비만인 사람들이 고열량 음식을 쉽게 ‘끊지’못하는 이유는 그들의 두뇌 활동이 일반인과 다르기 때문일 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 영국 일간 데일리메일 등 외신은 31일(현지시간) 스페인 그라나다 대학교와 호주 모나쉬 대학교 공동 연구팀이 기능성자기공명영상장치(fMRI)를 통해 비만인 사람들의 두뇌 활동을 분석한 결과 그들의 뇌가 음식에 대해 ‘중독’된 것 같은 반응을 보인다는 사실을 확인했다고 보도했다. 연구팀은 비만체중인 사람 39명과 정상체중인 사람 42명을 모집해 연구를 진행했다, 이들은 먼저 다양한 종류의 간식을 참가자들에게 제공한 뒤, 잠시 후 이들에게 방금 섭취한 음식들의 사진을 차례로 보여주며 뇌 활동을 관찰했다. 그 결과 비만 참가자들의 경우 음식 사진을 볼 때 일반인들에 비해 미상핵미(dorsal caudate)와 체감각피질(somatosensory cortex)이 서로 연결되는 현상이 두드러지게 드러났다고 연구팀은 밝혔다. 미상핵미는 쾌감을 일으키는 두뇌의 ‘보상반응’에 관여하며, 체감각피질은 음식들의 칼로리를 기억하는 기능에 관련돼 있다. 연구팀은 이러한 결과로 미루어 볼 때, 비만인 사람들의 경우 칼로리가 높은 음식에 의해 보상중추 자극이 활발히 일어나며 이에 따라 중독물질을 접한 것과 유사한 쾌감을 느끼는 것으로 보인다고 설명했다. 연구를 이끈 오렌 콘트레라스 로드리게즈는 “비만을 ‘음식중독’으로 간주할 수 있는지 여부를 두고 오랜 기간 논쟁이 벌어져왔지만 정작 이를 실제로 확인하려는 연구는 거의 이루어지지 않은 상황”이라고 설명했다. 그는 이번 연구결과가 “음식에 대한 비만 환자의 두뇌활동이 여타 중독 환자들의 두뇌활동과 유사한 측면을 가진다는 기존 학설을 뒷받침하는 것”이라며 “약물요법 등을 통해 그들의 음식 섭취를 제어하는 시도를 해볼 수 있다는 증거”라고 덧붙였다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

“실패는 성공의 어머니”라는 속담이 있듯이 우리는 실수나 실패를 통해 무언가를 배워간다. 그런데 이때 우리 뇌에서는 구체적으로 어떤 반응이 일어나는지 과학자들이 들여다봤다고 한다. 미국 서던캘리포니아대(USC) 조르지오 코르셀리 교수팀이 연구를 통해 인간의 뇌는 실패나 실수를 해도 거기에서 무언가 배울 수 있다면 ‘결실’이나 ‘보상’을 얻었다고 느끼는 것을 알 수 있었다고 밝혔다. 무언가 배우는 학습 방법에는 ‘회피 학습’(avoidance learning)과 ‘보상 학습’(reward-based learning)이라는 두 가지 패턴이 있다고 한다. 회피 학습은 실수하게 되면 싫어하거나 혐오하는 부정적 경험을 하게 해 뇌가 그다음에는 실수를 저지른 상황을 피하도록 유도하는 학습법이다. 반면 보상 학습은 정답에 도달하게 되면 뇌가 보상받는다는 느낌을 경험을 통해 강화시키는 학습법이다. 연구팀은 평균 나이 26세인 젊은 실험 참가자 28명을 대상으로 정답을 맞히게 되면 돈이라는 보상을 받을 수 있고, 그렇지 못하면 돈을 잃는 규칙에서 여러 문제에 답해달라고 하고 두 번의 실험을 시행했다. 그때 첫 번째 실험에서는 회피 학습이 촉진되도록 했고 그다음 실험에서는 보상 학습이 촉진되도록 했다. 그후, 세 번째 실험에서 참가자들이 자신이 한 실수를 통해 배우고 있는지 확인하는 검사를 진행했는데 각자에게 무엇을 잘못했는지 검토해 정답을 이해할 기회를 제공했다. 그때 자기공명영상장치(MRI)를 통해 뇌의 어느 부위가 활성화되는지 확인한 결과, 흔히 ‘보상회로’나 ‘쾌락중추’로 불리는 부위가 활성화하고 있는 것으로 나타났다. 이 부위는 복측피개영역(VTA, ventral tegmental area)와 전뇌 부분의 내측전전두엽(mPFC, medial prefrontal cortex), 그리고 중격측좌핵(NAc, nucleus accumbens) 등으로 연결되는 신경망을 말한다. ■ 실수를 해도 거기서 답을 알게 되면 뇌는 보상을 얻는다 연구를 이끈 조르지오 코르셀리 교수는 “실수를 하게 돼도 정보가 충분해 그에 맞는 선택을 제대로 적용할 수 있다면, 우리의 뇌는 회피가 아니라 강화 방향으로 움직이는 것”이라고 말했다. 즉 이번 실험을 통해 실수나 실패를 해도 거기에서 배울 수 있는 경험을 하게 되면 그것이 ‘보람’이나 ‘보상’이 있는 경험으로 바뀌는 긍정적인 효과를 얻을 수 있다는 것. 연구팀은 “실패를 두려워해 아무것도 하지 않는다면, 뇌에 보상을 주는 모처럼의 기회를 놓칠지도 모른다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 최신호(8월 25일자)에 게재됐다. 사진=ⓒ포토리아(위), 네이처 커뮤니케이션스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

자녀의 수학능력이 앞으로 얼마나 향상하게 될지 ‘뇌스캔’으로 예측하는 것이 현재 지능지수(IQ)나 시험 성적으로 예측한 것보다 훨씬 정확하다고 과학자들이 밝혔다. 단 이를 통해 수학 성적을 얼마나 받을 수 있는지 알 수 있는 것은 아니라고 이들은 설명했다. 미국 스탠퍼드 의학대학원 연구진은 8세 학생 43명을 대상으로 이들이 14세가 될 때까지 자기공명영상장치(MRI)로 뇌의 구조와 기능을 검사했다. 또 뇌의 어떤 특징이 수학능력의 발달에 관여하고 있는지를 조사했다. 연구진은 “조사 대상이 된 아이들의 지능은 해당 나이의 평균값이며 아이들에게는 신경질환이나 정신질환은 없다”고 설명했다. “MRI 검사는 아이들이 조용히 누워 있는 상태에서 진행됐으며 뇌의 각 영역 사이에 어떤 연관성이 있는지 측정했다”고 덧붙였다. 또한 아이들의 지능지수(IQ)와 읽기 능력, 수학 작업을 수행할 때 기억력이 되는 ‘작업 기억’을 조사했다. 아울러 실제 학교에서 받은 수학 성적도 기록했다. 이런 조사 과정은 아이가 14세가 될 때까지 이어졌다. 그 결과, 뇌스캔 이미지에 나타난 각 영역의 연결 정도를 통해 아이의 수학능력 발달을 예측할 수 있었다. 구체적으로는 시각을 통해 사물을 인식하는 영역인 ‘배측부 후두피질’(ventro-temporal occipital cortex)과 숫자를 비교하고 판단하는 영역인 ‘두정간구’(intra-parietal sulcus)라는 두 영역의 용적이 크고 연결이 강할수록 수학능력 향상 정도가 컸다. 반면, 8세 초반 당시 측정한 IQ와 읽기, 작업 기억, 수학 성적은 장기간의 수학 학습 결과를 예측하지 못했다. 이에 대해 연구진은 “놀랍게도 아이의 수학 시험점수 자체가 미래의 수학능력 향상 정도를 예측하지 못했으며 오히려 뇌의 특징이 정확하게 예측할 수 있었다”고 설명했다. 즉 어릴 때 수학 시험 성적이 좋지 못하다고 해서 나중에도 좋지 못한 성적표를 받는 것은 아니라는 것이다. 한편 이번 연구결과는 신경과학 분야 저널인 ‘신경과학회지’(Journal of Neuroscience) 8월 18일자 온라인판에 발표했다. 사진=ⓒ포토리아(위), 스탠퍼드 의학대학원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

가난이 아이들의 두뇌 발달과 성적에 좋지 못한 영향을 줄 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 위스콘신주립대와 워싱턴의대 연구팀이 미국 아동·청소년을 대상으로 이들의 뇌를 ‘자기공명영상장치’(MRI)로 분석했다. 또 이들의 생계 수준과 학업 성취도를 조사했다. 그 결과, 최저생계비인 빈곤선 이하의 삶을 살고 있는 아이들은 평균치보다 대뇌피질 등 뇌의 용적량이 10% 더 작았고, 학업 성취도 점수도 20% 더 낮았다. 이에 대해 연구팀은 빈곤층 부모들에게 양육 기술을 가르치는 것으로 개선할 수 있다고 설명했다. 특히 뇌의 해마는 아이가 경험한 양육 방식과 생활 스트레스에 영향을 받는 것이 이번 연구를 통해 확인됐다고 연구팀은 말했다. 연구팀은 또 이번 결과가 국가 기관의 공공정책에도 영향을 주길 기대하고 있다. 조기개입 프로그램을 통해 빈곤층 자녀의 두뇌 발달이 정상적으로 이뤄지도록 도울 수 있다는 것이다. 빈곤과 자녀의 두뇌 발달에 영향을 미친다는 연구는 이번이 처음은 아니다. 신경과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 최근호에 실린 연구에서는 저소득층 자녀의 대뇌피질 면적이 고소득층 자녀보다 좁은 것으로 나타났다. 또 미국 필라델피아대 연구팀도 미국에 있는 흑인 여학생들의 뇌를 분석해 사회 경제적으로 지위가 낮을수록 작은 뇌를 갖고 있다는 것을 밝혀내기도 했다. 한편 이번 연구결과는 ‘미국 의학협회저널 소아과학’(JAMA Pediatrics) 최신호(7월 20일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

중소기업에 다니는 김모(27·여)씨는 지난 5월 극심한 직장 내 따돌림을 경험했다. 다소 퉁명스럽게 들리는 말투가 동료들의 미움을 샀다. 한 달 전 부임한 직속 상사에게서는 괴롭힘까지 당했다. 김씨는 극심한 우울증에 빠졌고 자살 충동까지 느꼈다. 결국 서울 강서구에 있는 종합병원을 찾았지만, 정신건강의학과 폐쇄병동이 아닌 응급실에 입원해야 했다. 자살 가능성 때문에 집중 치료를 할 수 있는 폐쇄병동에 입원해야 하는 상황이었지만 폐쇄병동은 이미 만원이었다. 인근의 다른 종합병원은 아예 폐쇄병동이 없는 경우가 대부분이었고 있어도 사정은 비슷했다. 하릴없이 김씨는 가족의 24시간 간호를 받으며 3일이 지난 후에야 폐쇄병동에 입원할 수 있었다. ●대학병원 침상수 1439개… 5년새 24.5% 감소 정신질환이 꾸준히 늘고 있는 가운데 자살이나 폭력 충동을 느끼는 급성 질환자가 급증하고 있지만 이들을 집중적으로 치료하는 폐쇄병동은 급격히 줄어들고 있다. 경제적 이유로 대형병원들이 폐쇄병동을 줄이고 있기 때문이다. 대한신경정신의학회가 54개 대형병원을 직접 조사해 서울신문에 제공한 자료에 따르면 해당 병원들의 전체 폐쇄병동 침상 수는 올 6월 기준 1439개로 2010년 1906개보다 24.5% 감소했다. 5년 새 전체의 4분의1이 없어진 것이다. 반면 정신건강의학과 진료를 받은 정신질환자는 2010년 175만 6022명에서 지난해 200만 7160명으로 14.3% 증가했다. 폐쇄병동이란 정신질환을 앓고 있으면서 자해나 타해의 위험이 크거나, 집중 치료가 필요한 환자들을 수용할 수 있는 병동을 말한다. 약물 중독으로 의식이 혼탁한 경우, 자살 충동이나 폭력성이 심해진 경우, 전두엽 손상으로 인격 변화를 보이는 기질성뇌증후군 환자 등이 주요 대상이다. 대한신경정신의학회가 54개 대형병원을 직접 조사해 서울신문에 제공한 자료에 따르면 해당 병원들의 전체 폐쇄병동 침상 수는 올 6월 기준 1439개로 2010년 1906개보다 24.5% 감소했다. 5년 새 전체의 4분의1이 없어진 것이다. 반면 정신건강의학과 진료를 받은 정신질환자는 2010년 175만 6022명에서 지난해 200만 7160명으로 14.3% 증가했다. ●진료 환자는 작년 200만여명… 4년새 14.3% ↑ 병원들이 폐쇄병동을 줄이는 것은 수익성 때문이다. 정신건강의학과 외래진료는 심층치료(45분 이상 소요)를 진행해도 한 환자당(정액) 3만 1292원만 받을 수 있다. 자기공명영상장치(MRI) 등 기계적 시술도 거의 없어 다른 과보다 병원 수익 기여도가 확연히 적을 수밖에 없다. 석정호 연세대 강남세브란스병원 정신건강의학과 교수는 “지난해 8월부터 정신 치료비에 부과되던 선택 진료비도 모두 축소되면서 수익성이 악화됐다”며 “국내 대학부속병원으로 독립 운영되던 정신과 전문병원은 작년까지 모두 운영을 포기했다”고 말했다. 폐쇄병동의 감소는 급성 정신질환자들의 치료와 안전을 크게 위협하고 있다. 조울증 등 재발하면 과격한 행동이 동반될 수 있는 정신질환의 경우 더욱 그렇다. 폐쇄병동을 찾아 병원들을 전전하다 보면 주치의가 바뀌는 상황도 나타날 수 있다. 정신질환 치료는 지속적인 관찰이 중요하지만, 새로운 주치의는 환자에 대한 이해도가 떨어질 수밖에 없다. 이홍석 한림대강남성심병원 정신건강의학과 교수는 “공격성을 드러내는 정신질환자가 일반 병동에 입원하면 다른 환자와 의료진, 병원 방문객의 안전이 저해될 수 있다”고 말했다. 이상열 원광대 정신건강의학과 교수는 “의료기관 평가에도 상급종합병원 정신건강의학과 폐쇄병동 설치가 기본 요구 사항에서 빠져 있는 만큼 이를 수정할 필요가 있다”며 “폐쇄병동의 정상적 운영을 위한 수가 보전책을 마련해야 하며, 종합병원 인증 기준에 정신건강의학과 폐쇄병동을 반드시 포함해야 한다”고 말했다. 이성원 기자 lsw1469@seoul.co.kr

보통 눈으로 보이는 것, 피부로 감촉이 느껴지는 것은 구체적으로 묘사가 쉬운 반면, 유독 콧속으로 전해지는 ‘냄새’는 구체적 설명 또는 묘사가 쉽지 않은 경우가 많다. 그런데 최근 이에 대한 흥미로운 분석이 나왔다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 최근 미국 노스웨스턴 대학과 네덜란드 라드바우드 대학 연구진이 각각 ‘두뇌 기능’과 ‘문화적 차이’ 측면에서 해당 문제를 분석한 연구결과를 발표했다고 13일(현지시간) 보도했다. 먼저 미국 노스웨스턴 대학 연구진은 뇌질환을 앓고 있는 환자일수록 특히 냄새에 대한 묘사력이 저하된다는 사실을 확인한 뒤 환자들의 뇌를 MRI(자기공명영상장치)로 정상인의 뇌와 비교·분석했다. 그 결과, 뇌질환을 앓고 있는 이들의 뇌는 정상인보다 유독 후각 뇌 부분(대뇌 반구에서 냄새를 맡는 것과 관련된 부위)이 차이가 난다는 것을 발견했다. 여기서 연구진은 시각, 청각에 비해 후각을 다스리는 뇌 연결고리가 유독 취약할 수 있다는 가설을 세웠다. 이후 연구진은 다시 건강 상태가 정상인 실험 참가자들을 모집해 추가 실험을 진행했다. 이들에게 특정 냄새를 맡게 한 뒤 이를 말로 묘사하도록 시키고 그동안 MRI(자기공명영상장치)와 EEG(뇌파검사장치)로 뇌 부위가 어떻게 변화하는지 관찰해본 것이다. 해당 실험에서 연구진은 참가자들이 냄새를 묘사할 때, 대뇌반구의 두 부분이 유독 크게 반응한다는 것을 알아냈다. 이는 뇌로 보내진 후각신호가 다시 인지신호로 변환되는 과정에서 나타나는 반응으로 여겨졌는데 특이하게도 다른 때보다 유독 신호가 꼬이거나 교란되는 경우가 많게 나타났다는 점이다. 이는 후각신호를 인지하는 두뇌 안의 연결 프로세스가 취약할 수 있다는 가능성을 알려준다. 이와 대조적으로 네덜란드 라드바우드 대학 연구진은 문화적 차이 관점에서 해당 문제가 접근했다. 라드바우드 대학 연구진의 조사결과에 따르면, 태국 남부와 말레이 반도에 거주하는 사람들은 다른 국가, 민족에 비해 유독 ‘냄새’와 관련된 어휘가 풍부한데 이는 두뇌 구조적 문제뿐 아니라, 성장·교육 환경의 차이도 일정 부분 관련이 있음을 암시한다. 한편 해당 연구결과는 각각 국제학술지 신경과학저널(Journal of Neuroscience)과 인지 저널(Journal Cognition)에 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

“오늘 오전 8시 4분 일어날 살인 사건의 ‘예정 범인’으로 당신을 체포합니다.” 2054년 미국 워싱턴DC를 배경으로 범죄 예측의 미래를 그린 할리우드 영화 ‘마이너리티 리포트’(2002)는 미 경찰 예방수사국 우발범행수사반 대원들이 아내의 불륜 현장을 지켜보던 남편을 예정 살인 혐의로 검거하는 장면에서 시작한다. 남성이 아내와 내연남을 죽일 것이라는 예지자 3명의 예언이 근거였다. 존 앤더슨 팀장(톰 크루즈 분)이 범행을 저지르지 않은 남성을 주저없이 결박할 수 있었던 건 예측 적중률이 ‘100%’라는 믿음 덕이다. 영화 같은 얘기지만 과학기술 발전 속도를 감안하면 정밀한 범죄 예측 결과를 근거로 ‘예정 범인’을 체포하는 날이 머지않은 미래에 올 수도 있다. 하지만 많은 범죄·뇌인지 과학자들은 “사람의 선택에 100%란 없다. 인간에게는 자유의지가 있고 생각을 행동으로 옮길 때 너무 많은 변수가 개입한다”며 회의적인 반응이다. 완벽한 범죄 예측이 과연 가능해질까. 13일 과학계에 따르면 뇌인지과학, 생체정보기술 등을 토대로 사람의 범죄 의도를 미리 읽을 가능성이 빠르게 열리고 있다. 2008년 독일 막스플랑크 연구소의 신경과학자 존 딜런 헤인스 박사가 뇌 스캔을 통해 ‘인간의 뇌는 자신이 의식적으로 어떤 결정을 내렸다고 인식하기 최소 10초 전 이미 그 행동을 하기 위해 작동하기 시작한다’는 점을 과학적으로 증명한 뒤 행동을 예측하는 기술에 대한 관심이 높아졌다. 헤인스 박사는 실험참가자에게 어떤 선택을 하도록 한 뒤 기능성자기공명영상장치(f-MRI)로 뇌를 스캐닝한 뒤 활성화 정도를 분석해 인간 행동에는 자유의지 외에 천성과 경험 등에서 비롯된 직관적인 요인들이 작용한다는 결론을 내렸다. ‘인간은 자유의지에 따라 어떤 행동을 할지 의식적으로 결정한다’는 통념을 깬 것이다. 일부 전문가들은 뇌 스캐닝 기술이 보다 발전하면 살인·강도 등 강력범죄자와 테러리스트 등의 뇌를 읽어 범죄 의도를 알아내 사전에 막는 고도화된 범죄 예측이 가능할 것으로 보고 있다. 헤인스 박사는 “이런 기술은 향후 수년 내 사용될 가능성이 있고 우리는 이와 관련한 윤리적 논쟁을 시작해야 한다”고 말했다. 뇌에서 의사 결정 등을 맡는 전두(前頭) 대상피질의 활동이 둔할수록 강력 범행 가능성이 높다는 연구 결과도 나왔다. 물론 현재까지는 범죄 의지를 완벽히 예측한다는 것은 사실상 불가능하다는 전문가들이 다수다. 곽대경 동국대 경찰행정학과 교수는 “범죄자가 범행을 저지르는 과정을 보면 ‘규범을 위반하는 가치관’과 ‘범죄 의향’이 합쳐져 범죄 행동으로 나타난다”면서 “하지만 가치관과 범죄 의향을 읽을 수 있다고 해도 여러 변수가 범행을 가로막거나 부추길 수 있기 때문에 완벽히 예측하는 건 어렵다”고 말했다. 예컨대 고급 주택가의 대부호 저택을 털려고 마음먹은 ‘예정 범인’도 막상 범행 장소에 폐쇄회로(CC)TV와 경비원, 경비견 등을 보고는 마음을 고쳐먹을 수 있다는 얘기다. 이창훈 한남대 경찰행정학과 교수는 “지금의 범죄예측 논의는 뇌 활성화 상태 등 생물학적 요인을 근거로 이뤄지는데 사회학적 요인에 의한 범죄는 정확히 분석하기 어렵다”고 말했다. 지난 11일 경기 부천에서 주차 시비 끝에 이웃집 자매를 칼로 찔러 죽인 사건처럼 상당수 살인 범죄는 말다툼 중 우발적으로 일어나기 때문에 예측이 어렵다는 지적이다. 이수정 경기대 범죄심리학과 교수도 “특정 지역의 범죄 발생 가능성 등 집단데이터를 기반으로 한 예측은 신뢰성이 높지만 개인 단위의 분석은 정확도를 높이기 어렵다”면서 “개인의 범행 예측에는 변수가 너무 많이 개입된다”고 말했다. 다만 제한된 장소에서 확실한 범죄 의도를 가진 사람을 정밀히 가려내는 일은 가능하다는 데 전문가들은 대체로 동의한다. 예컨대 테러를 마음먹고 주요 인사가 초대된 축구장 등 대규모 행사장에 들어서는 사람을 포착하는 일은 정보통신기술(ICT) 및 영상 기술, 뇌인지과학 등을 접목하면 어느 정도 정확히 가려낼 수 있다는 것이다. 이재석 서울지방경찰청 행동과학팀장은 “CCTV 기술이 발전하면 뇌활동 영향으로 일어나는 사람의 미세한 떨림을 포착해 범행 의지를 가려내는 바이브라 이미지 시스템 등과 연동시켜 범죄를 예측할 수 있을 것”이라고 말했다. 유대근 기자 dynamic@seoul.co.kr 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr

외국어 학습이 두뇌 네트워크를 보다 기능적으로 향상 시켜준다는 연구결과가 나왔다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 미국 펜실베이니아 주립대학 심리언어기술정보학과 연구진이 “외국어를 배우는 행위가 뇌 구조를 나이와 상관없이 보다 기능적으로 발달시켜준다”는 연구결과를 발표했다고 12일(현지시간) 보도했다. 연구진은 영어를 모국어로 구사하는 다양한 연령대의 실험 참가자 39명 중 반을 대상으로 따로 6주간 제2외국어로 중국어 단어를 학습시킨 뒤, 이후 두 그룹 중 어느 쪽의 두뇌 정보 습득능력이 더 우수한지 비교·분석했다. 결과는 흥미로웠다. 두 그룹 중 6주간 제2외국어를 학습한 쪽이 보다 우수한 정보 습득능력을 가진 것으로 나타났기 때문이다. 뿐만 아니라, 이들의 뇌 상태를 MRI(자기공명영상장치)로 분석했을 때 제2외국어를 학습했을 경우, 그렇지 않은 경우보다 뇌 피질(Cortex) 부분이 더욱 두드러지게 발달된 것으로 확인됐다. 뇌 피질은 부분에 따라 기억력, 집중력, 사고력, 언어능력을 담당하는 주요 부위로 외국어 학습을 통한 자극이 이들의 뇌신경 네트워크를 보다 촘촘하고 기능적이게 발달시키는 것으로 연구진은 분석했다. 이와 같은 효과는 젊은층, 노년층에 상관없이 고르게 나타났다. 외국어 학습이 뇌에 좋은 영향을 준다는 연구결과는 이전에도 나왔다. 싱가포르 국립대학 심리학과 연구진이 국제학술지 ‘아동 발달 연구(Journal Child Development)’에 발표한 논문을 살펴보면, 어릴 때부터 2가지 언어를 동시에 배운 아이는 뇌 인지능력이 향상돼 지능지수가 더욱 올라가는 것으로 나타났다고 적혀있다. 연구진은 “뇌는 우리가 생각하는 것보다 더욱 효율적인 네트워크 발전체계를 갖고 있다”며 “외국어 학습이 보다 우아한 노년을 맞이하는 지름길이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 신경언어학 저널(Journal of Neurolinguistics)에 발표됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

’인공 유령 제작 성공’ 의학전문매체 메디컬 엑스프레스가 지난 6일 사람의 뇌 신호를 조작해 인공 유령을 만드는 데 성공했다고 전했다. 보도에 따르면 스위스 로잔공과대학 연구진은 뇌 감각 신호를 인위적으로 조작하는 방법으로 인공 형태의 유령을 만드는 데 성공했다. 연구진은 평소 유령을 본다고 주장하는 사람들을 MRI(자기공명영상장치)로 분석한 결과 그들의 뇌의 섬 피질, 전두골 피질, 측두두정 피질 부분에서 특정 신호가 나타나는 것을 확인했다. 이에 연구진은 사람의 손, 등, 허리 부위를 검지손가락의 움직임으로 자극하는 두 로봇을 각각 실험참가자의 앞뒤로 배치한 뒤 로봇의 검지손가락에 진동을 가해 느낌이 어떻게 변화하는지 관찰했다. 그 결과 실험 참가자들 전원이 유령을 봤다고 얘기했으며, 건강한 참가자 12명 가운데 2명은 두려움에 떨며 실험 중단을 요구하기도 했다. 연구진은 “검지의 움직임과 등 뒤의 로봇팔의 움직임 사이에 시차가 발생해 뇌가 자기 몸의 운동 정보과 위치 정보를 처리하는 과정에서 오류를 일으켜 환각상태에 빠진 것으로 보인다”고 밝혔다. 인공 유령 제작 성공 소식에 네티즌은 “인공 유령 제작 성공..정말 대단하다”, “인공 유령 제작 성공..역시 과학의 신비”, “인공 유령 제작 성공..의외로 간단해”, “인공 유령 제작 성공..나도 한 번 해보고 싶다”, “인공 유령 제작 성공..정말 무서울 듯”, “인공 유령 제작 성공..끔찍해” 등의 반응을 보였다. 사진 = 서울신문DB (인공 유령 제작 성공) 뉴스팀 chkim@seoul.co.kr

구더기가 득실거리는 등 대부분 사람이 혐오스러워하는 광경을 촬영한 사진을 요즘 말로 ‘혐짤’이라고 말한다. 그런데 최근 이런 혐짤을 봤을 때 뇌 반응을 살펴보면 그 사람의 정치 성향이 보수인지 진보인지 알 수 있다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 미국 버지니아공과대 카릴리온 연구소의 리드 몬터규 심리학과 교수가 이끄는 국제 연구팀이 남녀 83명을 대상으로 이런 혐짤과 아기와 아름다운 풍경 등을 담은 힐링 이미지, 그 어느 쪽도 아닌 중립적 이미지를 보여주는 MRI(자기공명영상장치) 뇌 스캔을 시행했다. 이 연구는 미국 예일대와 라이스대, 네브래스카대 링컨캠퍼스(UNL), 그리고 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 학자들도 참여했다. 실험 참가자들은 이후 이런 혐짤에 대해 느낀 불쾌감 정도를 평가했으며 이어 ‘총기 규제’나 ‘동성 결혼’, ‘이민 문제’ 등 정치 이념에 관한 설문에 답했다. 그 결과, 우편향(보수)이거나 좌편향(진보)인 사람 모두 스스로 설문에 답한 이미지에 대한 불쾌감 정도는 거의 비슷했다. 하지만 뇌 스캔에서는 혐짤에 대한 감정 제어, 주의력, 기억력 등 뇌 활동에서 큰 차이를 보였다. 연구팀은 대체로 우편향인 사람의 뇌가 혐짤에 대해 강한 반응을 보였다고 설명했다. 특히 보수적 경향이 강한 사람은 혐짤을 보면 그 대상을 이해하는 데 필요한 것이더라도 강한 거부 반응을 나타냈다고 한다. 우편향과 좌편향인 사람의 뇌 스캔은 너무 달랐는데 연구팀은 혐짤에 대한 뇌의 특정 반응을 보고 95%의 확률로 정치 성향을 맞출 수 있었다고 한다. 왜 정치적으로 우편향인 사람의 뇌는 혐짤에 강한 반응을 보이는 것일까. 그 이유와 메커니즘에 대해서는 추가 연구가 필요하다고 연구팀은 설명했다. 몬터규 교수는 “정치적 성향은 부모로부터 유전되고 계승되는 경우가 많다고 생각되지만 유전자 이외에 환경이나 경험의 영향도 받는다”면서 “단, 정치 사상 차이의 원인이 뇌 구조의 차이에 있는 ‘단순한 반응’으로 생각하면 정치적 대립과 긴장을 완화하는 효력이 있을지도 모른다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 생물학 분야 권위지인 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

