을 해야 하는가?’고 말할 수 있다”고 말했다. 이에 대해 그는 “(OFC와 불안감 사이 관계를 보인) 우리 모델을 통해 낙관적 자세가 불안감 감소에 부분적 영향을 미친다는 사실이 드러났다”면서 “그러므로 낙관론을 해결책으로 고려해볼 이유가 있다”고 말했다. 또 이번 연구에 참여한 이판 후 연구원은 “낙관론은 수년간 사회심리학에서 연구됐다”면서 “하지만 최근 들어서야 낙관론과 두뇌 사이의 구조적·기능적 관련성을 연구하기 시작했다”고 말했다. 이어 “우리는 ‘우리가 삶에 대해 지속해서 낙관적인 자세를 유지한다면 이런 자세가 과연 뇌에 변화를 일으킬 수 있을 것인가?’라는 의문에 답을 찾길 원했다”고 덧붙였다. 연구를 총괄한 플로린 돌코스 심리학과 교수는 “앞으로의 연구는 사람들이 훈련을 통해 안와전두피질(OFC)의 부피를 늘리거나 직접 낙관적인 성향을 높이는 방법을 찾아서 걱정을 덜 하고 낙관적인 성향을 높일 수 있는지 실험을 진행해야 할 것”이라고 말했다. 또 “우리의 이론에 근거해 말하자면, 사람들이 특정 상황에서 낙천적으로 반응하도록 장기간에 걸쳐 훈련받는다면 결국 이런 능력이 안와전두피질(OFC)을 늘려 불안감이 덜 들도록 할 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 ‘사회적 인지 및 감정 신경과학’(Social Cognitive and Affective Neuroscience) 최신호에 실렸다. 사진=줄리 맥마흔 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

물질은 아니지만 자기장을 거의 순간적으로 이동시킬 수 있는 ‘웜홀’을 만들어냈다고 스페인의 물리학자들이 밝혔다. 미국 과학전문매체 사이언스데일리에 따르면, 스페인 바르셀로나 자치대(UAB) 연구진이 실험실에서 자기장이 통과할 수 있는 인공 웜홀을 만들어 실험에 성공했다. 웜홀이라고 하면 ‘스타트렉’이나 ‘인터스텔라’와 같은 공상과학(SF) 영화에서 우주선을 수억 광년이나 떨어진 먼 곳으로 순식간에 이동시키는 것을 우선 떠오른다. 하지만 이번에 연구진이 입증한 것은 이런 물질이 아닌 ‘자기장’이다. 웜홀은 시공간의 떨어진 두 점을 연결하는 가상의 통로다. 지금까지 전자파에 관한 웜홀 즉 입체 공간의 두 점을 연결하는 투명한 터널에 전자파를 전파시키기 위한 이론적 설계는 제시돼 있었지만 실현되지 않았다. 따라서 이번에 연구진은 이런 이론적 설계로부터 영감을 얻어 자기장에만 적용되는 웜홀을 만들었다. 웜홀 제작에 쓰인 소재는 자성을 갖는 메타 물질이다. 이는 자연계에 존재하지 않는 것으로 단위 소자가 전자파의 파장보다 작은 간격으로 배치되도록 만든 인공 물질이다. 이런 소재로 만든 웜홀은 총 3층으로 이뤄져 있다. 바깥과 중간에는 구형 금속 껍질이 들어가며 안쪽에는 원형 금속 막대로 구성된다. 연구진은 웜홀 한쪽에 자성체를 가까이 뒀을 때 반대쪽에서 자기장이 발생하는 것을 확인했다. 예전에는 자기장이 전혀 감지되지 않았기에 놀라운 결과였다. 하지만 발견은 여기에 그치지 않았다. 자연계에 존재하지 않는 ‘자기 홀극’(N극과 S극이 공존하는 일반적 자기와 달리 N극 또는 S극만 지닌 자기 입자)과 같은 역할을 하는 것을 확인했다. 이 발견은 중간에 장애물이 있어도 다른 극에서 나오는 자기장이 전혀 영향을 받지 않는다는 것. 이런 아이디어에서 착안해 자기공명영상장치(MRI)의 해상도를 높이는 등 자기장이 관계하는 의료기술에 응용할 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 한편 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 최신호(8월 20일자)에 게재됐다. 사진=사이언티픽 리포츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

핀란드의 과학자들이 정신병 환자의 두뇌 활동을 관찰하는 실험에 유명 할리우드 영화를 이용한 것으로 알려져 관심을 끌고 있다. 영국 일간 미러 등 외신은 지난 31일(현지시간) 핀란드 알토 대학교 연구팀이 팀 버튼 감독의 영화 ‘이상한 나라의 앨리스’를 이용해 초기 정신병 환자들의 뇌 활동 패턴을 관찰하는 실험을 진행했다고 보도했다. 이 연구의 목표는 초기 정신병 환자들의 두뇌활동과 일반인의 두뇌활동 사이에 확연한 차이점이 있는지 여부를 확인하는 것이었다. 만성 정신질환자들과는 달리 아직 정신병 초기 단계에 머물러있는 사람들의 경우 두뇌활동 패턴이 고착화되지 않아 일반인과의 구별이 쉽지 않은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 초기 정신병 환자 46명과 일반인 32명을 모집, 이들에게 특정한 자극을 주고 ‘기능성 자기공명영상장치’(fMRI)를 통해 그들의 두뇌활동을 관찰하는 실험을 진행했다. 여기서 ‘초기 정신병 환자’란 정신병 증세가 단 한 번만 발현했던 환자들을 의미한다. 이 유형의 실험에서는 두 집단 모두에게 동일한 자극을 제공하는 것이 중요하다. 그리고 이때의 자극은 몰입감이 높으며 다양한 정보를 함유하고 있는 것일수록 좋다. 기괴한 존재가 다양하게 등장해 마치 다른 세상에 온 것 같은 느낌을 주는 판타지 영화 ‘이상한 나라의 앨리스’가 실험 수단으로 선정된 이유 또한 이 때문인 것으로 보인다.　관찰 결과 연구팀은 영화를 볼 때 정신질환자 두뇌의 ‘설전부’(precuneus)에서 일반인과는 두드러지게 다른 활동이 일어나는 현상을 확인했다. 설전부는 기억력, 시각공간지각 능력, 자기자각, 자의식 등에 관여하는 두뇌 영역이다. 이는 초기 정신질환자들의 정보 수용 및 처리 방식이 일반인들과 다르다는 점을 보여주고 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구는 향후 잠재적 정신질환자의 발견과 진단에 도움을 줄 것으로 전망된다. 리칸디 박사는 “이번 연구의 의의는 초기 정신질환과 설전부 활동 사이에 강한 연관성이 존재한다는 사실을 드러냈다는 데 있다”며 “앞으로 관련 연구가 후속해야 할 것”이라고 밝혔다. 연구팀은 실제로 설전부 관찰만을 통해 초기정신질환자를 식별해 내는 실험을 진행했고 80% 확률로 이에 성공한 것으로 전한다. 이번 연구 내용은 최근 네덜란드 암스테르담에서 열린 유럽신경정신약리학자모임(ECNP) 회담에서 발표됐다. 사진=영화 '이상한 나라의 앨리스' 스냅샷 방승언 기자 earny@seoul.co.kr