울산과학기술원(UNIST) 연구진이 생체 환경을 모사한 장기칩 기술을 이용해 약물 전달 효율을 극대화하는 방법을 발견했다. 17일 UNIST에 따르면 바이오메디컬공학과 박태은·권태준 교수 연구팀은 쥐의 생체 세포를 배양해 혈액-뇌 장벽을 재현한 장기칩이 치료 약물의 투과율을 높일 수 있다는 사실을 입증했다. 연구팀은 장기의 생리적 특징을 더 정확하게 나타내는 세포 기반 파지 디스플레이 스크리닝 방법을 이용했다. 손가락 두 마디 크기의 장기칩으로 혈액-뇌 장벽을 모사한 결과, 기존의 트랜스웰 모델보다 훨씬 뛰어난 뇌혈관 투과 효율을 보였다. 이는 장기칩 내부의 혈액이 혈관 벽을 따라 이동할 때 마찰력과 유사한 전단 응력이 발생했기 때문이다. 이에 따라 혈관 표면에 있는 당질층의 구조와 기능이 정확하게 재현될 수 있었다고 연구팀은 설명했다. 공동 제1저자인 최정원 연구원은 “생체 환경을 밀접하게 모방한 장기칩 기술이 표적 기능을 가진 약물 전달체를 발견하는 강력한 도구로 활용될 수 있음을 보여준다”고 말했다. 연구팀은 장기칩 기술이 간, 신장, 폐 등 다양한 장기에 특화된 표적 치료제 개발에도 기여할 것으로 보고 있다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘ACS 나노’에 지난 5월 22일 자로 게재됐다. 한편, 이번 연구는 치매극복연구개발사업과 한국연구재단 우수신진지원사업, 중견연구자지원사업, 대학중점연구소지원사업, UNIST 미래선도형 특성화사업의 지원을 받았다.

가천대 길병원과 가천대 뇌과학연구원이 극초고자장 MRI를 개발하고 세계 최초 살아 있는 원숭이의 뇌 영상을 촬영하는데 성공했다. 치매 파킨슨 등 신경퇴행성 뇌질환의 발생기전을 밝히는데 한걸음 더 다가 선 것이다. 연구진은 국가영장류센터의 협력을 받아 11.74T(Tesla) MRI를 이용해 살아있는 영장류(원숭이)의 뇌 영상을 촬영하는데 성공했다고 7일 밝혔다. 연구진들은 “살아있는 마카크 원숭이(Cynomolgus macaque)를 대상으로 0.125㎜ 픽셀(픽셀의 단위가 작을수록 해상도가 높아짐) 해상도의 3차원 영상까지 획득했다”면서 “획득한 영상에서는 신경세포체가 몰려있는 회백질과 유수신경섬유가 많이 존재하는 백질의 대조도가 3T, 7T MRI 영상에 비해 크게 높아진 것을 확인할 수 있다”고 설명했다. 살아있는 원숭이 뇌 영상 획득해상도 0.125㎜까지 촬영 성공 이는 기존 MRI에서는 확인할 수 없었던 세포의 신호를 더욱 민감하게 감지했다는 의미다. 또 치매 원인 물질을 직접 확인할 수 있는 수준에 도달했다는 것을 뜻한다. 치매 파킨슨 등의 원인물질로 밝혀진 베타 아밀로이드, 타우, 루이소체 등 독성 단백질들은 그 크기가 0.05㎜(50㎛) 이하다. 7T MRI가 뇌질환 병변 정보를 판단하는 정확도를 큰 폭으로 끌어올렸지만 0.05㎜에 불과한 독성 단백질을 영상으로 확인할 수 없어 독성 물질로 인한 주변의 세포 사멸 등을 간접적으로 확인하는 데 그쳐야 했다. 연구진들은 향후 0.05㎜ 영상 획득을 목표로 연구를 이어가고 있다. 연구 책임자인 정준영 교수는 “정부의 적극적인 지원과 국내외 전문연구진들과의 융복합 공동 연구를 통해 뇌질환의 원인 물질이 되는 베타 아밀로이드, 타우, 루이소체 등을 직접 확인해 인류의 숙원인 치매나 파킨슨병 등 신경퇴행성 뇌질환의 조기진단과 신약 개발에 획기적인 전환점이 마련되도록 더욱 노력할 것”이라고 말했다. 세계최초 동시 다채널-다핵종 원천기술 적용수소(1H) 원자와 불소(19F) 동시 촬영 성공 한편,연구진들이 개발한 11.74T MRI는 세계 최초로 ‘동시 다채널-다핵종’ 기능을 포함하고 있다. MRI 시스템에서 여러 채널 코일을 통해 다양한 핵종들을 순차적으로 촬영하지 않고 동시에 여러 개의 핵종 영상을 획득하는 기능이다. 수소(1H) 원자와 불소(19F), 나트륨(23Na), 인(31P), 칼륨(39K) 등 여러 원자들의 공명까지 포함된 다핵종 영상들을 동시에 얻을 수 있다는 설명이다. 가천대 길병원은 2014년 뇌질환 진단기술 플랫폼 구축을 목표로 보건복지부 연구중심병원 육성 R&D 사업기관으로 선정됐으며,지난 8년간 11.74T MRI 개발에 매진해 왔다. 이번 성과는 대한민국의 MRI 분야 연구 기반이 세계적 수준에 도달했음을 의미한다.

세계 7대 불가사의로 꼽히는 피라미드와 스핑크스를 세운 고대 이집트인들은 미라를 만들 정도로 의학이 발달했다는 증거가 고대 문헌을 통해 곳곳에서 발견된다. 실제로 현대의 의사들이 하는 것처럼 뇌수술하고, 충치를 치료하는 등 각종 질병과 외상을 치료했던 것으로 알려졌다. 그런데 고대 이집트인들이 암 치료까지 시도했다는 증거가 발견돼 놀라움을 주고 있다. 독일 튀빙겐 에버하르트 칼스대 고고과학 연구소, 영국 케임브리지대 고고학과, 스페인 사그랏 코르 대학병원, 바르셀로나대 의대, 산티아고 데 콤포스텔라대 사학과, 대서양 문화경관 연구센터(CISPAC) 공동 연구팀은 약 4000년 전 고대 이집트인들이 뇌종양 부위를 치료하기 위해 수술을 했다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 ‘최신 의학’(Frontiers in Medicine) 5월 29일 자에 게재됐다. 연구팀은 고대 이집트의 의료 수준을 파악하기 위해 영국 케임브리지대 덕워스 박물관에 소장된 이집트인 두개골 2점을 조사했다. 두개골 중 하나는 기원전 2687~기원전 2345년의 것으로 추정되는 30~35세 남성(236번 컬렉션)이며, 다른 하나는 기원전 663~343년의 것으로 추정되는 50세 이상의 여성(E270 컬렉션)이었다.236번 두개골을 현미경 관찰한 결과, 거대한 크기의 종양이 발생했던 것으로 확인됐고, 두개골 전체에 30개 정도의 작고 둥근 전이성 병변도 함께 관찰됐다. 연구팀이 주목한 것은 종양으로 보이는 병변 주변에서 금속 도구와 같은 날카로운 물체에 의해 생긴 것으로 보이는 흔적들이다. E270 두개골에서도 머리뼈 일부를 제거하고 암 병변을 제거하려고 시도했음을 추정하는 흔적들이 발견됐다. 연구팀에 따르면 암은 생활 방식 변화와 고령화, 암 유발 환경 물질의 증가에 따라 현대에 가까워져 오면서 증가한 것으로 알려졌지만 고대에도 암은 흔한 질병이었다. 특히 E70 두개골에서 놀라운 점은 암 발생 이전에 날카로운 무기로 머리뼈가 부서진 적이 있으며. 이를 외과 수술로 치료받았다는 것이다. 보통 여성 이집트인 두개골에서 이런 상처가 발견된 적은 거의 없었기 때문에, 여성이 군인으로 근무했을 가능성도 제시됐다. 연구를 이끈 알베르트 이시드로 사그랏 코르 대학병원 교수(외과학·종양학)는 “이번에 발견된 흔적들을 미뤄볼 때 고대 이집트인들도 암세포의 존재에 대해 알고 있었으며 이에 대해 외과적 개입을 통해 제거하려고 했던 것으로 보인다”라면서 “4000년 전 이집트에서도 암과 관련한 다양한 치료를 시도했고 의학적 연구를 수행했음을 알 수 있다”고 말했다.

일론 머스크가 이끄는 뇌신경과학 스타트업 기업인 뉴럴링크를 통해 뇌에 컴퓨터 칩을 이식한 환자의 근황이 공개됐다. 뉴럴링크의 첫 번째 환자인 놀랜 아르보우(29)는 지난 1월 뉴럴링크가 개발한 로봇을 통해 뇌에 동전만한 크기의 ‘뇌 임플란트’(N1)을 이식받았다. 뇌 임플란트 칩은 신체 손상으로 사지가 마비된 사람이 각종 기기를 제어할 수 있도록 하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 장치다. 해당 임플란트에는 데이터를 처리하는 칩과 배터리, 통신 장치 등이 있으며, 각각 16개의 전극이 달린 실 64개로 연결돼 있다. 미세한 실 형태로 이어진 전극 채널을 통해 신경세포(뉴런)와 신호를 주고받는 방식이다. 머스크는 뉴럴링크의 첫 BCI 장치의 이름을 ‘텔레파시’로 명명한 바 있다.미국 월스트리트저널(WSJ)의 8일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 아르보우는 이식 수술을 받은 뒤 몇 주간 실 여러 개가 뇌에서 빠져나오면서 연결되는 유효 전극의 수가 줄어드는 현상을 겪었다. 신호를 주고받은 유효 전극의 수가 줄어들면서 환자가 자신의 생각만으로 컴퓨터 커서 등을 제어하는 능력의 속도 및 정확성을 측정하는 초당비트(BPS) 수도 감소하는 결과가 나타났다. 이와 관련해 뉴럴링크는 “이러한 변화에 대응해 신경세포(뉴런)에 보다 민감하도록 알고리즘을 수정했다. 또 해당 신호를 (마우스) 커서 움직임으로 변환하는 기술과 사용자 인터페이스를 개선했다”면서 “이를 통해 BPS가 다시 빨라졌고 현재는 환자의 초기 수행 능력을 능가하게 됐다”고 설명했다. 다만 뇌에서 실 여러 개가 빠져나오고 이로 인해 BPS가 감소하는 결과가 나타난 정확한 원인에 대해서는 설명하지 않았다.한 전문가는 월스트리트저널에 “이 문제는 수술 후 두개골 안에 공기가 들어간 탓에 생긴 것일 수 있으나, 환자의 안전에 위험한 것으로 보이지는 않는다”고 말했다. 뉴럴링크 측은 현재 자체적으로 이 문제를 해결했다고 판단하고 있으며, 미국 식품의약국(FDA)에도 이러한 의견을 전달했다고 밝혔다. 월스트리트저널은 “이번 첫 실험에서 발생한 문제로 인해 한때 뉴럴링크 내부에서는 환자의 뇌에 심은 칩을 다시 빼내는 방안까지 논의된 것으로 알려졌다”고 전했다. 에릭 로이타르트 워싱턴대학 의대 교수도 블룸버그 통신에 “실이 뇌 조직의 표면이 아닌 두개골 내부에 있는 장치와 연결되기 때문에 합병증이 발생할 수 있다”면서 “고개를 끄덕이거나 갑자기 움직이는 것만으로도 교란이 발생할 수 있다”고 우려했다. 블룸버그 통신은 “뉴럴링크 칩의 오작동이 FDA의 추가 실험 승인 절차를 지연시킬 가능성이 있다”고 지적했다. 뉴럴링크, 1호 환자가 슈퍼마리오 게임 하는 모습 공개 뉴럴링크는 현지 언론과 전문가들의 우려에도 불구하고 “우리의 현재 작업은 커서 제어 성능을 비장애인과 동일한 수준으로 끌어올리고, 텍스트 입력을 포함해 여러 기능을 확장하는데 초점을 맞추고 있다”고 밝혔다.이날 뉴럴링크는 ‘1호 환자’인 아르보우가 커서를 빠르게 조작해 체스를 두거나, 슈퍼마리오 게임 등을 하는 영상을 공개하기도 했다. 아르보우는 엑스(옛 트위터) 계정에 뉴럴링크 칩을 이용해 원하는 대로 컴퓨터를 이용하는 모습을 직접 업로드하기도 했다. 인간의 뇌 대상으로 하는 뉴럴링크 임상시험, 여전히 윤리적 논란 뉴럴링크 칩 이식 환자가 생각만으로 커서를 움직이고 게임을 하는 모습은 그간 머스크의 ‘자랑’이 그저 허풍에 지나지 않았다는 것을 입증했지만, 여전히 윤리적 논란에서 자유롭지 못하다. 뉴럴링크를 퇴사한 한 신경외과 전문의는 “뇌에 전극이 통과할 때마다 뇌 세포에 어느 정도 손상이 간다”면서 “만약 목표가 사지 마비 환자를 돕는 것이라면 이것은 불필요한 일”이라고 지적한 바 있다.미국 인터넷매체 복스는 전직 뉴럴링크 직원들의 증언을 인용해 “뉴럴링크는 초창기 동맥을 통해 뇌에 장치를 전달하는 방법을 찾았음에도 2019년 이 방법을 폐기하고 뇌에 직접 이식하는 방식을 선택했다”고 폭로하기도 했다. 뉴럴링크가 실험 과정에서 동물을 동원한 사실도 꾸준히 비난의 대상이 됐다. 지난해 12월 로이터 통신의 보도에 따르면, 2018년 이후 뉴럴링크의 실험으로 죽은 양과 돼지, 원숭이 등 동물은 총 1500마리에 이르는 것으로 추정된다. 해당 주장이 나온 뒤 미 농무부는 뉴럴링크를 동물복지법 위반 혐의로 조사하기도 했다.

‘쥬라기 월드’ 같은 영화에 등장하는 중생대 백악기 포식자 티라노사우루스 렉스는 매우 영리한 육식 공룡으로 등장하는 경우가 많다. 그런데 실제로 공룡은 현재 파충류 수준의 지능을 갖고 있었을 뿐, 원숭이만큼의 수준에 못 미친다는 사실이 밝혀졌다. 독일, 체코, 캐나다, 스페인, 미국, 오스트리아, 영국 7개국 공동 연구팀이 공룡의 뇌 크기와 구조를 재분석한 결과 공룡, 특히 티라노사우루스는 악어나 도마뱀처럼 행동했다고 5일 밝혔다. 이 연구에는 독일 뒤셀도르프 하인리히 하이네대 세포생물학 연구소, 체코 프라하 체코 생명과학대 야생 생물학과, 캐나다 앨버타대 생명과학과, 왕립 온타리오 박물관, 스페인 바르셀로나 자유대, 미국 피츠버그 카네기 자연사박물관, 위스콘신 카르타고대 생물학과, 메릴랜드대 지리학과, 워싱턴 국립자연사박물관, 오스트리아 빈 대학, 영국 에든버러대 지구과학부, 브리스톨대 지구과학부, 사우샘프턴대 생명과학부 과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 및 의학 분야 국제 학술지 ‘해부학적 기록’(The Anatomical Record) 4월 29일 자에 실렸다. 지난해 발표된 연구 중에는 티라노사우루스 같은 공룡의 뉴런 수는 매우 많았으며, 생각보다 훨씬 지능적이었다고 주장하는 것이 있었다. 이런 많은 뉴런 수로 인해 일부 습관은 원숭이와 비슷했을 것이라고 추정하기도 했다. 문화적 지식 전달, 도구 사용 등도 티라노사우루스 집단의 특징이었을 것이라고 주장했다. 그러나, 이번 연구팀은 공룡 화석을 바탕으로 뇌의 크기와 뉴런 수를 예측하고, 행동과 생활 방식을 추론한 수십 년간의 연구 결과들을 재검토했다. 공룡 뇌에 대한 정보는 두개골 안쪽을 뜬 틀인 ‘엔도캐스트’를 통해 뇌의 모양과 크기를 측정했다.그 결과, 공룡의 전뇌 크기가 지금까지 과대 평가됐으며, 뉴런 수도 마찬가지라는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 뉴런 수 추정치가 지능에 대한 신뢰할 수 있는 지표가 아니다. 연구를 이끈 카이 카스퍼 독일 뒤셀도르프 하인리히 하이네대 교수(유기체 생물학)는 “공룡처럼 멸종한 동물의 지능을 파악하기 위해서는 신경세포 수 추정치만 의존하지 말고 골격학, 뼈 조직학, 현재 남아있는 진화한 친척 동물, 화석, 발자국 등 다양한 증거를 사용해야 한다”고 지적했다. 카스퍼 교수는 “뉴런 수로만 인지능력을 파악할 경우, 매우 잘못된 해석으로 유도될 수 있다”고 꼬집었다. 교신 저자인 크리스티안 구티에레즈 캐나다 앨버타대 교수는 “영화나 소설에서는 티라노사우루스가 개코원숭이만큼 똑똑했을 수 있을 것이라는 가능성을 계속 제시하며 상상력을 자극한다”라면서 “그렇지만 데이터에 기반한 이번 연구에 따르면 공룡은 원숭이에도 못 미치는 그저 똑똑한 거대한 악어 수준임을 보여준다”라고 말했다.

동물계에서 인간은 눈이 매우 좋은 편이다. 몸집이 커서 눈도 클 뿐 아니라 다양한 색을 감지할 수 있어 물체를 잘 구분하고 다룰 수 있다. 뛰어난 손재주, 큰 뇌와 함께 입체적으로 사물을 파악하는 뛰어난 시력은 인간을 만물의 영장으로 만든 비결이다. 사실 새처럼 일부 예외를 제외하면 인간처럼 시력이 뛰어난 동물은 많지 않다. 그런데 우리 눈에 잘 보이지도 않는 작은 해양 무척추동물 가운데도 엄청난 크기의 눈과 특별한 시각 능력을 지닌 경우가 있다. 이탈리아 남부 폰자 섬에 앞바다에 서식하는 바나디스 브리스틀 (Vanadis bristle)이 그 주인공이다. 바나디스는 작은 해양 무척추동물로 주로 밤에 활동하기 때문에 현지인에게도 매우 생소한 동물이다. 그럼에도 과학자들의 관심을 끈 이유는 작은 머리 양쪽으로 붙어 있는 머리보다 훨씬 큰 눈 때문이다. 코펜하겐 대학과 룬드 대학의 연구팀은 바나디스가 왜 이렇게 큰 눈을 지니고 있는지 연구했다. 사실 바나디스에게 큰 눈은 상당한 부담이다. 투명한 몸의 다른 부분과 달리 주황색의 큰 눈 때문에 천적의 눈에 쉽게 포착되기 때문이다. 설령 그게 아니더라도 눈 자체가 상당한 에너지가 들어가는 장기이기 때문에 치러야 할 대가가 만만치 않다. 연구팀은 이 거대한 눈에 실제로 잘 보이는지부터 검증했다. 눈에서 아무리 많은 정보를 보내도 뇌에서 이를 처리하지 못하면 의미가 없다. 인간의 뛰어난 시력도 좋은 뇌 덕분에 제 힘을 발휘할 수 있다. 따라서 눈에 비해 지나치게 바나디스의 작은 뇌에서 실제로 정보를 처리할 수 있는지 의문이 생길 수밖에 없다. 연구 결과 과학자들은 흥미로운 사실을 발견했다. 바나디스의 눈은 실제로 시력이 뛰어날 뿐 아니라 사실 인간이 보지 못하는 자외선 영역의 빛을 볼 수 있다. 커다란 눈의 주된 목적은 어둠 속에서도 자외선을 보기 위한 것으로 보인다. 처음에 연구팀은 이 사실에 당황하지 않을 수 없었다. 자외선 영역에서 사물을 볼 수 있는 바다 생물도 일부 있기는 하지만, 바닷물 속에서 자외선의 투과성이 좋지 않기 때문에 보통은 얕은 바다에 사는 일부 동물에서만 볼 수 있는 특징이다. 바나디스처럼 야행성인 동물은 컴컴한 한밤중에 자외선 영역에서 볼 수 있는 게 없다. 이 모순된 사실을 설명할 수 있는 가장 좋은 가설은 생물발광이다. 어두운 곳에서 살고 있는 심해 생물이나 야행성 바다 동물 가운데는 반딧불이처럼 생물발광으로 짝을 찾는 경우가 드물지 않다. 그런데 이 빛은 천적에게도 잘 보인다는 문제가 있다. 바나디스는 자외선 영역에서 생물발광을 이용해 다른 천적의 눈에 띄지 않고 조심스럽게 짝을 찾는 것으로 보인다. 한 쌍의 거대한 눈에 상당한 생물학적 비용을 지불해야 하지만, 바나디스 입장에서 안전하게 짝짓기하고 후손을 남길 수 있다면 투자 비용을 회수하고도 남는 투자다. 이런 관점에서 보면 바나디스의 눈은 공작의 깃털과 비슷한 사례라고 할 수 있다. 많은 생물들이 후손을 남길 수 있다면 지나쳐 보이더라도 물리적으로 기능한 선까지 아낌없이 투자한다. 그것이 생물의 본능인 것이다.

‘아메바에서 도널드 트럼프까지’ 지구의 생명이 진화해 온 여정은 무려 35억년에 이른다. 그 긴 여정에 인류가 올라탄 시간은 고작 700만년 정도다. 직계 조상인 호모사피엔스를 기준으로 삼을 경우 겨우 20만년에 그친다. 그런데도 인간은 현세를 지배하는 유일한 종으로 진화했다. 원동력은 뭘까. ‘불완전한 존재들’은 특유의 불완전성에도 불구하고 인류가 가장 강력한 지배종이 된 이유를 탐색한 책이다. 우주와 지구, 생명체의 탄생부터 인류 출현까지의 과정을 돌아보며 인류가 지구의 지배자가 될 수 있었던 원인을 살핀다. 인간은 비범한 능력과 함께 다양한 질병과 결함으로 고통받는 불완전한 존재다. 역설적이게도 바로 이 불완전성이 호모사피엔스를 더 유연하고 창의적인 종으로 만들었다. 가장 강력한 경쟁자였던 네안데르탈인과 비교하면 알기 쉽다. 네안데르탈인은 커진 두뇌를 지탱하기 위해 두껍고 짧은 목을 선택했다. 반면 호모사피엔스는 긴 목을 택했다. 긴 목은 결점이 많았다. 질식, 목 디스크 등의 위험에 늘 노출됐다. 하지만 목 아래로 이동한 후두가 기도와 성대로 분리되면서 하나의 목구멍으로 동시에 숨 쉬고 먹고 말할 수 있게 됐다. 불완전했지만 꽤 괜찮은 진화적 타협이었다. 인류의 상징 중 하나인 직립보행도 마찬가지다. 두 다리로 걸으며 멀리 보는 비범함을 얻었지만 허리 통증과 관절염, 탈장 등의 질병도 갖게 됐다. 여성의 경우엔 골반이 좁아지는 문제까지 떠안았다. 출산이 힘들어지자 인류는 타협에 나섰다. 두뇌 크기가 어른의 3분의1밖에 안 되는 미성숙한 아기를 낳는 대신 뇌의 3분의2는 성장하면서 완성되기를 기다렸다. 불완전하고 극단적인 타협이었지만 결과적으로 유형성숙(늦은 성장과 성숙) 같은 인간만의 특성으로 작용해 사회적 협력과 학습 능력을 높이는 데 일조했다. 저자는 “급변하는 환경에선 새로운 것을 만들기보다 기존 것을 재활용하는 것이 경쟁력을 높인다”며 “완벽한 최적화가 아니라 불완전한 땜질이 진화의 핵심”이라고 설명했다. 인류는 이제 또 다른 진화적 분기점에 서 있다. 예컨대 당과 열량이 부족했던 시대에 완성된 몸과 오늘날 풍족한 식단은 괴리가 있다. 뇌는 똑똑하게 진화했으나 각종 마음의 상처와 불안을 평생 떠안고 살아야 한다. 게다가 장수에 대한 집착이 깊어질수록 퇴행도 필연적일 텐데, 인류의 선택은 과연 뭘까.

사타구니에 난 털을 제거하려다 패혈증으로 뇌사 판정을 받았던 미국 남성이 4%의 생존율을 뚫고 기적적으로 회복했다. 20일(현지시간) 영국 매체 데일리메일에 따르면 미국 남성 스티븐은 2022년 패혈증 진단을 받았다. 이후 폐렴, 장기 부전, 호흡곤란 등 합병증이 심각한 수준이었고 심장까지 감염이 진행되면서 혼수상태에 빠졌다. 의료진은 그에게 뇌사 판정을 내리면서 생존 가능성이 4%라고 했다. 패혈증은 세균이나 미생물에 감염돼 전신에 염증 반응이 나타나는 증상이다. 장기 기능에 장애를 줘 생명을 위협할 수 있는 무서운 질병이다. 그런데 인지와 진단이 어려워 ‘침묵의 살인자’로 불린다. 이 남성도 패혈증이 언제부터 발병했는지는 확실하지 않다고 한다. 미국에서는 패혈증이 세 번째로 흔한 사망 원인이다. 스티븐을 패혈증에 이르게 한 건 다름 아닌 사타구니에 난 털이었다. 그는 이 털을 제거하려다가 알 수 없는 세균, 혹은 미생물에 감염됐다. 소위 ‘인그로운 헤어’(매몰모)로 불리는 털이었다. 털이 피부 밖으로 삐져나오지 않고 살 안쪽에서 자라는 것을 뜻한다. 방치할 경우 염증이 생길 수 있다. 스티븐은 혼수상태에 빠진 뒤 한 달 동안 심장 수술과 여러 시술, 치료를 받았다. 심장과 폐에 찬 물을 뺐고 손상된 장기를 고치는 수술 등이 진행됐다. 그 결과 생존 가능성이 4%라고 했던 스티븐은 기적적으로 살아났다. 우려됐던 뇌 손상도 없이 의식을 찾았고, 최근에는 말을 할 수 있을 정도로 건강을 회복했다. 스티븐의 치료와 회복 과정은 기부 사이트 ‘고 펀드 미(Go Fund Me)’와 여동생 미셸의 틱톡을 통해 공개됐다. 잇따라 올라온 틱톡 영상에는 스티븐이 걷기 위해 재활치료를 받거나 말하며 웃는 모습 등이 담겨 많은 이들의 응원을 받고 있다.코털도 함부로 뽑으면 위험 코털을 함부로 뽑는 것도 위험하다. 다른 부위의 털보다 코털을 뽑을 때 유독 세균 감염 위험이 크다. 코는 세균이 우리 몸에 들어오는 핵심 통로라 세균이 많고, 코털은 피부 깊숙이 박혀 있는데다가 모공도 큰 편이라 상처가 생길 위험이 크기 때문이다. 세균이 상처에 들어가면 염증이 생겨 코 주변부가 부을 수 있다. 염증 물질이 혈관을 타고 몸속을 돌아다니며 뇌막염이나 패혈증까지 일으킬 수 있어 주의해야 한다. 코털은 콧구멍으로 들어오는 공기의 온·습도를 조절할 뿐 아니라 이물질을 걸러 우리 코의 1차 방어막을 담당한다. 뽑기보단 코털 전용 가위를 이용해 밖으로 삐져나온 부분만 잘라 다듬는 게 좋다. 코털에 물을 적시고, 콧구멍 끝을 위로 들어 올리면 더욱 자르기 쉽다. 시중에 나온 기계식 코털제거기를 사용할 땐 기기를 콧속 깊숙이 찔러넣지 않도록 한다. 코털이 과도하게 제거되거나 코 점막이 상할 수 있어서다. 콧구멍 부근의 코털만 조금 제거한다는 생각으로 조심해서 사용해야 한다. 코털 왁싱 제품은 강한 힘으로 코털을 뽑아내는 것이기 때문에 사용하지 않는 게 좋다.

뇌신경과학 스타트업 기업인 뉴럴링크를 이끌고 있는 일론 머스크가 뇌에 컴퓨터 칩을 이식한 환자가 생각만으로 체스를 두는 모습을 최초로 공개했다. 미국 블룸버그통신의 20일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 8년 전 다이빙 사고로 팔다리가 마비된 환자인 놀랜 아르보우(29)의 모습이 공개됐다. 아르보우는 당시 사고로 어깨 아래 부분의 신경이 손상돼 휠체어 생활을 하고 있다. 아르보우는 지난 1월 뉴럴링크가 개발한 로봇을 통해 뇌에 동전만한 크기의 ‘뇌 임플란트 칩’(N1)을 이식받았다. 뇌 임플란트 칩은 신체 손상으로 사지가 마비된 사람이 각종 기기를 제어할 수 있도록 하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 장치다. 신경세포(뉴런)가 주고받는 신호를 전극채널 1024개로 구성했다. 머스크는 뉴럴링크의 첫 BCI 장치의 이름을 ‘텔레파시’로 명명한 바 있다.뇌 임플란트 칩을 이식받은 아르보우는 컴퓨터의 마우스를 원격으로 제어하는 모습을 직접 선보였다. 아르보우는 영상에서 “컴퓨터 화면에서 커서가 움직이는 것을 상상하고, 이후 원하는 곳에 커서를 놓는 생각을 하면 실제로 커서가 어디든 움직인다”면서 컴퓨터로 체스를 두기도 했다. 그는 이어 “(생각만으로 컴퓨터를 조종하는 것은) 정말 멋지다. 이 일에 참여하게 된 것은 정말 행운”이라면서 “매일 새로운 것을 배우는 기분”이라고 소감을 밝혔다. 뉴럴링크의 칩을 이식받은 환자가 실제 생각만으로 기기를 조종하는 모습이 공개된 것은 이번이 처음이다.앞서 머스크는 지난달 뉴럴링크 임상시험과 관련해 “칩을 이식받은 환자의 상태가 매우 양호하며, 생각만으로 화면에서 마우스 커서를 움직일 수 있었다”고 전한 바 있다. 당시 머스크는 뉴럴링크의 칩을 ‘텔레파시’라고 부르며 “(뉴럴링크의 칩은) 생각하는 것만으로 휴대전화나 컴퓨터는 물론 그것들을 통하는 거의 모든 기기를 제어할 수 있도록 돕는다”면서 “스티븐 호킹이 타자를 빨리 치는 타이피스트나 경매인보다 더 빠르게 의사소통을 할 수 있다고 상상해 보라. 그것이 목표”라고 말했다. 인간의 뇌 대상으로 하는 뉴럴링크 임상시험, 윤리적 논란 휩싸여 이번에 처음 공개된 뉴럴링크 칩 이식 환자의 모습은 머스크의 ‘자랑’이 그저 허풍에 지나지 않았다는 것을 입증했지만, 여전히 윤리적 논란에서 자유롭지 못하다.미국 인터넷매체 복스는 전직 뉴럴링크 직원들의 증언을 인용해 “뉴럴링크는 초창기 동맥을 통해 뇌에 장치를 전달하는 방법을 찾았음에도 2019년 이 방법을 폐기하고 뇌에 직접 이식하는 방식을 선택했다”고 폭로했다. 뉴럴링크를 퇴사한 한 신경외과 전문의는 “뇌에 전극이 통과할 때마다 뇌 세포에 어느 정도 손상이 간다”면서 “만약 목표가 사지 마비 환자를 돕는 것이라면 이것은 불필요한 일”이라고 지적하기도 했다. 뉴럴링크가 실험 과정에서 동물을 동원한 사실도 꾸준히 비난의 대상이 됐다. 지난해 12월 로이터 통신의 보도에 따르면, 2018년 이후 뉴럴링크의 실험으로 죽은 양과 돼지, 원숭이 등 동물은 총 1500마리에 이르는 것으로 추정된다. 해당 주장이 나온 뒤 미 농무부는 뉴럴링크를 동물복지법 위반 혐의로 조사하기도 했다.

현대인은 1년 365일, 하루 24시간을 정신없이 보낸다. 학생들은 밤늦게까지 학원에 붙잡혀 있고, 직장인은 퇴근 후에도 끊임없이 울려대는 메시지와 이메일에 시달린다. 피곤한 일상을 보낸 뒤 잠자리에 누워서도 소셜미디어(SNS)나 짧은 동영상 쇼츠를 보다가 잠든다. 이런 하루하루를 보내다 보면 자기도 모르게 스트레스가 차오른다. 스트레스는 각종 신체적, 정신적 질환을 불러일으키는 원인으로 꼽힌다. 현대인의 일상을 위협하는 스트레스를 극복하는 방법을 알려주는 책들이 잇따라 출간되면서 눈길을 끈다.‘미세 스트레스’(21세기북스)는 이유 없이 집중력이 떨어지고, 쉽게 피곤해지고, 짜증이 자주 난다면 바로 미세 스트레스를 의심해봐야 한다고 말한다. 미세 스트레스는 개인적으로나 사회적으로 함께 하는 사람들에 의해 유발되는 사소한 스트레스를 말한다. 인지하지 못할 정도로 사소하지만 꾸준히 지속되면서 자기도 모르게 삶을 바라보는 시각과 뇌 구조를 부정적으로 변화해 일상을 망치는 주범이라는 것이다. 손가락 하나 까딱할 수 없을 정도로 피곤해져 번아웃된 때라도 정확히 원인을 알 수 없는 경우가 많다. 알고 보면 우리 일상을 야금야금 갉아먹는 미세 스트레스 때문일 경우가 많다. 저자들은 미세 스트레스를 차단하고, 벗어날 수 있는 방법으로 ‘투명하고 솔직하게 행동하고, 과도한 부담을 떠안지 않도록 역할과 책임의 한계를 분명히 하라고 조언한다.’마음 회복 수업‘(시공사)는 최신 뇌 과학 연구를 바탕으로 스트레스에 효과적으로 반응할 수 있는 방법을 제시한다. 원래 스트레스 반응은 인류가 동굴에서 살 때, 생존을 돕는 중요한 수단이었다. 사자나 호랑이 같은 맹수들의 위협과 공격이 감지됐을 때 생각할 겨를 없이 싸우거나 도망치도록 해 생명을 구해주기 때문이다. 그렇지만 현대인에게 맹수들의 위협은 사라진 대신, 대인 관계, 급격한 변화, 갈등 해결 등 일상적인 어려움이 더 많다. 뇌의 자동 스트레스 반응은 이런 문제들을 해결해주지 못해 우울과 불안, 분노를 일으킨다고 저자는 주장한다. 저자는 마음챙김을 통해 스트레스를 일으키는 편도체의 크기를 줄이고, 해마를 스트레스로 인한 손상에서 지켜줄 필요가 있다고 조언한다. 또 모든 스트레스는 해결하거나 회피할 수 없는 만큼 책에서는 스트레스를 통제할 수 있는 방법을 제시하고 있다.

뇌의 신경신호를 통해 생각만으로 기계를 작동시킬 수 있는 ‘뉴럴 인터페이스’(뇌와 컴퓨터를 연결하는 개념) 전자회로를 두개골 표면에 새길 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 13일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 IBS 나노의학연구단 천진우 단장(연세대 특훈교수), 박장웅 연구위원(연세대 신소재공학과 교수), 세브란스병원 신경외과 장진우·정현호 교수 공동 연구팀은 뇌신경세포 수준의 크기와 유연성을 갖는 인공 신경전극을 뇌 안에 이식하고, 신경전극을 통해 검출된 뇌파의 신호를 처리해 전송할 수 있는 전자회로를 두개골 표면에 직접 3D 프린팅하는 기술을 개발했다. 뉴럴 인터페이스는 뇌파를 통해 기계나 전자기기를 제어하는 기술이다. 연구팀은 “사람은 언어나 행동을 통해 생각과 감정을 상대방에게 전달하고, 마우스나 키보드를 이용해 컴퓨터에 명령을 내리지만, 이 기술은 머릿속에 무언가를 떠올리는 것만으로 이를 바로 전달할 수 있는 기술”이라고 설명했다. 말을 하기 어렵거나 몸이 불편한 사람들도 자유롭고 정확하게 의사를 표현할 수 있다는 것이다. 뇌와 컴퓨터를 연결해 뉴럴 인터페이스를 완성하기 위해서는 뇌 내 각 영역에서 발생하는 신호를 감지할 수 있는 삽입형 신경전극과 감지한 신경신호를 외부 기기로 보내고 통신할 수 있는 전자회로가 필요하다. 딱딱한 금속과 반도체 재료들로 이루어진 신경전극은 부드러운 뇌의 신경조직을 파고들어 뇌세포에 손상을 줄 수 있고, 이 손상 때문에 시간이 지나면 전극과 신경세포 사이에 신경신호가 전달되지 않기도 한다. 전자회로 역시 딱딱하기 때문에 이식받은 사람이 이질감과 불편함을 느끼게 된다. 이 때문에 뇌·컴퓨터 인터페이스는 뇌질환 말기 환자의 치료와 진단을 위한 최후의 수단으로만 사용돼 왔다. 연구진은 이런 문제를 해결하기 위해 기존의 고체 금속 기반과 달리 뇌 조직과 유사한 부드러운 소재인 액체 금속을 이용해 인공 신경전극을 제작했다. 신경세포와 비슷한 지름을 갖는 머리카락 10분의 1 수준의 액체 금속 인공 신경전극은 젤리처럼 말랑말랑하기 때문에 뇌조직 손상을 최소화한다고 연구진은 설명했다. 연구진은 3D 프린팅 기술을 통해 전자회로를 두개골의 곡면을 따라 얇게 형성하고 두피를 봉합함으로써 체내에 무선 전자회로를 제작하는 기술을 개발했다. 연구진은 실험을 통해 8개월 이상 문제 없이 신경신호를 검출하는 데 성공했다. 제1저자 박영근 연구원은 “개발된 뉴럴 인터페이스를 통해 파킨슨병, 알츠하이머병 등 다양한 뇌질환 환자가 질 높은 일상생활을 영위할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 박장웅 연구위원은 “생체의 부드러운 특성과 형태를 해치지 않으며 신경전극과 전자회로를 형성함으로써, 조직 손상을 줄이고 이질감과 불편함을 최소화했다”면서, “이번 연구결과를 통해 생체 통합적인 형태의 뉴럴 인터페이스가 다양한 뇌질환 환자 및 일반 사용자에게 광범위하게 사용될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

용기와 정의로움 또는 남다른 희생정신을 발휘해 어려움과 고난에 처한 이웃과 국민을 구하고 나라를 지켜 준 의로운 사람들, 우리는 그들을 의인 또는 영웅이라고 부른다. 역사적으로 볼 때 의인들은 개인의 입신양명을 추구하지 않았고 음지에서의 묵묵한 헌신과 희생을 몸소 실천한 사람들이었다. 하지만 우리가 배운 역사 속에서 의인과 영웅은 그 숫자를 손에 꼽는 반면 국가와 사회가 위기에 처했을 때 자신의 이익만을 추구하거나 한발 더 나아가 적극적으로 국가와 국민을 해하는 일에 앞장섰던 간악한 사람들 또한 많이 발견하게 된다. 그렇다면 과연 의인들과 그렇지 않은 자들의 차이는 무엇일까? 다양한 관점에서 이 질문에 대한 답을 찾아볼 수 있겠으나 뇌과학적 관점에서 본다면 “의로운 행동을 행하는 자들, 즉 영웅과 일반인들의 뇌는 무엇이 다른가”라는 무척이나 흥미로운 질문을 해 볼 수 있겠다.사람의 뇌는 태어날 때 0.4㎏에 불과하고, 성인이 돼서도 1.4㎏ 정도다. 뇌만 따로 떼어 놓고 보면 접시 위에 놓인 커다란 호두를 연상시킨다①. 뇌의 기능은 방대하고 복잡하지만, 우리가 뇌에 대해 알고 있는 것은 일부분에 불과하다. 최근 들어 뇌과학이 발전하면서 베일이 한 꺼풀씩 벗겨지고 있지만 여전히 우리 뇌에 대한 과학적 지식은 일반인들에게 많이 알려진 편이 아니다. 그렇기 때문에 뇌에 대한 잘못된 상식과 오해로 우리는 자신의 뇌건강을 유지하기 위한 적절한 조치를 취하지 못하거나 그 기능을 제대로 활용하지 못하고 있다. 뇌는 외부자극이나 환경에 적절히 반응해 인간이 사회와 환경에 적응하며 살아갈 수 있게 한다. 시장경제 질서가 지배하는 사회에서는 개인이 보유한 물질과 재화의 크기를 성공의 척도로 보고, 듣고, 배우면서 느끼기 때문에 그와 같은 성취를 이루는 게 좋은 것이라고 각 개인의 뇌에 기억되고, 같은 생각을 가진 다수의 사람들로 인해 사회적 신념으로 형성되다 보면 그렇지 않은 많은 사람들도 그 가치를 좇아 행동하게 된다. ‘물질과 재화를 더 많이 쟁취하는 것이 좋다는 자극’이 뇌를 세뇌시킨 것처럼 말이다. 인간의 뇌는 끊임없이 창조적인 생각을 하고 이를 실현함으로써 물질적으로 삶을 풍요롭게 했지만, 상대적으로 우리가 추구해야 할 숭고하고 의로운 정신이나 이웃과 더불어 사는 행복과 같은 가치는 조금씩 잃어 가고 있다는 사실을 부인할 수 없다. 물질이나 재화를 좇는 마음이 의로운 마음과 공존할 수 있다면 이상적이겠으나 현실은 그렇지 못하다. 의로움을 추구하면서 사는 것은 큰 고충이 따르면서도 우리에게 행복감을 주는 경제적 측면에서 도움이 되지 않는다는 것을 우리의 뇌가 현재의 삶에서 경험적으로 터득했기 때문이다.의로운 행동을 하려고 하는 사람들(이타적인 행동)과 그렇지 않은 사람들(이기적인 행동)의 뇌 작용 방식이 어떻게 다른가를 알아보기 위해 다국적 공동연구팀(미국 하버드대, 이탈리아 볼로냐대, 스웨덴 린셰핑대, 오스트리아 빈대)이 함께 연구를 진행했다②. 연구진은 피실험자들이 생명을 위협받는 화재 상황을 가상현실(VR)로 체험하게 하면서 안전하게 빠져나갈 수 있는 출구와 함께 무거운 물건에 깔려 탈출하지 못하고 있는 사람을 보여 줬다. 피실험자들이 위험에 처한 이들을 구할 것인지, 아니면 자신만 출구를 통해 빠져나갈 것인지를 자유롭게 선택하도록 한 다음 자기공명영상(MRI)법을 통해 위험에 처한 이들을 구하고자 한 참가자(이타적인·의로운 행동을 택한 자)들과 그렇지 않은 참가자(이기적인·안전한 도피를 택한 자)들의 뇌 안에서 일어나는 부위별 활성도 차이를 촬영해 비교했다. 실험 결과 놀랍게도 위험에 처한 사람의 생명을 구하려고 시도한 참가자들 뇌의 특정 부위에서 활성 신호가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.이것은 본인들만 피신하려 한 참가자들의 뇌와 비교했을 때 뚜렷하게 구분되는 특징이었다. 뇌 안에서 증가한 신호는 바로 대뇌피질의 앞쪽 가장자리인 전전두엽에 존재하는 섬엽(Insular)에서 확인됐다. 자신이 위험에 노출되는 상황에서도 타인의 생명을 구하는 의로운 행동을 선택했던 사람의 뇌와 그렇지 않은 사람의 뇌 작용이 서로 다를 수 있음을 과학적으로 증명한 것이다.뇌의 각 부위③는 저마다의 역할이 있는데, 섬엽은 주로 우리 마음에서 생겨나는 사회적 공감, 도덕적 감정, 직감 그리고 정서적 반응 등 다양한 감정과 반응을 인지하고 행동을 결정하도록 하는 부위다. 타인의 표정에 대한 반응을 일으키고 특정행동의 실행 여부 판단뿐만 아니라 의존, 고통, 유머 그리고 음식취향을 결정하는 등 폭넓은 분야에 관여한다. 과거에도 공감능력이 뛰어난 사람의 경우 섬엽이 발달하거나 활성화가 잘된다는 보고가 있었다. 하지만 아쉽게도 물질만능의 치열한 경쟁사회를 살아가는 현대인들의 섬엽은 활성도가 많이 감소한 것으로 관찰되고 있다. 현대사회는 과도한 경쟁과 성과 중심의 가치를 강조한다. 이로 인해 개인은 경쟁에서 뒤처지지 않기 위해 자기중심적인 사고와 행동에 주력하게 되며 물질적 성공과 과도한 소비가 미덕으로 여겨짐에 따라 그와 같은 가치에 주목하는 동안 타인의 감성과 정서가 미치는 영향은 축소돼 섬엽의 활성화를 저해한다. 특히 디지털 기술과 소셜미디어의 발달은 신속한 정보전달과 편리함을 제공하지만 오히려 사회적 고립을 증가시켜 인간의 감정적인 연결을 저해하고 있다. 다시 “의인, 영웅의 뇌는 일반인들의 뇌와 무엇이 다른가”라는 질문으로 돌아와 뇌과학자로서의 관점에서 대답해 본다면 “적어도 의인들의 뇌에서는 이타적인 공감(empathy) 능력이 활성화되는 부위가 일반인들의 뇌에서보다 더 잘 작용하고 있다”고 할 수 있다. 그 때문에 의인들은 이웃의 아픔, 사회의 부조리, 국가의 위기와 같은 공익적 가치를 더 깊이 받아들이고, 이러한 가치를 지키기 위해 자신의 희생을 두려워하지 않고 정의로운 행동을 실천할 수 있다고 설명할 수 있다. 이러한 측면에서 현대사회의 영웅은 좀더 크고 거창한 가치를 추구했던 전통적인 영웅의 모습이 아닌, 이웃의 어려움을 깊이 공감하고 일상생활에서 작은 도움을 주는 모습에서도 찾을 수 있지 않을까 생각한다. 뇌과학적 이론인 ‘신경가소성(Neuroplasticity) 또는 뇌가소성(Brain Plasticity)’ 원리에 따르면 오감으로 얻어진 경험들은 우리 뇌 안의 신경세포를 통해 활성패턴으로 변환된다. 이러한 신경활성의 패턴들은 보고, 듣고, 느끼는 자극의 크기와 반복성에 따라 신경세포 시냅스의 분자구조를 변화시켜 기억으로 저장한다. 따라서 좋은 배움과 경험을 통해 우리는 뇌 안의 신경세포 내 분자구조를 바꿔 좋은 기억을 만들어 나갈 수 있다. 중요한 것은 어린아이뿐 아니라 청소년과 성인의 뇌에서도 이 같은 변화 과정이 지속될 수 있다는 사실이다. 뇌과학적 관점에서 현대사회에서 다수의 의인을 육성하는 가장 효과적인 방법은 인성교육이다. 그 내용이 감성적 지능과 도덕적 판단능력을 증진하는 데 중점을 둬야 하기 때문에 뇌가 감정과 도덕적 판단에 어떻게 반응하는지를 이해하고, 향상시키기 위한 환경을 조성하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 우선 교육과정에서 감성적 지능을 함양하는 게 중요하다. 도덕적 가치를 강조하고 팀 프로젝트와 봉사활동을 통해 협력과 공동체 의식을 강조해야 한다. 뇌의 신경가소성 원리에 따라 다양한 경험을 통해 신경세포 간 연결을 강화하고 긍정적인 경험을 쌓아가도록 유도해야 한다. 우리에게는 물질만능의 시대에 더욱 빛을 발하는 유구한 정신문화가 있다. 사라져 가는 아름다운 정신과 지혜를 우리의 뇌에 다시금 새기고 이를 바탕으로 삶을 살아가는 사람들이 많아진다면 우리 사회는 좀더 나은 곳이 될 수 있지 않을까. 가장 작은 사회인 가정에서 부모는 자녀들에게 공감과 배려의 가치를 심어 주고, 학교는 협력과 공존의 가치를 체득하게 하는 교육과정을 개발해 나가며, 국가는 다양성을 포용하고 공정한 기회를 제공함으로써 구성원 모두가 자신의 능력을 최대한 발휘할 수 있는 환경을 만들어야 한다. 비록 모두가 영웅 또는 의인이 될 수는 없을지라도 많은 사람이 의로움을 바탕으로 이웃의 삶을 존중하는 가운데 더불어 살아가며 더욱 행복한 사회와 국가를 이룰 것을 기대해 본다. ■ 류훈 책임연구원은 25년 전 뇌 연구를 시작하면서부터 줄곧 퇴행성 뇌 질환의 병리기전을 연구해 왔다. 스트레스와 환경적인 요인이 실제 퇴행성 뇌 질환을 일으키는 데 관여할 뿐만 아니라 병리학적으로 비신경교세포가 신경세포를 손상할 수 있음을 세계 최초로 밝혔다. 미국 보스턴대 의과대학 신경과 교수로 근무하면서 인지기능장애(치매)를 비롯한 만성 외상성 뇌손상에 대한 170편 이상의 논문을 꾸준히 발표했다. 초고령화 사회에 진입한 우리나라 노인들의 뇌 건강에 기여하기 위해 2019년부터 KIST 뇌과학연구소에 합류했으며 인재 양성에도 많은 노력을 쏟고 있다. 류훈 KIST 뇌질환극복연구단 책임연구원

인간 뇌 구조와 기능을 모방한 원리로 전력 소모를 최소화하면서도 초고속으로 거대언어모델(LLM)을 처리할 수 있는 인공지능(AI) 반도체를 국내 연구진이 세계 최초로 개발했다. 엔비디아 그래픽처리장치(GPU) A100의 41분의1 크기에 전력은 625분의1만 소모하면서 GPT 2 구동에 성공했다. 격화하는 세계 AI 반도체 전쟁에서 승기를 쥘 수 있는 실마리를 제공한 연구성과로 평가된다. 한국과학기술원(카이스트) PIM반도체 연구센터와 인공지능반도체대학원 유회준 교수 연구팀은 이 같은 초저전력 반도체 ‘상보형 트랜스포머’를 삼성전자 28㎚(나노미터) 공정을 통해 개발했다고 6일 과학기술정보통신부가 밝혔다. 연구팀은 그동안 다량의 GPU와 250W(와트)의 전력 소모를 통해 구동되던 GPT 2를 가로·세로 4.5㎜ 크기의 AI 반도체 한 개로 400㎽(밀리와트) 전력만 소모하면서 0.4초 만에 처리했다. 이번 연구 결과는 지난달 19∼23일 미국 샌프란시스코에서 열린 국제고체회로설계학회(ISSCC)에서 발표·시연됐다. 상보형 트랜스포머란 뇌의 뉴런이 정보를 처리하는 방식을 모사한 ‘스파이킹 뉴럴 네트워크’(SNN)와 여러 신경망 층으로 이뤄져 복잡한 패턴을 인식하고 학습하는 AI 모델인 ‘심층인공신경망’(DNN)을 선택적으로 사용할 수 있도록 한 기술이다. 생각할 것이 많을 때는 에너지 소모가 많고, 생각할 것이 적을 때는 에너지 소모가 적은 사람의 뇌 작동 원리를 AI반도체 형태로 구현했다. 입력값 크기가 클 때는 DNN을, 입력값이 작을 때는 SNN을 사용해 전력 소모를 최소화했다. 유회준 교수는 “뉴로모픽(뇌 기능 모사 기술) 컴퓨팅은 IBM, 인텔 같은 회사들도 의미 있게 구현하지 못한 기술로, 초저전력 뉴로모픽 가속기(상보형 트랜스포머)로 LLM을 구동한 것은 저희가 세계 최초라고 자부한다”고 말했다. 다만 당장 상용화로 이어질 수 있는 단계는 아니다. 연구팀은 향후 해당 기술을 LLM뿐 아니라 다양한 응용 분야로 확장해 연구하고, 상용화 관련 문제점들을 파악해 개선한다는 계획이다.

12년간 2.4배 증가… 60%가 40502030 여성 발병률도 ‘서양의 3배’멍울 만져지거나 유두 습진 땐 의심출산·수유 미경험 땐 발병 위험 높아전이 빨라 치료 늦을수록 사망률↑30대부터 검진, 40대엔 초음파 검사비만·음주 피하고 견과류 등 섭취를 지난달 20일 유방암 수술을 받을 예정이었지만 의대정원 증원에 반대하는 의사들의 집단행동으로 수술 일정이 연기됐다는 한 20대 유튜버의 사연이 최근 알려졌다. 그는 “상황이 악화되면 달을 넘기거나 무기한 연기된다고 하는데 전이나 악화가 걱정된다”고 밝혔다. 또 지난달 14일에는 ‘트롯 신동’ 가수 김태연의 스승이자 국가무형문화재 박정아(49) 명창이 유방암 투병 끝에 별세했다.이처럼 유방암은 한국 여성이 가장 많이 앓는 암이다. 해마다 3만명에 달하는 신규 환자가 나온다. 4일 건강보험심사평가원에 따르면 유방암(악성 신생물) 환자 수는 2010년 9만 7008명에서 2022년 23만 5118명으로 2.4배 증가했다. 여성이 23만 4311명으로 대부분이었지만 남성도 같은 기간 418명에서 807명으로 93.1% 뛰었다. 지난해 12월 보건복지부 중앙암등록본부는 2021년 기준 유방암 신규 환자가 2만 8861명(남성 141명)으로 ‘여성 암 1위’라고 발표했다. 40대가 29.8%로 가장 많았고 50대 29.3%, 60대 20.7% 순이었다. 미국 등에서는 60~70대 발병률이 높지만 한국에서는 50대 이하 여성 발병률이 높다. 특히 20~30대 여성 발병률은 서양에 비해 3배 이상 높다. 김민균 중앙대병원 유방외과 교수는 “유방암은 림프절 전이가 빠른 질환으로 진단 후 수술까지의 기간이 길어질수록 사망률이 높아진다”면서 “진단 후 한 달 이상 기다렸다가 수술받은 환자가 한 달 내 수술받은 환자보다 사망률이 약 1.6~1.9배 높다. 조기 발견과 치료가 중요하다”고 강조했다. 유방암은 종양이 선관이나 소엽 속에 머물러 있는 0기부터 전이되지 않는 2㎝ 이하 크기인 1기, 겨드랑이 밑의 림프절로 전이가 의심되는 2기, 5㎝ 남짓한 종양이 림프절로 전이된 3기, 뼈·뇌 등 다른 장기로 전이된 4기 암으로 나뉜다. 2기 이내 환자는 ‘5년 생존율’이 92%로 높지만 3기 75.8%, 4기 30% 수준으로 떨어진다. 초기 유방암은 증상이 없거나 우연히 발견되는 경우가 대부분이다. 가장 흔한 증상은 통증이 없는 멍울이 만져지는 것이다. 병이 진행되면 겨드랑이에서도 덩어리가 만져진다. 이새별 서울아산병원 유방외과 교수는 “유방에 덩어리가 만져지거나 유두에 습진이 생겨 잘 낫지 않는다면 의심해 볼 수 있다”면서 “유두에서 피가 섞인 분비물이 나올 수 있고 심해지면 피부가 움푹 패거나 빨갛게 부어올라 통증이나 열감이 나타나는 염증성 유방암으로 발전할 수 있다”고 설명했다. 할리우드 배우 앤젤리나 졸리가 2013년 예방 차원에서 유방 절제 수술을 받으면서 유방암 유전자에 대한 관심도 급증했다. 유방암 유전자인 ‘브라카1(BRCA1) 돌연변이’가 있다면 발병 확률은 70~80%다. 원래 BRCA 유전자는 암이나 종양으로 악화할 여지가 있는 손상된 DNA를 복구하고 암으로부터 몸을 보호하는 ‘종양억제유전자’다. 하지만 돌연변이가 나타나면 암을 막는 역할을 제대로 할 수 없어 외부 자극에 약해짐으로써 암이 발생하게 된다. 정준 강남세브란스병원 유방외과 교수는 “부모 중 한쪽이 보인자라면 자녀도 BRCA 돌연변이 유전자 보유 확률이 50%에 이르고 유방암뿐 아니라 난소암, 전립선암 등 다른 암 발생률도 높다”면서 “다만 BRCA로 인한 유방암은 전체의 5% 수준이다. BRCA 돌연변이가 확인되면 예방적 절제를 통해 95% 예방이 가능하다”고 말했다. 여성 호르몬(에스트로겐), 연령과 출산·수유 경험, 방사선 노출, 고지방식 등 음식물, 음주, 환경호르몬 등도 위험 요인으로 지목된다. 특히 출산 경험이 없는 여성(1.4배)이나 모유 수유를 하지 않은 여성(1.8배)은 가족력(1.8배) 못지않게 발병 위험이 높다. 김 교수는 “최근 젊은 여성의 유방암 발병률이 높은 데는 늦은 결혼과 저출산, 빠른 초경, 모유 수유 감소, 비만, 피임약 복용 등을 그 원인으로 보고 있다”고 밝혔다. 이어 “배란을 많이 할수록 유방암 발병 위험이 높아지는데 임신, 출산 경험이 없거나 첫 출산을 늦게 한 여성, 초경이 빠르거나 폐경이 늦은 여성, 불임 등이 있는 경우 ‘쉼’ 없는 배란으로 유전자 돌연변이 발생 가능성이 높다”고 분석했다. 미국암연구소(AICR)는 여성이 모유 수유를 하면 5개월마다 유방암 위험이 2% 감소하는 것으로 봤다. 모유 수유가 배란을 지연시키고 에스트로겐의 노출 기회를 줄여 유방암 발생 위험을 낮춘다는 것이다. 폐경 후 체중이 10㎏ 이상 증가했을 때 위험도는 80%, 한 주에 3회 이상 술을 마셨을 땐 50%, 동물성 지방을 과잉 섭취했을 때도 위험도가 2배 이상 증가하는 것으로 의학계에 보고돼 있다. 전문가들은 유방암 예방과 생존율을 높이기 위해서는 조기 발견 및 정기 검진, 치료가 중요하다고 말한다. 한국유방암학회는 30세 이후 여성은 매월 자가 검진을, 35세 이후엔 2년 간격으로 임상 검진을, 40세 이후엔 1~2년 간격으로 임상 검진과 유방 촬영을 권한다. 유방 촬영은 기본 검사이지만 국내 여성들에게 많이 나타나는 ‘치밀 유방’의 경우 조직이 치밀해 관찰이 어려울 수 있어 5㎜ 종괴도 발견 가능한 유방 초음파 검사(정확률 90~95%)가 이상적 방법으로 꼽힌다. 과거엔 유방 전체를 잘라 내는 전절제술을 주로 시행했지만 의학 발달로 초기암의 경우 유방 모양을 유지한 채 암을 제거하는 유방 보존술을 시행하는 경우가 많다. 수술 후 재발을 막기 위해 항암 화학요법, 방사선 치료, 항호르몬 치료, 표적 치료 등도 보조로 시행한다. 유방암 예방에는 불포화지방산이 풍부한 견과류 및 올리브유가 함유된 식단과 콩밥, 섬유질이 풍부한 음식이 도움이 된다. 이대원 서울대병원 혈액종양내과 교수는 “항암 화학요법은 모든 암에 효과가 있다. 호르몬 양성 유방암은 수술 이후 호르몬 치료를 5~10년, 삼중 음성 유방암은 6개월에서 1년 정도 항암 치료를 해 주면 재발률을 낮출 수 있다”면서 “비만, 음주를 피하고 식이 습관 변화와 정기 검진, 무엇보다 치료를 무서워하거나 거부하지 않고 받으면 완치될 수 있다”고 말했다.

코속에서 애벌레 150마리가 발견돼 수술받은 남성의 의료 사례가 미국에서 공개됐다. 21일(현지시간) 뉴욕포스트 등에 따르면, 플로리다주 잭슨빌에 사는 한 남성 환자는 최근 코피가 멈추지 않고 얼굴이 부어올라 플로리다 메모리얼 병원을 찾았다. 환자는 “불과 두 시간 만에 얼굴이 너무 붓고 부은 입술 탓에 말하는 것조차 힘들었다. 얼굴 전체가 불에 타는 느낌이었다”고 말했다. 지난해 10월부터 이물감을 느낀 것 같다고 했지만, 대수롭지 않게 여긴 게 화근이었다. 당시 의료진은 검사를 통해 환자의 코 속에서 수많은 애벌레가 꿈틀거리는 모습을 확인했다. 이비인후과 전문의 데이비드 칼슨 박사는 내시경으로 환자의 코를 검사해보니 코와 부비강 내부에서 많은 유충들이 움직이는 모습을 볼 수 있었다고 말했다. 칼슨 박사는 “유충은 크기 면에서 차이가 있지만 큰 것은 내 새끼 손가락 끝마디 만큼 컸다”고 설명했다. 의료진은 처음에 흡입기로 유충 제거를 시도했지만, 조직에 밖혀 있던 개체들은 핀셋 등 도구로 뽑아냈다. 몇 시간에 걸친 수술로 총 150마리 정도의 애벌레가 제거됐다. 칼슨 박사는 “유충들은 뇌 바로 아래 두개골의 기저부에 맞닿아 있었다. 만일 이를 뚫고 들어갔다면 환자는 죽었을 수도 있다”고 말했다. 의료진은 환자 코 속에서 제거한 유충이 어떤 종인지 확인하기 위해 연구실로 표본을 보냈다. 유충은 파리로 변하는 구더기로 확인됐다. 칼슨 박사는 이 같은 사례를 본 적이 없다고 말했지만, 지난 2021년 54세 여성 농부가 같은 증상을 겪었는 데 이는 비강 구더기증(nasal myiasis)으로 불린다. 파리가 알을 낳은 죽은 생선 등을 손질한 뒤 손을 깨끗이 씻지 않고 얼굴 등 만지면 이 같은 증상에 감염될 수 있다는 얘기다. 실제로 이번 환자 역시 자신이 죽은 생선을 만진 뒤 강물에 대충 손을 씻었다고 인정했다. 그는 앞으로 비누나 세정제를 사용해 손을 꼭 닦고 손으로 얼굴을 만지지 않을 것이라고 말했다.

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)의 뇌신경과학 스타트업 뉴럴링크가 인간의 뇌에 컴퓨터 칩을 심어 생각하는 대로 컴퓨터나 스마트폰을 제어하는 임상시험에 돌입했다. 머스크는 29일(현지시간) 소셜미디어 엑스에 “어제(28일) 첫 환자가 뉴럴링크로부터 칩을 이식받아 회복 중”이라고 밝혔다. 이번 임상시험은 뉴럴링크가 지난해 5월 미국 식품의약국(FDA)에서 인간 대상 임상시험 승인을 받은 지 8개월 만에 이뤄졌다. 뉴럴링크는 2019년 생쥐를 시작으로 돼지에 컴퓨터 칩을 심어 뇌 신호를 수집했고 원숭이 뇌에 비디오 게임을 할 수 있는 컴퓨터 칩을 이식하는 데 성공한 것에 이어 이번에는 사람을 대상으로 임상시험에 착수한 것이다. 머스크는 “뉴럴링크 첫 제품명은 ‘텔레파시’로, 생각하는 것만으로도 휴대전화나 컴퓨터 또는 주변 기기를 모두 제어할 수 있다”고 말했다. 그는 “스티븐 호킹이 타자를 빨리 치는 타이피스트나 경매인보다 빠르게 의사소통을 할 수 있다고 생각해 보라. 그것이 목표”라고 강조했다. 머스크가 사례로 든 호킹 박사는 21세에 근위축성측삭경화증(루게릭병)을 앓기 시작해 평생 휠체어에 의지한 물리학자다. 이번에 쓰인 기술은 생각만으로 각종 기기를 제어할 수 있도록 뇌컴퓨터 인터페이스(BCI) 장치를 뇌에 이식하는 것이다. 국내 대표적 뇌공학자인 임창환 한양대 전기·생체공학부 교수는 “머스크의 뉴럴링크 방식은 이전 BCI 기술과는 다른 독특한 방식이라는 점에서 주목할 만하다”고 말했다. 기존 BCI는 마이크로 어레이라는 미세 전극이 박힌 칩을 뇌에 깊숙이 꽂아 마우스 커서를 움직이거나 컴퓨터 화면에 글자를 타이핑하는 방식이었다. 뇌에 이식된 전극에서 보내 오는 신호는 무선이 아닌 긴 전선을 이용한 유선 수신 방식이다. 이와 달리 뉴럴링크는 뇌 표면에 전극이 코팅된 가느다란 전선들을 수술 로봇으로 미세하게 박음질한 다음 전선들을 한데 모아 링크라는 장치와 연결하는 방법을 취한다. 링크는 칩과 뇌 신호 송수신 장치가 일체화된 동전 크기의 전자장치다. 두개골에 동전 크기의 구멍을 낸 다음 링크를 끼우고 미세 전선들과 연결하는 것이다. 이렇게 되면 칩에서 수집한 뇌 신호를 송수신 장치를 통해 무선으로 컴퓨터나 스마트폰에 전송하게 된다. 생각만으로 전자 장비를 움직일 수 있는 원리다. 임 교수는 “이전 실험실에서 행해졌던 BCI 기술과 비교하면 뉴럴링크의 방식은 덜 침습적”이라고 설명했다. 그렇지만 뉴럴링크의 방식은 다른 BCI 경쟁 기업의 전자장치 이식보다 깊이가 더 깊은 것으로 알려져 갈 길이 멀다고 전문가들은 평가하고 있다. BCI 기술은 1970년대 초 처음 등장했지만 구체적 성과를 내놓기 시작한 것은 뇌신경과학, 전자공학 기술이 빠르게 발전하기 시작한 21세기 들어서다. 2021년 5월 과학 저널 ‘네이처’에는 미국 스탠퍼드대 하워드 휴스 의학연구소를 중심으로 한 연구팀이 사지 마비 환자가 생각만으로 글씨를 쓸 수 있게 하는 데 성공했다는 연구 결과가 실렸다. 연구팀은 2007년에 척수 손상으로 목 아래로는 몸을 움직일 수 없는 65세 남성 환자의 뇌에 마이크로 탐침이 박힌 전자칩 2개를 이식해 생각만으로 컴퓨터에 글자를 쓸 수 있게 한 것이다. 이처럼 연구실 수준에서 진행되던 BCI 연구에 머스크나 메타(페이스북) CEO 마크 저커버그 등이 뛰어들면서 상용화가 빨라질 것이란 전망이 제기된다. 이번 임상시험도 같은 맥락으로 볼 수 있다. 그렇지만 다른 한편에서는 안전성에 대한 지적도 끊이지 않고 있다. 뇌 관련 모든 수술은 신체적 손상과 거부 반응이라는 내재적 위험이 있는 만큼 칩을 심었을 때 장기적으로 어떤 문제점이 나타날지 모른다는 것이다. 실제로 뉴럴링크에서 컴퓨터 칩을 이식받은 원숭이들이 전신 마비, 발작, 뇌부종 등의 부작용을 겪었다는 주장까지 나오고 있다.

1ℓ 생수 한 병에 24만개의 미세플라스틱이 있다는 미국 연구 결과가 나왔다. 이 가운데 90%는 머리카락 10만분의 1크기인 나노 플라스틱이어서 인체에 영향을 줄 수 있다는 우려도 나온다. 13일 YTN에 따르면 미국 콜럼비아대 연구진은 마트에 파는 3가지 상표의 생수를 분석한 결과 1ℓ 생수병 하나에 평균 24만개의 미세 플라스틱 입자가 들어있다는 것을 발견해 국제 학술지 ‘미 국립과학원회보’에 실었다. 적게는 11만개, 많게는 한 병에 37만개도 검출됐다. 특히 이 가운데 90%는 머리카락 10만분의 1 크기인 나노 플라스틱이었다. 대표적인 성분은 생수병에 쓰인 페트(PET) 입자였다. 나일론의 일종인 폴리아마이드가 더 큰 비중을 차지했는데 물을 정화하는 데 쓰인 필터에서 나온 것으로 추정됐다. 미세 플라스틱과 달리 나노 플라스틱은 입자가 작아 위장이나 간 등으로 바로 유입될 수 있다. 혈관을 타고 흐르다가 심장이나 뇌로 들어갈 위험도 있어 인체에 어떤 영향을 미치는지는 향후 연구 과제로 남았다. 조사에 참여한 컬럼비아대 대학원생 나이신 첸은 “어떤 종류의 플라스틱이 얼마나 많이 들어 있는지 알 필요가 있다. 독성학 연구 측면에서 인체에 얼마나 해로울지 알기 위해서는 더 많은 자료가 필요하다”고 말했다.

미국, 홍콩, 네덜란드, 독일, 호주, 프랑스 등 11개국 96개 기관 연구자로 구성된 국제 공동 연구팀은 외상 후 스트레스 장애(PTSD)를 겪는 사람들이 일반인보다 소뇌가 작아진 것을 확인했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘분자 정신의학’ 1월 10일자에 게재됐다. PTSD는 전쟁, 정신적·육체적 학대, 엄청난 자연재해나 사고를 경험한 뒤 발생하는 정신건강 장애다. 소뇌는 운동 기능 조절에 관여하며 감정과 기억에도 영향을 미치는 부위다. 소뇌는 PTSD와 밀접한 연관이 있는 것으로 알려졌지만 해마보다 주목도가 떨어졌다. 이에 연구팀은 계층과 인종이 다양한 성인 남녀 4251명의 뇌 자기공명영상(MRI)을 비교분석했다. 조사 대상자의 3분의1은 PTSD 진단을 받은 사람이었다. 조사 결과 PTSD 환자의 소뇌 크기는 일반인보다 평균 2% 작은 것으로 나타났으며 PTSD가 심한 사람일수록 소뇌의 크기는 더 작은 것으로 확인됐다. 특히 감정과 기억에 영향을 미치는 소뇌의 특정 부위를 중심으로 크기가 작아진 것으로 나타났다. 이번 연구는 새로운 PTSD 치료법 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다.

우주, 심해, 뇌는 현대 과학이 아직 정복하지 못한 3대 연구 분야다. 뇌는 우리와 가장 가까이 있고 크기도 가장 작지만 여전히 모르는 것투성이다. 뇌는 생명과학이나 의학같이 특정 분야 연구만으로는 그 실체를 파악하기 힘들어 융합 연구가 가장 활발한 분야이기도 하다. 이런 상황에서 뇌 과학 연구에 또 하나의 큰 걸음을 내딛는 연구 결과가 발표됐다. 미국 하버드대, 소크연구소, 브로드연구소, 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 캘리포니아 버클리대(UC 버클리) 등을 중심으로 한 공동 연구팀은 생쥐 뇌 전체 세포 유형에 대한 가장 포괄적이고 상세한 특성을 분석하고 분류하는 데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 12월 14일자에 9편의 논문으로 실렸다. 이 연구는 미국 국립보건원(NIH)에서 지원하는 ‘뇌 이니셔티브 셀 센서스 네트워크’(BICCN)가 수행했다. 2027년까지 뇌 지도 완성을 목표로 하는 BICCN은 지난 10월에도 45개 연구기관, 258명의 과학자가 참여해 3000개 이상의 인간 뇌세포 유형을 분류하고, 뇌세포 수준에서 인간과 영장류의 뇌를 구별하는 특징을 규명해 과학 저널 ‘사이언스’, ‘사이언스 어드밴시스’, ‘사이언스 중개 의학’ 등에 21편의 논문으로 발표했다. 포유류의 뇌가 수행하는 복잡한 활동은 다양한 기능적 특성을 가진 수많은 유형의 세포들이 이리저리 모이고 신경 회로에 의해 제어되면서 가능해진다. 뇌의 구조와 작동 원리를 밝히기 위해서 가장 기본적인 단위인 뇌세포 유형을 구분하는 것이 필요한 이유다. 이를 통해 사람의 뇌는 다른 종들과 어떤 차별점을 갖는지 이해할 수 있게 되고, 궁극적으로는 특정 뇌·신경질환이 어떻게 발생하는지 파악해 정복할 수 있게 된다.연구팀은 약 400만개의 뇌세포에 대한 ‘단일 세포 염기서열 분석’과 약 430만개의 세포에 대한 ‘공간 전사체 분석’ 데이터를 조합해 고해상도 지도를 만들었다. 고해상도 뇌 지도에 따르면 뇌세포는 34개 종, 338개 아종, 1201개의 슈퍼 타입, 5322개의 클러스터로 분류됐으며, 뇌 영역에 따라 세포 유형 구성의 특징이 발견됐다. 뇌 뒷부분에 해당하는 등 쪽(dorsal part) 세포들은 다양한 종류가 분포돼 있었으며, 앞부분인 배 쪽(ventral part)은 서로 밀접한 관련이 있는 신경세포 유형들이 더 많이 모여 있는 것으로 확인됐다. 다른 논문에서는 인간, 원숭이, 마모셋, 생쥐의 일차 운동 피질 세포에서 유전자 조절을 비교했다. 놀랍게도 다발성 경화증, 신경성 식욕부진증, 담배 중독과 관련된 유전자 변이가 이들 모두에게서 공통으로 발견됐다. 이는 진화적으로 포유류 전반에 보존된 특징으로 신경학적 질병과 형질에 영향을 주는 유전적 변이를 식별하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 또 다른 논문들에서는 개별 뇌세포와 신경 회로의 기능, 망막 신경세포의 종류와 진화, 뇌의 구조와 조직에 대한 분석 결과를 발표했다. 다양한 세포 유형과 조직이 신경 장애에 어떤 영향을 미치는지와 포유류 뇌 발달과 진화에 대한 답을 제시했다. 마리아 안토니에타 토스체스 컬럼비아대 교수(진화생물학)는 “이번에 발표된 고해상도 포유류 세포 유형 지도는 세포 단위의 뇌 구조 이해와 뇌 진화 연구에 큰 획을 그었다”고 평가했다. 에드워드 캘러웨이 소크연구소 교수(분자 신경생물학)도 “이번 연구 논문 결과는 특정 세포가 어떤 방식으로 연결되고 제어되는지를 거의 완벽하게 이해할 수 있게 해 줄 것”이라고 말했다.

간병인 징역 3년6개월…병원장은 벌금 2000만원 뇌병변 장애 환자의 항문에 위생 패드 조각을 집어넣은 요양병원 간병인에게 실형이 선고됐다. 인천지법 형사4단독 안희길 판사는 7일 선고 공판에서 장애인복지법 위반 혐의로 기소된 간병인 A(68)씨에게 징역 3년 6개월을 선고하고 10년간 장애인 관련 기관에 취업을 제한했다. 요양병원 시설 관리·감독을 소홀히 한 혐의(장애인복지법 위반)로 A씨와 함께 재판에 넘겨진 병원장 B(56)씨에게는 벌금 2000만원을 선고했다. 안 판사는 “(A씨는) 간병인의 의무를 저버리고 피해자가 거동과 의사 표현이 불가능한 점을 이용해 비인간적인 방법으로 학대하고 다치게 했다”며 “죄질이 매우 나쁘고 죄책이 무거운 데다 피해자 가족들의 용서도 받지 못했다”고 판단했다. 이어 “피해자의 항문에서 위생 패드를 발견하고 끄집어내야 했던 가족은 매우 큰 정신적 피해를 입었다”면서도 “A씨가 국내에서 처벌받은 전력이 없는 점 등을 고려했다”고 밝혔다. 병원장 B씨와 관련해서는 “학대 당할 우려가 있는 피해자에 대한 관리·감독을 제대로 하지 않아 이런 결과가 발생했다”며 “A씨가 24시간 요양병원에서 상주하고 있었다는 점 등을 고려했다”고 양형 이유를 설명했다. 앞서 검찰은 지난 10월 23일 결심 공판에서 A씨와 B씨에게 각각 징역 4년과 벌금 3000만원을 구형했다. A씨는 지난 4월 말부터 5월 초까지 인천시 남동구 모 요양병원에서 뇌병변 환자 C(64)씨의 항문에 여러 차례에 걸쳐 위생 패드 10장을 집어넣은 혐의로 구속 기소됐다. 그는 병상에 까는 패드를 가로·세로 약 25㎝ 크기의 사각형 모양으로 잘라 범행을 저질렀다. 그는 수사 과정에서 “C씨가 묽은 변을 봐서 기저귀를 자주 갈아야 했다”며 “변 처리를 쉽게 하려고 패드 조각을 항문에 넣었다”고 진술했다. A씨의 범행으로 C씨는 항문 열창과 배변 기능 장애를 앓게 됐으며, 병세가 악화돼 대학병원으로 옮겨졌다. A씨의 범행은 C씨가 5월 4일 폐렴 증상으로 길병원으로 전원돼 치료를 받던 중 C씨의 딸이 부친의 항문에서 위생매트 조각을 발견하면서 발각됐다. A씨는 검찰 송치 당시 ‘폭행’에 의한 장애인복지법 위반죄가 적용됐다. 그러나 검찰은 1차례 보완수사를 거쳐 A씨의 범행으로 C씨가 항문에 열창과 배변기능 장애를 입은 사실을 확인하고 죄명을 ‘상해’로 변경해 재판에 넘겼다.