명상을 하는 것만으로 기억력과 학습 능력 등이 향상한다고 미국의 신경과학자들이 밝혔다. 영국 일간 데일리메일 8일 자 보도에 따르면 미국 하버드대학의 사라 라자르 박사팀이 실험 참가자 16명을 대상으로 명상 여부에 따른 뇌 영역의 변화를 관찰했다. 그 결과, 명상을 한 사람들은 그렇지 않은 이들보다 뇌에서 기억력과 학습 능력 등을 관장하는 영역이 활발해진 것으로 나타났다. 라자르 박사팀은 이번 연구를 위해 8주간 참가자들에게 ‘마음챙김 명상’(주의를 기르는 독특한 형태의 마음 수행법)을 수행하도록 하고 시행 전후 자기공명영상장치(MRI)를 통해 그들의 뇌를 스캔했다. 뇌 스캔 결과는 놀라웠다. 명상을 수행한 참가자들은 단 8주 만에 MRI 스캔에 나타날 정도로 뇌에 큰 구조적 변화를 일으켰는데 변화한 부분은 뇌의 일부 회백질로 이를 구성하는 신경세포(뉴런) 간의 연결이 이전보다 훨씬 조밀해지고 두터워진 것이다. 변화한 회백질로는 기억과 학습, 정서조절을 포함한 뇌 중심의 ‘좌측 해마’와 기억과 감정에 중요한 ‘후측 대상피질’, 공감과 관련한 ‘측두 두정접합’, 운동조절을 돕는 ‘소뇌’ 등으로 나타났다.　반면 명상을 수행하지 않은 참가자들은 뇌스캔에서 별다른 변화가 관찰되지 않았다.　이에 대해 사라 라자르 박사는 “당신이 뇌의 이런 특정 부분을 활성화할 수 있다면 그것만으로 그 부분은 성장한다”면서 “이는 실제적인 정신 운동으로, 마치 근육을 만드는 것처럼 뇌도 사용해야만 잃지 않는 것을 의미한다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

명상을 하는 것만으로 기억력과 학습 능력 등이 향상한다고 미국의 신경과학자들이 밝혔다. 영국 일간 데일리메일 8일 자 보도에 따르면 미국 하버드대학의 사라 라자르 박사팀이 실험 참가자 16명을 대상으로 명상 여부에 따른 뇌 영역의 변화를 관찰했다. 그 결과, 명상을 한 사람들은 그렇지 않은 이들보다 뇌에서 기억력과 학습 능력 등을 관장하는 영역이 활발해진 것으로 나타났다. 라자르 박사팀은 이번 연구를 위해 8주간 참가자들에게 ‘마음챙김 명상’(주의를 기르는 독특한 형태의 마음 수행법)을 수행하도록 하고 시행 전후 자기공명영상장치(MRI)를 통해 그들의 뇌를 스캔했다. 뇌 스캔 결과는 놀라웠다. 명상을 수행한 참가자들은 단 8주 만에 MRI 스캔에 나타날 정도로 뇌에 큰 구조적 변화를 일으켰는데 변화한 부분은 뇌의 일부 회백질로 이를 구성하는 신경세포(뉴런) 간의 연결이 이전보다 훨씬 조밀해지고 두터워진 것이다. 변화한 회백질로는 기억과 학습, 정서조절을 포함한 뇌 중심의 ‘좌측 해마’와 기억과 감정에 중요한 ‘후측 대상피질’, 공감과 관련한 ‘측두 두정접합’, 운동조절을 돕는 ‘소뇌’ 등으로 나타났다.　반면 명상을 수행하지 않은 참가자들은 뇌스캔에서 별다른 변화가 관찰되지 않았다.　이에 대해 사라 라자르 박사는 “당신이 뇌의 이런 특정 부분을 활성화할 수 있다면 그것만으로 그 부분은 성장한다”면서 “이는 실제적인 정신 운동으로, 마치 근육을 만드는 것처럼 뇌도 사용해야만 잃지 않는 것을 의미한다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

스위스 연구진이 실험실 안에서 인공적으로 ‘유령’을 만들어내는데 성공했다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 스위스 로잔공과대학(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) 연구진이 뇌 감각 신호를 인위적으로 조정하는 방법으로 인공 형태의 유령을 만들어내는데 성공했다고 6일(현지시간) 보도했다. 물론 해당 연구는 구천을 떠도는 한 맺힌 영혼을 직접 실험실로 소환하는 마법 형태로 행해진 것이 아니다. 철저히 과학적인 관점에서 영혼 또는 유령이라는 존재의 인식이 ‘뇌의 착각’이라는 점을 증명해내는 것이 실험 목적이었다. 연구진은 평소 유령을 본다고 주장하는 뇌전증(간질) 환자 12명의 뇌를 MRI(자기공명영상장치)로 분석한 결과, 이들의 섬 피질(insular cortex), 전두골 피질(parietal-frontal cortex), 측두두정 피질(temporo-parietal cortex) 부분에서 특정 흐름이 나타나는 것을 확인했다. 본래 해당 부위는 공간 인지, 자아인식, 주변 움직임을 감지하는 역할을 수행하는데 만일 아무도 없는 공간에서 누군가의 움직임 느껴진다거나, 귀신이 있다고 판단되는 경우는 바로 이 3군데 부위에서 발생된 뇌 감각 신호가 과하게 혹은 잘못 전달되기 때문으로 연구진은 판단했다. 이와 관련해 연구진은 실제 유령을 인공적으로 만들어보기로 결심했다. 방식은 이렇다. 신체감각을 인위적으로 조절시키는 로봇으로 뇌 신호를 흐트러뜨려 사람들로 하여금 실제 유령이 존재하는 것처럼 착각하게 만드는 것이다. 연구진은 사람의 손 그리고 등·허리 부위를 자극하는 용도의 두 로봇을 각각 실험참가자의 앞뒤로 배치한 뒤, 500 밀리 초의 진동을 가하고 느낌이 어떻게 변화하는지 관찰했다. 이때 실험참가자들은 두 눈을 완전히 가린 상태로 주변 상황을 인위적으로 전혀 인지할 수 없는 상태였다. 이후 나타난 결과는 흥미로웠다. 실험이 시작되면서 해당 참가자들은 일제히 “이 방에 나 말고 다른 누군가가 존재한다”, “제3의 존재가 나를 감시하고 있다”는 느낌을 받은 것이다. 심지어 실험 참가자 두 명은 “지금 유령 4명이 주위를 감싸고 있다”며 너무 무서우니 실험을 당장 중지해달라고 요청하기까지 했다. 두 로봇이 전하는 빠른 진동만으로 무시무시한 유령들이 실험실 안에 탄생된 것이다. 연구진에 따르면, 이는 보이지 않는 존재에 대한 두려움이란 결국 뇌로 정보가 받아들여지는 과정에서 발생된 신호왜곡일 가능성이 높음을 알려주는 연구결과다. 로잔공과대학 올라프 블랑케 교수는 “해당 실험은 제3의 존재를 인지하도록 실험실에서 인공적으로 유도한 첫 사례”라며 “유령의 존재란 결국 뇌 감각 신호간의 충돌에서 빚어지는 현상임을 알려주고 있다”고 설명했다. 연구진은 해당 실험결과가 사람들이 겪는 악령, 수호천사 등의 존재감지가 산악인, 탐험가들이 극단적인 상황에서 겪는 환상과 유사한 것이며 공통적으로 ‘뇌의 신호왜곡’과 연관돼있다고 설명한다.한편 이 연구결과는 국제 의학 학술지 커런트 바이올로지(Current Biology)에 게재됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

