#휴식을 취할 때나 취미활동으로 음악감상을 할 때는 시끄럽거나 전위적인 음악을 듣는 사람이라도 일이나 공부를 할 때 배경음악은 잔잔하거나 잘 조화된 음악을 틀어놓는 경우가 많다. 엇박자가 나거나 음이 조화를 이루지 않는 음악은 신경을 거슬리게 만들어 일이나 공부에 집중할 수 없기 때문이다. #아이에게 큰 소리로 화를 낸 것도 아닌데 하루 종일 시무룩한 표정을 하고 있는 경우가 있다. 나중에 아이에게 물어보면 평소와 달리 냉정한 목소리로 말을 해 소리를 지른 것보다 더 상처를 받았다는 것이다. 부모는 기억을 못하는데 아이들은 부모의 미세한 음성 변화까지 인식할 수 있는 것일까. 그렇지만 실제로 사람들은 가까운 이들의 미세한 음성 변화만으로도 정확하게 기분을 파악하는 경우가 많다. 최근 과학자들이 뇌의 청각회로는 부드러운 음성이나 잘 조화된 음악에 민감하게 반응하도록 진화됐다는 사실을 밝혀냈다. 미국 컬럼비아대 주커만 마음·뇌·행동연구소, 매사추세츠공과대(MIT) 뇌인지과학과, 프랑스 파리 과학인문학대(PSL) 인지과학과, 하버드대 음성·청각 생명과학공학프로그램, 국립보건원(NIH) 산하 국립신경질환·뇌졸중연구소 공동연구팀은 다른 영장류들과는 달리 인간의 뇌에는 조화로운 음률을 가진 소리에 더 민감하게 반응한다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 원숭이와 건강한 성인남녀를 대상으로 일련의 음악과 목소리를 들려주면서 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 소리에 대한 뇌의 반응을 관찰했다. 연구팀이 원숭이와 사람들에게 들려준 음악은 화성적으로 잘 조화된 음악과 적절한 높낮이를 가진 중저음의 목소리, 톤이 없는 소리와 소음을 각각 들려줬다. 연구팀은 사람과 원숭이 뇌의 청각피질이 동일하게 반응했지만 사람의 뇌는 원숭이와는 달리 특정 음, 특히 조화로운 음악과 목소리에 민감하게 반응한다는 사실을 발견했다. 연구팀은 추가 실험을 통해 사람의 뇌는 소리의 크기와는 상관없이 음의 조화, 음색에 따라 민감하게 반응한다는 사실을 밝혀냈다. 베빌 콘웨이 NIH 박사는 “이번 연구결과는 언어와 음악에 내재된 소리의 특징 중 하나임 화음이 인간 두뇌의 정보처리 방식을 근본적으로 변화시켰을 것이라는 점을 보여주고 있다”라면서 “이번 연구는 그동안 원숭이를 이용한 많은 실험에서 특히 청각적 과제를 수행하도록 하는 것이 어려웠던 이유도 훌륭하게 설명해주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가야문화권인 경북 고령군과 성주군이 가야국 시조의 어머니이자 가야산신으로 알려진 ‘정견모주’(正見母主)의 이미지를 서로 달리 표현해 논란이 일고 있다. 5일 두 지자체에 따르면 고령군은 2015년 12월 문화체육관광부 정견모주 정부 표준영정(제96호)을 지정받았다. 정견모주 표준영정은 손연칠(경주 동국대) 명예교수가 그렸으며, 크기는 세로 170㎝, 가로 113㎝이다. 예산 1억원이 투입됐다. 위엄 있는 40대 중반의 여성상이며, 위풍당당한 국모의 풍모와 근엄함을 갖추고, 자신감 있고 당당한 모습으로 표현된 것이 특징이다. 고령군은 이 표준영정을 각종 군정 홍보물과 대가야 역사·문화 교육을 위한 다양한 콘텐츠 개발 등에 적극 활용하고 있다. 성주군도 2017년 9월부터 운영에 들어간 ‘가야산 역사신화테마관’을 통해 관람객들에게 가야국 건국신화에 등장하는 ‘정견모주’를 소개하고 있다. 역사신화테마관은 4만 9000㎡에 국비 등 총 127억원이 투입돼 만든 시설이며, 정견모주 이야기를 주제로 한 전시테마관 등을 갖췄다. 하지만 전시테마관에서 애니메이션으로 소개되는 정견모주는 고령군이 정부로부터 지정받은 표준영정과는 전혀 딴 판이다. 어린 아들을 2명을 둔 20대의 여성상인데다 얼굴 형상에도 큰 차이가 있기 때문이다. 이 때문에 고령과 성주지역 관광객들은 두 지역의 서로 다른 정견모주 이미지에 대해 혼란스러워 하며, 통일화 작업이 반드시 필요하다고 지적한다.관광객 박모(55·안동시)씨는 “성주군이 많은 예산을 들여 지은 신화테마관에서 엉터리 영상물을 상영하고 있으니 정말 기가 찬다”면서 “고령군과 협의해 시급히 이미지 통일화를 해야 한다”고 주장했다. 성주군 관계자는 “고령군이 정견모주 표준영정을 마련해 잘 활용하는 것으로 알고 있다”면서도 “우리가 (정견모주 표준영정을)사용하려면 일정한 사용료를 물어야 돼 고민”이라고 말했다. 이에 대해 고령군 관계자는 “성주군이 정견모주 표준영정 사용을 정식 요청해 올 경우 무상 사용 등 적극 검토할 용의가 있다”면서 “저작권과 관련돼 있는 만큼 어떤 경우에도 무단 사용은 안된다”고 강조했다. 해인사를 창건한 승려의 전기(석이정전)에는 가야산신 정견모주는 가야산 상아덤에서 천신 이비가지(夷毗訶之)와의 사이에 대가야의 왕 뇌질주일(이진아시왕)과 금관국의 왕 뇌질청예(수로왕) 두 사람을 낳았다는 얘기가 전해지고 있다. 고령·성주 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr

엄마 뱃속 태아 시절 뇌신경세포가 발달하지 못해 뇌가 일정 크기 이상 성장하지 못하면 각종 신경질환이나 선천성 장애를 갖고 태어날 수 있다. 지금까지 대뇌의 발달 과정과 그에 따른 신경세포의 분화와 조절 과정이 명확히 밝혀지지 않았는데 국내 연구진이 그 비밀을 풀어냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 신경과학연구단과 중앙대 약대 공동연구팀은 신경줄기세포의 염소이온체널 중 하나인 ‘아녹타민1’이라는 단백질이 태아의 신경발달 과정에서 뇌세포를 특정 위치로 이동시키고 두뇌의 크기를 조절한다는 사실을 규명했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 뇌 신경세포의 선천적 발달 장애는 인지능력, 운동기능 저하는 물론 자폐스펙트럼 증후군 같은 다양한 뇌신경 질환의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 신경줄기세포는 배아 시절 신경세포 증식 뿐만 아니라 뇌 피질을 정확한 위치로 이동시켜 두뇌 형성 과정 전체를 조절하는 역할을 한다. 이 과정은 매우 정교하게 진행되는데 지금까지는 이런 신경줄기세포 발달에 따른 뉴런의 이동, 두뇌와의 연관성이 명확하게 규명되지 않고 있다. 연구팀은 태아 신경발달 과정에서 아녹타민1이라는 단백질이 신경줄기세포에서 많이 나타난다는 사실을 확인하고 여기에 주목했다. 연구팀은 아녹타민1이 활성화되면 신경줄기세포가 늘어날 뿐만 아니라 뇌신경 발달 과정에서 대뇌 피질 내에 존재하는 뉴런의 위치와 두뇌 크기도 조절된다는 사실을 확인했다. 실제로 아녹타민1이 결핍된 생쥐의 신경줄기세포의 섬모 길이가 정상 생쥐보다 짧아 신경세포가 정상발달되지도 않고 최종 뇌의 크기도 정상 생쥐보다 작다는 사실을 관찰했다. 오우택 KIST 뇌과학연구소장은 “이번 연구는 뇌신경세포 형성과정 중 신경줄기세포에서 아녹타민1 이온채널의 역할을 재조명함으로써 동물의 뇌신경 형성과정에 대한 이해를 넓히는데 도움을 줬다”라며 “뇌형성 과정에서 나타나는 오류현상으로 나타날 수 있는 자폐증, 조현병, 뇌전증 같은 뇌신경질환의 새로운 치료법을 개발하는 단초가 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인공지능(AI) 기술은 과연 어디까지 진화할까. 미국 매사추세츠공과대(MIT)의 한 한국인 연구원이 주도해 개발한 한 AI 기술이 여러 외신의 주목을 받았다. 13일(이하 현지시간) 스미스소니언 매거진 등에 따르면, MIT 컴퓨터과학·인공지능연구소(CSAIL)의 오태현 박사가 이끄는 연구진이 한 사람의 말소리가 녹음된 음성 파일만으로 그 사람의 얼굴 이미지를 비슷하게 재현하는 AI 기술을 개발했다. 지난해 2월 한국과학기술원(KAIST)에서 박사 학위를 취득한 오 박사는 고등학교를 자퇴한 뒤 자동차 정비공으로 일한 이력 덕분에 국내 여러 언론을 통해 소개돼 한 차례 화제가 됐던 인물이기도 하다. 오 박사는 MIT 박사후연구원으로 위촉돼 또 다른 한국인 박사후연구원 김창일 박사를 비롯한 MIT 동료 및 출신 연구진과 함께 이른바 ‘스피치2페이스’(Speech2Face)로 명명한 AI 기술을 만들었다. 지난달 23일 미국 코넬대가 운영하는 세계 최대 온라인 논문저장소 ‘아카이브’(arXiv)에 수록된 연구 논문에 따르면, 이 연구는 순수한 학문적 조사로 AI 기술을 가지고 한 사람의 말소리 만으로 그 사람의 얼굴 이미지를 얼마나 정확하게 재현할 수 있는지를 살핀 것이다. 논문에서 연구진은 사람의 뇌와 비슷하게 생각하도록 프로그램 된 기계학습 알고리즘인 AI 도구는 10만 명이 넘는 사람의 말소리가 담긴 수백만 편의 유튜브 등 온라인 영상으로 훈련을 받았다고 밝혔다. 즉 스피치2페이스 모델은 이런 방대한 자료에서 나타난 각 사람의 나이와 성별은 물론 민족성, 입 모양, 입술 크기, 뼈 구조 등 신체적 특성에 따라 말소리가 어떻게 달라지는지를 학습해 입력된 음성 파일 만으로 사람의 얼굴을 예상하는 것이다.논문에 실린 사진 자료를 보면 왼쪽이 실제 사람의 얼굴이며 가운데 이미지는 얼굴이 정면을 향하게 하고 안경 등 액세서리를 제거한 이미지다. 그리고 오른쪽이 바로 AI 기술로 말소리 만을 가지고 재현한 얼굴 이미지다. 물론 이를 보면 AI 기술로 예상한 얼굴 이미지는 표정도 없고 실제 얼굴과도 똑같이 생기기는 않지만, 인종과 성별 그리고 나이대 등은 어느 정도 비슷한 것을 알 수 있다. 그뿐만 아니라 입력한 말소리가 길어질수록 AI로 예상한 얼굴 이미지는 실제 얼굴과 좀 더 비슷하게 보이는 경향이 있는 것으로 나타났다. 반면 같은 사람이라고 해도 중국어로 말하거나 영어로 말하면 각 말소리에 따라 백인의 얼굴이나 아시아인의 얼굴 이미지를 생성하는 경향이 있다. 이에 대해 연구진은 “이 모델은 평범하게 생긴 얼굴 만을 만들 수 있을 뿐 구체적인 부분까지 만들어내지는 못한다”고 설명했다. 자세한 연구 성과는 오는 16일부터 20일까지 미국 캘리포니아 롱비치에서 열리는 컴퓨터 비전 분야 세계 최대 권위의 학술대회 ‘2019년 컴퓨터 비전·패턴 인식 콘퍼런스’(CVPR 2019)에서 발표될 예정이다. 사진=아카이브 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한때 지금의 시베리아를 주름잡았던 거대한 늑대의 머리가 발견됐다. 최근 러시아 영자매체 시베리아 타임스 등 현지언론은 시베리아 북동쪽 야쿠티아 지역의 영구 동토층에서 4만 년 전 2~3세에 죽은 것으로 보이는 고대 늑대의 머리가 발견됐다고 보도했다. 지난해 여름 지역 주민에게 처음 발견된 이 늑대 머리는 전체적인 모습이 현재의 늑대와 비슷하지만 덩치는 훨씬 크다. 머리의 지름만 40㎝에 달해 현대 늑대 몸길이의 절반에 달하기 때문이다. 특히 공개된 사진에서 드러나듯 고대 늑대는 마치 최근에 죽은 것처럼 털, 뇌, 근육 등이 거의 완전히 보존된 상태다.연구를 이끈 사하공화국 과학원 알버트 프로토포포브 박사는 "다 자란 홍적세(洪績世) 시기 늑대가 이렇게 완전한 형태로 발견된 것은 사상 처음"이라면서 "털, 송곳니, 피부조직, 심지어 뇌 조직까지 겉보기에 멀쩡할 정도"라고 설명했다. 이어 "고대 늑대의 물리적, 생태학적 특성을 연구해 현대의 늑대와 사자와 비교해 볼 예정"이라고 덧붙였다. 또한 연구팀은 같은 지역에서 태어난 직후 죽었을 것으로 추정되는 동굴사자 새끼도 발견했다. 이 새끼는 길이 40㎝, 몸무게 800g 정도로 역시 근육, 장기, 뇌 조직모두 그대로 보존된 것이 특징이다.다소 생소한 이름의 동굴사자(cave lions)는 지금으로부터 258만~1만 년 전에 해당되는 시기인 신생대 홍적세(洪績世) 중기부터 후기까지 유라시아 대륙에 서식했던 고대 동물이다. 이들은 영국에서부터 추코트카(러시아 극동부)에 이르는 넓은 지역에 분포했으며 학자들은 현대 사자의 가까운 조상이었을 것으로 추정하고 있다.　 동굴사자는 1만 년 전 멸종된 것으로 추정되나 그 이유에 대해서는 명확히 밝혀진 것이 없다. 일부 전문가들은 동굴사자의 먹이가 되는 생물들의 개체 수 감소가 멸종의 원인으로 추측하고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

복권은 수학을 못하는 사람들에게 물리는 세금이라는 말이 있다. 복권의 기대값이 그 가격보다 낮기 때문에 나온 말이다. 물론 복권을 사는 이들은 자신들이 1주일의 행복을 사는 것이라고 강변할 것이다. 이 주장에 대해서는 조금 잔인하게 들리겠지만 복권을 사서 행복해지는 것 자체가 수학을 못하기 때문이라는 반박이 가능하다. 보험에도 그러한 성격이 있다. 보험은 잠재적인 위험을 계산 가능한 비용으로 전환해 주며, 개인에게 닥칠 수 있는 불가항력의 자연적 불운을 집단이 함께 해결하는 공적인 측면 또한 가지고 있다. 하지만 역시 복권과 마찬가지로 보험을 통해 얻을 수 있는 기대값은 우리가 지불하는 금액에 미치지 못한다. 이 때문에 보험을 드는 데는 비합리적인 요소가 있다. 즉 보험은 많은 경우 경제적 사고의 부족에 물리는 세금이라고 말할 수 있다. 이는 보험을 권유하는 전화가 왜 그렇게 많이 오는지에 대한 답이기도 하다. 같은 논리로 게임은 자제력의 부족에 물리는 세금이다. 곧 게임의 유혹에 얼마나 저항할 수 있느냐에 따라 치르는 비용이 바뀌기 때문이다. 그러나 게임이 복권이나 보험과 다른 점이 있다면 이 비용, 혹은 시장의 크기가 기술의 발달과 함께 급격하게 성장했을 뿐 아니라, 하나의 산업이자 문화로 자리잡았으며, 그만큼 그 유혹에 저항하는 것이 어려워졌다는 것이다. 이는 기술이 개인을 잠식하는 현대 사회의 또 다른 단면이라고 말할 수도 있다. 진화심리학자 스티븐 핑커는 음악이 정신이 향유할 수 있는 다양한 즐거움의 총합이라는 의미로 정신의 치즈케이크라 말한 바 있다. 이런 면에서 게임은 음악보다 더 강력하다. 인간은 신생아 때부터 소리가 나고 반짝이고 움직이는 장난감을 좋아한다. 호기심은 인간이 세상을 배울 수 있게 만들어 주는 원초적인 본능이기 때문이다. 예상치 못한 반응, 곧 지능적인 반응이 나오는 기계에 대해 인간은 그 정체를 파악하기 위해 계속 이를 조작하고 싶은 욕구를 가진다.또 규칙이 있고 승패가 정해진 게임은 하나의 작은 사회다. 이를 통해 인간은 사회성을 기른다. 어린 시절 친구들과의 놀이나 바둑ㆍ장기ㆍ체스 등은 모두 사회, 특히 전쟁을 게임판에 축소해 놓은 것이다. 그러나 정보기술(IT)의 발달은 게임에서 자신이 병사로 참여해 전쟁을 경험하거나 장군으로서 수천, 수만명의 병사를 지휘할 수 있게 만들었다. 우리 뇌의 보상 시스템은 우리에게 습관을 가지게 하며, 중독에 빠지게도 한다. 수많은 게임들이 이 보상 시스템을 여러 층위에서 자극한다. 캐릭터의 성장은 현실 사회에서 갖지 못하는 존재감을 가질 수 있게 한다. 특히 타인과 협력해 강한 적을 무찌르며 느끼는 일체감과 소속감은 인간의 가장 강력한 본능 중 하나인 사회적 본능을 자극해 현실보다 더 강력한 가상 사회를 만든다. 여기에 가상현실(VR) 기술이 가세하고 있다. 세계보건기구(WHO)가 게임 중독을 질병에 포함한 것에는 이런 맥락이 있을 것이다. 오늘날 게임은 긍정적으로는 인류가 만들어 낼 수 있는 새로운 문명이 될 수 있다. 부정적으로는 인간을 현실에서 도피시키는 가장 강력한 창구가 될 수도 있다. 중독이란 일상생활이 불가능한 상태를 말한다. 기술의 발달은 게임이 가진 힘을 점점 강력하게 만들 것이다. WHO의 결정이 이러한 논의의 기회가 됐으면 한다.

또래보다 성적 변화가 일찍 나타나는 성조숙증 아동이 늘고 있다. 일부 부모는 하루가 다르게 쑥쑥 자라는 자녀를 보며 기뻐하지만 성조숙증으로 아이의 성장판이 일찍 닫히면 결과적으로 성인이 됐을 때 키가 평균보다 작을 수 있어 주의해야 한다. 반대로 성조숙증이 아닌데도 키를 더 크게 하려고 사춘기를 늦추는 무분별한 치료를 받으려는 부모도 있다. 전문가들은 아이의 키를 키우려다 되레 성장을 방해할 수 있어 치료 전 진단을 확실히 받아야 한다고 강조했다. 26일 국민건강보험공단에 따르면 2017년 성조숙증 환자는 9만 5401명으로 2013년(6만 7021명)보다 무려 42.3% 증가했다. 연평균 증가율이 9.2% 수준이다.환자는 남아보다 여아가 많다. 2017년 성조숙증 환자의 89.9%가 여자 아이로, 남아의 8.9배다. 다만 최근에는 남아 환자도 증가세다. 남아 환자는 2013년 5935명에서 2017년 9595명으로 연평균 12.8%씩 증가했고 여아 환자는 2013년 6만 1086명에서 2017년 8만 5806명으로 연평균 8.9%씩 늘었다. 정인혁 국민건강보험 일산병원 소아청소년과 교수는 “원인으로 산업화에 따른 환경오염, 식생활 변화에 따른 비만, 빠른 사춘기의 가족력 등이 지목되고 있다”며 “최근 연구 결과에 따르면 남아 환자가 서서히 증가하는 경향을 보이는데 이 역시 환경오염과 비만, 가족력 등이 주요 원인”이라고 설명했다. ●이르면 2~3세 때 증상… 남아 환자 증가 추세 성조숙증이 있으면 성호르몬이 또래보다 이른 시기에 분비돼 2차 성징이 빨리 시작된다. 여아는 만 8세 이전에 가슴이 나오고 남아는 만 9세 이전에 고환이 4㏄(성인 남성의 엄지손톱 크기) 정도로 커진다. 빠르면 만 2~3세 때 성조숙증이 나타나는 일도 있다. 2차 성징 발달 외에도 또래보다 성장 속도가 빨라 어린 나이에 연간 7㎝ 이상 키가 쑥쑥 자라고 머리나 몸에서 어른 특유의 냄새가 나면 성조숙증을 의심해 볼 수 있다. 김진섭 한양대병원 소아청소년과 교수는 “성조숙증이 있으면 어린 나이에 성장 속도가 증가해 친구들보다 조숙하고 키가 빨리 클 수 있지만, 너무 어린 나이에 생리가 시작되고 점차 나이가 들면서 성장 속도도 줄어 예상보다 키가 충분히 못 클 수 있다”며 “만 12세 이후로는 키 성장이 거의 멈추게 된다”고 말했다. 또 “초경이 이른 아이는 성인이 돼 비만, 당뇨, 유방암 위험이 증가하는 것으로 알려졌다”고 말했다. 불임 등의 문제도 발생할 수 있다.●스트레스·선정적 영상 등 아이 성장에 부정적 정혜운 경희의료원 소아청소년과 교수는 “정신적 스트레스도 문제”라면서 “아이가 또래와 다른 외형으로 과도한 스트레스를 받을 수 있고 학교생활에 어려움을 겪기 쉬워 관심을 두고 조기에 발견하는 것이 중요하다”고 강조했다. 여아 성조숙증 환자가 더 많은 이유는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 정인혁 교수는 “여성호르몬과 비슷한 환경호르몬이 많이 발견된다는 점, 비만의 경우 지방세포에서 여성호르몬을 분비한다는 점이 남아보다 여아에게 더 많은 영향을 줄 수 있는 요소들이라 생각된다”고 말했다. 체지방이 증가하면 ‘렙틴’이라는 호르몬이 분비되는데, 이 렙틴이 성호르몬 분비를 촉진해 신체 변화를 가져올 수 있다고 한다. 이 밖에 스트레스 지수가 높을수록, 구체적으로는 부모가 이혼한 아이들이 이른 성장 발달을 보인다는 연구 결과도 있다. 자극적인 TV프로그램도 아이의 성장 발달에 부정적인 영향을 미친다. 선정적인 영상이 아이들의 뇌를 자극해 호르몬에 영향을 주기 때문이다. 환경오염으로 발생하는 환경호르몬도 정상적인 내분비계 기능을 방해해 신체 시계를 교란한다. 환경호르몬은 특히 여성호르몬인 에스트로겐과 결합해 여아에게는 조기 초경과 성조숙증, 남아에게는 여성형 유방과 면역기능 저하를 일으킨다고 한다. 갈수록 선정적이고 자극적으로 변하는 사회문화와 환경오염이 우리 아이들을 병들게 하는 셈이다. 여아 성조숙증의 90%는 특별한 원인이 없는 ‘특발성 진성 성조숙증’이다. 뇌하수체에서 분비되는 성선자극호르몬의 농도가 짙어 에스트로겐이나 테스토스테론과 같은 성선호르몬 분비를 자극해 급격히 성장하고 뼈나이가 실제 나이보다 많아지게 된다. 하지만 남아는 조금 다르다. 김호성 세브란스 어린이병원 소아내분비과 교수는 “남아는 특발성인 경우와 뇌 자체에 병변이 있는 경우가 반반”이라며 “그래서 남아는 더욱 세심하게 진단해야 하는데 여아는 가슴 발달과 같은 분명한 신체적 변화가 있어 부모가 비교적 쉽게 발견할 수 있지만 남아는 상대적으로 발견이 어려워 더욱 자세히 확인할 필요가 있다”고 말했다. 또 “여아는 대부분 유전적 성향이 있으나 비만과 환경호르몬도 원인이어서 체중 관리를 하면 예방에 다소 도움이 되지만 남아는 50%에서 기질적 원인이 있어 예방이 어려워 성조숙증으로 진단받으면 기질적 원인을 찾기 위한 검사를 해야 한다”고 덧붙였다. 성조숙증이 의심되는 아이가 병원을 찾아오면 부쩍 크기 시작한 시기와 진행 속도, 과거 병력 등을 고려해 신장, 체중, 2차 성징의 정도, 색소 침착 등을 진찰한다. 뼈나이를 검사해 실제 나이와 비교도 하고 혈액검사로 성선자극호르몬과 성호르몬 농도를 측정해 진성 성조숙증 여부를 진단한다. 남아에서 진성 성조숙증이 나타나면 뇌 자기공명영상(MRI) 촬영을 해 뇌 이상 여부를 판단한다. ●치료 중단하면 3~6개월 뒤 다시 사춘기 진행 성조숙증으로 판명되면 4주 또는 3개월 간격으로 높아진 호르몬을 정상으로 되돌리는 성억제 주사를 놓는다. 치료를 시작하면 수주 이내에 성호르몬 분비가 사춘기 이전 수준으로 감소해 여자 아이는 가슴이 약간 작아지고 남자 아이는 고환 크기가 감소한다. 치료 기간은 보통 2~4년이다. 정상적인 사춘기 시작 연령까지 치료한다. 유한욱 서울아산병원 소아내분비대사과 교수는 “치료를 중단하면 3~6개월 후에 다시 사춘기가 진행돼 신체 변화가 나타난다”며 “여자 아이는 만 9세 이전, 남자 아이는 만 10세 이전에 성조숙증 치료를 해야 치료 효과를 높일 수 있다”고 말했다. 다만 유 교수는 “성조숙증이 아닌데도 치료하면 아이의 성장을 저해하는 부작용이 발생할 수 있어 진단이 확실한 때에만 치료해야 한다”고 말했다. 성조숙증을 예방하려면 우선 가정에서라도 일회용품 사용을 줄여 환경호르몬 노출을 최소화해야 한다. 특히 가공 식품이나 인스턴트 음식 대신 되도록 아이에게 영양이 골고루 든 자연식을 먹여야 한다. 김호성 교수는 “우유나 계란, 두부, 콩 섭취를 제한해야 한다는 얘기가 있지만 이는 사실이 아니다”라면서 “이런 음식들을 제한한다고 해서 성조숙증을 예방할 수는 없다”고 지적했다. ●주 3~4회 유산소운동 30분 이상 땀나게 해야 잠잘 때 분비되는 호르몬인 멜라토닌이 적으면 성조숙증이 발생할 수 있다는 연구 결과도 있어 숙면은 필수다. 아이가 스트레스를 받지 않고 안정적으로 생활할 수 있는 가정환경을 만들어 주는 것도 중요하다. 아이가 건강하게 정상적으로 성장할 수 있게 하는 비법은 특별한 게 없다. 잘 자고, 잘 놀고, 골고루 먹게 하는 것이다. 이은혜 경희의료원 소아청소년과 교수는 “성장호르몬은 오후 10시부터 새벽 2시 사이 깊이 잠들었을 때와 운동할 때 왕성하게 분비된다”며 “유산소 운동을 일주일에 3~4회, 한 번에 30분 이상 땀이 날 정도로 하는 게 좋고 스스로 즐기면서 오랫동안 유지할 수 있는 운동이 성장에 도움이 된다”고 조언했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

영국 방송인 니키 채프먼(52)이 뇌종양 증상을 상세히 공개하며 수술 이후 회복에 힘쓰고 있다는 사실을 신문 인터뷰를 통해 털어놓아 용기있는 고백이라는 찬사를 듣고 있다. 13년 동안 BBC의 첼시 플라워 쇼를 공동 진행해 온 채프먼은 일간 데일리 메일 인터뷰를 통해 지난달 뇌종양 진단을 받았는데 종양의 크기가 “골프공만 했으며 겁이 났지만 긍정적인 마음”을 먹으려고 노력했다고 말했다. 2001년 ITV의 오디션 프로그램 ‘팝 아이돌’ 심사위원으로 출연해 인기를 얻은 그는 불과 6주 전에 뭔가 잘못됐다는 것을 알았다는 것을 털어놓았다. 시야가 흐릿해지고 말을 하는 데 어려움을 겪었던 것이었다. 그는 폐경기 증상인 것으로 생각했으나 의사는 큰 병원으로 가보라고 권했다. MRI 검사를 했더니 머리 왼쪽 뒤에 골프공만한 종양이 있어 뇌를 짓누르는 것으로 확인됐다. 그는 이달 초 런던의 한 병원에서 수술을 받았는데 경과가 아주 좋다고 덧붙였다.채프먼은 “비슷한 증상을 겪고 있는 다른 이들이 내가 받은 탁월한 치료를 받고 같은 내면의 강인함을 발견하길 진정 바란다”고 말했다. 종양 대부분을 제거했는데 뇌동맥 근처의 아주 작은 종양은 제거하려 했을 때 너무 큰 위험이 동반돼 그냥 놔뒀다고 밝혔다. 그는 “컴백할 것으로 안다. 하지만 그 전에 그것(남은 종양)이 너무 커지기 전에 의사들이 잘 처리해야 한다”면서 “미래를 알 수 없지만 가능한 한 낙관적이려고 한다”고 덧붙였다. 뇌종양 자선 재단은 뇌종양 증상을 공유하는 일이 비슷한 고통을 겪는 이들이 “고립을 끝내는 데” 도움이 될 것이라고 밝혔다. 많은 방송 동료들이 소셜미디어에 그녀의 쾌유를 기원하는 메시지를 올리고 있다. 특히 첼시 플라워 쇼를 공동 진행하는 제임스 웡은 자신이 생방송에 ‘초짜’였을 때 채프먼이 관대하게 이끌어줬으며 어느날은 만사를 제쳐두고 자신이 방송을 준비할 수 있도록 도왔다고 털어놓았다. 그리고 “채프먼이 수술에서 회복할 수 있도록 여러분이 큰 사랑을 보내주시라”고 트위터에 적었다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

분만 중 태아의 머리가 어떻게 변하는지를 정확하게 보여주는 3D 이미지를 과학자들이 공개했다. 프랑스 오베르뉴대 올리비에 아미 박사(산부인과 전문의)팀이 3D 자기공명영상(MRI) 장치를 이용해 산모 7명이 자연분만을 시도하는 과정에서 태아의 머리가 어떻게 변하는지를 자세하게 촬영하는 데 성공했다고 국제학술지 ‘플로스원’ 최신호(15일자)에 발표했다. 사실 의사들은 오래전부터 태아의 머리 모양이 분만 과정에서 변형된다는 사실을 알고 있었다. 이른바 ‘응형’으로 불리는 이 과정은 좁은 산도를 지나는 분만 2기 중에 일어난다. 태아의 머리는 5개의 뼈로 돼 있는데 성인의 머리와 달라 아직 굳어 있지 않고 뼈와 뼈의 연결고리도 고정돼 있지 않다. 따라서 산도를 빠져나오는 동안 뼈와 뼈가 엇갈리면서 머리 모양이 변한다. 하지만 크게 걱정할 필요는 없다. 왜냐하면 성장 과정에서 모양이 원래대로 돌아오기 때문이다. 기존 연구에서는 단 한 차례 만이 이 과정을 포착했을 정도로 지금까지 이는 명확하게 밝혀진 적이 없다. 하지만 이번 연구에서는 3D MRI 기술 덕분에 분만 2기 이전과 2기 동안 태아 7명의 두개골과 뇌의 형태를 자세히 이미지로 포착할 수 있었다.그 결과, 태아 7명 모두에게서 분만 2기 중 응형이 확인됐다. 하지만 이 중 5명 만이 머리 모양이 원래대로 돌아갔으며 나머지 2명은 응형이 남아 있었다. 특히 응형 정도가 가장 심했던 아이 3명 중 2명은 응급 제왕절개 수술로 태어난 경우였다. 이는 분만 과정에서 태아의 머리와 산모 골반 크기의 불균형으로 불가피하게 수술을 해야만 했던 사례였다. 전반적으로 이번 결과는 태아가 기존 생각보다 분만 과정에서 두개골에 더 큰 압박을 경험한다는 것을 시사한다. 이는 자연분만 뒤 신생아에게서 나타나는 무증상의 뇌 및 망막 출혈의 원인일 가능성도 제기된다. 이에 대해 연구진은 이번 결과를 확인하려면 더 많은 사례를 관찰하는 연구가 필요하지만, 이 연구는 태아 머리의 응형을 포착해낸 3D MRI 기술의 가치를 증명한다는 점에서 주목된다고 말했다. 이어 아미 박사는 “자연분만 동안 태아의 뇌 모양은 두개골의 중첩 정도에 따라 응형을 겪는다. 태아 두개골의 응형은 대부분의 신생아에게서 더는 보이지 않았다”면서 “어떤 두개골은 응형이 잘 돼 태아가 쉽게 태어날 수 있었지만, 또 다른 두개골은 응형이 쉽지 않은 경우도 있었다”고 덧붙였다. 사진=플로스원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

