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  • 과학자들 소름 끼치게 한 야생물고기 “얼굴 보더니 바로…”

    과학자들 소름 끼치게 한 야생물고기 “얼굴 보더니 바로…”

    “인간이 물고기를 관찰하는 게 아니라, 물고기가 우리를 관찰하는 것 같았어요.” 야생 물고기들이 다이빙 장비로 얼굴이 가려진 상태에서도 특정 다이버를 알아보고, 심지어 그들을 구별하는 학습 능력이 있다는 연구 결과가 생물학 분야 학술지 ‘바이올로지 레터’에 게재됐다고 영국 일간 인디펜던트가 19일(현지시간) 보도했다. 이 연구에 참여한 독일 막스플랑크 동물 행동연구소의 과학자들이 연구 결과를 전하며 놀라움을 감추지 못했다는 설명이다. 연구 결과에 따르면 야생 물고기들은 인간의 얼굴을 식별할 수 있을 뿐 아니라, 먹이를 준 특정 다이버를 기억하고 그를 따라다니는 것으로 나타났다. 이는 수중 8m 깊이에서 진행된 일련의 실험을 통해 확인됐다. 연구팀은 “그동안 궁수고기와 같은 일부 물고기가 통제된 환경에서 인간의 얼굴을 인식할 수 있다는 사실은 알고 있었지만, 야생 물고기의 이러한 능력은 입증된 적이 없다”고 설명했다. 연구의 공동 저자인 카틴카 소예르는 처음에 밝은 빨간색 조끼를 입고 물고기들의 주의를 끌었다. 먼저 50m를 수영하는 동안 물고기에게 먹이를 줬다가 점차 조끼를 벗고 일반 다이빙 장비만 착용한 채로 실험을 이어갔다. 먹이를 숨겼다가 물고기가 50m를 끝까지 따라온 후에만 주기도 했다. 특히 두 종류의 도미가 ‘적극적’으로 실험에 참여했는데, 12일간의 훈련 후에는 20마리의 물고기가 소예르를 정기적으로 따라다녔다. 수석 저자인 마엘란 토마섹은 다음 단계에서 더 흥미로운 실험을 진행했다. 물고기들이 소예르와 토마섹을 구별해낼 수 있는지 실험했다. 토마섹의 다이빙 장비는 잠수복 색상이 소예르의 것과 ‘눈에 띄게’ 달랐다. 두 사람은 같은 지점에서 출발해 서로 다른 방향으로 헤엄쳤을 때, 첫날에는 물고기들이 두 사람을 비슷하게 따라갔다. 그러나 둘째 날부터는 상황이 달라졌다. 물고기들은 먹이를 주지 않는 토마섹 대신, 이전에 먹이를 준 소예르를 더 많이 따라다녔다. 다만 서로 다른 색상의 다이빙 장비를 바꿔서 착용하고 실험을 반복했을 때는 물고기들이 다이버를 구별해내지 못했다. 연구팀은 이러한 관찰을 바탕으로 “물고기가 각 다이버마다 장비 색상을 기준으로 구별하는 듯하다”고 추정했다.
  • “변기 물 내릴 때 세균 걱정?…‘확’ 줄이는 방법 있습니다”

    “변기 물 내릴 때 세균 걱정?…‘확’ 줄이는 방법 있습니다”

    화장실에서 변기 물을 내릴 때 공기 중으로 퍼지는 병원균이 미 질병통제예방센터(CDC)의 허용 기준을 초과하는 것으로 나타났지만, 환풍기를 작동하면 이 같은 위험을 크게 줄일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 18일 국제 학술지 ‘위험 분석’(Risk Analysis)에 따르면 중국지질대 연구진은 “변기 사용 후 공기 중으로 배출되는 대장균과 황색포도상구균의 농도가 미국 질병통제예방센터(CDC)의 허용 기준을 초과한다”고 밝혔다. 연구진은 중국의 사무실 건물에 있는 화장실 두 곳에서 실험을 진행했다. 한 곳에는 쪼그려 앉는 형식의 변기(화변기), 다른 곳에는 비데 변기(양변기)가 설치됐다. 연구진은 물 내림 방식과 환기 조건에 따라 세균이 포함된 에어로졸(미세 공기입자)의 배출량을 측정했다. 분석 결과 두 종류의 변기 모두 세균 에어로졸이 방출됐는데, 특히 화변기가 양변기보다 배출량이 많았다. 화변기는 양변기에 비해 황색포도상구균은 42~62%, 대장균은 16~27% 더 많이 배출했다. 대변이 세균의 농도에 영향을 준다는 사실도 확인됐다. 대변이 없는 상태에서 물을 내리면 대변이 있는 경우에 비해 황색포도상구균은 25~43%, 대장균은 16~27% 더 낮게 검출됐다. 연구진은 이번 연구에서 환풍기(배기 팬)를 이용한 환기의 효과에 주목했다. 연구진에 따르면 환풍기를 작동하면 세균 에어로졸 방출 위험이 10분의 1로 줄어든다. 와지드 알리 중국지질대 연구원은 “공공 화장실의 환기 시스템을 개선하면 세균 에어로졸 노출을 효과적으로 줄일 수 있다”고 말했다. 한편 변기 뚜껑을 닫고 물을 내리는 것이 세균 확산에는 여전히 효과적인 것으로 알려져 있으나, 바이러스 입자의 확산을 막기는 힘들어 소독이 필수적이라는 연구 결과도 있었다. 미국감염관리학회지(American Journal of Infection Control)에 따르면 미국 애리조나대 환경과학과 연구팀은 물을 내릴 때 변기 뚜껑을 올리든 내리든 똑같은 양의 미세한 바이러스 입자를 발견했다고 밝혔다. 연구를 주도한 찰스 거바 교수는 “물을 내릴 때 나오는 모든 공기는 어딘가로 이동하며 변기에 있는 바이러스를 밖으로 운반한다”고 설명했다. 애리조나대 연구진은 바이러스 오염을 줄이려면 물을 내리기 전에 변기에 소독제를 넣거나, 변기 물탱크에 소독제나 세제 디스펜서를 비치하는 것, 또는 화장실 자체를 소독하는 것이 효과적이라고 전했다.
  • 아모레퍼시픽 “인삼 숙성하면 항염 효능 성분 증가… 과학적 입증”

    아모레퍼시픽 “인삼 숙성하면 항염 효능 성분 증가… 과학적 입증”

    아모레퍼시픽이 자연 숙성 인삼 소재인 ‘림파낙스’(Lymphanax)의 피부 항염 효능을 입증한 연구 결과를 발표했다고 19일 밝혔다. 관련 논문은 국제 학술지 ‘인삼 연구 저널’(Journal of Ginseng Research) 2025년 1월호에 실렸다. 기존에 밝혀진 노화 관련 연구에 따르면 염증 반응을 줄이면 노화 과정을 늦춰 신체 건강을 유지하는 데 기여할 수 있다. 마찬가지로 피부의 염증을 줄이게 되면 피부 노화를 늦추고 피부의 건강을 구현할 수 있다. 아모레퍼시픽은 성균관대 조재열 교수 연구팀과 숙성 인삼 소재인 림파낙스의 주요 사포닌 성분 연구 및 피부 항염 효능에 대해 검증했다. 그 결과 인삼의 숙성 과정을 통해 림파낙스 내 항염 효능 성분인 지페노사이드 17(Gypenoside XVII)과 진세노사이드 Re(ginsenoside Re)의 함량이 증가했다는 사실을 확인했다고 한다. 공동 연구팀은 액체 크로마토그래피-질량 분석(LC-MS/MS)을 통해 림파낙스는 일반 인삼 대비 더 높은 함량의 프로토파낙사트리올형 진세노사이드와 지페노사이드 17을 함유했다는 점을 밝혔다. 이를 통해 노화와 연관된 단백질(NF-kB)의 활성을 저해해 다양한 환경 염증 요소로 인한 피부 노화와 손상을 효과적으로 예방할 수 있다는 가능성을 확인했다. 아모레퍼시픽 관계자는 “이번 연구는 아모레퍼시픽이 오랜 기간 연구해 온 숙성 인삼 소재의 효능을 과학적으로 입증한 성과”라면서 “피부 림프 건강과 항염 효능에 의한 피부 노화 극복을 동시에 기대할 수 있는 혁신적인 소재로서의 가능성을 제시했다”고 밝혔다. 한편, 이번에 효능을 입증한 림파낙스는 아모레퍼시픽 설화수 브랜드에서 핵심 소재로 활용하고 있다. 아모레퍼시픽은 앞서 지난해 2월 림파낙스의 림프 활성화 효능을 밝혀낸 바 있다.
  • 단국대 교수팀, 전기장으로 ‘형광 변환 기술’ 개발

    단국대 교수팀, 전기장으로 ‘형광 변환 기술’ 개발

    단국대학교는 조병기 교수(화확과) 연구팀이 실온에서도 전기장을 사용해 형광을 자유롭게 바꿀 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 색 변환 형광 소재는 주로 센서, 위조 방지 잉크, 정보저장 소자 등에 사용된다. 색 변환은 기계적 자극으로 압력을 가하고, 열처리로 색을 되돌리는 과정이 필요하다. 그러나 열처리는 시간이 오래 걸리고 많은 에너지가 필요해 정보 표기 공정 활용에 어려움이 있었다. 조 교수팀은 전기장을 이용해 실온에서도 녹색과 청색으로 변화가 가능한 형광 변환 기술을 세계 최초로 개발했다. 십여 분 이상 걸리는 열처리 과정에 비해 전기장 인가 방법은 1분 이내 짧은 시간에 형광 변환이 가능하다. ‘E-field-chromism’라고 명명된 이 기술은 실온에서 글자를 자유자재로 쓰고 지울 수 있다. 변환 후에는 외부 전원이 필요하지 않기 때문에 전력이 필요한 LED 간판을 대체할 수 있고, 수정이 불가능한 형광 안내 표지판 등의 대체가 가능하다. 조병기 교수는 “전기장을 이용한 형광체 색 변화는 기존에 없던 새로운 접근법”이라며 “실온에서 다형체간의 형광 변환을 통해 에너지 소비와 처리 방법을 혁신적으로 단축했다”고 했다. 연구성과는 화학분야 학술지인 ‘Journal of the American Chemical Society(2023년 IF = 14.5)’에 2025년 1월 ‘Communication’으로 온라인 게재됐다. 논문명은 ‘Room-Temperature Reversible Control of Fluorescently Distinct Polymorphs using Pressure and E-field: Writing and Erasing Information without Thermal Treatment’(압력과 전기장을 이용한 상이한 형광색을 갖는 다형체간의 상온 가역적 제어: 열 처리를 필요로 하지 않는 정보의 쓰기 및 지우기)다. 이번 연구는 한국연구재단 개인기초연구사업 중견연구 지원받아 진행됐다.
  • 야식 즐기는 청소년, 알고 보니 ‘이것’ 고장 났다 [사이언스 브런치]

    야식 즐기는 청소년, 알고 보니 ‘이것’ 고장 났다 [사이언스 브런치]

    비만 청소년은 건강한 체중의 또래보다 야식을 더 많이 먹고, 이런 식습관은 생체 시계의 영향을 많이 받는다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 의대, 브리검여성병원, 매사추세츠 종합 병원, 브라운대 의대 공동 연구팀은 식습관이 평생 건강에 영향을 미치는 취약 연령대인 청소년의 일주기 리듬, 체중, 식습관 사이에 뚜렷한 관계가 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 2월 18일 자에 실렸다. 2030년까지 미국인 절반 가까이가 당뇨와 암을 비롯한 만성 질환 원인이 되는 비만을 앓을 것이라고 예측된다. 이전 연구에서는 수면, 식사 패턴, 체중 증가 사이의 연관성이 있는 것으로 알려졌지만, 생체 시계라고 하는 일주기 시스템이 식습관에 어떤 영향을 미치는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 일주기 시스템은 거의 모든 장기, 조직, 세포에 존재하는 수조 개의 시계로 구성돼 있으며, 낮과 밤 주기에 따라 인체에 영향을 미친다. 일주기 시스템의 영향은 유전적, 행동적, 환경적 요인의 조합으로 사람마다 다르다. 연구팀은 12~18세 남녀 청소년 51명을 대상으로 실험했다. 이들은 체질량지수(BMI)에 따라 24명은 정상, 13명은 과체중, 14명은 비만 그룹으로 나눴다. 참가자들은 28시간 수면-각성 주기를 7번 반복하며, 수면 중에는 완전히 어둡게 하고, 깨어있을 때도 조명을 어둡게 했으며, 24시간에 따라 움직이는 일주기 리듬에 대한 외부 영향을 통제하기 위해 시계와 햇빛 등을 완벽히 차단했다. 또 참가자들은 모두 연구 기간 같은 공간에 머물게 했다. 또 실험 참가 청소년들은 깨어 있을 때는 표준화된 메뉴로 정해진 시간에 하루 6번 언제든지 식사를 할 수 있었다. 참가자들은 원하는 때와 횟수를 정할 수 있었고, 원하는 만큼 음식을 섭취할 수 있도록 했다. 나머지 시간에는 공예, 화면 조명을 어둡게 한 상태에서 영화 감상, 게임 등 다양한 활동을 할 수 있었다. 연구팀은 청소년 참가자들이 섭취한 음식과 칼로리, 식사 횟수와 시간을 조사했다. 그 결과, 낮과 밤의 일주기 시스템 변화가 모든 참가자의 음식 섭취량에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 모든 조건을 보정하더라도 세 그룹 모두 아침 시간에 식사량이 가장 적었고, 늦은 오후와 이른 저녁에 음식 섭취량이 가장 많은 것으로 조사됐다. 특히, 과체중이나 비만 청소년은 건강한 체중을 가진 또래보다 더 많은 칼로리를, 더 늦은 시간에 섭취하는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 세 그룹 간, 집단 내 총수면 시간에는 차이를 보이지 않았지만, 늦은 시간에 음식을 섭취하는 청소년들이 비만, 과체중이 되기 쉽다. 연구팀은 일주기적 음식 섭취량 조절이 체중 변화에 영향을 미치는지, 체중 변화가 일주기적 음식 섭취량 조절에 영향을 미치는지, 두 가지 모두 복합적으로 작용하는지는 추가 연구로 밝혀낼 예정이다. 연구를 이끈 프랭크 A.J.L. 쉬어 하버드대 의대 교수(수면 의학)는 “이번 연구는 음식 섭취가 인체 내부 생체 시계에 의해 조절된다는 사실을 처음으로 입증해 냈다”라며 “추가 연구를 통해 건강 개선을 위한 식이 요법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.
  • 간헐적 단식, 청소년에게는 ‘독’ 된다 [달콤한 사이언스]

    간헐적 단식, 청소년에게는 ‘독’ 된다 [달콤한 사이언스]

    체중 감량과 건강 유지를 위해 ‘간헐적 단식’이 유행이다. 간헐적 단식은 일정 시간 식사를 제한하거나 금식하는 방식으로, 하루 16시간 동안 금식하고 8시간은 식사를 하는 방식이다. 금식 시간에 신체가 지방을 에너지원으로 사용하기 때문에 체중 감소에 도움이 되고 체내 염증을 줄여 대사질환 예방에도 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 독일 헬름홀츠 당뇨·암 연구소(IDC), 뮌헨 루트비히-막시밀리안대 의대, 하이델베르크 대학병원, 독일 당뇨 연구센터, 헬름홀츠 당뇨·재생 연구소, 뮌헨 기술대(TUM) 의대, 뮌헨대 공동 연구팀은 청소년이 간헐적 단식을 하는 것은 신진대사에 부정적 영향을 미칠 수 있다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’ 2월 14일 자에 실렸다. 연구팀은 청소년기, 성인기, 노년기의 생쥐들을 대상으로 실험했다. 연구팀은 생쥐들에게 하루 동안 먹이를 주지 않고, 이틀 동안은 정상적으로 먹이를 먹이는 방식으로 간헐적 단식을 시켰다. 10주 후, 성체 쥐와 노령 생쥐는 모두 인슐린 감수성이 개선된 것이 관찰됐다. 이는 췌장에서 생성되는 인슐린에 대한 신진대사가 더 잘 반응한다는 것을 의미한다. 즉, 혈당 조절이 잘 돼 성인 당뇨로 알려진 제2형 당뇨와 같은 질환 예방에 도움이 된다는 말이다. 그렇지만, 청소년기 생쥐는 췌장의 인슐린 생산 세포인 베타 세포 기능이 심각하게 떨어진 것이 확인됐다. 간헐적 단식은 일반적으로 베타 세포에 도움이 되는 것으로 알려져 있었는데, 어린 생쥐는 기존에 알려진 것과 달리 간헐적 단식 후 인슐린 생산이 심각하게 떨어진 것이 관찰됐다. 인슐린 생산 능력 저하는 당뇨와 신진대사 장애를 일으키는데, 간헐적 단식으로 결함이 발생한 청소년기 생쥐의 베타 세포는 제1형 당뇨 환자와 유사한 것으로 관찰됐다. 연구팀은 베타 세포 손상 원인을 밝히기 위해 단일 세포 시퀀싱 기술로 분석했다. 그 결과, 간헐적 단식을 한 어린 생쥐의 베타 세포는 발달을 멈춰 인슐린 생산을 제대로 하지 못한 것으로 확인됐다. 그렇지만 간헐적 단식을 하기 전에 베타 세포가 이미 성숙한 나이 든 생쥐들은 영향을 받지 않았다는 것이다. 연구팀은 생쥐 실험 결과를 인간 세포와 비교한 결과, 베타 세포가 자가 면역 반응으로 파괴되는 제1형 당뇨 환자도 간헐적 단식을 한 어린 생쥐의 베타 세포와 비슷한 세포 성숙 장애 상태라는 것을 확인했다. 이는 생쥐 실험 결과가 인간에게도 적용될 수 있음을 의미하며, 간헐적 단식의 결과는 나이가 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다고 설명했다. 이에 관해 연구를 이끈 스테판 헤르지그 TUM 교수는 “간헐적 단식이 신진대사를 촉진하고 체중 감량과 심장병에 도움이 되는 등 이점만 알려져 있고 잠재적 부작용에 대해 잘 알려지지 않았다”라며 “이번 연구는 간헐적 단식이 성인에게는 유익하지만 어린이와 청소년에게는 위험 요소가 크다는 점을 보여준다”라고 말했다.
  • 성관계 후 10년 동안 멀쩡하다가 ‘실명’…韓서 급증했다는 ‘이 병’

    성관계 후 10년 동안 멀쩡하다가 ‘실명’…韓서 급증했다는 ‘이 병’

    최근 일본과 미국 등에서 성 매개 감염병인 매독 환자가 급증하고 있는 가운데, 국내에서도 매독 환자가 신고 체계 가동 이후 최대치를 기록한 것으로 알려져 주의가 필요하다. 16일 질병관리청 감염병 통계자료에 따르면 지난해 전체 매독 환자는 2786명으로 매독 신고 체계가 가동된 이후 최대치를 기록했다. 이는 10년 전인 2014년의 1015보다 2.7배 늘어난 수치로, 해외에서 감염된 환자는 3.3%(93명)를 기록했다. 이는 최근 일본과 미국 등에서도 매독이 급증한 것과 관련 있다. 미국의 매독 감염 건수는 지난 2022년 20만 7255건으로 1950년 이후 가장 많았다. 일본도 같은 해 매독 환자 1만 3228명이 발생한 것으로 집계됐다. 이에 질병관리청은 매독 증가세에 대한 대응 및 모니터링을 강화하기 위해 지난해 1월 1일부터 매독을 전수감시 대상인 3급 감염병으로 상향 조정하고 전수감시를 하고 있다. 매독은 ‘트레포네마 팔리덤’(Treponema pallidum)이라는 병원균 감염으로 발생하는 질환이다. 주로 성 접촉을 통해 전파되지만 임신 중 태아에게로 직접 옮겨가는 경우도 있다. 매독은 1기, 2기, 3기로 나뉘는데 1기 매독은 균이 침범한 부위에 발생하는 통증 없는 궤양이 특징이다. 성기 부위, 질, 항문 등에 생기는 궤양은 3~6주 가량 계속되며 특별한 치료 없이도 자연적으로 호전된다. 1기에 치료받지 않은 매독은 2기로 넘어간다. 증상으로는 가려움이 없는 피부 발진, 발열, 인후통, 피로, 두통, 근육통 등이 나타난다. 2기 단계에서도 치료받지 않으면 매독균은 몸속에 계속 남아 수년까지도 잠복할 수 있다. 마지막 단계인 3기일 경우 균이 내부 장기와 중추신경계, 눈, 심장, 간, 뼈 등을 침범해 심각한 합병증을 유발한다. 3기 매독은 감염이 시작된 후 10~30년이 지나 발생하는 경우도 있다. 매독 합병증으로 ‘실명 위기’ 사례도 늘어“감염이 의심되는 경우 바로 검사받아야”최근 국내에서는 매독 합병증 때문에 실명 위기에 놓인 사례도 늘어나고 있는 것으로 알려졌다. 국제학술지 ‘성감염병(Sexually transmitted infections)’ 최신 호는 강북삼성병원 안과 송수정 교수, 창원삼성병원 안과 김은아 교수, 한양대 의예과 류수락 교수 공동 연구팀의 연구 결과를 올렸다. 연구팀이 건강보험심사평가원의 매독 환자 빅데이터(44만 8085명)를 분석한 결과 1.4%에서 매독균 감염으로 눈에 합병증이 발생한 것으로 나타났다. 이 중 가장 흔한 합병증은 포도막염으로, 2010년 10만명당 0.18명이던 환자 수가 2019년에는 1.58명으로 9년 만에 8.7배나 늘었다. 매독성 포도막염은 매독 진단 후 평균 2~3년 후에 발생한 것으로 나타났다. 포도막에 염증이 생기면 주변 망막, 공막, 각막, 유리체 등이 함께 손상되고 백내장, 녹내장은 물론 심하면 실명까지 초래할 수 있다. 이번 연구에서 보면 30대 남성(남성 매독 환자 중 21.2%)과 20대 여성(여성 매독 환자 중 18.2%)의 포도막염 감염이 두드러졌다. 질병관리청은 “매독 등 성 매개 감염병 확진을 막으려면 성매매·즉석만남 등 위험한 성접촉을 피하고 감염이 의심되는 경우 비뇨의학과나 산부인과 등 가까운 병의원에서 바로 검사받아야 한다”고 당부했다.
  • TV 방송 찍다가 ○○ 발견…알고보니 ‘좀비 거미’ 조종

    TV 방송 찍다가 ○○ 발견…알고보니 ‘좀비 거미’ 조종

    유럽의 과학자들이 동굴 거미를 ‘좀비’로 만드는 새로운 곰팡이 종을 발견했다. 이 곰팡이는 거미를 거미줄 밖으로 유인한 뒤 죽음에 이르게 하고, 거미의 시체를 통해 포자를 퍼뜨린다. 15일(현지시간) CNN 등 외신에 따르면, 최근 국제학술지 ‘곰팡이 분류학 및 진화’에 보고된 이 신종 곰팡이는 ‘기벨룰라 아텐보로이(Gibellula attenboroughii)’로 명명됐다. 좀비 개미 곰팡이와 유사하게 작용하는 이 곰팡이는 자신의 포자를 퍼뜨리기 좋은 장소로 숙주를 이동시키도록 조종한다. 코펜하겐대학 조교수이자 덴마크 자연사박물관의 진균학자인 주앙 아라우조 박사는 “개미나 말벌 등 소수 사례는 잘 알고 있었지만, 이번에는 다른 과(科)에서 행동 조작의 새로운 기원을 발견했다”며 “기생 생물계에서는 매우 흔치 않은 흥미로운 현상”이라고 설명했다. 이 신종 곰팡이는 전적으로 거미류만을 감염시킨다. 연구진은 2022년 11월 브라질에서 발견된 다른 종의 지벨룰라 곰팡이가 거미를 조종해 죽기 전 나뭇잎 아래로 이동시키는 현상을 관찰한 바 있다. 하지만 아라우조 박사는 이번에 발견된 곰팡이의 경우 동굴 거미를 조종하는 양상이 훨씬 더 뚜렷하다고 설명했다. 첫 발견은 흥미로운 배경을 가지고 있다. 2021년 한 TV 제작진이 북아일랜드 캐슬 에스피 습지센터에 있는 폐쇄된 화약 저장고를 촬영하던 중, 거미줄에서 벗어난 채 죽어있는 거미를 발견했다. 이는 곰팡이가 거미의 행동을 변화시켰다는 것을 시사했다. 이후 북아일랜드와 아일랜드의 동굴에서 추가 관찰이 이뤄졌고, 감염된 거미들이 모두 동굴 천장이나 벽의 노출된 부분에 위치해 있는 것이 확인됐다. 코넬대학교의 거미류 감각 생태학 전문가인 제이 스태프스트롬 박사는 “거미줄을 만드는 거미들은 대부분 자신의 거미줄에 머무는 것을 선호하며, 지면에서 걷는 것은 매우 서투르다”며 “곰팡이가 숙주를 감염시켜 행동을 변화시키고 이를 통해 자신의 확산을 돕게 만드는 것은 매우 흥미로운 현상”이라고 평가했다. 연구진은 아직 이 곰팡이의 정확한 작동 메커니즘은 파악하지 못했다. 다만 곰팡이가 거미를 은신처 밖으로 유인해 공기 순환이 있는 곳으로 이동시켜 포자 확산을 돕는 것으로 추정하고 있다. 아라우조 박사는 이 곰팡이가 생태계에 미치는 영향에 대해서는 추가 연구가 필요하지만, 감염된 거미 종에 대한 특별한 우려는 없다고 말했다. “곰팡이는 1억 년 이상 전에 진화했으며, 이러한 거미들과 다른 곰팡이 종들, 그리고 다른 곤충들과 공존해왔다”며 “오히려 좀비 개미 곰팡이처럼 숲의 균형을 유지하는 데 도움이 될 수 있다”고 설명했다. 시카고 필드 자연사박물관의 진화생물학자 매튜 넬슨 박사는 “현재까지 약 15만 종의 곰팡이가 공식적으로 기록됐지만, 이는 전체 균류의 약 5%에 불과할 것으로 추정된다”며 이번 연구의 의의를 강조했다.
  • 썩은 냄새 아닌 꽃향기가?…고대 이집트 미라 냄새 맡아보니 [핵잼 사이언스]

    썩은 냄새 아닌 꽃향기가?…고대 이집트 미라 냄새 맡아보니 [핵잼 사이언스]

    고대 이집트 미라에서 향기로운 냄새가 난다는 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 영국 유니버시티칼리지 런던(UCL) 등 공동연구팀은 고대 이집트 미라의 냄새를 분석한 연구결과를 국제 학술지 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society) 최신호에 발표했다. 일반적으로 미라는 영화와 책 등에서 공포의 대상으로 묘사되며 그 냄새 또한 썩은 시체가 떠올라 역겨울 것으로 생각된다. 그러나 이번 연구결과는 이같은 예상을 보기좋게 빗나간다. 연구팀은 미라 냄새는 어떨까라는 호기심으로 시작해 이를 과학적으로 접근했다. 이를위해 이집트 박물관에 보관된 최대 5000년 된 미라 9구를 연구 대상으로 삼았다. 연구팀이 미라 냄새를 분석하는 방법은 과학적인 방법과 함께 실제 냄새를 맡는 것으로 이루어졌다. 향은 인간의 눈에 보이지는 않지만 화학분자이기 때문에 연구팀은 가스크로마토그래피(gas chromatography)와 질량분석법(mass spectrometry)으로 미라에서 방출하는 화학분자의 성분을 측정하고 식별해 분석했다. 또한 전문적으로 향을 맡는 후각 전문가들을 동원해 미라 냄새의 질, 강도, 기분을 측정했다. 그 결과 미라에서는 썩은 곰팡이 같은 냄새가 아닌 나무 냄새, 매콤한 냄새, 달콤한 냄새 등 기분 좋은 향이 났으며 특히 일부 꽃향기도 감지됐다. 이에대해 연구팀은 고대 이집트인들에게 기분 좋은 냄새는 신성함과 순수함, 나쁜 냄새는 부패와 쇠퇴를 상징하기 때문에 미라를 좋은 냄새로 만들었을 것으로 봤다. 논문의 주요저자인 UCL 세실리아 벰비브레 박사는 “미라에서 좋은 냄새가 나는 것은 소나무 수지와 천연수지 몰약 등이 방부처리에 사용됐기 때문”이라면서 “냄새를 통해 미라에 대한 정보와 고대 방부 처리 기술에 대한 이해를 넓힐 수 있다”고 밝혔다. 연구에 참여한 카이로 이집트 박물관 알리 압델할림 관장은 “고대 이집트인들에게 미라화는 오일, 왁스 등을 사용해 고인을 방부처리하는 장례 의식으로 사후세계를 위해 몸과 영혼을 깨끗하게 보존하는 것을 목표로 했다”고 설명했다.
  • 주2회 꾸준히 먹었더니…대장암 위험 20% 낮춘다는 ‘이 음식’

    주2회 꾸준히 먹었더니…대장암 위험 20% 낮춘다는 ‘이 음식’

    요구르트를 정기적으로 먹으면 특정 유형의 대장암 위험을 20%까지 낮출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 지난 12일(현지시간) 메디컬익스프레스 등에 따르면 미국 비영리 병원 네트워크 ‘매스 제너럴 브리검’ 연구팀은 주 2회 이상 요구르트를 장기간 섭취하면 비피도박테리움이 검출되는 근위부(종양 위쪽) 대장암 발병률이 20% 낮아진다는 연구 결과를 발표했다. 연구 결과는 학술지 ‘장내 미생물학’(Gut Microbes)에 실렸다. 연구팀은 미국 간호사 건강 연구(NHS)와 건강 전문가 추적 연구(HPFS) 등 두 개의 대규모 코호트 연구 데이터를 활용했다. NHS는 1976년부터 10만명 이상의 여성 간호사를, HPFS는 1986년부터 5만 1000명 이상의 남성 건강 전문가를 대상으로 생활 방식과 질병 결과 등을 추적 조사했다. 이들을 대상으로 한 설문 조사에는 요구르트 등 유제품의 평균 일일 섭취량에 관한 질문도 포함됐다. 두 연구 집단에서 대장암 발병 사례는 3079건이었고, 비피도박테리움 함량에 대한 정보가 제공된 사례는 1121건이었다. 이 중 346건(31%)이 비피도박테리움 양성이었고, 775건(69%)은 비피도박테리움 음성이었다. 비피도박테리움은 유익균으로 면역력 증진, 인체 내 유해균 성장 억제 등과 관련 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 요구르트 섭취와 대장암 발병률 상관관계를 분석한 결과 주 2회 이상 요구르트를 섭취한 사람은 비피도박테리움 양성 대장암 발병률 위험이 0.8배였다. 특히 근위부(종양 위쪽) 대장암에서 이러한 예방 효과가 뚜렷하게 나타났다고 연구팀은 밝혔다. 공동 수석 저자인 토모타카 우가이 브리검병원 병리학과 박사는 “요구르트와 기타 발효유 제품은 위장 건강에 유익하다고 오랫동안 알려져 왔다”며 “이번 연구는 이러한 보호 효과가 비피도박테리움 양성 종양에 특정될 수 있음을 시사한다”고 밝혔다. 연구팀은 다만 요구르트와 근위부 대장암 위험 감소 간의 정확한 상관관계를 밝히기 위한 추가 연구가 필요하다고 전했다.
  • 해양자원 전쟁 뛰어든 中… 남중국해에 ‘심해 연구시설’ 구축

    해양자원 전쟁 뛰어든 中… 남중국해에 ‘심해 연구시설’ 구축

    중국이 동남아시아 국가들과 영유권 분쟁 중인 남중국해에 심해 연구시설을 설치해 해양자원 확보에 나선다고 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 13일 보도했다. 인젠핑 중국과학원 남중국해연구소 연구원은 최근 자국 학술지에 발표한 논문에서 2030년쯤 가동될 해저 2000m 생태 연구시설의 설계 세부 사항을 공개했다. 매체는 “‘심해 우주정거장’으로 불리는 이 시설은 지금까지 만들어진 해저 시설 가운데 가장 복잡한 기술이 적용된다”고 설명했다. 이 시설은 과학자 6명이 한 달 동안 생활할 수 있는 공간을 갖추고 메탄이 풍부한 열수 분출구를 연구하는 데 활용된다. 무인 잠수함과 수상 선박, 해저 관측소와 함께 ‘4각 관측망’을 구성한다. 해저에 있는 중국의 대규모 광케이블망과 지구 맨틀에 도달하는 것을 목표로 하는 시추선 ‘멍샹’을 포함해 중국 해양 인프라의 중심이 된다고 매체는 강조했다. 전문가들은 중국의 심해 우주정거장에 미국의 해양 관측용 원자력잠수함 NR-1, 러시아의 AS-12 로샤리크처럼 원자로가 탑재될 것으로 본다. 중국 연구팀은 해저 기지를 설치해 남중국해 영유권 주장을 강화할 수 있다고 밝혔다. 2012년 러시아 로샤리크 잠수함이 북극 해저 조사를 통해 러시아 영유권 주장을 뒷받침한 것과 비슷한 논리다. 중국은 20세기부터 남중국해에 U자 형태로 9개의 선(구단선)을 긋고 “해역 90%가 자국 영해”라고 주장한다. 이 때문에 베트남, 필리핀 등 주변국과 마찰을 빚고 있다. SCMP는 “남중국해에 700억t의 메탄 수화물이 있고 코발트·니켈 등 희귀 광물도 풍부하다”고 짚었다. 중국이 해저 자원을 선점해 미국과의 패권 경쟁에서 앞서가려는 의도임을 내비친 것이다.
  • 암세포 다시 정상세포로 되돌리는 ‘기적의 스위치’ 찾았다

    암세포 다시 정상세포로 되돌리는 ‘기적의 스위치’ 찾았다

    국내 연구진이 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있는 방법을 찾아냈다. 암세포를 사멸시키는 현행 치료 방식과는 근본적으로 다른 접근법이어서, 암 완전 정복의 첫 단계로 이어질지 주목된다. 카이스트는 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 정상세포에서 암세포로 변화하는 순간의 ‘임계전이’(臨界轉移, critical transition) 현상을 포착·분석해 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있는 ‘분자스위치 발굴 기술’을 개발했다고 5일 밝혔다. 정상세포가 암세포로 변하는 과정에서는 특정 시점에 갑작스럽게 상태가 변하는 임계전이 현상이 나타난다. 마치 물이 100도에서 갑자기 기화되는 것처럼 급격한 상태 변화가 이뤄지는 것이다. 이때는 정상세포와 암세포가 불안정하게 공존하는데, 카이스트 연구팀은 이 임계전이 순간에 주목해 암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있는 특정 분자를 찾아냈다. 연구팀은 임계전이를 유도하는 핵심 유전자를 찾아내 조절할 수 있다면, 암세포를 정상세포와 유사한 상태로 되돌려 부작용 없이 치료할 수 있다고 가정했다. 이를 증명하기 위해 시스템생물학 기법을 활용, 임계전이에 관여하는 유전자들의 상호작용을 분석하는 유전자 네트워크 컴퓨터 모델을 개발했고, 암 발생 순간을 관장하는 분자 스위치 유전자 USP7을 찾아냈다. 전등 스위치를 껐다 켜는 것처럼 이 분자의 작동을 통제해 암세포를 정상세포로 되돌릴 방법을 알아낸 것이다. 연구팀은 실제 대장암 환자의 체외 배양조직에 이 기술을 적용해 암세포가 정상세포로 회복된다는 것도 확인했다. 연구팀은 기존의 암세포를 죽이는 방식의 치료법이 아닌, 암세포의 운명을 정상으로 되돌리는 새로운 치료법이라는 데 연구의의가 있다고 설명했다. 조광현 카이스트 바이오및뇌공학과 교수는 “대장암 외 다른 암에도 이 기술을 적용할 수 있을 것으로 보인다”며 “기술을 고도화한 뒤 기술이전을 할 계획이다”라고 말했다. 이번 연구 성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 1월 22일 자 온라인판에 게재됐다.
  • 국내 연구진, 혈액 몇 방울로 폐암 조기 발견 진단기술 개발

    국내 연구진, 혈액 몇 방울로 폐암 조기 발견 진단기술 개발

    국내 연구진이 몇 방울의 혈액만으로 폐암을 조기에 발견할 수 있는 진단기술을 개발했다. 13일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 조윤경 바이오메디컬공학과 교수팀과 오인재 전남대병원 교수팀, 김미현 부산대병원 교수팀, 류정선 인하대병원 교수팀이 전처리하지 않은 극미량의 혈장으로 암 돌연변이를 진단할 수 있는 기술 ‘EV-CLIP’을 공동 개발했다. 이번 연구 결과는 나노분야 저명학술지인 에이씨에스 나노(ACS Nano)의 표지논문으로 선정돼 지난 11일 출판됐다. ‘EV-CLIP’ 진단 기술은 혈액 속 나노소포체(EV)와 분자비콘을 담은 인공 리포좀(CLIP)을 머리카락보다 가는 관 안에서 융합시키는 방식이다. 암세포에서 흘러나온 나노소포체에는 mRNA, miRNA와 같은 유전 변이 정보 물질이 담겨 있는데, 분자비콘이 이 정보물질과 만나면 형광 신호를 내는 원리다. 이 방식은 핏방울 약 4~5개의 양인 20마이크로리터(㎕)의 혈장만으로 암을 진단해 낼 수 있다. 연구팀은 리포좀 표면을 전하를 띄게 설계해 검출 민감도를 높였다. 감도가 높아 특정 암 돌연변이 유무 확인뿐 아니라 초기암 진단, 치료 후 잔류 암세포(미세잔여질환) 모니터링 등에도 활용 가능하다. 또 기존 진단법과 달리 혈장을 전처리해 나노 소포체만 따로 추출하거나 유전자를 증폭하는 복잡한 전처리 과정이 불필요해 시료 오염 등 손실 우려도 없다. 연구팀은 기술로 83명의 환자 혈액을 분석하는 임상실험 결과, 개발된 진단 기술은 폐암 항암제 선택에 중요한 EGFR(암세포의 또 다른 수용체) 유전자 돌연변이를 100%의 정확도로 찾아냈다. 특히 기존 NGS(차세대염기서열분석) 액체생검으로 발견하기 어려웠던 폐암 1, 2기 환자의 돌연변이도 정확하게 찾아냈다. 이 기술은 바이오벤처 기업 ‘랩스피너’에 이전돼 병원에서 간편하게 사용할 수 있는 진단 키트 형태로 개발될 예정이다. 조 교수는 “혈액 몇 방울로 암을 조기에 발견하고 치료 효과까지 확인할 길이 열렸다”며 “환자들의 고통과 부담을 크게 줄이면서도 정확한 진단을 가능케 할 것”이라고 말했다. 이번 연구는 기초과학연구원과 한국연구재단의 지원으로 진행됐다.
  • 반복된 스트레스, 베토벤처럼 청력 잃게 만든다[달콤한 사이언스]

    반복된 스트레스, 베토벤처럼 청력 잃게 만든다[달콤한 사이언스]

    악성 루트비히 판 베토벤은 청력을 잃고도 위대한 작품들을 작곡한 것으로 유명하다. 이 때문에 역경을 극복한 인물을 이야기할 때 손꼽히는 위인이다. 그런데, 만약 베토벤의 청력 상실이 스트레스 때문이라고 생각해볼 수는 없을까. 적절한 스트레스는 삶의 원동력이 되기도 하지만, 각 개인의 역치를 넘어선 스트레스가 반복적으로 지속된다면 심각한 정신적 문제는 물론 신체적 기능에도 이상을 유발하는 경우가 많다. 반복적 스트레스는 청력 상실을 유발할 수 있다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 이스라엘 네게브 벤구리온대 생명과학과, 뇌 과학 연구센터 공동 연구팀은 반복적인 스트레스는 청각 장애를 일으키고, 심할 경우 청력을 잃게 될 수 있다고 13일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 2월 11일 자에 실렸다. 반복적 스트레스는 신체 및 정신 건강에 부정적 영향을 미친다. 세상을 인식하는 방식에도 변화를 일으켜 작은 소리에도 깜짝 놀라거나 땀을 비 오듯 쏟아낸다거나 냄새나 빛, 소리 등 작은 자극에도 쉽게 짜증을 내는 등 증상을 유발할 수 있다. 연구팀은 반복적 스트레스가 감각 정보 처리 방식에 어떤 영향을 미치는지에 주목했다. 연구팀은 생쥐들을 일주일 동안 매일 30분씩 몸을 거의 움직이기 힘들 정도로 좁은 공간에 가둬, 스트레스를 가했다. 그 다음 생쥐에게 다양한 높낮이의 음을 들려주면서 어떤 반응을 보이는지 관찰했다. 극도의 스트레스에 노출된 일주일 후, 청각 뇌간에서 측정한 청각 능력은 정상으로 유지되는 것이 관찰됐다. 청각 피질에서는 스트레스를 받은 동물의 자발적 신경 활동이 더 높게 나타났다. 즉, 스트레스를 받은 생쥐는 소리를 크게, 부드럽거나 조용하게 구분해 내는 행동 과제에서 더 큰 소리를 조용한 소리로 인식하는 경향이 컸다. 이는 소리에 대한 인식이 줄어들었음을 나타낸다. 이번 연구는 쥐를 대상으로 하고 있지만, 결과는 반복적 스트레스가 동물이 주변 세계를 인식하고 반응하는 방식을 바꿀 수 있다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 제니퍼 레스닉 교수는 “이번 연구는 반복적 스트레스가 학습이나 기억 같은 복잡한 작업에만 영향을 미치는 것이 아니라 일상의 중립적 자극에 반응하는 방식에도 변화를 줄 수 있음을 시사한다”고 말했다.
  • 머스크 인수 후 ‘혐오의 온상’ 된 X[유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    머스크 인수 후 ‘혐오의 온상’ 된 X[유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    소셜미디어(SNS)는 개방·참여·공유라는 가치를 내세우며 개인의 생각, 의견, 경험, 정보를 자유롭게 공유하고 타인과의 관계를 형성하기 위한 장으로 출발했습니다. 그렇지만 최근에는 혐오 발언과 가짜뉴스의 온상으로 지목받고 있습니다. 많은 연구에서 온라인 혐오 발언은 실제 오프라인에서의 혐오 범죄와 연결되는 경우가 많은 것으로 나타났습니다. 또 봇과 봇 유사 계정은 사기, 선거 방해, 공중보건 캠페인 방해 등으로 사회 혼란을 조장한다는 지적도 많습니다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 정보학부, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 인류학과, UCLA 베다리 친절(Kindness) 연구소, 서던 캘리포니아대(USC) 정보과학연구소 공동 연구팀은 일론 머스크가 X(옛 트위터)를 인수한 뒤 혐오 발언이 늘어나고 봇 활동이나 유령 계정 등이 줄어들지 않았다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 13일자에 실렸습니다. 테슬라와 스페이스X 최고경영자(CEO) 머스크는 2022년 10월 당시 트위터였던 X를 인수했습니다. 인수 당시 그는 트위터의 알고리즘을 오픈소스로 만들어 투명성을 높이고 표현의 자유를 강화하는 한편 스팸봇 제거와 실제 사용자 인증 강화를 통해 플랫폼을 개선하겠다고 약속했습니다. 그렇지만 머스크의 인수 후 X에서 혐오 발언이 오히려 증가하고 봇이나 인증되지 않은 계정은 줄지 않았다는 비판의 목소리가 높았습니다. 이에 연구팀은 머스크가 X를 인수한 해인 2022년 1월부터 이듬해인 2023년 6월까지 영어로 게시된 혐오 발언의 수와 비인증 활동을 측정했습니다. 분석 결과 머스크의 인수 뒤 X에서 인종 차별적 비방을 비롯한 각종 혐오 발언의 비율이 인수 직전보다 약 50% 증가한 것으로 나타났습니다. 또 혐오 발언 게시물에 대한 ‘좋아요’ 숫자도 평균 70% 증가한 것으로 조사됐습니다. 이는 이용자들이 X에서 혐오 발언에 더 많이 노출됐다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했습니다. 반면 봇이나 인증되지 않은 계정들은 줄어들지 않고 오히려 늘어난 것으로 확인됐습니다. 이번 연구 결과는 머스크가 인수한 다음 이용자들의 혐오 발언에 대한 노출이 줄어들었다는 X의 주장을 정면으로 반박하는 내용이라서 특히 눈길을 끕니다. 이번 연구를 이끈 키스 버거트 USC 정보과학연구소 수석 연구원은 “이번 연구는 SNS에서 사용자들이 해로운 콘텐츠에 노출되는 것을 줄이기 위한 테크 기업들의 정책이 효과적이지 않다는 것을 보여 준다”며 “혐오 발언에 대한 규제 강화와 SNS 전반의 활동에 대한 점검이 필요하다”고 말했습니다.
  • 어? 낯선 소린데?…‘대뇌피질’은 안다

    어? 낯선 소린데?…‘대뇌피질’은 안다

    소리 들을 때 신경 활동에 잔영 남겨 입력된 자극과 비교해 강하게 반응외부서 동시다발적 감각 신호 올 때우선순위 정해 의사결정 과정 확인 과학기술 발전으로 거대 우주와 극소 미립자의 비밀이 속속 밝혀지고 있지만, 우리 양쪽 귀 사이에 존재하는 1.4㎏짜리 물체의 수수께끼는 여전히 베일에 싸여 있다. 단단한 머리뼈 속에 자리잡은 말랑말랑한 순두부 같은 형태의 ‘뇌’는 우리 몸무게의 2% 정도에 불과하다. 그렇지만 몸속으로 들어오는 산소 15%와 포도당 50%를 사용하고 1000억개의 신경세포로 연결돼 있으며 여러 가지 형태로 얽혀 1000조개에 이르는 시냅스를 구성하고 있는 뇌는 사람을 사람답게 만드는 기관이자 작은 우주다. 뇌과학 연구가 활발해지면서 수수께끼의 소우주 ‘뇌’의 비밀이 하나둘씩 풀리고 있다. 미국 컬럼비아대 생명과학과 연구팀은 대뇌피질이 외부 세계에서 받은 새로운 정보를 식별하고 부호화해 이전 정보와의 차이를 이해하는 과정에 관한 메커니즘을 규명했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 2월 11일자에 실렸다. 대뇌피질은 포유류 뇌에서 가장 넓은 표면적을 가진 부분이다. 인간의 경우 지각, 사고, 기억 저장, 의사 결정 등 우리가 흔히 뇌에서 한다고 생각하는 것들을 모두 관장하는 부분이다. 연구팀은 지난해 노벨물리학상 수상자 중 한 명인 존 홉필드가 제시한 신경망 모델을 바탕으로 생쥐가 익숙한 감각 자극과 새로운 감각 자극을 어떻게 구분하고 반응하는지 실험했다. 연구팀은 생쥐에게 다양한 음높이에서 재생되는 소리를 들려주면서 대뇌피질 중 청각 피질의 변화를 측정했다. 그 결과 하나의 뉴런이 아니라 뉴런 뭉치가 어떤 소리가 재생되는지, 그리고 얼마나 새로운 소리인지에 대해 반응하는 것을 발견했다. 또 각 소리 자극은 신경 활동에 잔영(에코)을 남기고 단기 기억을 형성한다는 사실도 확인했다. 기억 중추에 새겨진 활동 에코는 이후 입력되는 자극과 비교해 새로운 것인지 이전 자극인지를 구분하고, 새로운 자극에 대해서는 더 강하게 반응한다는 점도 밝혀 냈다. 그런가 하면 프린스턴대 신경과학연구소와 콜드스프링하버 연구소 공동 연구팀은 뇌가 눈이나 귀 등 감각기관을 통해 입력되는 정보를 어떻게 의사 결정 과정에서 활용하는지 설명할 수 있는 수학 모델을 개발했다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 뇌과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 신경과학’ 2월 10일자에 발표됐다. 깨어 있을 때는 다양한 감각 신호가 입력돼 뇌로 전달된다. 일반적으로 뇌는 입력 신호를 인식하고 구분해 상황에 대한 정확한 판단을 할 수 있게 돕는다. 의사 결정과 같은 고등 인지능력 발휘에서 중요한 뇌 영역은 눈 바로 뒤에 있는 전전두엽 피질이다. 그렇지만 이 부분이 어떤 식으로 작동하는지는 오랫동안 수수께끼로 남아 있었다. 이에 연구팀은 원숭이와 사람을 대상으로 실험한 결과 외부에서 처리해야 할 감각 신호가 동시다발적으로 입력되면 전전두엽 피질 세포는 우선순위를 정해 하나의 정보를 처리한다는 사실을 확인했다. 하나의 정보를 처리하는 동안 다른 정보를 처리하는 인접 세포는 차단한다는 사실도 발견했다. 이번 연구 결과는 알츠하이머 치매와 같은 퇴행성 뇌 질환으로 인한 뇌 회로 오류를 개선하고 인공 두뇌를 더 유용하게 사용할 수 있는 방법을 개발하는 데 도움을 줄 것이라고 연구팀은 설명했다.
  • 한국인 사망 원인 1위 암…“‘이 음식’ 피해야 생존율 높아진다”

    한국인 사망 원인 1위 암…“‘이 음식’ 피해야 생존율 높아진다”

    한국인 사망 원인 1위인 암 생존자의 사망률을 낮추는 데 햄버거와 피자 등의 패스트푸드를 덜 먹는 것이 도움이 된다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 12일 국제 학술지 뉴트리언츠 최신호에 따르면 서울대학교 의과대학 연구팀(신애선 강대희 원동현 교수)은 2004~2013년 도시 기반 코호트 연구에 참여한 40~69세 13만 9267명(남성 4만 6953명, 여성 9만 2314명)을 대상으로 평균 10.1년 추적 관찰해 이런 결과를 얻었다. 이번 연구에서 암 생존자는 5585명이었다. 연구팀은 이들을 세계암연구기금과 미국암연구소의 암 예방 수칙 준수 정도에 따라 ‘낮음’, ‘중간’, ‘높음’ 그룹으로 분류해 각 그룹의 사망률에 미치는 영향을 분석했다. 이 결과 모든 암 예방 항목에 대한 준수 점수가 높은 암 생존자(5년 이상)는 준수 점수가 낮은 그룹에 견줘 사망률이 34% 낮은 것으로 나타났다. 준수 점수가 중간인 그룹도 같은 비교 조건에서 사망률이 25% 낮았다. 암 예방 권고 항목별 분석에서는 신체 활동 유지와 패스트푸드 섭취 제한이 암 생존자의 사망률을 낮추는 데 큰 영향을 미치는 것으로 평가됐다. 신체 활동의 경우 중강도에서 고강도 운동을 1주일에 150분 이상 하는 암 생존자의 사망률이 신체활동이 거의 없는 암 생존자보다 23% 낮았다. 또한 패스트푸드도 암 진단 후 섭취를 제한한 그룹이 그렇지 않은 그룹보다 사망률이 22% 낮은 것으로 집계됐다. 연구팀은 신체 활동이 암 전이의 중요 원인인 저산소증을 줄이고 혈류와 항암 치료 효과를 높이는 것은 물론 신체 기능과 같은 다른 건강 결과를 향상해 직간접적으로 사망률을 낮추는 데 기여하는 것으로 분석했다. 패스트푸드 섭취 제한은 가공식품의 누적 섭취에서 비롯되는 높은 혈당 부하와 염증 발생, 종양의 증식과 전이를 막는 데 도움 이 된 것으로 보인다는 게 연구팀의 설명이다. 신애선 교수는 “암 예방 권고 수칙 준수 여부와 사망률의 연관성은 암 치료 후 5년 이상 장기 생존한 그룹에서 두드러졌다”면서 “이는 서양 인구에서 수행된 코호트 연구 결과와 일치하는 만큼 암 치료 후 사망 위험을 낮추려면 암 예방 권장 사항을 포괄적으로 준수하는 게 바람직하다”고 전했다. 한편 통계청의 ‘2021년 사망 원인 통계 결과’에 따르면 한국인의 사망 원인 1위인 암으로 인한 사망자는 전체 중 26%를 차지했다. 이는 사망 원인 2~5위(심장질환, 폐렴, 뇌혈관질환, 자살)로 인한 사망률을 모두 합친 것보다 많은 수치다. 국내 암 사망률 순위는 1위 폐암, 2위 간암, 3위 대장암, 4위 위암 순이다.
  • 머스크 인수 이후 혐오 발언 저수지 된 ‘X’ [유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    머스크 인수 이후 혐오 발언 저수지 된 ‘X’ [유용하 과학전문기자의 사이언스 톡]

    소셜미디어(SNS)는 개방·참여·공유라는 가치를 내세우며 개인의 생각, 의견, 경험, 정보를 자유롭게 공유하고 타인과의 관계를 형성하기 위한 장으로 출발했습니다. 그렇지만 최근에는 혐오 발언과 가짜뉴스의 온상으로 지목받고 있습니다. 많은 연구에서 온라인 혐오 발언은 실제 오프라인에서의 혐오 범죄와 연결되는 경우가 많은 것으로 나타났습니다. 또 봇과 봇 유사 계정은 사기, 선거 방해, 공중보건 캠페인 방해 등으로 사회 혼란을 조장한다는 지적도 많습니다. 이런 가운데 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 정보학부, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 인류학과, UCLA 베다리 친절(Kindness) 연구소, 서던 캘리포니아대(USC) 정보과학연구소 공동 연구팀은 일론 머스크가 X(옛 트위터)를 인수한 뒤 혐오 발언이 늘어나고 봇 활동이나 유령 계정 등이 줄어들지 않았다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 2월 13일자에 실렸습니다. 테슬라와 스페이스X 최고경영자(CEO) 머스크는 2022년 10월 당시 트위터였던 X를 인수했습니다. 인수 당시 그는 트위터의 알고리즘을 오픈소스로 만들어 투명성을 높이고 표현의 자유를 강화하는 한편 스팸봇 제거와 실제 사용자 인증 강화를 통해 플랫폼을 개선하겠다고 약속했습니다. 그렇지만 머스크의 인수 후 X에서 혐오 발언이 오히려 증가하고 봇이나 인증되지 않은 계정은 줄지 않았다는 비판의 목소리가 높았습니다. 이에 연구팀은 머스크가 X를 인수한 해인 2022년 1월부터 이듬해인 2023년 6월까지 영어로 게시된 혐오 발언의 수와 비인증 활동을 측정했습니다. 분석 결과 머스크의 인수 뒤 X에서 인종 차별적 비방을 비롯한 각종 혐오 발언의 비율이 인수 직전보다 약 50% 증가한 것으로 나타났습니다. 또 혐오 발언 게시물에 대한 ‘좋아요’ 숫자도 평균 70% 증가한 것으로 조사됐습니다. 이는 이용자들이 X에서 혐오 발언에 더 많이 노출됐다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했습니다. 반면 봇이나 인증되지 않은 계정들은 줄어들지 않고 오히려 늘어난 것으로 확인됐습니다. 이번 연구 결과는 머스크가 인수한 다음 이용자들의 혐오 발언에 대한 노출이 줄어들었다는 X의 주장을 정면으로 반박하는 내용이라서 특히 눈길을 끕니다. 이번 연구를 이끈 키스 버거트 USC 정보과학연구소 수석 연구원은 “이번 연구는 SNS에서 사용자들이 해로운 콘텐츠에 노출되는 것을 줄이기 위한 테크 기업들의 정책이 효과적이지 않다는 것을 보여 준다”며 “혐오 발언에 대한 규제 강화와 SNS 전반의 활동에 대한 점검이 필요하다”고 말했습니다.
  • ‘이 소녀’ 닮은 심해 옥돔 포착?…“드문 일” 어떻게 생겼길래

    ‘이 소녀’ 닮은 심해 옥돔 포착?…“드문 일” 어떻게 생겼길래

    일본 애니메이션 ‘원령공주’(Princess Mononoke) 여주인공 산(San)과 비슷한 얼굴 무늬를 가진 신종 물고기가 중국해에서 발견돼 눈길을 끈다. 중국과학원 남중국해 해양학 연구소 하오천 황 박사팀은 12일 동물학 학술지 주키즈(Zookeys)에서 남중국해 시샤제도와 하이난섬 사이 바다에서 독특한 얼굴 무늬가 있는 심해 옥돔에 속하는 신종 물고기를 발견했다고 밝혔다. 연구팀은 이 물고기의 이름을 ‘브란치오스테구스 사나에’(Branchiostegus sanae sp. nov.)로 정했다. 이 물고기가 일본 스튜디오 지브리(Studio Ghibli) 미야자키 하야오 감독의 ‘원령공주’ 여주인공 산과 비슷한 얼굴 무늬를 가진 점에 착안한 것이다. 산은 빨간색 눈 밑 줄무늬를 가지고 있다. 브란치오스테구스 사나에는 수심이 깊은 곳에 살며 동아시아와 동남아시아 해산물 시장에서 흔히 볼 수 있는 식용 물고기인 심해 옥돔 브란치오테스기과(Branchiostegidae)에 속하는 것으로 나타났다. 연구팀은 지난 2021년 온라인 해산물 시장에서 일부 심해 옥돔에 독특한 볼 무늬가 있다는 것을 발견했으며, 이 무늬가 다른 심해 옥돔과는 차별화된다고 봤다. 이후 심해 옥돔의 일부 표본을 수집해 2023년 3월 여러 어부들로부터 어업 지역을 교차 검증했다. 이들은 남중국해 시샤제도와 하이난섬 사이 바다에서 이 물고기들을 채집한 후 유전자 분석을 통해 신종 여부를 확인했다. 논문 제1 저자인 황 박사는 “1990년부터 2024년까지 심해 옥돔류에서 새로 발견된 종은 3개에 불과하다”며 “특히 브란치오스테구스 사나에처럼 독특한 종이 발견되는 것은 드물고 운이 좋은 일”이라고 말했다. 이어 “‘원령공주’에서 산은 부모에게 버림받은 후 늑대에게 길러진 소녀로, 자신을 숲의 일부로 여기며 숲을 지키기 위해 싸운다”며 “(이 발견은) 우리가 공유하고자 하는 인간과 자연의 조화로운 공존에 대한 아이디어와 호소를 상징한다”고 전했다.
  • 숨 한 번 쉬었더니… “폐암입니다” 20분 만에 나온 진단

    숨 한 번 쉬었더니… “폐암입니다” 20분 만에 나온 진단

    국내 연구진이 95%의 정확도로 폐암 여부를 확인할 수 있는 날숨 분석 기술을 개발했다. 검사 시간이 20분밖에 걸리지 않아 조기 진단과 선별검사 등에 활용될 가능성이 크다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 11일 날숨 속 휘발성유기화합물(VOCs)을 분석해 폐암을 조기에 진단하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘센서와 액추에이터 B’에 게재됐다. 휘발성유기화합물(VOCs)은 상온에서 기체로 존재하는 유기물로, 암세포에서도 방출된다. 연구진은 폐암 환자의 날숨에 포함된 특정 VOCs를 감지해 암 여부를 판단하는 방식으로 진단 기술을 개발했다. 검진자의 날숨을 비닐 봉투에 담아 탄소 흡착 튜브 막대를 연결하면, 호흡 중 배출되는 여러 가스 성분이 막대기에 달라붙는다. 이후 이 막대기를 폐암 조기 진단 시스템에 넣으면, 20종의 멀티모달 센서가 VOCs 양에 따라 전기 신호를 분석한다. 인공지능(AI) 딥러닝 알고리즘을 적용해 폐암 여부를 판별하는 방식이다. 이 기술을 적용하면 날숨 채취부터 검사 완료까지 단 20분이 소요된다. 방사선 노출 없이 간단한 절차만으로 폐암 여부를 확인할 수 있어 기존 CT 검사 대비 장점이 크다. 20분 만에 결과 확인…정확도 95% ETRI 연구진은 분당서울대병원 전상훈 흉부외과 교수팀과 공동 연구를 진행했다. 폐암 환자 107명과 건강한 사람 74명의 날숨을 채취해 실험한 결과, 검사 정확도가 95%에 이르는 것으로 나타났다. 이는 연구진이 2019년에 개발한 날숨 분석 의료용 ‘전자코’ 기술(정확도 75%)보다 20% 포인트 향상된 수치로, 국내외 연구를 통틀어 가장 높은 수준이다. 또한 기존 CT 검사 대비 비용 부담이 낮다는 점도 큰 장점이다. 연구진은 상용화 시 한 대당 1000만원 수준이 될 것으로 예상했다. 현재 CT 장비 가격이 수억원에 달하는 점을 고려하면, 저비용 선별검사 도구로 활용될 가능성이 크다. 연구팀은 향후 폐암 진행 단계(1~4기)를 날숨으로 구별하는 기술을 개발할 계획이며, 위암·대장암 등 다른 암종까지 적용 범위를 확대할 예정이다. 이대식 ETRI 진단치료기연구실 박사는 “20년간 연구한 전자코 기술이 결실을 보게 됐다”며 “의료기기 업체에 기술이전해 상용화를 추진할 계획”이라고 밝혔다. 그는 또한 “이 기술이 도입되면 조기 검진율을 높이고, 정부의 건강보험 지출 절감에도 큰 기여를 할 것”이라고 덧붙였다.
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