스위스 연구진이 실험실 안에서 인공적으로 ‘유령’을 만들어내는데 성공했다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 스위스 로잔공과대학(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) 연구진이 뇌 감각 신호를 인위적으로 조정하는 방법으로 인공 형태의 유령을 만들어내는데 성공했다고 6일(현지시간) 보도했다. 물론 해당 연구는 구천을 떠도는 한 맺힌 영혼을 직접 실험실로 소환하는 마법 형태로 행해진 것이 아니다. 철저히 과학적인 관점에서 영혼 또는 유령이라는 존재의 인식이 ‘뇌의 착각’이라는 점을 증명해내는 것이 실험 목적이었다. 연구진은 평소 유령을 본다고 주장하는 뇌전증(간질) 환자 12명의 뇌를 MRI(자기공명영상장치)로 분석한 결과, 이들의 섬 피질(insular cortex), 전두골 피질(parietal-frontal cortex), 측두두정 피질(temporo-parietal cortex) 부분에서 특정 흐름이 나타나는 것을 확인했다. 본래 해당 부위는 공간 인지, 자아인식, 주변 움직임을 감지하는 역할을 수행하는데 만일 아무도 없는 공간에서 누군가의 움직임 느껴진다거나, 귀신이 있다고 판단되는 경우는 바로 이 3군데 부위에서 발생된 뇌 감각 신호가 과하게 혹은 잘못 전달되기 때문으로 연구진은 판단했다. 이와 관련해 연구진은 실제 유령을 인공적으로 만들어보기로 결심했다. 방식은 이렇다. 신체감각을 인위적으로 조절시키는 로봇으로 뇌 신호를 흐트러뜨려 사람들로 하여금 실제 유령이 존재하는 것처럼 착각하게 만드는 것이다. 연구진은 사람의 손 그리고 등·허리 부위를 자극하는 용도의 두 로봇을 각각 실험참가자의 앞뒤로 배치한 뒤, 500 밀리 초의 진동을 가하고 느낌이 어떻게 변화하는지 관찰했다. 이때 실험참가자들은 두 눈을 완전히 가린 상태로 주변 상황을 인위적으로 전혀 인지할 수 없는 상태였다. 이후 나타난 결과는 흥미로웠다. 실험이 시작되면서 해당 참가자들은 일제히 “이 방에 나 말고 다른 누군가가 존재한다”, “제3의 존재가 나를 감시하고 있다”는 느낌을 받은 것이다. 심지어 실험 참가자 두 명은 “지금 유령 4명이 주위를 감싸고 있다”며 너무 무서우니 실험을 당장 중지해달라고 요청하기까지 했다. 두 로봇이 전하는 빠른 진동만으로 무시무시한 유령들이 실험실 안에 탄생된 것이다. 연구진에 따르면, 이는 보이지 않는 존재에 대한 두려움이란 결국 뇌로 정보가 받아들여지는 과정에서 발생된 신호왜곡일 가능성이 높음을 알려주는 연구결과다. 로잔공과대학 올라프 블랑케 교수는 “해당 실험은 제3의 존재를 인지하도록 실험실에서 인공적으로 유도한 첫 사례”라며 “유령의 존재란 결국 뇌 감각 신호간의 충돌에서 빚어지는 현상임을 알려주고 있다”고 설명했다. 연구진은 해당 실험결과가 사람들이 겪는 악령, 수호천사 등의 존재감지가 산악인, 탐험가들이 극단적인 상황에서 겪는 환상과 유사한 것이며 공통적으로 ‘뇌의 신호왜곡’과 연관돼있다고 설명한다.한편 이 연구결과는 국제 의학 학술지 커런트 바이올로지(Current Biology)에 게재됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

‘원자력은 폭탄뿐 아니라 자기공명영상장치(MRI)에도 활용된다. 방사성물질 유출 사고를 방지함으로써 원자력은 화석연료 대체 에너지로 주목받는다. 오염 물질을 거의 배출하지 않는 원자력 발전 비중을 높이고 신재생 에너지를 개발해야 한다.’ 원자력문화재단 요구에 따라 2011년 3월 후쿠시마 원전 사고 전후인 최근 4년 동안 바뀐 초·중·고교의 사회와 과학 교과서 내용을 중심으로 원자력 관련 기술을 재구성하면 이렇다. 기존 교과서가 ‘원자력의 잘못된 이용’이란 주제로 1945년 일본 히로시마의 원폭 투하 사진만을 제시했다면 새롭게 바뀐 교과서는 ‘두 얼굴의 원자력’이란 표제 아래 MRI와 같은 원자력의 생산적인 사용 사례를 원폭과 병기했다. 풍력, 조력 등의 신재생 에너지만 ‘오염 적은 에너지’로 묘사했던 교과서도 슬며시 원자력을 포함하는 쪽으로 수정됐다. 무엇보다 2011년 3월 후쿠시마 원전 사고 이후에도 원전의 방사성물질 유출 사고를 인류가 통제할 수 있다는 식의 묘사가 늘었다. 전반적인 ‘분식’(粉飾)이 이뤄졌다는 주장이 설득력을 얻는다. 국회 교육문화체육관광위원회 소속 유은혜 새정치민주연합 의원은 27일 “학생들에게 균형 잡힌 시각을 제공해야 할 교과서가 원전에 대해 일방적이고 막연하게 긍정적인 이미지를 형성하는 데 활용되는 것은 우려스럽다”고 총평했다. 이어 “특정 단체의 입장이나 이해관계가 교과서 수정에 영향을 미치는 일이 없도록 교육부가 관련 절차를 보다 강화해야 한다”고 덧붙였다. 유 의원이 ‘특정 단체 입장이나 이해관계’를 거론한 것은 최근 4년 동안의 교과서 수정이 납품 비리를 일으킨 ‘원자력 마피아’들의 ‘원전 불가피론’과 연관됐다는 의혹 때문이다. 국회 산업통상자원위원회 소속인 같은 당 박완주 의원에 따르면 원자력문화재단은 산업통상자원부 유관 기타 공공기관으로 전력산업기반기금으로부터 지난해 76억 5000만원의 홍보예산을 지급받았다. 특히 수정된 교과서에서 원전의 경제성을 강조하는 대목은 아랍에미리트연합(UAE)으로의 원전 수출을 ‘녹색성장’으로 치켜세운 이명박 정권의 인식과 맞닿아 있다. 최근 4년 동안의 교과서 수정은 크게 세 가지 방향에서 이뤄졌다. 첫째는 신재생 에너지 범주에 원자력을 포함하는 방향이다. 풍력·조력·태양열 등 신재생 에너지의 범주에 원자력을 삽입하는 것이다. 이에 따라 고교 화학, 사회, 경제 교과서 등 과목을 망라해 원자력이 신재생 에너지와 병기됐다. 둘째로는 한국 산업의 발전상을 설명하는 매개로 원전을 제시하는 방향인데, 이 과정에서 UAE로의 원전 수출이 부각됐다. 예컨대 고교 경제지리 교과서에서는 우리나라와 세계의 경제적 관계를 설명하는 자료로 기존에 활용하던 ‘조선업’을 빼 버리고 UAE 원전을 소개했다. 셋째로 방사능 유출 등 원자력의 위험성 언급을 축소하거나 모호하게 기술하는 방향의 수정이 이뤄졌다. 고교 기술가정 교과서는 당초 “방사선 유출과 방사성 폐기물 처리 등이 해결 과제로 남았다”며 원자력의 한계를 기술했지만 이 표현은 “방사성 폐기물 관리와 사고 시 발생할 수 있는 방사성물질 유출 문제 등이 해결 과제로 남아 있다”로 바뀌었다. 방사성물질 유출은 후쿠시마 원전 사태처럼 불의의 사고가 났을 때만 가능하다는 식의 기술이다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

