지구온난화로 인해 기온이 높아져 봄이 빨리 찾아올수록 새들이 새끼를 적게 낳는다는 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 미시간주립대, 조류개체군연구소, 펜실베이니아주립대, 플로리다대, 노스캐롤라이나대 연구팀이 참여한 연구는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 PNAS 7월 4일자에 실렸다. 연구팀은 조류개체군연구소에서 운영하는 조류 가락지 부착 프로그램의 자료를 활용해 2001~2018년 미국과 캐나다 전역의 산림 지역 인근 179개 지점에서 철새와 텃새 41종의 번식 시기와 부화하는 새끼 수를 계산했다. 위성 관측 이미지를 이용해 식물 잎이 돋는 시기도 조사해 비교한 결과 봄 시작 시기가 점점 빨라지고 있으며, 그에 따라 새들이 더 적은 수의 새끼를 낳고 부화하는 새끼들도 감소하는 것으로 조사됐다.

고대 지구에는 바다를 지배하며 가장 강력한 해양동물로 군림한 전설적인 포식자가 있었다. 바로 지금으로부터 약 2300만 년 전에서 360만 년 전까지 살았던 것으로 추정되는 이름부터 무시무시한 메갈로돈(megalodon)이다. 최근 미국 UCLA 대학 등 공동연구팀은 메갈로돈 이빨 화석을 분석한 결과 메갈로돈이 냉혈 포식자가 아닌 온혈동물로 스스로 체온을 조절할 수 있었다는 연구결과를 미국국립과학원회보(PNAS) 26일자에 발표했다. 지금의 백상아리보다 훨씬 큰 최대 20m에 달하는 메갈로돈은 강력한 전투력을 바탕으로 오랜시간 선사시대 바다를 주름잡았으나 갑자기 멸종되며 지금은 ‘이빨’로만 존재를 알리고 있다. 이번에 연구팀은 메갈로돈이 남긴 이빨의 에나멜(법랑질)에서 다양한 동위원소를 분석해 체온을 추정했다. 온도에 따라서 동위원소 비율이 달라지는 점을 착안해 당시 메갈로돈의 체온을 계산한 것. 그 결과 메갈로돈의 평균 체온이 약 27°C 정도로 주변 바닷물보다 약 7°C 정도 더 따뜻하게 체온을 유지한 것으로 밝혀졌다. 또한 메갈로돈은 현대 상어의 평균 체온인 22~26.6°C보다도 높은 것으로 드러났다. 결과적으로 메갈로돈이 냉혈한 포식자가 아닌 피가 따뜻한 포식자였던 셈. 　특히 메갈로돈이 온혈동물이라는 점이 사실이라면 멸종 원인에 대한 정답에 한발짝 더 다가가게 된다. 메갈로돈이 온혈동물이면 지금의 백상아리처럼 더 멀리 더 빠르게 헤엄치는 등 활동적인 움직임에 유리하다. 그러나 반대로 이는 높은 대사량을 요구한다. 논문의 공동저자인 시카고 대학 캔슈 시마다 교수는 "온혈동물은 멀리 또한 빠르게 헤엄칠 수 있는 보다 활동적인 생활 방식을 가지는데 유리하다"면서 "오늘날 백상아리와 같은 일부 온혈 상어가 냉혈 상어에 비해 활동적인 이유"라고 설명했다. 그러나 시마다 교수는 "온혈을 유지하기 위해 높은 신진대사를 유지하기 위해 지속적으로 많은 음식을 섭취해야 한다"면서 "메갈로돈이 사라진 시기는 지구의 기후 냉각기와 일치하는데 이같은 단점이 멸종으로 이어진 원인일 수 있다"고 덧붙였다. 연구에 참여한 UCLA 로버트 이글 교수도 "메갈로돈과 같은 매우 성공적인 육식 상어의 멸종 원인을 연구하면 해양 포식자의 취약성에 대한 통찰력을 얻을 수 있다"면서 "오늘날 우리는 해양 생태계에서 진행 중인 기후변화의 영향을 경험하고 있다"고 밝혔다. 　 한편 메갈로돈은 이름 그대로 ‘커다란(Megal) 이빨(odon)’이란 의미를 지니고 있으며 길이가 최대 20m, 몸무게는 50톤에 달해 백상아리보다 3배는 더 컸다. 특히 무는 힘도 무려 20톤에 달해 육상 최고의 포식자였던 티라노사우루스를 능가하는 것으로 평가받고 있다.  

위암은 서구 지역보다 아시아에서 발병률이 높다. 특히 달고 짜고 맵게 먹는 식습관 때문에 한국인의 위암 발병률도 꽤 높은 편이다. 2020년 국가암등록통계 기준으로 폐암, 간암, 대장암과 함께 암 사망률이 높다. 다른 암도 마찬가지이지만 위암도 예후와 치료 효과에 차이를 보인다. 특히 난치성인 SEM 분자아형 위암은 전체 위암 환자의 43%를 차지한다. 흔히 완치율이라고 부르는 5년 생존율이 30% 미만으로 예후가 좋지 않은 것으로도 알려져 있다. 국내 연구진이 난치성 위암의 항암제 내성 메커니즘을 발견해 새로운 치료 전략을 제시해 주목받고 있다. 연세대 의대, 고려대 의대, 미국 소크 연구소 공동 연구팀은 기존 항암제에 저항성을 보이는 SEM 위암의 항암제 내성 메커니즘을 밝혀내고 그에 따른 새로운 치료 전략을 제시했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 연구팀은 SEM 위암의 유전체 분석을 실시한 결과 다른 일반적 위암에 비해 글루타민 분해효소의 발현이 매우 많이 증가해 있다는 사실을 확인했다. 암세포는 체내 글루타민을 주요 영양분으로 사용하는데 SEM 위암은 특히 글루타민분해효소가 많다는 점을 밝혀낸 것이다. SEM 위암 유전자의 3차원 구조는 다른 위암과 달리 단일 탄소 대사를 활성화해 항암제를 회피해 생존할 수 있다는 점도 확인했다. 이에 연구팀은 SEM 위암을 유발한 생쥐와 SEM 위암 환자의 조직을 이용해 만든 암 오가노이드 모델을 이용해 글루타민 분해효소 저해제와 단일 탄소 대사 메커니즘을 억제하는 PHGDH 저해제 투여 여부에 따른 항암효과를 분석했다. 그 결과 항암제와 함께 글루타민 분해효소 저해제와 PHGDH 저해제를 동시에 투여한 경우 항암효과가 뚜렷한 것으로 확인됐다. 암세포의 크기도 효과적으로 감소해 아무것도 투여하지 않은 모델과 비교해 5분의1로 줄어드는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 황성순 연세대 의대 교수는 “기존 항암제에 강한 저항성을 보이는 SEM 분자 유형 위암의 저항성 메커니즘을 규명했다”라면서 “글루타민 분해효소와 PHGDH 병용요법 치료가 난치성 SEM 위암의 새로운 치료 전략이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.

의사의 사망선고가 들리면서 육체에서 빠져나와 천장에서 자신을 내려다보는 모습, 어두운 터널을 지나 갑자기 환한 빛이 있는 곳으로 나가는 모습, 멀리 떨어져 있는 가족이나 친지를 방문하는 것, 신의 목소리……. 판타지 영화나 드라마에서 자주 등장하고 서점가에서도 종교 분야에서 흔히 볼 수 있는 임사체험(Near-Death experience·臨死體驗)과 관련해 등장하는 흔한 이야기이다. 이런 이야기들에서 공통적 요소를 발견할 수 있다는 것 때문에 영혼이나 의식이라는 것이 있는지, 심장이 멈춘 후에도 완전히 사라지지 않는 의식이 있는지 궁금증을 불러일으킨다. 미국 미시건대 의대 분자·통합생리학과, 신경과, 심장내과학, 마취학과, 미시건 신경과학연구소, 의식과학 연구센터, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원 마취과 공동 연구팀은 죽어가는 사람의 뇌에서 의식과 관련된 활동이 급증한다는 간접 증거를 발견했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 5월 2일자에 실렸다. 의식은 철학적 또는 사전적으로는 ‘깨어 있는 상태에서 자기 자신이나 사물에 대해 인식하는 작용’을 의미하며 종교적으로는 영혼이라고 부르기도 한다. 뇌신경과학이 발달하면서 의식도 뇌에서 발생하는 뇌파 때문에 만들어지는 것으로 추정하지만 아직 명확히 그 존재가 확인되거나 원인이 규명되지는 못하고 있다.이런 가운데 연구팀은 2014년부터 최근까지 미시건의대 부설 종합병원의 신경계 중환자실(NICU)에서 심정지로 사망한 환자 4명의 뇌파 기록과 활력 징후(바이탈 사인) 등을 분석했다. 4명의 환자는 모두 혼수상태였으며 신체적 반응은 없었고 가족의 허락을 받아 생명 유지 장치를 제거한 뒤 사망했다. 연구팀의 분석에 따르면 4명 중 2명은 인공호흡기를 제거하자 극도로 긴장하거나 흥분 상태에서 발생하는 진동이 빠른 뇌파로 알려진 감마파가 폭발적으로 증가하고 순간적으로 심박수가 증가했다. 감마파는 기억을 떠올리거나 꿈을 꿀 때도 활성화되는 뇌파로 알려져 있다. 이런 감마파 폭발은 뇌 측두엽, 두정엽, 후두엽 사이 교차하는 부분, 의식과 관련된 부분으로 추정되는 일명 핫존(hot zone)에서 감지됐다. 이 부분은 다른 뇌 연구에서 꿈, 간질환자의 시각적 환각, 마취 등을 할 때 의식 상태 변화와 관련 있는 부분이다. 그렇지만 나머지 2명의 환자에게서는 이런 감마파 폭발 현상이 나타나지 않고 심박수 증가도 관찰되지 않았다. 특히 이번에 관찰된 현상은 표본 수가 적고 환자가 사망했기 때문에 감마파 폭발 순간 어떤 경험을 했는지 알 수가 없기 때문에 확실히 의식 현상을 의미한다고 보기 어렵다고 연구팀은 밝혔다. 또 심장마비로 산소 부족 탓에 죽어가는 동물에게서도 유사한 감마파 폭발 현상이 나타나는 경우가 많아 확대 해석을 해서는 안 된다고 덧붙였다. 그러면서도 이번 연구는 그동안 밝혀지지 않았던 의식, 영혼에 대한 이해에 도움을 줄 것으로 기대한다. 연구를 이끈 지모 보르지긴 미시건대 의대 교수(신경학)는 “이번 연구 결과는 인간이 죽어가는 과정에서도 뇌에서 얼마나 생생한 이미지를 만들어 내는가를 간접적으로 보여주는 것”이라며 “죽기 직전 뇌에서 감마파가 폭발적으로 활동하는 것이 숨겨진 의식의 증거인지 아닌지는 추가 연구를 통해 분석해야 할 문제”라고 말했다.

최근 한 과학 크리에이터가 방송에 출연해 “가위눌림, 주마등 등은 과학”이라고 주장해 화제를 낳은 가운데, 이러한 주장을 뒷받침할 가능성이 있는 연구결과가 나왔다.  미국 미시간대학 연구진은 뇌전도(EEG) 모니터링 기계를 장착한 채 심정지로 숨진 피실험자 4명의 사례를 연구했다.  EEG 모니터링은 두피에 부착된 전극을 이용해 뇌의 전기 활동을 측정하는 테스트다. 뇌의 움직임에 따라 발생하는 미세한 전기 신호를 감지하고 기록할 수 있다.  피실험자 4명은 모두 자극에 반응이 없는 혼수상태에 빠져 있었으며, 의학적으로 손 쓸 방법이 없는 탓에 가족이 생명유지 장치 제거에 동의한 상태였다.  연구진에 따르면, 생명유지 장치 중 하나인 인공호흡기를 제거하자 77세와 24세 여성 환자 2명은 심박수가 증가하고 뇌의 감마파 활동이 급증했다. 감마파는 30헤르츠(Hz) 이상의 가장 높은 진동수를 가진 뇌파로, 극도로 긴장하거나 복잡한 정신 활동을 수행할 때 활성화된다.  특히 이러한 뇌 활동은 후두엽과 두정엽, 측두엽간 연결부위인 ‘의식의 신경 상관물'(NCC·Neural Correlates of Consciousness)이 집중된 부위에서 포착됐다.  일반적으로 사람이 발작을 겪을 때도 높은 수준의 감마파가 기록되며, 강렬한 생각 또는 집중력 증가와도 연관이 있는 것으로 알려져 있다.  77세와 24세 여성 피실험자 2명은 과거 발작 증세를 경험한 적은 있지만, 사망하기 한 시간 전에는 이러한 증상을 보이지 않았다.  다만 피실험자 4명 중 또 다른 2명에게서는 사망 전 별다른 뇌 운동이 확인되지 않았다. 연구진은 이번 연구의 사례가 매우 적기 때문에, 죽음을 맞는 과정과 뇌 활동 간의 명확한 주장을 펼치는 데에는 신중했다. 다만 죽음이 임박한 상황에 처했을 때, 감마파의 뇌 활동이 늘어나는 신경 상관물 집중 부위가 특정된 것은 이번이 처음이라는 점에서 의의를 가진다.  해당 연구의 수석 저자인 지모 보르지긴 박사는 AFP와 한 인터뷰에서 “우리는 이번 연구에서 관찰된 의식의 신경 신호와 환자의 (죽은 과정에서 겪는) 경험의 상관 관계는 만들 수 없다”면서도 “그러나 관찰된 발견은 분명히 흥미로우며, 죽어가는 인간의 은밀한 의식에 대해 이해할 수 있는 새로운 틀을 제공한다”고 자평했다.  이어 “이번 연구는 신경생리학적 메커니즘을 밝히는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.  해당 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 앞서 과학 크리에이터 궤도는 TvN ’유퀴즈 온더블록‘에 출연해 죽기 전 주마등이 스치는 이유는 살기 위해 뇌가 발버둥 치는 것이라는 가설을 제기했다.  그는 “주마등이 스친다는 건 과거의 기억들이 빠르게 지나가는 것”이라면서 “죽음의 순간에 우리의 뇌가 해야 할 일은 살 방법을 찾는 것이다. 뇌가 모든 삶의 기록 안에서 난관을 극복할 방법을 찾는 것”이라고 말했다. 또 “그러나 뇌가 그 방법을 찾지 못하면 주마등이 스친 채 삶이 끝나는 것”이라고 말해 호기심을 자극했다. 

19세기까지만 해도 지구는 여러 층으로 이뤄져 있을 것이라는 추측만 있을 뿐 이를 확인할 수 있는 방법은 없었다. 그러다 1906년 영국 지질학자 리처드 올덤은 지진파가 지구를 통과해 반대쪽에서도 관측이 가능하다는 사실을 바탕으로 지구 중심에 액체 상태의 핵이 있다는 사실을 밝혀냈다. 이처럼 지진파는 직접 관측이 어려운 행성의 내부 구조를 연구하는 데도 중요하다. 영국 브리스톨대, 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 제트추진연구소(JPL), 스위스 취리히연방 공과대(EHT)를 비롯해 프랑스, 벨기에, 독일 등 6개국 15개 연구기관이 참여한 국제 공동연구팀은 화성의 핵을 통과하는 지진파를 처음으로 감지한 미국 항공우주국(NASA) 화성 지질탐사선 인사이트의 데이터를 통해 화성의 내부 구조에 대한 단서를 찾았다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 25일자에 실렸다.연구팀은 화성에서 발생한 2건의 큰 지진을 분석해 화성 내부의 밀도와 조성, 압축 정도를 밝혀냈다. 그 결과 화성은 액체 상태 외핵과 고체 상태 내핵이 결합한 지구와 달리 완전히 액체로만 이뤄진 핵을 가지고 있을 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이와 함께 화성 내부에는 원자번호가 낮은 원소(경원소)로 된 물질들이 많은 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 화성은 황과 산소 비율이 높은 완전 액체 상태의 철합금 핵으로 돼 있어 지구의 핵보다 밀도는 훨씬 낮고 압축성은 높다. 이는 두 행성이 겉보기는 비슷해 보이지만 형성될 당시 조건은 완전히 달랐다는 것을 보여 주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 또 현재 화성에는 자기장이 존재하지 않지만 화성 지각에 남아 있는 자성의 흔적으로 볼 때 지구의 핵과는 다른 형태이지만 한때 화성에도 자기장이 둘러싸고 있어서 우주에서 날아오는 각종 위험물을 막아 주는 역할을 했을 것이라고 연구팀은 설명했다.한편 영국 왕립천문대, NASA 에임스연구센터, 유럽우주국(ESA) 우주연구기술센터를 포함해 네덜란드, 스페인, 이탈리아, 독일 등 6개국 12개 연구기관 과학자들은 우리 은하와 가까운 ‘소마젤란은하’(SMC)에 있는 수백개의 젊은 항성(별) 주변에서 행성 형성에 중요한 역할을 하는 성분들을 발견했다. 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 4월 25일자에 실린 이 연구는 제임스웹우주망원경(JWST) 관측 데이터를 분석해 우리 은하보다 물질이 부족한 은하에서도 행성이 만들어질 수 있다는 가능성을 보여 준 것이다. 소마젤란은하는 우리 은하에서 거리가 약 20만 광년에 불과하고 은하 질량도 태양 질량의 약 70억배, 지름은 약 7000년 광년밖에 되지 않는 왜소은하이다. 행성은 미세한 먼지 알갱이들이 뭉치면서 만들어지고 작은 행성들이 부드럽게 충돌해 행성 핵을 만드는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 소마젤란은하에는 먼지를 형성하는 원료라고 할 수 있는 실리콘, 마그네슘, 알루미늄, 철 같은 원소 함량이 적은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 JWST가 보내온 적외선 사진을 이용해 NGC346이라고 이름 붙인 성단에서 우리 태양보다 젊고 질량이 적은 항성들을 다수 발견했다. 또 이들 별 주변을 도는 우주먼지 흔적을 발견했다. 이는 약 110억~120억년 전 금속성 원소가 부족할 때 어떻게 행성이 형성됐는지를 이해할 수 있게 해 줄 것으로 기대된다.

미국 존스홉킨스대 공대와 의대 공동 연구팀은 가장 공격적인 뇌종양 중 하나인 교모세포종을 100% 치료할 수 있는 젤 형태의 약물을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 25일자에 실렸다. 교모세포종은 뇌에 생기는 여러 종양 중 발견이 쉽지 않고 전이도 빨라 치료가 어려운 최악의 암으로 분류된다. 연구팀은 생쥐에게 교모세포종을 일으킨 다음 종양 일부분을 외과수술로 제거했다. 연구팀은 수술로 제거하지 못한 다른 부분에 유방암, 폐암 등에 치료 효과가 있는 파클리탁셀과 나노물질로 만든 젤을 주입했다. 그 결과 교모세포종이 완벽하게 제거된 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 자가조립 치료용 젤이 사람에게도 효과가 있는지 임상시험에 착수할 예정이라고 밝혔다.

미국 존스홉킨스대 공대와 의대 공동 연구팀은 가장 공격적인 뇌종양 중 하나인 교모세포종을 100% 치료할 수 있는 젤 형태의 약물을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 25일자에 실렸다. 교모세포종은 뇌에 생기는 여러 종양 중 발견이 쉽지 않고 전이도 빨라 치료가 어려운 최악의 암으로 분류된다. 연구팀은 생쥐에게 교모세포종을 일으킨 다음 종양 일부분을 외과수술로 제거했다. 연구팀은 수술로 제거하지 못한 다른 부분에 유방암, 폐암 등에 치료 효과가 있는 파클리탁셀과 나노물질로 만든 젤을 주입했다. 그 결과 교모세포종이 완벽하게 제거된 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 자가조립 치료용 젤이 사람에게도 효과가 있는지 임상시험에 착수할 예정이라고 밝혔다.

고대 로마 공화정 말기 정치가 키케로는 “책은 청년에게는 음식이 되고 노인에게는 오락이 된다. 부자일 때는 지식이 되고, 고통스러울 때면 위안이 된다”고 말했습니다. 미국의 발명가 토머스 에디슨은 “독서가 정신에 미치는 영향은 운동이 육체에 미치는 영향과 다름없다”고도 했지요. 많은 사람이 독서가 좋다는 것을 알고는 있지만 실제 행동으로 옮기는 이는 적습니다. 지난해 정부가 발표한 ‘2021년 국민 독서실태조사’ 결과에 따르면 1년 동안 종이책이나 전자책, 오디오북을 한 권 이상 읽거나 들은 성인 독서 인구 비율은 47.5%에 불과했습니다. 1년 동안 절반 이상의 성인들은 책 한 권도 읽지 않았다는 말입니다. 아무래도 ‘손안의 컴퓨터’ 스마트폰만 있으면 수많은 정보를 쉽게 접할 수 있고 동영상, 온라인 게임 같은 자극적 놀잇감까지 있으니 굳이 시간과 노력을 투자해야 하는 책을 가까이할 이유는 없었겠지요. 책을 멀리할수록 점점 글자 읽기에 어려움을 겪게 되거나 글자는 읽지만 내용을 이해하지 못하는 쪽으로 뇌가 변한다는 연구 결과도 많습니다. 이런 상황에 책 읽기의 긍정적 영향에 대한 과학적 결과가 또 하나 나왔습니다. 미국 텍사스 휴스턴의대, 텍사스 종합병원, 텍사스 신경재생 기술연구소, 루마니아 부쿠레슈티대, 프랑스 파리사클레대, 콜레주 드 프랑스 공동 연구팀은 책을 읽는 동안 서로 다른 두 개의 뇌 네트워크가 활성화된다는 것을 밝혀냈습니다. 독서를 하면 개별 단어의 의미들을 통합해 더 복잡하고 고차원적인 이해에 이를 수 있게 하는 능력이 개발된다는 것입니다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 4월 18일자에 실렸습니다. 연구팀은 읽기와 관련한 뇌 영역의 구체적 역할과 상호 작용을 파악하기 위해 간질 발작을 줄이기 위해 전극을 삽입한 36명의 남녀 환자에게 일반 문장, 재버워키 문장, 단어만 나열된 문장 등 3가지 형태의 글을 읽도록 한 뒤 뇌 활동을 관찰했습니다. 실험 참가자들은 20~50대로 지능지수가 보통 이상인 사람들로 구성됐습니다. 재버워키 문장은 루이스 캐럴의 ‘거울 나라의 앨리스’에 나오는 시 ‘재버워키’처럼 정확한 문법과 구문을 사용하지만 합성어나 새로 만든 단어들이 포함돼 있어 소위 ‘아무말 대잔치 문장’을 말합니다. 실험 결과 문장을 읽는 동안 서로 다른 뇌신경회로 두 곳이 활성화된다는 것을 밝혀냈습니다. 하나는 측두엽에 신호를 보내는 전두엽 네트워크로 긴 문장의 복잡한 의미를 이해하려고 할 때 주로 활성화된다고 합니다. 또 다른 하나는 전두엽에 신호를 보내는 측두엽 네트워크인데 여기서는 문장 구조와 문맥을 빠르게 파악해 기존에 가진 지식과 연관시켜 더 빠르고 쉽게 이해할 수 있도록 도와준다고 합니다. 연구팀은 독서가 이해력과 언어 능력 등 뇌 기능을 높이는 데 도움을 주는 이유는 이렇듯 여러 뇌신경 회로가 매우 짧은 시간 동안 상호 작용을 하기 때문이라고 설명했습니다. 뇌의 다양한 부위를 자극하는 데 독서가 가장 좋은 방법이라는 말입니다. 화창한 봄날, 읽고 싶었던 책 한 권 사 들고 야외에 나가서 몇 장이라도 읽어 보는 것은 어떨까요. 둔해진 머리를 자극하는 데 독서만큼 좋은 방법이 없다는데 밑져야 본전 아니겠어요.

3월이 되자마자 ‘언제 추웠나’ 싶을 정도로 낮 기온이 쑥 올라갔습니다. 물론 완전한 봄이 되기 전까지는 몇 차례 꽃샘추위가 더 찾아올 것입니다. 코로나19가 유행했던 최근 2~3년 동안은 좀 괜찮았지만 매년 봄 한반도는 미세먼지로 몸살을 앓습니다. 교통량이 많은 도시는 더 심합니다. 날이 더워지면 도시는 시골보다 평균 기온이 더 높아지기까지 합니다. 그래서 많은 나라는 도시 숲 조성에 주목하고 있습니다. 도시에 깨끗한 공기를 제공하고 폭염을 완화하기 위해서는 어떻게 도시 숲을 조성하는 것이 좋을까요. 스웨덴 예테보리대, 예테보리 수목원, 예테보리 생명다양성연구센터, 룬드대 산업·환경의학부, 스웨디시 농업과학대, 영국 옥스퍼드대 공동 연구팀은 도시 숲은 침엽수와 활엽수가 골고루 섞인 혼효림으로 조성하는 것이 좋다고 8일 밝혔습니다. 이런 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘생태 지표학’ 3월 6일자에 실렸습니다. 일반적으로 침엽수는 공기 정화에 효과적이고 활엽수는 입자가 큰 오염물질을 더 효과적으로 걸러낸다고 합니다. 이에 연구팀은 예테보리 수목원에 있는 11종의 나뭇잎에서 흡착된 오염물질의 종류를 분석했습니다. 분석 결과 나뭇잎들에는 32종의 서로 다른 오염물질이 붙어 있었고 입자 크기도 다양했습니다. 활엽수는 자동차의 불완전 연소 때 배출되는 다환방향족탄화수소(PAHs)를 빨아들여 제거하는 것으로 조사됐습니다. 침엽수는 활엽수보다 덜하지만 대기 정체로 오염이 심해지는 겨울철에 도시의 공기 청정기 역할을 확실히 해 주는 것으로 나타났습니다. 연구팀은 도시 숲이 조성되는 장소나 규모에 따라 똑같은 나무라도 공기 정화 효과가 달라지는 만큼 나무 종류는 물론 크기까지 고려한 조경계획이 필요하다고 조언했습니다. 한편 미국 콜로라도 덴버대, 캘리포니아 버클리대(UC버클리대), 국제 환경단체 네이처 컨서번시 등 26개 연구기관으로 구성된 연구팀은 덥고 건조한 날씨는 산불 발생 후 숲 재생 속도를 늦춘다는 연구 결과를 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 3월 6일자에 발표했습니다. 2000년대 들어 세계 곳곳에서 큰 산불이 자주 발생하고 있습니다. 산불을 진화한 뒤 조림 사업이 이어지지만 이전보다 숲 조성 속도가 더딘 것으로 알려져 있습니다. 이에 연구팀은 전 세계 1만 곳 이상의 삼림을 대상으로 산불이 난 다음 심어진 8개 주요 침엽수 종의 성장 속도를 분석했습니다. 그 결과 기후변화로 인한 고온, 건조한 환경은 묘목을 말라 죽게 만들거나 성장 속도를 늦춘다는 사실을 확인했습니다. 또 1981~2000년에는 연구 대상 지역의 95% 이상이 산불 이후에도 삼림 재생에 적합했지만 현재와 같은 속도로 기후변화가 계속될 경우에는 2050년이 되면 산불 직후 삼림 재생이 가능한 지역은 4분의3 이하로 줄어들 것으로 예측됐습니다. 지구온난화를 완화하는 숲이 기후변화로 인해 잦아진 산불로 빠르게 훼손되고 되살리기는 어려워져 이전보다 더 큰 노력이 필요해졌다는 말입니다. 더이상 기후변화를 갖고 한가하게 탁상공론할 때가 아닙니다. 당장 편해지자고 지금 할 수 있는 일마저 미뤘다가는 호미로 막을 일을 가래로도 못 막는 상황이 올 것입니다.

시시각각 변하는 빛과 색을 화폭에 담고자 했던 인상주의 작품의 특색인 몽롱한 하늘이 실은 산업혁명으로 오염된 유럽의 대기를 표현한 것이라는 연구 결과가 나왔다. 31일(현지시간) 미국 국립과학원회보(PNAS)에 소르본대 기상학연구소의 애나 올브라이트와 피터 하이버스 하버드대 지구행성학 교수가 인상파 화가인 윌리엄 터너와 클로드 모네의 그림에 나타난 화풍과 색상 변화를 공기오염과 연결해 분석한 연구 결과가 실려 눈길을 끈다. 연구진은 터너가 1796∼1850년 그린 작품 60점과 모네가 1864∼1901년 그린 작품 38점을 분석한 결과 당시 유럽의 대기 오염이 심해지면서 두 화가의 작품도 점점 흐릿해졌다고 결론 내렸다. 영국 출신 터너(1775∼1851년)와 프랑스 화가 모네(1840∼1926년)는 서유럽에서 산업혁명이 한창이던 시기에 활동했다. 석탄을 연료로 태우는 공장들이 이산화황 등 오염물질을 뿜어냈고 대기에는 미세입자인 에어로졸이 가득했다. 에어로졸은 태양에서 오는 방사선을 흡수하고 분산하는데 방사선이 분산되면 먼 곳에 있는 물체 간 명암과 색의 차이가 줄어들면서 물체 간 경계를 분별하기 어렵게 만든다. 에어로졸은 또 눈으로 볼 수 있는 가시광선을 흩어지게 만들어 낮에 색조와 빛을 더 강렬하게 만든다고 연구진은 설명했다. 연구진은 터너와 모네의 그림에서 묘사한 사물의 윤곽이 배경과 비교해 얼마나 뚜렷한지 수학모델을 활용해 분석했고, 대기에 이산화황 농도가 증가함에 따라 사물의 윤곽도 더 흐릿해졌다고 밝혔다. 이런 변화의 약 61%가 이산화황 농도 증가와 비례했다고 측정했다. 또 세월이 흐르면서 작품이 더 강한 하얀 색조를 띠게 됐는데 역시 대기 오염 증가와 관련 있었다고 결론 내렸다. 연구진이 그림 속 풍경의 가시성을 측정한 결과 터너가 1830년 전에 그린 작품에서는 가시성이 평균 25㎞였지만 1830년 이후 평균 10㎞로 줄어들었다. 모네도 초기 작품의 가시성은 평균 24㎞였는데 이후 작품에서는 1㎞로 떨어졌다는 것이다. 연구진은 제임스 휘슬러, 귀스타브 카유보트, 카미유 피사로, 베르트 모리조 등 다른 인상파 화가 넷의 작품 18점을 분석했을 때도 비슷한 결론을 내렸다.연구진은 “더 흐릿한 윤곽과 더 하얀 색조로 바뀐 화풍은 대기의 에어로졸 농도 증가로 예상되는 시각적 변화와 일치한다”며 “이런 결과는 터너와 모네의 작품이 산업혁명 당시 대기 환경 변화를 포착했음을 보여준다”고 밝혔다. 연구진은 모네가 대기 오염에 영감을 얻었다는 사실을 다른 자료들을 통해서도 확인하려 했다고 밝혔다. 모네는 1900년 3월 4일 아내에게 보낸 편지에 “런던에서 가장 좋아하는 것은 안개”라며 “잠에서 깨어나 단 한 조각의 안개도 없는 것을 보고 겁이 났다. 몸을 가눌 수 없었고 이제 내 작품은 모두 끝장났다고 생각했다. 그러나 곧 불이 들어왔고 연기와 연무가 돌아왔다”고 적은 일도 하나의 보강 증거가 됐다.

로맨스 영화를 보면 중간 줄거리는 가지각색이지만 첫눈에 반한 남녀의 사랑이 이뤄지는 것으로 끝나는 경우가 많다. 많은 청춘남녀들은 영화나 드라마 같은 로맨스, 사랑을 꿈꾸지만 실현되는 경우는 적다. 많지는 않지만 현실의 로맨스가 이뤄지려면 필요한 요소가 무엇인지 사회심리학자, 뇌과학자, 행동과학자 등이 밝혀냈다. 미국 캘리포니아 국립영장류연구센터 신경과학·행동부, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스), 노스웨스턴대, 노스웨스턴대 켈로그경영대학원, 뉴질랜드 오클랜드대, 캐나다 토론토대 공동 연구팀은 좋은 첫인상이 두 번째 만남을 촉진하고 로맨스로 이어질 가능성을 높인다고 7일 밝혔다. 다소 뻔한 결과 같지만 실제로 첫인상과 로맨틱한 사랑의 상관관계를 분석한 것은 처음이다. 이와 함께 다른 사람에게 인기 있는 사람이 둘만의 로맨스를 이어갈 때도 도움이 되는 것으로 확인됐다. 이 같은 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 11월 1일자에 실렸다. 연구팀은 온라인 데이트 사이트를 이용한 적이 있는 미국과 캐나다에 사는 성인 남녀 550명을 대상으로 약 6600건의 스피드 데이트 데이터를 활용했다. 연구팀은 실험 참가자들을 대상으로 스피드 데이트를 통해 2~3개월 동안 만났던 사람은 몇 명인지, 얼마나 오래 만났는지, 로맨틱한 감정이 시간이 지남에 따라 어떻게 변했는지 설문조사를 실시했다. 연구팀은 선택성, 인기성, 양립성 또는 궁합(Compatibility)이라는 세가지 요소가 만남의 결과에 어떻게 영향을 미치는지에 주목했다. 선택성(Selectivity)은 모든 사람을 좋아하기 때문에 그 중 한 명을 선택해 좋아한다는 것이며 인기성(Popularity)은 모든 사람이 좋아하는 사람에게 호감을 갖는 것을 의미한다. 양립성 또는 궁합은 설명할 수는 없지만 자신과 맞는 부분이 많다고 여겨 좋아하게 되는 것을 뜻한다. 분석 결과 사람들은 모든 사람들에게 인기가 있는 사람을 좋아하며 로맨틱한 관계를 추구할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 그런데 인기성보다는 궁합이 로맨틱한 관계에 더 큰 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 인기성이나 궁합에 미치는 가장 중요한 배경은 첫인상인 것으로 확인됐다. 다른 사람에게 인기가 있는 사람을 주목하고 만났을 때 로맨스로 이어지는 것은 타인의 관심이라는 첫인상이 긍정적으로 영향을 미치기 때문이라는 설명이다. 연구를 이끈 캐나다 토론토대 에밀리 임페터 심리학과 교수(사회·성격심리학)는 “첫인상이 중요하다는 것은 잘 알려져 있지만 경연대회뿐만 아니라 남녀간 만남이 어느 정도 진행된 뒤에도 영향을 미친다는 사실은 이번에 처음 밝혀졌다”며 “남녀관계는 물론 대인관계에서도 첫인상은 오랜 동안 영향을 미친다”고 설명했다.

미국 하버드대 연구진의 잔혹한 동물실험이 전 세계 영장류학자와 동물보호단체로부터 비난을 사고 있다. 동물보호단체 PETA와 프랑스 매체 르몽드 등의 22일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 미국 하버드 의대 신경생물학자인 마거릿 리빙스턴 교수 연구진은 새끼 원숭이의 눈꺼풀을 봉합해 1년간 실명 상태로 두고, 시신경의 변화를 추적하는 실험을 했다. 해당 실험은 시력 장애를 연구하는 과정에서 이뤄졌으며, 실험 결과는 2020년 12월 미국 국립과학원회보(PNAS)에 실렸다. 연구진의 비윤리적인 동물실험은 여기에서 그치지 않았다. 연구진은 갓 출산한 어미 원숭이에게서 새끼를 떼어놓고 봉제 인형을 주는 실험을 했다. 영장류가 무생물에도 애착을 느끼는지 확인하기 위한 실험이었다.어미 원숭이는 새끼가 사라진 뒤 괴로움에 몸부림쳤다. 태어나자마자 떨어진 이들은 우리 안에서 반복적으로 원을 그리면서 돌아다니며 좌절감과 스트레스 반응을 보였다. 연구실은 이 실험이 인간의 모성 유대를 이해하는 데 도움이 되고, 유산이나 사산을 겪은 여성의 심리적 회복에 필요한 개입을 알아낼 수 있다고 주장했다. 해당 실험 결과는 지난해 9월 PNAS에 실렸다. 이 사실이 알려지자 지난 17일, 동물행동학자와 영장류 학자가 주축이 된 과학자 250명이 PNAS에 논문 철회를 요청하는 서한을 보냈다. 과학자들은 문제의 실험들이 비윤리적인 방식으로 진행됐다고 입을 모았다. 동물보호단체 PETA 역시 하버드대에 실험을 즉각 중단하라고 요구했다. PETA는 “실험은 잔인할 뿐만 아니라 결함도 많다”며 “하버드대는 이 끔찍한 실험실을 폐쇄하고 원숭이 관련한 모든 사진, 비디오, 진료기록 등을 즉시 공개해야 한다”고 목소리를 높였다. 태어난 날 눈 봉합, 3년간 시각 박탈된 '브리치스' 사례 판박이 문제의 동물실험은 1985년 캘리포니아대학 리버사이드 캠퍼스에서 구출된 새끼 짧은꼬리원숭이 ‘브리치스’ 사례를 떠올리게 하면서 더욱 공분을 샀다. 당시 동물보호단체가 연구실을 급습해 실험에 동원된 동물들을 구출했는데, 이때 눈에 붕대를 감고 머리에 전기 장치를 매단 채 비명을 지르는 브리치스를 발견했다. 동물보호단체가 브리치스의 붕대를 풀었을 때, 눈이 봉합돼 있는 것을 확인한 뒤 충격을 감추지 못했다. 조사 결과, 브리치스는 선천적 시각장애를 안고 태어난 어린아이들을 위해 고안된 음파장비를 실험하기 위한 ‘도구’였다. 브리치스는 태어난 당일 곧바로 두 눈을 봉합 당했고, 시각이 박탈된 상태로 3년간 실험에 동원되어야 했다. 강제로 시각을 빼앗은 채 3년 동안 키운 뒤 죽여서 시각, 청각, 운동 기능을 담당하는 뇌의 각 부분이 어떻게 달라졌는지 알아보는 게 연구진의 원래 계획이었다는 사실이 밝혀지면서 충격을 안겼다. 하버드대는 연구진 옹호…“원숭이 실명 실험, 치료제 개발에 중요한 역할” 이번에 논란이 된 리빙스턴 연구진 측은 “원숭이 실명 실험은 이미 종료되었고, 당시 이후 같은 실험을 반복한 적이 없다”고 해명했지만, 모성 애착 실험은 여전히 진행 중인 것으로 알려졌다.하버드대는 리빙스턴 연구진을 옹호했다. 하버드대 측은 리빙스턴 교수의 원숭이 실명 실험이 시각장애, 뇌 발달 등에 대한 중요한 지식을 제공하고 알츠하이머, 뇌암 치료제 개발에 중요한 역할을 했다고 밝혔다. 모성 애착 실험 역시 인간의 모성 유대를 이해하는 데 도움이 되고, 이 실험으로 유산이나 사산을 겪은 여성의 심리적 회복에 필요한 개입을 알아낼 수 있다고 주장했다. 실험을 이끈 리빙스턴 교수도 “동물 실험윤리에 관한 미국 농무부와 학내 규정, 동료들의 평가 등을 거쳤다”고 밝혔다.

새끼 원숭이의 눈꺼풀을 봉합해 1년간 실명 상태로 두고, 갓 출산한 어미 원숭이에게 새끼를 떼 놓고 봉제 인형을 내밀었다. 미국 하버드 의대 마거릿 리빙스턴의 연구실이 행한 실험에 학자들은 연구윤리 위반이라며 논문 철회를 요구하는 서한을 보냈고, 동물보호단체는 실험 중단을 촉구했다. 그러나 하버드대는 “인류의 이익을 위해 연구하는 과학자에게 인신공격이 우려된다”는 입장을 낸 채 일부 실험을 지속하고 있다. 르몽드가 22일(현지시간) 동물보호단체 PETA가 고발한 연구내용을 상세하게 전했다. PETA에 따르면 새끼를 빼앗긴 어미 원숭이는 1년간 좁은 공간에서 봉제인형만을 보고 지냈다. 어미 원숭이는 새끼 원숭이가 사라진 뒤 괴로움에 몸부림쳤다. 태어나자마자 떨어진 이들은 우리 안에서 반복적으로 원을 그리면서 돌아다니며 좌절감과 스트레스를 나타냈다. 연구실은 영장류가 무생물에도 애착을 느끼는지 확인하기 위한 실험이라며 지난 9월 미국 국립과학원회보(PNAS)에 그 내용을 실었다. 연구실은 이 실험이 인간의 모성 유대를 이해하는 데 도움이 되고, 유산이나 사산을 겪은 여성의 심리적 회복에 필요한 개입을 알아낼 수 있다고 주장한다. 동물 실험윤리에 관한 미국 농무부와 학내 규정, 동료들의 평가 등을 거쳤다며 모성 애착 실험을 계속하겠다고도 했다. 새끼 원숭이의 눈꺼풀을 봉합해 1년간 실명시킨 것에 대해 하버드대는 “실명 실험이 시각 장애, 뇌 발달 등에 대한 중요한 지식을 제공하고 알츠하이머, 뇌암 치료제 개발에 중요한 역할을 했다”고 두둔했다.그러나 동물행동학자와 영장류 학자가 주축이 된 과학자 250명은 해당 실험들이 비윤리적인 방식으로 진행됐다며 지난 17일 PNAS에 논문 철회를 요구하는 서한을 보냈다. 스코틀랜드 세인트앤드류대 영장류학자인 캐서린 호바이터는 PNAS에서 보낸 편지에서 “1960년대 이후 우리는 모성 분리에 의존하는 실험이 극도로 위험하다는 것을 알고 있다. 다른 방식으로도 실험을 더욱 잘 할 수 있다”고 말했다. PETA 역시 “실험은 잔인할 뿐만 아니라 결함도 많다”며 “하버드대는 이 끔찍한 실험실을 폐쇄하고 원숭이 관련한 모든 사진, 비디오, 진료기록 등을 즉시 공개해야 한다”고 목소리를 높였다. 신경학자이자 프랑스 국립보건의료연구소 윤리위원장인 에르베 쉬네바이스는 과거 동물 실험을 언급하며 “요즘은 동물의 고통에 대한 민감도가 많이 바뀌었다”며 “과학이 우리의 관행에 대한 사회적 인식에서 예외대상이 될 수 없으며 (과학자들의 방법론이 시대와 맞지 않다면) 대안적인 해결책을 찾아야 한다”고 강조했다. 뇌에 칩이식 해 죽자 “안락사했다” 일론 머스크 테슬라 창업자 겸 최고경영자(CEO)가 2016년 설립한 뇌신경 과학 벤처기업 뉴럴링크 역시 원숭이 학대 논란이 불거진 바 있다. 뉴럴링크는 돼지와 원숭이의 뇌에 이 칩을 이식하는 실험을 진행해 왔으며 동물시험 결과 긍정적인 효능을 확인했다고 밝혔다. 지난해 4월에는 유튜브에 AI 마이크로 칩을 뇌에 이식한 원숭이가 생각만으로 ‘퐁’이라는 비디오게임을 하는 영상을 공개했다.그러나 뉴럴링크의 이러한 실험 과정에 대해 최근 동물권 보호단체 ‘책임 있는 의학을 위한 의사 위원회(PCRM)’은 뉴럴링크가 동물복지법을 위반했다며 미국 연방정부 조사를 요구했다. 원숭이 뇌에 칩을 이식하는 과정에서 극도의 고통을 안겼고 실험에 참가한 원숭이 23마리 중 15마리도 후유증으로 숨졌다는 것이다. PCRM은 “정보 공개 청구 소송을 통해 약 700장의 원숭이 실험 기록과 부검 보고서를 확보했고 이 문서를 토대로 뉴럴링크와 데이비스 캘리포니아대(UC 데이비스)가 위법한 실험을 했다”고 주장했다. 뉴럴링크는 이같은 주장에 대해 숨진 원숭이 중 상당수는 시체에 이식 수술을 할 수 있도록 연구와 관련 없는 안락사 관련 조건을 만족한 원숭이를 안락사시킨 후 진행됐다고 밝혔다. 부적합한 특수 수술용 접착제를 써서 원숭이를 사망에 이르게 했다는 지적에 대해서도 뉴럴링크는 1마리만 미국 식품의약국(FDA) 승인 접착제인 ‘바이오글루’를 사용한 후 수술 합병증으로 안락사됐다고 밝혔다. 원숭이들이 스트레스로 손가락을 자르는 등 자해한 것으로 보인다는 주장에 대해서는 실험에 쓰인 붉은털 원숭이의 습성에서 비롯된 결과로 보인다고 밝혔다. 붉은털 원숭이는 서로 공격하며 갈등을 해결하는 경우가 많은데 이 과정에서 부상을 입었다는 것이다. 뉴럴링크는 “프로젝트에 참여한 동물에게 그러한 부상은 발생하지 않았다”며 “모든 새로운 의료기기와 치료법은 윤리적으로 인간에게 시험되기 전에 동물에게 시험되야 하고 뉴럴링크도 여기에서 벗어날 수 없다”고 밝혔다.“한 국가의 위대함과 도덕적 진보는 그 나라의 동물들이 받는 대우로 짐작할 수 있다”는 간디의 말이 틀리지 않다고 믿습니다. 그것은 법과 제도, 시민의식과 양심 어느 하나 빠짐없이 절실하게 필요한 일이기 때문입니다. 어떠한 생명이, 그것이 비록 나약하고 말 못하는 동물이라 할지라도 주어진 삶을 온전히 살다 갈 수 있는 사회가 되기를 바라는 마음에서 노견일기를 씁니다. 세상의 모든 슬픔을 유난이라고는 말하지 않았으면 좋겠습니다.

올해 노벨상 시작을 알린 노벨생리의학상은 ‘DNA 고인류학’이라는 연구 분야를 만들어 낸 스반테 페보 독일 막스플랑크 진화인류학연구소장에게 돌아갔다. 페보 소장의 연구는 지금은 멸종된 현생인류의 사촌뻘인 네안데르탈인과 데니소바인들의 비밀을 밝혀냈다. 페보 박사의 수상 덕분에 대중들도 고인류학 연구 성과에 대한 관심이 높다. 이런 가운데 네안데르탈인에 대한 새로운 연구 결과들이 발표돼 주목받고 있다. 이번 연구도 페보 소장이 이끄는 막스플랑크 진화인류학연구소가 주도했다. 여기에 프랑스, 이스라엘, 영국, 러시아, 이탈리아, 오스트리아, 폴란드, 호주, 캐나다 연구진이 가세해 10개국 18개 연구기관으로 구성된 국제 공동연구팀은 네안데르탈인 DNA 분석으로 지금까지 베일에 싸여 있던 네안데르탈인 가족, 소집단 사회 구조를 밝혀냈다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 10월 20일자에 실렸다.연구팀은 약 5만 4000년 전 네안데르탈인이 사라진 또 다른 인류 데니소바인과 함께 공존했던 것으로 알려졌던 러시아 남부 시베리아 알타이산맥에 위치한 차기르스카야 동굴과 오크라드니코프 동굴에 주목했다. 여기서 발견된 네안데르탈인 17명의 유골 DNA와 미토콘드리아 DNA를 분석했다. 17구의 유골 중 연구팀이 성별과 연령을 정확히 특정한 것은 13구다. 남성 7명, 여성 6명으로 8명은 어른, 5명은 아동 청소년인 것으로 밝혀졌다. 연구팀이 혈통 분석에 많이 쓰이는 미토콘드리아 DNA를 조사한 결과 이들은 아버지와 10대 딸, 아들, 사촌과 고모, 할머니 등 친인척 관계인 것으로 확인했다. 또 네안데르탈인들은 각 집단 간 고립된 상태에서 살아간 것이 아니라 공동체 간 교류도 활발했던 것으로 밝혀졌다. 공동체의 교류를 이끈 것은 주로 여성인 것으로 분석됐다. 유전체 분석 결과 부계에서 물려받은 것보다 모계에서 물려받은 것이 훨씬 많이 검출됐다. 이를 바탕으로 계산한 결과 20명 안팎의 소집단에서도 여성의 60% 이상은 다른 공동체에서 옮겨 온 것으로 조사됐다.또 하나의 연구에도 막스플랑크 진화인류학연구소 연구팀이 참여해 명실상부한 고인류학 선도연구기관임을 보이고 있다. 프랑스, 독일, 스페인, 영국, 브라질, 남아프리카공화국, 캐나다 7개국 15개 연구기관은 네안데르탈인이 육식성이었을 가능성이 높다고 23일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 10월 18일자에 게재됐다. 먹이사슬에서 어떤 위치에 있는지 판단을 하기 위해 과학자들은 화석에서 단백질을 추출하고 뼛가루에 있는 질소 동위원소를 분석한다. 그렇지만 온대 지역에서 발견된 화석이 아니거나 5만년 가까운 시기의 시료에서는 질소 동위원소 분석법을 사용할 수 없다. 이에 연구팀은 스페인과 프랑스 지역에서 발굴된 네안데르탈인의 치아 법랑질을 이용해 아연 동위원소 비율을 분석했다. 동시대를 살았던 것으로 추정되는 육식동물과 초식동물 뼈에 대해서도 같은 실험을 했다. 보통 아연 동위원소 비율이 낮을수록 육식동물일 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 조사 결과 네안데르탈인은 동물의 피는 섭취하지 않고 살과 골수를 주로 섭취한 것으로 확인됐다. 또 네안데르탈인 아이는 두 살이 되기 전에 젖을 뗀 것으로 분석됐다.

2022년 노벨생리·의학상은 멸종한 인류의 유전체를 연구한 스웨덴 출신 독일인 진화유전학자인 스반테 페보(67) 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨생리·의학상 수상자를 발표하면서 “페보 박사는 멸종된 인류의 게놈과 인간 진화에 관한 연구를 통해 현생 인류의 면역체계가 감염에 어떻게 반응하고 인류가 인간다움을 만드는 것이 무엇인지를 밝혀내 인류의 과학과 의학 발전에 크게 기여했다”고 수상 업적을 평가했다. 페보 박사는 네안데르탈인의 뼈를 구해 유전자 분석을 해 아시아와 유럽인들의 유전자 중 5%가 네안데르탈인으로부터 왔다는 연구는 물론 네안데르탈인과 또 다른 사라진 인류 데니소바 사이에서 태어난 화석까지 발견해 인류 기원 연구의 새로운 장을 열었다. 페보 박사의 연구 덕분에 피부 유전자, 크론병, 당뇨병 같은 몇몇 질병 유전자들이 사라진 인류인 네안데르탈인이나 데니소바인에게서 물려받았다는 것을 이해할 수 있게 됐다. 또 코로나19 유행이 시작된 이후 코로나 바이러스에 대항하는 유전자가 네안데르탈인에게서 왔다는 연구결과를 미국국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’에 발표해 주목받기도 했다. 최근 노벨과학상 수상자는 2~3명이 공동 수상하는 추세를 보이고 있는데 페보 박사는 이번에 단독 수상했다. 2016년 세포의 자가포식 기능을 밝혀내 노벨생리·의학상을 단독 수상한 일본 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 교수 이후 6년 만이다. 페보 박사의 아버지는 스웨덴 생화학자 수네 베리스트룀(1916~2004)으로 1982년 노벨생리·의학상을 공동 수상했다. 페보 박사는 베리스트룀의 혼외자식이기는 하지만 7번째 부자 노벨상 수상자로 이름을 올리게 됐다. 페보 박사가 쓴 ‘잃어버린 게놈을 찾아서’는 2014년 ‘아마존 올해의 책’으로 선정됐고 국내에서도 과학분야 베스트셀러였다.

2022년 노벨 생리·의학상은 멸종한 인류의 유전체를 발견한 스웨덴 출신 독일인 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 진화유전학자인 스반테 페보(67) 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사를 선정했다고 발표했다. 노벨위원회는 “페보 박사는 멸종된 인류의 게놈과 인간 진화에 관한 연구를 통해 현생 인류의 면역체계가 감염에 어떻게 반응하고 인간다움을 만드는 것이 무엇인지를 밝혀내 인류의 과학과 의학 발전에 크게 기여했다”고 수상업적을 평가했다. 페보 박사는 네안데르탈인의 뼈를 구해 유전자 분석을 해 아시아와 유럽인들의 유전자 중 5%가 네안데르탈인으로부터 왔다는 연구는 물론 네안데르탈인과 또 다른 사라진 인류 데니소바 사이에서 태어난 화석까지 발견해냈다. 페보 박사의 연구 덕분에 피부 유전자, 크론병, 당뇨병 같은 몇몇 질병 유전자들이 사라진 인류인 네안데르탈인이나 데니소바인에게서 물려받았다는 것을 이해할 수 있게 됐다. 페보 박사는 코로나19 유행이 시작된 이후 코로나 바이러스에 대항하는 유전자가 네안데르탈인에게서 왔다는 연구결과를 미국국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’에 발표해 주목받기도 했다. 경희대 의학전문대학원 생화학분자생물학교실 김성수 교수는 “그동안 고인류학은 현장에서 몇 안되는 유골을 발굴해 형태학적 분석으로 온갖 추측을 하는 학문으로 인식됐는데 페보 박사는 DNA 분석이라는 과학적 증거를 토대로 인간의 본질과 인류 기원을 연구하는 DNA인류학이라는 새로운 학문분야를 새로 만들었다”라고 “이 분야는 실용성도 떨어져 새로운 의학기술을 개발하는 데 직접적 도움을 주지 못하기 때문에 노벨과학상 받기는 쉽지 않았는데 이번 수상은 놀랍다”고 말했다. 최근 노벨과학상 수상자는 2~3명이 공동 수상하는 추세를 보이고 있는데 페보 박사는 이번에 단독 수상했다. 2016년 세포의 자가포식 기능을 밝혀내 노벨생리의학상을 단독 수상한 일본 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 교수 이후 6년만이다. 페보 박사의 아버지는 스웨덴 생화학자 수네 베리스트룀(1916~2004)으로 1982년 노벨생리의학상을 공동 수상했다. 페보 박사는 베리스트룀의 혼외자이기는 하지만 7번째 부자 노벨수상자로 이름을 올리게 됐다. 페보 박사가 쓴 ‘잃어버린 게놈을 찾아서’는 2014년 ‘아마존 올해의 책’으로 선정됐고 국내에서도 과학분야 베스트셀러였다. 상금은 1000만 스웨덴크로나(13억 70만원)다.

2023학년도 대학수학능력시험(수능)이 45일 앞으로 다가왔다. 많은 수험생이 수능 당일까지 1점이라도 더 올리기 위해 책상 앞에 좀더 오래 앉아 있고, 조금이라도 더 기억하려고 반복해서 외우고 공부한다. 많은 학부모와 교사들은 공부를 잘할 수 있는 비결을 ‘반복 학습’과 ‘무거운 엉덩이’로 알고 있다. 오랜 시간을 투자해 학습 내용이 몸에 체화되는 게 중요하다는 의미다. 학습심리학자, 뇌신경학자, 수학자들도 이런 방식이 맞는지 궁금했던 것 같다. 미국 미시건대, 펜실베이니아대, 텍사스 오스틴대, 스탠퍼드대 심리학과와 펜실베이니아 웨스트체스터대 수학과 연구자로 구성된 연구팀은 순수한 의지력에 의존해 억지로 참고 공부하는 학생들보다 목표 의식을 갖고 전략적으로 자기통제를 할 수 있는 학생들의 성적이 더 높은 것을 확인했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 9월 28일자에 실렸다. 연구팀은 미국의 대학입학자격시험 SAT를 앞두고 있는 1만 9882명의 고등학생을 대상으로 추적 조사를 했다. 연구팀은 SAT를 보기 전 학생들에게 주변의 수많은 유혹을 어떻게 피하고 공부했는지, 공부에 대한 동기부여는 어떤 방식으로 했는지와 관련한 설문조사를 했다. 그다음 학생들의 SAT 성적과 설문조사 결과를 비교 분석했다.그 결과 무조건 ‘참고 견디며’ 오랜 시간 공부한 엉덩이 무거운 학생들은 학습 일정과 시간을 짜 일정 시간 집중적으로 공부한 학생들에 비해 성적이 낮았다. 뻔한 얘기 같지만 자신이 집중할 수 있는 시간과 장소를 파악해 공부 시간만큼은 주변의 모든 유혹을 떨치고 집중적으로 공부하는 것이 학습효율을 높인다는 것이다. 앤절라 더크워스 펜실베이니아대 교수(행동심리학)는 “이번 연구 결과는 학습효율을 높이기 위해서는 목표 달성을 위한 계획과 전략적 자기통제 전략을 갖고 있어야 한다는 것을 보여 주고 있다”고 말했다. 인내심처럼 기억에도 전략이 필요하다는 연구 결과도 나왔다. 뉴욕대 신경과학연구센터, 인문학연구센터 연구팀은 장기기억은 경험의 반복 횟수만큼이나 자극의 강도 순서에 따라 결정되는 경향이 크다고 이날 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 9월 27일자에 실렸다. 연구팀은 캘리포니아 바다민달팽이에게 전기충격을 주면서 장기기억 형성 실험을 했다. 캘리포니아 바다민달팽이는 기억 메커니즘을 분자·세포 수준에서 파악할 때 많이 쓰이는 동물이다. 실험 결과 반복 자극보다는 자극 패턴에 따라 장기기억이 훨씬 쉽게 형성되는 것으로 확인됐다. 자극의 순서가 ‘약-강’일 때가 ‘강-약’보다 쉽게 장기기억으로 바뀐다는 것이다. 사람의 학습에 적용한다면 자신이 좋아하는 공부를 한 뒤 어려운 공부로 넘어가는 것이, 어려운 과목 공부로 힘을 뺀 뒤 쉬운 과목을 공부하는 것보다 학습효율이 높고 내용도 오래 기억할 수 있다는 말이다. 토머스 카레브 뉴욕대 교수(신경과학)는 “이번 연구에서 장기기억은 사건이 단순히 반복되면서 축적돼 생기는 게 아니라 어떤 순서로 자극을 주는가에 영향을 받았다”며 “사람의 학습에 적용한다면 무조건 반복해 외운다고 잘 기억할 수 있는 게 아니라 강약 조절을 통한 전략적 기억법을 사용해야 한다는 것”이라고 설명했다.

지구 온난화는 기상 변화 뿐만 아니라 지구 생태계에 다양한 영향을 미친다. 온난화로 인해 땅 온도가 높아지면 농작물에 악영향을 미치는 해충이 살아남기 쉬워 수확량이 줄어들고, 결국 식량난을 초래할 수 있다는 분석 결과가 나왔다. ‘겨울이 따뜻하면 이듬해 작물 수확량이 떨어진다’는 농가의 암묵지를 실험적으로 증명한 것이다. 미국 노스캐롤라이나주립대 곤충학·식물병리학과, 미 농무부 농업연구소, 캐나다 온타리오주 농림부 연구진을 중심으로 한 33개 공동 연구팀은 토양 온도를 바탕으로 채소 작물을 황폐화시키는 해충 중 하나인 ‘옥수수 귀벌레’ 확산을 효과적으로 예측할 수 있다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 9월 6일자에 실렸다. 옥수수 귀벌레라고 불리는 큰담배밤나방(Helicoverpa zea)은 옥수수, 목화, 대두, 고추, 토마토를 비롯해 각종 채소 작물을 황폐화시키는 해충이다. 연구팀은 미국 전역을 북위 40도 이하 남방, 북위 40~55도 중위도, 북위 55도 이상 북방지역 3개 구역으로 나눠 1950년부터 2020년까지 각 지역별 기온 변화와 작물 수확량, 해충 피해 정도를 분석했다. 40도 이하 남방은 겨울에도 해충이 살 수 있는 구역이며, 북위 55도 이상에서는 겨울철에는 해충이 절대 살 수 없는 지역이다. 북위 40~55도는 겨울철의 온도 변화에 따라 해충 생존 가능성이 변하는 구역이다. 분석 결과, 1981년 이후 남방지역은 3%씩 확대되고 중간지역과 북방지역은 점점 줄고 있는 것으로 확인됐다. 특히 2074~2099년이 되면 남방지역은 현재보다 두 배 이상 늘어나 대부분 지역에서 해충이 겨울에도 살아남을 수 있게 될 것이라고 분석됐다. 특히 겨울철이 추운 것으로 알려진 미국 북부 미네소타 같은 경우는 1950년부터 2021년까지 겨울에 옥수수 귀벌레가 살아남지 못했으나 세기 말이 되면 미국 전역에서 겨울철에도 해충이 월동할 수 있는 것으로 예측됐다. 연구를 이끈 더글러스 로튼 노스캐롤라이나주립대 박사(토양생태학)는 “이번 연구는 기후변화로 인해 해충의 월동 지역이 점점 북상할 수 있다는 것을 보여준다”며 “해충 확산에 대해 사전에 예측할 수 있다면 살충제 사용량을 조절해 농가의 재정 부담은 물론 환경에 대한 부담을 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

최근 인기를 끈 드라마 ‘이상한 변호사 우영우’의 주인공 우영우는 자폐스펙트럼 증후군을 앓고 있지만 보고, 듣고, 느낀 것을 정확히 기억해내는 ‘포토그래픽 기억력’을 가지고 있다. 학생이나 시험을 앞둔 수험생들은 우영우 같은 포토그래픽 기억력을 가졌으면 하는 생각을 한 번쯤 하게 된다. 기억력을 타고나지 못한 일반인이라도 기억을 높이기 위한 다양한 기억술들이 있다. 그런데 뇌신경과학자들이 열심히 공부한 것들을 까먹지 않기 위해서 가장 중요한 것은 ‘잠’과 ‘학습 환경’이라는 연구 결과를 내놨다. 독일 튀빙겐대 의료심리학 및 행동신경생물학 연구소, 통합신경과학연구센터, 국제 막스플랑크 연구스쿨, 헬름홀츠 당뇨 및 대사질환연구소 공동 연구팀은 깨어있는 동안 만들어진 기억을 장기 기억으로 이동시키는 핵심은 ‘충분한 잠’과 ‘일정한 학습환경’이라고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 8월 16일자에 실렸다. 깨어 있는 동안 학습한 것들이 장기 기억으로 전환되기 위해서는 수면이 중요하다는 연구 결과들은 이전에도 있었다. 연구팀은 잠자고 있을 때 이외에 깨어있을 때도 기억력을 높이는 방법을 연구했다.연구팀은 생쥐 21마리를 두 집단으로 나눈 뒤 새로운 물건에 노출시키거나 학습을 시킨 뒤 한 그룹은 바로 잠을 재웠고, 다른 집단은 2시간 동안 깨어있도록 했다. 또, 연구팀은 학습을 시킨 뒤 전혀 다른 환경으로 옮겨 잠을 자거나 깨어있도록 했다. 그 결과, 이전 연구 결과들과 마찬가지로 잠을 충분히 잔 생쥐들이 잠을 못 잔 생쥐들보다 기억력이 더 우수한 것으로 나타났다. 그렇지만 학습 후 생활 공간을 바꾸면 잠을 충분히 자더라도 이전보다 기억력이 떨어지는 것으로 나타났다. 생활 공간이 바뀌면 깨어있을 때 기억 수준은 비슷하지만 장기 기억으로 쉽게 옮겨지지 않는다는 설명이다. 이번 연구를 이끈 신경과학자 얀 보른 튀빙겐대 의대 교수는 “이번 연구는 기억력을 높이기 위해서는 주변 환경을 안정적으로 유지하는 것이 중요하고 충분한 수면을 취하라는 것을 재확인시켜주고 있다”고 설명했다.