알츠하이머 치매의 원인물질을 거의 완벽하게 제거할 수 있는 물질을 국내 연구진이 세계 최초로 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 김영수(왼쪽) 박사와 김혜연(오른쪽) 박사(고센바이오텍 연구소장) 팀은 알츠하이머 치매의 핵심 원인으로 알려진 ‘베타아밀로이드’ 단백질 덩어리를 뇌에서 제거해 인지능력을 정상 수준으로 회복시킬 수 있는 신약후보물질을 만들었다고 밝혔다. 이 성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 실렸다. 부부 사이인 두 사람은 지난 10월 혈액 한 방울만으로 치매 진행 상황을 파악할 수 있는 기술도 개발해 치매 예방에서 치료까지 기술을 확보했다는 평가를 받고 있다. 알츠하이머는 치매의 60~80%를 차지할 만큼 가장 흔한 퇴행성 뇌질환으로, 서서히 발병해 점진적으로 진행된다. 보통 10년 이상의 기간을 두고 진행되며 65세 이상의 연령대에서 많이 발생하지만 간혹 40~50대에서도 증세가 나타난다. 기존 알츠하이머 치료제들은 일정한 크기의 베타아밀로이드 단백질 덩어리만 제거할 수 있거나 치매 정도가 오래돼 베타아밀로이드 덩어리 크기가 커지거나 단단해지면 사용할 수 없는 경우가 많았다. 이번에 개발된 물질은 모든 베타아밀로이드 덩어리에 사용할 수 있다. 또 기존 치매 치료제처럼 주사나 캡슐 형태의 알약이 아니라 물에 쉽게 녹는 저분자 물질이기 때문에 용량만 맞추면 컵이나 물병에 녹여 놓은 뒤 아무 때나 복용하면 된다는 편리함도 갖추고 있다. 연구팀은 알츠하이머의 원인 단백질인 베타아밀로이드가 정상인의 뇌에도 있지만 알츠하이머 환자의 뇌에서는 덩어리 형태로 존재한다는 데 착안했다. 이 응집체를 독성이 없는 저분자 형태로 쪼개는 ‘EPPS’라는 물질을 개발했다. 연구진은 알츠하이머를 유발시킨 생쥐에게 EPPS를 3개월간 복용시킨 뒤 뇌의 대뇌피질과 해마 부위의 베타아밀로이드 분포와 뇌 기능 변화를 관찰했다. 연구팀은 약물을 섭취한 쥐의 뇌에서 베타아밀로이드 덩어리가 제거됐고 인지능력과 기억력도 정상으로 돌아온 것을 확인했다. 연구진은 동물을 이용한 전임상시험의 마지막 단계까지 도달해 사람을 대상으로 한 임상시험을 준비 중에 있다. 이들은 “이번 기술을 신약 개발에 적용하면 장기간 복용하더라도 부작용이 없는 효능이 우수한 치매 치료제를 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지미 카터(91) 전 미국 대통령이 자신이 앓던 뇌암이 완치됐다고 6일(현지시간) 밝혔다. 지난 8월 암 세포가 뇌로 전이됐다고 기자회견을 통해 밝힌 지 109일 만이다. 의사들은 카터 전 대통령의 암이 조기 발견됐기 때문에 비교적 빨리 완치된 것으로 본다. 카터 전 대통령은 조지아주 플레인스 머라나타 침례교회에서 이날 열린 ‘카터 성경 교실’에서 자신의 완치 사실을 알리고 축하를 받았다고 카터 재단이 밝혔다. 성경 교실 참석자는 “카터 전 대통령이 ‘이번 주 자기공명영상(MRI) 촬영 결과 암이 사라진 것을 확인했다’고 밝혔고, 교회에 있던 모든 사람이 환호하며 박수를 쳤다”고 상황을 전했다. 그동안 카터 전 대통령은 미국 애모리대 병원에서 방사선 치료와 함께 흑색종 치료약인 키트루다를 투여받았다. 피부암인 흑색종과 폐암에 탁월한 효과가 있다는 키트루다는 지난해 미 식품의약국(FDA) 승인을 받은 신약이다. 카터 전 대통령은 키트루다를 투여받은 뒤 “주사를 처음 맞은 날 14시간 동안 잤다. 여러 해 동안 가장 잘 잔 것 같다”고 말했다. 앞서 지난 8월 20일 애틀랜타 카터 센터에서 암 진단 사실을 알렸던 카터 전 대통령은 당시 “피부암의 일종인 흑색종이 간으로 전이돼 8월 초 간에서 2.5㎝ 종양을 제거했는데, 뇌에서도 2㎜ 크기의 종양 4개가 발견됐다”고 밝혔다. 이어 “멋진 삶을 살았고, 수천명의 친구를 사귀었고, 즐겁고 기쁜 생활을 했다”고 회상한 뒤 “품위 있는 삶을 마치는 게 목표”라고 말했다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

자신이 행복하다고 느끼는 사람일수록 뇌의 특정 부위가 크다는 것을 뇌 과학자들이 밝혀냈다. 일본 교토의대 사토 유야 교수팀(뇌과학)이 세계적인 학술지 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 위와 같은 연구결과를 발표했다고 영국 일간 텔레그래프 등 외신이 20일(현지시간) 보도했다. 이번 연구는 과학자들이 재미와 기쁨을 느낄 때 활동량이 증가하는 ‘설전부’(쐐기앞소엽)에 주목하면서 진행됐다. 연구팀은 우선 10대부터 30대까지 평균 나이 22.5세인 남녀 51명을 대상으로, 이들의 뇌를 자기공명영상장치(MRI)로 촬영했다. 또한 이들 참가자에게 ‘또래보다 행복하다고 생각하는가?’라는 질문을 하고 7단계로 답하게 했다. 이뿐만 아니라 이들에게 ‘칭찬받았을 때 어떤 느낌이 드는가?’ ‘사는데 있어서 목표와 계획이 있는가?’와 같이 감정 상태는 물론 삶의 의미를 묻는 등 총 50가지 질문에 답하도록 했다. 연구팀은 이를 통해 참가자 각각의 행복도를 수치화했다. 그 결과, 행복을 강하게 느끼거나 인생에 의미가 있다고 생각하는 사람일수록 ‘설전부’(쐐기앞소엽)의 부피가 큰 것으로 나타났다. 해당 부위의 크기 차이는 최대 15% 정도였다고 한다. 연구팀이 주목한 설전부는 인지와 판단, 기억 능력 등 뇌의 고급 기능을 주관하는 부위인 ‘연합령’(연합야)의 일부로, ‘즐겁다’ ‘기쁘다’ 등의 감정에 혈류량이 증가하는 것으로 알려졌지만, 그 역할은 아직 해명되지 않은 부분이 많다. 이에 대해 사토 교수는 “설전부의 부피는 명상 훈련으로 바뀐다는 연구논문도 있다. 앞으로 행복을 증진하는 프로그램을 개발하는 것은 물론 행복을 느끼는 뇌 구조를 해명하게 되는 성과에 이르게 될지도 모른다”고 말했다. 또 “설전부의 크기 때문에 행복을 느끼는지 아니면 행복을 느끼기 때문에 그 부분이 커지는지 아직 알 수 없지만, 연구가 진행되면 행복을 객관적으로 파악할 수 있게 될 수도 있다”고 말했다. 사진=ⓒ포토리아(위), 교토대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

흔히 여성은 감정과 공감 능력이 뛰어난 ‘여자 뇌’를, 남성은 문제 해결 능력이 좋은 ‘남자 뇌’를 가진 것으로 알려졌다. 그런데 이런 통설의 과학적인 근거로 여겨져 왔던 ‘뇌의 성별’이 실제로 존재하지 않는다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 시카고 로절린드 프랭클린 의학·과학대(RFUMS)의 리즈 엘리엇 박사팀은 건강한 성인남녀 6000여 명의 뇌를 구조적 자기공명영상장치(sMRI)로 촬영한 정보가 담긴 기존 논문 76건을 검토하고 비교하는 메타 분석 방식으로 연구했다. 그 결과, 남녀의 생각에 차이를 나타내는 것으로 알려진 뇌 부위인 ‘해마’의 크기가 차이가 거의 없는 것으로 드러났다. 기억과 감정을 조절하는 것으로도 알려진 해마는 여성 쪽이 훨씬 크다고 알려졌다. 이를 근거로 여성은 감정적인 표현에 크게 반응하고 언어적인 기억력이 더 뛰어나다는 등의 통설이 나오기도 했다. 연구진에 따르면 구체적으로는 좌뇌와 우뇌의 다리 역할을 하는 신경섬유다발인 뇌들보(뇌량, corpus callosum)의 크기가 예상과 달리 성별에 따른 차이는 없는 것으로 밝혀졌다. 엘리엇 박사는 “많은 사람이 ‘남자 뇌’와 ‘여자 뇌’가 따로 존재한다고 믿고 있다”면서도 “이번 연구로 이런 차이는 거의 없거나 있어도 매우 작은 것으로 드러났다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 ‘신경 영상저널’(Journal NeuroImage) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

뇌의 크기가 클수록 IQ가 높고 똑똑하다는 ‘믿음’은 사실이 아니라는 주장이 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 독일 해부학자인 프리드리치 티에드만은 1836년 발표한 논문에서 “뇌의 절대적인 크기와 지적 수준 및 기능 사이에는 명백한 연관관계가 있다”고 주장했고, 이후 전문가들 사이에서는 찬반 논쟁이 꾸준히 존재해왔다. 오스트리아 빈대학교 연구진은 최근 이를 확인하기 위해 8000명을 대상으로 한 실험을 실시했다. 이들의 뇌 크기와 IQ, 성별과 나이 등을 종합 분석한 결과, 뇌의 크기와 IQ사이의 연관성이 매우 약하다는 결론을 내렸다. 지적능력을 판단하는 척도 중 하나인 IQ가 결정될 때 뇌의 크기가 하는 역할은 매우 미미하며, 이보다는 뇌의 구조나 형태 등이 생물학적 IQ의 근간이 되는 중요한 조건이라는 것. 예컨대 향유고래의 경우 가장 큰 뇌를 가진 포유동물로 일컬어지며 뇌 무게가 8㎏에 달한다. 약 1.5㎏밖에 되지 않은 인간의 뇌와 비교했을 때 막대한 크기지만 지능은 인간에 비해 떨어진다. 이러한 사실은 서로 다른 생명체의 종(種)간에 지적능력의 차이를 결정하는 것이 뇌의 크기가 아닌 구조에 있다는 것을 증명한다. 남성과 여성을 대상으로 한 비교에서도 같은 결과를 유추할 수 있다. 일반적으로 남성의 뇌는 여성의 뇌보다 더 크지만, 전 세계를 통틀어 IQ테스트에서 성별에 따른 차이는 찾아볼 수 없다. 연구진은 또 ‘거뇌증’을 예로 들었는데, 뇌의 실질이 정상에 비해 큰 이 증후군은 경련 등의 뇌증상뿐만 아니라 일반인보다 IQ가 낮은 지능장애를 동반하기도 한다. 연구를 이끈 빈대학교의 제이콥 피츠쉬니히 박사는 “이번 연구를 통해 모든 동물의 뇌의 구조가 인지능력을 결정하는데 더욱 중요한 요소라는 것을 확인했다”고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 `신경과학 및 생물행동 개관‘(Neuroscience and Biobehavioral Reviews) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

2500만 년 전 인류와 원숭이의 공통 조상인 유인원은 지금의 개와 유사하게, 소리에 따라 반응하는 ‘움직이는 귀’를 가졌었다는 주장이 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 영국 일간지 데일리메일의 15일자 보도에 따르면 미국 미주리대학교 연구진은 고대 유인원의 화석을 연구한 결과 귀 부위에 현재는 존재하지 않는 근육이 있었다는 사실을 확인했다. 이 근육은 주변의 소리에 따라 반응하고 움직였으며 현재 개의 귀와 매우 유사한 역할과 형태였을 것으로 추정된다. 연구를 이끈 미주리대학교의 심리과학자 스티븐 핵클리는 “개나 고양이는 깜짝 놀라거나 흥미로운 소리가 들릴 때 귀가 앞쪽을 향하며 움직이지만 인간은 그렇지 않다. 2500만 년 전 유인원 화석에서 지금과는 확연히 다른 해부학적 시스템을 찾을 수 있었다”고 설명했다. 연구에 따르면 영장류의 청력 시스템이 변화하기 시작한 것은 3000만 년 전 부터다. 이 시기 지구상에 서식했던 직비원류(원숭이와 유인원, 사람 등을 포함한 영장류)의 진화와 더불어 귀의 크기가 점차 줄어들고 귀와 관련한 근육의 형태가 변화하기 시작했다. 현재의 인간 중 일부는 스스로 귀 전체를 약간씩 움직일 수는 있지만 귓바퀴(부드러운 연골로 이루어진 귀의 바깥 부분)를 자유자재로 움직이는 것은 불가능하다. 2500년 전 까지만해도 인류와 원숭이의 공통 조상은 귓바퀴를 움직이는 것이 가능했지만, 영장류의 진화 과정에서 이러한 근육이 소실됐다. 현생 인류인 호모사피엔스가 출현한 20만 년 전이 되어서는 이러한 근육과 기능이 사라져 더 이상 개나 고양이처럼 소리에 반응하는 귀는 찾아볼 수 없게 됐다. 핵클리 교수는 “귀의 형태와 움직임의 변화는 현대 학자들이 귀뿐만 아니라 뇌의 진화를 연구하는데도 큰 도움이 될 것”이라면서 “귓바퀴의 기원과 고대 유인원 혹인 고대 인류의 근육을 이해하면, 선천적으로 청각에 문제가 있는 신생아들을 치료하고 원인을 밝혀내는데 긍정적인 역할을 할 것”이라고 기대했다. 한편 이번 연구결과는 미국 정신생리학연구학회(SPR)가 발행하는 ‘정신생리학회지’(journal Psychophysiology) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

뇌의 크기가 클수록 IQ가 높고 똑똑하다는 ‘믿음’은 사실이 아니라는 주장이 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 독일 해부학자인 프리드리치 티에드만은 1836년 발표한 논문에서 “뇌의 절대적인 크기와 지적 수준 및 기능 사이에는 명백한 연관관계가 있다”고 주장했고, 이후 전문가들 사이에서는 찬반 논쟁이 꾸준히 존재해왔다. 오스트리아 빈대학교 연구진은 최근 이를 확인하기 위해 8000명을 대상으로 한 실험을 실시했다. 이들의 뇌 크기와 IQ, 성별과 나이 등을 종합 분석한 결과, 뇌의 크기와 IQ사이의 연관성이 매우 약하다는 결론을 내렸다. 지적능력을 판단하는 척도 중 하나인 IQ가 결정될 때 뇌의 크기가 하는 역할은 매우 미미하며, 이보다는 뇌의 구조나 형태 등이 생물학적 IQ의 근간이 되는 중요한 조건이라는 것. 예컨대 향유고래의 경우 가장 큰 뇌를 가진 포유동물로 일컬어지며 뇌 무게가 8㎏에 달한다. 약 1.5㎏밖에 되지 않은 인간의 뇌와 비교했을 때 막대한 크기지만 지능은 인간에 비해 떨어진다. 이러한 사실은 서로 다른 생명체의 종(種)간에 지적능력의 차이를 결정하는 것이 뇌의 크기가 아닌 구조에 있다는 것을 증명한다. 남성과 여성을 대상으로 한 비교에서도 같은 결과를 유추할 수 있다. 일반적으로 남성의 뇌는 여성의 뇌보다 더 크지만, 전 세계를 통틀어 IQ테스트에서 성별에 따른 차이는 찾아볼 수 없다. 연구진은 또 ‘거뇌증’을 예로 들었는데, 뇌의 실질이 정상에 비해 큰 이 증후군은 경련 등의 뇌증상뿐만 아니라 일반인보다 IQ가 낮은 지능장애를 동반하기도 한다. 연구를 이끈 빈대학교의 제이콥 피츠쉬니히 박사는 “이번 연구를 통해 모든 동물의 뇌의 구조가 인지능력을 결정하는데 더욱 중요한 요소라는 것을 확인했다”고 밝혔다. 한편 이번 연구결과는 `신경과학 및 생물행동 개관‘(Neuroscience and Biobehavioral Reviews) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　초기 파킨슨병, 우울증 등 뇌질환을 치료할 때는 약물이나 외과수술 방법과 함께 뇌에 전기자극을 주는 방법이 이용되고 있다. 문제는 전기적 뇌자극치료법이 전극의 위치나 크기, 형태, 자극의 주파수, 강도에 따라 자극이 두뇌에 미치는 영향이 다르고 환자 개개인의 특성에 따라 결과가 차이가 난다. 이 때문에 정확한 전기자극 치료의 효과를 파악하기 힘들었다. 　광주과학기술원(GIST) 정보통신공학부 전성찬 교수와 의료시스템학과 정의헌 교수 공동연구팀은 컴퓨터로 뇌모델링을 한 뒤 3D프린터로 전기 뇌자극을 이용한 뇌질환 치료 효과를 확인할 수 있는 ‘유령 뇌(brain phantom)’를 만드는데 성공했다. 이번 연구성과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘브레인 스티뮬레이션’ 10월호 표지논문으로 실렸다. 　연구팀은 뇌의 구조적·전자기학적 특성을 흉내낸 ‘유령 뇌’를 3D프린터를 이용해 만들고, 유령 뇌에 전기자극을 가한 결과를 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 비교해 전기자극 치료효과를 측정하는데 성공했다. 　연구진은 이번 연구를 더 진행시키면 환자별 뇌자극 효과를 미리 알 수 있기 때문에 적절한 치료 전략을 만들어 치료 효과를 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 　전 교수는 “이번 연구는 다양한 뇌 질환을 치료하는데 활용되는 컴퓨터 기반 뇌 모델의 신뢰도를 검증할 뿐만 아니라 뇌에 대한 전기자극의 정확성을 높여 치매나 우울증 같은 뇌질환에 대한 효과적인 치료법 개발에 기여할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　초기 파킨슨병, 우울증 등 뇌질환을 치료할 때는 약물이나 외과수술 방법과 함께 뇌에 전기자극을 주는 방법이 이용되고 있다. 문제는 전기적 뇌자극치료법이 전극의 위치나 크기, 형태, 자극의 주파수, 강도에 따라 자극이 두뇌에 미치는 영향이 다르고 환자 개개인의 특성에 따라 결과가 차이가 난다. 이 때문에 정확한 전기자극 치료의 효과를 파악하기 힘들었다. 　광주과학기술원(GIST) 정보통신공학부 전성찬 교수와 의료시스템학과 정의헌 교수 공동연구팀은 컴퓨터로 뇌모델링을 한 뒤 3D프린터로 전기 뇌자극을 이용한 뇌질환 치료 효과를 확인할 수 있는 ‘유령 뇌(brain phantom)’를 만드는데 성공했다. 이번 연구성과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘브레인 스티뮬레이션’ 10월호 표지논문으로 실렸다. 　연구팀은 뇌의 구조적·전자기학적 특성을 흉내낸 ‘유령 뇌’를 3D프린터를 이용해 만들고, 유령 뇌에 전기자극을 가한 결과를 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 비교해 전기자극 치료효과를 측정하는데 성공했다. 　연구진은 이번 연구를 더 진행시키면 환자별 뇌자극 효과를 미리 알 수 있기 때문에 적절한 치료 전략을 만들어 치료 효과를 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 　전 교수는 “이번 연구는 다양한 뇌 질환을 치료하는데 활용되는 컴퓨터 기반 뇌 모델의 신뢰도를 검증할 뿐만 아니라 뇌에 대한 전기자극의 정확성을 높여 치매나 우울증 같은 뇌질환에 대한 효과적인 치료법 개발에 기여할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘감기는 약 먹으면 일주일, 안 먹으면 7일 간다’는 말이 있다. 잘 먹고 일주일 푹 쉬면 낫는 병이 감기라는 얘기다. 감기약은 감기 증상인 발열과 콧물, 기침, 두통 등의 증상을 완화할 뿐, 감기 바이러스를 효과적으로 억제하거나 죽이지는 못한다. 우리 몸이 감기 바이러스와 싸우는 동안 흐르는 콧물을 멈추게 하거나 두통을 가라앉혀 고통을 덜어주는 것이 감기약이다. 게다가 다양한 성분이 든 종합감기약은 뜻밖의 부작용을 일으키기도 한다. 하지만 아이가 열이 나거나 기침만 해도 심장이 덜컹 내려앉는 부모들은 감기약의 유혹을 떨치기가 쉽지 않다. 전문가들은 아이가 감기에 걸렸다고 바로 약을 쓰기보다 사흘 정도 지켜보며 아이 스스로 바이러스를 이겨내도록 하는 게 바람직하다고 말한다. 아이는 약을 분해하고 흡수하고 배출하는 기관이 아직 성숙하지 않아 약을 복용할 때 성인보다 신경을 더 써야 한다. 시중에서 판매하는 감기약 가운데 시럽제를 제외하고는 아이들만을 위해 나온 약은 드물다. 아이들이 먹는 가루약이나 알약은 성인이 먹는 감기약을 자르거나 부숴서 조제한다. 게다가 가루약은 용량을 정확히 맞춰 약을 짓기 어렵다. 대부분 약물의 부작용은 용량 때문에 발생하는데, 정량을 초과한 약은 오히려 독으로 작용할 수 있다. 감기약으로 많이 사용하는 아세트아미노펜은 과량 복용하면 간이 손상될 수 있다. 특히 아스피린을 어린이가 복용하면 뇌와 간이 손상되는 ‘레이증후군’이라는 심각한 질환이 발생할 수도 있어 될 수 있으면 먹이지 않는 게 좋다. 2008년 미국 식품의약국은 2세 미만 어린이에게 감기약 사용을 금지했고 영국은 2009년에 6세 미만 어린이에게 감기약을 사용해선 안 된다는 지침을 발표했다. 우리나라 식품의약품안전처도 지난 9월 약국에서 판매하는 어린이 감기약(일반의약품) 주의사항에 ‘만 2세 미만에게 투여하지 않는다’는 문구를 넣도록 했다. 영·유아를 대상으론 임상시험을 할 수 없어 영·유아 감기약 복용의 안정성이 명확히 밝혀지지 않아서다. 류정민 서울아산병원 소아응급의학과 교수는 “처음 사흘간은 열이 올라 아이가 끙끙거리며 힘들어하더라도 해열제 정도만 먹이고선 지켜보는 게 좋고, 만약 나흘 이상 열이 나고 해열제를 먹여도 좀처럼 호전되지 않으면 병원을 찾아야 한다”고 말했다. 열이 39~40도까지 오르더라도 아이가 많이 힘들어하지 않으면 약을 먹이지 않는 것이 좋다. 류 교수는 “면역 반응이 성인과 다르다 보니 아이들은 가벼운 감기에도 고열이 나는 경우가 많다”고 말했다. 물을 충분히 먹이고 건조해지지 않도록 콧속에 물을 한두 방울 떨어뜨려 줘도 회복에 도움이 된다. 약을 먹여야 한다면 먼저 의사나 약사와 충분히 상의한다. 의약품의 상세 정보를 읽어보고 아이의 나이, 체중 등에 맞는 용법과 용량을 정확히 확인하고서 약을 먹여야 하며, 절대 어림짐작으로 용량을 정해선 안 된다. 시럽제를 먹일 때도 식사할 때 사용하는 숟가락에 그냥 덜지 말고 용량을 정확하게 측정할 수 있는 계량숟가락, 계량컵 등을 사용한다. 항생제는 의사의 처방에 따라 사용해야 하는 전문의약품이다. 처방받은 용법과 용량을 잘 지켜 복용해야 한다. 어린이가 두 가지 이상의 감기약을 복용해야 한다면 반드시 같은 성분이 중복돼 들어 있지는 않은지 제품의 주의사항 등을 확인한다. 감기에 잘 걸리는 아이들은 대개 소화기가 약하다. 한의학에서는 몸이 차거나 순환이 잘 안돼 면역력이 떨어진다고 본다. 장규태 강동경희대한방병원 한방소아과 교수는 “찬 성질의 음식을 피하고, 되도록 미지근하게 데운 음식을 먹이는 게 좋다”고 말했다. 소화기가 찬 아이에게는 생강을 쓴다. 100원짜리 동전 크기로 저민 생강에 대추를 2개 넣어 가볍게 끓여 마시게 한다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

평소 걱정이 많다면 자신의 두뇌 중 ‘안와전두피질’(OFC)이라는 부위를 탓해야 할 듯하다. 미국 일리노이대 어버너-섐페인 캠퍼스(UIUC) 연구진이 안와전두피질(OFC)이라는 뇌 부위가 큰 사람일수록 걱정이 덜하며 낙관적인 성향을 갖고 있을 가능성이 크다는 것을 연구를 통해 밝혀냈다고 22일(현지시간) 밝혔다. 바꿔 말하면 이런 부위가 작을수록 걱정을 더 많이 하게 된다는 것. 이번 연구는 안와전두피질(OFC)라는 뇌 부위의 크기가 불안감과 낙관적 성향의 관계를 중재하는 최초의 증거를 제공한다. 불안감이 지나치면 장애가 되고 이는 자살이라는 극단적 선택을 유발할 수 있다. OECD 가입국 중 우리나라가 자살률 1위라는 것은 이미 널리 알려진 사실이다. 국민건강보험공단 진료통계에 따르면 2013년 기준 우리나라 불안장애 환자는 52만 2000명에 달한다. 우리나라 인구의 6배가 넘는 미국에서는 불안장애 환자가 4400만 명에 달해 심각한 사회문제가 되고 있다. 불안장애는 삶을 방해해 미국에서만 매년 420억~470억 달러(약 50조~55조원)의 비용 손실을 일으키고 있다고 과학자들은 예측한다. 이런 불안장애에 큰 영향을 주는 부분이 우리 뇌 중에서도 바로 안와전두피질(OFC)이라고 연구진은 말하고 있다. 안와전두피질(OFC)은 전두엽의 한 부분으로 눈 바로 위에 있는데, 보상과 처벌 등과 연관성이 있는 영역이다. 이 영역은 또 지적 정보와 정서적 정보를 통합하는 역할을 하며 행동을 조절하는 데 필수적인 부위다. 기존 여러 연구에서도 이런 안와전두피질(OFC)의 크기가 걱정 즉 불안감이 들기 쉬운 것과의 연관성이 있다는 것을 발견했다. 예를 들면, 2011년 일본 대지진과 쓰나미가 발생했을 당시, 사고 전후 젊은 일본인들의 뇌를 MRI(자기공명영상장치)로 촬영하고 분석한 한 유명 연구에서 연구진은 사건 4개월 만에 일부 참가자의 안와전두피질(OFC)이 줄어들었다는 사실을 확인했다. 또 안와전두피질(OFC)이 더 줄어든 사람일수록 외상후스트레스장애(PTSD)로 진단될 가능성이 컸다고 당시 연구진은 밝히고 있다. 또 다른 여러 연구에서는 낙관적인 사람일수록 덜 걱정하게 되고 그런 낙관적인 성향이 안와전두피질(OFC)의 활동을 증가시키는 것을 밝혀내기도 했다. 이번 연구에서 연구진은 안와전두피질(OFC)이 클수록 낙관적인 성향을 증폭시킴으로써 부분적으로 걱정 즉 불안감을 완충하는 역할을 할 수 있을 것으로 가정했다. 이번 연구를 이끈 산다 돌코스 박사는 “불안감에 관한 대부분 연구는 불안장애로 진단받은 사람들에 중점을 두고 있다”면서 “우리는 그와 반대 방향으로 나가고 싶었다”고 말했다. 이어 “안와전두피질(OFC)이 줄어들고 그런 수축이 불안장애와 연관성이 있다고 밝혀진다면 일반인 중 안와전두피질(OFC)이 상대적으로 큰 경우는 어떠할지, 안와전두피질(OFC)이 큰 것이 불안감을 막는 역할을 할 수 있는지에 주목했다”고 덧붙였다. 연구진은 또 안와전두피질(OFC)이 큰 것과 덜 불안해 하는 것을 연결하는 메커니즘에 개인의 긍정적 성향이 포함되는지 밝혀내길 원했다. 연구진은 건강한 젊은 성인 61명의 MRI 영상을 수집해 안와전두피질(OFC)을 포함한 여러 뇌 부위의 구조를 분석했다. 이들은 뇌 전체 체적에 대비해 각 영역의 회백질량을 계산했다. 이때 연구 실험의 참가자들은 자신이 낙관적인지 불안감을 느끼는지 우울 증상이 있는지와 같은 심리 상태는 물론 열정적이고 무언가에 관심이 많은 긍정적인 성향이 강한지 아니면 짜증을 내거나 울화가 치미는 부정적인 성향이 강한지 등을 설문을 통해 밝혔다. 연구진은 이렇게 수집한 데이터를 통계적으로 분석하고 모델링해 뇌 왼쪽 안와전두피질(OFC)이 두꺼울수록 더 낙관적이고 덜 불안해 한다는 것과 일치한다는 것을 밝혀냈다. 이 결과는 낙관적인 성향이 안와전두피질(OFC)을 더 크게 하고 불안감을 감소한다고 추론할 수 있다고 연구진은 말했다. 추가 분석에서는 다른 긍정적인 성격 특성은 불안감 감소에 있어 아무 역할을 하지 못하며, 또한 낙관적인 성향을 증폭해 불안감을 감소하는 작용에서도 안와전두피질(OFC)을 제외한 다른 두뇌 구조는 영향을 미치지 않는다는 사실이 밝혀졌다. 산다 돌코스 박사는 “당신은 ‘좋아, 안와전두피질(OFC)과 불안감 사이의 관계가 있다. 그런데 내가 걱정을 줄이려면 무엇을 해야 하는가?’고 말할 수 있다”고 말했다. 이에 대해 그는 “(OFC와 불안감 사이 관계를 보인) 우리 모델을 통해 낙관적 자세가 불안감 감소에 부분적 영향을 미친다는 사실이 드러났다”면서 “그러므로 낙관론을 해결책으로 고려해볼 이유가 있다”고 말했다. 또 이번 연구에 참여한 이판 후 연구원은 “낙관론은 수년간 사회심리학에서 연구됐다”면서 “하지만 최근 들어서야 낙관론과 두뇌 사이의 구조적·기능적 관련성을 연구하기 시작했다”고 말했다. 이어 “우리는 ‘우리가 삶에 대해 지속해서 낙관적인 자세를 유지한다면 이런 자세가 과연 뇌에 변화를 일으킬 수 있을 것인가?’라는 의문에 답을 찾길 원했다”고 덧붙였다. 연구를 총괄한 플로린 돌코스 심리학과 교수는 “앞으로의 연구는 사람들이 훈련을 통해 안와전두피질(OFC)의 부피를 늘리거나 직접 낙관적인 성향을 높이는 방법을 찾아서 걱정을 덜 하고 낙관적인 성향을 높일 수 있는지 실험을 진행해야 할 것”이라고 말했다. 또 “우리의 이론에 근거해 말하자면, 사람들이 특정 상황에서 낙천적으로 반응하도록 장기간에 걸쳐 훈련받는다면 결국 이런 능력이 안와전두피질(OFC)을 늘려 불안감이 덜 들도록 할 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 ‘사회적 인지 및 감정 신경과학’(Social Cognitive and Affective Neuroscience) 최신호에 실렸다. 사진=줄리 맥마흔 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

건강하게 사는 십계명 중 빠지지 않는 것은 바로 ‘물 마시기’다. 우리 몸의 60% 이상을 차지하는 물은 그만큼 놀라운 기능들을 가지고 있다. 우선 생존, 체온 유지, 영양소 운반, 독소 배출, 뇌 보호 등 신체의 주요 기능은 모두 물이 담당한다. 뿐만 아니라 다이어트, 피부 미용, 피로 회복에 물이 중요한 역할을 한다는 것도 아는 사람은 다 아는 상식들이다. 가정에서 물은 대부분 정수기, 생수, 끓인 수돗물의 방법을 통해 섭취되는데 이 세가지 방법은 각각의 장단점이 있다. 정수기는 편리하지만 관리가 번거롭고 금전적인 부담이 있다. 덩치 큰 정수기가 차지하는 공간도 무시할 수 없다. 생수 또한 간편한 방법이지만, 수시로 재활용 쓰레기가 발생하며 이 쓰레기는 분해되는 데만 100년 이상 걸리는 환경 파괴 물질이기도 하다. 마지막으로 물을 끓여 마시는 방법은 안전하긴 하지만, 노후된 배관에서 나오는 녹이나 찌꺼기가 제거되기 어렵다. 그렇다면 모든 장점은 최대화하고 단점은 최소화하면서 건강하게 물을 마실 수 있는 방법은 뭘까? 이러한 사람들의 염원 아래 탄생한 것이 바로 ‘언더싱크 정수기’다. ‘한국3M’의 가정용 언더싱크 정수기 USF-C는 2리터 음료수 병 크기여서 싱크대 아래 숨겨진 공간에 설치할 수 있는 공간 절약형 제품. 필터 1개로 6개월 이상 사용할 수 있고 가정에서 손쉽게 필터 교환을 할 수 있다. 또한 물의 수압을 이용하기 때문에 별도로 전기세가 들지 않아 경제적으로도 이득이다. 몸집은 작지만, 덩치 큰 정수기 못지않게 성능도 우수하다. 고밀도 활성탄의 다단계 여과 기능을 통해 중금속, 염소 성분은 말끔히 제거하고 미네랄 성분은 남겨두어 더욱 건강한 물을 마실 수 있는 것. 또한 3M 언더씽크 정수기의 경우 필터로 걸러진 수돗물이 물탱크가 아닌 수도꼭지로 바로 연결되기 때문에 고인 물이 오염될 가능성이 아예 없다. 싱크대에 설치되는 별도의 정수기 수도꼭지를 통해 즉석에서 물을 받아 요리에 사용할 수 있는 점도 장점으로 꼽힌다. 실제 얼마 전 예비 신부들과 아이를 키우는 주부들을 대상으로 열린 한 쿠킹클래스에서도 3M 언더싱크 정수기에 대한 호평이 쏟아졌다. 양지훈 셰프의 지도 아래 웰컴 음료와 프로방샬 장어탕 수업이 진행된 이 날 행사에서는 3M 언더싱크 정수기로 취수한 물이 요리의 맛을 어떻게 업그레이드 시킬 수 있는지 확인할 수 있었다고 한다. 3살과 5살 두 아이를 키우는 주부 양모 씨는 쿠킹클래스를 마친 뒤 “보통 요리할 때 수돗물을 이용하곤 했는데, 깨끗한 정수기 물로 음식을 만드니 확실히 맛이 다른 것 같다”며 “단순히 물 마실 때 뿐 아니라 요리할 때도 손쉽게 사용할 수 있는 활용도 높은 제품”이라고 말했다. 예비 신부 신모 씨 역시 “신혼집이 좁아 정수기 설치를 포기했는데 3M 언더싱크 정수기라면 한 번쯤 고려해볼 만하다”고 평가했다. 한편 한국3M 측은 이러한 소비자들의 성원에 보답하기 위해 9월 16일부터 23일까지 일주일간 특별 세일행사를 열고, 필터 가격으로 완제품을 구매할 수 있는 기회를 제공한다. 11번가(http://me2.do/5ctqR6qh)를 통해서만 단독 진행되는 이번 행사를 통해, 소비자들은 13만 원짜리 3M 언더싱크 정수기 제품 6만 9천원에 구매할 수 있다. 자세한 사항은 홈페이지에서 확인 가능하다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

최근 미국 오하이오대학 연구진이 태아의 뇌와 거의 동일한 두뇌를 실험실에서 배양해내는데 성공했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠렸다. 연구진은 실험실에서 성인의 피부세포를 유도만능줄기세포(induced Pluripotent Stem cell, 특정한 유전자를 인위적으로 발현시켜 인공적으로 만들어진 만능줄기세포)로 변형한 뒤, 이를 실제 뇌가 가진 신호회로와 각기 다른 세포를 갖출 수 있도록 배양했다. 실제 뇌의 신경회로 및 면역세포를 갖추고 있기 때문에 알츠하이머나 자폐증 등 뇌 질환과 관련한 연구 및 약물 실험에서 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대를 모았다. 이 인공 뇌가 사람에게 실제로 이식될 가능성은 희박하지만, 이미 전 세계 의학계에서는 늙고 병든 장기를 대체할 수 있는 다양한 인공장기들이 속속 모습을 드러내고 있다. ▲인공장기 개발‧생산 방식의 차이…3D프린터 vs 세포배양 인공장기의 개발 방식은 수많은 분야에서 활용되며 각광받기 시작한 3D프린터 방식과 실험실에서 줄기세포를 이용하는 세포 배양 방식 등으로 크게 분류된다. -'3D프린터'는 본래 기업에서 시제품을 만들기 위한 용도로 개발됐지만 기술이 급속도로 발전하면서 의료계에서도 활용도가 점차 높아지고 있다. 특히 정밀도 면에서는 다른 인공장기 개발 방식에 비해 뛰어나다는 평을 받는다. 일명 '맞춤형 장기’로 불리기도 하는 3D프린터 인공 장기는 생체 친화성 또는 생분해성 고분자를 이용한 바이오 프린팅 기술을 골자로 한다. 이론적으로는 3D프린터로 가장 복잡한 구조를 가진 장기 중 하나인 심장을 만들어내는 것도 가능하지만 이는 아직 개발 단계에 있으며, 가장 보편화 된 3D프린터 인공 장기로는 인공 관절, 인공 뼈 등을 들 수 있다. 실제 지난해 네덜란드 유트레히트대학에서는 3D프린터로 만든 두개골을 만성 골질환을 앓는 환자에게 이식하는데 성공했다. 이 환자는 수술 뒤 시력을 완전히 회복했고, 두통 등 일상생활에 지장을 주는 증상이 사라지면서 직장생활도 가능해졌다. -'세포 배양' 인공장기는 실제 세포를 하나의 장기로 성장시키는 방식으로, 주로 줄기세포나 피부 세포를 이용한다. 줄기세포를 배양해 만든 인공 장기는 환자와 유전적으로 일치하기 때문에 거부반응이 적다는 것이 가장 큰 특징이다. 특히 줄기세포 인공장기는 3D프린터 인공장기 연구에 비해 역사가 길고 상당한 수준까지 진보한 것으로 평가된다. 지난해 미국 신시내티 아동병원 의학센터 연구진이 배아줄기세포와 역분화줄기세포에 세포를 성장시키는 성장유도 단백질을 넣은 지 6일 만에 둥근 형태의 상부 위장체가 형성됐으며, 9일째에는 진정상피 상태까지 성장했다. 34일째에는 줄기세포가 인간의 위장 내부 조직성장, 헬리코박터 파일로리균 질환에 인간의 위와 유사하게 반응하는 것을 확인했다. 이밖에도 미국에서는 줄기세포를 이용한 인공 망막을, 스웨덴에서는 기관암 환자의 몸에 꼭 맞는 인공 기관을 배양해 이식하는데 성공한 사례가 있다. 3D프린터로 인공장기 연구와 세포배양 인공장기 연구는 인공 장기를 인간에게 적용한다는 점에서 같은 목표를 공유하지만, 연구의 기초가 디바이스(기구)냐 생체냐 라는 점에서 차이를 보인다. 최근에는 이러한 생명공학과 재생의학이 서로 결합하는 추세를 보이기도 한다. 예컨대 실험실에서 배양한 세포를 3D프린터와 접목해 보다 정교하고 사람과 싱크로율이 높은 인공장기를 만들어내는 단계에 이른 것이다. ▲인공장기 연구, 어느 수준까지 발전했을까? 늙고 병든 장기를 건강한 인공장기로 ‘자유롭게 교체’하는 시대가 올 수 있을까? 대부분의 인공장기들은 아직 연구단계에 있긴 하지만, 이중 일부는 실제 환자들에게 상당부분 적용되고 있다. 예컨대 인공방광의 경우 방광암으로 방광을 제거한 환자들에게 이식되고 있으며, 최근에는 여러 종류의 세포를 배합해 더욱 정교한 인공 방광을 제작하는 것이 가능해졌다. 연골도 가장 전도유망한 인공장기 중 하나로 꼽힌다. 노년층에게서 흔하게 나타나는 관절이나 연골을 인공관절‧인공연골로 교체하는 것은 수요도 상당할 뿐만 아니라 높은 만족도를 낼 수 있을 정도까지 수준이 향상됐다. 간이나 신장, 심장, 위장 등의 장기를 대체하는 인공장기는 여전히 실험실 내부에만 존재하거나 몇몇 특수 케이스에서만 모습을 드러내는 것이 현실이지만, 전문가들은 불과 50~100년 이내에 마치 고장 난 부품을 새 부품으로 바꾸듯 인공장기를 도입할 수 있을 것으로 보고 있다. 실제로 위의 방식을 이용해 만들어진 인공장기들은 직접 사람의 몸에 적용할 수는 없지만 제약 산업이나 약물 테스트에 필요한 정도까지는 개발이 완료된 상황이다. 고려대학교 의과대학 유임주 교수는 서울신문 나우뉴스와 한 인터뷰에서 “과학의 발전은 생각보다 빠르다. 50~100년 이내에는 일부 인공장기들을 어렵지 않게 이식받을 수 있을 것”이라면서 “다만 현재는 실제 장기의 크기에 못 미치는 소규모 인공장기들이 주로 연구되고 있다. 소규모 간 등은 약물 테스트에 매우 유용하다. 사람의 간을 흉내내는 인공 간이 있으면 약효가 간에 어떻게 작용하는지 알고 그것을 이용해 약물을 개발하거나 검증하는데 활용할 수 있다”고 설명했다. 이어 “해부학적으로 인공장기 연구부문에서 가장 어려운 장기는 뇌라고 볼 수 있다. 원시적인 형태의 신경조직이 뭉쳐져 있는 인공 뇌 정도는 가능할 수 있지만 고차원적인 사고수준을 가진 뇌는 만들기 어렵다. 뇌는 가장 힘든 마지막 단계”라고 덧붙였다. ▲뇌가 나인가, 몸이 나인가…‘신인류’ 정의 필요할 수도 전 세계가 고령화 시대에 접어들면서 인공장기 연구는 선택이 아닌 필수가 됐다. 상당한 기술력과 자본을 요하는 이 분야에는 기술적 난제와 더불어 도덕적 논란이 뒤따른다. 예컨대 뇌를 이식할 경우 뇌에 입력된 콘텐츠의 주인이 나인지, 몸이 나인지, 아니면 뇌 자체가 나인지에 대한 정의를 내리기 어려울 수 있다. 즉 스스로의 정체성에 대한 고차원적인 논의가 필요할 수도 있다는 뜻이다. 뇌가 아닌 동물의 장기를 이식하는 이종장기이식이나 3D프린터를 이용해 만든 기계적인 인공장기를 이식받는 경우에도 ‘인간’이라는 정의의 범위에 대한 논란이 일 수 있다. 이에 대해 유 교수는 “인류가 인공장기를 어떻게 받아들이는가에 대한 문제를 고민하게 될 것이다. 어쩌면 신인류에 대한 정의가 필요할지도 모른다”라면서 “하지만 기술이란 것은 진보하게 되어있고, 기술이 사람들에게 적용되는 것은 시간문제라고 본다”고 밝혔다. 영화 ‘더 게임’(2007)은 가난한 젊은이와 뇌를 바꾸고 젊은 육체를 가지게 된 노인의 이야기를 다룬다. 뇌 이식수술을 통해 두 사람의 뇌가 바뀐 뒤 뇌의 주인이 육체를 지배한다. 영원한 젊음 또는 허무맹랑한 영생을 원하는 사람들에게는 솔깃할 만한 스토리다. 중요한 것은 이것이 더 이상 영화 속 스토리가 아니라는 사실이다. 논란에도 불구하고 인류가 인공장기의 수혜를 톡톡히 입을 날이 얼마 남지 않았다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

어머니의 위대함이 또 한 번 과학적으로 확인된 것일까? 임신한 여성의 기억력이 일반 여성보다 낫다는 연구 결과가 드러나 학계의 관심을 끌고 있다. 영국 일간 데일리메일은 20일(현지시간) 캐나다 웨스턴 온타리오 대학 연구팀이 임신부들을 대상으로 한 간단한 실험을 통해 이 같은 사실을 밝혀냈다고 보도했다. 연구팀은 비슷한 연령, 비슷한 배경을 지닌 여성 54명을 선정해 연구를 진행했다. 이들 중 절반은 임신한 상태였지만 나머지 절반은 출산 경험이 아예 없는 여성이었다. 이들은 각자의 ‘작업 기억’(working memory)을 측정할 수 있는 테스트를 실시했다. 작업 기억이란 특정 업무나 작업을 수행하기 위해 실시간으로 정보를 저장하고 처리하는 뇌의 역량을 이야기 한다. 예를 들자면 동료가 말한 이메일 주소를 메모지에 적기 전까지 머릿속에 유지한다거나, 방금 들은 길안내를 따라 목적지를 찾아가는 등의 활동에 사용되는 정신적인 ‘작업 공간’의 크기를 말한다고 볼 수 있다. 따라서 이 작업 기억의 용량이 크면 클수록 한꺼번에 더 많은 정보를 수용하고 활용할 수 있다는 의미가 된다. 테스트 결과 두 그룹 모두 주어진 작업을 무리 없이 해냈지만, 임신 우울증에 걸려 뇌 기능이 떨어진 여성을 제외하고 계산해 보면 평균적으로 임신 여성의 작업 기억력이 더 뛰어나다는 사실이 밝혀졌다. 연구를 이끈 엘리자베스 햄슨은 임신 호르몬이 기억력에 관련된 두뇌 화학물질의 분비에 관여하기 때문에 이 같은 현상이 나타난 것으로 분석했다. 이러한 작용에 따라 임신부의 대뇌피질의 기능이 강화된다는 것. 그녀에 따르면 또한 이번 결과는 출산을 앞둔 여성의 두뇌가 향후 닥칠 육아의 어려움에 앞서 ‘재정비’ 과정을 거치게 된다는 기존 가설들과 상통한다. 그녀는 그러나 이 점을 명확히 밝히기 위해선 추가 연구가 필수적이라고 전했다. 여기에 더하여 햄슨은 그동안 임신 우울증으로 인한 일시적 두뇌 기능 저하를 영구적인 뇌기능 퇴화로 오해하는 임신부가 간혹 있었다며, 이번 연구가 그러한 오해를 불식하길 바란다고 전했다. 흥미로운 것은 이번 실험에서도 자신의 뇌기능에 대한 과도한 우려를 표현하는 여성들이 있었다는 것. 이 임신부들은 일반 여성들보다 좋은 테스트 결과를 내고도 자신들의 기억력이 좋지 못하다고 판단하는 경향을 보였다. 이와 관련해 과거 미국 브리검 영 대학교는 임신부들이 출산 후에 닥칠 상황에 대해 과한 걱정을 느끼게 되며, 이에 따라 자신의 사소한 건망증마저 지나치게 의식하게 된다는 연구결과를 발표했던 바 있다. 이번 연구는 ‘호르몬과 행동’(Hormes and Behavior) 저널에 소개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

멍청한 사람을 비유할 때 흔히 ‘닭대가리’라는 표현을 쓴다. 이 표현은 닭의 지능이 사람보다 낮다는 사실을 내포한다. 실제 닭의 지능지수(IQ)는 5~10에 불과하다. 그렇다면 인간은 무엇 때문에 닭보다 높은 지능을 가질 수 있을까? 최근 캐나다 토론토대학 연구진은 사람이 수많은 척추동물 중 가장 큰 뇌를 가질 수 있었던 이유를 연구한 결과, 매우 작은 단백질 조각이 뇌세포를 만드는 뉴런의 진화를 자극한 것으로 보인다는 결론을 내렸다. 지금까지 도마뱀이나 개구리, 조류 등 일부 척추동물에 비해 포유류가 훨씬 더 뛰어난 두뇌를 가진 이유는 미스터리로 남아있었다. 비슷한 유전자를 공유하고 있음에도 불구하고 3억 5000만 년 전부터 포유류의 뇌는 타 척추동물에 비해 빠르게 진화했다. 연구진에 따르면 정답은 ‘선택적 이어맞추기’(alternative splicing, AS)라는 과정에 있다. 선택적 이어맞추기란 DNA로부터 단백질이 만들어지는 과정에서, 세포가 분열하며 유전자가 복사될 때 전령핵산(mRNA)에서 불필요한 부분을 제거하는 과정이다. 선택적 이어맞추기(AS) 과정을 통해 하나의 유전자에서 불필요한 부분이 제거되고 새롭고 다양한 mRNA(DNA의 유전 정보를 단백질에 변환하는 역할을 하는 매개체)가 만들어질 수 있다는 것. 선택적 이어맞추기 과정에서는 하나의 단일한 유전자에서 1개 이상의 단백질을 만들어낸다. 유전자의 능력에 따라 단백질의 개수는 더욱 늘어나고 다양해질 수 있다. 또 활발한 유전자 및 단백질 생성과정은 뇌에 직접적인 영향을 미치면서 사람과 닭 뇌의 형태학적(크기나 모양) 변화를 유발했다. 이러한 일련의 과정은 사람을 포함한 포유류가 닭이나 개구리 등 다른 척추동물보다 더 다양한 유전자를 가질 수 있게 한 계기가 됐다. 연구를 이끈 토론토대학의 벤자민 블렌코위 박사는 “이번 연구는 선택적 이어맞추기와 관련한 정보의 ‘방산의 일각’이라고 볼 수도 있다. 이 과정은 뇌뿐만 아니라 우리 몸 전반적인 것에 관여한다”면서 고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세게 최고권위의 과학저널인 사이언스(Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

멍청한 사람을 비유할 때 흔히 ‘닭대가리’라는 표현을 쓴다. 이 표현은 닭의 지능이 사람보다 낮다는 사실을 내포한다. 실제 닭의 지능지수(IQ)는 5~10에 불과하다. 그렇다면 인간은 무엇 때문에 닭보다 높은 지능을 가질 수 있을까? 최근 캐나다 토론토대학 연구진은 사람이 수많은 척추동물 중 가장 큰 뇌를 가질 수 있었던 이유를 연구한 결과, 매우 작은 단백질 조각이 뇌세포를 만드는 뉴런의 진화를 자극한 것으로 보인다는 결론을 내렸다. 지금까지 도마뱀이나 개구리, 조류 등 일부 척추동물에 비해 포유류가 훨씬 더 뛰어난 두뇌를 가진 이유는 미스터리로 남아있었다. 비슷한 유전자를 공유하고 있음에도 불구하고 3억 5000만 년 전부터 포유류의 뇌는 타 척추동물에 비해 빠르게 진화했다. 연구진에 따르면 정답은 ‘선택적 이어맞추기’(alternative splicing, AS)라는 과정에 있다. 선택적 이어맞추기란 DNA로부터 단백질이 만들어지는 과정에서, 세포가 분열하며 유전자가 복사될 때 전령핵산(mRNA)에서 불필요한 부분을 제거하는 과정이다. 선택적 이어맞추기(AS) 과정을 통해 하나의 유전자에서 불필요한 부분이 제거되고 새롭고 다양한 mRNA(DNA의 유전 정보를 단백질에 변환하는 역할을 하는 매개체)가 만들어질 수 있다는 것. 선택적 이어맞추기 과정에서는 하나의 단일한 유전자에서 1개 이상의 단백질을 만들어낸다. 유전자의 능력에 따라 단백질의 개수는 더욱 늘어나고 다양해질 수 있다. 또 활발한 유전자 및 단백질 생성과정은 뇌에 직접적인 영향을 미치면서 사람과 닭 뇌의 형태학적(크기나 모양) 변화를 유발했다. 이러한 일련의 과정은 사람을 포함한 포유류가 닭이나 개구리 등 다른 척추동물보다 더 다양한 유전자를 가질 수 있게 한 계기가 됐다. 연구를 이끈 토론토대학의 벤자민 블렌코위 박사는 “이번 연구는 선택적 이어맞추기와 관련한 정보의 ‘방산의 일각’이라고 볼 수도 있다. 이 과정은 뇌뿐만 아니라 우리 몸 전반적인 것에 관여한다”면서 고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세게 최고권위의 과학저널인 사이언스(Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

어머니의 위대함이 또 한 번 과학적으로 확인된 것일까? 임신한 여성의 기억력이 일반 여성보다 낫다는 연구 결과가 드러나 학계의 관심을 끌고 있다. 영국 일간 데일리메일은 20일(현지시간) 캐나다 웨스턴 온타리오 대학 연구팀이 임신부들을 대상으로 한 간단한 실험을 통해 이 같은 사실을 밝혀냈다고 보도했다. 연구팀은 비슷한 연령, 비슷한 배경을 지닌 여성 54명을 선정해 연구를 진행했다. 이들 중 절반은 임신한 상태였지만 나머지 절반은 출산 경험이 아예 없는 여성이었다. 이들은 각자의 ‘작업 기억’(working memory)을 측정할 수 있는 테스트를 실시했다. 작업 기억이란 특정 업무나 작업을 수행하기 위해 실시간으로 정보를 저장하고 처리하는 뇌의 역량을 이야기 한다. 예를 들자면 동료가 말한 이메일 주소를 메모지에 적기 전까지 머릿속에 유지한다거나, 방금 들은 길안내를 따라 목적지를 찾아가는 등의 활동에 사용되는 정신적인 ‘작업 공간’의 크기를 말한다고 볼 수 있다. 따라서 이 작업 기억의 용량이 크면 클수록 한꺼번에 더 많은 정보를 수용하고 활용할 수 있다는 의미가 된다. 테스트 결과 두 그룹 모두 주어진 작업을 무리 없이 해냈지만, 임신 우울증에 걸려 뇌 기능이 떨어진 여성을 제외하고 계산해 보면 평균적으로 임신 여성의 작업 기억력이 더 뛰어나다는 사실이 밝혀졌다. 연구를 이끈 엘리자베스 햄슨은 임신 호르몬이 기억력에 관련된 두뇌 화학물질의 분비에 관여하기 때문에 이 같은 현상이 나타난 것으로 분석했다. 이러한 작용에 따라 임신부의 대뇌피질의 기능이 강화된다는 것. 그녀에 따르면 또한 이번 결과는 출산을 앞둔 여성의 두뇌가 향후 닥칠 육아의 어려움에 앞서 ‘재정비’ 과정을 거치게 된다는 기존 가설들과 상통한다. 그녀는 그러나 이 점을 명확히 밝히기 위해선 추가 연구가 필수적이라고 전했다. 여기에 더하여 햄슨은 그동안 임신 우울증으로 인한 일시적 두뇌 기능 저하를 영구적인 뇌기능 퇴화로 오해하는 임신부가 간혹 있었다며, 이번 연구가 그러한 오해를 불식하길 바란다고 전했다. 흥미로운 것은 이번 실험에서도 자신의 뇌기능에 대한 과도한 우려를 표현하는 여성들이 있었다는 것. 이 임신부들은 일반 여성들보다 좋은 테스트 결과를 내고도 자신들의 기억력이 좋지 못하다고 판단하는 경향을 보였다. 이와 관련해 과거 미국 브리검 영 대학교는 임신부들이 출산 후에 닥칠 상황에 대해 과한 걱정을 느끼게 되며, 이에 따라 자신의 사소한 건망증마저 지나치게 의식하게 된다는 연구결과를 발표했던 바 있다. 이번 연구는 ‘호르몬과 행동’(Hormes and Behavior) 저널에 소개됐다. 사진=ⓒ포토리아 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

사람의 두뇌가 실험실에서 ‘배양’될 수 있을까? 최극 미국 오하이오대학 연구진이 태아의 뇌와 거의 동일한 두뇌를 실험실에서 배양해내는데 성공했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 가디언 등 해외 언론의 18일자 보도에 따르면 15주간 실험실에서 배양된 두뇌의 크기는 5주된 태아의 뇌 크기와 비슷한 작은 지우개 크기 정도이며, 완전하게 성장한 태아 뇌와 99% 유사한 유전자를 가지고 있다. 이 인공 뇌는 뇌가 가져야 할 기본적인 것들 즉, 망막과 척수, 복잡한 세포 시스템, 섬유질과 신경세포, 면역세포 등을 갖추고 있다. 연구진이 실험실에서 인공 뇌를 배양하기 위해 사용한 것은 성인의 피부세포다. 피부세포를 유도만능줄기세포(induced Pluripotent Stem cell, 특정한 유전자를 인위적으로 발현시켜 인공적으로 만들어진 만능줄기세포)로 변형한 뒤, 이를 실제 뇌가 가진 신호회로와 각기 다른 세포를 갖출 수 있도록 배양했다. 생체반응장치를 통해 영양분을 공급하며 성장을 유도했다. 연구를 이끈 르네 아난드 박사는 “실험실에서 16~20주가량 배양한다면 완전하게 성장한 태아의 뇌 수준까지 성장할 것”이라면서 “우리가 만든 인공 뇌에는 혈관과 감각세포가 없다. 아무것도 느낄 수 없고, 생각하는 것조차 불가능하다”고 설명했다. 이어 “다만 실제 뇌의 신경회로 및 면역세포와 신경세포를 갖추고 있기 때문에 뇌의 신호 전달 과정을 더욱 자세하게 연구하는데 도움이 될 수 있다. 특히 알츠하이머, 자폐증 등 뇌 질환과 관련한 연구 및 약물 실험에서 동물의 뇌가 아닌 실제 사람의 뇌와 거의 동일한 인공 뇌를 도입함으로서 빠른 결과를 볼 수 있을 것”이라고 기대했다. 르네 아난드 박사의 주장은 최근 미국 플로리다에서 열린 2015 군사보건시스템연구심포지엄에서 발표됐다. 아직 학계의 검증을 거치지 않았다는 점에서 일부 전문가들은 그의 주장을 회의적으로 평가하는 것으로 알려졌다. 한편 실제 뇌의 전체가 아닌 뇌세포를 배양하는 실험은 진행된 바 있다. 오스트리아 분자생명공학연구소는 2013년 줄기세포를 이용한 일명 ‘미니 뇌’를 만드는데 성공했다. 당시 연구를 이끈 메이드라인 란체스터 박사는 “혈액공급을 늘리지 못해 두 달 만에 성장을 멈췄다. 혈액을 충분히 공급한다면 ‘미니 뇌’를 더욱 발달시킬 수 있지만 그럴 경우 윤리적인 문제에 부딪힐 수 있다”면서 “더 큰 뇌를 만들 때에는 쥐의 세포를 이용할 것”이라고 밝힌 바 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

사람의 두뇌가 실험실에서 ‘배양’될 수 있을까? 최극 미국 오하이오대학 연구진이 태아의 뇌와 거의 동일한 두뇌를 실험실에서 배양해내는데 성공했다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 국 가디언 등 해외 언론의 18일자 보도에 따르면 15주간 실험실에서 배양된 두뇌의 크기는 5주된 태아의 뇌 크기와 비슷한 작은 지우개 크기 정도이며, 완전하게 성장한 태아 뇌와 99% 유사한 유전자를 가지고 있다. 이 인공 뇌는 뇌가 가져야 할 기본적인 것들 즉, 망막과 척수, 복잡한 세포 시스템, 섬유질과 신경세포, 면역세포 등을 갖추고 있다. 연구진이 실험실에서 인공 뇌를 배양하기 위해 사용한 것은 성인의 피부세포다. 피부세포를 유도만능줄기세포(induced Pluripotent Stem cell, 특정한 유전자를 인위적으로 발현시켜 인공적으로 만들어진 만능줄기세포)로 변형한 뒤, 이를 실제 뇌가 가진 신호회로와 각기 다른 세포를 갖출 수 있도록 배양했다. 생체반응장치를 통해 영양분을 공급하며 성장을 유도했다. 연구를 이끈 르네 아난드 박사는 “실험실에서 16~20주가량 배양한다면 완전하게 성장한 태아의 뇌 수준까지 성장할 것”이라면서 “우리가 만든 인공 뇌에는 혈관과 감각세포가 없다. 아무것도 느낄 수 없고, 생각하는 것조차 불가능하다”고 설명했다. 이어 “다만 실제 뇌의 신경회로 및 면역세포와 신경세포를 갖추고 있기 때문에 뇌의 신호 전달 과정을 더욱 자세하게 연구하는데 도움이 될 수 있다. 특히 알츠하이머, 자폐증 등 뇌 질환과 관련한 연구 및 약물 실험에서 동물의 뇌가 아닌 실제 사람의 뇌와 거의 동일한 인공 뇌를 도입함으로서 빠른 결과를 볼 수 있을 것”이라고 기대했다. 르네 아난드 박사의 주장은 최근 미국 플로리다에서 열린 2015 군사보건시스템연구심포지엄에서 발표됐다. 아직 학계의 검증을 거치지 않았다는 점에서 일부 전문가들은 그의 주장을 회의적으로 평가하는 것으로 알려졌다. 한편 실제 뇌의 전체가 아닌 뇌세포를 배양하는 실험은 진행된 바 있다. 오스트리아 분자생명공학연구소는 2013년 줄기세포를 이용한 일명 ‘미니 뇌’를 만드는데 성공했다. 당시 연구를 이끈 메이드라인 란체스터 박사는 “혈액공급을 늘리지 못해 두 달 만에 성장을 멈췄다. 혈액을 충분히 공급한다면 ‘미니 뇌’를 더욱 발달시킬 수 있지만 그럴 경우 윤리적인 문제에 부딪힐 수 있다”면서 “더 큰 뇌를 만들 때에는 쥐의 세포를 이용할 것”이라고 밝힌 바 있다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세계 최초로 머리뼈 전체를 3D프린팅 보형물로 이식받은 중국 소녀의 이야기가 화제가 되고 있다. 영국 일간 데일리메일은 16일(현지시간) ‘큰 머리 아기’로도 알려진 중국 소녀 한한이 머리뼈 전체를 티타늄 합금 보형물로 교체하는 수술을 받고 회복 중에 있다고 보도했다. 이제 겨우 3살인 한한은 수두증(hydrocephalus)이라는 질병을 안고 태어났다. 수두증은 머릿속에 뇌척수액이 점차 차오르는 질병이다. 방치할 경우 뇌압을 상승시키고 이로 인해 두뇌가 손상된다. 특히 2세 미만 소아의 경우 아직 두개골이 닫혀있지 않은 상태이기 때문에 수두증에 걸리면 머리둘레가 비정상적으로 커지게 된다. 한한은 특히 이 증세가 일반적인 경우보다 심각해 머리 크기가 보통 아이의 4배에 달했던 것으로 알려졌다. 이 때문에 한한은 실명의 위험에 놓여있었으며, 두개골이 점차 얇아지는가 하면 혈액순환에 장애를 겪는 등 수많은 건강상의 위협을 겪었다. 게다가 전체 몸무게의 절반에 달하는 무거운 머리 때문에 침상에서 일어나지 못하고 지난 약 1년 간 누워있어야만 했다. 급기야 의료진은 한한의 가족에게 아이의 두개골이 어느 순간 파열될지 모른다고 경고했고, 가족들 또한 대책이 시급하다는 사실에 동의했다. 그러나 문제는 막대한 수술비였다. 병원 측에서 처음 계산한 수술비용은 40만~50만 위안, 우리 돈으로 약 7400만~9200만 원 가량의 큰돈이었다. 그러나 한한이 1살일 때 그녀의 어머니가 떠나버린 뒤 일당 100위안(약 1만8000원)으로 연명하며 딸의 소염제까지 구매해야 했던 아버지 첸 여우즈에겐 충분한 돈이 없었다. 친지와 친우들은 돈을 모아 10만 위안(약 1800만 원)을 마련해 주었지만 이는 역부족이었다. 이런 상황을 돌파할 수 있었던 것은 얼굴도 알지 못하는 네티즌들의 도움 덕분이었다. 온라인 상으로 한한의 사연을 알게 된 중국 네티즌들은 그녀에게 성원을 보냈고, 가족들은 남은 수술비를 충당할 수 있었다. 한한의 수술을 맡은 후난 성 제2인민병원 의료진은 수술에 앞서 CT 스캔을 통해 보형물 제작에 필요한 3D 데이터를 수집, 이 정보를 바탕으로 세 겹짜리 그물형태의 티타늄 합금 보형물을 제작할 수 있었다. 이후 의료진은 한한의 두피와 머리뼈를 제거, 뇌의 위치를 바로잡은 뒤 과다한 척수액을 제거하는 수술을 진행했다. 장장 17시간에 걸친 이식 수술은 성공적이었고 수술 직후 한한은 집중치료실로 향해 현재 회복 중에 있다. 의료진은 “한한이 성장함에 따라 실제 머리뼈가 보형물 위에 자리 잡아 두개골이 점차 튼튼해 질 것”이라며 “앞으로는 완전히 건강해 질 수 있을 것”이라고 밝혔다. 사진=게티이미지/멀티비츠 이미지(위), 데일리메일 캡처 방승언 기자 earny@seoul.co.kr