식물인간 상태인 사람도 일반인에 가까운 의식을 유지하고 있을 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 과학매체 와이어드 16일 자 보도에 따르면 영국 케임브리지대 스리바스 첸누 박사팀이 식물인간 상태에 있는 환자 32명과 건강한 성인 26명을 대상으로 한 뇌파 분석을 통해 식물인간인 사람 중에서도 일반인에 가까운 뇌 신경 네트워크를 유지하고 있는 것을 발견했다. 연구팀은 실험 참가자들이 휴식하고 있을 때의 뇌 활동을 기록하기 위해 전극을 사용한 뇌파(EEG) 검사를 시행했다. 이때 나온 신호를 분석하는 데는 수학의 한 분야인 그래프이론을 사용했고 뇌 영역의 다양한 네트워크 속에서의 연결 강도를 평가했다. 공개된 이미지 중에서 왼쪽은 의식의 흔적이 거의 나타나지 않는 식물인간 상태에 있는 환자 대부분의 뇌파 분석으로 그 네트워크가 매우 비정상적으로 소규모인 것을 볼 수 있다. 반면 이런 식물인간 상태의 환자 중에서 3명이 오른쪽에 해당하는 활발한 네트워크를 보이는 것으로 나타났다. 이는 가운데에 있는 일반인의 뇌파 분석과 거의 비슷한 수준이다. 사실 이번 연구팀 중 일부는 지난 2006년에 세계적인 학술지 사이언스(Science)에 이런 환자들을 대상으로 ‘자신이 테니스를 하고 있는 곳을 상상해달라’는 요구사항을 들려주고 뇌 스캔을 통해 확인하는 획기적인 연구를 시행했다. 당시 연구팀은 기능성 자기공명영상장치(fMRI)를 사용해 뇌 활동을 스캔한 결과, 식물인간 상태인 한 23세 여성에게서 일반인처럼 일부 뇌 영역이 활성화하는 것을 발견했다. 이들은 이런 결과가 이 여성이 전달된 요구사항을 정확히 이해하고 실행할 수 있을 정도로 충분한 의식을 유지하고 있음을 나타낸다고 주장했다. 또한 이번 연구에서는 뇌파 검사에서 일반인과 비슷한 의식을 보였던 3명의 환자 역시 당시 시행했던 시험을 통과했다. 그런데 의식이 없는 대부분의 환자 중에서도 한 명이 시험을 통과하는 기현상을 보였다. 이에 대해 첸누 박사는 “뇌파 검사 장비의 이점은 휴대할 수 있어 환자의 침대 옆에서도 쉽게 사용할 수 있다는 것”이라면서 뇌파 측정 과정에서 오류가 발생했을 수도 있음을 시사했다. 이어 그는 “환자를 정확하게 평가하기 위해서는 이번 뇌파 검사는 물론 당시 기능성 자기공명영상장치에 의한 시험을 함께 이용할 필요가 있다”고 덧붙였다. 한편 이번 연구성과는 생물정보학 분야 국제학술지 ‘플로스 컴퓨테이셔널 바이올로지’(PLoS Computational Biology) 최신호에 게재됐다. 사진=스리바스 첸누 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인류의 언어능력 형성 시기가 석기시대 도구개발 시점과 일치한다는 학계의 주장이 제기돼 화제를 모으고 있다. 최근 미국 에모리 대학 고고학 연구진은 인류의 언어 구사능력은 구석기 도구 사용 시점과 함께 발전됐다는 견해와 함께 이를 증명할 실험을 준비 중이라고 밝혔다. 에모리 대학 연구진은 인류가 처음 의사소통을 위한 언어능력을 개발한 시점이 정확히 언제부터였는지를 알아보는 연구를 계속 진행해왔고 최근 약 50만년 전, 구석기 시대 도구 사용 시점과 비슷할 것이라는 가설을 세웠다. 이는 인류의 뇌 발전 방식이 도구 개발과 언어 구사능력 형성과 연결됐다는 가정에서 출발한다. 연구진은 이를 증빙할 실험 과정을 다음과 같이 준비했다. 먼저 연구진은 실험 자원자 20명을 대상으로 100시간 동안 석기시대 방식의 돌 다듬기 기술(Knapping, 돌을 돌로 쳐서 도구를 만드는 구석기 시대 제조법)을 가르칠 예정이다. 동시에 연구진은 MRI(자기공명영상장치)를 활용해 이들의 두뇌 활성 정도를 비교·분석한다. 만일 실험 자원자들이 열심히 돌을 다듬고 관련 기술을 숙지하는 동안 나타나는 뇌 활성 양상이 이들이 언어를 인식하고 구사할 때의 활성 양상과 비슷하게 나타난다면 이는 처음 연구진이 제기한 가설이 옳다는 것을 증명하게 된다. 그리고 인류가 처음 언어를 사용한 시점은 자연스럽게 구석기인이 처음 규암(硅岩) 조각으로 돌망치를 만들었던 50만년 전 이라는 사실로 이어진다. 물론 아직 가정일 뿐이다. 해당 실험은 인류의 언어 구사능력 발전사를 도구 사용 시점과 연결해 뇌 신경학적 측면에서 분석하는 최초 시도라는 점에서 많은 주목을 받고 있다. 해당 연구를 주도 중인 에모리 대학 고고학자 디트리히 스타우트 박사는 “해당 실험은 우리 인류가 어디서 시작됐고 그 기원은 무엇인지 알아보는 과정을 알아본다는 의미가 있다”고 설명했다. 한편, 에모리 대학 고고학 연구진은 해당 실험에 참가할 자원자들을 온라인 블로그를 이용해 모집 중이다. 지원 자격은 ‘첫째 18~50세 사이 남녀일 것’, ‘둘째 과거 신경학적 질환을 앓은 적이 없을 것’, ‘셋째 오른손잡이 일 것’으로 해당 조건을 모두 만족해야 한다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

