SF 영화를 보면 빛이나 초음파를 이용해 상대를 조종하거나 뇌파를 변화시키는 장면이 나온다. 사람을 조종하는 것은 아니지만 비정상적인 움직임을 보이는 뇌 부위를 초음파로 자극해 치료할 수 있는 방법이 나왔다. 카이스트 전기및전자공학부, 덴마크 공과대(DTU) 공동연구팀이 초소형, 초경량화시킨 미세초음파소자를 이용해 살아움직이는 쥐의 뇌에 초음파 자극을 줄 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘뇌 자극’ 3월호에 실릴 계획이다. 기존에는 뇌의 특정 영역을 미세하게 자극할 수 있는 심부뇌자극술과 광유전학을 이용해 빛으로 뇌를 자극하는 자극방법이 있지만 외과수술을 통해 칩이나 자극기기를 삽입해야 하기 때문에 임상에 적용이 쉽지 않다. 반면 경두개전기자극술과 경두개자기자극술은 외과수술 없이 비침습적으로 자극이 가능하지만 자극부위가 지나치게 넓고 뇌 깊이 자극할 수가 없어서 적용에 한계가 있다. 초음파는 비침습적이기 때문에 동물실험이나 인체에도 안전하게 사용할 수 있으며 초음파를 한 점에 집중시킬 수 있어 원하는 부위에 깊이 자극이 가능하다는 장점이 있다. 문제는 초음파 소자가 무거워 생쥐실험을 할 때도 반드시 고정하거나 마취를 시켜야만 했다.연구팀은 미소전자기계시스템(MEMS) 기술을 활용해 1g 미만의 초경량, 초음파 소자를 개발했다. 특히 생쥐의 몸에 맞는 중심주파수, 크기, 초점거리, 초음파 세기를 갖도록 만들었다. 이렇게 만들어진 초음파 소자를 이용해 쥐의 대뇌 운동피질을 자극해 쥐의 앞발을 움직이도록 했다. 그 결과 초음파 강도를 높일수록 운동피질이 더 많이 자극돼 쥐의 앞발이 더 빨리 움직이는 것을 확인했다. 이번 기술을 활용하면 쥐 뇌의 3~4㎜ 깊이까지 초음파가 도달할 수 있으며 쥐 뇌 전체 크기의 25%를 자극할 수 있다고 연구진은 설명했다. 현재 연구팀은 이번에 개발한 기술을 활용해 초음파가 수면에 미치는 영향을 연구 중에 있다. 이현주 카이스트 전기및전자공학부 교수는 “이번에 개발한 초경량 초음파 소자를 활용함으로써 고정되거나 마취된 상태가 아닌 살아움직이는 상태에서 초음파의 영향을 확인할 수 있게 됐다”며 “수면장애, 파킨슨병, 치매, 우울증 같은 여러 뇌 질환의 새로운 치료법 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

갑자기 의식을 잃어 병원에 실려간 한 중년 여성이 40년 동안의 기억을 모두 잃은 사연이 세상에 공개됐다. 영국 데일리메일 29일자 보도에 따르면, 지난해 10월 미국 루이지애나주(州) 배턴루지에 사는 킴 해리스 데니콜라(56)는 성당 주차장에서 그만 의식을 잃어 근처 병원에 실려갔다.그런데 의식을 되찾은 그녀의 기억이 18세 고등학생 시절에 머무른 것이다. 그녀는 “지금이 몇 년도인지 기억하느냐?”는 간호사의 질문에 “1980년”이라고 했고, “현재 대통령이 누구인지 아느냐?”는 물음에는 “로널드 레이건”이라고 답했다. 놀란 간호사가 여성의 남편을 불렀지만, 그녀는 14년간 함께 산 남편 데이비드(60)를 전혀 알아보지 못한다. 그뿐만 아니라 결혼한 자녀들이나 손주들 역시 기억하지 못한다.그녀의 마지막 기억은 학창 시절 마지막 날에 머물러 있다. 그녀는 “학교를 나서 차를 타고 가고 있던 것이 생각난다”고 말했다. 심지어 그녀는 불과 몇 년 전 부모가 세상을 떠났다는 사실을 다시 알고 나서 큰 충격을 받았다. 기억을 잃어 사랑하는 가족을 잃은 슬픔을 또다시 느껴야 했던 것이다. 데니콜라는 의식을 되찾은 뒤 3일 내내 자기공명영상(MRI) 스캔 등 각종 검사를 받았고, 그런 그녀에게 의료진은 ‘일시적인 기억상실증’(transient global amnesia)이라는 진단을 내렸지만 명확한 원인을 밝혀내지 못했다. 그녀는 “내 생각에는 검사에도 나오지 않는 아주 작은 뇌졸중이거나 정신적 충격을 주는 극미한 뇌 손상이었을 것 같다”면서 “그게 아니면 전날 밤 내가 근육통 완화를 위해 먹었다고 하는 약물의 부작용일지도 모르겠다”고 말했다. 의료진은 그녀가 기억을 잃어버린 기간이 기억을 갖고 있는 기간보다 많은 것은 보기 드문 사례로, 어쩌면 그녀가 영원히 기억을 되찾을 수 없을지도 모른다고 지적했다. 남편은 아내가 사고 당일 성당에서 성서 공부를 마치고 나오던 길에 두통이 엄청나게 심하다고 자신에게 전화를 걸어왔다고 말했다. 그는 아내에게 자신이 갈 때까지 절대 운전하지 말라고 했다. 하지만 그녀는 남편을 기다릴 수 없을 만큼 두통이 심했던 것 같다. 한 친구의 말로는 그녀가 아직 성경 공부를 하고 있던 자신에게 “병원에 데려다줄 수 있느냐”고 물었다. 그후 그녀는 주차장에서 친구의 차를 타고 나서려고 할 때 그만 의식을 잃은 것이다. 물론 이같은 이야기를 데니콜라는 여전히 기억 못한다. 심지어 그녀는 화장실에 가서 거울로 자기 얼굴을 보기 전까지도 기억상실증을 믿지 못했다.하지만 이제 그녀는 긍정적으로 생각하기로 결심하고 기억을 찾기 위해 애쓰고 있다. 남편도 그런 그녀에게 그동안의 가족 사진을 보여주고 페이스타임(영상 통화)을 통해 사랑하는 자녀들을 다시 소개해줌으로써 아내의 기억을 되살리려고 한다. 여전히 기억이 1980년대에 머무른 데니콜라는 현재 모든 것이 새롭다. 특히 가족과 얼굴을 보고 대화를 나눌 수 있는 페이스타임을 가장 멋지다고 했다. 그녀는 “크리스마스 직전 큰 아들 저스틴을 처음 봤다”면서 “해군에 있는 둘째 아들 조너선은 아직 보지 못했다”고 말했다. 또 그녀는 휴대전화의 작은 크기에 놀랐고 사용 법을 다시 배워야 했다. 심지어 그녀는 집안에 있던 TV를 컴퓨터라고 생각했다. 그녀가 기억하는 마지막 컴퓨터는 학교 도서관에 있었다. 그건 커다란 흰색 상자였고 정보를 얻기 위해 플로피 디스크를 넣어야 하는 것이었다. 데니콜라는 오늘날 기술에 크게 놀라워하면서도 페이스북에 대해서는 부정적인 반응을 보였다. 그녀는 “재미는 있지만, 다툼과 소란이 많고 사적인 대화가 많은 것처럼 보인다”고 말했다. 남편에게 오늘날 정세에 대해 서서히 배우고 있다는 그녀는 “도널드 트럼프 대통령이 누구인지 몰랐고 버락 오바마나 빌 클린턴도 누군지 몰랐다. 지금은 80년대와 얼마나 다른지, 얼마나 많은 것이 바뀌었는지 보는 것이 매우 흥미롭다”고 설명했다. 또 “난 기억 상실로 많은 고통을 겪었지만 남편과 가족의 헌신을 목격했다. 언젠가 옛 기억을 찾을 수 있을 것”이라면서 “어쩌면 찾지 못할 수도 있지만 매일 기억하려고 애쓴다”고 말했다. 이어 “천천히 사람들의 이름과 얼굴을 매칭하고 있으며 2019년을 살아가는 법을 배우고 있다”고 덧붙였다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 우울증 환자의 땀을 측정해 상태와 중증정도를 객관적으로 판단해 자살과 같은 예기치 못한 사고를 사전에 막는 기술을 개발했다. 한국전자통신연구원(ETRI) 바이오의료IT연구본부, 삼성서울병원 정신건강의학과, 인천대 전자공학과 공동연구진은 피부 전도도 센서를 이용해 우울증 환자의 피부에서 나타나는 땀 반응을 측정함으로써 우울증 진단과 조기 예측을 가능케 하는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. 우울증을 비롯한 각종 정신질환의 경우 증상이 악화되면 뇌와 관련한 호르몬 반응에 장애가 발생하고 이는 땀의 분비 같은 자율신경계 반응으로 이어진다는데 착안해 이번 기술을 개발했다. 연구팀은 우울장애 환자의 상태를 객관적이고 보다 정확하게 진단하고 모니터링 할 수 있는 인공지능 기계학습 기반의 자동진단 모델도 함께 개발했다. 연구팀은 일반인과 우울증 환자, 공황장애 환자를 대상으로 이번 기술을 적용해 3개월 간 추적 관찰한 결과 땀 반응으로만 정신질환 여부와 정신질환의 진행 정도를 파악할 수 있다는 사실을 밝혀냈다.연구팀은 가로, 세로 각각 36.5㎜, 33㎜ 크기의 다중 생체신호 측정이 가능한 복합센서를 만들었다. 복합센서는 땀, 심박, 호흡, 혈압, 뇌파 등의 생체신호들을 측정할 수 있게 했다. 연구팀은 실제 환자들이 시계처럼 차고 다닐 수 있도록 센서의 크기를 줄이고 무선통신으로 스마트폰과 연결시키는 기술을 준비 중에 있다. 연구팀은 이번 기술이 완성되면 우울증, 공황장애, 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 외상후장애스트레스, 자폐 등 각종 정신질환을 진단하고 징후를 예측해 보호자나 병원에 자동 통보해 관리할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 김승환 ETRI 바이오의료IT연구본부장은 “현재 우울증을 비롯한 각종 정신과적 질환의 진단은 심리검사나 의사의 문진에 의존하고 있는데 의료진에게 보다 객관적인 방법을 통해 정신질환을 조기에 발견하고 에방하기 위해 이번 기술을 개발한 것”이라며 “혈액이나 혈압, 심박 등 다양한 생체신호와 결합시켜 우울증 이외의 정신질환에 대한 진단기술도 개발할 예정”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

새해 성적표처럼 날라오는 건강검진 결과 통보서를 받아들고 한숨 쉬는 이들이 많다. 비만부터 당뇨, 고지혈, 고혈압까지. 지난 한 해 나 몰라라 혹사한 자신의 몸에 미안해지는 시기다. 검진 결과 통보서에는 의사의 종합소견이 첨부돼 있어 자신의 몸 상태를 대략 알 수 있지만, 어려운 의학 용어와 알 수 없는 수치 때문에 대개 ‘정상’, ‘비정상’ 정도만 확인하고 덮어두기 일쑤다. 이러면 위험에 근접한 경계선상의 건강 상태를 간과하기 쉽다. 대표적인 예가 ‘공복혈당장애’다. 당뇨병의 전 단계로 8시간 이상 공복일 때 측정한 혈당이 100~125㎎/dL이면 공복혈당장애에 해당한다. 혈당이 100㎎/dL 미만이면 정상, 126㎎/dL 이상이면 ‘당뇨병 의심’이다. 공복혈당장애는 쉽게 말해 ‘이대로 살면 당뇨병에 걸린다’는 위험 신호다. 일반적으로 당뇨병으로 진행될 확률이 정상인보다 5~6배 정도 높다. 게다가 당뇨병은 고지혈증과 고혈압도 몰고 온다. 실제로 공복혈당장애 진단을 받은 기자가 생활습관을 전혀 교정하지 않은 결과 1년 후 검진에서 ‘당뇨병 의심’ 진단이 나왔다. 일단 당뇨병에 걸리면 정상으로 회복하기 어려워 검진 결과 공복혈당장애 진단이 나왔다면 마지막 기회로 여기고 생활습관을 교정해야 한다. 체중이 80㎏이라면 5%(4㎏)만 줄여도 혈압, 혈당, 고지혈 수치를 낮출 수 있다. 체중을 1㎏ 줄여도 수축기 혈압이 1.6㎜Hg, 이완기 혈압이 1.3㎜Hg 감소한다. 체중을 감량하려면 밥을 거르지 말고 규칙적으로 식사하되 하루 섭취 열량을 평소에 먹던 것보다 500~800㎉ 줄여야 한다. 동물성 지방과 설탕 등 단순 당 섭취를 제한하고 복합탄수화물, 채소, 해조류를 먹는다. 인스턴트 식품은 금물이다. 표준체중을 유지하도록 운동을 병행하고 규칙적으로 식사하는 것 외에도 스트레스 관리가 필요하다. 대한당뇨병학회에 따르면 심한 스트레스를 받으면 스트레스 호르몬이 증가해 혈당이 높아진다. 다만 이런 현상이 오래가지는 않는다. 하지만 스트레스가 장시간 지속되면 부신피질호르몬인 코르티솔 분비가 증가하고 인슐린 작용이 억제돼 당뇨병 발생 위험이 커질 수 있다. ‘당뇨병 의심’ 진단을 받았다면 우선 30일 내에 확진 검사를 받아야 한다. 국가건강검진에서 고혈압·당뇨병·5대 암 질환 의심자로 판정받으면 자신이 원하는 의료기관에서 1회에 한해 무료로 확진 검사를 받을 수 있다. 먼저 가려는 병·의원에 확진 검사를 받으러 간다고 알리고 건강검진 결과 통보서와 신분증을 가져가면 된다. 검진 결과 심혈관 질환을 일으키는 LDL-콜레스테롤(일명 ‘나쁜 콜레스테롤’) 수치가 정상 범위에 있더라도 당뇨병이 의심되면 특히 더 낮게 조절해야 하므로 전문의와 상담하는 게 좋다. 당뇨병이나 고혈압, 이상지질혈증은 초기 단계에선 증상을 느끼기 어려워 대개 건강검진에서 확인하게 된다. 복부비만·고지혈증·당뇨병·고혈압을 한데 모아 정립한 개념이 ‘대사증후군’인데, 이런 위험 요인을 가진 사람은 심장에 산소와 영양을 공급하는 관상동맥이 좁아진 사례가 많다. 이런 상태에서 극심한 스트레스를 받으면 혈관을 지나던 피가 응고돼 심근경색이 발생할 수 있다. 심근경색은 돌연사의 직접적 원인이다. 국민건강보험공단의 ‘2017년 건강검진통계연보’를 보면 수검자의 26%가 대사증후군이며, 10명 중 7명이 위험 요인 1개 이상을 보유하고 있다. 크기도 작고 악성도 아니어서 ‘추적 관찰’이라는 진단을 받은 갑상선 결절(혹)이나 자궁근종(자궁벽에 생긴 혹)도 골칫거리다. 내 몸에 혹이 있다는데 그냥 두고 관찰만 하라니 뒷맛이 개운치 않다. 갑상선 결절은 가장 흔한 갑상선 병이다. 나이가 들면 얼굴에 없던 점이 생기듯 갑상선에도 일종의 점에 해당하는 결절이 많이 생긴다. 여성은 자신의 나이에서 10을 뺀 빈도로 발생한다. 즉 30세 여성은 20%의 빈도로, 40세 여성은 30%의 빈도로 결절이 생긴다. 정종구 강동경희대병원 건강증진센터장은 20일 “갑상선 결절은 악성인 것이 드물어 그냥 둬도 된다는 주장도 있지만 확실하게 어떤 결절이 그 ‘드물게 나타나는 악성’인지 알 수 없어 1㎝ 정도의 결절은 바늘로 하는 조직검사를 받아두는 편이 좋다”고 했다. 0.5㎝ 정도의 갑상선 결절은 추적 관찰만 하면 된다. 김원구 서울아산병원 갑상선암클리닉 교수는 “갑상선 결절이 매우 크거나 최근 수주에서 수개월 사이에 빨리 커진 경우, 결절이 돌같이 단단하거나 주변 조직에 유착돼 침을 삼킬 때도 아래위로 움직이지 않는 경우, 최근 목소리가 쉬거나 음식물을 삼키기 어렵거나 숨쉬기가 곤란하고 숨 쉴 때 쇳소리가 나는 등의 증상이 발생해 점차 심해지면 갑상선암을 의심할 수 있다”고 말했다. 자궁근종 역시 가임기 여성의 20∼30%, 35세 이상 여성의 40∼50%가 가진 흔한 질환이다. 근종이 암으로 바뀔 확률은 1% 미만이다. 예외적으로 매우 크고 빨리 자라면 악성으로 변하기도 하지만 암과 근종은 다르므로 너무 걱정하지 않아도 된다. 다만 근종의 크기나 위치에 따라 불임이 될 수도 있어 조기 진단이 중요하다. 정 센터장은 “골반 초음파에서 3㎝ 이하의 자궁근종 소견이 있어도 출혈 등 다른 증상이 없다면 굳이 떼어내지 않고 크기와 모양 변화를 추적 관찰하면 된다”고 설명했다. 건강검진 항목을 선택할 때 컴퓨터단층촬영(CT) 검사를 하느냐, 자기공명영상(MRI) 검사를 하느냐도 난제다. 의사들이 CT나 MRI 검사를 선택할 때는 여러 복합적인 요인을 종합해 판단하지만, 수검자 자신이 선택해야 하는 건강검진에서 자신에게 딱 맞는 검사 방법을 고르기란 쉽지 않다. 서울아산병원 설명에 따르면 이럴 땐 심장 등 가슴 부위나 복부의 움직이는 장기는 CT를, 움직이지 않는 장기는 MRI를 찍으면 된다. 뇌의 질병을 진단할 때는 MRI를 가장 많이 쓴다. CT는 길어야 5분 이내에 촬영을 마칠 수 있지만, MRI를 촬영할 때는 20분가량 움직이지 않고 가만히 있어야 한다. 정 센터장은 “건강검진은 질병의 가능성을 선별하는 게 목적이므로 특별히 이상이 없다면 빠르고 촬영 제한 사항이 적은 CT를 많이 시행하고, 증상이 있거나 수검자가 뇌혈관까지 확인하고자 할 땐 MRI와 자기공명혈관조영술(MRA)을 동시에 시행하기도 한다”고 설명했다. MRA는 혈관의 영상을 얻을 수 있는 촬영 기법이다. 건강검진 후 반드시 사후관리가 필요한 수검자에게는 국민건강보험공단이 맞춤형 건강관리를 지원하고 있다. 건강검진 결과 만성질환 고위험군, 건강이상 진단을 받은 수검자가 대상이다. 해당자에게는 건보공단이 안내문을 발송한다. 사전 예약을 하고 가까운 건강증진센터를 방문하면 전문가의 운동지도, 의학상담, 영양지도를 받을 수 있다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

국내 연구진이 암세포까지 항암제를 안전하게 전달해 정상세포에는 영향을 미치지 않고 정밀타격할 수 있는 항암제 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 안대로 박사팀은 DNA 서열과 화학성분을 다양하게 조합해 16종의 DNA 나노입자 라이브러리를 구축하고 이를 바탕으로 암표적 약물전달 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 생체재료 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 암 치료효과를 높이기 위해서는 항암제가 암 조직에 정확하게 전달되고 암 조직이 아닌 다른 장기나 조직에는 전달되지 않도록 해 부작용을 최소화하는 것이 필요하다. 이 때문에 다양한 나노입자 기반 암 표적약물 전달체가 개발되고 있지만 지금까지는 나노입자의 암조직 도달량은 투입 대비 0.7%에 불과하다. 연구팀은 1㎚(나노미터) 이하 수준으로 크기나 모양을 정밀하게 제어해 DNA 염기서열 기반 나노구조체를 만들었다. DNA는 유전정보를 갖고 전달하는 용도로 알려져 있지만 염기서열을 분자설계 코드로 활용하면 다른 물질로는 만들기 불가능한 다양한 형태와 크기의 나노구제체를 정밀하게 조절해 만들 수 있다. 연구팀은 이런 DNA의 성격을 활용해 다양한 DNA 종류와 서열 순서를 조합해 모양과 화학적 성분이 다른 여러 개의 나노입자로 구성된 DNA 라이브러리를 만들었다. 마치 도서관에서 필요한 자료를 꺼내 정보를 찾아내듯 연구팀은 DNA 라이브러리를 이용해 기존 암표적 나노입자보다 3배 이상 전달률을 보이는 고성능 암표적 전달체 3종을 발굴하는데 성공하기도 했다. 이렇게 발굴된 전달체에 저분자 항암제, 단백질 항암 약물을 탑재해 암을 유발시킨 동물에게 주입했을 때 다른 장기에는 손상을 주지 않고 암 조직에만 선택적으로 약물이 도달하는 것을 관찰했다. 안대로 KIST 박사는 “이번 연구결과를 활용하면 암의 종류나 형태에 맞는 약물 전달체를 개발할 수 있을 것”이라며 “특히 뇌처럼 약물을 투입하기 힘든 조직을 포함해 다양한 표적 세포와 조직에 선택적이고 효율적으로 전달할 수 있는 물질을 만들어 낼 수 있을 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 암세포의 전이와 확산, 기억이나 통증을 느끼도록 하는 신경세포의 활성화 같이 다양한 세포기능에 관여하는 신호전달 단백질의 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 허원도(카이스트 생명과학과) 교수와 독일 막스플랑크연구회 산하 미국 플로리다 신경과학연구소 권형배 박사 공동연구팀은 신호전달 ‘스위치‘ 단백질의 활성 여부를 관찰할 수 있는 바이오센서를 개발하고 이를 활용해 살아있는 생쥐의 신경세포 활성화 과정을 관찰한 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 14일자에 발표했다. 세포 내 신호전달 단백질은 스위치가 켜지면 기계가 움직이듯 활성화되거나 비활성화되는 방식으로 세포 기능을 제어한다. 암세포도 세포내 신호전달 단백질에 의해 만들어지고 다른 조직으로 전이되는 것이다. 대표적인 세포 신호전달 단백질인 ‘스몰 지티파제’는 세포 이동과 분열, 사멸, 유전자 발현 등에 관여한다. 연구팀이 개발한 바이오센서는 스몰 지티파제의 모든 변화과정을 실시간으로 볼 수 있 으며 살아있는 생명체의 세포 변화도 수 ㎚(나노미터) 크기 변화까지 정밀하게 관찰할 수 있다는 장점이 있다. 동물의 암세포 전이, 뇌 속 신경세포의 구조변화까지 볼 수 있다는 것이다.실제로 연구팀은 유방암 전이 암세포에 이번에 개발한 바이오센서를 장착시키고 빛으로 세포 움직임을 조절할 수 있는 광유전학 기술로 암세포 이동방향을 조절하자 세포내 스몰 지티파제 단백질의 움직임과 함께 활성화되는 것을 관찰할 수 있었다. 또 공 위를 달리도록 한 생쥐와 마취된 생쥐의 뇌 운동피질 내 신경세포에서의 스몰 지티파제 단백질 활성여부를 관찰하는 것도 성공했다. 허원도 카이스트 교수는 “이번에 개발한 바이오센서는 시냅스처럼 수 마이크로미터 크기의 미세한 구조에서도 목표 단백질을 관찰할 수 있을 정도로 민감도고 높고 운동하는 생쥐의 생리학적 현상에도 지장을 주지 않는 상태에서 실시간으로 뇌를 관찰할 수 있을 정도”라고 설명했다. 허 교수는 “이번 기술은 광유전학 기술과 함께 사용이 가능하기 때문에 다양한 세포신호전달 연구 뿐만 아니라 뇌인지과학 연구에도 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

생쥐에 바이오 광전자시스템 삽입해 조절기능 잃은 방광에 빛 흘려 정상작동 파킨슨병 등 뇌질환 치료 기술도 개발현대 과학기술은 가장 작은 미립자의 세계부터 그 끝을 상상할 수 없는 광대한 우주까지 감춰진 비밀을 밝혀내고 있다. 그렇지만 ‘뇌’와 ‘신경계’에 대해서는 여전히 이해하지 못하고 있는 부분이 많다. ‘등잔 밑이 어둡다’는 속담처럼 말이다.연구자들은 몇 년 전부터 ‘광유전학’이라는 새로운 도구로 뇌가 어떤 일을 하고 기억은 어떻게 이뤄지는지, 각종 뇌 신경계 질환은 어떻게 발생하는지 등의 비밀에 한 발짝씩 다가가고 있다. 광유전학(optpgenetics)은 빛(opto)과 유전학(genetics)을 결합한 용어로 뇌 신경세포를 빛에 반응할 수 있도록 유전적으로 조작한 뒤 세포의 생리를 연구하는 분야다. 광유전학이 주목받고 있는 이유는 인간 수명이 늘어나면서 뇌와 신경계 질환을 앓는 사람들이 늘고 있기 때문이다. 미국 미주리주 워싱턴대 의대, 일리노이대, 중국 베이징항공항천대 등 공동연구팀은 광유전학과 생체 전기자극을 통해 신경활동을 제어하는 바이오 전자 시스템을 만들어 방광기능을 조절할 수 있는 방법을 개발하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 3일자에 발표했다. 특히 이번 연구에는 미국에서 연구 중인 한국인 과학자가 9명이나 참여한 것으로 알려졌다. 연구팀은 암컷 생쥐에게 약물을 주입해 방광의 조절기능을 상실하도록 만들었다. 사람으로 치면 요실금 증상이 나타나도록 한 것이다. 연구팀은 체내에서 거부반응을 일으키지 않는 물질을 이용해 마이크로미터 크기의 발광다이오드(LED), 전력공급용 무선장치, 데이터 모니터링 장치가 하나로 구성된 바이오 광전자시스템을 생쥐에게 삽입했다. 방광에서 이상 징후가 감지되면 삽입된 장치가 빛과 미세전류를 흘려 방광이 정상 기능을 할 수 있도록 했다. 방광 부근에 장치를 삽입한 생쥐는 방광조절기능상실 약물이 주입되더라도 방광이 일반 생쥐처럼 정상 작동하는 것이 확인됐다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 전기공학 및 컴퓨터과학과 연구팀도 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌신경질환이나 뇌전증 같은 질병을 앓고 있는 환자를 치료하고 상시 모니터링할 수 있는 치료기술을 개발해 생체공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 지난해 12월 31일자에 발표했다. 연구진이 개발한 ‘WAND’란 장치는 뇌의 128개 부위에서 발생하는 전기적 움직임을 모니터링하면서 비정상적 전류가 흐를 경우 이를 차단하거나 줄일 수도 있다. 실제로 히말라야 원숭이의 머리에 이 장치를 부착한 뒤 팔과 손의 움직임을 제어하는데 성공하기도 했다. 한국과학기술연구원(KIST) 관계자는 “최근 들어 뇌과학 분야에서 가장 빠르게 발전하고 있는 광유전학과 미세전기자극 기술이 결합돼 뇌신경질환자들을 치료할 수 있는 새로운 방법들이 속속 나오고 있다”며 “특히 광유전학 기술은 알츠하이머, 파킨슨병, 우울증, 불면증, 강박증, 기억상실, 거식증 등의 원인과 치료법 개발에도 널리 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

무인도에 표류한 사람이 등장하는 영화에서는 바위를 긁어 날짜를 표시하는 장면이 등장한다. 오늘 며칠이더라? 지금 몇 시지? 하는 질문을 늘 달고 다니는 우리는 항상 시간을 궁금해한다. 날짜를 알아야만 마음이 놓이는 존재가 인간이다.시간을 안다는 것은 사실 인류생존의 기본조건이었다. 변화하는 환경 속에서 눈물겨운 적응 과정을 거치던 존재였던 연약한 초기 인류에게 머리 위를 빙빙 도는 콘도르를 보고 동물 사체의 위치를 찾아낸 그 순간부터 하이에나가 들이닥치기 전 한 조각의 고기라도 더 뜯어내어 도망치기까지의 시간은 삶과 죽음을 갈라놓는 절체절명의 순간이었다. 온갖 눈칫밥을 먹어가며 근근이 살아남아 석기를 만들고, 불을 피우고, 사냥하며 서서히 뇌의 크기를 키워나가던 인류는 언제부턴가 여러 번 달이 찼다 기울면 들소가 찾아온다는 것을 알게 되었다. 그날에 맞춰 돌창촉을 다듬고 깊은 함정을 파야 했다. 마음껏 사냥할 수 있는 그때를 알아야만 했다. 그때가 언제일까. 그때를 알기 위해서는 시간을 기록해야 했다. 최초의 시계는 아마도 특별한 도구가 없어도 시간을 알 수 있었던 해시계였을 것이다. 발 딛고 살던 지구 자체가 시계였던 셈인데 몇 시 몇 분이 아니라 대략적인 때를 알려 주었을 것이다. 지금은 석영 결정이 3만 2768번 진동하는 시간을 1초라고 하던 때도 지나 세슘 원자가 91억 9263만 1770번 양자 진동하는 시간을 1초라고 하는 시대에 살고 있으니 대단한 과학의 시대다. 오늘날로 치면 달력 같은 유물이 등장한 때는 대개 3만 년을 전후한 후기 구석기시대로 알려져 있다. 손바닥만 한 뼛조각 등에 이상한 점들을 찍은 유물들이 이 시기에 등장하는데 학자들에 따라서는 이 점들이 달의 운행을 표시하는 달력이라고 주장하고 있다. 반론도 만만치 않지만, 이 시기의 동굴벽화에 털갈이 시기 들소의 특징을 정확히 묘사한 그림들도 그려져 있는 것으로 보아 후기 구석기시대 사람들이 확실히 계절과 시간의 변화에 주목하고 있었던 것은 틀림없어 보인다. 언제나 시간은 우리 인류에게 삶 자체와 같이 중요했다. 그리고 그 시간은 언제나 흘러만 간다. 되돌아가지는 않는다. 수백만 년 전 인류가 두 발로 걷기 시작했을 때부터 언제나 시간은 앞을 향해 흘러만 갔다. 우리에게 시간은 유형이면서도 무형인 존재가 아닐까 싶다. 어떤 때는 시간이 빨리 가고 어떤 때는 느리게 가는 것에 대한 연구도 있었다고 한다. 느리게 가기도 하고 빨리 가기도 하는 시간은 마음의 시간이었다는 결론이 날 수밖에 없었을 것이다. 유형의 시간은 누구에게나 늘 똑같이 흘러가기 때문이다. 아우구스티누스는 ‘과거 현재 미래는 그 자체로는 존재하지 않는다. 그것들은 우리 마음속에서 모두 현재다. 과거는 지금 우리의 기억 속에서 존재하며, 미래는 우리의 기대와 전망 속에서 존재한다’고 했다. 유형의 시간은 그저 흘러가지만 무형의 시간은 언제나 현재라니 참 멋진 말이다. 2019년 새해는 즐거운 현재가 이어지길 소망한다.

감옥에 갇힌 죄수가 등장하는 소설이나 무인도에 표류한 사람이 등장하는 영화에서는 언제든지 벽이나 바위를 긁어 날짜를 표시하는 장면이 등장한다. 오늘 며칠이더라? 지금 몇 시지? 하는 질문을 늘 달고 다니는 게 요즘 현대인의 삶이라고 해도 과언이 아닐 것이다. 우리는 항상 시간을 궁금해한다. 날짜를 알아야만 마음이 놓이는 존재가 인간인 것이다. 시간을 안다는 것은 사실 인류생존의 기본조건이었다. 변화하는 환경 속에서 눈물겨운 적응과정을 거치던 연약하고 보잘것없는 가여운 존재였던 초기 인류에게 머리 위를 빙빙 도는 콘도르를 보고 동물 사체의 위치를 찾아낸 그 순간부터 하이에나가 들이닥치기 전 한 조각의 고기라도 뜯어내어 도망치기까지의 시간은 삶과 죽음을 갈라놓는 절체절명의 순간이었다 사자가 사냥 후 지친 틈새 시간을 노려 온갖 눈칫밥을 먹어가며 근근이 살아남아 석기를 만들고, 불을 피우고, 사냥하며 서서히 뇌의 크기를 키워나가던 인류는 언제부턴가 해가 지면 달이 뜨고 아침이 오면 따뜻한 바람이 불고 여러 번 달이 찼다 기울면 들소가 찾아온다는 것을 알게 되었다. 그리고 그때를 알아야만 했다. 그날에 맞춰 돌창촉을 다듬고 깊은 함정을 파야 했다. 눈칫밥 먹을 필요 없이 마음껏 사냥할 수 있는 그때를 알아야만 했다. 그때가 언제일까? 그때를 알기 위해서는 시간을 기록해야 했다. 최초의 시계는 아마도 특별한 도구가 없어도 시간을 알 수 있었던 해시계였을 것이다. 발 딛고 살던 지구 자체가 시계였던 셈인데 몇시 몇 분이 아니라 대략적인 때를 알려 주었을 것이다. 지금은 석영 결정이 3만 2768번 진동하는 시간을 1초라고 하던 때도 지나 세슘 원자가 91억 9263만 1770번 양자 진동하는 시간을 1초라고 하는 시대에 살고 있다. 실로 대단한 과학의 시대다.오늘날로 치면 달력 같은 유물이 등장한 때는 대개 3만 년을 전후한 후기구석기시대로 알려지고 있다. 손바닥만 한 뼛조각 등에 이상한 점들을 찍은 유물들이 이 시기에 등장하는데 학자들에 따라서는 이 점들이 달의 운행을 표시하는 달력이라고 주장하고 있다. 반론도 만만치 않지만, 이 시기의 동굴벽화에 털갈이 시기 들소의 특징을 정확히 묘사한 그림들도 그려져 있는 것으로 보아 후기 구석기시대 사람들은 확실히 계절과 시간의 변화에 주목하고 있었던 것은 틀림없어 보인다. 사냥감을 찾아 이동 생활을 했던 이들에게 시간의 변화를 알아야 한다는 것은 필수적인 생존의 기술이었을 것이다. 언제나 시간은 우리 인류에게 삶 자체와 같이 중요했다. 그리고 그 시간은 언제나 흘러만 간다. 되돌아가지는 않는다. 수백만 년 전 인류가 두발로 걷기 시작했을 때부터 더 멀게는 지구의 탄생 그리고 우주의 폭발서부터 언제나 시간은 앞을 향해 흘러만 갔다. 우리에게 시간은 유형이면서도 무형인 존재가 아닐까 싶다. 헤밍웨이의 노인과 바다에서 잠자리를 찾아가는 소년이 노인에게 ‘할아버진 제 자명종이예요’라고 말하자 노인이 ‘내게는 나이가 자명종이지, 나이 든 사람은 왜 일찍 깨는 걸까? 하루를 그나마 좀 더 길게 보내려고? 저는 잘 몰라요? 하는 장면은 참 정겹다. 어떤 때는 시간이 빨리 가기도 하고 느리게 가기도 하는 궁금증에 대한 연구가 있었다고 한다. 느리게 가기도 하고 빨리 가기도 하는 시간은 마음의 시간이었다는 결론이 날수밖에 없었을 것이다. 유형의 시간은 누구에게나 늘 똑같이 흘러가기 때문이다. 아우구스티누스는 ‘과거 현재 미래는 그 자체로는 존재하지 않는다. 그것들은 우리 마음속에서 모두 현재다. 과거는 지금 우리의 기억 속에서 존재하며, 미래는 우리의 기대와 전망 속에서 존재한다’고 했다. 유형의 시간은 그저 흘러갈 뿐이지만 무형의 시간은 언제나 현재라니 참 멋진 말이다. 2019년 기해년 새해는 우리 모두의 하루하루가 즐거운 현재가 되길 소망해 본다. 글: 전곡선사박물관장

꿀벌은 비록 뇌 구조가 단순하지만 효과적으로 연결돼 있어 간단한 계산 작업을 수행할 능력이 있는 것으로 밝혀졌다. 최근 영국 런던 퀸메리대 연구팀이 꿀벌 뇌 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 총 4개의 신경세포(뉴런)를 사용해 수를 다섯까지 셀 수 있다는 것을 발견했다. 이처럼 계산에 필요한 뉴런의 수가 적다는 것은 뇌 크기가 뇌 조직만큼 중요하지 않다는 것을 보여준다고 연구팀은 설명했다.시뮬레이션에서는 단순한 뇌가 한 번에 한 가지 작업에 집중하게 함으로써 작은 수를 셀 수 있는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면, 실험에서 벌들은 다섯 개까지 셀 수 있었고 두 값 중 더 작거나 더 큰 값을 선택하도록 훈련받을 수 있었다. 심지어 이들 벌은 두 수량 중 작은 양을 선택하도록 훈련받았을 때 아무것도 없는 영(0)의 값을 선택할 수도 있었다. 이는 벌들이 양적 비교 능력을 얻는 데 복잡한 수학을 이해할 필요가 없다는 것을 보여준다. 연구를 이끈 베리 바사스 박사는 “일반적으로 계산에는 높은 지능과 큰 뇌가 필요하다고 생각하지만, 신경 회로가 매우 작더라도 올바른 방식으로만 연결돼 있으면 계산을 쉽게 할 수 있다는 것을 보여준다”면서 “수리적 개념이 아닌 특정 비행 이동을 사용해 표적을 찾는 벌들의 행동이 이들의 계산 능력을 설명해줄 것”이라고 말했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 셀(Cell) 자매지인 ‘아이사이언스’(iScience) 13일자에 실렸다. 사진=123rf(위), 아이사이언스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

20년 전 과학자들은 남아프리카공화국 요하네스버그 인근 동굴에서 보존 상태가 가장 완벽한 오스트랄로피테쿠스 화석인 '리틀 풋'(Little Foot)을 발견했다. 이 화석은 기념비적인 오스트랄로피테쿠스 화석이자 인류의 조상 화석으로 유명한 루시보다 오래되고 더 잘 보존된 화석 표본으로 과학자들의 관심을 끌었지만, 기반암과 너무 단단히 결합한 상태라 손상 없이 분리하는데 20년의 세월이 필요했다. 최근 리틀 풋을 온전하게 발굴하는 데 성공한 남아프리카공화국 비트바테르스탄트 대학의 연구팀은 마이크로 CT를 통해 이 화석에서 가장 흥미로운 부분인 두개골을 상세히 연구했다. 루시의 경우 전체 골격이 상당히 잘 보존되어 있지만, 아쉽게도 두개골은 일부만이 보존돼 전체 모습을 확인하기 어려웠다. 반면 리틀 풋의 경우 뇌를 보호하는 두개골의 모든 부분이 잘 보존되어 발견 당시부터 큰 관심을 끌었다. 리틀 풋의 연대는 367만 년 전으로 루시보다 오래됐기 때문에 인류의 조상이 다른 유인원의 공통 조상에서 분리된 후 뇌의 진화가 어떻게 진행됐는지에 대한 결정적 정보가 있을 것으로 기대됐다.비트바테르스탄트 대학의 아멜리에 뷰뎃 박사는 마이크로 CT 데이터를 이용해서 리틀 풋의 뇌가 현생 인류와 침팬지 같은 다른 유인원의 특징을 같이 가지고 있다는 사실을 발견했다. 물론 뇌 자체는 화석으로 남기 어려운 부드러운 조직이라 직접 비교할 순 없지만, 뇌가 있었던 두개골 안쪽의 주름과 입체적 구조를 통해 뇌의 크기와 형태에 대한 추정이 가능하다. 이번 연구에서는 리틀 풋이 인간과 비슷한 중간 뇌막 혈관(middle meningeal vessel)을 가지고 있다는 점이 밝혀졌다. 이 혈관은 뇌에 산소를 공급하고 온도를 유지하는 기능을 하기 때문에 초기 오스트랄로피테쿠스 역시 현생 인류처럼 뇌 기능이 활발했다는 점을 보여준다. 리틀 풋의 뇌는 사실 인간보다는 침팬지에 가까운 크기지만, 이런 특징을 감안하면 침팬지보다 더 높은 지능을 가졌을 가능성이 크다.반면 침팬지와 비슷한 원시적 특징도 같이 발견됐다. 리틀 풋은 상대적으로 큰 시각 피질(visual cortex)을 지녔지만 두정엽(parietal cortex)은 작았는데, 이는 현생 인류보다는 침팬지와 비슷한 특징이다. 이는 인간 뇌의 진화 과정을 보여주는 중요한 발견으로 이 연구는 '인간 진화 저널'(Journal of Human Evolution) 최신호에 발표됐다. 아마도 367만 년 전 리틀 풋은 지금 현생 인류와는 비교할 수 없을 정도로 낮은 지능을 지니고 있었을 것이다. 하지만 이들이 있었기 때문에 지금의 우리도 존재할 수 있다. 이들의 진화 과정을 이해하는 것은 결국 지금의 우리를 이해하는 과정이다. 앞으로도 인류 진화의 비밀을 밝히기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

레이저를 이용해 물체를 나노 크기로 축소해 만들 수 있는 3D 프린트 기술을 미국의 과학자들이 개발했다. 미국 CNN은 18일(현지시간) 미국 매사추세츠공과대(MIT) 연구팀이 최근 학술지 ‘사이언스’에 발표한 이 같은 기술을 소개했다. 연구팀에 따르면, 구조만 단순하다면 어떤 물체라도 원래 크기의 1000분의 1로 축소해 만들 수 있다. ‘임플로전 패브리케이션’(implosion fabrication)으로 명명된 이 소형화 기술은 앞으로 현미경이나 스마트폰용 카메라 렌즈를 지금보다 축소화하는 것부터 일상에 도움을 줄 수 있는 마이크로 로봇을 만드는 것까지 어떤 분야에서든 활용할 수 있다. 이에 대해 연구를 주도한 에드워드 보이든 교수는 “사람들은 지난 몇 년 동안 더 작은 나노 물질을 만들어내기 위해 더 좋은 장비를 개발하려고 애써왔다”면서 “이번에 우리가 발명한 기술로 앞으로 할 수 있는 것들이 매우 많아졌다”고 말했다. 물론 이번 기술이 고전 영화 ‘애들이 줄었어요’에서처럼 복잡한 물체까지 축소해 만들 수 있는 것은 아니지만, 이는 다양한 분야에서 쓰일 수 있다. 예를 들어 과학자들이 암 치료제가 정상 세포가 아닌 암세포만을 표적으로 삼을수 있도록 치료제에 미세 로봇 입자를 투입하는 방법을 개발하는 데 쓰일 수 있다. 또한 이 기술은 현재 다양한 전자기기에서 쓰이는 마이크로칩을 더욱더 작게 만드는 데 쓰일 수도 있다. 특히 이 기술이 주목받고 있는 점은 생각보다 간단하다는 것에 있다. 연구팀에 따르면, 레이저 장치 외에도 흔히 아기 기저귀에 쓰이는 흡착성 젤만 있으면 되기 때문이다. 작동 원리는 다음과 같다. 우선 레이저를 사용해 흡착 젤로 구조를 만든 뒤, 거기에 금속이나 DNA, 또는 ‘퀀텀닷’(지름 수십 나노미터 이하의 반도체 결정물질로 특이한 전기적·광학적 성질을 지닌 입자) 등의 물질을 부착한다. 그다음 물질에 의해 모양이 잡힌 구조를 아주 작은 크기로 축소해 만드는 것이다. 이에 대해 이 연구에 참여한 MIT 대학원생 대니얼 오란은 “이는 필름 사진을 현상하는 과정과 좀 비슷하다. 젤 속 감광재료에 빛을 노출하면 잠상(현상 전 눈에 보이지 않는 상)이 형성된다”면서 “그러고나서 다른 물질인 은을 부착함으로써 이 잠재적 이미지를 실제 이미지로 바꿀 수 있다”고 말했다. 사실 오랑은 숙련된 사진작가이기도 한데 그가 2014년 물리학을 전공한 대학원생 새뮤얼 로드리크스와 공동으로 작업하기로 한 뒤 이번 연구가 시작됐다. 연구팀은 이 연구에서 원래 보이든 교수가 뇌 조직의 이미지를 확대하기 위해 개발한 ‘팽창 현미경’(ExM·Expansion Microscopy) 기술을 반대로 하는 과정에서 이번 기술을 개발할 수 있었다. 원래 기존 기술은 젤에 물질을 주입한 뒤 그것을 더 크게 만들어 쉽게 볼 수 있게 하는 것이지만, 이런 과정을 반대로 해서 나노 크기의 물체를 만들어낼 수 있었던 것이다. 물론 이전에도 다른 연구팀이 비슷한 레이저 기술을 사용해 2차원 구조를 만들어 낸 바 있다. 하지만 3차원 물체를 축소해 만드는 것은 그보다 훨씬 오랜 시간이 걸릴 뿐만 아니라 시행 과정도 어렵다. 이번 기술은 앞으로 가정이나 학교에서 쉽게 사용할 수 있게 될 것이라고 연구팀은 기대감을 드러냈다. 사진=MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

아동기에 하루 2시간 이상 스마트폰 등 전자기기 화면에 노출되면 사고·언어 능력이 저하된다는 미국 국립보건원(NIH)의 첫 연구 결과가 나왔다. 미 CBS방송 시사프로그램 ‘60분’은 9일(현지시간) 스마트폰, 태블릿PC, 비디오게임 등 전자기기에 매일 장시간 노출되는 것이 아동의 뇌 발달에 어떤 영향을 미치는 지 조사한 NIH 연구 내용을 전했다. 하루 평균 ‘스크린타임’(전자기기 화면에 노출되는 시간)이 긴 아동일수록 사고·언어 능력에 지장을 주는 것으로 나타났다. 특히 스크린타임이 하루 7시간 이상인 9, 10세 아동의 경우 뇌 피질이 얇아지는 경향을 보였다고 연구진은 밝혔다. NIH의 이번 조사는 미 아동 1만 1000명을 대상으로 지난 10년간 진행됐으며, 3억 달러(약 3369억 6000만원)의 예산이 투입됐다. 연구를 수행한 NIH 소속 가야 다울링 박사는 “스크린타임이 아동의 뇌 발달에 미치는 영향은 분명한 것으로 나타났지만, 아직까지 단정할 수는 없다”고 말했다. 앞서 뉴욕타임스는 실리콘밸리 테크기업 종사자들이 스크린타임 폐해를 의식해 자녀와 자녀를 돌보는 보모들까지도 스마트폰 사용을 철저히 통제하는 추세라고 보도하기도 했다. 최훈진 기자 choigiza@seoul.co.kr

모든 조건이 같다면 뇌가 클수록 기억력과 논리력이 더 좋으며 반응시간 역시 더 빠르다는 것이 과학적으로 확인됐다. 단 그 영향은 2%에 불과했다. 즉 나머지는 교육 수준 등 환경적 요인이 차지하는 것이었다. 미국 펜실베이니아대와 네덜란드 암스테르담자유대 등 공동 연구진은 만 41세 이상 성인남녀 약 1만3600명을 대상으로, 뇌 자기공명영상(MRI) 검사로 측정한 뇌 용적을 이들의 인지능력과 교육적 성취와 비교 분석해 이런 결론에 이르렀다고 미국 심리과학협회(APS)가 발행하는 ‘심리과학학술지’(Psychological Science) 최신호(11월30일자)에 발표했다. 이 연구에 주저자로 참여한 기디언 네이브 펜실베이니아대 훠턴경영대학원 마케팅학과 조교수는 “영향은 있었다. 평균적으로 뇌가 더 큰 사람은 뇌가 더 작은 사람보다 인지능력 검사에서 더 좋은 성과를 내는 경향이 있었다”고 밝히면서도 “하지만 뇌 크기가 인지능력에 미치는 영향은 2%밖에 되지 않았다”고 설명했다. 또 “교육적 성취에 미치는 영향은 훨씬 더 적었다. 뇌 용적이 100㎤(약 100㎖) 더 크다고 해도 학습 기간을 약 5개월 더 줄여줄 뿐”이라고 말했다. 이번 연구는 영국인 약 50만 명의 정보가 담긴 영국 바이오뱅크 자료를 기반으로 했다. 이 중에는 약 2만 명에 관한 뇌 스캔 이미지뿐만 아니라 건강 및 유전 정보도 담겼다. 연구에 공동저자로 참여한 필립 쾨링거 암스테르담자유대 경제학과 교수는 “이 연구의 표본 크기는 같은 주제의 기존 모든 연구보다 70% 더 크므로 훨씬 더 높은 신뢰도로 뇌 크기와 인지 능력 사이의 관계를 살피도록 해준다”고 말했다. 또한 이번 연구에서는 뇌의 크기가 남녀에 따라 차이가 있지만 인지 능력에 영향을 주지 않는 것을 확인했다. 이에 대해 네이브 교수는 “뇌는 키처럼 남녀 사이에 상당한 차이를 보였지만 인지 능력의 차이로 해석되지 않았다”고 말했다. 기존 여러 연구에서는 뇌의 대뇌피질은 여성이 남성보다 두꺼운 경향이 있는 것으로 나타난 바 있다. 이는 평균적으로 상대적으로 뇌가 작더라도 남녀 사이의 인지 능력에 효과적인 차이는 없다는 사실을 설명할 수 있다고 네이브 교수는 덧붙였다. 연구진은 이번 연구에서 기억력과 논리력, 그리고 반응 시간에 관한 검사를 시행했지만, 시간이 지남에 따라 습득할 수 있는 지식에 대해서는 검사하지 않았다. 또 연구진은 사람의 지능을 평가할 때 뇌의 크기에만 초점을 맞추려고 했다. 이에 따라 성별과 나이, 키, 사회경제적 위치, 유전적 요인까지 고려됐다. 연구진은 “인지 능력의 측정은 어려운 작업으로 이 연구 역시 보완할 점이 있다”면서도 “뇌가 더 크다고 해서 머리가 똑똑한 것은 아니다”고 지적했다. 이어 “그렇다고 해서 누구도 신입사원을 채용할 때 지원자의 뇌 크기를 측정해서는 안 된다”고 덧붙였다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

뇌염이 의심되는 환자의 검사를 미룬 탓에 치료가 늦어져 언어장애가 남도록 만든 병원이 환자에게 배상해야 한다는 대법원 판결이 나왔다. 대법원 3부(주심 김재형 대법관)는 뇌 병변 후유증 환자 A씨(24)가 한 대학 병원을 상대로 낸 손해배상청구 소송 상고심에서 3억 2800만원을 배상하라는 원심판결을 확정했다. A씨는 2003년 7월 뇌염 증상으로 이 병원 응급실에 입원해 치료받았으나 뇌 병변 후유증으로 근력이 저하되고 언어장애와 과잉행동 장애 등의 영구적 장애를 얻었다. 당시 9살이던 A씨는 웃다가 울고 말이 어눌한 증상을 보이며 대학병원 응급실에 도착했다. 또 체온이 38℃에 이르는 등 발열이 심한 상태였다. 하지만 의료진은 뇌염 검사를 하지 않다가 다음 날 아침에 이르러서야 뇌염 치료를 시작했다. 결국 장애를 입게 된 A씨는 병원을 상대로 10억여원을 배상하라고 소송을 냈다. 1심은 “의료진에게 발열을 무시하고 추적 관찰을 소홀히 해 뇌염 치료를 지연한 과실이 있다고 보기 어렵다”며 원고 패소로 판결했다. 반면 2심은 발열 증상이 나타난 때에 뇌염에 대해 감별 진단을 했다면 조기에 발견해 치료할 수 있었을 것이고, 뇌세포 손상을 상당히 줄일 수 있었을 가능성이 크다”며 3억 2800만원을 배상하라고 판결했다. 재판부는 특히 “뇌염은 예후가 좋지 않고 응급조치의 필요성이 매우 크기 때문에 뇌염이 의심된다면 최대한 빨리 뇌척수액 검사를 통해 이를 진단할 필요가 있다”며 신속한 검사와 치료를 하지 않은 의료진의 책임이 크다고 지적했다. 대법원 역시 “2심 판단을 수긍한다”며 병원의 손해배상 책임을 최종적으로 인정했다. 곽혜진 기자 demian@seoul.co.kr

피노키오와 달리, 사람은 거짓말을 하면 코가 미세하게 줄어드는 것으로 밝혀졌다. 스페인 그라나다대(UGR) 정신·두뇌·행동연구센터(CIMCYC)는 9일(현지시간) 사람이 거짓이나 진실을 말하는지를 알아내기 위해 지금까지 어떤 탐지 방법보다 정확한 것을 고안해냈다고 밝혔다. 연구진이 고안한 새로운 거짓말 탐지법은 열화상 카메라를 활용한 것으로, 정확도는 80%에 이른다. 이는 오늘날 범죄수사 등에서 참고자료로 쓰이는 거짓말 탐지기(생리적 반응을 기록에 사용하는 측정 기기)나 다른 뇌 이미지 기법 등 어떠한 기술보다 정확하다. 이에 따라 연구진은 열화상 카메라를 활용한 새로운 기법이 세상에서 가장 신뢰할 수 있는 거짓말 탐지 방법이라고 주장한다. 이 연구는 거짓말을 하면 얼굴의 체온이 부분에 따라 달라진다는 이른바 ‘피노키오 효과’를 검증하기 위해 시행됐다. 연구진은 열화상 카메라를 활용한 새로운 탐지 기술로 대학생 60명을 대상으로, 거짓이나 진실을 말할 때 얼굴의 체온 변화를 상세히 관측했다.그 결과, 거짓말을 하면 코끝의 온도가 섭씨 0.6~1.2도 떨어지지만 이마의 온도는 섭씨 0.6~1.5도 상승하는 것으로 나타났다. 그리고 얼굴에서 두 부위의 온도 차이가 클수록 조사 대상자는 거짓말할 가능성도 더 높았다. 이런 기이한 반응은 사람이 거짓말을 할 때 정신적으로 소비하는 에너지와 다른 사람들이 진실을 알게 될까 봐 생기는 불안감에 의해 일어난다. 연구를 이끈 에밀리오 고메스 밀란 박사는 “누군가가 거짓말을 하려고 하면 생각을 해야 하는 데 이는 이마 부위의 온도를 높인다. 이와 동시에 불안감을 느껴 코 부위의 온도는 떨어지는 것”이라고 설명했다. 또 이때 사람의 눈으로는 알 수 없지만, 실제로 코는 미세하게 줄어드는 것으로 나타났다. 이에 대해 고메스 밀란 박사는 “우리는 이런 기술로 정확도를 높여 거짓말 탐지기와 같은 다른 방법에서 흔히 발생하는 오탐지 현상을 줄일 수 있었다”면서 “언젠가는 거짓말 탐지 기술에 열화상 카메라 기술을 더해 용의자의 거짓말을 더욱 정확하게 잡아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 이어 “이는 경찰서나 공항 또는 난민 수용소에도 도입할 수 있다”면서 “그러면 범죄자가 거짓말을 하고 있는지나 국경을 넘으려고 하는 사람들의 진정한 의도를 알아낼 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘수사심리학·범죄자프로파일링 저널’(Journal of Investigative Psychology and Offender Profiling) 최신호에 실렸다. 사진=UGR 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구 역사상 가장 몸집이 큰 새인 ‘코끼리 새’(Elephant birds)의 뇌구조를 분석한 연구결과가 공개됐다고 CNN 등 해외 언론이 지난달 30일 보도했다. 마다가스카르에서 화석으로만 발견되는 코끼리새는 동물분류학상 ‘에피오르니티대(Aepyornithidae)’과(科)에 속하는 날지 못하는 거대한 몸집의 새로 2속(屬) 15종(種)이 있는 것으로 알려져 왔다. 코끼리새는 마다가스카르에서 500~1000년 전까지 서식했던 것으로 추정되지만 이후 멸종을 맞이했다. 코끼리새가 멸종되기 전까지 어떤 서식 습관을 가지고 있었는지 정확히 파악된 바가 없다. 이에 미국 텍사스대학 연구진은 2종의 코끼리새 구개골 화석을 CT촬영하고, 두개골 화석의 내표면(엔도캐스트)을 분석했다. 학계에서는 지금까지 코끼리새가 에뮤나 타조처럼 몸집은 크지만 날 수 없고, 낮에 주로 활동하며 시력이 발달한 새일 것이라고 예상해왔지만, 뇌 구조를 분석한 결과 기존 예측과 다른 사실들이 밝혀졌다. 연구진은 코끼리새 2종의 시엽(중뇌에서 안구운동과 동공 조절 등을 담당하는 신경중추)이 다른 새에 비해 매우 작았으며, 오히려 야생성 조류이자 날지 못하는 조류인 키위(Kiwi) 새가 더욱 닮았다는 것을 확인했다. 대신 코끼리의 새의 후각신경구(후각과 관련한 2차 감각신경세포가 존재하는 부위)가 발달해 서식지에서 생존하는데 도움을 준 것으로 분석됐다. 즉 지구 역사상 가장 큰 새인 코끼리새는 기존 예측과 달리 야행성이고 눈이 퇴화한 편에 속해 시력이 좋지 않았지만 후각이 발달했던 새라는 것. 연구를 이끈 크리스토퍼 토레스 박사는 “누구도 코끼리새가 야생성일 것이라고는 생각하지 못했다”면서 “지금까지 코끼리새를 다룬 몇몇 연구들은 대부분 코끼리새가 낮에 더욱 활동적이었을 것으로 예상했다.”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 우리가 지금까지 코끼리새를 포함한 조류에 대해 제대로 이해하지 못하고 있었다는 사실을 알려준다”면서 “특히 몸집이 이렇게 큰 새가 매우 작은 크기의 시각적 기관을 가지고 있었다는 사실은 매우 놀라운 발견”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 ‘영국왕립학회보 B’(journal Proceedings of the Royal Society B) 10월 31일자 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

3m 내 해상도 29ppi 이상은 식별 못해 8K TV 104ppi… 한계해상도 훌쩍 넘어 80인치 미만, 4K-8K 구분 어려워“프리미엄TV 대형화 추세에 고화소 필요”TV 업계가 ‘8K 시대’ 문을 열었다. 세계 프리미엄 TV 시장을 주도하는 삼성전자와 LG전자는 지난달 초 독일 베를린에서 막을 내린 유럽 최대 가전 전시회 ‘IFA 2018’에서 각각 최상위 제품군인 퀀텀닷디스플레이(QLED)TV와 유기발광다이오드(OLED) TV의 8K 모델을 공개했다. 8K TV는 빛을 내는 단자가 가로 7680줄 세로 4320줄로, 총 3300만 화소가 넘는 제품이다. 아직 4K(3840×2160) 울트라고화질(UHD)도 완전히 정착하지 않은 시장에 차세대 TV로 소개되고 있는 상황이다. 그런데 우리 눈이 이 정도 고해상도 화면을 인식할 수 있을지 의문이 생긴다. 디스플레이 기술은 인간의 눈으로 확인할 수 있는 한계를 넘었다는 얘기가 나온 지도 오래됐다. 인간의 눈으로 4K와 8K를 구별할 수 있을까. 수학 공식에 대입해 계산해 봤다. 시력 1.0의 눈은 시야각 1도를 60개로 쪼갠 점(픽셀)을 분간할 수 있다. 점과 점 사이가 그 이상 붙어 있으면 우리 뇌는 두 점을 하나로 받아들인다. 시력이 높을수록 더 좁은 간격을 구별할 수 있는데, 과학·의학적으로는 인간 한계치로 인식되는 시력 2.5의 눈으로 시야각 1도를 150등분할 수 있다. 해상도의 단위인 ppi(pixels per inch)는 길이 1인치당 픽셀 수를 나타낸다. 숫자가 높을수록 픽셀 밀도가 높다는 뜻으로, 더 정밀한 표현이 가능해진다. dpi(dots per inch)도 같은 개념이다. 눈의 해상도 한계치는 화면과의 거리에 따라 달라진다. 당연히 가까울수록 더 촘촘하고 많은 점을 구분할 수 있고, 멀수록 잘 안 보인다. 따라서 눈앞에 바짝 두고 보는 스마트폰은 높은 ppi가 필요하다. 반대로 영화관 스크린이나 전광판처럼 멀리서 보는 제품은 낮은 ppi로도 충분하다. 거리에 따라 눈이 분간할 수 있는 가장 작은 점 크기는 삼각비의 탄젠트(tan) 법칙을 이용해 구했다. 공식에 인간 시력 한계치인 150분의1도와 거리 10㎝ 대입해 나온 값(약 12㎛)으로 1인치(2.54㎝)를 나누면, 인간이 10㎝ 앞에 있는 1인치 선 안에서 구분할 수 있는 최대 픽셀 수는 약 2183개라는 결과가 나온다. 의학적으로 성인 눈의 최소 초점 거리가 10㎝이니 인간 눈이 물리적으로 도달할 수 있는 최대 한계해상도가 약 2183ppi인 셈이다. 보통의 좋은 눈(시력 1.0) 한계해상도는 약 873ppi다. 계산해 보면 1.5~3m 거리에 두고 사용하는 TV 해상도는 아무리 높아도 약 58ppi면 충분하다. 넓은 집에 대형 TV를 놓아 3m 거리에서 보게 되면 보통 사람이 29ppi 이상 볼 수 없다. 그런데 8K TV 해상도는 크기에 따라 104ppi(84인치)~137ppi(64인치)에 달한다. 뿐만 아니라 4K TV 해상도도 52ppi(84인치)~91ppi(48인치)로 거의 모든 크기의 TV가 보통 눈의 한계해상도를 훌쩍 넘어섰다. 8K가 4K 해상도의 두 배라지만 소비자들은 그 차이를 느끼기 어렵다는 결론이 나온다. 높은 해상도를 체감하기 위해선 TV 크기가 커져야 한다. 하지만 TV가 커질수록 사용자는 더 뒤로 물러나서 봐야 하기 때문에 한계해상도가 크게 높아지기 어렵다. 전자업계 관계자는 “80인치 TV의 경우 3m 떨어져서 외국 영화를 보면 자막을 보기 어렵다”고 말했다. 그럼 우리가 30㎝ 이내에서 보는 스마트폰 해상도는 몇 ppi 정도면 될까. 시력 1.0인 사람이 30㎝에서 차이를 인식할 수 있는 ppi는 약 291개이며, 초인적인 시력으로 볼 수 있는 ppi는 약 727개다. 삼성전자 ‘갤럭시노트9’, LG전자 ‘V40 씽큐’ 등 요즘 최신 프리미엄 스마트폰 화면이 550ppi 안팎이다. 보통의 좋은 눈으로 구별할 수 있는 한계치의 두 배에 육박한다. 이 밖에도 40㎝ 안팎에서 사용하는 태블릿PC 한계해상도는 약 218ppi이지만, 아이패드 4세대, 크롬북 등 프리미엄 태블릿은 픽셀 밀도가 264ppi를 넘나든다. 70㎝ 내외 거리를 두고 쓰는 노트북이나 데스크톱 PC 한계해상도는 약 134ppi다. 하지만 요즘 고성능 노트북 화면은 300ppi에 근접하고 있다. 이렇게 디스플레이가 사람 눈의 한계를 뛰어넘은 상황에서도 고화소·초고화질 경쟁은 계속되고 있다. 업계는 사람 눈이 실제로는 수학적 계산으로 나타나지 않는 미세한 차이도 잡아낼 수 있다고 설명한다. 특히 최근 프리미엄 TV 대형화 추세 때문에 고화소가 필요하다고 한다. 업계 관계자는 “40~50인치 TV를 8K로 바꾸는 것은 의미가 없지만 80인치 정도 되면 8K를 눈이 인지할 수 있다”고 설명했다. 제대로 8K가 구현되면 화소 뿐 아니라 다른 화질요소들도 큰 폭으로 상승하기 때문에 우리 눈으로 확실하게 체감할 수 있다는 의견도 있다. 포털 다음에 있는 ‘UHD 유저 포럼’ 카페 운영자 이군배 씨는 “아직 8K TV가 처음 출시되는 과도기라서 완전한 8K 영상을 표현하기 어렵다”면서 “하지만 앞으로 제품의 컬러비트(표현할 수 있는 색의 수)와 초당 프레임 수 등이 모두 향상되면 80인치 미만에서도 화질 차이를 느낄 수 있다”고 설명했다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

보통사람 3m 거리서 1인치당 29화소 한계 80인치 8K 104ppi… 4K도 52ppi 한계 훌쩍 업계 “TV 대형화 추세로 화소 계속 늘어날 것” TV 업계가 ‘8K 시대’ 문을 열었다. 세계 프리미엄 TV 시장을 주도하는 삼성전자와 LG전자는 지난달 초 독일 베를린에서 막을 내린 유럽 최대 가전 전시회 ‘IFA 2018’에서 각각 최상위 제품군인 퀀텀닷디스플레이(QLED) TV와 유기발광다이오드(OLED) TV의 8K 모델을 공개했다. 8K TV는 빛을 내는 단자가 가로 7680줄 세로 4320줄로, 총 3300만 화소가 넘는 제품이다. 아직 4K(3840×2160) 울트라고화질(UHD)도 완전히 정착하지 않은 시장에 차세대 TV로 소개되고 있는 상황이다. 그런데 우리 눈이 이 정도 고해상도 화면을 인식할 수 있을지 의문이 생긴다. 디스플레이 기술은 인간의 눈으로 확인할 수 있는 한계를 넘었다는 얘기가 나온 지도 오래됐다. 인간의 눈으로 4K와 8K를 구별할 수 있을까. 재미있는(?) 수학으로 계산해 봤다. 시력 1.0의 눈은 시야각 1도를 60개로 쪼갠 점(픽셀)을 분간할 수 있다. 점과 점 사이가 그 이상 붙어 있으면 우리 뇌는 두 점을 하나로 받아들인다. 시력이 높을수록 더 좁은 간격을 구별할 수 있는데, 과학·의학적으로는 인간 한계치로 인식되는 시력 2.5의 눈으로 시야각 1도를 150등분할 수 있다.해상도의 단위인 ppi(pixels per inch)는 길이 1인치당 픽셀 수를 나타낸다. 숫자가 높을수록 픽셀 밀도가 높다는 뜻으로, 더 정밀한 표현이 가능해진다. dpi(dots per inch)도 같은 개념이다. 눈의 해상도 한계치는 화면과의 거리에 따라 달라진다. 당연히 가까울수록 더 촘촘하고 많은 점을 구분할 수 있고, 멀수록 잘 안 보인다. 따라서 눈앞에 바짝 두고 보는 스마트폰은 높은 ppi가 필요하다. 반대로 영화관 스크린이나 전광판처럼 멀리서 보는 제품은 낮은 ppi로도 충분하다. 거리에 따라 눈이 분간할 수 있는 가장 작은 점을 구하는 공식은 삼각비의 탄젠트(tan) 법칙을 이용하면 된다. 시력 1.0이 구분할 수 있는 최소 각도인 60분의1도를 삼각형 꼭짓점 내각에 넣고 그 대변의 길이를 구하면 된다. 공식은 ‘점 크기=거리×2(tan(1/120))’로 정리된다. 공식에 인간 시력 한계치인 150분의1도와 거리 10㎝ 대입해 나온 값(약 12㎛)으로 1인치(2.54㎝)를 나누면, 인간이 10㎝ 앞에 있는 1인치 선 안에서 구분할 수 있는 최대 픽셀 수는 약 2183개라는 결과가 나온다. 의학적으로 성인 눈의 최소 초점 거리가 10㎝이니 인간 눈이 물리적으로 도달할 수 있는 최대 한계 해상도가 약 2183ppi인 셈이다. 보통의 좋은 눈(시력 1.0) 한계 해상도는 약 873ppi다. 계산해 보면 1.5~3m 거리에 두고 사용하는 TV 해상도는 아무리 높아도 약 58ppi면 충분하다. 넓은 집에 대형 TV를 놓아 3m 거리에서 보게 되면 보통 사람이 29ppi 이상 볼 수 없다.그런데 8K TV 해상도는 크기에 따라 104ppi(84인치)~137ppi(64인치)에 달한다. 뿐만 아니라 4K TV 해상도도 52ppi(84인치)~91ppi(48인치)로 거의 모든 크기의 TV가 보통 눈의 한계해상도를 훌쩍 넘어섰다. 8K가 4K 해상도의 두 배라지만 소비자들은 그 차이를 느끼기 어렵다는 결론이 나온다. 높은 해상도를 체감하기 위해선 TV 크기가 커져야 한다. 하지만 TV가 커질수록 사용자는 더 뒤로 물러나서 봐야 하기 때문에 한계해상도가 크게 높아지기 어렵다. 전자업계 관계자는 “80인치 TV의 경우 3m 떨어져서 외국 영화를 보면 자막을 보기 어렵다”고 말했다. 그럼 우리가 30㎝ 이내에서 보는 스마트폰 해상도는 몇 ppi 정도면 될까. 시력 1.0인 사람이 30㎝에서 차이를 인식할 수 있는 ppi는 약 291개이며, 초인적인 시력으로 볼 수 있는 ppi는 약 727개다. 삼성전자 ‘갤럭시노트9’, LG전자 ‘V40 씽큐’ 등 요즘 최신 프리미엄 스마트폰 화면이 550ppi 안팎이다. 보통의 좋은 눈으로 구별할 수 있는 한계치의 두 배에 육박한다. 이 밖에도 40㎝ 안팎에서 사용하는 태블릿PC 한계해상도는 약 218ppi이지만, 아이패드 4세대, 크롬북 등 프리미엄 태블릿은 픽셀 밀도가 264ppi를 넘나든다. 70㎝ 내외 거리를 두고 쓰는 노트북이나 데스크톱 PC 한계해상도는 약 134ppi다. 하지만 요즘 고성능 노트북 화면은 300ppi에 근접하고 있다. 이렇게 디스플레이가 사람 눈의 한계를 뛰어넘은 상황에서도 고화소·초고화질 경쟁은 계속되고 있다. 업계는 사람 눈이 실제로는 수학적 계산으로 나타나지 않는 미세한 차이도 잡아낼 수 있다고 설명한다. 특히 최근 프리미엄 TV 대형화 추세 때문에 고화소가 필요하다고 한다. 업계 관계자는 “40~50인치 TV를 8K로 바꾸는 것은 의미가 없지만 80인치 정도 되면 8K를 눈이 인지할 수 있다”고 설명했다. 업계는 또 화소 밀도가 높으면 화질을 높이기 위한 다른 영상기술들이 더 큰 효과를 낸다고 한다. 다른 관계자는 “명암비가 좋은 TV에 픽셀이 더 세밀하면, 예를 들어 까만 배경에 얼굴이 하얀 배우가 서 있을 때 얼굴과 배경 사이 경계를 훨씬 날카롭게 표현할 수 있다”고 말했다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

국내 연구진이 뇌 자기공명영상(MRI)을 바탕으로 고화질의 뇌혈류 지도를 개발해 주목받고 있다. 이 지도의 개발로 뇌경색의 정확한 원인과 치료 방법을 찾을 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한국표준과학연구원 국가참조표준센터와 동국대 일산병원 공동연구팀은 전국 11개 대학병원에서 입원 치료받은 급성 뇌경색 환자 1160명의 뇌영상 데이터를 바탕으로 최고 수준의 해상도를 가진 뇌혈류 지도를 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국의학협회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA 신경학’ 최신호에 실렸다. 뇌혈관 질환은 국내에서 암, 심장질환 다음으로 높은 사망원인이다. 뇌 조직이 혈액공급을 받지 못해 괴사하는 뇌경생 질환이 대표적인 뇌혈관 질환이다. 뇌경색은 뇌에 혈액을 공급하는 대뇌동맥 3개 중 하나 또는 여러 곳이 막혀서 발생하는 질환이다. 뇌경색 검진과 치료는 대뇌동맥 혈관 몇 개가 문제가 되고 있는지에 따라 달라지기 때문에 정확하게 문제되는 혈관을 찾는 것이 중요하다. 대뇌동맥이 대뇌를 세 부분으로 나눠 각각 혈류 공급을 담당한다는데 착안해 만든 것이 뇌혈류지도이다. 뇌혈류지도를 바탕으로 뇌경색 환자의 뇌영상 데이터와 비교해 진단을 하는 것이다. 기존 뇌혈류지도들은 20~100명 정도의 적은 표본을 대상으로 만들어졌기 때문에 해상도가 떨어져 진단의 정확성과 신뢰성에 영향을 미치게 되는 것이다. 연구팀은 1160명의 급성뇌경색 입원 환자의 MRI 데이터 전부를 참조했다. 일반적인 성인 뇌 용량인 1200㏄의 뇌를 1.5㏄ 크기의 800개 부위로 나눔으로써 뇌 어떤 부위에 뇌경색이 발생했는지에 대해 한 눈에 볼 수 있도록 했다. 이번에 개발된 고해상도 뇌혈류지도는 의료진이 진료실에 걸어놓고 사용할 수 있도록 도판 형태로 만들어 올해 안에 무료로 배포된다.김동억 동국대 일산병원 신경과 교수는 “이번에 개발한 고해상도 뇌혈류지도는 1만 개 이상의 영상 슬라이스를 생산단계부터 동일한 기준으로 평가해 완성한 참조표준”이라며 “뇌경색 원인 진단은 물론 재발 방지를 위한 약물 선택시 정확도를 향상시킬 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr