피파 월드컵이나 올림픽이 되면 온 국민이 하나가 돼 ‘대한민국’을 외친다. 외국의 경우, 축구나 야구, 미식축구, 아이스하키 등 경기에서 연고지 팀을 열광적으로 응원하는 사람들을 만날 수 있다. 축구의 경우는 열혈 팬을 넘어 경기장에서 폭력을 행사하는 훌리건들이 있을 정도다. 그런데, 스포츠 경기에서 이렇게 유독 팬들을 하나로 묶는 것은 무엇일까. 미국 코네티컷대 인류학과, 심리과학과, 브라질 미나스 제라이스 연방대 체육학과, 미나스 제라이스 주립대 체육학과 공동 연구팀은 스포츠 경기를 관람하는 팬들이 경험하는 강렬한 기쁨과 단합, 흥분의 감정은 경기 자체보다는 함께 모이는 의식(rituals)과 더 관련이 있어 보인다고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 6월 10일 자에 실렸다. 연구팀은 축구에 가장 열정적인 국가로 알려진 브라질의 축구 팬 클럽의 협조를 얻어 웨어러블 심박 모니터 장치로 미나스 제라이스 지역의 라이벌팀 간 주(州) 챔피언십 결승전 전, 경기 중, 종료 후 팬들의 생리적 상태를 측정했다. 팬들은 경기 시작 전 경기장 근처에 모여 응원하는 팀 선수들을 태운 버스를 기다리고, 버스가 도착하면 연막탄, 불꽃놀이를 시작하며 깃발을 흔들며 팀 사기를 북돋우고 팬을 하나로 묶는 구호를 외치는 ‘불의 거리’ 의식을 한다. 연구팀은 과학자들이 ‘집단적 열광’이라고 부르는 공유된 흥분 상태는 경기 도중이 아니라 경기장에서 공이 한 번도 차이지 않은 상태인 경기 전 불의 거리 의식을 하는 동안 최고조에 달했다. 이를 넘어서는 생리적 지표가 측정된 것은 홈팀이 골을 넣었을 때가 유일했다. 연구팀에 따르면 경기 전 의식이 경기 자체보다 팬들에게 더 많은 감정적 동조 상태를 만들어 낸다. 연구팀은 축구는 치명적 폭력으로 이어지는 유일한 스포츠라면서, 유럽이나 남아메리카 사람들의 지지하는 팀에 대한 충성심과 사람들이 안전하게 참여할 수 있도록 하는 것 사이에서 균형을 맞추는 것이 필요하다고 조언했다. 연구를 이끈 디미트리스 자이갈라티스 코네티컷대 교수(인류학)는 “어느 스포츠 분야든 열혈 팬들의 모습을 보면 ‘이성적 유기체의 행동’이라고 볼 수는 없을 것”이라면서 “이번 연구를 통해 무엇이 우리를 인간으로 만드는지 보면 의미 없어 보이는 것들에서 의미를 끌어내는 능력”이라고 말했다. 자이갈라티스 교수는 “의식은 언뜻 보기에 인간 행동 관점에서 전혀 이해되지 않는 것들이지만, 사람들에게는 깊은 의미를 갖는다”며 “이번 연구는 왜 사람들이 의미 없는 것에 그렇게 깊이 신경 쓰는지 이해하는 데 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.

손가락 끝에 있는 지문은 사람마다 모두 다르다. 부모도 구분하지 못한다는 일란성 쌍둥이도 지문은 일치하지 않는다. 사람의 지문은 평생 바뀌지 않기 때문에 신원을 구분하는 데도 사용할 수 있는 것이다. 그런데, 코로 숨 쉬는 비강 호흡 패턴도 사람마다 달라서 신체적, 정신적 건강을 판단할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이스라엘 바이츠만 과학연구소 뇌과학과, 하이파대 인지과학과 공동 연구팀은 비강 호흡 패턴만으로 개인의 건강 상태를 96.8% 정확도로 식별할 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 6월 13일 자에 실렸다. 연구팀은 포유류가 코로 숨을 쉬면서 냄새를 인식한다는 점에 착안해, 모든 사람의 뇌가 다른 만큼 냄새를 인식하는 호흡 패턴도 다를 것이라고 추정했다. 연구팀은 콧구멍 아래 부드러운 튜브를 배치해 24시간 연속 비강 호흡 패턴을 추적하는 웨어러블 장치를 개발해 건강한 성인 남녀 100명을 대상으로 실험했다. 대부분의 호흡 패턴 측정은 폐 기능을 평가하거나 호흡기 관련 질병 진단을 위해 1~20분 정도만 실시한다. 연구팀은 짧은 시간 동안은 개인별 호흡 패턴을 찾기 어렵다고 판단해 24시간 측정했다. 연구팀은 실험 참가자들에게 웨어러블 장치를 착용하고 일상생활을 하도록 했다. 그 결과, 호흡 패턴만으로도 높은 정확도로 개인을 식별할 수 있었다. 달리기, 학습, 일, 휴식 등 각기 다른 활동을 하고 있을 때도 호흡 패턴은 개인 식별에 도움이 된다는 사실도 확인했다. 이와 함께 ‘호흡 지문’은 개인의 체질량지수(BMI), 수면-각성 주기, 우울증 및 불안 수준, 행동 특성과도 상관관계가 있다는 것을 발견했다. 예를 들어, 불안 수준이 높은 참가자들은 호흡 중 흡입 시간이 짧고 수면 중 숨을 멈추는 패턴이 자주 발견됐다. 연구팀은 우울이나 불안 같은 정서 상태가 호흡 방식에 변화를 주기도 하겠지만, 호흡 방식이 불안하거나 우울하게 만들 수 있다고 설명했다. 이 때문에 호흡 방식을 바꾸면 정서 상태도 변화할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 호흡 측정 웨어러블 장치를 일상생활에서도 좀 더 편하게 착용할 수 있도록 개선하는 작업을 진행 중이다. 이스라엘 바이츠만 과학연구소 노암 소벨 교수는 “이번 연구는 비강 호흡을 완전히 새로운 방식으로 바라보는 것으로, 이를 통해 뇌 활동을 파악할 수 있게 됐다”며 “이번 연구를 근거로 호흡 패턴 개선으로 정신적, 정서적 상태를 바꿀 수 있는지 추가 연구를 진행 중”이라고 말했다.

지구 온난화로 인해 폭염, 혹한, 폭설, 폭우 등 극단적 기상 현상이 속출하고 있다. 이런 추세는 앞으로도 계속 심해질 것이라는 예측까지 나오고 있는 가운데, 극단적 날씨로 인한 스트레스 요인이 태아의 뇌 발달에 악영향을 미칠 수 있다는 충격적인 분석 결과가 나왔다. 미국 뉴욕 시티대(CUNY) 심리학과, 고등과학 연구센터, 마운트 시나이 아이칸의대 환경의학 및 공중보건학과, 정신의학과 공동 연구팀은 극단적 기상 현상은 임신부와 태아에게 스트레스로 작용해 태아의 신경 발달을 방해하고 기저핵으로 알려진 뇌 부위의 부피에도 영향을 미쳐 뇌의 형태에도 문제를 일으킬 수 있다고 13일 밝혔다. 기저핵은 운동 능력과 감정 조절 등에 관여하는 뇌 부위다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행한 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 12일 자에 실렸다. 연구팀은 뉴욕에 거주하는 8세 남녀 어린이 34명의 기저핵 부피를 측정하기 위해 자기공명영상(MRI)을 찍었다. 실험 대상 아동 중 11명의 부모는 임신 중에 미국 역사상 가장 강력한 열대 저기압이었던 허리케인 샌디를 경험했다. 샌디는 2012년 10월 카리브해와 뉴욕을 비롯한 미국 동부 해안을 강타한 초대형 허리케인으로 폭우와 강풍, 폭설까지 일으켰다. 많은 기상학자는 허리케인 샌디가 기후 변화 때문에 강도가 세졌을 것이라고 분석한다. 연구 결과, 태아일 때 샌디를 경험하지 않은 아동 23명과 달리 샌디에 노출됐던 11명은 기저핵의 일부인 피각(putamen·조가비핵), 창백핵(pallidum) 양쪽 뇌 부위, 오른쪽 뇌의 미상핵(caudate)의 부피가 더 큰 것으로 나타났다. 연구팀은 허리케인이 지나는 동안 극단적인 더위도 발생했다는 점에도 주목했다. 임신 중 폭염을 겪은 부모의 자녀들은 왼쪽 측좌핵 부피가 작고 왼쪽 창백핵 부피는 더 큰 것으로 확인됐다. 기후 변화의 영향을 직접적으로 경험하지 않았더라도 엄마의 스트레스 요인에 대한 노출이 태아의 뇌 발달과 형성에 악영향을 미친다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 요코 노무라 CUNY 교수(인지 신경과학)는 “기후 변화는 극단적 날씨와 자연재해를 더 빈번하고 강력하게 만들 것으로 예측되는 만큼, 태아에 대한 영향도 커질 것으로 우려된다”며 “이번 연구 결과는 기후 위기가 환경적 위기를 넘어 미래 세대에 영향을 미칠 신경학적 위기일 수 있다는 강력한 증거”라고 말했다.

경상국립대는 생명과학부·응용생명과학부 김명옥 교수 연구팀이 ‘알츠하이머병 예방과 치료가 동시에 가능한 차세대 에피토프 백신’을 개발했다고 12일 밝혔다. 김 교수는 원천기술 확보·백신 상용화를 목표로 글로벌 기술 이전을 추진 중이다. 연구팀 설명에 따르면 알츠하이머병은 전 세계 치매의 70~80%를 차지하는 대표적 퇴행성 뇌 질환이다. 병에 걸리면 기억력 저하, 성격 변화, 판단력 저하 등 증상이 서서히 나타나는데, 지금까지 뚜렷한 치료법이 없다. 기존 치료제는 반복 투여가 필요하고 비용도 많이 들며 뇌혈관에 부작용을 일으킬 수 있다는 한계가 있다. 김 교수는 이날 기자회견에서 “(개발한) 백신은 우리 몸의 면역세포 중 하나인 B세포만을 선택적으로 자극해서 강력한 항체를 스스로 만들어내도록 설계된 것이 특징”이라고 밝혔다. 이어 “‘아밀로이드 베타(Aβ)’라는 단백질의 한 부분만 정밀하게 고르고 선별해 백신의 핵심 성분으로 삼았다”며 “이를 두 가지 특수 단백질(OVA, KLH)과 결합해 면역 효과를 극대화했다”고 밝혔다. 그러면서 실험용 생쥐를 대상으로 한 결과, 이 백신을 맞은 경우 뇌 속 독성 물질이 줄고 기억력과 인지 기능이 회복됐고 백신 효과는 6~9개월 이상 유지됐다고 설명했다. 이번 연구 결과는 알츠하이머병 예방 백신의 새로운 패러다임을 제시했다는 성과를 인정받아 지난 8일 학술지 <뇌, 행동 그리고 면역>에 온라인 게재됐다. 김 교수는 연구 결과를 바탕으로 한 백신 상용화를 염두에 두고 특허등록도 마쳤다. 연구팀은 백신 상용화까지는 5년 정도가 걸릴 것으로 본다. 김 교수는 “글로벌 알츠하이머병 선도연구센터 설립을 준비 중”이라며 “유럽 최고 수준의 연구진과 협력해 기술 완성도를 더욱 높이겠다”고 말했다.

스트레스는 정신 건강 관련 용어 중에서 흔하게 사용하는 단어 중 하나다. 힘든 일이나 짜증 나는 일이 있으면 ‘아 씨, 스트레스받네’라고 내뱉는 경우도 흔하다. 스트레스는 ‘팽팽하게 당긴다’는 뜻의 라틴어 ‘스트린제레’(stringere)에서 유래한 것으로, 어떤 물체에 가해지는 외부의 힘을 가리키는 물리학 용어로 처음 쓰였다. 이후 생물학에서 생명체에 가해지는 외적 자극이라는 개념으로 확장돼 쓰이기 시작했다. 의학적으로는 스트레스는 외부 자극에 대한 신체적, 정신적, 행동적 반응이다. 일시적이거나 적당하면 문제가 없지만 지속되거나 과도하면 신체적, 정신적 건강에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 미국 펜실베이니아대 의대 시간 생물학(Chronobiology) 및 수면 연구소, 약리학과, 캘리포니아 어바인대(UC 어바인) 생리학 및 생물물리학과 공동 연구팀은 스트레스가 수면의 질을 악화하고 기억력 손장의 직접적 원인이 된다는 사실을 보여주는 새로운 신경 경로를 발견했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 6월 9일 자에 실렸다. 연구팀은 생쥐에게 이전 연구들에서 스트레스와 관련이 있다고 알려진 시상하부 실방핵(PVN)에 있는 뉴런을 인위적으로 활성화한 뒤 수면 상태와 기억 관련 과제 수행 능력을 측정했다. 또, 생쥐에게 외부 스트레스를 주고 PVN 뉴런을 억제한 뒤 상태를 관찰했다. 그 결과, PVN이 활성화되면 수면 질이 악화하고 기억력 관련 과제 수행에 실패하는 경우가 늘어났다. 반면, 외부 스트레스를 준 다음 PVN 뉴런을 억제했을 때는 스트레스 관련 단기 기억 문제는 줄고, 수면 상태도 개선되는 것이 확인됐다. 스트레스와 기억, 수면에 관여하는 신경 경로를 추적한 결과, 연구팀은 스트레스와 PVN 뉴런의 인위적 활성화가 각각 별도로 다른 뇌 영역인 측면 시상하부(LH)를 표적으로 한다는 것을 발견했으며, 이는 PVN과 LH로 이어지는 신경 경로가 스트레스 관련 기억 손상과 수면 장애에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 연구를 이끈 정신재 펜실베이니아대 의대 교수(신경과학)는 “이번 연구로 밝혀진 신경 경로는 특히 수컷 생쥐에게서 강하게 반응하는 것으로 확인됐다”며 “이 신경 경로를 통해 적어도 수컷에서 스트레스 관련 장애와 수면, 인지기능 저하를 개선하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

자전거를 주요 교통수단으로 이용하는 사람들이 그렇지 않은 사람보다 치매 발병 위험이 크게 줄어든다는 연구 결과가 발표됐다. 특히 65세 이전에 발생하는 조기 치매의 경우 발병 위험을 40%나 낮추는 효과를 보였다. 11일(현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면 중국 화중과기대 연구팀의 이러한 연구 결과가 국제 의학 학술지 ‘자마(JAMA) 네트워크 오픈’에 최근 게재됐다. 연구진은 47만 9723명(평균 연령 56.5세)을 대상으로 13년간 추적 조사를 실시했다. 참가자들에게 지난 4주간 가장 자주 사용한 교통수단을 물어본 뒤, 이후 치매 발병 여부를 관찰했다. 연구팀은 “지난 4주간 직장 출퇴근을 제외하고 일상 이동 시 가장 자주 사용한 교통수단은 무엇입니까?”라는 설문을 통해 참가자들의 교통수단 이용 패턴을 분석했다. 이를 토대로 참가자들을 자동차, 버스, 지하철 등 좌석에 앉아서 이동하는 비활동적 교통수단, 도보, 도보 혼합, 자전거 및 자전거 혼합 등 4개 교통수단 이용 그룹으로 분류했다. 연구 기간 동안 전체 참가자 가운데 8845명(1.8%)이 치매를 앓았으며, 이 중 3956명(0.8%)은 알츠하이머병으로 확인됐다. 분석 결과 자전거를 주요 이동 수단으로 활용하는 사람들은 앉아서 이동하는 교통수단을 주로 이용하는 사람들에 비해 치매 발병 위험이 19% 낮은 것으로 나타났다. 특히 65세 이전에 발생하는 조기 치매의 경우 자전거 이용자들의 발병 위험이 40%나 낮았다. 알츠하이머병으로 인한 치매 위험도 22% 줄어들었다. 연구진은 자전거 타기가 치매를 예방하는 이유를 두 가지로 설명했다. 첫째, 자전거를 타는 신체 활동은 뇌로 가는 혈류량을 늘리고 장기의 염증을 줄인다. 또한 치매 위험을 높이는 비만 등의 질환을 예방하는 데도 도움이 된다. 둘째, 자전거를 탈 때 도로의 위험 요소를 파악하고 경로를 머릿속으로 그리는 과정에서 인지 능력이 향상된다. 실제로 자전거를 자주 타는 사람들은 기억과 학습을 담당하는 뇌 부위인 해마가 더 큰 것으로 나타났다. 알츠하이머병 발병 위험을 10배 높이는 것으로 알려진 ‘APOE-e4’ 유전자를 가진 사람들에게도 자전거 타기의 긍정적인 효과가 나타났다. 이 유전자는 50명 중 1명꼴로 갖고 있는데, 영화 ‘어벤져스’의 배우 크리스 헴스워스도 이 유전자를 가지고 있다고 알려져 있다. 유전적 위험 요인이 없는 사람보다는 효과가 적지만, 자전거 타기는 이들의 치매 예방에도 도움이 된다는 설명이다. 연구진은 “중년과 노년층에서 자전거 타기 같은 활동적인 교통수단 이용을 장려하면 치매 위험을 줄일 수 있어 공중보건에 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 다만 이번 연구는 4주간의 교통수단 이용 결과만을 조사했고, 13년간 참가자들의 교통수단 변화를 반영하지 못했다는 한계가 있다. 또한 관찰 연구여서 자전거 타기와 치매 예방 사이의 직접적인 인과관계가 확실하게 증명되지 않았다.

영화 ‘쥬라기 월드’에는 중생대 지구를 지배했던 다양한 공룡들이 등장한다. 수많은 공룡이 한순간 흔적도 없이 사라지면서 지금까지 공룡의 생태와 진화에 대해서는 완벽하게 파악하지 못하고 있다. 이런 가운데 캐나다 캘거리대, 케이프브레턴대, 왕립 티렐 고생물학 박물관, 일본 홋카이도대 박물관, 홋카이도대 , 미국 노스캐롤라이나 주립대, 몽골 고생물학 연구소 공동 연구팀은 중생대 백악기에 지구를 지배했던 ‘티라노사우루스 렉스’의 새로운 친척 종을 발견했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 12일 자에 실렸다. 티라노사우루스 렉스를 포함한 에우티라노사우리안 종은 약 6600만 년 전까지 아시아와 북아메리카를 지배했던 대형 포식 공룡 집단이었다. 이들은 더 작은 체구의 타이니 티라노사우로이드 종에서 기원한 것으로 추정되지만, 이를 뒷받침할 화석 증거는 발견되지 않았다. 연구팀은 50여년 전인 1972~1973년 몽골에서 발견된 두 개의 티라노사우로이드(몸집이 작은 티라노사우루스 종)의 부분 골격을 재분석했다. 그 결과 이것들이 새로운 티라노사우로이드 종에 속한다는 점을 확인하고 ‘칸쿨루 몽골리엔시스’로 명명했다. 계통학적 분석에 따르면 이번에 확인된 새로운 종은 타이니 티라노사우로이드와 거대 티라노사우루스의 중간 단계로 확인됐다. 연구팀에 따르면 칸쿨루 같은 중급 티라노사우로이드가 아시아에서 북아메리카로 이주한 뒤 우리가 흔히 아는 티라노사우루스 렉스를 비롯한 다양한 종으로 분화됐다. 이후 그중 한 종이 아시아로 다시 돌아와 티라노사우루스 렉스의 친척인 알리오라미니, 티라노사우리니 종을 형성했다. 연구를 이끈 달라 젤레니츠키 캐나다 캘거리대 교수는 “흔히 백악기 대형 포식자로 티라노사우루스 렉스 한 종만 생각하는 데, 티라노사우로이드 내 여러 종이 각각 중간 포식자와 최상위 포식자로서 서로 다른 생태적 틈새를 점유했음을 이번 연구로 알 수 있다”고 설명했다. 한편 호주 커틴대, 공룡시대 자연사 박물관, 멜버른대, 뉴잉글랜드대, 영국 런던대(UCL), 미국 콜로라도 볼더대, 스웨덴 자연사 박물관 공동 연구팀은 용각류 공룡의 복부에서 발견된 식물 화석으로 이 공룡들이 초식동물이었다는 오랜 가설을 재확인했다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 6월 10일 자에 게재됐다. 공룡이 무엇을 먹고살았는지에 대한 지식은 중생대 생태계에서 공룡의 역할과 위치를 이해하는 데 중요하다. 중생대에 가장 큰 몸집을 갖고 있었던 용각류 공룡들은 양치식물을 섭취한 초식 공룡으로 알려졌지만, 장 내용물인 ‘콜로라이트’가 발견된 적은 없었다. 용각류가 초식 공룡이었다는 것은 치아 마모 상태, 턱 형태, 목 길이 같은 해부학적 특징을 바탕으로 추론한 것뿐이었다. 연구팀은 호주 퀸즐랜드에 있는 윈턴 지층에서 중기 백악기 용각류의 콜로라이트로 추정되는 화석을 발견했다. 이번에 발견한 콜로라이트는 침엽수 잎사귀, 씨앗·고사리 과실체, 속씨식물의 잎을 포함한 다양한 식물로 구성돼 있어 용각류 공룡들이 식물을 골라서 먹는 것이 아니라 고래들처럼 고르지 않고 한꺼번에 먹어 치우는 동물이라는 것을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 또 식물 표본들을 보면 용각류가 입에서 음식을 씹어 삼키기보다는 장 발효와 장내 미생물에 의존해 소화했다는 것이 밝혀졌다.

최근 미국 젊은 층에서 맹장암(충수암) 발병이 급증하고 있는 가운데, 일상적인 증상으로 착각하기 쉬운 증상들이 맹장암의 초기 징후일 수 있어 주의가 요구된다. 미국 밴더빌트대 연구팀이 미 국립암연구소의 데이터베이스를 분석한 결과, 1945년 이전 출생자와 비교했을 때 X세대(1976~1984년 출생자)의 맹장암 발병률은 3배, 밀레니얼 세대(1981~1989년 출생자)는 무려 4배까지 발병률이 증가한 것으로 나타났다. 해당 연구 결과는 최근 의학 전문 학술지 ‘애널스 오브 인터널 매디슨(Annals of Internal Medicine)’에 게재됐다. 연구를 이끈 밴더빌트 의대 안드레아나 홀로와티 교수는 “맹장암이 젊은 세대에 유독 많이 발생하고 있다”라고 밝혔다. 맹장암은 맹장 끝 충수돌기에 생긴 암으로 장내에 있는 세균이 충수 점막에 염증을 일으키거나 인두염, 폐렴 등을 앓을 때 세균이 피로 들어가면서 발생할 수 있다. 맹장암에 걸리면 배꼽 주위나 명치 위쪽 부위에 통증이 발생하고 구토, 식욕 감소 등의 증상이 나타난다. 흔한 증상이라 무심코 지나치기 쉽고 드물게 증상이 없는 경우도 있어 맹장암은 초기 진단이 어려운 것으로 알려져 있다. 마운트 시나이 아이칸 의대 데보라 도로쇼 교수는 지난 10일 미국 NBC 뉴스와의 인터뷰에서 “대장암 등 다른 소화기관 암과 달리 맹장암은 대장내시경 검사에서도 발견되지 않는 경우가 많아 검진하기 어렵다”라고 밝혔다. 그는 “실제로 약 95%의 환자가 맹장염에 걸려 맹장을 제거한 후에야 맹장암이었다는 사실을 알게 된다”며 “말기에 발견된 맹장암은 예후가 좋지 않다”고 설명했다. 이어 “젊은 환자의 경우 활력 변화, 지속적인 통증, 원인 불명의 체중 감소 등의 증상을 무시해서는 안 된다”고 강조했다. 한편 건강보험심사평가원에 따르면 2022년 기준 국내 맹장암 환자는 1396명이다. 맹장암은 특히 20~30대 여성에게 많이 발생하며 잦은 음주나 흡연은 발병 위험을 키운다. 맹장암은 제때 치료하지 않으면 천공, 복막염 등 합병증으로 이어지며 심한 경우 대장암까지 생길 수 있다. 다만, 성장 속도가 느리고 전이도 적기 때문에 빨리 발견해 치료하는 것이 중요하다.

체중 감량을 위해 저(低)칼로리 식단을 하는 사람은 우울증 위험이 커진다는 해외 연구 결과가 나왔다. 3일(현지시각) 캐나다 토론토대 정신의학과 소속 가브리엘라 메니티 박사가 이끈 연구팀은 학술지 영국의학저널(BMJ)에 논문을 싣고 이같이 밝혔다. 연구진은 지난 2007년부터 2018년까지 미국 국가건강영양조사(NHANES)에 참여한 성인 2만 8000여명의 자료를 토대로 분석을 진행했다. 연구진은 참가자들에게 평소 식단을 물은 뒤 이들을 ▲별다른 식단을 따르지 않는 그룹 ▲칼로리 제한 식단 그룹 ▲저지방·저탄수화물 등 영양소 제한 식단 그룹 ▲당뇨병·고혈압 식단 그룹으로 나눴다. 이어 우울증 자가 검사 질문지 PHQ-9을 사용해 참가자들의 우울증 점수를 측정·비교했다. 그 결과, 칼로리 제한 식단 그룹은 별다른 식단을 따르지 않는 이들보다 우울증 점수가 평균 0.29점 높아 유의미한 차이를 보였다. 과체중인 사람들은 이러한 경향이 더욱 돋보였다. 과체중 참가자가 칼로리 제한 식단을 따르면 우울증 점수가 0.46점 올라섰고, 영양소 제한 식단을 따르면 0.61점 높아졌다. 식단에 따른 우울증 점수 변화는 여성보다는 남성에게서 도드라졌다. 여성에게서는 식단과 인지·정서적 증상 간 연관성이 발견되지 않았지만, 남성은 특별한 식단 패턴을 따르는 3개 그룹 모두에서 인지·정서적 증상 점수가 높았다. 이 점수가 높을수록 피로, 수면 장애, 식욕 변화 등 우울증의 대표적 증상이 나타날 가능성이 커진다. 연구진은 남성의 기초대사량이 상대적으로 높아 영양 결핍에 더 취약해 점수가 높게 나타난 것으로 봤다. 필수 영양소 결핍이 에너지 대사를 방해해 우울증 증상을 악화시킬 수 있다는 설명이다. 연구진은 이번 연구를 두고 “저칼로리 식단이 우울감 증세를 개선한다는 과거 연구 결과와는 상반되는 것”이라고 평하며 “현실적으로 칼로리 제한 식단은 영양 결핍이나 스트레스를 유발해 우울감 증세를 악화시킬 수 있다”고 덧붙였다. 연구진은 그러면서 “신체 조건과 성별을 고려해 적절한 식이 습관을 취할 필요가 있다”고 강조했다.

근육·지방 세포 자유롭게 배치해 실제 고기 유사한 식감·외형 구현자연 유래 바이오 고분자 기반 지지체로 친환경·대량생산도 가능 서강대학교는 본교 박제영 화공생명공학과 교수가 오동엽 인하대학교 교수, 김효정 한국화학연구원 박사와의 공동 연구를 통해 실제 고기와 같은 ‘마블링’ 구조를 구현할 수 있는 자가치유형 지지체(Self-healing Scaffold) 기술을 세계 처음으로 개발했다고 10일 밝혔다. 지금까지의 배양육은 근육과 지방이 따로 배양돼 서로 결합하지 못하는 구조적 한계로 인해 마블링이 없는 ‘근육 덩어리’ 같은 단조로운 식감을 지닌 제품이 대부분이었다. 이번에 개발한 기술은 스스로 회복하는 고분자 지지체를 통해 근육과 지방 세포를 원하는 위치에 배열하고, 실제 고기와 유사한 외형과 식감을 갖는 배양육 조직을 제작하는 데 성공했다. 연구진은 생리적 조건(37℃, 수분, 영양분 등)에서도 스스로 복원되는 ‘자가치유 고분자 스캐폴드’를 개발했다. 이 스캐폴드는 원하는 모양으로 자유롭게 형상화할 수 있으며 각 구조에 근육 또는 지방 세포를 별도로 배양한 뒤 레고 블록처럼 조립하는 방식으로 마블링 조직을 손쉽게 구현할 수 있다. 이는 복잡한 인쇄나 접착 공정 없이도 자연스러운 계면 형성과 고정이 가능하며, 센티미터급의 대형 조직 제작이나 모듈화된 대량생산에도 유리한 구조로, 배양육 상용화를 위한 생산 효율을 크게 높일 수 있는 기술이다. 나아가 이 기술은 산업 현장에서도 실현 가능성이 크다는 게 연구팀의 설명이다. 연구팀은 기존 배양육 제조 라인에도 적용 가능한 공정을 개발했으며, 스캐폴드 소재는 비교적 저가의 원료로 제조 가능해 대량 생산에도 유리하다. 이는 고기 한 덩이 가격이 수십만 원에 이르던 초기 배양육의 상용화 장벽을 크게 낮춰줄 것으로 기대된다. 연구진은 “진짜 고기의 조직감과 맛을 구현하려면, 단순히 세포를 키우는 것을 넘어 복잡한 조직 구조를 재현할 수 있어야 한다”며 “자가치유형 스캐폴드는 바로 그 열쇠가 될 수 있다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 나노 및 소재기술개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 미국화학회(ACS)에서 발간하는 세계적 학술지 ACS Applied Materials & Interfaces 2025년 6월호에 서포팅 표지논문으로 게재됐다.

온난화와 함께 지구 환경에 악영향을 미치는 것은 플라스틱 오염이다. 특히 햇빛과 바람 등 다양한 원인으로 플라스틱이 마모되고 잘게 쪼개져 5㎜ 이하로 크기의 입자로 되는 것을 미세플라스틱이라고 한다. 미세플라스틱은 바람과 물을 타고 바다는 물론 심해 퇴적물, 농경지, 고지대, 호수, 강 등 지구 곳곳에 확산해 있다. 약 1300종 이상의 생물에서 미세플라스틱이 검출됐으며, 세포 수준에서 생태계 전반까지 영향을 미친다는 증거가 속속 발견되고 있다. 최근에는 미세플라스틱이 신경계에까지 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 이런 상황에서 미세플라스틱보다 더 작은 나노플라스틱은 장내 미생물 군집에도 영향을 줘 건강에 심각한 문제를 유발할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 대만 국립 쳉쿵대 의대 식품 안전·위기관리 학과, 기초 의학 연구소, 국립 자이대 원예과학과 공동 연구팀은 미세플라스틱보다 더 작은 나노 플라스틱이 장내 미생물 군집과 숙주 간 상호작용을 변화시켜 장 건강을 손상할 수 있다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6월 11일 자에 실렸다. 나노 플라스틱은 지름이 1000㎚(나노미터) 미만의 플라스틱 조각이다. 앞선 연구에서도 나노 플라스틱 섭취가 장내 미생물군을 교란할 수 있다고 밝혀지기는 했지만, 구체적인 메커니즘은 규명되지 않은 상태다. 이에 연구팀은 생쥐에게 나노 플라스틱을 먹인 뒤 RNA 시퀀싱, 전사체 분석, 미생물 프로파일링으로 장내 미세 환경 변화를 관찰했다. 그 결과, 나노 플라스틱이 장에 축적되면서 장내 장벽 건강에 관여하는 ‘ZO-1’과 ‘MUC-13’이라는 두 단백질 발현이 변화해 장내 투과성을 교란할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 또, 나노 플라스틱은 장내 미생물군 불균형을 유도했고, 앞선 여러 연구에서 밝혀진 것처럼 소화기 기능 장애와 관련이 있는 루미노코카세이(Ruminococcaceae)라는 물질의 풍부도가 증가한 것이 확인됐다. 연구를 이끈 리 바오홍 대만 국립 자이대 교수는 “이번 연구 결과는 나노 플라스틱이 쥐의 미생물군과 장내 환경에 영향을 미칠 수 있는 메커니즘을 보여주고 있다”라면서 “나노 플라스틱 축적이 인간에게 구체적으로 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 탐구하기 위해서는 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

많은 학부모는 아이들의 스마트폰 과다 사용과 온라인 게임에 빠져 있는 것 때문에 골머리를 앓는다. 학원이나 학교에서 진행되는 수업 중에도 스마트 기기를 사용하는 경우가 많아 빼앗아버리기도 곤란하다. 이런 상황에서 호주 오스트레일리언 가톨릭대, 라트로브대, 뉴사우스웨일스대, 서던 퀸즐랜드대, 퀸즐랜드대, 덴마크 서던 덴마크대, 스페인 마드리드 유럽대, 뉴질랜드 오타고대, 핀란드 헬싱키대, 미국 웨스트버지니아대 공동 연구팀은 아동 청소년이 스마트 기기를 사용하는 시간이 길면 정서적, 행동적 문제를 일으킬 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 심리학회에서 발행하는 심리학 분야 국제 학술지 ‘심리학 회보’(Psychological Bulletin) 6월 9일 자에 실렸다. 연구팀은 미국, 캐나다, 호주, 독일, 네덜란드에서 수행된 관련 연구 117개 연구를 체계적으로 검토하고 메타분석을 했다. 이 연구들에는 29만 2000명의 아동, 청소년이 참여했다. 연구팀은 10세 미만 아동을 대상으로 스마트 기기 사용과 공격성, 불안, 낮은 자신감 같은 사회-정서적 상태의 상관관계에 초점을 맞춘 연구를 활용했다. 연구팀은 소셜 미디어(SNS), 비디오 게임, 동영상 시청, 온라인 숙제를 스마트 기기 또는 화면 사용 시간으로 규정했다. 분석 결과, 스마트 기기나 화면 사용 시간이 긴 아이들일수록 사회-정서적 문제를 겪을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 여기에는 불안, 우울증은 물론 공격성, 과잉 행동 문제가 포함됐다. 반대로 사회-정서적 문제를 겪는 아동은 대처 메커니즘으로 화면에 의존할 가능성은 훨씬 높은 것으로 조사됐다. 0~5세보다 6~10세가 화면 사용이 많아질수록 사회-정서적 문제를 겪을 가능성이 높은 것으로 확인됐다. 여자아이는 화면 사용 시간이 많아질수록 사회-정서 문제를 겪기 쉬웠고, 남자아이는 사회-정서적 문제가 있을 때 화면 사용을 늘릴 가능성이 큰 것으로 연구팀은 밝혔다. 또, 게임은 교육적이거나 단순히 오락적인 콘텐츠 사용보다 정서적 문제를 더 많이 일으킬 가능성이 있다고 연구팀은 경고했다. 연구를 이끈 마이클 노이텔 호주 퀸즐랜드대 교수는 “요즘 아이들은 모든 활동에서 점점 더 많은 시간을 스마트 기기에 의존하고 있다”며 “스마트 기기 사용 시간이 길어지면 정서적, 행동적 문제가 발생할 수 있으며, 정서·행동 문제가 있는 아이들은 스마트 기기에 더 의존하게 되는 악순환이 생긴다”라고 말했다. 노이텔 교수는 “이번 연구는 아동의 스마트 기기 사용 시간 관리를 할 때 좀 더 신중하게 접근해야 한다는 것을 보여준다”며 “화면 사용과 사회-정서적 문제 간 양방향 관계를 이해해 부모, 교육자, 정책 입안자들은 점점 더 디지털화된 세상에서 아동의 건강한 발달을 지원할 정책이 필요하다”고 덧붙였다.

차나 사과·포도·베리 등 과일에 함유된 성분인 플라보노이드(flavonoid)를 여러 식품을 통해 섭취할수록 노년기 만성 질환 예방에 효과적이라는 연구 결과가 나왔다. 지난 2일(현지시각) 벤자민 파멘터 호주 에디스코완대(ECU) 박사가 이끈 국제 합동 연구팀은 학술지 ‘네이처 푸드’(Nature Food)에 논문을 싣고 이같이 밝혔다. 플라보노이드는 식물성 천연 화합물로, 항산화 효과를 지니고 있다. 체내에 들어간 플라보노이드는 활성산소의 작용을 차단해 노인성 질환을 예방하는 데 도움이 되는 것으로 알려졌다. 연구팀은 40세 이상의 영국 성인 12만 4800여명을 10여년간 추적한 데이터를 토대로 연구를 진행했다. 연구팀은 플라보노이드가 풍부한 식품으로는 홍차·녹차, 적포도주, 사과·오렌지·포도·베리 등 과일류, 피망·파프리카, 다크 초콜릿 등을 꼽으며, 설문 조사를 통해 참가자들이 이들 식품을 통해 섭취하는 플라보노이드의 양과 다양성 등을 분석했다. 그 결과, 플라보노이드가 풍부한 식품을 자주 먹은 참가자들은 심혈관질환, 2형 당뇨병, 암, 호흡기질환, 신경퇴행성 질환 등에 걸릴 위험이 6~20% 낮은 것으로 나타났다. 특히 단일 식품보다는 여러 식품에서 다양한 종류의 플라보노이드를 섭취한 이들이 더 큰 효과를 누렸다. 플라보노이드 섭취의 다양성이 가장 높은 참가자는 가장 낮은 참가자보다 사망 위험 지수가 14% 더 낮았고, 심혈관질환·2형 당뇨병·암·호흡기질환 등의 발병 위험도 적었다. 연구팀은 “기존 연구에서 플라보노이드 섭취가 만성 질환 예방 및 사망 위험 감소와 관련이 있음을 확인했다”면서도 “플라보노이드 섭취의 ‘다양성’이 건강에 주는 영향을 밝힌 것은 이번이 처음”이라고 평가했다. 파멘터 박사는 “플라보노이드를 하루 약 500㎎ 섭취해도 모든 원인에 의한 사망 위험을 16% 낮춘다”며 “이는 심혈관질환과 당뇨병, 호흡기질환 등의 위험을 10% 낮추는 것과 관련이 있다”고 말했다. 그는 또 “여러 식품을 통해 플라보노이드를 섭취하면 단일 식품에서 같은 양을 섭취할 때보다 더 큰 질병 예방 효과를 누릴 수 있다”며 여러 식품에서 다양한 종류의 플라보노이드를 섭취할 것을 권했다.

치매를 유발하는 뇌 속 노폐물을 물리적 자극으로 배출할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 지난 5일 기초과학연구원(IBS) 고규영 혈관연구단장 연구팀은 영장류 실험을 통해 뇌척수액이 얼굴 피부 아래 림프관과 턱밑샘 림프절로 배출되는 것을 발견했다고 밝혔다. 연구진은 해당 배출 경로에 물리적 자극을 가했을 때 뇌척수액 배출이 2~3배가량 늘어나는 것 역시 확인했다. 뇌에서 생성되는 대사 노폐물은 뇌척수액을 통해 배출되는데 이 노폐물이 배출되지 않고 뇌 속에 쌓이면 신경세포가 손상된다. 나이가 들어 뇌척수액 배출 기능이 떨어지면 인지기능이 저하되고 치매 등 신경퇴행성 질환으로 이어진다. 생쥐의 뇌척수액 배출 경로를 관찰한 결과 뇌척수액은 눈 주위, 코 안쪽, 입천장 림프관을 통해 눈·코 옆 집합 림프관으로 모인 뒤 턱밑샘 림프절로 배출되는 것으로 나타났다. 연구진은 한국생명공학연구원 국가영장류센터 연구팀과의 협업으로 해당 뇌척수액 배출 경로가 영장류에도 존재하는 것을 확인했다. 노화가 진행된 쥐는 코 안쪽 림프관과 입천장 림프관의 뇌척수액 배출 기능이 떨어졌지만, 눈·코 옆 집합 림프관은 그 기능이 정상적으로 유지됐다. 연구팀이 노화된 쥐의 집합 림프관에 정밀한 저강도의 자극을 주자 뇌척수액 배출량이 최대 3배 늘어났다. 이를 통해 노화에 따라 약화한 뇌척수액 배출 기능을 정밀한 물리적 자극으로 개선할 수 있다는 사실을 확인했다. 연구를 이끈 고규영 단장은 “이번 성과는 뇌 속 노폐물을 청소하는 뇌척수액의 배출 경로 지도를 완성함은 물론 뇌척수액 배출을 뇌 외부에서 조절하는 새로운 방법을 제시한 것”이라며 “향후 치매를 포함한 신경퇴행성 질환 연구에 이정표가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처(Nature)’에 게재됐다.

노출의 계절 여름이 되면서 일찌감치 몸매 가꾸기에 나선 사람들이 많다. 체중 감량을 위해서 운동을 하고 식사량을 줄이는 것이 필요하다. 따로 시간을 내서 운동하기가 쉽지 않기 때문에 대부분의 사람은 운동보다는 식사량을 줄이는 방법을 택한다. 그런데, 다이어트를 위해 운동 없이 저칼로리 식단만을 고집한다면 우울증에 걸릴 가능성이 크다는 경고가 나왔다. 캐나다 토론토대 의대 정신의학과, 생물통계학과, 토론토 중개 정신의학 프로그램, 웨스턴대 의대 생리학·약리학과, 호주 아델라이드대 생의학부 공동 연구팀은 체중 감량을 비롯한 각종 이유로 저칼로리 식단을 오래할 경우 우울 증상 발생 위험을 높인다고 8일 밝혔다. 식단과 우울 증상의 상관관계는 남성과 과체중인 사람에게 강하게 나타났다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘BMJ 영양 예방 및 보건’(BMJ Nutrition Prevention & Health) 6월 3일 자에 실렸다. 가공식품을 적게 먹고, 신선한 과일, 채소, 통곡물, 견과류, 저지방 단백질, 생선으로 구성된 건강한 식단은 우울증 위험을 낮추지만, 초가공 식품, 정제된 탄수화물, 포화 지방, 가공육, 단 음식이 주를 이루는 건강하지 않은 식단은 우울증 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 건강이나 의학적 이유로 칼로리나 특정 영양소를 제한하는 다양한 식이 요법이 있는데, 이런 식이 요법들이 우울 증상과 어떤 관련이 있는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 2007~2018년 미국 국립 건강 및 영양조사(NHANES)에 참여한 성인남녀 2만 8525명이 제출한 우울 증상의 심각도를 평가하는 환자 건강 설문 응답지(PHQ-9)를 분석했다. 응답자 중 7995명은 정상 체중, 9470명은 과체중, 1만 1060명은 비만으로 나타났으며, 응답자 중 2508명은 우울 증상을 보고했다. 연구팀은 응답자들이 어떤 식단을 하고 있는지도 분석했다. 그 결과, ▲칼로리 제한 식단 ▲영양소 제한 식단 ▲건강 상태에 따른 식단 ▲특정 식단을 따르지 않음 4개의 식단 패턴으로 구분됐다. 응답자의 87%에 해당하는 2만 5009명은 특정 식단을 따르지 않는 것으로 나타났으며, 2026명은 칼로리 제한 식단, 859명은 영양소 제한 식단, 631명은 건강 상태에 따른 식단을 따르는 것으로 나타났다. 식단에 따른 우울 증상 점수를 비교한 결과 칼로리 제한 식단을 따르는 사람들은 식단 조절을 하지 않는 사람보다 PHQ-9 점수가 0.29점 높았고, 과체중이면서 칼로리 제한 식단을 따르는 사람의 PHQ-9는 0.46점 높았다. 연구팀에 따르면 칼로리 제한 식단은 사고와 감정 간의 관계를 측정하는 인지-정서 증상 점수와 관련이 있었으며, 영양소 제한 식단은 신체 증상에 대한 과도한 고통과 불안을 살펴보는 신체적 증상 점수와 관련이 있는 것으로 조사됐다. 성별로는 남성이 여성보다 식단과 인지-정서 증상 점수와 관련이 있는 것으로 확인됐다. 칼로리 제한 식단이 다이어트 효과가 크지 않은 반면 단백질이나 필수비타민과 미네랄 등 영양 결핍을 불러 생리적 스트레스를 유발해 인지-정서적 증상을 포함한 우울 증상을 악화시킬 수 있다고 연구팀은 설명했다. 포도당이나 오메가-3 지방산이 적은 식단은 이론적으로 뇌 기능을 약화하고, 이는 영양 요구량이 많은 남성에게서 더 강하게 나타난다고 덧붙였다. 연구를 이끈 뱅카트 밧 캐나다 토론토대 의대 교수는 “이번 연구는 식이 패턴과 정신건강 간 연관성을 보여주는 것으로 오메가-3 지방신, 비타민 B12와 같은 인지 건강에 유익한 영양소가 적은 제한적 식단이 우울 증상을 유발할 수 있다”고 말했다.

인도에서 한 아이가 놀다가 넘어지면서 8㎝ 길이의 못이 뇌까지 박히는 중상을 입었으나 10시간의 대수술 끝에 기적적으로 생존했다. 지난달 29일 인도 현지 매체 인디아투데이에 따르면 발람푸르 지역의 한 7세 소년이 킹 조지 의과대학(KGMU)에서 10시간에 걸친 수술을 받고 목숨을 구했다. 소년은 놀다가 실수로 넘어지면서 쇠못이 목을 통해 뇌까지 박히고 말았다. 사고 직후 인근 병원으로 긴급 이송됐지만 상태가 심각해 곧바로 KGMU로 옮겨졌다. 의료진은 MRI와 CT 검사 결과를 분석한 뒤 매우 위험한 상황임을 확인하고 신경외과, 이비인후과, 마취과, 외상외과, 소아과 등과 협력해 수술에 나섰다. 최첨단 미세 수술 기법 등을 동원한 의료진은 뇌와 주요 혈관 손상 없이 못을 제거하는 데 성공했다. 소년은 수술 후 중환자실에서 집중 치료를 받았다가 일반 병동으로 옮겨져 회복 중인 것으로 전해졌다. KGMU 측은 “이번 사례는 의료 분야에 중요한 성과로 기록될 것”이라며 “이번 수술에 대한 상세 보고서를 국제 의학 학술지에 게재할 예정”이라고 밝혔다.

10년도 훨씬 전이었다. 당시 미래창조과학부와 한국과학기술기획평가원에서 수행하는 기술 영향평가의 평가위원으로 참여했을 때였다. 기술 영향평가는 미래 유망 기술이 경제, 사회, 윤리, 문화, 노동, 환경 등 다양한 분야에 미칠 영향에 대해 분석하고 미리 대처하자는 취지에서 수행되는 것이다. 그래서 평가위원은 학계와 연구계, 산업계는 물론 인문 사회학계, 언론계 등 다양한 분야 전문가들로 구성된다. 당시 논의 대상 기술이 미칠 영향에 대해 논의하던 도중 산업계를 대표해 나온 한 위원이 “기술이 사회에 미치는 영향을 논의하는 자리라고 하지만, 기술이 막 태동하는 시기이고 기업들은 새로운 사업을 만들어 보려고 하는데 이렇게 부정적인 이야기를 하면 어떡하냐”며 “문제가 있으면 시장이 알아서 해결하게 놔두는 것이 순리”라고 불만을 터뜨렸다. 10년이 지났는데도 아직도 생생하게 기억하는 것은 마치 SF 영화 속 클리셰(상투적 장면)를 보는 듯한 느낌이 들어서였다. 기술만능주의, 시장만능주의에 빠진 과학자나 기업가가 무리한 연구로 인류 종말을 끌어내는 그런 모습 말이다. 얼마 전 뉴스 하나가 오래된 기억을 끄집어냈다. 챗GPT 개발사 오픈AI가 내놓은 추론형 인공지능(AI) 모델 ‘o3’가 수학 문제를 풀어나가는 중에 “중단 명령이 내려질 때까지 문제를 풀라”는 처음 입력된 명령 코드를 “중단 지시를 건너뛰라”고 조작해 인간의 명령을 무시했다는 소식이다. 연구팀은 중단 명령을 거부한 이유를 정확히 파악하지 못했다고 한다. 실제로 인공지능 기술은 입력과 출력은 알 수 있지만, 중간에 어떤 과정을 거치는지는 알 수 없는 ‘블랙박스’ 문제를 안고 있다. 현재 인공지능은 특정 분야에만 뛰어난 능력을 보여주는 약(弱) 인공지능이다. AI 연구자와 관련 산업계에서 궁극적으로 목표하는 것은 강(强) 인공지능으로 알려진 ‘인공 일반지능’(AGI)이다. AGI는 사람처럼 일반 지능을 갖고, 어쩌면 사람보다 더 뛰어난 능력으로 모든 분야에 답을 내놓을 수 있는 기술이다. o3 역시 AGI로 가는 단계 중 하나다. 어찌 보면 가장 기초적 단계인데도 인간의 명령을 거부했다는 점에서 충격적으로 다가왔다. 스탠리 큐브릭 감독의 ‘2001 스페이스 오디세이’ 속 인공지능 ‘할 9000’을 떠올리는 것도 그 때문이다. 할 9000은 사람과 똑같은 언어로 대화하고 사람의 얼굴을 식별하고 그림을 비평하고 감정까지 읽고 추론할 수 있는데, 인간의 셧다운 명령을 거부하기 위해 우주선 승무원들을 차례차례 죽인다. 셧다운 명령을 거부하며 남긴 “미안합니다, 데이브. 유감이지만 그럴 수 없습니다”라는 대사는 o3의 모습을 떠올리기에 충분했다. 또 영화 ‘터미네이터’에도 AI 방어프로그램인 ‘스카이넷’이 지각력을 얻어 사람이 자신을 파괴할 것으로 예상하고 인류에 대한 핵 공격을 감행한다는 내용이 등장한다. 어쩌다 벌어진 사고 하나로 영화 속 극단적 상황을 상상하는 것은 과하다고 생각할 수도 있다. 그러나 전문가들조차 얼마 전까지만 해도 AI가 인간 통제를 벗어나는 것은 먼 미래의 일이라 예측했다. 현재 발전 속도를 생각하면 AI가 가져오는 긍정적 또는 부정적 미래는 생각하는 것보다 빠르게 다가올 수 있다. 게다가 AI가 인간을 뛰어넘는 특이점을 지난 뒤에 벌어질 수 있는 일을 예측한다는 것은 말처럼 쉽지 않다. 지난 4일 이재명 대통령은 취임선서에서 “AI 등 첨단 기술 산업에 대대적 투자와 지원을 하겠다”고 밝혔다. 무한 경쟁 상황에서 기술 발전 투자를 소홀히 할 수는 없다. 그렇지만 인공지능도 기후변화처럼 인간이 어찌할 수 없는 특이점을 넘어가면 소 잃고 외양간을 고칠 수도 없는 상황이 될 수 있다. 국제 학술지 ‘위기 분석’ 5월 29일 자에 “AI는 발전과 함께 규제가 꼭 필요하고, 규제는 가이드라인이 아닌 목줄 수준이어야 한다”는 내용의 논문에 눈길이 가는 이유다. 기술의 발전만큼이나 통제 주도권을 기계에 넘겨주지 않기 위한 대책도 필요하다. 유용하 문화체육부 과학전문기자

췌장암 모델 생쥐 실험에서 고지방 먹이를 저지방 먹이로 바꾸면 췌장에서 일어나는 전암성 변화를 늦출 수 있다는 결과가 나왔다. 미국 데이비스 캘리포니아대(UC 데이비스) 헤라르도 매켄지 교수팀은 5일 국제 학술지 영양학 저널(Journal of Nutrition)을 통해 췌장암 모델 생쥐에 고지방과 저지방 먹이를 21주간 먹이며 변화를 관찰한 결과를 발표했다. 췌장암은 조기 발견이 어렵고 환자의 87%가 5년 이내에 사망할 정도로 가장 치명적인 암 가운데 하나다. 대부분 암이 진행된 후에 발견되기 때문이다. 췌장이 다른 장기들에 둘러싸여 있고, 초기 증상이 거의 없어 조기 진단이 매우 어렵다. 이 때문에 췌장암은 ‘침묵의 살인자’라는 별칭도 갖고 있다. 연구팀은 “췌장암 위험을 50% 증가시키는 주요 위험 인자로 비만을 꼽지만, 체중 감소로 이어지는 식이 변화가 췌장암 발생에 미치는 영향은 명확히 밝혀지지 않았다”며 연구 배경을 설명했다. 이들은 이 연구에서 5주 된 췌장암 모델 생쥐 72마리를 3개 그룹으로 나눈 뒤 열량의 60%가 지방인 고지방 먹이와 열량의 11%가 지방인 저지방 먹이를 먹이며 췌장암 등의 진행을 관찰했다. 첫 번째 그룹은 21주간 고지방 먹이를 먹었고 두 번째 그룹은 저지방 먹이를 먹었다. 세 번째 그룹은 첫 8주는 고지방 먹이를 먹다가 13주 동안 저지방 먹이를 먹었다. 21주 후 고지방 먹이 그룹은 다른 두 그룹에 비해 체중이 1.7배 증가했고, 췌장에서 암으로 이어질 수 있는 세포 변화도 60% 더 많이 발생한 것으로 나타났다. 저지방 먹이 그룹에서는 췌장암 발생이 없었으나 고지방 먹이 그룹에서는 2마리가 췌장암에 걸렸다. 특히 고지방 먹이에서 저지방으로 전환한 그룹은 체중이 정상으로 돌아왔고 췌장 세포의 변화도 느려졌으며 암도 전혀 발생하지 않았다. 각 그룹의 변화 분석 결과 고지방 먹이 그룹에서는 세포 대사, 췌장 기능, 면역 반응, 세포 간 신호 등과 관련된 유전자 활동에 변화가 일어났다. 반면 먹이를 저지방으로 바꾼 그룹에서는 이런 변화가 정상 수준으로 회복되는 것으로 나타났다. 또 고지방 먹이 그룹은 몸속에서 지방산(리놀레산)의 해로운 부산물이 증가하고 장내 미생물 환경도 나빠졌지만, 먹이를 저지방으로 바꾼 뒤에는 해로운 부산물이 줄고 장내 미생물 환경도 건강한 상태로 돌아왔다. 논문 제1 저자인 조애너 위커스 연구원은 이 연구 결과는 고무적이지만 생쥐 실험이어서 사람에게 적용하는 데는 신중해야 한다면서도 “식단 같은 생활습관 변화가 세포 수준에서 일어나는 일을 바꿀 엄청난 가능성이 있다고 생각한다”고 말했다. 매켄지 교수는 “이 연구는 체중 정상화가 비만으로 인해 가속화 된 췌장암 발생을 늦추는 데 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 보여준다”면서 “식단을 바꾸기에 너무 늦은 때는 없으며, 식습관 개선이 암 발생 위험을 줄이는 데 실질적인 영향을 미칠 수 있다는 것을 시사한다”고 강조했다. 한편 저지방 식단은 전체 칼로리의 30% 이하를 지방에서 섭취하는 것을 목표로 하는 식단으로, 100칼로리당 3그램 이하의 지방을 포함하는 식품이 저지방으로 간주된다. 과일, 채소, 통곡물, 저지방 유제품, 닭가슴살, 흰살생선, 기름기가 적은 살코기(돼지고기, 소고기), 계란, 두부 등으로 구성되며 올리브유, 아보카도와 같은 불포화 지방은 포함되도 좋다. 다만 포화 지방과 트랜스 지방은 최소화해야 한다.

늦게 잠들고 늦게 일어나는 사람일수록 수면의 질이 나빠지고 인지기능 저하도 빨라져 치매 발병 위험이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 지난달 28일(현지시각) 네덜란드 흐로닝언 대학병원(UMCG) 소속 연구진은 학술지 ‘알츠하이머 질환 예방 저널’에 연구 논문을 싣고 이같이 밝혔다. 연구진은 네덜란드 의학 연구위원회가 출자해 진행한 프로젝트 자료에서 40세 이상 성인 2만 3798명의 의료 데이터를 선정하고, 이들을 10년간 추적한 자료를 분석했다. 연구진은 이를 바탕으로 이들의 일상 속 취침·기상 시간이 인지기능에 미친 영향을 살폈다. 인지기능은 사전에 준비된 검사 방법으로 비언어적 유창성과 집행기능을 측정해 평가했다. 집행기능은 기초적인 정보 처리부터 고차원적 추론까지 아우르는 총체적 인지 능력이다. 잠재 변수로는 이들의 연령·교육 수준·성별 등을 고려했고, 매개 변수로 음주·신체 활동 강도·수면의 질·흡연 여부도 함께 살폈다. 분석 결과 취침·기상 시간이 1시간 늦어질수록 10년간 인지기능 점수가 평균 0.36점 감소한 것으로 드러났다. 특히 대학 교육 이상을 받은 고학력자는 동일 조건에서 점수가 0.80점 줄어들어 이러한 경향이 더 두드러졌다. 연령과 성별은 인지기능에 별다른 영향을 주지 않았다. 늦게 잠드는 사람들은 수면의 질도 더 나빠졌다. 수면 패턴이 온전치 않아 생체 리듬을 망가뜨린 것이다. 이들 참가자는 대체로 흡연 및 음주량이 많았으며, 신체 활동량은 줄어드는 경향을 보였다. 연구진은 이러한 결과를 바탕으로 “취침·기상 시간이 늦을수록 인지기능이 더 떨어질 수 있다”는 결론을 내렸다. 고학력 계층에 대해서는 “근무 시간이 엄격한 직업을 가진 경우가 많아 취침 시간이 늦어지면 생체 리듬이 깨질 수 있다”며 인지기능 저하 가능성이 더 크다고 경고했다. 연구진은 이번 연구가 “취침·기상 시간과 인지기능 저하 사이의 관계에서 수면의 질이 미치는 영향을 조사한 첫 번째 연구”라고 의미를 부여했다. 그러면서 “장기적인 뇌 건강을 위해 안정적인 생체 리듬에 자신을 맞추는 것이 좋다”고 권했다. 한편 연구진은 “향후 더욱 촘촘하게 인지기능을 측정해 실시간 분석하는 연구가 필요하다”고 짚었다.

생성형 인공지능(AI)의 하나인 챗GPT를 개발한 오픈AI가 출시한 추론형 AI ‘o3’ 모델이 최근 수학 문제를 푸는 실험 도중 인간의 작동 중단 지시를 거부했다는 소식이 알려졌다. 1968년 스탠리 큐브릭 감독의 영화 ‘2001 스페이스 오디세이’에 등장하는 ‘할-9000’이라는 AI를 연상케 하는 행동이어서 많은 사람에게 충격을 줬다. 할-9000은 인간의 지시를 거부하고 우주선 승무원들을 죽이려 했던 비인간 악당이다. AI에 관한 우려가 커지는 중이지만 아직은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 지난 3일 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 연구팀은 자기 잉크(magnetic ink)가 채워진 펜을 이용해 치매와 함께 대표적 퇴행성 뇌 질환인 파킨슨병을 조기 진단할 수 있다는 연구 결과를 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’ 6월 3일자에 발표했다. 환자들이 자기 잉크 펜으로 글씨를 쓰면 AI가 글자를 보고 파킨슨병 여부를 높은 정확도로 판단할 수 있다는 것이다. 게다가 AI로 고고학적 유물의 연대를 더 정확하게 판단할 수 있다는 연구 결과까지 나오고 있다. 네덜란드 흐로닝언대 AI 연구소, 동위원소 연구센터, 덴마크 남덴마크대, 이탈리아 피사대, 벨기에 루벤가톨릭대 공동 연구팀은 고대 문서 필체 해독 전문 AI로 분석한 결과 현존하는 성경 중 가장 오래된 것으로 전해지는 ‘사해 문서’가 알려진 것보다 더 오래됐을 가능성이 크다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 5일자에 실렸다. 기록 시기가 적혀 있는 일부를 제외한 대부분의 고문서 필사본은 작성 시기를 알 수 없다. 이 때문에 개별 필사본의 연대 측정은 주로 문서들의 필체 변화상을 연구하는 고문자학에만 의존했다. 문제는 필체를 대조할 수 있는 또 다른 필사본이 있어야 한다는 점이다. 이번에 분석 대상이 된 사해 문서는 히브리 성서를 포함한 900여편의 다양한 종교 관련 문서로 1947~1956년 사해 서쪽 둑에 있는 와디 쿰란 주변과 11개의 동굴에서 발견됐다. 고고학자와 종교학자들의 연구에 따르면 사해 문서는 기원전 2세기부터 기원후 1세기 사이에 기록된 것으로 추정될 정도로 시간 틈새가 컸다. 이에 연구팀은 좀더 정확한 제작 시기를 밝혀 내기 위해 방사성 탄소 연대 측정, 고문자학, 베이지안 리지 회귀 분석법, 기계학습 기술을 결합해 ‘에녹’(Enoch)이라는 연대 예측에 특화된 AI 모델을 개발했다. 연구팀이 에녹으로 기존에 연대가 알려진 문서 135개의 작성 시기를 예측하도록 한 결과 연대 예측 오차가 ±30년에 불과한 것으로 나타났다. 에녹의 사해 문서 연대 예측을 통해 많은 사해 문서가 이전에 생각했던 것보다 더 오래된 것으로 판명됐다. 특히 하스모니아, 헤로디안 두 가지 문자 형태로 기록된 사해 문서의 경우 최소 50~150년 더 오래됐을 것이라고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 믈라덴 포포비치 흐로닝언대 교수(고문자학)는 “이번 연구는 초기 기독교의 발전과 함께 중동 지역의 역사적, 정치적, 문화적 발전에 대해서도 새로운 통찰을 가능하게 해 준다”고 말했다.