저등급 석탄은 매장량이 풍부하지만 수분 함량이 높고 열량은 낮은 데다 자연적으로 불이 날 가능성이 높아 연료로 잘 사용되지 않는다. 한국에너지기술연구원 이시훈 박사 연구팀은 인도네시아 석탄 매장량의 85%가 저등급 석탄이라는 점에 주목했다. 인도네시아에서 무한정에 가깝게 나오는 팜잔사유(야자수에서 팜유를 정제하고 남은 기름)를 이용해 저등급 석탄을 고발열량의 연료로 만드는 기술을 개발했다. 이 기술은 올해 5월 GS건설에 기술이전됐다. 15억원의 정액 기술료를 받았고, 생산되는 석탄 1t당 0.12~0.25달러의 경상기술료를 받는 조건이다. 현재 GS건설은 하루 5000t 생산 규모의 상용 플랜트 설계에 착수한 상태다. 정부 연구·개발(R&D) 예산이 들어간 출연연구소가 기업에 기술을 이전하는 방식은 크게 두 가지다. 특허권 자체를 넘기는 방식과 기술만을 이전해 상용화하도록 하는 방법이 있다. 독일 프라운호퍼연구협회가 그렇듯이 한국의 출연연 역시 기술이전을 통한 성과 확산에 주력한다. 정부 예산을 투입한 결과물을 기업에 넘기는 것에 대한 거부감이 크고, 상용화 단계에서 자칫 ‘대박’이 날 경우 특정 기업에 특혜를 준 결과로 이어질 수 있기 때문이다. 산업용 전기소재 전문 제조 기업인 삼동은 변압기, 발전기 코일 생산에 주력해 왔지만 몇 년 전부터 차세대 먹거리를 찾아 왔다. 그러던 중 원자력연구원이 보유한 ‘이붕화 마그네슘’ 초전도 선재 기술에 관심을 갖게 됐다. 삼동은 이 기술이 자기공명영상장치(MRI)와 풍력발전기용 초전도 코일 신규 시장의 핵심 기술이라고 판단해 원자력연에 기술이전을 요청했다. 올해 2월 양측은 정액 기술료 8억원에 매출액 2%를 지급하는 조건으로 계약을 체결했다. 삼동 측은 “MRI 시장은 2020년까지 10조원 규모에 이를 전망”이라며 “2015년까지 100억원을 시설 및 생산라인에 투자하고 신규 인력 30명을 충원할 계획”이라고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST) 역시 다양한 원천 기술을 기술이전하고 있다. 자벌레의 이동 원리를 모방해 만든 ‘로봇 대장 내시경 시스템’을 2012년 이탈리아 벤처에 100만 유로(13억 4000만원 상당)에 이전한 것이 대표적인 사례다. 저온 배연가스를 제거하는 친환경 촉매 기술은 2개 기업에 기술이전돼 각각 포스코 전남 광양공장과 선박 제조에 사용되고 있다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

어린 시절부터 부모가 자녀와 지속적으로 ‘눈 맞춤(eye contact)’을 해줄 경우, 후에 비행(非行) 청소년이 되거나 반항심이 가질 확률이 극적으로 낮아진다는 주장이 제기돼 화제를 모으고 있다. 호주 멜버른 지역 주간매체 헤럴드 선(herald sun)은 뉴사우스웨일스 대학 심리학 연구진 “어릴 때부터 부모가 지속적으로 눈 맞춤을 해줄 경우, 자녀가 후에 비행청소년이 될 확률이 낮아진다”는 연구결과를 발표했다고 12일(현지시간) 보도했다. 연구진은 최근 임의적으로 모집한 90명의 청소년들을 상담했고 그중 반항적이고 공격적인 성향을 갖고 있는 60명을 선정했다. 이들은 타인의 눈을 피하거나 시선을 마주치지 못한다는 공통점을 보였는데 연구진은 이에 대한 한 가지 실험을 진행했다. 다양한 상황과 표정으로 이뤄진 인물 이미지를 지속적으로 보게 하면서 이들의 뇌가 어떻게 반응하는지 알아본 것이다. 연구진은 청소년들이 여러 가지 이미지를 관찰하는 동안 눈동자 판독장치와 뇌 자기공명영상장치(MRI)를 이용해 시각적 이미지가 청소년들의 뇌에 어떤 영향을 미치는지 실시간으로 관찰했다. 놀랍게도 청소년들은 슬프거나 감동적인 이미지에 눈을 마주칠 경우, 뇌에 정서적 변화가 강하게 일어나는 것으로 조사됐다. 이는 눈 맞춤을 통해 정서적 공감대가 형성될 경우, 청소년들의 반항심이 억제될 수 있음을 암시한다. 뉴사우스웨일스 대학 심리학과 마크 대즈 교수는 “비행 청소년은 크게 두 부류로 나뉘는데 첫째는 충동성이 강해 내면의 공격성을 억누르지 못하는 경우고 두 번째는 타인과 사회에 대한 공감대가 전혀 형성이 되지 않아 냉혈적으로 대응하는 경우다”며 “특히 두 번째 부류는 어릴 때부터 지속적으로 타인에 대한 배려와 관심을 갖도록 유도하는 것이 중요한데 부모가 자주 눈을 마주쳐주고 항상 이야기를 할 때 타인의 눈을 보고 말하도록 교육시켜주면 큰 도움이 된다”고 밝혔다. 연구진은 “청소년들이 잘못된 행동을 하는 것은 정신 구조적 원인 때문일 경우가 많다. 이때 화를 내거나 강제로 버릇을 고치려하기 보다는 타인과 공감대를 형성할 수 있도록 유도해주는 것이 보다 효과적인 방법이 될 수 있다”고 강조했다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

몸에 안 좋은 것을 잘 알고 나름 노력해보지만 좀처럼 쉽지 않은 것이 ‘금연’이다. 이와 관련해 담배를 끊기 어려운 이유가 ‘뇌 보상 심리’와 깊은 연관이 있다는 주장이 제기돼 화제를 모으고 있다. 최근 미국 펜실베이니아 주립대학 연구진은 니코틴 공급량이 줄어든 흡연자들의 뇌 모습을 자기공명영상장치(MRI)로 비교·분석해 심리적 보상 작용이 금연에 밀접한 영향을 준다는 연구결과를 발표했다. 연구진이 수행한 실험내용은 이렇다. 지난 1년간 적어도 하루에 10개비 이상 담배를 피우는 18~45세 사이 흡연자 44명을 대상으로 먼저 12시간동안 금연하도록 지시했다. 시간이 지난 후, 연구진은 흡연자들에게 카드 맞추기 게임을 진행하도록 했는데 이는 금전적 보상이 제시되는 경기였다. 참고로 이들은 게임 시작 전 실험이 종료되는 2시간 후에 담배를 필 수 있다는 조건을 들은 상황이었다. 게임이 진행되는 동안, 연구진은 자기공명영상장치를 통해 흡연자들의 뇌 활성정도가 어떻게 변화하는지 관찰했다. 이후 나타난 결과는 흥미로웠다. 실험 참가자들 중 일부는 휴식시간이 주어졌을 때, 담배를 피는 사람들과 그렇지 않은 사람들로 나뉘었는데 담배를 피우지 않은 사람들은 MRI 상에서 뇌 활성도가 상당히 높게 관측된 그룹이었다. 이들은 카드 게임에서 얻을 금전적 보상에 민감한 그룹이었다. 반면 카드 게임에서 주어질 금전적 보상에 민감하지 않은 그룹은 계속 담배를 피웠다. 연구를 주도한 펜실베이니아 주립대학 심리학과 스티븐 윌슨 교수는 “평소 담배 유혹을 참지 못하는 흡연자는 뇌 심리적 보상 활동에서도 큰 변화가 나타나지 않는다는 점이 MRI 상에 나타났다”며 “이 결과는 금연이 두뇌 보상 심리와 상당한 인과관계를 형성하고 있다는 것을 의미 한다”고 설명했다. 심리학에서 정의하는 보상심리는 정신적으로 억압된 욕구를 다른 형태로 보상받으려는 경향을 뜻한다. 생리작용에서 어느 기관(器官)이 손상되면 다른 기관이 그 작용을 보완하는 것처럼 스스로 자아의식을 높임으로써 상황을 극복하려는 것이다. 그는 “예를 들어, 심리적 보상을 충족시키는 상황을 임의로 연출하는 방식을 금연 치료법에 적용해 볼 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr