질병관리청은 지난 11일 인플루엔자 유행주의보를 발령했다. 게다가 코로나19 의심환자도 증가하고 있어서 두 감염병이 동시에 유행하는 ‘트윈데믹’에 대한 우려가 커지고 있다. 코로나19는 중증 폐렴을 일으켜 기도 세포를 망가뜨리는 일이 벌어지게 된다. 그런데 과학자들이 코로나19 감염으로 인한 중증 폐렴의 원인이 바이러스가 아닌 다른 이유 때문이라는 사실을 밝혀내 눈길을 끈다. 미국 글래드스톤 연구소, 국립 알레르기·감염병 연구소(NIAID), 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 공동 연구팀은 코로나19를 심하게 앓을 경우 바이러스와 싸워야 할 면역세포가 도리어 감염돼 염증을 퍼뜨리면서 중증 폐렴으로 발전하고 이 과정을 촉발시키는 ‘ORF8’이라는 바이러스 단백질을 발견했다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 9월 18일 자에 실렸다. ORF8은 코로나19 바이러스로 알려진 사스코로나바이러스-2가 만들어 세포 밖으로 내보내는 작은 단백질이다. 따로 떼어낸 폐 상피세포에서는 ORF8이 오히려 바이러스 증식을 억제했다. ORF8 유전자가 결손된 변이 바이러스에 감염된 환자들은 증상이 더 가벼웠다. ORF8이 있으면 병이 심해진다는 뜻이다. 이 때문에 억제 인자와 병독성 인자라는 정반대 해석이 6년 동안 공존해 왔다. 이렇게 정반대의 모습을 보여주는 이유를 연구팀은 대식세포에서 찾았다. 감염된 세포가 ORF8을 분비하면 ORF8은 대식세포 표면 면역 수용체 ‘IL-17RA’에 달라붙는다. 이 신호가 세포 안에서 TRAF6와 JNK라는 중계 지점을 거쳐 ACE2 유전자의 스위치를 켠다. ACE2는 바이러스가 세포에 들어올 때 붙잡는 손잡이로, 손잡이가 늘어난 대식세포는 감염되기 쉬운 표적으로 바뀐다. 실제로 ORF8을 만드는 야생형 바이러스는 그렇지 못한 변이 바이러스보다 대식세포에서 감염성 바이러스를 10배 많이 뿜어냈다. 감염된 대식세포는 세포막이 터지며 내용물을 쏟아내는 ‘염증성 세포사멸’로 죽으면서 염증 물질 인터루킨-1베타(IL-1β)를 방출한다. IL-1β가 이웃한 폐 상피세포에 작용해 TMPRSS2를 늘린다. TMPRSS2는 ACE2와 짝을 이뤄 바이러스의 침입을 돕는 효소다. 결국 대식세포의 죽음이 주변 상피세포를 더 감염되기 쉬운 상태로 만들고 늘어난 감염이 다시 ORF8을 더 많이 만들어 낸다는 것이다. 기존에 서로 다른 해석이 있었던 이유도 여기서 찾을 수 있다. 상피세포만 있는 배양접시에서는 ORF8이 바이러스 활동에 제동을 걸지만 대식세포를 함께 넣으면 야생형 바이러스의 RNA가 단독 배양 대비 감염 48시간에 20배까지 늘었다. 대식세포가 곁에 있는 실제 폐에서는 억제 효과를 압도할 만큼 감염이 증폭된다는 뜻이다. 연구진이 생쥐에 IL-17RA를 막는 항체를 투여하자 폐 속 감염성 바이러스가 최대 7.3배 줄었고, 염증 세포와 폐 섬유화 면적도 함께 감소했다. 반면 애초에 ORF8을 만들지 못하는 바이러스에 감염된 생쥐에게는 같은 항체가 아무 변화도 주지 못했다. 항체가 다른 경로가 아니라 ORF8이 만든 고리만 정확히 겨냥했다는 증거다. 연구를 이끈 멜라니 오트 글래드스톤 감염질환연구소장은 “이번 연구는 단 하나의 바이러스 단백질이 바이러스 증식과 조직 손상을 잇는 주된 다리 역할을 한다는 점을 보여 줌으로써 새로운 치료의 분명한 표적을 찾았다는 데 의미가 있다”고 말했다. 오트 소장은 “지금까지 중증 코로나19 치료는 스테로이드로 면역 전체를 눌러 염증을 잡되 바이러스를 제거하는 능력까지 함께 떨어뜨리는 방식이었다”며 “IL-17RA를 차단하는 항체 ‘브로달루맙’은 2017년 미국에서 이미 건선 치료제로 승인된 약물이어서 기존 약을 다른 질환에 쓰는 ‘약물 재창출’ 가능성도 있다”고 덧붙였다.

카이스트 생명과학과 김재경 교수가 ‘2026 아시아 젊은 과학자 펠로십’(AYSF) 펠로우에 선정됐다. AYSF는 싱가포르 비영리기관 퓨처 사이언스가 운영하는 민간 펠로십이다. 생명과학, 물리과학, 수학 및 컴퓨터과학 등 기초과학 분야에서 뛰어난 연구 성과와 새로운 연구 분야를 개척할 잠재력을 갖춘 연구자를 매년 12명씩 선정해 1인당 2년간 총 10만 달러(약 1억 4000만원)의 연구비를 지원한다. 김 교수는 한양대 생체공학과를 졸업하고 카이스트 바이오및뇌공학과에서 박사학위를 취득한 뒤 미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF), 샌프란시스코 재향군인 병원에서 박사후 연구원으로 활동했다. ‘잠과 꿈이 우리의 기억과 창의성을 어떻게 만드는가’를 연구하는 신경과학자인 김 교수는 자는 동안 뇌가 깨어 있을 때의 경험과 학습 내용을 어떻게 정리해 오래가는 기억으로 만드는지를 연구해 왔다. 특히 수면 중 나타나는 뇌 활동이 학습과 기억 형성뿐 아니라 뇌 손상 후 기능 회복에 어떤 역할을 하는지 밝혀왔다. 김 교수는 “매일 잠을 자고 꿈을 꾸지만, 꿈이 왜 필요한지, 잠자는 뇌가 어떻게 새로운 생각을 만들어내는지는 아직 풀리지 않은 질문이 많다”며 “이번 AYSF 선정을 계기로 수면과 꿈이 기억과 경험을 새롭게 연결하고 창의적인 생각으로 이어지는 원리를 밝히는 도전적인 연구를 이어갈 것”이라고 말했다. 한편 올해 AYSF 펠로우 중 국내 연구자는 김 교수 이외에 신미경 성균관대 교수도 선정됐다. 이에 앞서 2023년 최경수 고등과학원 교수, 2024년 강지형 서울대 교수, 2025년 박성준 서울대 교수, 정인지 고등과학원 교수가 AYSF 펠로우에 선정된 바 있다.

시장조사기관 유로모니터에 따르면 국내 1인당 연간 커피 소비량은 2023년을 기준으로 405잔이다. 전 세계 평균 152잔의 약 2.7배 수준이며 2018년 363잔에서 연평균 2.8%씩 증가해 미국인 1인당 평균 318잔을 앞질렀다. 커피가 건강에 도움을 준다는 연구 결과가 많이 나오고 있지만 하루 몇 잔까지 마시는 것이 도움이 되는지는 명확하지 않다. 미국 심장 협회는 카페인이 심장과 혈관에 미치는 영향을 종합적으로 검토해 ‘카페인과 심혈관질환’이라는 새로운 과학적 성명을 의학 분야 국제 학술지 ‘순환’ 7월 20일 자에 발표했다. 카페인이 심혈관계에 미치는 영향을 연구하는 일 자체가 까다롭다. 대부분 연구에서 카페인의 주된 공급원은 커피인데 관찰된 심혈관 효과가 카페인이 아니라 커피에 든 다른 성분 때문일 가능성을 배제하기 어렵기 때문이다. 여기에 우유, 크림, 시럽, 설탕처럼 커피에 더해지는 재료의 효과를 카페인 자체의 효과와 분리하기도 쉽지 않다. 커피가 성인의 주된 카페인 공급원이기는 하지만 차, 초콜릿, 탄산음료, 에너지음료는 물론 일반 의약품과 처방약도 전체 카페인 섭취에 기여한다. 이번 성명은 카페인이 포함된 커피를 중심으로 고혈압, 콜레스테롤, 제2형 당뇨병, 관상동맥질환, 뇌졸중, 심부전, 심방세동을 비롯한 부정맥 등 다양한 심혈관 상태에 카페인이 미칠 수 있는 영향에 관한 최신 연구를 상세히 다뤘다. 성명을 작성한 연구팀에 따르면 대부분의 성인에게 하루 400㎎ 이하의 카페인, 설탕, 감미료, 향, 첨가물이 없는 카페인 포함 블랙 커피를 기준으로 하루 3~5잔 이하가 안전하다. 일반적인 카페인 커피는 30㎖당 9.4~20.6㎎의 카페인을 함유한다. 또 설탕, 향, 크림을 넣지 않은 카페인 커피는 제2형 당뇨, 심장병, 뇌졸중, 심부전, 그리고 일부 불규칙한 심장 박동 위험 감소에 도움을 주는 것으로 나타났다. 그러나 커피에 다른 첨가물을 포함하면 잠재적 건강 이점이 줄어들 가능성이 크다고 연구팀은 지적했다. 커피 카페인은 심방세동 위험을 낮추고 조기 심실 수축(PVC) 위험을 높이는 것과도 연관됐다. 그러나 에너지 음료에 포함된 카페인 섭취는 고혈압과 불규칙한 심장박동 위험 증가 등 심혈관 건강에 악영향을 미친다. 에너지 드링크는 30㎖당 40~69㎎의 카페인을 포함하는데 이는 일반 카페인 커피의 3~4배에 해당한다. 커피로 섭취된 카페인은 간에서 대사되며 대부분 사람에게서는 대체로 1시간 내에 혈중 농도가 최고치에 이른다. 다만 카페인 커피를 규칙적으로 많이 마시면 내성이 생기기도 하고 같은 양에서도 사람마다 다른 효과를 느끼기도 한다. 세부적으로 살피면 혈압이 정상인 사람은 하루 1~3잔을 마시는 것이 좋고 에너지음료 같은 고용량 카페인은 고혈압 환자에게는 혈압을 크게 높일 수 있다. 첨가물 없는 블랙 카페인 커피를 규칙적으로 마시는 것이 제2형 당뇨에 도움이 된다. 하루 1~3잔의 카페인 커피는 심방세동이나 비정상 심박동 위험 증가와 연관돼 있지 않다. 또 하루 2~4잔 카페인 커피는 심장병, 심부전, 뇌졸중 위험 감소와 연관이 있지만 4잔을 넘기게 되면 심부전 위험이 오히려 커질 수 있는 것으로 나타났다. 새로운 과학 성명을 이끈 그레고리 마커스 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 의대 교수는 “커피로 섭취하는 카페인은 수백만 명의 일상에서 중요한 부분이지만 안전한 카페인 섭취에 ‘누구에게나 맞는 하나의 정답’은 없다는 점을 기억할 필요가 있다”며 “사람은 나이, 복용 약물, 기저질환, 유전, 카페인 대사 속도 등 여러 요인에 따라 카페인에 매우 다르게 반응한다”고 설명했다.

인간은 스스로에 호모 사피엔스라는 종명을 붙였다. 슬기로운 사람이라는 뜻인데, 크고 뛰어난 뇌에 대한 자부심이 느껴지는 단어다. 다른 모든 지구상 고등 생명체를 넘어서는 인간 특유의 정교한 인지 능력은 인간을 다른 동물과 차별화하는 결정적인 요소다. 하지만 과학자들은 이미 한 세기 전부터 단순한 뇌를 지닌 초파리나 심지어 뇌가 없는 해파리마저도 놀라운 수준의 학습과 기억 능력을 갖추고 있다는 사실에 주목해 왔다. 최근 샌프란시스코 캘리포니아 대학교(UCSF)의 월리스 마셜 교수는 뇌는 물론 신경세포도 없는 단세포 생물도 탁월한 기억력과 학습 능력이 있다는 사실을 밝혀냈다. 연구의 주인공은 ‘스텐터(Stentor)’라고 불리는 단세포 섬모충류다. 스텐터는 트럼펫 모양의 단세포 생물로 주로 민물에 서식한다. 단세포 생물치고는 꽤 거대한 크기인 2mm까지 성장할 수 있어 육안으로도 관찰할 수 있다. 그리고 놀라운 재생 능력과 복잡한 행동 양식을 보여 세포 연구의 모델로 많이 사용된 생물이기도 하다. 연구팀은 스텐터가 외부 자극에 어떻게 적응하고 기억을 저장하는지 규명하기 위해, 페트리 접시에 담긴 스텐터를 1분에 한 번씩 물리적으로 흔드는 장치를 이용해 실험을 진행했다. 반복적인 충격이 가해지자 스텐터는 점차 꼬리를 집어넣는 방어 행동을 멈추었는데, 이는 자극이 해롭지 않다고 판단하여 반응을 줄이는 ‘습관화(habituation)’라는 학습 현상이 나타났음을 의미한다. 그런데 연구팀의 발견 중 가장 놀라운 점은 학습 능력 자체가 아니라 이 학습 과정이 기존의 상식을 뒤집는 방식으로 진행된다는 점이다. 통상적으로 동물의 뇌세포가 학습할 때는 새로운 단백질을 생성하여 정보를 저장한다고 알려져 있다. 그러나 연구팀이 단백질 합성을 저해하는 약물을 투여했음에도 불구하고, 스텐터는 오히려 외부 방해 요소를 무시하는 법을 더 빠르게 학습했다. 이는 스텐터가 새로운 단백질을 만드는 대신, 이미 세포 내에 존재하는 기존 단백질을 변형시키는 메커니즘을 통해 기억을 저장한다는 사실을 시사한다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 후속 연구를 진행했다. 연구팀은 전기 충격을 이용한 외부 자극이 가해지면 스텐터 세포 내로 칼슘 이온이 유입되며, 이는 ‘CaMKII’라는 효소를 활성화시킨다는 점을 확인했다. 활성화된 효소는 특정 단백질에 화학적 표지(인산화)를 추가하여 단백질의 성질을 변화시키는데, 이 과정이 반복됨에 따라 스텐터는 자극에 대한 반응성을 점차 줄여나갔다. 따라서 학습 내용을 저장하기 위해 새로운 단백질을 만들지 않아도 됐던 것이다. 단세포 생물이 이렇게 영리해진 이유는 생존에 유리하기 때문이다. 환경에 맞춰 에너지를 효율적으로 관리하고, 무해한 자극에는 무감각하게 대응하며 진짜 위험에만 집중하면 생존 확률을 높일 수 있다. 더욱 흥미로운 것은 이렇게 학습된 정보가 세포 분열을 통해 딸세포로 전달된다는 점이다. 생존에 유리한 경험이 유전적 수준에서 후손에게 계승되는 셈이다. 슬기로운 사람이라고 자부하는 인간도 흉내 낼 수 없는 단세포 생물만의 독특한 장점이다. 마지막으로 비록 스텐터와 인간의 구조는 판이하게 다르지만, 이번 연구는 두 존재 사이의 놀라운 분자적 유사성을 보여준다. 인간의 뉴런 역시 CaMKII를 사용하여 수용체의 민감도를 조절하는 방식을 취하고 있기 때문이다. 이는 학습이라는 고등 인지 기능이 뇌의 진화 훨씬 이전부터 존재해 온 근원적인 분자 시스템과 연관되어 있을 가능성을 시사한다. 뇌가 없는 단세포 생물조차 생존을 위해 어떻게든 학습의 방법을 찾아내는 자연의 경이로운 능력은, 복잡한 뇌를 가진 우리에게도 생명 본연의 가치와 끊임없는 탐구의 중요성을 다시금 일깨워 준다.

겨울철 자꾸만 손이 가는 쿠키와 초콜릿. 이런 간식이야말로 체중 증가의 주범일 수 있다. 포화지방이 많은 음식이 우리 몸의 생체시계를 교란해 지방을 계속 쌓이게 만든다는 것이다. 12일(현지시간) 영국 매체 더 선에 따르면 겨울철 간식 섭취 욕구를 줄이기 위해서는 포화지방 함량이 높은 음식을 멀리할 것이 권장된다. 포화지방은 단맛이 나는 음식과 짠맛이 나는 음식 모두에 함유돼 있다. 주로 육류와 유제품 같은 동물성 식품에 많으며, 팜유와 코코넛 오일 등 일부 식물성 식품에도 들어있다. 이 매체가 소개한 포화지방 고함유 음식은 다음과 같다. 1. 지방이 많은 육류2. 소시지·파이 등 육가공품3. 버터4. 체더치즈 등 경성 치즈5. 크림·아이스크림6. 치즈 크래커·일부 팝콘 등 짭짤한 스낵7. 초콜릿 과자8. 비스킷·케이크·페이스트리9. 팜유10. 코코넛 오일·크림 미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 연구팀의 논문에 따르면 포화지방이 많은 음식이 겨울철 간식 섭취 욕구와 체중 증가를 유발한다. 포화지방이 지방 대사를 조절하는 ‘PER2’라는 단백질에 영향을 미치기 때문이다. 이 단백질은 섭취한 포화지방의 양에 따라 몸의 지방을 태우거나 쌓으라는 신호를 보낸다. 포유류의 경우 PER2 단백질이 활성화하면 겨울철 식량 부족에 대비해 에너지를 지방 형태로 저장하도록 몸을 유도한다. 연구팀은 이 과정이 본래 생존을 위한 본능이지만 현대에는 단순히 체중 증가를 초래할 뿐이라고 지적했다. 예를 들어 포화지방이 든 쿠키 하나를 먹으면 다음 날 두 개의 쿠키를 찾게 될 수 있다. 생체시계가 교란돼 몸이 여름철이라고 착각하기 때문이다. 연구팀은 씨앗과 견과류 같은 불포화지방이 풍부한 음식과 가공식품에서 발견되는 포화지방이 많은 음식의 효과도 비교했다. 그 결과 포화지방을 더 많이 먹은 쥐들은 겨울 환경에 잘 적응하지 못했고, 불포화지방을 먹은 쥐들보다 훨씬 늦게 깨어나 활동했다. 연구진은 “이런 종류의 지방은 쥐들이 겨울의 긴 밤을 감지하지 못하게 막는 것으로 보인다”면서 특히 겨울철에 지방이 많은 간식을 먹고 싶은 충동을 참으라고 조언했다.

핵심 역할하는 ‘가바 억제성 뉴런’ 뇌세포 데이터 활용 ‘계통도’ 구축청소년기까지의 뇌세포 발달 확인조현병 등 치료법 개발에 도움 기대 의학자, 뇌과학자, 생물학자 등으로 구성된 대형 연구 컨소시엄이 지금까지 나온 것 중 가장 상세한 포유류 뇌 ‘발달 지도’ 초안을 만드는 데 성공했다. 미국 앨런뇌과학연구소와 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 신경외과를 중심으로 30여개 대학과 연구기관으로 구성된 ‘뇌 이니셔티브 세포 지도 네트워크’(BICAN)는 인간과 포유류의 발달 중인 뇌에 대한 지도 초안을 과학 저널 ‘네이처’ 11월 6일 자에 6편의 논문으로 공개했다. 이번에 공개된 지도 초안은 단일 세포 및 공간 기술을 결합해 발달 중인 뇌세포 유형이 어떻게 출현하고 다양화하며 조직화하는지를 추적할 수 있게 한다. 이번 연구 결과는 특정 신경 발달 및 정신 질환의 기원을 이해하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 인간 뇌는 인체의 중추신경계를 관장하는 가장 복잡하고 중요한 기관이며 수천 가지 서로 다른 세포로 구성된다. 성인 뇌 무게는 1.4~1.6㎏으로 전체 몸무게의 2~3%에 불과하다. 뇌는 신체가 휴식 상태일 때도 전체 에너지 소비량의 20~25%를 사용하는 것으로 알려졌다. 전 세계 아동·청소년의 15%가 인지, 의사소통, 행동, 정신 기능에 심각한 문제를 일으키는 신경발달장애의 영향을 받는다. 실제로 최근 자폐 스펙트럼 장애와 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 진단도 늘어나고 있다. 인간은 다른 동물들과 비교해 뇌 발달 초기 단계가 유독 길다. 따라서 문제가 발생할 수 있는 이 단계를 이해하는 것은 뇌 장애에 대한 이해와 치료에 필수적이다. 뇌세포는 발달 초기 단계에 급속히 변하기 때문에 연구가 쉽지 않다. 그러나 최근 단일 세포 유전체학과 이미징 분야의 발전으로 인해 더 높은 해상도로 이런 역학을 포착할 수 있게 됐다. 우선 BICAN 연구팀은 생쥐의 뇌에서 ‘가바’(GABA) 억제성 신경세포(뉴런)로 불리는 특별한 뇌세포 집단에 초점을 맞췄다. GABA 억제성 뉴런은 뇌에서 브레이크 역할을 해 과도한 활동을 진정시키고 서로 다른 뇌 영역 간 원활한 소통을 돕는다. 사람의 경우는 이 뉴런들이 운동과 기억, 감정 조절에 이르기까지 모든 행동에 핵심 역할을 한다. 연구팀은 120만개 이상 뇌세포 데이터를 활용해 이 세포들이 어떻게 발달하고, 퍼져 나가며, 다른 하위 유형으로 분화하는지에 관한 ‘계통도’를 구축했다. 그 결과 GABA 억제성 뉴런들은 생성된 곳에서 계속 발달하는 것이 아니라 뇌 영역 전체를 가로질러 이동하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 학습, 의사결정, 감정을 담당하는 뇌 영역에서 일부 뉴런이 생성 이후 오랫동안 발달한다는 사실을 발견했다. 발달장애가 있는 아동을 포함해 사람의 뇌는 스스로 재구성되는 기간이 이전에 알려진 것보다 더 길다는 점도 밝혀졌다. 또 다른 연구에서 연구팀은 시각 정보를 처리하는 뇌 영역인 시각 피질에 주목하고, 생쥐 뇌 발달 초기부터 청년기까지 77만개 이상의 개별 세포를 추적해 시각 피질 내 모든 세포 유형의 발달 경로 지도를 만들었다. 그 결과 뇌세포는 기존에 생각했던 것처럼 출생 직후나 유아기에 발달이 완료되는 것이 아니라 청소년기까지 지속적으로 형성되며 발달한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 출생 이후의 경험이 뇌 발달을 촉진한다고 설명했다. 뇌가 오랫동안 회로를 구축하고 정교화하기 때문에 출생 후에도 발달장애 치료가 가능할 수 있다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 홍쿠이 젱 앨런연구소 뇌과학 총괄 책임자는 “이번 연구 결과는 다양한 뇌세포 유형이 시간에 따라 어떻게 출현하고 성숙하는지에 대한 상세한 청사진을 제공한다”며 “발달 과정에서 중요한 유전자가 언제, 어디서 활성화되는지 이해함으로써 그 과정의 장애가 자폐 스펙트럼이나 조현병으로 이어지게 되는 메커니즘을 밝혀 낼 수 있을 것”이라고 설명했다.

한국 고전 소설 ‘심청전’에는 앞을 보지 못하는 심봉사가 앞을 보기 위해 딸을 쌀 100석에 상인들에게 팔아넘기는 장면이 나온다. 물론 공양미 100석에도 눈을 뜨지 못하고, 나중에 다시 살아난 딸 심청을 만나고 나서야 눈을 뜨게 된다. 과거에는 앞을 보지 못하는 사람의 눈을 다시 뜨게 만들었다고 하면, 사기꾼이거나 대단한 기적을 행한 성인쯤으로 받아들여졌다. 그러나, 이제는 과학기술이 심봉사의 눈을 뜨게 만들 수 있다. 독일 본 대학, 프랑스 로스차일드 재단 병원, 영국 런던대(UCL) 부설 무어필즈 안과병원, 이탈리아 토르 베르가타 로마대, 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 등 5개국 17개 연구기관과 병원으로 구성된 국제 공동 연구팀은 치료가 불가능한 진행성 안과 질환인 건성 노년 황반변성(AMD)으로 인해 시력을 잃었던 환자들이 전자 안구와 증강 현실(AR) 안경을 이용해 글자를 읽고 사물을 인식할 수 있게 됐다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 10월 20일 자에 실렸다. 건성 AMD는 나이가 들면서 물체를 선명하게 보거나 색을 구별하는 역할을 하는 눈의 황반 세포, 특히 빛에 민감한 황반 세포들이 시간이 지나감에 따라 손상되면서 시력이 저하되는 질환이다. 건성 AMD 환자들은 중심 시야가 약한 흐려지거나 왜곡되는 것을 경험하게 되는데, 지도형 위축(GA)이라는 더 심각한 상황으로 진행되는 경우 중심 시야가 완전히 사라지게 된다. 현재까지 GA에 관한 치료법은 없고, 전 세계적으로 500만 명 정도가 이 질환을 앓고 있다. 이에 연구팀은 5개국 17개 병원, 38명의 건성 AMD 환자를 대상으로 ‘프리마’(PRIMA) 실험했다. 실험 대상자들은 모두 중심 시력을 잃고 제한적인 주변 시력만 남아있는 상태였다. 프리마는 수정체와 망막 사이에 있는 눈의 유리체를 제거하고, 망막의 중앙보다 아래쪽에 스마트폰의 SIM 카드 형태로 된 가로, 세로 각각 2㎜ 크기의 초박형 마이크로칩을 삽입하는 시술이다. 이후 수술한 환자는 AR 안경을 사용하는데, 안경에는 비디오카메라가 포함돼 있고, 카메라는 허리띠에 부착된 작은 컴퓨터 장치와 연결된다. 수술 후 한 달 쯤 지나 눈이 안정되면 칩이 활성화되는데, 안경 속 비디오카메라는 시각적 자극을 적외선 빔으로 칩을 가로질러 직접 투사해 장치를 활성화한다. 허리띠 컴퓨터 속 인공지능 알고리즘은 이 정보를 처리하고, 이 정보를 전기 신호로 변환한다. 변환된 신호는 망막 세포와 시신경 세포를 통해 뇌로 전달하며, 뇌에서는 이 신호를 시각으로 해석한다. 수술 환자는 AR 안경을 사용해 비디오카메라에서 투사된 이미지의 주요 개체에 초점을 맞추고 스캔하며, 줌 기능을 사용해 글자도 확대해 읽을 수 있게 된다. 물론 환자들은 이런 신호를 해석하고 장비에 익숙해지기 위해 몇 달 동안 재활 프로그램을 거쳐야 한다. 이런 실험 결과, 참가자의 84% 이상이 건성 AMD 지도형 위축으로 시력을 잃었던 눈으로 글자, 숫자, 단어를 읽을 수 있게 됐다. 또, 대부분의 환자가 수술 전에는 전혀 볼 수 없었던 시력 검사판 속 글자와 그림들을 인식할 수 있는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 마히 무킷 영국 UCL 교수(안과학)는 “이번 연구 결과 앞을 볼 수 없었던 환자들이 의미 있는 시력 복구를 할 수 있게 됐다”며 “환자들에게 읽는 능력을 되찾는 것은 삶의 질에서도 중요한 역할을 한다”고 말했다. 무킷 교수는 “이는 인공 시력 연구 역사의 새로운 장을 연 것으로 평가할 수 있는 이번 기술이 실제 환자들에게 적용되기 위해서는 시간이 걸릴 것”이라고 덧붙였다.

미국에서 컴퓨터단층촬영(CT) 촬영 건수가 급증하면서 방사선 노출에 따른 암 발생 위험이 커지고 있다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 지난 2023년 한 해 동안 시행된 CT 촬영만으로 향후 10만 3000건의 암이 추가로 발생할 가능성이 있다고 경고했다. 21일 과학 전문 매체 사이언스얼러트 보도에 따르면 미국에서 매년 CT 검사 건수가 증가하고 있지만 연구자들은 불필요한 검사로 인해 사람들이 과도한 방사선에 노출되고 있다고 지적한다. 물론 의학적 진단에 따라 개인적으로 필요하다면 주저하지 말고 CT 검사를 받아야겠지만, 문제는 이러한 CT 검사가 과도하게 이뤄지고 있다는 것이다. 일부 과학자들은 적은 양의 방사선 노출도 암 위험을 높일 수 있다고 우려하고 있다. 지난 4월 의학 학술지 ‘JAMA 내과학 저널’에는 CT 촬영 시 노출되는 저선량 방사선이 미국 전체 신규 암 진단 사례의 5%에 해당할 수 있다는 미·영 공동 연구진의 분석 결과가 실렸다. 이들은 2023년 한 해 동안 실시된 CT 검사만으로도 향후 약 10만 3000건의 암이 새롭게 발생할 것으로 추산했다. 이는 과거 자료에 근거한 추정치이지만, 결과대로라면 CT 검사가 인구 집단 전체 관점에서 음주와 같은 대표적인 암 발생 위험 요소와 맞먹는 수준에 이를 수 있다는 의미다. 연구를 주도한 미국 캘리포니아대 샌프란시스코(UCSF) 레베카 스미스 바인드먼 교수는 “CT는 종종 생명을 구하지만, 잠재적 위험성이 간과되는 경우가 많다”며 “미국에서 CT 사용량이 엄청나게 많기 때문에 아주 작은 암 위험조차 상당한 수의 미래 암 발생으로 이어질 수 있다”고 경고했다. 연구에 따르면 사람마다 저용량 방사선에 대한 암 발생 취약성이 다를 수 있는 것으로 나타났다. CT 검사를 받는 대부분은 성인이지만, 방사선에 의한 암 발생 위험은 어린이와 청소년층에서 훨씬 높게 추정됐다. 특히 생후 1년 이내에 CT 촬영을 받을 경우 갑상선암 발생 가능성이 평생에 걸쳐 높아질 수 있으며, 이런 현상은 여성에게서 더 자주 관찰되는 것으로 분석됐다. 하지만 이 같은 연구 결과를 CT 검사에 직접 적용하는 것에 대해서는 의견이 엇갈리고 있다. 연구팀이 제시한 CT 검사의 ‘이론적’ 위험성을 실제 의료 효과와 함께 종합적으로 검토해야 한다는 반박 의견도 제기되고 있다. 물론 장기간 방사선 노출에 대해서는 주의가 필요하겠지만 의학적으로 꼭 필요한 상황에서까지 CT 촬영을 주저해서는 안 된다는 것이다. 이에 대해 연구팀은 CT 검사의 평생 위험도를 정확히 측정하려면 대규모 인구집단을 수십 년에 걸쳐 추적 관찰하는 연구가 필요하다고 강조했다.

앞으로는 혈액 검사만으로도 알츠하이머병 발병 여부를 가려낼 길이 열릴 것으로 보인다. 연세대 강남세브란스병원 신경과 조한나 교수팀은 미국 캘리포니아대 샌프란시스코(UCSF) 로렌 반데브레데 교수팀과 공동 연구팀을 꾸리고 혈액 내 ‘인산화 타우 217’(P-Tau 217) 단백질이 알츠하이머병 진단에 유용하다는 것을 검증했다고 12일 밝혔다. 연구진은 2008년 8월부터 2022년 7월까지 UCSF 기억·노화센터(MAC)에 기증된 총 349명의 뇌 조직에서 혈액 데이터를 취합해 분석했다. 이는 해당 연구 분야에서 세계 최고 수준 규모에 해당한다. 연구 대상군에는 ▲알츠하이머 환자 ▲전두측두엽 치매 환자 ▲별다른 뇌 손상이 없는 정상인 등이 속했다. 연구진은 이들의 혈액 데이터에서 P-Tau 217과 신경 손상 정도를 보여주는 ‘신경미세섬유 라이트체인’(NfL), 신경계 염증 상태를 나타내는 ‘신경교세포 섬유성 산성 단백질’(GFAP) 등 3가지 생체 지표의 농도를 측정했다. 그 결과, 알츠하이머 환자군의 혈액 속 P-Tau 217 농도는 평균 1㎖당 0.28pg(피코그램)으로 전두측두엽 치매 환자군(1㎖당 0.10pg)보다 크게 높았다. 알츠하이머병이 동반된 전두측두엽 치매 환자들의 혈액 속 P-Tau 217 농도(1㎖당 0.19pg)도 알츠하이머병이 없는 경우(1㎖당 0.07pg)보다 유의미하게 높았다. P-Tau 217은 모든 치매 연관 증후군에서 알츠하이머병 진단 정확도(AUC) 0.95로 매우 높은 수준을 보였다. AUC는 진단 검사 예측 성능 평가에 사용되는 지표로, 1.0에 가까울수록 완벽한 성능을 가진 것으로 본다. 알츠하이머병이 아닌 치매 연관 증후군에서도 P-Tau 217은 AUC 0.89로 정확한 성능을 유지했다. 반면 NfL과 GFAP는 각각 AUC 0.73, 0.75로 낮게 측정됐다. 연구진은 이와 같은 결과를 토대로 P-Tau 물질이 알츠하이머병 진단에 매우 유용하다는 결론을 내렸다. 치매는 가장 전형적인 증상을 보이는 알츠하이머병 외에도 여러 갈래로 나뉜다. 다양한 종류의 질환이 있지만 임상 증상만으로는 구별이 어렵고 발병 원인도 복잡해서, 그간 적절한 진단 도구 적용에 제약이 컸다는 게 의학계의 설명이다. 이러한 배경에서 연구를 이끈 조 교수는 “P-Tau 217이 다양한 치매 환자군에서 알츠하이머병을 정확하게 가려낼 수 있다는 걸 세계 최초로 입증한 것”이라며 이번 연구를 높이 평가했다. 이어 “혈액 기반 치매 조기진단과 치료 대상자 선별을 위한 표준을 세계 최정상 연구자와 함께 정립할 수 있는 발판을 마련했다”며 “초고령사회에 진입하는 우리나라 치매 진단과 연구 환경에 획기적인 전환점이 될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 미국의학협회 신경과학 저널(JAMA Neurology) 제82권에 실렸다.

치매를 일으키는 가장 흔한 퇴행성 뇌 질환인 알츠하이머병을 감별할 수 있는 혈액 내 단백질이 발견됐다. 조한나 강남세브란스병원 신경과 교수는 최근 미국 샌프란시스코 캘리포니아 대학(UCSF)과 공동 연구에서 혈액 내 특정 물질을 통해 알츠하이머병 여부를 감별할 수 있단 사실을 확인해 ‘자마 뉴롤로지’(JAMA Neurology)에 발표했다. 치매는 발병 원인과 임상 증상 등에 따라 여러 종류로 나뉘며, 알츠하이머병이 가장 높은 비율을 차지한다. 조 교수팀은 타우 단백질의 일종으로 차세대 치매 진단의 대안으로 떠오른 p-tau217에 주목했다. 미국 UCSF 메모리 및 에이징 센터에서 2008년 8월부터 2022년 7월까지 뇌 조직을 기증한 349명의 데이터를 확인한 결과, 알츠하이머병 환자들의 혈중 p-tau217 농도가 평균 0.28pg/mL로 전두측두엽 치매 환자들(0.10 pg/mL)보다 크게 높은 것으로 나타났다. 알츠하이머병이 동반된 전두측두엽 치매 환자의 p-tau217 농도(평균 0.19pg/mL) 역시 알츠하이머병이 없는 경우(평균 0.07pg/mL)보다 유의미하게 높았다. 조한나 교수는 “p-tau217이 다양한 치매 환자군에서 알츠하이머 병리를 정확하게 탐지할 수 있음을 세계 최초로 입증한 것”이라며 “초고령사회에 진입한 우리나라 치매 진단과 연구 환경에 획기적 전환점이 될 것”이라고 했다. 미국에선 알츠하이머병을 진단하기 위한 혈액 검사가 현장에서 활용을 앞두고 있다. 미국 식품의약국(FDA)은 최근 일본 체외진단 기업 후지레비오(Fujirebio)의 알츠하이머병 혈액 검사법 ‘루미펄스’(Lumipulse)를 승인했다. 루미펄스는 혈장 내 두 가지 단백질을 측정해 알츠하이머병과 관련된 뇌 속 플라크(침착물)를 탐지하는 검사다. 의료계에선 다양한 치매 치료제가 출시되고 있는 상황에서 혈액검사를 통한 진단이 가능해진다면 진전이 있을 것으로 평가한다. 현재까지 ‘레켐비’(성분명 레카네맙), ‘키순라’(성분명 도나네맙) 등이 치료 치료제로 FDA의 승인을 받았으며, 레켐비는 지난해 11월 국내에도 출시됐다. 나해리 보바스기념병원 병원장(대한치매학회 재무이사)은 “혈액검사는 진단은 물론이고 치료제가 어떤 환자에게 더 효과적일지 검증하는 데도 도움이 된다”며 “치매 관련 시장에서 게임체인저가 될 것”이라고 했다.

강한 자만 살아남는 약육강식의 법칙이 지배하는 자연에도 자기희생은 존재한다. 사회적 곤충인 개미나 꿀벌이 대표적이다. 이들은 군집을 위해 자신의 목숨을 기꺼이 바친다. 이런 행동은 다른 생물에서도 종종 발견된다. 심지어 가장 단순한 형태의 생명체인 박테리아도 동료를 위해 자신을 희생한다. 수크릿 실라스 박사가 이끄는 글래드스톤 연구소(Gladstone Institutes) 및 UC 샌프란시스코(UCSF) 과학자팀은 흔한 세균 중 하나인 대장균이 동료를 지키기 위해 자폭하는 방식을 연구했다. 세균 역시 인간처럼 바이러스 감염에 시달리는데, 특히 세균을 숙주로 삼는 바이러스를 박테리오파지라고 한다. 박테리오파지는 세균 몸속에 들어와 세균의 자원을 가로채 증식한 후 세균을 파괴하고 나와 새로운 숙주를 찾는다. 수천 배로 증식한 바이러스는 순식간에 세균 사이로 퍼져 나간다. 하지만 세균도 앉아서 속수무책으로 당하기만 하는 것은 아니다. 세균 역시 자체 면역 시스템을 갖고 있다. 세균의 면역 시스템이 바이러스의 유전자를 감지하면 유전자 가위 효소를 이용해 바이러스 유전자를 마구 잘라내 더 이상 증식을 막고 스스로는 지키는 방식이다. 그런데 바이러스도 여기에 맞춰 대응책을 마련해 놓은 상태다. 세균의 면역 시스템을 작동하지 못하게 만드는 유전자가 그것이다. 세균과 바이러스의 치열한 싸움은 결국 바이러스가 승리해 세균 속에서 증식에 성공하거나 세균이 자폭 스위치를 눌러 모두 죽는 것으로 마무리된다. 세균이 자살한다고 하면 이상하게 들릴 수 있지만, 사실 같은 유전자를 지닌 개체들이 모여 있다는 점을 생각하면 꼭 필요한 기능이다. 이분법으로 증식하는 세균은 옆에 있는 동료가 유전적으로 같은 쌍둥이인 경우가 대부분이다. 따라서 내 희생으로 다른 형제를 구하는 것은 내 유전자를 안전하게 지킬 수 있는 최후 방편인 셈이다. 물론 자폭은 최후의 수단이어야 한다. 연구팀은 작은 세균이 어떻게 이를 판단하고 조절하는지 알기 위해 흔한 장내 세균인 대장균을 포함한 장내세균과(Enterobacteria)의 세균 유전자 1만 개를 분석해 이 가운데 세포 자폭과 관련된 200개의 유전자를 찾아냈다. 연구팀은 이를 바탕으로 항생제 내성균처럼 치료가 곤란한 세균을 통제할 수 있는 방법을 알아낼 수 있을 것으로 기대한다. 기본적으로 자기 유전자와 종족을 지키기 위한 기능이지만 이를 역이용하면 오히려 병원균을 자폭시키는 새로운 수단이 될 수 있다. 인류를 위협하는 항생제 내성균에 대한 해결책이 의외의 장소에서 등장할지 주목된다.

매년 발생하는 전체 암의 약 5%가 컴퓨터 단층촬영(CT) 검사로 인한 방사능 과다 노출로 생길 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 14일(현지시간) ‘미국의학협회저널 내과 의학(JAMA Internal Medicine)’에는 CT 촬영이 암 발병 위험을 얼마나 증가시키는지를 추정한 연구 결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대 샌프란시스코캠퍼스(UCSF)의 레베카 스미스-빈드먼 교수(방사선학 및 역학)가 이끄는 연구진은 2023년 6150만명의 환자에게 시행된 9300만건의 CT 검사 사례를 분석했다. 그 결과 약 10만 3000건의 CT 검사가 폐암, 대장암, 백혈병, 방광암, 유방암, 갑상선암 등 암 진단으로 이어졌다. 이러한 연구 결과는 현재의 추세로 CT 검사를 할 경우 CT 관련 암이 매년 새로 진단되는 모든 암 진단의 5%를 차지할 수 있음을 시사한다고 연구진은 설명했다. 스미스-빈드먼 교수는 “CT 검사는 생명을 구할 수 있지만 잠재적인 피해가 간과되는 경우가 많다”며 “우리의 추정치에 따르면 CT 검사는 알코올 섭취 및 과체중에 필적하는 발암 위험 요소”라고 지적했다. 연구진에 따르면 알코올로 인한 암 발병은 신규 발암의 5% 이상, 과체중은 약 8%를 차지한다. CT 검사는 환자가 누워있는 동안 엑스레이 튜브가 회전하면서 컴퓨터가 내부 구조를 3차원 이미지로 재구성할 수 있게 일련의 영상을 촬영하는 것이다. 미국암학회(ASC)에 따르면 일반 엑스레이 1회 촬영에 0.1밀리시버트의 방사선에 노출되는 반면 CT 1회 검사에 그 100배에 해당하는 약 10밀리시버트에 노출된다. 평균적인 미국인은 1년 동안 약 3밀리시버트의 자연 방사선에 노출된다. CT 검사로 인한 폐암 위험성 가장 높아영유아는 CT 검사 시 암 위험 10배 높아져CT 검사의 종류별로 보면 복부 또는 골반 CT 검사로 인해 가장 많은 암이 발생할 것으로 예상됐다. 이는 10만 3000건의 암 중 약 3만 7500건을 차지한다. 흉부 CT 검사는 2만 1500건으로 그 뒤를 이었다. 발병 부위별로 보면 폐암은 방사선에 의해 유발되는 가장 흔한 암으로 2만 2400건으로 예측됐다. 대장암이 8700건으로 두번째로 많았고 백혈병(7900건)과 방광암(7100건)이 그 뒤를 이었다. 여성의 경우에는 유방암이 CT 관련 암 중 두번째로 흔한 암(5700건)으로 예측됐다. 어린이와 청소년은 CT 검사의 방사능에 더 취약하다. 특히 CT 검사를 한 아기(1세 미만 영유아)는 그렇지 않은 아기에 비해 암에 걸릴 위험이 약 10배나 높아지는 것으로 나타났다. 스미스-빈드먼 교수는 “CT 검사는 영유아에게 가장 위험하며, 그 다음으로 어린이와 청소년에게 위험하다”고 경고했다. 다만 성인이 CT 검사를 받는 경우가 압도적으로 많기 때문에 예상 암 사례의 90%는 성인이 차지했다. 연구진은 이러한 CT 방사선 유발 암 사례 추정치가 종전 추정치보다 3~4배 높은 것이라고 지적했다. 그 이유는 CT 검사가 자체가 크게 늘었기 때문이다. 연구진은 “불필요한 CT의 증가와 인구 고령화로 인해 오늘날 CT 사용량은 2007년에 비해 30% 더 높다”고 설명했다. 또 전체 CT 검사의 28%를 차지하는 다중 스캔(multiphase scanning)의 증가로 인해 방사선 피폭량이 증가한 것도 빼놓을 수 없다고 연구진은 지적했다. CT 검사를 받는 사람들이 정확한 원인을 찾아내거나 추적하기 위해 한번에 2~3 차례의 다중 스캔을 받는 경우가 많다는 것이다. 해당 저널에 따르면 미국에서 CT 검사 건수가 1980년대 연간 약 300만건에서 2023년 9300만건으로 급증했다. 이는 응급실과 병원이 효율적인 환자 흐름과 관리를 위해 신속하고 정확한 진단에 의존하고, 환자들 또한 신속하고 정확한 진단을 기대하게 된 결과라고 전했다. 스미스-빈드먼 교수는 “이러한 현실을 바꾸기 위해서 의사들은 CT 검사를 자제하고 환자들도 불필요한 CT 검사를 받지 않으려고 의문을 제기하는 노력이 필요하다”고 강조했다. 다만 이러한 연구 결과에 기반해 CT 검사를 무조건 기피하는 것은 옳지 않다고 일부 전문가들은 우려했다. 영국 방사선협회 영상진단 및 방사선과 린다 존슨 박사는 “대부분의 CT 검사는 질환 조기 진단, 치료, 향후 장기적 건강관리 측면에서 이점이 크다”며 “무조건 CT 검사를 피하는 것은 바람직하지 않다”고 밝혔다. 영국 브루넬대 노화 및 암 생물학 전문가 도린 라우 박사는 “전문 의료진이 CT 검사를 권고할 때는 이를 따르는 게 현명하다”며 “이러한 연구에서 강조하는 측면은 가급적 필요할 때만 CT 검사를 하는 등 가능한 한 방사선량을 낮춰 검사하라는 의미”라고 설명했다. 그러면서 CT 대신 초음파나 MRI(자기공명영상) 등 방사선이 사용되지 않는 영상 검사를 고려하는 것도 한 가지 방법이라고 조언했다.

낮에 졸음이 증가하고 야간 수면 시간이 줄어든 80대 노인이 야간 수면 패턴이 안정적인 노인보다 치매에 걸릴 위험이 2배로 높아진다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 20일 미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 웨 렁 박사팀은 미국신경학회(AAN) 학술지 신경학(Neurology)에서 80대 여성 700여명을 대상으로 5년 동안 야간 수면과 낮잠, 인지장애·치매 위험 등을 추적 조사해 이런 결과를 얻었다고 밝혔다. 렁 박사는 “수면 문제가 인지 노화와 관련이 있을 수 있고 80대 여성의 치매 초기 지표 또는 위험 요인으로 작용할 수 있음을 발견했다”며 “이것은 주간 졸음의 치매 유발을 입증하는 것은 아니지만 그 연관성을 보여주는 것”이라고 전했다. 연구팀은 수면은 인지 건강에 필수적이지만 수면과 인지 변화가 시간이 지남에 따라 어떻게 연결되고, 이런 변화가 인생 후반기 치매 위험과 어떤 관련이 있는지는 알려진 게 거의 없다고 연구 배경을 설명했다. 이들은 연구 시작 시점에 경도 인지 장애(MCI)나 치매가 없는 80대 여성 733명(평균 연령 83세)을 대상으로 야간 수면과 주간 낮잠, 일주기 리듬 등의 변화와 인지 장애 및 치매 위험 간 관계를 5년간 추적 관찰했다. 참가자들은 연구 시작과 종료 시 3일 동안 야간 수면 시간 및 수면의 질, 주간 낮잠, 일주기 리듬 패턴을 측정할 수 있는 손목 장치를 착용했다. 그 결과 5년간 참가자 절반 이상(56%)에서 커다란 수면 패턴 변화가 관찰됐고, 참가자 중 164명(22%)이 경도 인지 장애, 93명(13%)이 치매 진단을 받았다. 참가자 중 44%는 안정된 수면 그룹으로 분류됐고, 35%는 야간 수면의 질과 시간이 떨어진 야간 수면 감소 그룹, 21%는 밤잠과 낮잠 시간과 질이 모두 증가하고 일주기 리듬이 악화한 주간 졸음 증가 그룹으로 분류됐다. 안정된 수면 그룹에서는 25명(8%)이 치매에 걸렸고, 야간 수면 감소 그룹에서는 39명(15%), 주간 졸음 증가 그룹에서는 29명(19%)이 각각 치매 진단을 받았다. 연구팀은 나이와 교육 수준, 인종, 당뇨병·고혈압 등 건강 요인 등을 고려할 때 주간 졸음 증가 그룹의 치매 발병 위험은 안정적인 수면 그룹에 비해 두배 높은 것이라고 밝혔다. 야간 수면 감소 그룹에서는 이런 연관성이 발견되지 않았다. 다만 연구팀은 이 연구는 주로 백인 여성을 대상으로 했기 때문에 이 결과를 더 다양한 인구 집단에 일반화하기는 어려운 한계가 있다고 지적했다. 렁 박사는 “이 연구에서 80대 여성의 수면, 낮잠, 일주기 리듬이 5년 만에 크게 변화할 수 있고 이런 변화가 치매 위험에 영향을 미칠 수 있음을 확인했다”며 “수면 변화와 치매 위험 연관성을 더 잘 이해하려면 일상적 수면 패턴의 모든 측면을 살펴보는 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다.

2013년 개봉한 영화 ‘월터의 상상은 현실이 된다’를 좋아하는 분이 많습니다. 여행이라곤 한 번도 해 본 적 없는 잡지사 직원 월터 미티는 반복되는 일상에서 ‘상상’을 통해 특별한 순간을 꿈꾸는 사람입니다. 그러다 라이프지 마지막 호 표지 사진을 찾기 위해 그린란드, 아이슬란드 등을 오가며 자신의 상상을 뛰어넘는 모험을 하는 내용입니다. 표준국어대사전에 ‘상상력’은 ‘실제로 경험하지 않은 현상이나 사물에 대해 마음속으로 그려 보는 힘’이라고 설명돼 있습니다. 월터처럼 완전히 새로운 생각을 해내는 것은 물론 과거 경험을 재구성해 실제로 존재하지 않는 것을 떠올리는 것도 포함됩니다. 상상력은 뇌의 여러 부위가 협력해 만드는 복잡한 인지 과정입니다. 여기서 궁금한 점 하나가 생깁니다. 뇌는 현실과 상상을 어떻게 구별해 낼 수 있을까요. 12일 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 정신·행동과학과, 의대 신경외과, 심리학과, 생체공학과, 보스턴대 의·생명공학과, 정신·뇌과학과, 스탠퍼드대 의대 신경외과, 펜실베이니아 대학병원 신경외과, 로스앤젤레스 보훈병원, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 신경학과 공동 연구팀은 실제 환경을 통한 물리적 이동과 상상 속 이동이 뇌에서 같은 신경 회로를 사용한다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 인간 행동’ 3월 11일 자에 실렸습니다. 뇌가 공간 기억을 형성하고 회상하는 능력은 새로운 공간으로 이동하고 그곳을 탐색하거나 미래의 일을 상상하는 데 중요합니다. 생쥐를 이용한 연구에서 뇌의 한 영역인 해마에 나타나는 특정 뇌파인 세타 진동이 공간을 탐색하고 이동 경로를 기억하거나 상상하는 데 도움이 된다는 것이 밝혀졌습니다. 그렇지만 인간에게도 유사한 메커니즘이 존재하는지, 실제 환경에서 활성화되는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 이에 연구팀은 뇌전증을 앓고 있는 24~40세 남녀 5명의 뇌 활동을 측정했습니다. 실험에 참여한 이들은 뇌전증 치료와 검사를 위해 내측 측두엽에 전극을 삽입하고 있었습니다. 연구팀은 일반 도로를 걸을 때와 러닝머신 위를 걸으며 일반 도로 상황을 상상할 때의 세타 진동을 비교했습니다. 그 결과 실제 탐색과 상상 속 탐색 시 유사한 뇌파 패턴이 나타난다는 것을 확인했습니다. 연구를 이끈 난티아 수타나 UCLA 교수는 “이번 연구는 현실 탐색과 상상이 공통된 신경 틀을 공유한다는 사실을 보여 주며 실제 환경에서 사람의 기억이 어떻게 형성되는지 이해하는 데 도움을 준다”고 설명했습니다. 이번 연구를 보면 뇌는 생각하는 것을 실현할 수 있는 원동력을 만들며 원하는 바를 상상하면 이뤄진다는 자기계발서의 이야기가 허황한 것만은 아니라는 생각이 듭니다. 알베르트 아인슈타인이 “상상력이 지식보다 위대하다”고 말한 이유도 어렴풋이 이해될 것 같습니다.

햄버거와 감자튀김 세트나 피자를 먹을 때 시원한 콜라 한 잔은 생각만 해도 입맛을 다시게 만든다. 또 스팸으로 불리는 통조림 햄은 적당한 두께로 썰어서 노릇노릇하게 구우면 밥 한 공기는 뚝딱이다. 그런데, 이런 초가공 식품은 근육 내에 지방을 더 많이 축적하고 몸매 가꾸기를 방해하는 핵심이라는 지적이 나왔다. 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 방사선·영상의학과 연구팀은 초가공 식품을 많이 섭취하면 칼로리나 신체활동 수준과 상관없이 허벅지 근육 내부에 더 많은 지방이 축적된다고 5일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 시카고에서 열린 북미 방사선 학회(RSNA) 연례 컨퍼런스에서 발표됐다. 초가공 식품은 천연 재료나 최소한의 가공을 거친 식자재와는 달리 화학적, 물리적으로 여러 단계를 거쳐 가공된 식품이다. 초가공 식품은 인공 향료와 색소, 화학적으로 변형된 재료 등이 다량 포함돼 있다. 시리얼, 마가린, 스프레드, 청량음료, 에너지 음료, 사탕, 냉동 피자, 즉석 조리식품, 대량 생산 포장 빵 등과 같은 식품에 많이 포함돼 있다. 이런 초가공 식품들은 유통기한이 길고 뇌의 보상 체계에 영향을 미치는 설탕, 지방, 소금, 탄수화물의 조합을 포함하고 있어 한 번 맛 들이면 끊기가 어렵다. 연구팀은 초가공 식품 섭취가 허벅지 근육에 어떤 영향을 미치는지 주목했다. 허벅지 근육은 심혈관 질환과 관절염 발병과 밀접한 관련이 있다. 연구팀은 ‘골관절염 이니셔티브 연구’에 참여한 사람 중 골관절염에 걸리지 않은 성인 남녀 666명의 자기공명영상((MRI) 데이터를 정밀 분석했다. 골관절염 이니셔티브 연구는 미국 국립보건원(NIH)이 미국 전역을 대상으로 무릎 관절염 예방과 치료법을 찾기 위해 수행하는 대규모 연구다. 이번 분석 대상자들의 평균 연령은 60세로 참가자들의 평균 체질량지수(BMI)는 과체중에 해당하는 27이었다. 연구팀은 이들을 대상으로 1년 동안 섭취한 식품에 대한 설문조사를 한 결과, 섭취 식품 중 40%가 초가공 식품인 것으로 나타났다. 분석 결과, 초가공 식품을 많이, 자주 섭취할수록 열량과는 상관없이 허벅지 근육에 지방이 더 많이, 빨리 축적되는 것으로 나타났다. 또 초가공 식품을 먹는 사람들은 규칙적으로 운동을 한다고 하더라도 그 효과가 높지 않은 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 제라 아카야 UCSF 박사는 “허벅지 근육의 양적, 질적 감소는 무릎 관절염의 발병 및 진행과 관련이 있다”라며 “다소 뻔한 처방이지만 건강하고 균형 잡힌 식단과 적절한 운동으로 지방 축적을 막는 것이 골관절염 예방의 가장 좋은 방법이다”라고 말했다.

한없이 더울 것만 같던 여름이 가고 가을이 깊어지면서 거리의 나무들도 울긋불긋 옷을 갈아입고 있습니다. 가을이 되면 우울감과 함께 극심한 피로감을 느끼며 수면 장애를 겪는 이들도 늘어납니다. 평소와 똑같이 생활하고 스트레스가 더 심해진 것 같지도 않은데 날씨가 선선해지고 계절이 바뀌면서 갑자기 밤잠을 이루기 힘들어지곤 합니다. 밤이 길어지고 일조량이 줄어들어 멜라토닌 분비가 늘어나면서 나타나는 ‘계절성 불면증’ 때문입니다. 이상하게 생각될 수 있겠지만 갑자기 잠이 많아지는 것도 불면증이랍니다. 어쨌든 ‘시간이 약’이라며 불면증을 방치할 경우 다양한 질환의 원인이 될 수 있기 때문에 주의해야 합니다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 연구팀은 수면의 질이 좋지 않아 잠드는 데 시간이 오래 걸리거나, 깊이 잠들지 못하는 사람은 중년 후기부터 뇌 건강이 급격히 악화할 수 있다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경학’ 10월 24일자에 실렸습니다. 연구팀은 평균 연령 40세인 건강한 성인 남녀 589명을 대상으로 수면과 뇌 건강의 관계를 장기 추적 조사했습니다. 실험 참가자들은 5년 간격으로 수면 시간, 깊이 잠드는 정도, 잠드는 데 걸리는 시간, 잠에서 깨는 횟수, 아침에 일어나는 시간, 낮에 졸림 정도 등 수면의 질과 관련한 여섯 가지 특성을 묻는 설문지를 작성했습니다. 연구팀은 설문 조사의 나쁜 수면 특성 답변 개수에 따라 실험 참가자들을 세 그룹으로 나눴습니다. 첫 번째 그룹은 나쁜 수면 특성이 0~1개 있는 사람, 중간 그룹은 2~3개, 높은 집단은 4개 이상 답한 사람으로 구분했습니다. 그리고 15년 뒤 기능성자기공명영상(fMRI)으로 뇌를 찍었습니다. 연구팀은 설문 조사와 fMRI 결과를 종합해 인공지능(AI) 기계학습으로 참가자별 뇌 나이를 계산했습니다. 그 결과 중간 그룹은 낮은 집단에 비해 평균 1.6세 뇌 나이가 더 많았고, 높은 그룹은 평균 2.6세 더 많은 것으로 나타났습니다. 특히 잠들기 어려워하고, 깊이 잠들지 못하며, 이른 아침에 깨는 것이 다른 요인보다 뇌 노화에 더 큰 영향을 미치는 것으로 조사됐습니다. 불면증은 신체적 피로감과 함께 우울감까지 동반해 삶의 질을 악화하고, 장기적으로는 뇌 건강에도 악영향을 미치는 만큼 서둘러 치료하는 것이 좋을 듯싶습니다.

특정 위치에 제어 가능한 전극 이식맞춤 전기자극 통해 뇌 활동 활성화 파킨슨·루게릭 운동 장애 개선 입증 뇌공학자와 신경과학자들이 뇌 자극을 통해 뇌·신경 세포의 손상과 파괴로 나타나는 불치병인 파킨슨병과 루게릭병 증상을 완화할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대 신경외과, 신경과, UCSF 신경과학 연구소, UC버클리 생체공학과 공동 연구팀은 개인 맞춤형 신경 신호를 이용한 ‘적응형 심부 뇌 자극’(aDBS)으로 파킨슨병 환자의 운동 장애를 개선했다고 21일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메디슨’ 8월 20일자에 실렸다. 심부 뇌 자극(DBS)은 뇌의 특정 위치에 미세한 전극을 이식한 다음 주기적으로 전기자극을 줌으로써 뇌 활동을 억제하거나 활성화하는 치료 기법이다. 파킨슨병 같은 운동 장애가 나타나는 질병 치료에 주로 사용된다. 기존 DBS는 개별 환자의 활동이나 증상과는 상관없이 같은 강도와 주기로 뇌신경을 자극해 예상치 못한 부작용이 발생할 수 있다는 문제가 있다. 그래서 최근에는 개별 환자의 신경 신호를 실시간 감지해 뇌 자극의 강도나 지속시간을 자동 조절하는 aDBS에 대한 관심이 높아지고 있다. 연구팀은 파킨슨병을 앓은 지 10~15년 된 환자 4명에게 뇌 신호 감지와 제어가 가능한 전극과 신경 자극기를 이식했다. 연구팀은 병원과 가정에서 환자의 뇌 활동을 주기적으로 측정하고 환자 스스로 작성한 운동 일지와 착용한 스마트워치로 증상을 관찰했다. 이를 통해 시상하핵과 운동피질에서 파킨슨병 활동 장애를 식별할 수 있는 뇌 신호를 구분하고 환자들에 따라 7~31개월 동안 aDBS를 실시했다. 그 결과 aDBS가 기존 DBS 치료법에 비해 운동 장애의 지속 시간은 물론 증상 정도를 절반 이하로 낮춰 실험에 참여한 환자들 모두 삶의 질이 높아진 것으로 확인됐다. 그런가 하면 UC데이비스, 매사추세츠 종합병원, 브라운대 의대 공동 연구팀은 뇌·컴퓨터 인터페이스(BCI)로 루게릭병으로 불리는 근위축성측색경화증(ALS) 환자가 말을 할 수 있게 하는 기술을 개발했다고 이날 밝혔다. 이 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 8월 15일자에 실렸다. 연구팀은 ALS 환자로 사지 마비와 함께 언어 장애까지 겪는 45세 남성 케이시 해럴을 대상으로 ‘브레인게이트’로 명명된 BCI 임상시험을 했다. 연구팀은 해럴에게 언어 관련 뇌 영역 ‘왼쪽 중심앞이랑’에 네 개의 마이크로 전극을 삽입해 생각을 컴퓨터에서 문장으로 만들어 소리로 출력할 수 있게 했다. 특히 연구팀은 ALS 진단을 받기 전 해럴의 음성 녹음 기록으로 인공지능을 훈련해 컴퓨터에서 나오는 음성이 그의 목소리와 비슷하게 만들었다. 그 결과 뇌를 자극한 지 30분~1.5시간 만에 해럴의 생각을 90.2%의 정확도로 재생하는 데 성공했다. 연구팀에 따르면 32주간 84회 이상 뇌 자극을 통해 해럴은 248시간 동안 대면 대화와 영상 통화에서 음성 BCI를 이용해 정확하게 원래 자기 목소리로 의사소통을 할 수 있었다.

인체는 유전자로부터 정보를 받아 생산된 단백질이 정상적으로 기능을 수행하면 ‘건강한 상태’이고, 유전자에 이상이 생겨 비정상적 단백질을 생산하면 ‘병들고 아픈 상태’가 된다. 유전자 치료라는 것은 이상이 생긴 비정상 유전자를 제거하고 정상 유전자로 교체하거나 삽입하는 형태로 이뤄진다. 유전자 치료 분야에서 가장 주목받고 있는 것은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집 기술이다. 말 그대로 ‘가위’처럼 유전자를 자르고 붙이는 것을 가능하게 하는 유전체 교정 기법이다. 단순히 유전병 치료뿐 아니라 특정 병원균에 강한 식물이나 동물 품종도 만들어 낼 수 있기 때문에 생명공학 분야에서는 그야말로 ‘마법 지팡이’로 받아들여지고 있다. 유전자 가위 기술 중 가장 흔히 알려진 것은 ‘크리스퍼’다. 캐스9(Cas9)이라는 단백질과 가이드 RNA로 구성돼 인간과 동식물 세포에서 특정 유전자의 DNA 일부를 잘라 문제가 되는 유전체를 교정한다. 그런데 미국과 일본 과학자들이 크리스퍼 유전자 가위보다 훨씬 쉽고 정교하게 유전자 편집이 가능한 ‘RNA 브리지’라는 새로운 기술을 개발했다. 미국 팔로알토아크(Arc) 연구소, 캘리포니아버클리대(UC버클리) 생명공학과, UC샌프란시스코(UCSF), 스탠퍼드대 의대 생화학과, 일본 도쿄대 화학·바이오 테크놀로지학과, 생명과학과, 이나모리 과학연구소 소속 과학자들이 참여한 이번 연구는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 27일자에 두 편의 논문으로 실렸다. 특히 이번 연구를 주도한 UC버클리는 하버드대, 매사추세츠공과대(MIT)와 함께 유전자 편집 기술 연구에서 선두를 달리고 있는 곳으로 평가받는다. 생물학에 혁명을 일으킨 것으로 평가받는 크리스퍼 캐스9 유전자 가위를 개발하고, 2020년 노벨 화학상을 공동 수상한 제니퍼 다우드나 교수도 UC버클리에 재직 중이다. ‘RNA 브리지’는 사용자가 지정한 게놈 위치에 긴 DNA 서열을 삽입하거나 뒤집고 제거할 수 있다. 기존 유전자 가위 기술처럼 복잡한 단계를 거치지 않고, 단일 단계의 기술이기 때문에 더 정확하고 효율적으로 대규모 게놈 편집이 가능하다는 장점이 있다고 연구팀은 밝혔다. 대규모 게놈 재배열은 보통 DNA의 분해와 재조합을 촉진하는 재조합 효소와 DNA 일부를 다른 곳으로 옮기는 전위 효소에 의해 수행된다. 이 효소들이 특정 부위를 찾아 곧바로 삽입 또는 교체될 수 있도록 프로그래밍할 수만 있다면 게놈 편집을 한 번에 끝낼 수 있을 것이라는 생각에 초점을 맞췄다. UC버클리 팀은 재프로그래밍을 통해 반복 사용할 수 있는 재조합 효소 제작 기술을 개발했다. 이 재조합 효소는 DNA를 원하는 편집 부위로 이동시키고, 편집을 쉽게 만들어 주는 다리 역할을 하는 RNA로 구성된다. 브리지 RNA는 삽입 대상이 되는 DNA의 서열을 정하는 영역과 삽입 부위를 지정하는 영역을 따로 갖고 있지만 한 번에 서열과 삽입 위치를 정확히 찾아갈 수 있도록 재프로그래밍이 가능하다는 장점이 있다. 도쿄대 연구팀은 이렇게 만들어진 RNA 브리지의 재조합 효소의 구조와 작용 메커니즘을 극저온 전자 현미경으로 분석해 RNA 브리지의 효과를 확인했다. 연구를 이끈 패트릭 슈(기능성 유전체학) UC버클리 교수는 “이번에 개발한 기술은 기존 방식보다 더 정확하고 효율적으로 유전자 편집을 수행할 수 있다는 장점이 있어 더 많은 응용 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 슈 교수는 “이번에는 박테리아에서 게놈 편집만 확인했지만 추가 연구를 통해 동식물을 포함한 다양한 종과 세포 유형에서의 실행 가능성과 안전성을 검토할 것”이라고 덧붙였다.

비타민D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어있지만 햇볕을 쬐는 것만으로도 체내에서 합성된다. 그렇지만 실내 생활을 많이 하는 현대인에게는 비타민D가 부족한 경우가 종종 생긴다. 비타민D는 뼈 건강은 물론 면역기능 강화에도 도움을 주는 것으로 알려졌다. 이 때문에 코로나19 팬데믹 동안 면역 건강에 관심이 늘어나면서 고용량 비타민D 보충제를 먹는 사람들도 많이 늘고 있다. 실제로 비타민D가 다양한 질병과 관련이 있다는 연구 결과들이 있지만 비타민D 보충제가 그런 질병의 위험을 낮추는지, 체내 비타민D 농도는 어느 정도여야 하는지 정확히 알려지지 않았다. 이런 가운데, 미국 내분비학회가 75세 미만의 건강한 사람이라면 고용량 비타민D 보충제를 먹어도 건강상 이득이 없다는 새로운 임상 진료 지침을 발표했다. 미국 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대, 신시내티대, 미시간 주립대, 브라질 상파울루 연방대, 뉴질랜드 오클랜드대 등 의학자와 생물학자로 구성된 공동 연구팀은 이 지침을 뒷받침할 내용의 연구 결과를 의학 분야 국제 학술지 ‘내분비학 및 대사학’ 8월호에 발표할 예정이다. 내분비학회에서 제시한 가이드라인에 따르면 건강한 사람은 고용량 비타민D 보충제를 먹더라도 건강상 이득이 없으며, 따로 비타민D 수치 검사를 할 필요가 없다. 그렇지만 18세 이하 어린이와 청소년은 고용량 비타민D 섭취를 통해 뼈 건강을 유지하고 호흡기 질환 감염 가능성을 줄일 수 있다고 학회는 밝혔다. 또 75세 이상의 성인은 고용량 비타민D 섭취를 할 경우 사망 위험을 낮출 수 있으며 임산부도 조산이나 저체중아 출산, 사산 등의 위험을 줄일 수 있다. 또 당뇨 전 단계인 사람도 당뇨로 진행을 막아주는 효과가 있다고 가이드라인에서 제시했다. 혈중 비타민D 농도가 낮거나 비타민D 치료가 필요한 50세 이상의 성인은 고용량 비타민D를 매일 섭취하는 것보다는 저용량 비타민D를 섭취하는 것이 건강상 이득이 훨씬 크다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 마리 데메이 하버드대 의대 교수(내분비학)는 “이번에 새로 만든 가이드라인은 기저질환이 없는 건강한 인구의 질병 예방을 위해 필요한 비타민D 요구량을 제시하기 위한 것”이라며 “고용량 비타민D 보충제의 효과를 얻을 수 있는 인구군은 75세 이상 성인, 임산부, 당뇨 전 단계 환자, 18세 이하 아동·청소년에 한하며, 이들에 대해서도 비타민D 수치에 대한 정기적 검사는 필요 없다”라고 말했다.

요즘은 대중의 관심이 많이 줄어들었지만, 요즘도 유튜브 동영상에서 주목받는 콘텐츠 중 하나는 ‘먹는 방송’, 소위 ‘먹방’이다. 먹방은 ‘Mukbang’이란 단어로 전 세계에 알려질 정도다. 요즘은 소식 먹방도 인기를 끌지만, 여전히 먹방하면 어마어마한 양의 음식을 먹는 모습이다. 먹방의 인기는 ‘먹는다’라는 인간의 기본적 욕망을 자극하기 때문이라는 분석도 있지만, 많은 사람은 ‘어떻게 저 많은 음식을 먹을 수 있을까’라는 궁금증을 갖는다. 뱃속이 큰 것일까, 아니면 섭식과 관련된 뇌 회로가 다른 것일까. 뇌신경과학자들이 섭식을 중단하는 데 관여하는 뇌 영역과 세포까지 찾아내 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 생리학과, 기초신경과학 연구소, 하워드 휴스 의학연구소 공동 연구팀은 ‘고립로 꼬리핵’(cNTS)이라는 뇌 영역의 특정 신경세포가 섭식의 속도를 조절하고 종료한다고 10일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 11월 22일자에 실렸다. 기존에는 동물이 섭식을 중단하는 원인이 cNTS에 있는 프로락틴 방출 호르몬(PRLH)과 식욕 억제 호르몬인 ‘글루카곤 유사 펩타이드-1’를 생성하는 GCG 뉴런에 기인하는 것으로 알려졌다. 그러나 이 결과들은 모두 실험동물이 마취되거나 잠든 상태에서 나온 것이다. 연구팀은 생쥐가 깨어 있는 동안 cNTS에 있는 단일 뉴런의 신호를 기록하는 방법을 활용해 다양한 고형식, 유동식을 먹이면서 뉴런의 반응을 살폈다. 연구 결과, 생쥐는 먹이를 먹기 시작한 몇 분 내에 GCG 뉴런의 활동이 증가했다. 공기를 위에 주입해도 같은 효과가 관찰돼, GCG 뉴런은 위의 팽창 정도로 섭취량을 파악하고 추적한다는 것을 알게 됐다. 또 레이저로 뉴런을 자극했을 때 생쥐들은 배가 부르다고 인식하는 것으로 관찰됐다. PRLH 뉴런은 위에 음식이 있을 때와 상관없이 입에 음식이 있는지에 반응한다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 무엇이 PRLH 뉴런을 활성화하는지 알아보기 위해 지방, 설탕, 제로칼로리 감미료, 물을 생쥐에게 먹였다. 그 결과, 물을 제외하고 모든 물질이 PRLH 세포 활동을 촉발하는 것으로 나타났다. 즉 미각이 음식을 먹는 동안 섭식 뉴런을 활성화하는 중요한 요소라는 말이다. 미각이 둔화된 생쥐는 섭식 조절이 제대로 되지 않는 것으로 조사되기도 했다. PRLH 뉴런이 자극되면 생쥐는 먹이 섭취 속도가 느려지는 것이 관찰됐다. 즉, GCG뉴런은 먹는 양, PRLH 뉴런은 먹는 속도를 조절한다는 것이다. 이번 연구 결과는 이런 과정을 통해 인간의 섭식 행동과 장애가 어떻게 발생하는지 설명할 수 있으며 관련 질환을 치료하는 새로운 방법 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다. 연구팀은 섭식 행위는 두 가지 경로로 진행된다고 추측했다. 한 가지 경로는 맛있으니 더 먹어야겠다는 신호이며, 다른 경로는 칼로리가 높으니 조금 천천히 먹으라고 명령한다는 것이다. 연구를 이끈 재커리 나이트 UCSF 교수(화학생물학)는 “과식이나 폭식할 때는 섭식 행위를 조절하는 시스템에 장애가 발생한 것으로 볼 수 있다”라면서 “cNTS에는 약 20종의 뉴런이 있으며 뉴런 대부분의 기능을 명확히 알지 못하고 있는 상황”이라고 말했다.