대부분의 자원봉사는 수혜자 중심의 도움 활동이다. 최근 이러한 한 방향 자원봉사의 형식을 뛰어넘어 보다 창의적이고 실질적인 방식으로 사회문제를 해결하고자 하는 자원봉사단이 있다. 한 대기업이 운영하는 대학생 자원봉사단 ‘SUNNY’. 결성된 지 15년이 넘은 이 단체는 참신한 아이디어와 에너지 넘치는 젊은 대학생들로 구성돼 있다. 일상생활에 도움이 필요한 취약층은 물론 세대 간, 계층 간의 소통으로 사회 변화를 주도해 보겠다는 슬로건이 다른 자원봉사 단체와는 다르다. 2019년 SUNNY는 전국 10개 지역의 조직 회의를 통해 ‘5대 사회상’을 선정했다. 이들이 추구하고자 하는 5대 사회상은 소외 없는 사회, 교육이 다양한 사회, 모두가 안전한 사회, 환경이 지속 가능한 사회, 청년이 행복한 사회다. 지난 10일 서울 광진구 육영재단 어린이회관에서 진행된 ‘너영나영’ 6회차 수업 현장. 학생들이 자원봉사단원의 도움을 받아 가야금과 하회탈에 대해 배우고 직접 만드는 체험을 하고 있다. 이 프로그램을 기획한 한국음악 전공자 김지은(23)씨는 “평소 청소년 교육을 통해 변화하는 사회에 대해 관심이 많았어요. 집단따돌림, 학교폭력에 대한 예방 교육은 꾸준히 이어지고 있는데, 왜 불행한 일은 줄어들지 않나 하는 고민을 했습니다. 사고를 바꿔 보기로 했죠. 뭔가 재미있고 창조적인 프로그램이 좋을 것 같았습니다. 서로 간의 유대도 강화하구요. 그래서 이 프로그램을 기획하게 됐습니다”라고 했다. 김씨는 서로 서먹해하던 아이들이 매주 와서 친하게 지내고, 도움이 필요한 친구가 있으면 망설이지 않고 다가가 도움을 주는 모습이 너무 고맙고 뿌듯하다고 말했다.동대문노인종합복지관에서 진행된 어르신 대상의 ‘너와 나의 연결고리’. 이 프로그램은 젊은 세대들의 신조어를 맞혀 보는 신조어 골든벨 퀴즈 대회와 오목 토너먼트로 진행된다. 참여한 어르신은 70대 후반부터 80대 후반. 대부분 동대문구에 거주하는 동네분들이다. 신조어 퀴즈는 ‘갑분싸’(갑자기 분위기 싸해지다), ‘마상’(마음의 상처), ‘세젤예(’세상에서 제일 예쁘다), ‘금사빠’(금방 사랑에 빠지다), ‘인싸’(인싸이더, ‘아웃싸이더’의 반대말로 인기 있는 사람), ‘썸타다’(관심 있는 사람과 잘돼 가다), ‘뇌섹남’(뇌가 섹시한 남자, 똑똑한 남자), ‘머쓱타드’(머쓱할 때 하는 말) 등 13개 신조어를 맞히는 형식으로 진행됐다. 어르신들은 ‘갑분싸’에는 ‘가볍다는 느낌’, ‘썸타다’에는 ‘썸머타임’, ‘태양에 피부가 타다’ 등의 답변을 보였다. 퀴즈 진행 후 어르신들은 “‘계룡남’이 무슨 뜻인지 아느냐”고 지난 시간에 배웠던 신조어를 되레 질문하며 즐거워한다. 프로그램에 참가한 한 어르신도 “지금은 이렇게 젊은 친구들하고 얘기하는 게 재밌는데, 카페에 가서 실제로 아아(아이스아메리카노)를 써 먹어도 되나 싶어”라며 웃었다.혜화역에 모인 6명의 SUNNY는 ‘장애인 문화시설 지도’를 만든다. 휠체어를 타고 갈 수 있는 곳을 탐방하고 세세한 동선을 꼼꼼하게 그린다. 엘리베이터 크기와 테이블 높이를 측정하고, 출입문 단차, 휠체어 이용을 위해 의자를 뺄 수 있는지 여부, 화장실 이용 가능 여부 등을 꼼꼼히 확인하고 기록한다. 이런 자료는 거동이 힘든 분들의 실생활에 꼭 필요한 정보다. 봉사자도 놀이, 봉사를 받는 사람도 놀이를 하는 프로그램. 자원봉사자들은 자발적 참여와 상호 즐거움, 그리고 서로와의 유대가 이 봉사의 핵심이라고 입을 모은다. 노인이 점점 많아지는 세상에 젊은 친구들에게 부담을 갖게 해서 늘 미안하다는 한 어르신은 외로운 우리에게 이렇게 벗까지 돼 주니 미안하고도 고마울 따름이라며 눈에 물기를 비쳤다. 서로 위해 주고 더불어 살아가는 세상을 만드는 젊은이들이 있어 밝은 미래를 꿈꾸어 봐도 좋을 것 같다. 안주영 기자 jya@seoul.co.kr

이번 주 노르웨이 해안에서 러시아 군사무기로 추정되는 흰고래(벨루가)가 포착됐다는 소식이 국제면을 뜨겁게 달궜다. 노르웨이 방송 NRK를 비롯해 영국 가디언과 BBC 등 외신은 물론 우리나라 언론도 연일 기사를 쏟아냈다. 보도에 따르면 흰고래는 노르웨이 작은 어촌에서 조업을 하던 어부들이 발견했다. 선박에 타고 있던 어부는 “배 옆으로 다가온 흰고래는 수상 카메라 벨트를 착용하고 있었으며 마치 정찰하듯 선박 주변을 탐문했다”고 밝혔다. 목격자들은 하나같이 이 흰고래가 인간을 무서워하지 않았으며 매우 잘 길들여진 상태였다고 입을 모았다.러시아는 1970년대 구소련 당시부터 이른바 ‘전투 돌고래 부대’를 운영해왔다. 이 프로그램은 동물학대 논란이 일면서 1990년대 ‘공식적’으로는 종료됐으나 비밀리에 부대를 운영해왔다는 사실이 언론을 통해 속속 전해졌다. 영국언론 가디언은 러시아 국방부가 2016년 모스크바의 우트리시 돌고래센터에서 3살~5살 사이의 큰돌고래를 1만8000파운드에 사들였으며 지난 2015년에도 돌고래 5마리를 매입했다고 전하기도 했다. 동물을 군사무기로 이용한 기록은 기원전 4세기까지 거슬러 올라간다. 오늘날 그리스로 통일된 에피로스의 왕 피로스는 코끼리 부대를 만들어 전쟁에 투입시켰다. 그러나 로마군이 기름과 역청을 바르고 불을 붙인 돼지 부대로 맞불을 놓으면서 패배했다.현대에 들어 ‘살아있는 무기’의 범위는 더욱 넓어졌다. 1941년 제1차 세계대전 당시 독일군은 카메라를 매단 비둘기를 정찰용으로 썼다. 실제로 독일군은 1916년 베르덩 전투와 솜 전투에서 이 비둘기를 활용했다. 미국은 상어를 무기로 내세웠다. 미국 유명 과학전문 작가인 메리 로치는 자신의 책에서 ”제2차 세계대전 당시 미 해군은 상어 전문가와 무기 전문가로 팀을 꾸려 상어를 일종의 ‘배달 도구’로 삼았다“고 폭로한 바 있다. 지난 1950년대에는 ‘바다동물 프로젝트’는 이름으로 비밀리에 돌고래와 바다사자를 군사용으로 이용했다. 미 해군은 2012년에 들어서야 “약 80마리의 돌고래를 대체할 3.6m 크기의 무인 로봇을 개발 중”이라며 돌고래 부대의 해체를 알렸다.2000년대에는 곤충까지 무기로 활용하려는 시도가 있었다. 미국 과학전문기자 에밀리 앤디스는 2006년 미 국방부 산하 국방고등연구계획국이 과학자들에게 감시 장비나 무기를 실을 수 있는 곤충 사이보그를 만드는 기술을 개발해 달라고 주문했다고 보도했다. 앤디스는 최근 10년간 곤충의 뇌에 전기자극을 줘 멈추고 출발하고 선회하는 등의 명령을 내리고 작업을 조정하는 기술을 발전시켰다고 주장했다. 한편 전문가들은 벨트에 새겨진 ‘상트페테르부르크 물품’이라는 문구와 익명의 제보를 바탕으로 이번에 노르웨이 해안에서 포착된 흰고래 벨루가를 러시아 ‘스파이’로 단정짓는 분위기다. 이에 대해 전직 러시아 해군 대령 역시 러시아 해군이 전투 목적으로 돌고래를 훈련시킨 사실이 있으며 흰고래가 여기서 탈출한 것 같다는 의견을 내놨다.　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

노르웨이 해안에서 러시아 군사무기로 추정되는 흰고래(벨루가)가 포착됐다는 보도가 나왔다. 영국 가디언은 29일(현지시간) 노르웨이 방송 NRK를 인용해 ‘상트페테르부르크(러시아 제2의 도시) 물품’이라는 문구가 새겨진 벨트를 맨 흰고래가 노르웨이 해안에서 선박 주변을 맴돌았다고 전했다.보도에 따르면 지난주 노르웨이의 작은 어촌 잉가 해역에서 조업하던 어부들은 이상한 벨트를 착용한 흰고래가 선박에 접근하는 것을 목격했다. 고래를 목격한 어부 요아르 헤스턴은 “배 옆으로 흰고래가 헤엄치는 것을 보고 그물을 걷으려고 했다. 그런데 고래가 점점 가까이 오더이 선박 측면의 끈과 밧줄을 잡아당기며 위협했다”고 밝혔다. 목격자들은 흰고래가 수상 카메라 벨트를 착용하고 있었으며 인간을 무서워하지 않고 매우 잘 길들여진 상태인 것 같았다고 말했다.흰고래를 살펴본 노르웨이 해양연구소 마틴 비우 연구원은 “배를 수색하고 배회하는 행동이 매우 익숙해보인다. 훈련된 동물”이라고 설명했다. 그는 “고래가 차고 있던 벨트를 볼 때 러시아에서 군사훈련을 받은 고래일 가능성이 높다”고 밝혔다. 노르웨이북극대학 해양생물학과 오든 리카덴도 “러시아에서 사육하던 고래 일부를 방사한 것으로 알고 있다”면서 “군사무기로 길러진 고래들은 훈련받은 대로 선박을 찾아 나선다”고 설명했다. 이어 “익명의 러시아 연구원은 흰고래가 러시아 최북서단 무르만스크에 주둔하는 해군 소유일 가능성이 높다고 말했다”고 전했다.이 같은 전문가들의 주장에 전직 러시아 해군 대령 빅토르 바라네츠는 BBC에 ”흰고래가 러시아 해군에서 탈출한 것일 가능성이 있다“고 밝혔다. 그는 ”러시아 해군이 전투 목적으로 돌고래를 훈련시킨 사실이 있다“면서도 ”첩보 활동을 위해 훈련시킨 일은 없다“고 못박았다.러시아는 1970년대 구소련 당시부터 이른바 ‘전투 돌고래 부대’를 운영해왔다. 이 프로그램은 동물학대 논란이 일면서 1990년대 ‘공식적’으로는 종료됐으나 비밀리에 부대를 운영해왔다는 사실이 언론을 통해 속속 전해졌다. 영국언론 가디언은 러시아 국방부가 2016년 모스크바의 우트리시 돌고래센터에서 3살~5살 사이의 큰돌고래를 1만8000파운드에 사들였으며 지난 2015년에도 돌고래 5마리를 매입했다고 밝혔다. 군사무기로 이용된 동물은 비단 고래뿐만이 아니다. 1941년 제1차 세계대전 당시 독일군은 카메라를 매단 비둘기를 정찰용으로 활용했다. 실제로 독일군은 1916년 베르덩 전투와 솜 전투에서 이 비둘기를 활용했다.미국은 상어를 무기로 내세웠다. 미국 유명 과학전문 작가인 메리 로치는 자신의 책에서 ”제2차 세계대전 당시 미 해군은 상어 전문가와 무기 전문가로 팀을 꾸려 상어를 일종의 ‘배달 도구’로 삼았다“고 폭로했다. 미국은 지난 1950년대 부터 ‘바다동물 프로젝트’는 이름으로 비밀리에 돌고래와 바다사자를 군사용으로 활용하기도 했다. 그러나 지난 2012년 미 해군 측은 “약 80마리의 돌고래를 대체할 3.6m 크기의 무인 로봇을 개발 중”이라면서 돌고래 부대의 해체를 알렸다. 2000년대 들어서는 곤충까지 무기로 활용하려는 시도가 있었다. 미국 과학전문기자 에밀리 앤디스는 2006년 미 국방부 산하 국방고등연구계획국이 과학자들에게 감시 장비나 무기를 실을 수 있는 곤충 사이보그를 만드는 기술을 개발해 달라고 주문했다고 보도했다. 앤디스는 최근 10년간 곤충의 뇌에 전기자극을 줘 멈추고 출발하고 선회하는 등의 명령을 내리고 작업을 조정하는 기술을 발전시켰다고 주장했다.　권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

‘살아있는 화석’이라 불릴 정도로 수억 년 간 지구상에 존재해 온 원시 물고기의 비밀이 새롭게 드러났다. 최근 영국 브리스톨 대학 등 국제공동연구팀은 실러캔스의 두개골과 뇌의 진화 과정을 밝힌 연구결과를 유명 과학지 네이처 최신호에 발표했다. 다소 낯선 이름의 실러캔스(Coelacanth)는 100년 이상 사는 것으로 추정되는 원시 물고기다. 특히 실러캔스는 4억 년 전 처음 지구상에 출현해 공룡과 함께 살다가 멸종된 것으로 추정돼 왔으나 지난 1938년 남아프리카 코모로 섬 근해에서 포획돼 세상을 놀라게 했다. 또한 실러캔스는 어류와 포유류 양쪽 모두의 유전자를 가지고 있는 것으로 알려져 육상 척추동물이 어떻게 진화했는지 밝혀주는 살아있는 화석이다. 이번에 연구팀이 주목한 것은 실러캔스의 독특한 두개골 구조와 뇌 크기다. 실러캔스는 원시어류의 화석에서만 관찰되는 두개골내 관절에 의해 두개골이 두 칸으로 갈라져있다. 특히 뇌는 두개골 내에서 단 1%의 공간을 차지할 만큼 콩알만큼 작다. 지금까지 학자들을 아리송하게 만든 것은 실러캔스의 두개골이 어떻게 자라고 뇌는 또 왜 이렇게 작은 지에 대한 이유였다.이를 알아보기 위해 연구팀은 최첨단 영상장비를 사용해 실러캔스의 내부를 손상시키지 않고 그 안을 시각화했다. 그 결과 실러캔스의 두개골내 관절은 독특한 척삭(Notochord)의 발달과 관계가 깊은 것으로 분석됐다. 척삭은 척수의 아래로 뻗어있는 연골로 된 줄 모양의 물질이다. 실러캔스의 경우 척삭이 뇌와 척수의 아래로까지 확장됐다. 연구를 이끈 존 롱 교수는 "물고기에서는 보통 척삭이 뇌 아래 작은 막대기 수준으로 퇴화한다"면서 "이에반해 실러캔스는 척삭이 뇌보다 무려 50배 이상 극적으로 커졌다"고 설명했다. 이어 "척삭이 퇴화되지 않고 남으면서 실러캔스의 독특한 두개골을 형성한 것 같다"면서 "우리 인간처럼 두뇌가 급격히 팽창하는 영장류에 비하면 실러캔스의 뇌 성장 과정은 매우 이례적"이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

뇌는 우리 몸에서 운동과 감각, 정서, 인지, 사고 등 다양한 기능을 조절하는 사령탑이다. 인간의 뇌기능은 인간을 지구상의 어떤 동물보다 강하게 만들었다. 인간은 뇌의 지적 능력으로 지구상에서 특별한 존재가 됐다. 흔히 지능이라고 하면 ‘아이큐’(IQ)를 떠올린다. 다양한 인지적 능력 중 공통적인 능력을 ‘g 요소’라 부르는데, 아이큐는 g 요소를 대변한다. 하지만 이러한 공통분모만이 지능의 전부가 아니다. 다양한 영역의 지능인 ‘다중지능’도 중요한 부분이다. 그렇다면 뇌의 어떤 기능이 지능을 결정하는 것일까. 지능을 결정하는 요인을 단순히 뇌의 크기로 본다면 인간은 코끼리나 고래보다 열등할 것이다. 체중 대비 대뇌피질의 뉴런 수로 보자면 고양이와 돌고래가 인간보다 우위다. 이렇듯 어느 하나의 변수만으로는 인간의 특수성을 완전히 설명하기 어렵다. 따라서 체중 대비 뇌의 무게나 시냅스 개수, 굵고 빠른 축삭, 뉴런 간의 짧은 거리 등 여러 가지 특성의 조합을 고려해 봐야 한다. 수행능력을 담당하는 전전두엽의 백질과 회백질의 부피 비율은 인간이 가장 높다. 특히 뇌부위 간 연결성을 의미하는 백질은 그 비율이 다른 동물에 비해 월등하다. 이는 뇌부위 간의 연결성이 지능의 중요한 역할을 담당한다는 것을 의미한다. 최근 독일 괴테대학의 컬스텐 힐거 박사팀도 이러한 견해를 지지하는 연구 결과를 발표했다. 309명으로부터 얻은 휴식기 기능적 자기공명영상 데이터를 이용해 신경망을 분석했다. 특히 전체적인 네트워크의 하위 구조인 모듈 분석으로 전두엽과 두정엽 신경망 모듈의 연결성이 IQ와 유의미한 상관관계를 나타낸다고 보고했다. 특한 기능을 하는 뇌부위들을 연결하고 통합하는 과정이 지능이 높고 낮음에 영향을 준다는 것을 의미하는 중요한 결과다. 한편 미국 일리노이대학의 애런 바비 교수에 따르면 지능에는 두 가지 종류가 있다. 현재 경험을 과거 정보와 연결하는 ‘결정성’ 지능과 현재 경험에 적응하며 추론하고 문제를 해결하는 ‘유동성’ 지능이 존재한다. 영구적인 뇌연결을 만드는 것보다는 기존 정보를 지속적으로 업데이트하면서 새로운 연결을 만들 수 있을 때 더 좋은 뇌기능을 보인다. 정보 처리 과정에서 결정성 지능 신경망은 쉽게 접근할 수 있는 반면 유동성 지능 신경망은 접근이 어렵다. 따라서 이러한 신경망 사이에서 자유롭게 전환할 수 있는 ‘융통성’이야말로 지능의 핵심이라는 것이다. 요즘은 ‘인공지능’이 대세다. 몇 년 전 알파고가 인간을 능가하는 바둑 실력을 선보인 상징적인 사건이 있었다. 인공지능의 활용은 우리에게 현실로 다가왔다. 하지만 여전히 인공지능에 대한 기대와 우려가 있다. 인간 지능의 뇌과학적 기전에 대해서도 정확히 이해하지 못하고 있다. 뇌과학을 통해 인간 지능의 원리를 좀더 정확히 이해하게 될 때 인간에게 더욱 도움을 줄 수 있는 인공지능을 개발하는 데도 큰 역할을 하게 될 것이라고 기대해 본다.

거북개미 계급별 뇌 크기·모양 분석 여왕개미, 다른 계급 비해 뇌 용적 커 신경망 구조 복잡하고 시각처리 발달 평생 일만 하도록 ‘이타성’ 가진 일개미 뇌 크기 작지만 처리력 관련 부위 발달# 무더운 여름, 추운 겨울을 대비해 열심히 음식을 모으는 개미를 보면서 베짱이는 그늘에 앉아 악기를 연주하며 ‘인생을 즐길 줄 모르는 한심한 녀석들’이라고 비웃는다. 이윽고 겨울이 찾아오자 베짱이는 배고픔에 시달리다 결국 개미에게 음식을 구걸하는 신세가 되고 개미는 먹이를 나눠주면서 베짱이의 게으름을 질타한다.어린 시절 누구나 한 번쯤 듣고 읽은 이솝우화 ‘개미와 베짱이’의 내용이다. 부지런함과 노동의 가치를 설파하는 이 우화는 물론 많은 이야기에서 개미는 근면의 상징으로 묘사된다. 그렇지만 실상 개미 사회를 자세히 들여다보면 그렇지 않다는 것을 알 수 있다. 여왕개미, 수개미, 일개미, 병정개미로 엄격한 계급으로 나눠져 있기 때문에 이솝우화에서처럼 부지런히 일하는 개미는 일개미뿐이다. 생식 능력이 없는 일개미들은 오로지 여왕개미의 번식에 도움을 주기 위해 존재할 뿐이다. 자연선택과 성(性)선택을 통한 진화론을 주장한 찰스 다윈은 이렇듯 ‘의도하지 않은’ 이타성을 보이는 개미의 진화를 설명하는 데 어려움을 겪었다.미국 보스턴대 생물학과와 신경과학대학원, 스페인 바스크과학재단, 바스크대 인공지능(AI)·컴퓨터과학과, 도노스티아 국제물리센터, 레이후안카를로스대 생물·지리학과 공동연구팀은 개미들의 계급이 나뉘는 것은 뇌의 크기와 그에 따른 뇌신경 조직의 밀도, 시냅스 구성 패턴들이 다르기 때문이라는 연구 결과를 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 3월 28일자에 발표했다. 개미의 계급 분화가 인슐린과 영양 상태 때문에 나타난다는 분자적 차원에서 수행된 연구들은 더러 있었지만 신경생물학적 차원에서 계급 분화를 분석한 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 미국 플로리다 키스제도의 맹글로브숲에서 서식하는 거북개미를 대상으로 몸과 머리의 크기를 측정하고 뇌를 해부해 형광물질로 염색한 뒤 현미경으로 촬영해 뇌신경 구조를 관찰했다. 방패를 붙이고 있는 것처럼 머리가 납작한 거북개미는 다른 개미종(種)들처럼 여왕개미, 수개미, 일개미, 병정개미로 나뉜다. 이 중 병정개미는 납작한 머리를 이용해 평생 개미집 입구를 막는 ‘살아 있는 문’ 역할만 한다는 특징을 갖고 있다. 분석 결과 여왕개미는 다른 계급의 개미들보다 뇌 용적이 클 뿐만 아니라 인지능력과 관련한 신경망이 복잡하고 시각 처리 부분도 잘 발달해 있는 것으로 나타났다. 특히 짝짓기나 개미 집단을 구성하는 과정에서 뇌의 크기는 더 커지고 신경망 구조는 복잡해지는 것으로 조사됐다. 반면 일개미는 뇌의 크기가 가장 작고 신경망 구성도 단순하지만 일정 시간 내에 일을 수행할 수 있도록 하는 처리 능력과 관련된 부위는 다른 계급들보다 큰 것으로 밝혀졌다. 일개미의 이런 뇌구조는 여왕개미의 번식과 개미 군집의 유지를 위한 일만 할 수 있도록 진화한 것으로 연구진은 해석했다. 병정개미는 여왕개미와 일개미 중간 크기의 뇌와 뇌신경망을 갖고 있어 여왕개미와 일개미의 특징을 모두 공유하고 있는 것으로 조사됐다. 달시 고든 보스턴대 생물학과 교수는 “개미 사회에서 여왕개미만 번식에 나서고 나머지 개미들은 철저히 분업화하는 이유를 찾는 것은 생물학계의 오랜 숙제이기도 했다”며 “이번 연구는 크기와 모양이라는 형태학적 차이, 그리고 뇌신경망의 구조적 차이가 분업화와 계급화를 가져온다는 사실을 밝혀냄으로써 개미 이외 사회적 동물들의 뇌 진화에 대한 이해를 높일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

선천적 기형을 안고 태어난 아기를 생매장하려던 비정한 아버지가 체포됐다. 12일(현지시간) 데일리메일은 인도 카슈미르에서 한 남성이 아기를 산 채로 묻으려 한 사건이 있었다고 보도했다. 보도에 따르면 사건은 인도 카슈미르 노와타 마을에서 벌어졌다. 언론은 아기를 산 채로 묻으려던 아버지가 아기의 울음소리를 들은 주민에게 범행 현장을 들켜 체포됐다고 밝혔다. 인도 카슈미르 스리나가라의 대학병원으로 옮겨진 아기는 신경외과적 수술을 받고 현재 퇴원한 상태다. 아기의 수술을 집도한 압둘 라시드 바트 박사는 “생후 40일 된 이 신생아는 병원 도착 당시 상태가 매우 위중해 중환자실에 머물렀다”고 밝혔다. 바트 박사에 따르면 아기는 ‘뇌류’ 증상 때문에 후두부에 거대한 혹을 달고 있었던 것으로 알려졌다. 뇌탈출증이라고도 불리는 이 질환은 뇌가 머리 뒤쪽에 자루모양으로 돌출해 자라는 5000명 중 1명꼴로 나타나는 희귀 질환으로 두개골이 제대로 형성되지 않아 뇌 조직의 일부가 두개골 밖으로 돌출돼 자라는 것이 특징이다. 바트 박사는 아기의 머리 뒤쪽으로 뇌 조직이 흘렀으며 그 무게만 2kg이 넘어 매우 어려운 수술이었다고 밝혔다. 그는 “아기의 머리는 정상 크기의 3배였다”면서 “정상 뇌와 장애를 가진 뇌를 분리하고 피부를 봉합하는 힘든 작업이었다”고 설명했다. 3시간에 걸친 수술 끝에 정상적인 머리 모양을 가지게 된 아기는 상태가 호전돼 수술 일주일 만에 퇴원했다. 의료진은 아기가 다른 장기 이상이 없는 한 정상적으로 생활할 수 있을 것으로 내다봤다. 현지 언론은 아기의 삼촌이 아기를 입양했으며, 경찰에 체포된 아기의 친부는 현재 구금된 상태라고 전했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

곤충은 지구상에서 가장 성공한 동물군 가운데 하나다. 곤충의 성공 비결은 여러가지이지만, 그중 작은 크기에도 뛰어난 감각 기관을 빼놓을 수 없을 것이다. 모기의 경우 시력이나 청력은 좋지 않지만 사람이나 다른 동물의 체온, 냄새, 이산화탄소를 감지해 먼 거리에서도 정확하게 목표를 찾고 피를 빨아먹는다. 과학자들은 어떻게 이런 일이 가능한지 연구해왔다. 순수 학문적 연구는 물론 모기를 비롯한 해충 구제에도 도움이 되기 때문이다. 미국 브랜다이스 대학 연구팀은 동물 실험에 흔히 사용되는 초파리를 대상으로 곤충의 온도 감지 능력을 연구했다. 초파리 하면 먼 거리에서도 과일 섞는 냄새를 파악하고 날아오는 성가신 작은 파리로 생각하지만, 사실 이들은 온도 감지 능력도 탁월하다. 따라서 뜨거운 여름에도 최적의 생존 장소를 찾을 수 있다. 온도와 습도가 적당하고 음식물 쓰레기도 넘치는 인간의 거주지는 이들에게 가장 좋은 보금자리 중 하나다. 이전 연구를 통해 과학자들은 곤충에 온랭세포(Hot and Cold Cell)라는 특수한 온도 감지 신경세포가 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 세포는 온도계와 비슷한 방식으로 곤충에 필요한 적정 온도를 감지하는 것으로 생각됐다. 연구팀은 이 가설에 의문을 품고 온랭세포의 민감도와 감지 방식을 연구했다. 초파리의 경우 더듬이의 끝부분에 각각 6쌍의 온랭세포가 있으며 이 신경세포가 흥분하면 정보가 뇌로 전달된다. 연구팀은 이 세포가 온도가 몇 도인지 감지하는 것이 아니라 사실은 온도의 변화를 감지한다는 사실을 발견했다. 놀라운 사실은 1초에 수백 분의 1도에 불과한 온도 변화를 감지할 수 있다는 것이다. 극단적으로 민감한 온도 변화 감지 능력 때문에 초파리는 자신이 있는 장소가 뜨거워지는지 차가워지는지를 짧은 시간에 판단할 수 있으며 실수로 뜨거운 음식이나 냄비에 앉는 일을 방지할 수 있다. 여름철 초파리는 흔히 보는 불청객이지만, 이들이 뜨거운 조리 기구나 음식에 죽는 일은 좀처럼 보기 어려운 이유가 여기 있었던 것이다. 다만 이번 연구가 곤충의 온도 감지 능력에 대한 모든 사실을 밝혀냈다고 할 수는 없다. 열을 감지하는 세포는 한 종류가 아닐 수도 있으며 곤충에 따라 감지 방식도 제각기 다를 수 있다. 앞으로 후속 연구를 통해 과학자들은 곤충의 감각 능력과 그 원리를 밝혀낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

할리우드 배우 다코타 존슨(29)이 한 매체와의 인터뷰에서 생리 문제로 사생활에 차질을 빚고 있다는 개인 고민을 털어놨다. 지난해 전 세계 여성과 소녀들을 상대로 가정폭력과 성폭력, 피임, 불평등 등의 문제로 고민을 안고 있으면 자신에게 연락해 이야기해달라며 본인 전화번호를 공개해 화제를 모았던 그녀 역시 여성 특유의 고민을 안고 있던 것이다. 존슨은 최근 패션매거진 인스타일과의 인터뷰에서 “솔직히 말해 생리주기 동안 호르몬 변화가 심해 생활에 피해를 보고 있다. 억제할 수 없다”면서 “매번 내 몸과 뇌에서 일어나는 일 탓에 몹시 화가 난다”고 말했다. 이와 함께 “이때 내 가슴은 평소 크기의 8배 같다. 정말 충격적인 일이고 매달 이런 일이 벌어진다”면서 “전혀 익숙해지지 않는다”고 설명했다. 이어 “어느 경구피임약이 내게 잘 맞는지 알아내는 것은 어렵다. 그것이 몸에 좋은 것인지도 모른다”고 덧붙였다. 또 존슨은 최근 여성들이 안고 있는 문제를 상담하고 조언해주기 위해 협력하고 있는 비영리 시민단체 ‘글로벌 시티즌’의 여성 교육을 지지한다고 표명했다. 이에 대해 그녀는 “여성의 몸을 갖는 것이 어떤 것인지, 여성이 자기 몸을 소중히 한다는 것은 어떤 것인지 그런 것들을 배운다”면서 “더욱더 내 신체에 대해 이해해 나가고 싶다”고 말했다. 이밖에도 존슨은 패션매거진과의 인터뷰인만큼 패션에 대해서도 밝혔는데 자신은 앞머리가 있는 헤어스타일을 가장 좋아한다고 고백했다. 다코타 존은은 영화 ‘그레이의 50가지 그림자’ 시리즈에 주연으로 출연해 명성을 얻었으며, 영국 밴드 콜드플레이의 보컬 크리스 마틴(41)의 연인으로도 잘 알려졌다. 사진=TOPIC / SPLASH NEWS(www.topicimages.com) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 전역에 ‘좀비사슴병’ 공포가 확산하고 있다. 특히 인간에게 전염 가능성이 제기되면서 공포의 크기는 더욱 커지고 있다. 더힐은 17일(현지시간) 미네소타주립대 전염병 연구·정책센터 책임자 마이클 오스터홈 교수가 이날 열린 미네소타주 의회 청문회에서 좀비사슴병과 관련해 “인간 전염 사례 가능성이 상당하며, 이는 일부 지역이 아니라 전국적인 사건이 될 수 있다”고 경고했다고 전했다. 야생사슴과 엘크, 말코손바닥사슴 등에서 발견된 ‘좀비사슴병’은 만성소모성질환(CWD)으로, 뇌와 척수에 영향을 미쳐 균형감각을 잃게 하고 종국적으로는 죽음에 이르게 한다. 사슴광우병이라고도 불린다. 미 질병통제예방센터는 아직 이 병의 인간 발병 사례를 발표한 적이 없지만, 감염된 사슴 고기를 섭취하면 인간에게 전염될 수 있다고 경고하고 있다. 현재까지 일리노이주와 위스콘신주, 미네소타주 등 중서부 지역을 비롯해 로키 산맥 인근 미 서부 지역 등 미국 내 24개 주에서 CWD에 감염된 사슴 사례가 보고됐다. 오스터홈 교수는 “감염된 사슴 고기가 가공처리 공장에 유입될 가능성도 배재할 수 없다”면서“이는 최악의 악몽이 될 것”이라고 주장했다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

성기능 개선치료제로 잘 알려진 ‘비아그라’는 심혈관질환 치료제를 개발하던 중 발견된 일종의 부작용 때문에 탄생한 약이다. 신약개발 과정에서는 이렇듯 원래 개발목적과는 전혀 다른 약물이 개발되는 경우가 잦다. 국내 연구진이 고지혈증 치료제가 암치료에도 도움을 준다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 한국원자력의학원 김진수 박사팀은 고지혈증 치료제를 항암제와 병행 사용할 경우 항암치료 중 나타나는 대표적인 부작용 중 하나인 인지기능 저하를 막을 수 있을 뿐만 아니라 암 치료효과도 높일 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘임상의학’ 11일자에 실렸다. 고지혈증 치료제는 나쁜 콜레스테롤이라고 불리는 체내 LDL 수치를 낮춰주는 역할을 한다. LDL을 낮춰 심혈관계 질환을 예방하는 효과도 입증됐다. 이번 연구는 콜레스테롤 축적이 직접적 원인이 되는 심혈관계 질환 이외의 질병에도 도움이 된다는 사실을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 암을 유발시킨 생쥐에게 암 표적치료제인 ‘트라스투주맙’과 고지혈증 치료제인 ‘아토르바스타틴’을 투약한 뒤에 양전자방출단층촬영(PET-CT)과 자기공명영상(MRI)를 촬영해 뇌 전두엽의 포도당 대사와 암 조직 변화를 관찰했다. 그 결과 트라스투주맙만 투여했을 때보다 아토르바스타틴을 동시에 투여한 생쥐의 뇌 포도당 대사와 부피가 정상수준을 유지하는 것으로 나타났다. 실제 쥐의 기억력 측정 행동실험에서도 암 표적치료제와 고지혈증 치료제를 동시에 투여했을 때 일반 생쥐와 똑같은 수준의 기억력을 유지하는 것으로 나타났다. 이와 함께 아토르바스타틴을 표적치료제와 함께 투여했을 때 항암제가 암 조직에 더 깊숙이 침투해 항암제만 썼을 때보다 종양크기가 36% 정도 더 줄어드는 효과가 나타난 것을 연구진은 발견했다. 김진수 박사는 “이번 연구결과는 항암제와 함께 고지혈증 치료제를 병용할 경우 암 치료효과와 함께 부작용을 줄일 수 있다는 사실을 밝혀낸 것”이라며 “현재 원자력의학원에서 연구 중인 알파입자 표지 방사성의약품을 함께 이용한다면 난치성 암을 훨씬 더 효과적으로 치료할 수 있게 될 것으로 기대된다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr