고대 로마 철학자 키케로는 “개는 네 발을 가진 인간의 친구이면서 인간의 즐거움과 번영을 위해 자연이 준 선물이다”라고 말했다. 인류 역사에 있어서 인간 스스로를 제외하고 가장 먼저 길들여진 동물은 다름 아닌 개이다. 이제는 애완견이라고 하지 않고 반려견이라고 부를 만큼 인간의 삶에 더 가깝게 다가와 있다. 이 때문에 많은 과학자들은 개와 인간 사이의 친밀감 형성 같은 공진화 과정에 대해 연구를 해왔다. 미국 에모리대 심리학과, 애틀란타 통합애완동물병원 및 훈련소 공동연구팀은 여기에 더해 개들이 기본적인 수나 양이라는 개념을 처리하는데 사용하는 뇌 부위가 사람이 수학문제를 풀거나 숫자를 볼 때 반응하는 뇌 부위와 거의 일치한다고 31일 밝혔다. 이 같은 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’에 실렸다. 연구팀은 2살부터 13살까지 다양한 연령대, 다양한 품종의 암수 개 11마리를 대상으로 화면에 점의 숫자를 변화시키면서 뇌의 어느 부위가 활성화되는지를 기능성 자기공명영상(fMRI)로 촬영했다. 실험에 참여한 개들은 이전에 숫자와 관련한 훈련을 받은 경험이 없는 것들로 선택했다. 또 일반적으로 동물들의 뇌를 촬영할 때는 움직이지 못하도록 밴드로 묶거나 고정시키는데 이 때문에 스트레스를 받아 결과에 오류가 날 수 있다고 보고 연구팀은 개 조련사들의 도움을 받아 개들이 fMRI 기기에 자발적으로 들어가 실험에 참여하도록 했다. 연구팀은 개들에게 점을 보여줄 때 점의 크기나 바탕화면의 크기를 변화시키지 않고 단지 점의 숫자만 변화시켰다. 특정 자극의 크기가 아니라 점의 숫자 변화에 따라 뇌가 어떻게 반응하는지를 확인하기 위해서였다. 그 결과 11마리 중 8마리의 개가 점의 숫자가 변할 때 두정엽 피질 부위가 활성화되는 것이 관찰됐다. 사람에게서도 두정엽은 수개념과 같은 수학적 기능을 담당하는 것으로 알려져 있다. 개들이 이런 수개념을 처리하는 뇌부위를 갖고 있는 이유는 접근하는 포식자 수나 먹잇감의 숫자를 본능적으로 파악하기 위해서라고 연구팀은 추정했다. 이 때문에 연구팀은 수치정보에 대한 기본적 민감성은 모든 동물들이 본능적으로 갖고 있을 것으로 보고 있다. 그레고리 번스 에모리대 교수(신경생물학)는 “이번 연구결과는 전체 포유류 진화에 있어서 뇌신경 메커니즘이 공통성을 갖고 진화했다는 또 하나의 증거”라고 설명했다. 번스 교수는 또 “사람과 다른 종간 유사한 신경메커니즘을 이해함으로써 인간 뇌 진화 과정과 어떻게 기능하고 있는지에 대한 통찰력을 얻음으로써 뇌기능 이상을 치료하고 인공지능 시스템을 개선하는데 도움을 받을 수 있을 것”이라면서 “사람이 유아기 때 기본적 숫자개념에서 어떻게 미적분이나 기하학, 고등수학을 배우고 익힐 수 있게 뇌를 발전시키는지 이해함으로써 수학을 어려워하는 사람들에게도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

부모들은 자녀가 책상에 진득하니 앉아 있지 못하고 제 또래보다 유난히 정신없고 어수선한 모습을 보면 문득 ‘우리 아이가 혹시 ADHD(주의력결핍과잉행동장애)가 아닐까’ 하고 걱정하는 경우가 있다. 2016년 미국 질병예방통제센터(CDC)가 실시한 ‘아동보건조사’ 결과에 따르면 2~17세 아동, 청소년 중 9.4%에 해당하는 610만명이 ADHD 증상을 앓고 있는 것으로 나타났고, 숫자는 매년 증가하고 있다. 문제는 ADHD가 다른 신경정신과 질환과는 달리 발병 여부를 규정하는 명확한 근거가 없고 아직 객관적 측정 방법이 없다는 것이다. 이런 이유로 ADHD 진단은 의료진의 관찰과 부모나 교사 등 보호자의 보고에 의존하고 있어서 오진 가능성도 높다. 미국 신시내티대 전자공학·컴퓨터과학과, 신시내티 아동병원 영상의학과, 소아과, 영국 페리네탈연구소 소아과학과 공동연구팀은 인공지능(AI)을 자기공명영상(MRI)을 결합시켜 ADHD 여부를 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발하고 결과를 의학분야 국제학술지 ‘영상의학 : 인공지능’ 12일자에 발표했다. 연구팀은 신경과학자들의 자율적 연구모임인 ‘뉴로뷰로’에서 제공하는 ‘ADHD-200 데이터세트’를 활용해 인공지능을 훈련시켰다. ADHD-200 데이터세트에는 청소년 973명의 기능성자기공명영상(fMRI) 정보와 ADHD 판정 연령과 현재 상태, 성별, 지능지수, 부모의 건강 상태 등 다양한 보건의료정보가 포함돼 있다. 이렇게 훈련된 AI는 MRI 촬영 즉시 ADHD 아동의 뇌인지 아닌지를 파악할 수 있다. 이번에 개발된 ADHD 진단 AI를 활용한 결과 인간 의사의 판단보다 우수한 80% 정도의 정확도로 ADHD 아동을 판별할 수 있다는 사실이 확인됐다. 리리 헤 신시내티아동병원 소아과 교수는 “해당 기술을 활용하면 ADHD 진단은 물론 미숙아들의 뇌를 측정해 성장하면서 나타날 수 있는 뇌신경학적 결함 여부 같은 다양한 신경학적 문제를 조기에 파악할 수 있을 것”이라고 말했다. edmondy@seoul.co.kr

19세기 중반 미국 버몬트주 중부에 건설 중이던 러틀랜드~발링톤 철도 공사장 현장감독이었던 25세의 청년 피니어스 게이지(1823~1860)는 신경과학 역사에 가장 유명한 사람 중 한 명이다. 1848년 9월 13일 길을 내기 위해 바위 사이에 화약을 다져 넣던 중 불꽃이 튀면서 폭발이 일어났고 그가 사용하고 있던 길이 1.13m, 두께 3.18㎝, 무게 6㎏의 쇠막대가 왼쪽 뺨으로 들어가 오른쪽 머리 윗부분을 관통해 20m 뒤로 날아가 떨어지는 사고가 났다.달구지로 인근 병원까지 실려갔지만 병원에 도착했을 때 다른 사람 도움 없이 혼자서 일어났던 게이지는 왼쪽 뇌 전두엽에 엄청난 손상이 생기고 머리에는 지름 9㎝ 정도의 구멍이 생기기까지 했다. 게이지의 사고는 뇌 손상이 발생했을 때 해부학적, 신경과학적, 심리학적 변화를 보여주는 대표적 사례로 남아 있다. 21세기 들어 뇌과학은 더 빠르게 발전하고 있지만 뇌의 특정 부위가 어떤 기능을 하는지, 뇌의 한 부분이 손상되거나 없어질 경우 어떤 문제가 생기는지에 대해서는 정확하게 밝혀지지는 않았다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 인문사회과학부, 매사추세츠종합병원 바이오메디컬 이미징센터, 하버드대 의대, 매사추세츠공과대(MIT) 컴퓨터과학부, 싱가포르 국립대 전자컴퓨터공학과 공동연구팀은 뇌 한쪽이 없더라도 정상인보다 더 복잡한 뇌 연결망이 만들어져 뇌가 온전하게 기능하는 데 도움을 준다는 것을 확인했다. 이번 사례분석 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 20일 자에 실렸다. 연구팀은 좌뇌와 우뇌 중 한쪽을 제거한 20~30대 남녀 6명의 뇌를 기능성자기공명영상(fMRI)으로 촬영해 뇌의 기능적 연결을 정량화하고 작동방식을 파악했다. 실험에 참가한 이들은 뇌전증으로 인한 발작이 심해 이를 완화하기 위해 생후 3개월~11살에 뇌 한쪽을 제거하는 수술을 받았다. 일반인들은 좌뇌와 우뇌가 뇌량으로 연결돼 기능적으로 네트워킹하면서 인식, 감정, 행동을 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 상식적으로 뇌 한쪽이 없다면 행동이나 인식, 기억 등에 문제가 있을 것으로 생각하기 쉽다. 이런 문제도 분석하기 위해 연구팀은 정상인 6명을 무작위로 선발해 이들의 뇌도 fMRI로 촬영해 비교했다. 또 일반적인 뇌 기능과 활동, 유전적 변화까지 파악하기 위해 뇌신경 관련 빅데이터인 ‘뇌 게놈 구축 프로젝트’(GSP)에 등록된 10~20대 건강한 남녀 1482명의 뇌와도 비교했다. 우선 연구팀은 뇌 한쪽이 없는 이들도 일반인과 똑같이 지능지수를 갖고 있으며 온전한 언어능력과 감정조절, 행동을 보인다고 밝혔다. 또 연구팀은 전체 뇌를 400개 영역으로 분획해 fMRI 영상을 분석했다. 그 결과 뇌의 한쪽만 갖고 있어 200개 분획 영역 밖에 없는 사람들은 일반인들보다 기능적 뇌 연결망이 비정상적이라고 할 정도로 강하게 연결돼 있는 것이 관찰됐다. 뇌의 한쪽에 문제가 생길 경우 다른 부분에서 해당 영역의 기능을 대신해 보완하는 일종의 ‘뇌 가소성’이라는 생체기능 덕분에 반쪽 뇌만으로도 일반인과 똑같이 생활할 수 있다고 연구팀은 해석했다. 도릿 클리만 칼텍 박사(인지신경과학)는 “이번 연구는 뇌졸중, 뇌종양, 외상성 뇌손상 등으로 뇌 손상을 입은 사람들이 정상적 삶을 살 수 있는 방법을 찾을 수 있도록 해줄 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“우리 애는 여자라서 그런지 수학이 좀 약한 것 같아요”, “제가 여자라서 그런지 길 눈이 좀 어두워요”라는 말을 하는 이들을 간혹 만날 수 있다. 과연 남자는 여자보다 수학을 잘하고 공간지각력이 뛰어나서 낯선 곳에서도 길을 쉽게 찾을 수 있는 것일까. 여자는 남자들보다 미술이나 음악 등 미적 감각이 뛰어난걸까. 최근에는 남자와 여자의 뇌가 다르다는 생각은 단순한 편견에 불과하다는 연구결과들이 속속 나오고 있다. 뇌과학자와 실험심리학자들이 ‘남녀의 뇌 차이’라는 것은 단순한 편견에 불과하다는 연구결과를 또 하나 내놔 주목받고 있다. 미국 로체스터대 뇌·인지과학과, 시카고대 심리학과, 카네기멜론대 심리학과 공동연구팀은 아동, 청소년들의 뇌에 발달에 대한 종합적 조사를 실시한 결과 남녀간 뇌 기능이나 수학능력에서 성별의 차이는 전혀 없다는 것을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 출판그룹에서 발행하는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘사이언스 오브 러닝’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 3~10세의 남녀 아동청소년 104명(여자 55명, 남자 49명)과 63명의 성인남녀(여성 25명, 남성 38명)을 대상으로 뇌활동을 측정하기 위한 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 실시했다. 또 11.6분 분량의 숫자세기, 덧셈과 같은 간단한 수학 관련 교육영상을 시청하도록 한 다음 fMRI를 찍었다. 여기에 한 문제 풀이에 평균 1.1~1.2초 정도 걸리는 간단한 수학문제 70문항을 내고 풀도록 하면서 fMRI를 촬영했다. 분석 결과 남자와 여자의 뇌활동에 있어서는 어떤 차이도 발견하지 못했으며 수학 관련 교육영상을 볼 때나 간단한 수학문제를 풀 때도 활성화되는 뇌부위가 일치한다는 사실을 발견했다. 또 수학문제를 풀거나 수학동영상을 볼 때 아이들이나 성인이나 같은 부위의 뇌영역이 활성화된다는 것도 확인했다. 생물학적으로는 남녀의 뇌 차이를 발견하지 못한 연구팀은 아이들과 성인들을 대상으로 수학과 과학수업 시간에 대한 기억과 문제를 잘 풀지 못했을 때 부모의 반응 등을 조사했다. 그 결과 연구팀은 여자아이들에게는 사회적, 문화적 편견이 STEM(과학, 기술, 공학, 수학) 분야에서 멀어지게 만든다는 사실을 확인했다. 가정에서 수학이나 공간인지 같은 문제에 대해서는 남자아이들과 더 많은 시간을 보내며 학교에서도 교사들이 수학이나 과학시간에 남학생들에게 더 집중한다는 것을 밝혀냈다. 즉 수학과 과학능력에 대한 주변의 기대가 남녀의 차이를 만들어 낸다는 설명이다. 연구팀 관계자는 “일반적 사회화 과정에서 마찬가지로 과학과 수학분야에서도 사소한 편견이나 판단이 눈덩이처럼 불어나 남녀간 대하는 방법이 달라지게 되는 것”이라고 강조했다. 연구를 이끈 제시카 캔틀론 카네기멜론대 교수(인지신경과학)는 “이번 연구는 아이들의 뇌가 성별에 상관없이 똑같이 기능한다는 것을 보여줌으로써 기존 편견이 사실과 다르다는 것을 보여주고 있다”라며 “지능이나 능력에 대한 성불평등은 사람이 아니라 상황 때문에 만들어진 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

밤샘근무하거나 시험을 앞두고 며칠 동안 잠잘 시간을 줄여가며 밤새워 공부를 한 다음에는 머릿 속에서는 달콤한 도넛이나 달달한 음료가 간절하게 생각난다. 그러나 이처럼 ‘수면이 부족하면 단 음식에 대한 유혹이 커진다’는 생각은 착각일 뿐이라는 이야기도 있었다. 그렇지만 수면부족이 인체 대사기능에 영향을 미쳐 실제로 기름지고 달콤한 음식에 대한 갈망을 높인다는 연구결과가 나왔다. 미국 노스웨스턴대 의대 신경학과, 정신의학 및 행동과학과, 심리학과, 샌디에고주립대 보건복지학부, 펜실베니아대 의대 신경학과, 심리학과 공동연구팀은 수면부족 현상은 후각처리 신경경로에 영향을 미쳐 단 음식을 먹고 싶어하는 충동을 자극한다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘e라이프’ 최신호(9일자)에 실렸다. 연구팀은 수면 부족이 체내 엔도카나비노이드 시스템(endocannabinoid system, ECS)에 영향을 미친다는 기존 연구에 착안했다. ECS는 두려움, 걱정 같은 감정 조절에 관여할 뿐만 아니라 혈압, 수면, 식욕, 칼로리 연소, 체내 염증 제어 같은 수많은 대사과정에 관여함으로써 신체 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 특히 식욕을 불러일으키는 중요한 요소인 후각 기능에 ECS가 중요한 역할을 한다. 연구팀은 41명의 건강한 성인남녀를 선발했다. 연구 대상으로 선정된 사람들의 나이는 18~40세이고 담배를 피우지 않고 하루 7~9시간의 규칙적인 수면을 하며 체질량지수(BMI)가 18.5~24.9로 정상 수준이고 신경정신적으로 문제가 없으며 모두 오른손잡이로 사전 조건을 통일했다. 연구팀은 사전 실험을 통해 41명 중 정식실험을 위해 25명을 추려내서 두 그룹으로 나눴다.연구팀은 한 그룹은 새벽 1~5시까지 4시간만 자도록 하고 다른 그룹은 밤 11시에 잠들어 다음날 아침 7시에 일어나도록 했다. 28일 후에는 각 그룹의 수면 패턴을 바꿔서 다시 4주를 실험했다. 즉 4시간을 잤던 그룹은 8시간을, 8시간을 잤던 그룹은 4시간만 자도록 한 것이다. 이렇게 하면서 연구팀은 실험대상자들의 혈액을 채취해 검사했다. 실험이 끝나는 날에는 이들에게 뷔페식을 제공해 섭취하는 음식과 칼로리를 측정하기도 했다. 분석결과 잠을 덜 잤던 사람들은 ECS에 작용하는 단백질 수준이 높은 것으로 나타났다. 또 뷔페식사를 할 때 잠이 충분이 잔 그룹과 그렇지 않은 그룹 모두 식사량은 비슷했지만 잠을 덜 잔 사람들은 달고 기름진 음식을 선호한다는 것이 확인됐다. 연구팀은 뷔페식을 제공하기 전 다양한 냄새들을 맡게 하면서 기능성자기공명영상(fMRI)를 찍어 뇌의 움직임을 확인했다. 분석 결과 잠이 부족하게 되면 뇌에서 후각을 담당하는 조롱박피질과 음식섭취를 조절하는 뇌섬이라는 영역이 민감해지면서 달달한 음식을 더 찾게 되는 것으로 확인됐다고 연구팀은 설명했다. 토스텐 칸트 노스웨스턴대 의대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 ECS와 후각, 수면, 식욕 간 상관관계를 밝혀낸 거의 첫 연구”라며 “이번 연구는 비만을 유발하는 새로운 원인을 설명해줄 뿐만 아니라 섭식장애를 치료하는 방법을 새로 제시해줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“좋은 책을 처음 읽을 때는 새 친구를 얻은 것과 같고 예전에 읽었던 책을 다시 읽을 때는 옛날 친구를 만나는 것과 같다.”(영국 극작가 올리버 골드스미스) 혼밥, 혼술 같은 단어들이 익숙해질 정도로 타인과 관계 맺기를 힘들어하는 사람들이 많습니다. 이럴 때 책 한 권이 좋은 친구가 될 수 있다니 얼마나 반가운 소리인가요. 그렇지만 아무것도 요구하지 않는 이런 ‘책 친구’조차 가까이하는 사람은 점점 줄어들고 있습니다. 문화체육관광부가 지난해 발표한 ‘국민독서실태조사’ 결과에 따르면 한국 성인 중 1년 동안 책을 한 권도 읽지 않는 사람이 10명 중 4명이나 된다고 합니다. 독서를 못하는 가장 큰 이유는 ‘일’ 그리고 ‘스마트폰 이용’ 때문이었다고 합니다. ‘손 안의 컴퓨터’라는 스마트폰 하나만 있으면 알고 싶든 그렇지 않든 간에 수많은 정보가 쏟아지고 인터넷 게임처럼 자극적인 놀잇감까지 제공하니 시간과 노력을 투자해야 하는 책 읽기는 멀어지기 마련이지요. 독서는 500년 정도밖에 되지 않는 발명품이기 때문에 문자를 읽고 인식하는 부위가 따로 있을 정도까지 뇌가 진화하지는 못했을 겁니다. 그렇기 때문에 책 읽기는 뇌의 여러 부위를 동원할 수밖에 없습니다. 그러다 보니 책을 읽다 보면 저절로 뇌의 여러 부위를 자극해 발달시키는 것이겠지요. 네덜란드 막스플랑크 심리언어학연구소, 라드바우드대, 스위스 취리히대, 인도 의생명연구센터, 하이데라바드대, 알라하바드대, 이쉬어 사란 디그리대 소속 신경언어학자와 뇌과학자들로 구성된 공동연구팀은 읽기와 관련한 새로운 연구결과를 내놨습니다. 연구팀은 독서가 ‘시각단어형태 영역’(VWFA)이라는 뇌 부위를 자극함으로써 시각 인지, 시각 기억력을 높이는 데 도움을 준다는 연구결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 19일자에 발표했습니다. 연구팀은 인도 북부 우타르프라데시주 러크나우 인근 마을 2곳을 골라 23~39세의 신체적, 정신적으로 건강하지만 글을 알지 못하는 남녀 29명을 선발해 6개월 동안 읽기와 쓰기를 가르쳤습니다. 글을 가르치는 동안 연구팀은 주기적으로 fMRI(기능성 자기공명영상) 촬영을 해 참가자들의 뇌 기능 변화를 관찰했습니다. 그 결과 문맹이었던 사람들이 글을 읽고 쓸 수 있게 되면서 뇌의 VWFA 부위뿐만 아니라 시각 관련 부위가 활성화되면서 글자가 아닌 얼굴이나 사물, 각종 문자 형태 등을 더 잘 기억하고 구분할 수 있게 됐다는 점을 알게 됐습니다. 알렉시스 헤르바이스 아델만 취리히대 교수는 “이번 연구는 읽기가 시각 뇌의 반응을 더 민감하게 만들어 시각체계 전반에 긍정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 기억력과 인지 능력을 높이는 데도 도움을 준다는 것을 보여 준다”고 말했습니다. 책 읽기에 좋은 계절이 따로 있겠냐마는 많은 사람들이 ‘독서의 계절’이라 부르는 가을이 찾아왔습니다. 그동안 읽고 싶었던 책 한 권을 들고 하루 10분씩만 짬을 내 읽는다면 스마트폰과 인터넷 게임 등 디지털로 피로해진 뇌를 잠시 쉬게 해 줄 수 있을 뿐만 아니라 뇌를 한 단계 업그레이드시킬 수 있지 않을까요. edmondy@seoul.co.kr

“하지만 때론 세상이 뒤집어 진다고 / 나 같은 아이 한둘이 어지럽힌다고 / 모두 다 똑같은 손을 들어야 한다고 / 그런 눈으로 욕 하지마 / 난 아무것도 망치지 않아 / 난 왼손잡이야” 1995년 그룹 ‘패닉’의 노래 ‘왼손잡이’의 가사 중 한 구절이다. 왼손잡이는 인류가 시작한 뒤 꾸준히 전 세계 인구의 약 10%를 차지해 왔다. 문제는 왼손잡이가 생기고 일정한 비율로 유지되는 이유에 대해서는 현대 과학으로도 해석되지 않고 있는 부분이다. 최근에는 그런 차별이 거의 없어졌지만 역사적으로는 왼손잡이는 ‘정상에서 벗어난’ 차별의 대상이었다. 우리나라에서도 왼손잡이 아이들을 오른손을 사용하도록 어른들이 억지로 교육시키는 경우도 많았다. 그런데 영국 옥스포드대 임상신경과학과, 통합신경이미지 뇌기능성자기공명영상(fMRI) 센터, 옥스포드대 의대 정형외과 공동연구팀이 왼손잡이와 관련된 유전정보를 발견하고 왼손잡이를 만드는 원인 유전자가 뇌의 언어영역과 밀접한 관계가 있다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌 과학 분야 국제학술지 ‘브레인’ 4일자에 실렸다.연구팀은 영국 의학 빅데이터인 ‘바이오뱅크’에 등록된 약 40만명의 게놈을 분석했다. 여기에는 3만 8332명의 왼손잡이가 포함됐다. 연구팀은 이들의 게놈을 비교분석한 결과 4개의 게놈이 왼손잡이와 관련된 것으로 확인했으며 이 중 3개는 뇌 발달과 구조에 관여하는 단백질과 관련돼 있다는 사실을 발견했다. 3개 게놈은 신경세포의 세포골격을 구성하는 미세소관과 관련이 있는 것으로 나타났다. 세포골격은 세포의 형태를 만들고 세포 이동에 관여하는 세포 지지기관이라고 할 수 있다. 연구팀은 분석 대상자 40만 명 중 약 1만명을 따로 분류해 뇌의 fMRI를 촬영한 결과 이들 게놈이 언어와 관련된 영역과 밀접한 관계를 갖고 있다는 사실도 발견했다. 특히 왼손잡이들은 뇌의 왼쪽과 오른쪽 언어영역이 더 조화롭게 발달해 있으며 언어기능도 더 우수한 경향을 보이는 것으로 조사됐다. 이와 함께 왼손잡이와 질병 발병 가능성의 상관관계를 분석한 결과 왼손잡이들은 대표적인 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병에 걸릴 가능성은 낮지만 조현병을 앓을 가능성은 오른손잡이보다 높은 것으로도 나타났다. 도미닉 퍼니스 옥스포드대 의대 정형외과 교수는 “이번 연구는 대규모 의학 데이터를 활용함으로써 왼손잡이가 뇌의 발달생물학적 차원에서 결과라는 사실을 증명했다는데 의미를 갖는다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한의원에 가면 아픈 부위에 직접 침이나 부항 치료를 할 때도 있지만, 아픈 부위와 동떨어진 손이나 발에 침을 놓을 때도 있다. 왜 한의사들은 아프지도 않은 곳에 침을 놓을까. 우선 통증 부위에 직접 침 치료를 하면 주변에 소량의 칼시토닌유전자관련펩티드와 같이 혈관을 확장시키는 물질이 분비돼 혈액순환이 좋아진다. 또 세포외액의 아데노신 농도가 높아져 아데노신A1수용체를 활성화시켜 통증 신호가 신경을 통해 전도되는 것을 억제하며, 근육이나 근막이 이완되는 효과가 있다. 이를 침의 ‘국소 자극’이라고 부른다. 이런 원리로 순환이 안 되는 손발에 침 치료를 받으면 저림 증상이 좋아지고, 아픈 부위에 침 치료를 받으면 통증이 감소하며, 긴장되고 단단해진 근육에 침을 맞으면 뭉친 근육이 풀린다. 통증 부위에서 떨어져 있지만 신경으로 이어진 곳에 침 치료를 해도 통증을 억제할 수 있다. 이는 통증 부위와 같은 피부분절, 근육분절에 해당하는 혈자리에 침 치료를 하는 것으로 ‘분절 자극’이라고 한다. 말초의 감각을 뇌로 전달하는 감각 신경은 ‘수초로 덮여 두껍고 전달 속도가 빠른 신경’과 ‘수초 없이 얇고 느린 신경’ 두 가지가 있다. 보통 만성 통증은 얇고 느린 신경을 타고 척수를 통해 뇌로 전달된다. 이때 침 치료에 특정 수기법이나 전기 자극을 더하면 침 자극은 두껍고 빠른 신경을 통해 통증 감각보다 먼저 척수에 도달, 통증이 뇌로 전달되는 경로를 막을 수 있다. 이를 통증의 ‘관문조절설’이라고 부른다. 대표적 전기치료인 경피전기신경자극 또한 관문조절설을 이용해 통증을 억제한다. 주사 맞기 전에 엉덩이를 손으로 툭툭 치면 통증을 덜 느끼는 것도 이러한 원리를 이용한 것이다. 다만 이 기전을 통한 진통 효과는 지속시간이 그리 길지 않다. 손이나 발의 특정 혈자리에 침 자극을 가해도 그 신호가 척수를 거쳐 뇌에 도달해 다양한 종류의 신경펩티드나 모노아민을 분비한다. 이때 베타엔도르핀, 세로토닌, 노르아드레날린 등이 척수의 여러 분절에서 통증 신호가 뇌로 전달되는 것을 조절한다. 이를 침의 ‘전신 자극’이라고 부른다. 특히 전통적으로 알려진 오수혈이라는 경혈들이 이러한 물질들을 활발히 분비시킨다고 알려져 있다. 최근에는 기능적 자기공명영상장치(fMRI)를 통해 침 치료가 뇌에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 통증이 오래되면 뇌의 바깥에 위치한 피질에서 감각적으로 아프다고 느낄 뿐 아니라 뇌의 안쪽에 위치한 변연계에서 불쾌하고 우울하다는 감정으로 기억되기 때문에 잘 낫지 않게 된다. 이때 침 치료가 변연계의 활성을 낮춰 통증의 감정적인 요소까지 조절할 수 있다고 알려져 있다. 또한 일부 만성통증 환자에게서는 뇌정상태회로와 뇌섬엽 간의 기능적 연결성이 증가한다고 알려졌는데, 침 자극이 이러한 연결성을 감소시키며 통증을 줄인다는 연구 결과도 있다.

#휴식을 취할 때나 취미활동으로 음악감상을 할 때는 시끄럽거나 전위적인 음악을 듣는 사람이라도 일이나 공부를 할 때 배경음악은 잔잔하거나 잘 조화된 음악을 틀어놓는 경우가 많다. 엇박자가 나거나 음이 조화를 이루지 않는 음악은 신경을 거슬리게 만들어 일이나 공부에 집중할 수 없기 때문이다. #아이에게 큰 소리로 화를 낸 것도 아닌데 하루 종일 시무룩한 표정을 하고 있는 경우가 있다. 나중에 아이에게 물어보면 평소와 달리 냉정한 목소리로 말을 해 소리를 지른 것보다 더 상처를 받았다는 것이다. 부모는 기억을 못하는데 아이들은 부모의 미세한 음성 변화까지 인식할 수 있는 것일까. 그렇지만 실제로 사람들은 가까운 이들의 미세한 음성 변화만으로도 정확하게 기분을 파악하는 경우가 많다. 최근 과학자들이 뇌의 청각회로는 부드러운 음성이나 잘 조화된 음악에 민감하게 반응하도록 진화됐다는 사실을 밝혀냈다. 미국 컬럼비아대 주커만 마음·뇌·행동연구소, 매사추세츠공과대(MIT) 뇌인지과학과, 프랑스 파리 과학인문학대(PSL) 인지과학과, 하버드대 음성·청각 생명과학공학프로그램, 국립보건원(NIH) 산하 국립신경질환·뇌졸중연구소 공동연구팀은 다른 영장류들과는 달리 인간의 뇌에는 조화로운 음률을 가진 소리에 더 민감하게 반응한다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 원숭이와 건강한 성인남녀를 대상으로 일련의 음악과 목소리를 들려주면서 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 소리에 대한 뇌의 반응을 관찰했다. 연구팀이 원숭이와 사람들에게 들려준 음악은 화성적으로 잘 조화된 음악과 적절한 높낮이를 가진 중저음의 목소리, 톤이 없는 소리와 소음을 각각 들려줬다. 연구팀은 사람과 원숭이 뇌의 청각피질이 동일하게 반응했지만 사람의 뇌는 원숭이와는 달리 특정 음, 특히 조화로운 음악과 목소리에 민감하게 반응한다는 사실을 발견했다. 연구팀은 추가 실험을 통해 사람의 뇌는 소리의 크기와는 상관없이 음의 조화, 음색에 따라 민감하게 반응한다는 사실을 밝혀냈다. 베빌 콘웨이 NIH 박사는 “이번 연구결과는 언어와 음악에 내재된 소리의 특징 중 하나임 화음이 인간 두뇌의 정보처리 방식을 근본적으로 변화시켰을 것이라는 점을 보여주고 있다”라면서 “이번 연구는 그동안 원숭이를 이용한 많은 실험에서 특히 청각적 과제를 수행하도록 하는 것이 어려웠던 이유도 훌륭하게 설명해주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나이가 들면 무언가를 외우는 능력뿐만 아니라 일반적인 정보를 떠올리는 능력마저 떨어지지만, 운동을 한 뒤에는 이런 기억력이 향상된다는 연구 결과가 나왔다. 미국 메릴랜드대 연구진이 55~85세 참가자 26명을 대상으로 30분간 중간 강도의 유산소 운동을 한 뒤 유명인사와 일반인의 이름을 구별해내는 일반적인 정보를 떠올리는 검사를 진행하며 이들 참가자의 뇌 활동을 기능적 자기공명영상(fMRI) 장치로 분석했다. 그 결과, 30분 운동 직후 시행한 검사 동안 중전두회와 하측두회, 방추상회 그리고 해마 등 기억 능력에 관계한 영역이 활성화하는 것으로 나타났다.연구진이 공개한 이미지에서 A 부분은 운동 시 뇌 활동이며 주황색으로 착색돼 있는 부분이 활성화된 것임을 보여준다. B 부분은 안정 시 뇌 활동으로 활성화된 부분이 거의 없다. C 부분에서 빨간색으로 돼 있는 부분은 해마를 나타낸다. 오른쪽에 있는 막대 그래프는 운동 시 활성화 비율을 보여준다. 이처럼 뇌 활동을 시각화한 정보에서는 일반적인 정보를 떠올릴 때 뇌 활동의 변화가 확실히 보이지만, 실제 검사 결과에서는 유의미한 차이는 없었다. 하지만 이번 연구가 주목을 받는 이유는 외운 내용을 떠올리는 암기에 주목한 대다수 연구와 달리 의미 기억과 뇌 기능에 초점을 맞추고 있기 때문이다. 의미 기억은 사과는 빨간색이라는 사실을 아는 것 등 일반적인 정보나 역사적인 사실 등을 떠올리는 능력을 말한다. 자세한 연구 결과는 국제신경정신학회 저널(Journal of International Neuropsychological Society) 최신호에 실렸다. 사진= 123rf(위), 국제신경정신학회 저널 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘도덕적 기회주의’ 전략으로 유연한 대처 비난받지 않으면서 자신의 이익 극대화2014년 국내에서 출간된 미국 하버드대 정치철학자 마이클 샌델의 ‘정의란 무엇인가’(Justice)는 ‘올바름’과 ‘정의’ 열풍을 일으켰습니다. 샌델 교수의 하버드대 강의록을 모아 출간한 이 책의 첫 부분에는 유명한 ‘트롤리 딜레마’가 등장합니다. 브레이크가 고장난 트롤리 전차가 시속 100㎞의 속도로 달리고 있는 궤도 앞쪽에는 5명의 인부가 귀마개를 하고 작업 중이어서 전차가 다가오는 것을 알지 못하는 상황입니다. 선로를 바꿀 수 있는 레버는 작동하지만 바꾸려는 선로에도 1명의 작업자가 있는 상황입니다. 선로를 바꾸지 않으면 5명이 죽고 바꾸면 1명이 죽습니다. 실제 상황을 가정한 이 사고 실험은 다양하게 변형돼 윤리와 정의를 생각케 만듭니다. 이렇듯 복잡한 상황에서 사람들은 어떤 기준으로 윤리적, 도덕적 판단을 내릴까요. 또 결정을 내리는 순간 뇌에서는 어떤 일이 일어날까요. 사람들은 경제적 결정이 아닌 도덕적, 윤리적 결정은 시간이 지나도 변하지 않는 일정한 원칙과 신념에 따라 결정을 내린다고 알고 있습니다. 또 많은 사람들은 어릴 적부터 어떤 결정을 내릴 때는 “다른 사람에게 대접받고자 하는 대로 타인을 대접하라”는 ‘황금률’을 따르도록 가르침을 받아 오기도 했구요. 그렇지만 미국 브라운대 인지·언어·심리과학과, 다트머스대 뇌·심리과학과, 네덜란드 라드바우드대 행동과학연구소 공동연구팀은 사람들은 동일한 문제라도 상황에 따라 결정을 다르게 내리는 ‘도덕적 기회주의’ 전략을 사용하는 경우가 많다는 연구결과를 발표해 주목받고 있습니다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸습니다. 연구팀은 특정 사안에 대해 실험 참가자가 어떤 방식으로 의사 결정을 내리는지 살펴보는 ‘숨은 다중 신뢰게임’을 고안해 실험했습니다. 실험하는 동안 실험 참가자들의 뇌를 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 촬영해 어떤 뇌 부위가 활성화되는지를 살펴보기도 했습니다. 그 결과 사람들은 윤리적 결정을 내릴 때 타인의 시선을 의식해 상대방을 실망시키는 것은 나쁜 일이라는 ‘죄책감 혐오’와 결과에 있어서 공정함을 추구하는 ‘불평등 혐오’가 가장 크게 작용하기는 하지만 자신의 이익을 극대화하면서 타인에게 크게 비난받지 않을 수 있는 ‘도덕적 기회주의’에 따르는 경향도 상당히 크다는 것을 확인했습니다. 또 도덕적 기회주의 전략을 따를 때 활성화되는 뇌 부위는 일반적으로 도덕적, 윤리적 결정을 내릴 때 활성화되는 부위와 다르다는 것도 관찰했습니다. 연구를 이끈 제로 반 바아 브라운대 박사는 “이번 연구 결과는 사람들이 어떤 결정을 내릴 때 기존에 잘 알려진 도덕적 원칙에 따라 행동하기도 하지만 때에 따라서는 훨씬 더 유연하고 상황에 따라 다른 원칙을 적용할 수 있다는 것을 보여 준다”고 설명했습니다. 반 바아 박사는 “이런 결정 방식은 우리가 좋아하고 존경하는 사람들이 가끔 도덕적으로 이해할 수 없는 일들을 하는 이유를 설명해 줄 수도 있을 것”이라고 덧붙였습니다. 손자병법에는 상황에 따라 유연하게 전략을 세우는 것이 진정한 전략가라는 이야기가 나옵니다. 그렇지만 불과 며칠 전, 몇 달 전에 한 말도 까먹고 자기 말을 뒤집는 요즘 정치인들을 보고 있노라면 유연해도 너무 유연한 것 아닌가 하는 생각이 문득 들었습니다. edmondy@seoul.co.kr

호암재단은 미국 예일대 마빈 천(53) 석좌교수 등을 제29회 호암상 수상자로 선정했다고 3일 밝혔다. 올해 부문별 수상자는 과학상의 천 석좌교수를 비롯해 공학상 앤드루 강(56) 미국 UC샌디에이고 교수, 의학상 오우택(64) 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소장, 예술상 이불(55) 현대미술 작가 등이다. 사회봉사상에는 사단법인 ‘러브아시아’가 선정됐다. 시상식은 오는 5월 31일 호암아트홀에서 열리며 각 수상자는 상장과 메달, 상금 3억원을 받는다. 과학상을 받은 천 석좌교수는 ‘기능적 자기공명 영상장치’(fMRI)를 이용해 뇌속에 저장된 이미지 정보를 컴퓨터 영상으로 재현하는 데 성공했으며, 정신과 행동의 관계를 과학적 차원에서 밝혀내는 인지신경과학 연구 분야의 세계적인 전문가로 꼽힌다. 공학상 수상자인 강 교수는 반도체 칩의 성능을 최적화할 수 있는 반도체 회로 설계 자동화 알고리즘의 개발·설계 단계에서부터 제조·생산을 고려한 새로운 설계 방법을 제안해 반도체 산업의 발전에 기여한 것으로 평가받았다. 의학상의 오 소장은 세포막 이온 통로 연구 분야의 세계적인 권위자이며, 예술상을 받은 이 작가는 한국을 대표하는 현대미술 작가다. ‘러브아시아’는 이주 외국인들을 위한 정착 지원 활동을 펼치고 있는 단체로 ‘이주 외국인의 수호천사’라는 별칭을 갖고 있다. 이은주 기자 erin@seoul.co.kr

남녀는 실제로 서로 다른 뇌를 갖고 있으며 이런 차이는 태아 발달 시기부터 나타난다는 점을 시사하는 연구 결과가 나왔다. 미국 뉴욕대 랭곤의료원 연구진이 임신 후기 여성들이 아무 일도 하지 않고 가만히 쉬고 있을 때 태아들의 뇌를 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치로 스캔해 휴지기 뇌 연결성을 검사한 결과, 뇌 구조는 태아 때부터 남녀에 따라 많은 차이가 있는 것으로 확인됐다고 밝혔다. 연구를 주도한 모라이어 토머슨 박사는 영국 더 타임스와의 인터뷰에서 “이번 결과는 예상하고 있던 것”이라고 말했다. 이 연구는 평균 나이 만 25세로 임신 후기(25주~39주)에 있는 여성들이 쉬고 있을 때 함께 쉬고 있다고 판단된 태아 118명(남아 78명·여아 40명)의 MRI 자료를 분석한 것이다.검사 결과, 가장 큰 차이 중 하나는 전두엽과 후두엽 등 뇌의 먼 영역 간 연결성이었다. 여아의 경우 더 많은 장거리 뇌 신경망을 생성한 것이다. 물론 이런 특성이 남녀의 사고방식 차이를 설명할 수는 없다. 반면 남아의 뇌 연결성은 여아보다 더 변화무쌍한 것으로 나타났다. 이는 남성이 여성보다 환경적 영향에 더 취약한 이유를 설명할 수 있다고 토머슨 박사는 덧붙였다. 이번 발견은 남녀의 서로 다른 뇌에 관한 오랜 논쟁에 새로운 불을 지폈다. 일부 과학자는 남녀의 서로 다른 사고 방식은 대부분 사회적인 요인에 의해 형성된다고 주장하지만, 또 다른 과학자들은 이런 차이는 태어날 때부터 있다고 말한다. 따라서 이번 결과는 논란의 여지가 있다. 또 영국 애스턴대학의 지나 리폰 교수는 이번 연구 결과에 대해 이 연구는 자궁에서 뇌의 변화가 시작됐음을 증명하지 못한다고 주장한다. 리폰 교수는 “연구 저자들은 남녀 차이라는 어젠다를 추구해서 근거 없는 결론을 내린 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘발달인지신경과학‘(Developmental Cognitive Neuroscience) 최신호에 실렸다. 사진=123rf(위), 발달인지신경과학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

내년 초에 단행본을 낼 예정이다. 편집자가 초고를 수정해 보내 줬다. 반년 동안 써 내려간 글이 정리가 돼 도착했다. 앞에 쓴 내용이 뒤에 또 나오기도 하고, 호흡도 일정하지 않아 어떤 부분은 지나치게 길고, 힘이 떨어져서 성급히 마무리를 하면서 어려워진 부분도 있었다. 이런 점이 전문가의 손을 거치면서 균형을 잡을 수 있었다. 팩트 체크를 해야 하는 부분도 있었다. 출력한 원고를 빨간 펜을 들고 내용을 검토하는 중 뭔가 이상한 걸 느꼈다. 나 같으면 이렇게 쓰지 않았을 부분이다. 기억은 안 나지만 분명히 나답지 않았다. 예를 들어 “끝이 나지 않고 간극은 선명해질 뿐이다”라는 문장인데, 초고를 찾아보니 “끝은 나지 않고 간극은 선명해질 뿐이다”라고 썼었다. 다른 곳에서도 ‘은’과 ‘이’가 미묘하게 바뀐 곳이 몇 군데 있었고, 하나같이 ‘어색한데?’라고 느낀 지점이었다. 예전에 한 소설가가 하루 종일 ‘은’과 ‘이’ 중 고민을 하느라 진도를 나가지 못했다는 인터뷰를 보고 지나치게 예민한 사람이라고 비웃었는데, 남의 얘기가 아니었던 것이다.나는 흔히 글쓰기를 밑준비는 오래 걸리지만, 한 번 워크를 잡으면 센 불에 단숨에 요리를 해내는 중국요리에 비유한다. 쓸 내용을 준비하는 시간은 오래 걸리지만, 한 번 자리를 잡고 앉으면 한 흐름에 최대한 많은 양을 써 내려가야 흐름도 좋아지고, 쓰기 전에는 생각 못했던 새로운 걸 써낼 수 있다고 믿는다. 그게 글쓰기의 매력이라 생각한다. 기억력이나 판단력과는 다른 영역의 작동이다. 어떨 때에는 자판을 두드리는 손가락을 머리가 못 쫓아간다고 느껴질 정도의 무의식적 흐름을 경험한다. 이때 뇌에는 어떤 일이 일어날까? 스웨덴 카롤린스카연구소의 안나 핀호는 다양한 경력의 피아니스트 39명이 즉흥연주를 할 때 fMRI를 찍어 뇌의 활동을 관찰했다. 즉흥연주를 한 경험이 많을수록 전두엽과 두정엽의 실행 능력을 다루는 부위의 활동은 줄어들고, 전두엽 전반의 연결성은 증가하는 것이 관찰됐다. 원숙한 연주자가 즉흥적 연주를 할 때에는 판단하고 계획해서 실행으로 옮기는 과정에 에너지를 덜 쓰고, 대신 뇌의 여러 영역의 연결성을 강화해 한 번도 해보지 못한 창조적 시너지를 내는 데 집중했다는 것이다. 연주자들이 공연할 때 악보를 앞에 두고 있지만 실제로는 거의 의식을 하지 않고 연주하는데, 악보를 신경쓰기 시작하는 순간 연주가 자연스럽지 않아지는 걸 바로 느낀다고 한다. 통제하고 계획하는 영역의 관장이 줄어야 즉흥의 영역이 자유로워져 새로움이 만들어진다. 나 역시 글을 쓸 때에는 조사나 부사의 세세한 차이에 대해서는 고민을 하지 않고, 평소 느낌과 스타일대로 썼다. 그걸 편집자가 수정을 하면서 본인의 판단으로 몇 군데 교정을 본 것이 내게 어색함으로 느껴졌던 것이다. 그때부터는 글을 읽으면서 작은 디테일에도 신경이 쓰이기 시작했다. 다행히 처음 글을 쓰는 단계가 아니고, 디테일까지도 신경을 써서 오류를 찾고 수정을 하는 시기였기에 더 도움이 되기는 했다. 글을 쓰건, 연주를 하건, 요리를 하건 내가 지금 무엇을 하는지 신경을 쓰지 않고 즉흥적으로 하려고 애를 쓰는 것이 새로운 창조적 결과물을 내는 데 필요하다. 큰 덩어리만 잡아 놓고 나면 나머지는 충분히 익혀 완숙의 경지에 이른 테크닉으로 판단이나 실행의 통제 없이 거의 즉흥적으로 해나갈 수 있어야 프로의 경지라 할 수 있다. 결과물이 나온 다음에 어떻게 이렇게 만들었는지 설명할 수 있지만, 만드는 동안은 무의식의 흐름에 몸을 맡기는 것이다. 아마와 프로의 차이는 그렇게 막 해버려도 될까 하는 망설임과 불안을 넘어서는 것에서 오지 않을까. 다만 즉흥성은 자칫 군더더기가 너무 많아진다는 단점은 있다. 좋은 고깃집에서는 들여온 고기에서 힘줄, 기름을 다 손질하고 난 뒤 손님상에 내놓는다. 불가피한 과정이다. 내 초고 원고도 20%는 사라져 버렸다. 살점이 베이는 느낌이라 차마 본인은 못할 일이지만 훨씬 정갈해진 것만은 사실이다. 이런 면에서 새로운 것의 창작은 능숙한 기술에 의한 즉흥을 기반으로 하되 사후에 현실적 조정 과정을 수반해야 하는 것 같다.

TV나 라디오 상담프로그램을 듣다 보면 아이들이나 남편의 인터넷 게임 중독 때문에 고민이라는 사연들이 심심찮게 등장합니다. 게임 중독과 관련된 극단적 사례들이 언론을 통해 보도되면서 그런 고민들은 더 커지는 것 같습니다. 특히 청소년의 경우 게임 때문에 학업에 지장이 있을까 봐 부모들은 더 걱정스러운 것일지 모릅니다. 사실 인터넷 게임을 얼마나 길게 해야 게임 중독이라고 할 수 있는지, 원인은 무엇인지에 대해 구체적이고 실증적인 자료가 아직 부족한 상태여서 학계에서는 여전히 논란이 되고 있기도 합니다. 뇌 과학이 발달하며 특정 물질로 인한 중독 증상이 나타날 때 뇌 형태나 기능이 어떻게 변화하는지에 대해서는 많이 알려져 있습니다. 반면 게임 중독이 뇌의 형태와 기능 변화에 영향을 미치는지에 대한 연구는 많지 않습니다. 이 같은 상황에서 중국 상하이 교통대 의대와 교통대 부설 렌지병원 공동연구팀이 온라인 게임 중독이 뇌의 구조와 기능을 변화시킨다는 사실을 밝혀내고 25~29일 미국 시카고에서 열리고 있는 ‘2018 북미 영상의학회’에서 발표했습니다. 이번 연구에 따르면 특히 게임 중독 증상은 여성보다는 남성의 뇌에 더 치명적이라고 합니다. 연구팀은 온라인 게임 중독 진단을 받은 남성 32명과 여성 23명을 대상으로 30분가량 온라인 게임을 하도록 한 뒤 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 뇌를 관찰했습니다. 또 정상적인 남성 30명, 여성 22명의 뇌도 관찰해 비교했습니다. 이들에 대해 충동성 관련 심리검사도 함께 실시했다고 합니다. 그 결과 게임 중독 증상을 보이는 남성의 경우 전두엽에 있는 상전두회라는 부위의 활동이 현저하게 떨어지는 것으로 나타났습니다. 상전두회는 기억과 충동 억제에 있어 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 반면 여성 게임중독자에게서는 별다른 이상이 관찰되지 않았다고 합니다. 남성 게임중독자는 전두엽 피질의 발달 정도 역시 낮은 것으로도 확인됐다고 합니다. 충동성 관련 심리검사에서도 남성 게임중독자는 여성 게임중독자나 일반인들에 비해 충동성 점수가 훨씬 높은 것으로 나타났고요. 이 같은 결과를 바탕으로 연구팀은 남성이 여성에 비해 게임 중독이 됐을 경우 뇌에 훨씬 더 치명적이라고 주장했습니다. 젊은 남성이 여성들보다 병적으로 게임에 몰입할 가능성이 높고 남자 청소년의 경우 게임 중독에 빠지면 전두엽 피질의 발달에도 악영향을 미칠 수 있다는 것이지요. 전두엽 피질은 충동조절이나 계획을 세우고 실천하는 데 중요한 역할을 하는데 게임에 빠지게 되면 이 부분의 발달이 더뎌져 게임에 더 몰입하게 되고 다른 종류의 중독을 불러일으킬 수도 있다는 설명입니다. 그렇지만 연구팀 관계자는 “이번 연구는 게임 중독과 뇌 기능에 대한 상관관계를 밝혀낸 것”이라면서 “뇌의 기능적, 구조적 변형이 게임 때문인지, 원래 일반인과 다른 뇌 기능을 가진 사람이 게임 중독에 빠지는지에 대해서는 추가 연구가 필요하다”고 여운을 남겼습니다. 초등학교에 입학하면서부터 경쟁에 내몰린다는 한국에서 사람들은 학업, 취업, 그리고 생존에 대한 스트레스가 상당하다고 알려져 있습니다. 모든 세대가 스트레스의 늪에서 벗어날 수 없는 상황에서 가장 저렴하게 현실을 도피할 수 있는 수단이 바로 온라인 게임일 것입니다. 그런데 스트레스 해소를 위해 접한 게임에 중독돼 또 다른 스트레스를 받게 만드는 현실에서 ‘과유불급’이라는 단어는 스트레스의 다른 해결책은 제시하지 못하고 단지 개인의 책임이라고만 하는 것 같아 안타깝습니다. edmondy@seoul.co.kr

개를 키워본 견주라면 애완견이 '앉아' '일어나'와 같은 자신의 말을 알아듣는다는 것을 경험적으로 안다. 그러나 실제로 개가 이같은 주인의 말을 알아듣고 행동하는지를 과학적으로 증명하기는 쉽지않다. 최근 미국 에모리대학 연구팀이 개도 사람처럼 언어 명령을 배우고 이를 처리할 능력이 있다는 것을 입증한 연구결과를 발표했다. 주인의 말을 통한 명령 처리 과정을 분석한 이번 연구는 견주의 경험담이 아닌 개 자체로부터 얻어졌다. 연구팀의 실험방법은 이렇다. 먼저 연구원들은 서로 다른 품종의 개 12마리를 견주를 통해 훈련시켰다. 그 내용은 부드러운 재질의 원숭이 인형과 고무 재질의 돼지 인형을 주고 각각의 이름인 '멍키'(monkey)와 '피기'(piggy)로 불러 개가 이를 구별하게 하는 것. 물론 이에대한 보상은 견주의 칭찬과 먹이였다.이후 연구팀은 훈련된 개를 대상으로 이 실험을 뇌에서 일어나는 변화를 관찰할 수 있는 FMRI(기능 자기공명단층)에서 실시했다. 그 결과 견주가 '멍키' 혹은 '피기'라고 말하면 사람과 마찬가지로 피실험견들도 뇌 속 청각과 관련된 부위가 활성화되는 것으로 나타났다. 곧 개들은 주인의 명령에 귀를 쫑긋세우는 셈이다. 흥미로운 점은 두 인형을 앞에놓고 견주가 엉뚱한 말을 할 때였다. 예를들어 견주가 의미가 없는 아무말이나 횡설수설하는 경우로 이는 사람과 결과가 정반대였다. 사람의 경우 횡설수설하는 의미없는 단어보다 아는 단어에 관련 뇌 부위가 활성되는 반면 개의 경우 그 반대였기 때문. 논문의 선임저자인 그레고리 번스 연구원은 "개는 주인을 기쁘게 해 칭찬을 받고 먹이를 얻고 싶어한다"면서 "이같은 이유로 새로운 단어에 대해 더 큰 신경 활성화가 이루어진다"고 설명했다. 이어 "사람들이 개에게 기술을 가르치고 싶을 때 구두 명령을 사용하는 것을 좋아하지만 사실 개의 관점에서 보면 시각적인 명령이 더 효과적일 수 있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

매번 작심삼일로 끝나는 다이어트에 자신의 ‘의지박약’을 탓했던 사람들이라면 주목할 만한 연구결과가 나왔다. 메디컬익스프레스 등 해외 언론의 18일 보도에 따르면 캐나다 맥길대학 연구진은 최근 연구를 통해 일부 사람들은 욕망, 특히 식욕을 억제하는데 도움을 주는 뇌 부위가 매우 활성화 돼 있다는 사실을 확인했다. 연구진은 성인 남녀 24명을 대상으로 3개월 간 하루 1200칼로리만 섭취하라고 제한하고, 동시에 실험참가자들에게 고칼로리의 음식 사진과 평범한 풍경사진을 보여주면서 이들의 뇌를 기능적 자기 공명 영상 (fMRI)로 촬영했다. 그 결과 스스로 식욕을 억제하는 뇌 부위가 활성화되는 것을 확인했다. 이는 다이어트를 할 때 스스로에게 엄격하게 식단을 제한하는 등의 행동 및 의지와 연관이 있다는 사실을 의미한다. 연구진은 실험참가자를 대상으로 측면 전두엽 피질(lateral prefrontal cortex) 및 북부 내측전전두피질(ventral medial prefrontal cortex)을 정밀 분석했다. 측면 전두엽 피질은 자기 제어와, 북부 내측전전두피질은 어떤 행동과 결정에 대한 동기부여 관련된 부위다. 그 결과 실험참가자들에게 고칼로리의 음식 사진을 보여줬을 때 일부 참가자들의 측면 전두엽 피질과 북부 내측전전두피질이 매우 활성화되는 것을 확인했다. 1개월 뒤 같은 실험을 했을 때 실험참가자들의 해당 뇌 부위 활성화 정도가 모두 낮아지긴 했지만, 다이어트에 가장 성공한 실험참가자는 그 감소폭이 더 적었다. 이는 해당 뇌 부위의 활성화 효과가 다이어트에 실패한 사람들에 비해 더 오래 지속된 다는 사실을 의미한다. 연구를 이끈 알랭 도허 맥길대학 심리학 교수는 “이번 연구를 통해 사람이 다이어트를 할 때에는 자기조절과 자기제어를 관장하는 뇌 영역에 상당부분 의존한다는 사실을 알게 됐다”면서 “이번 연구는 자기 제어 능력을 높이는 비만 치료제 개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘셀’(Cell)의 자매지인 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 18일자에 소개됐다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

개를 키워본 견주라면 애완견이 '앉아' '일어나'와 같은 자신의 말을 알아듣는다는 것을 경험적으로 안다. 그러나 실제로 개가 이같은 주인의 말을 알아듣고 행동하는지를 과학적으로 증명하기는 쉽지않다. 최근 미국 에모리대학 연구팀이 개도 사람처럼 언어 명령을 배우고 이를 처리할 능력이 있다는 것을 입증한 연구결과를 발표했다. 주인의 말을 통한 명령 처리 과정을 분석한 이번 연구는 견주의 경험담이 아닌 개 자체로부터 얻어졌다. 연구팀의 실험방법은 이렇다. 먼저 연구원들은 서로 다른 품종의 개 12마리를 견주를 통해 훈련시켰다. 그 내용은 부드러운 재질의 원숭이 인형과 고무 재질의 돼지 인형을 주고 각각의 이름인 '멍키'(monkey)와 '피기'(piggy)로 불러 개가 이를 구별하게 하는 것. 물론 이에대한 보상은 견주의 칭찬과 먹이였다. 이후 연구팀은 훈련된 개를 대상으로 이 실험을 뇌에서 일어나는 변화를 관찰할 수 있는 FMRI(기능 자기공명단층)에서 실시했다. 그 결과 견주가 '멍키' 혹은 '피기'라고 말하면 사람과 마찬가지로 피실험견들도 뇌 속 청각과 관련된 부위가 활성화되는 것으로 나타났다. 곧 개들은 주인의 명령에 귀를 쫑긋세우는 셈이다. 흥미로운 점은 두 인형을 앞에놓고 견주가 엉뚱한 말을 할 때였다. 예를들어 견주가 의미가 없는 아무말이나 횡설수설하는 경우로 이는 사람과 결과가 정반대였다. 사람의 경우 횡설수설하는 의미없는 단어보다 아는 단어에 관련 뇌 부위가 활성되는 반면 개의 경우 그 반대였기 때문. 논문의 선임저자인 그레고리 번스 연구원은 "개는 주인을 기쁘게 해 칭찬을 받고 먹이를 얻고 싶어한다"면서 "이같은 이유로 새로운 단어에 대해 더 큰 신경 활성화가 이루어진다"고 설명했다. 이어 "사람들이 개에게 기술을 가르치고 싶을 때 구두 명령을 사용하는 것을 좋아하지만 사실 개의 관점에서 보면 시각적인 명령이 더 효과적일 수 있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 도널드 트럼프 행정부의 이민자에 대한 ‘무관용 원칙’으로 난민 부모와 아이들이 강제로 갈라져 있는 영상은 전 세계를 충격에 빠뜨렸다. 트럼프 행정부는 부모와 아이를 갈라놓는 조치는 뒤늦게 철회됐지만 이민자에 대한 무관용 원칙은 계속되고 있다.이런 상황에서 미국 연방대법원이 이란, 리비아, 시리아, 소말리아, 예멘 이슬람 5개국 국민의 입국을 금지시킨 트럼프 정부의 반이민 행정명령에 대해 ‘합헌’판결을 내리면서 이민자에 대한 정책을 놓고 미국 내 찬반양론이 더욱 격화되고 있는 분위기다. 그런데 많은 사람들이 불법 이민자나 난민들을 수용할 때 아이와 부모를 강제로 떨어뜨려 놓는 것에 대해 ‘비인간적’이라고 비판하지만 트럼프 행정부의 이 같은 조치에 대해서는 ‘문제가 없다’라고 인지하고 있다. 지금까지 많은 학자들이 사람은 비인간적 행위에 대해 극도의 혐오감을 느낀다고 생각해왔던 것과는 전혀 다른 현상이다. 이 같은 예상 밖의 상반된 반응이 나타나는 이유는 뭘까. 미국 연구팀이 혐오감과 비인간적 행동에 대한 거부감이나 판단은 뇌의 별개 부위에서 작용하기 때문이라는 연구결과를 발표했다. 미국 펜실베니아대 커뮤니케이션학부, 컬럼비아대 심리학과, 노스웨스턴대 켈로그경영대학원, MIT 사회인지신경과학 실험실 공동연구팀은 ‘비인간화’(dehumanization)와 ‘혐오’(dislike)는 전혀 다른 문제라는 연구결과를 뇌과학 및 인지과학 분야 국제학술지 ‘실험심리학’ 25일자에 발표했다.연구팀은 사람들은 오랫 동안 혐오스러운 사람이나 상황에 대해 표현할 때 ‘개’ ‘돼지’ 같은 동물이나 벌레 등 비인간적인 표현을 사용해 온 것에 주목했다. 연구팀은 실험참가자들에게 미국, 유럽, 외과의사, 귀족, 이슬람교도, 고대 로마, 노숙자, 강아지, 쥐 등 10개 단어에 대한 사진과 그림, 단어를 보여주고 이들을 어떻게 평가하는지에 대해 설문조사를 실시했다. 또 관련 단어나 그림을 볼 때 뇌에서 어떤 반응이 나타나는지 기능성 자기공명영상(fMRI) 촬영을 실시했다. 그 결과 비인간적이라고 평가한 단어나 사진을 볼 때 작용하는 뇌 부위와 혐오스럽다고 평가한 단어와 사진을 볼 때 활성화되는 뇌가 다르다는 사실이 밝혀졌다. 특히 혐오감처럼 특정 사안에 대해 표현하는 감정은 마치 온도계처럼 숫자 척도로 평가할 수 있는 반면 비인간적 느낌은 단어나 영상에 직관적으로 판단하는 것으로 나타났다. 연구팀은 난민 아이들을 부모와 떼어놓는 것에 대해서는 반대하지만 불법 이민자나 난민에 대해 ‘무관용 원칙’이라는 정책에 대해서 지지하는 것도 단순히 특정 가치를 지향하거나 증오심 때문이 아니라 혐오감과 비인간화라는 개념을 처리하는 뇌가 다르게 작동하기 때문이라고 설명했다. 레베카 사엑 MIT 인지과학 교수는 “이번 연구는 비인간화와 혐오 사이에 근본적 차이가 있다는 것을 이해함으로써 집단 간 혹은 집단 내 적대감을 줄이는데 도움을 줄 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SF영화 ‘엑스맨’에는 다른 사람의 머릿 속을 읽을 수 있는 능력을 가진 ‘프로페서 X’ 찰스 자비에 박사가 등장한다.영화에서 자비에 박사는 ‘세레브로’라는 텔레파시 증폭기 헬멧을 쓰고 다른 사람의 생각을 읽는 장면이 있는데 과학자들이 실제로 사람의 머릿 속을 읽을 수 있는 독심기술을 개발해 화제다. 브라질 리우데자네이로 연방대와 도르연구소를 비롯해 독일 막스플랑크 인간인지뇌과학연구소, 프랑스 이위베스퀼레 대학, 인도 국제정보연구소 공동연구팀이 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치를 이용해 사람의 뇌를 읽어낼 수 있는 기술을 개발하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 2일자에 발표했다. 연구팀은 6명의 실험대상자에게 클래식, 재즈, 팝, 락앤롤, 보사노바 등 40여 종류의 음악을 들려주면서 fMRI로 뇌의 움직임과 변화를 측정했다. 그 결과 똑같이 음악 관련 뇌부위가 활성화되지만 곡의 종류에 따라 독특한 신경 지문(neural fingerprint)이 만들어진다는 것을 확인했다. 또 연구팀은 컴퓨터에 신경 지문만 입력시킨 뒤 실험대상자들이 어떤 곡을 듣고 있는지를 맞추는 실험도 진행했다. 그 결과 컴퓨터는 신경 지문만으로도 음악의 종류는 물론 곡의 제목까지 74~85%의 정확도로 맞췄다. 호르헤 몰 도르연구소 박사는 “이번 연구는 뇌신경 기능의 이해는 물론 기억장애를 겪고 있는 환자들의 치료에도 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “특히 가까운 미래에는 뇌 해독기술과 인공지능이 결합된 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술의 발달로 사람들이 언어장벽을 뛰어넘어 자유롭게 의사소통할 수 있게 될 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr