미국 테네시대 인류학연구소에는 ‘보디팜’(인체 농장)이 있다. 1981년에 만들어진 보디팜은 말 그대로 시체가 부패하는 과정을 관찰하는 거대한 농장이다. 지난 30년 동안 사람이 죽은 뒤 시체에 모여드는 벌레의 순서와 종류, 땅에 묻힌 시체와 나무에 매달린 시체는 어떻게 서로 다르게 부패하는지 등 기존 과학의 영역에서 다루지 않았던 수많은 지식들을 이곳에서 얻었다. 사망 추정시간과 사인 분석 등 과학수사에도 획기적인 영향을 미쳤다. 보디팜의 원동력은 자신의 몸을 기부하는 사람들이다. 최근 10년간 이 농장에 자신의 시신을 기부한 사람은 1000명에 이른다. 무언가를 연구할 때 가장 좋은 방법은 직접 대상을 실험하는 것이다. 하지만 사람의 몸을 연구하는 것은 말처럼 쉽지 않다. 아무 시체나 가져다 쓸 수도 없고, 살아 있는 사람을 실험하기란 더욱 어렵다. 불치병에 걸렸다고 해서 효능이 입증되지 않은 약을 쓸 수도 없다. 이 때문에 학자들은 동물을 통해 간접적으로 실험을 진행하는 불편함을 감수해야 한다. 하지만 결국 어느 시점에는 ‘실험실의 사람’이 필요할 수밖에 없다. 스스로를 ‘기부’하는 참여자들이 필요한 이유가 여기에 있다. 흔히 사람들은 인체 기부를 ‘사후 기증’과 같은 의미로 받아들인다. 그러나 꼭 죽은 후에만 인류와 과학의 발전에 자신을 내놓을 수 있는 것은 아니다. 현대 과학과 의학에는 자신을 기부할 수 있는 여러 단계와 쓰임새가 있다. 수많은 실험이 자원자를 필요로 한다. 대학의 심리학 연구소가 대표적인 예다. 심리학자들은 가장 평범한 사람들의 정신과 행동을 끊임없이 살핀다. 이를 통해 사람의 가장 기본적인 성향을 분류하고, 특이한 사람들을 가려낼 수 있기 때문이다. 물론 비정상적인 자극이나 충격이 주어질 수도 있어 정신이나 행동에 대한 실험을 ‘절대 위험하지 않다’고 말하기는 힘들다. 하지만 대부분의 국가에서는 심리테스트에도 윤리적 기준을 정하도록 하고 있다. 좀 더 첨단 기기에 몸을 맡겨 보고 싶다면 신경학·신경과학 연구소도 있다. 뇌전도를 붙이고 실험실에서 자거나, 기능성 자기공명영상(fMRI) 기기 속에서 인터넷을 통해 이것저것 구매해 보는 것이 과학적으로는 중요한 자료가 된다. 허용량 이내의 전자파와 방사선을 감수하겠다는 마음가짐만 있으면 된다. 피부나 머리카락 하나도 다치지 않으면서 할 수 있는 자원봉사다. 병원이나 제약사는 실험법이나 약품을 시장에 출시하기 전에 최종적인 검증 단계가 필요하다. 이 실험에 참여하면 대부분의 경우 안전하지만, 드물게 부작용이 나타날 수도 있다. 위험성이 있는 만큼 참가자들에게는 보통 금전적인 보상이 주어진다. 이 단계에서 일어나는 부작용 사고는 아주 큰 뉴스가 된다. 평균 수백억원, 많게는 수천억원이 투입된 신약 개발이 막판에 원점으로 돌아가기 때문이다. 피해자가 일반인인 만큼 소문을 막기도 힘들다. 영국 일간 가디언의 과학 칼럼니스트 딘 버넷은 “제약사 사이에서는 절대적으로 안전하다는 확신이 없으면 일반인을 대상으로 테스트를 하지 않는 것이 기본인 만큼 오히려 안전하다고 볼 수도 있다.”고 밝혔다. 2단계에서도 기부자는 자신의 모든 것을 그대로 지킬 수 있다. 이제부터는 잃는 것이 생긴다. 3단계의 가장 대표적인 기부가 헌혈이다. 헌혈은 일방적인 기부가 아니다. 헌혈증이 수혈비를 대신할 수 있는 것처럼 언젠가 기부자는 수혜자가 될 수 있다. 피는 수혈로 사람의 생명을 구할 수도 있지만 가장 훌륭한 연구 소재이기도 하다. 대부분의 나라는 헌혈을 국가가 직접 관리하는 시스템 안에 둬 개인적인 혈액 거래를 막고 있다. 건강검진은 헌혈 과정에서 생기는 부수입이다. 기부자가 자신이 모르는 병에 걸렸거나, 영양 균형이 깨진 상태라면 이보다 좋은 체크 방법은 없다. 3단계는 어찌 보면 1, 2단계에 앞서 누구나 해야 하는 가장 고귀한 기부인 셈이다. 4단계부터는 중요한 결심이 필요하다. 자신의 신체 일부를 영원히 줘야 하기 때문이다. 일반적으로는 죽은 다음에 가능하지만, 살아 있는 동안에도 실행에 옮기는 사람들이 많다. 생존자가 이 같은 기부를 하는 것은 신장이나 간, 골수 등의 이식을 위한 경우가 대부분이다. 이식은 쉬운 수술이 아닌 만큼 이들은 목숨을 건 고귀한 행동에 도전하는 사람들이다. 사후에 신체 일부를 연구실이나 대학에 기증하는 것이 과학과 인류 발전에 지대한 공헌을 한다는 것도 두말할 여지가 없다. 부분 기부자의 대부분은 자신의 질병에 대한 복수를 꿈꾼다. 병원이나 연구소에 뇌를 기증하는 사람들은 자신의 행동이 언젠가 알츠하이머와 파킨슨병을 정복할 토대가 될 것으로 믿는다. 이는 분명한 사실이다. 다른 장기나 조직들도 항상 부족하다. 연구의 기본은 ‘근본’을 찾는 것이다. 이 때문에 과학이 암환자에게 필요한 것은 그들의 시체 그 자체이지, 잘라낸 종양이 아니다. 전세계 자연사박물관에는 사람의 시신을 해부한 전시물들이 있다. 하지만 실제 기증된 시신 거의 대부분은 의학과 과학을 가르치고, 연구하는 데 사용된다. 시신 기증자가 없는 의과대학은 상상할 수조차 없다. 살아 있는 사람을 상대로 배를 갈라서 가르칠 수는 없는 노릇이니 말이다. 다만 모든 사람이 시신을 기증할 수 있는 것은 아니다. 사망 원인이 치명적인 바이러스나 박테리아라면 실험 과정에서 엄청난 재앙으로 이어질 수도 있다. 이 때문에 국가별로 전염병에 걸린 사람의 시신 기증을 금하는 절차도 법제화돼 있다. 특이한 질병의 원인과 해석을 목적으로 한 4단계와 달리 5단계의 기부는 ‘평범함’을 추구한다. 버넷은 “역설적이지만 가장 건강한 시신이 가장 좋은 기증자가 될 수 있다.”고 설명했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

자, 영어 공부를 몇 살부터 시켜야 원어민처럼, 아니 네이티브 스피커처럼, 아니 더 정확하게는 영국식·남미식·인도식에 물들지 않은 순도 100%의 정통 아메리칸 스타일의 영어를 우리 아이가 구사할 수 있을까. 핵심은 시기다. 아주 어릴 적 영어를 배우면 모국어처럼 자연스럽게 젖어들어 습득할 수 있는데, 나이 들어 영어를 배우면 제2외국어처럼 억지로 외우는 학습을 해야 한다는 것이다. 모국어와 제2외국어가 갈리는 시점은 지금껏 알려지기로 대략 12살. 그러니까 12살 이전에는 아이가 얼마나 자연스럽게 (실은 부모, 학교, 학원 등의 부자연스러운 연출에 따라) 영어를 접하느냐가 문제라는 것이다. 그래서 조기교육에다 몰입교육 광풍이 한때 휘몰아쳤다. 이 주장의 뿌리는 어디일까. 추적해보니까 이렇다. 두개골을 열어 뇌를 확인해볼 수 없었던 시절엔 흥미로운 관찰 결과가 있었다. 여러 언어를 구사하는 사람들 가운데 실어증에 걸렸다 회복되는 사람들을 관찰해 보니 증세가 악화될 때는 특정 언어만 더 크게 저하되더니 회복될 때에도 각 언어별 회복속도가 달랐다는 것이다. 전기자극실험에서도 비슷한 결과가 나왔다. 결국 언어별로 담당하는 뇌의 부위가 다른 게 아니냐는 추론이 나왔다. 이후 fMRI(functional Magnetic Resonance Imaging·기능성 자기공명장치) 기술이 발달하자 과학자들은 검증작업에 들어갔다. fMRI는 신경활동의 변화에 따라 해당 뇌 부위의 혈류량이 달라진다는 점에 착안해 혈류량별로 색을 달리해 뇌의 활성화 정도를 시각적으로 도드라지게 보여주는 기법이다. 흔히 뇌 촬영 영상이라며 대중매체들이 보여주는 게 이것이다. 이 fMRI 장비를 이용한 가장 영향력 있는 연구결과는 1997년 발표된 미국 과학자들의 논문이다. 모국어에 비해 제2외국어는 더 많은 뇌의 활성화를 요구했다. 그러니까 의식적으로 더 많이 노력해야 겨우 익힐 수 있다는 것이다. 물론 후속 연구에서는 이 결과를 부정하는 경우도 많다. 실험조건에 따라 다른 결론이 나온다, 경우에 따라서는 제2외국어를 배우는 연령과 뇌부위가 무관하다는 정반대의 결론이 나오기도 한다는 정도의 반론은 기본이다. 가장 근본적인 비판은 뇌의 작동이라는 것 자체가 어떤 특정 부위에 1대1로 대응하는 것이라기보다는 광범위한 네크워킹 효과이기 때문에 시각적으로 분명히 확인해볼 수 있다는 이유로 fMRI 자료에만 의존하는 것은 위험하다는 것이다. 그러나 그런 과학적 연구결과보다 한층 더 중요한 것은 fMRI 자료의 ‘산업적 활용 가능성’이다. 영어조기교육시장에 한 줄기 서광으로 작용한 것이다. 그 다음에 어떤 현상이 일어났을까. 앞선 1997년 논문은 제2외국어 습득시기를 11.2세로 잡았다. 그렇게 잡은 데에는 특별한 이유가 있는 게 아니다. 과학적 실험이라면 아마 다들 동감할 것이다. 11.2세란, 다른 조건이 영향을 끼치는 것을 막기 위한 실험의 통제조건이다. 그런데 이것이 12살 넘어가면 제2외국어를 배우기 어렵다는 결론으로 둔갑해 버린 것이다. 더구나 fMRI 촬영영상은 기본적으로 혈류량의 차이, 그러니까 정도의 차이를 드러내는 것이다. 그런데 이것이 12살 이전에 배우는 언어와 12살 이후에 배우는 언어가 각기 다른 ‘폴더’에 저장되는 것으로 해석됐다. 혈류량은 더 이상 흐르는 것이 아니라 한 곳에 고여 있는 것으로 해석되어 버렸다. 여기에다 임신 16주부터 청각기관이 형성된다는 ‘사운드 코딩 이론’에 3세 이전에 모국어 습득이 끝난다는 ‘결정적 시기 가설’까지 합쳐지면서, 임신 때부터 시작해 12살까지 영어 폭탄을 쏟아부어야 한다는 결론이 도출된 것이다. 뇌가 모든 것을 결정한다는 뇌 결정론, 신경 결정론에서 벗어나기 위해 등장한 것이 뇌와 환경과의 상호작용을 강조하는 ‘뇌 가소성’이라는 특징이다. 그런데 이 특징이 오히려 “영어 능력 향상을 위해 뇌를 변화시켜야 하다는 식의 담론을 형성하는 데 기여”해버렸고, 결과적으로 “영어 실력은 영어 뇌라는 물리적 실체로부터 나온다는 담론이 확산”되면서 “뇌 결정론 또는 신경 결정론이 강화”되는, 의도와는 전혀 다른 희한한 결과를 낳게 됐다는 것이다. ‘뇌과학, 경계를 넘다’(신경인문학연구회 지음, 바다출판사 펴냄)에는 법학, 과학철학, 철학, 심리학 전공자들의 글 16편이 실려 있다. 그래서 이 책의 미덕은 두 가지다. 하나는 글 쓴 사람들의 전공에서 이미 드러나듯, 또 이들의 연구 모임 이름이 신경‘과학’연구회가 아니라 신경‘인문학’연구회라는 점에서 보듯 뇌과학을 과대포장하지 않는다는 점이다. 휴머니즘 가치를 앞세운 최첨단 과학 서적에서 흔히 저지르는 장밋빛 미래에 대한 전망보다 엄밀한 균형감각을 택했다. 가령 기계가 뇌파를 읽어내 뇌만 살아 있는 사람의 지령을 받아 움직일 수 있을 것이라는 BMI(Brain-Machine Interface·뇌기계접속장치) 기술, 인간 간의 블루투스(근거리 무선연결) 기능을 통해 뇌기능 장애 환자의 뇌파를 정상적인 뇌가 읽어서 전달해줄 수 있는 가능성 등에 대해 현재 기술 수준과 문제점, 한계를 명확히 짚고 있다. 다른 하나는 대중의 눈높이에 맞춘 서술이다. 어려운 과학적 개념이나 실험원리에 대한 설명보다는 우리 일상에서 흔히 접할 수 있는 궁금증에다 연결시켜놨다. 앞서 살펴본 영어 조기 교육 사례뿐 아니라 ▲머리가 크면 머리가 좋은가 ▲남자와 여자의 뇌구조도는 얼마나 신빙성이 있는가 ▲수험생들이 집중력 향상을 위해 뇌에 강한 자극을 주는 음료를 마시는 것과 공부할 동안 몸의 컨디션을 좋게 하기 위해 비타민을 먹는 것은 같은 수준의 문제인가 다른 수준의 문제인가 등 흥미로운 논의들이 담겼다. 1만 9800원. 조태성기자 cho1904@seoul.co.kr

종합병원 입원 환자의 10~20%에서 증상이 보일 정도로 흔한 정신과 질환인 ‘섬망’의 발병 원인이 국내 의학자에 의해 세계 최초로 규명됐다. 연세대 강남세브란스병원 정신건강의학과 김재진 교수팀은 뇌의 부위별 활성화 정도를 보여주는 fMRI를 이용해 조사한 결과 뇌기능이 부조화를 이루는 메커니즘을 확인했다고 최근 밝혔다. 연구 결과는 세계적 정신과학 분야 학술지인 ‘미국 정신의학회지’ 5월호에 게재됐다. 섬망은 불면증, 기억력 저하, 사고장애, 초조감, 방향감각 상실, 혼돈, 피해망상 등의 증상을 보이는 질환으로, 주로 큰 수술 후나 장기입원 환자에게 흔하다. 환자 대부분은 건강 상태가 취약한 70대 이상 고령층이어서 치매로 오인하는 사례도 많다. 뇌세포가 파괴되는 치매와 달리 섬망은 뇌의 일시적 기능장애 질환으로, 적절하게 치료하면 대부분 회복되기 때문에 빠른 진단이 중요하다. 의료팀은 70대 초반의 섬망 환자들과 정상인을 22명씩 골라 fMRI를 촬영한 뒤 두 집단 간 뇌의 부위별 기능 활성도를 비교, 분석했다. 그 결과 환자군에서 정상인과 다른 두 건의 뇌 부조화 기전을 확인했다. 첫째는 운동 및 시각·청각반사와 의식을 담당하는 대뇌 기저핵과 중뇌 사이의 연결이 끊어져 한쪽 기능이 지나치게 활성화된다는 점이다. 의료팀은 “이 때문에 정상적인 의식 유지와 판단 및 행동이 이뤄지지 않는 것으로 분석됐다.”고 설명했다. 둘째는 이성을 관장하는 전두엽 바깥쪽과 인지기능을 담당하는 뇌 중심부 피질 뒤쪽의 기능적 상호 연결성이 와해됐다는 점이다. 사람은 활동 중일 때는 사고하고 판단하는 전두엽이 활성화되고, 휴식 등 안정을 취할 때는 뇌 중심부 피질 뒤쪽 부위가 활성화되지만 섬망 환자들은 이 균형이 깨져 이상 반응을 나타낸다는 것이다. 김 교수는 “이번 연구는 섬망 치료가 단기간에 이뤄지기보다 1개월 이상의 치료와 추적 관찰이 필요하다는 치료 가이드라인의 근거를 제시할 수 있다는 점에서도 의미가 크다.”고 말했다. 심재억 전문기자 jeshim@seoul.co.kr

눈앞에 악마 메피스토펠레스가 나타나 영혼을 파는 대가로 막대한 금액을 제시한다. 지식에 대한 갈망과 젊음의 사랑을 느끼고 싶었던 파우스트가 그랬듯 욕망을 위해 영혼을 파는 것은 아주 손쉬운 일일까. ‘돈이면 무엇이든 할 수 있다.’고 믿는 현대인들이 팔아 치울 수 있는 것은 어디까지일까. 어떠한 금전적 이득으로도 팔 수 없는 것이 과연 있기는 한 것일까. 손쉽게 팔 수 있는 것과 그렇지 않은 것의 경계는 어느 정도일까. 기능성자기공명영상(fMRI)을 이용해 사람의 뇌 활동을 살펴보는 신경경제학의 대가인 그레고리 번스 미 에모리대 교수가 돈으로 팔 수 없는 가치를 가진 ‘사람의 성역’에 대한 해답을 내놓았다. 번스 교수는 국제저널 왕립언론사회회보에 게재한 최신 논문에서 “사람의 뇌는 사람의 종교적 믿음, 조국에 대한 정체성, 문화에 대한 가치 등이 금전적 보상으로는 쉽사리 바뀌지 않도록 설계돼 있다.”고 밝혔다. 연구에는 경제학자와 정보과학자, 심리학자는 물론 미 국방부와 미과학재단 등이 함께 참여했다. 번스 교수는 “사람의 뇌가 질문에 답하기 위해 어떤 과정을 거치는지를 알아보고, 대답하기 어렵거나 질문에 대한 답변을 바꿔야 하는 경우에는 뇌 활동이 어떻게 달라지는지를 살펴봤다.”면서 “이를 통해 ‘신념’이나 ‘성역’ 같은 부분이 뇌에서 어떻게 표현되는지를 알고자 했다.”고 설명했다. 연구진은 32명의 성인 남성을 fMRI에 넣은 후 질문을 던지며 그들의 뇌 활동을 살폈다. ‘당신은 차를 마십니까’ 같은 평범한 질문부터 시작해 ‘당신은 동성결혼을 지지합니까’ 등 가치판단에 관한 질문 등 총 62개를 던졌다. 각각의 질문은 ‘당신은 낙태 반대론자입니까’와 ‘당신은 낙태 찬성론자입니까’처럼 상반된 두 개의 쌍으로 이뤄져 있었다. 두 번째 단계에서 연구팀은 실험 참가자들에게 앞서 한 답변을 바꾸는 데 대한 보상을 제시했다. 참가자들은 하나의 답변을 바꿀 때마다 실제로 100달러를 받았고, 만약 결코 본인이 바꾸지 않겠다는 질문이 나올 경우 실험을 스스로 중단할 수 있었다. 실험 결과 실험 참가자의 뇌 활동은 별다른 고민 없이 쉽게 바꿀 수 있는 질문과 신앙이나 도덕적 가치 같은 질문들에 대해 확연히 다른 모습을 나타냈다. 일반적인 질문에 대해서는 익히 알려진 뇌의 감정적 보상 시스템이 작용했다. 돈을 받으면 쉽게 바꿀 수 있다는 것이다. 그러나 신앙이나 도덕적 가치 또는 문화적 신념이 들어간 문항의 경우에는 옳고 그름을 판단하는 것으로 알려진 뇌의 왼쪽 측두정엽과 좌측외배측전두엽피질이 활성화되면서 보상 시스템이 작동하지 않았다. 교회, 환경단체, 음악적 성향 등에 대한 질문이 이 같은 경우에 해당됐다. 심지어 스포츠팀에 대한 선호도 역시 보상 시스템이 작동하지 않는 ‘성역’에 포함됐다. 특히 ‘성역’에 해당하는 질문에 대해 바꾸도록 강요받는다고 느끼는 경우에는 분노의 징후가 나타나기도 했다. 이 같은 실험 결과는 사람들이 금전적인 보상이나 이득으로 쉽사리 바꿀 수 없는 자신만의 ‘성역’을 갖고 있다는 의미로 풀이될 수 있다. 돈과 맞바꿀 수 없는 분명한 가치를 뇌가 알고 있다는 것이다. 번스 교수는 “대부분의 사회적 정책은 사람들에 대한 보상과 규제로 이뤄져 있다.”면서 “그러나 이번 연구를 통해 개인의 가치나 문화에 대한 정책은 금전적 보상으로 큰 효과를 거둘 수 없다는 점이 입증됐다.”고 설명했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

몇 분 혹은 몇 초 안에 헬리콥터 조종술이나 무술 능력을 뇌에 다운로드 받는 영화 ‘매트리스’ 속 기술이 조만간 현실로 가능해질 것이라고 해외 과학자들이 전했다. 영국 일간지 데일리메일의 12일자 보도에 따르면, 미국 보스턴 대학교와 일본의 ATR 컴퓨터 뉴로사이언스 연구소( ATR Computational Neuroscience Laboratories) 연구팀은 fMRI(기능성자기공명영상)을 이용한 새로운 기술을 연구중인 것으로 알려졌다. 연구팀은 fMRI가 시각령(시신경으로부터 흥분을 받아들이는 대뇌 피질의 부분)에 신호를 보내 뇌의 행동패턴을 바꿈으로서 뇌가 곧장 새로운 지식을 받아들이게 된다고 설명했다. 이 과정은 ‘Decoded Neurofeedback’ 또는 ‘DecNef‘라 불리며, 어떤 약물도 필요 없이 단순히 신호만으로 지식과 습득을 담당하는 뇌의 행동패턴을 바꿀 수 있다. 이 기술이 현실화 된다면 영화 속 주인공 ‘네오’처럼 몇 분 안에 무술의 달인이 되거나 오랜 기간 훈련하지 않아도 유능한 축구선수가 될 수 있는 가능성이 높아진다. 연구를 이끈 보스턴대학의 타케오 와타나베 교수는 “영화처럼 뇌와 연결된 신호 하나만으로 새로운 기술을 순식간에 익히는 날이 머지않았다.”고 말했다. 이번 연구 결과는 과학전문매체인 사이언스에 게재됐다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

인류가 ‘만들어낸’ 최고의 기계를 꼽는 것은 쉬운 일이 아니다. 누군가는 자동차를, 누군가는 컴퓨터를 얘기할 수도 있고, 어떤 주부는 전자레인지나 진공청소기를 먼저 꺼낼 수도 있다. 하지만 인류가 ‘생각해 낸’ 최고의 기계를 꼽는다면 후보는 좁혀진다. 이미 현실화된 기계는 당연히 제외된다. 만들어지지 않았기 때문에, 아니면 불가능하다고 여겨지기 때문에 더 많은 기대가 걸려 있다. 여기 실제로 만들어진다면 ‘신의 영역’에 이르렀다고 선언할 수 있을 만한 두 개의 기계가 있다. 미래의 일을 먼저 볼 수 있거나 과거에 무슨 일이 있었는지를 정확하게 알 수 있는 타임머신. 그리고 남의 생각이나 꿈을 읽을 수 있는 드림머신(혹은 드림스캐너)이다. 유사 이래 상상 속에서만 존재해 온 이 기계들이 2011년 올해, 그것도 한 달도 안 되는 사이에 화제로 떠올랐다. 너무나 당연하게 여겨지던 과학의 상식이 깨지고 있기 때문이다. ‘상식을 깨는 것’에서 어느 새 ‘가설과 상식을 확인하는 것’을 목표로 삼고 현실에 안주해 온 과학계가 뿌리째 흔들릴 만한 일이다. ■ 과학상식 위협하는 ‘타임머신’ ‘과거나 미래로의 여행’이라는 누구나 한번쯤 상상했을 법한 호기심이 구체적인 모습으로 등장한 것은 ‘공상과학(SF)의 아버지’로 불리는 허버트 조지 웰스가 1895년 소설 ‘타임머신’을 출간하면서부터다. 웰스는 소설에서 빛보다 빠른 회전운동을 일으키는 ‘타임머신’을 4차원 공간의 시간축 방향으로 밀어 미래로 움직일 수 있다는 아이디어를 제시했다. 이후 ‘터미네이터’ ‘12몽키즈’ ‘백 투 더 퓨처’ 등 수많은 영화와 소설, 만화에서 타임머신이 등장해 이야기의 중심을 이뤘다. 하지만 그 후 100년이 훌쩍 넘은 지금껏 타임머신은 상상 속에 갇혀 있다. 실제 타임머신을 만들려는 시도도, 결과물도 알려진 바 없다. 우선 논리적인 문제가 있다. 과거로 가는 타임머신은 시간을 거스르는 순간, 곧바로 기계가 존재하지 않는 상태가 된다. 또 과거에 자신의 조상을 만나거나, 인과관계가 있는 물건에 손을 대면 그 후의 모든 일이 바뀌어 현재에 타임머신을 만드는 상황이 재현되지 않는다. 미래 역시 마찬가지다. 미래에 생길 일을 알아 과거에 전달하면 그 미래는 재현되지 않을 가능성이 높다. 결과와 원인이 뒤엉키는 상황은 철학이나 논리의 영역에서조차 설명하기가 불가능에 가깝다. 만화 ‘드래곤볼’에서 ‘수많은 미래와 과거와 존재하고 서로 영향을 미치지 않는다.’라는, 필요에 따라 변화무쌍하게 변하는 논리가 등장하는 것도 이 같은 모순을 피하기 위한 장치다. 현존하는 최고의 물리학자로 꼽히는 스티븐 호킹 영국 케임브리지대 명예교수 역시 이 같은 논리를 내세워 시간여행이 불가능하다는 점을 밝히기도 했다. “타임머신의 발명이 가능하다면 언젠가 만들어질 것이고, 그 타임머신을 타고 나타난 시간 여행객들이 주위에 있어야 한다. 그러나 아직까지 나타나지 않았다는 점은 타임머신이 불가능하다는 증거”라는 것이 호킹의 논리다. 과학의 영역에서는 알베르트 아인슈타인이 타임머신에 대한 과학적 상상이 불가능하도록 족쇄를 채워 놓았다. 아인슈타인은 특수상대성이론을 통해 시간에 변화를 주기 위해서는 빛의 속도 또는 그 이상으로 움직일 수 있어야 한다는 점을 증명했다. 기본적인 전제는 지구상에 존재하는 물질이나 장치 중 어떤 것도 빛의 속도를 따라잡는 것이 불가능하고, 결국 시간여행은 불가능하다는 것이었다. 하지만 이를 뒤집어 보면 빛의 속도에 가깝거나 이보다 빠른 물질이 존재한다면 미래로 가는 타임머신을 만들 수 있는 여지가 있다는 뜻이기도 하다. 이를 구체화하면 초속 29만 9900㎞로 날아가는 우주선의 시간이 흐르는 속도는 지구상의 50분의1에 불과하고, 1년을 우주에서 여행하면 50년 후의 지구로 돌아오게 된다. 영화 ‘혹성탈출’에서 주인공 일행이 우주선을 타고 여행한 후 원숭이들이 지배하는 미래의 지구로 돌아오는 것과 같은 원리다. ‘현대 물리학의 진리’로 불리는 아인슈타인의 이론과 그 위에 서 있는 타임머신이 역사상 가장 큰 도전을 받고 있다. 지난 22일(현지시간) 유럽입자물리연구소(CERN)가 “빛보다 빠른 중성미자(뉴트리노)를 발견했다.”고 밝히면서부터다. 간단한 발표를 놓고 물리학계에는 흥분과 패닉이 공존하고 있다. 아직까지 성격이 정확히 규명되지 않은 중성미자에 대한 연구가 진행되면 타임머신을 만들 수 있다는 성급한 기대도 나온다. 하지만 대부분의 학자들은 이번 사태가 ‘실험 오류’로 밝혀지기를 바라는 눈치다. 100년 넘는 시간 동안 수십만명의 물리학자들이 아인슈타인의 이론 위에서 하나씩 벗겨 온 우주와 자연의 신비가 잘못된 방향으로 가고 있다는 것은 어떤 이들에겐 ‘추구해 온 삶의 의미’를 부인하는 일일 수도 있기 때문이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr ■ 타인의 생각 읽는 ‘드림머신’ 시간여행을 하는 영화 백 투 더 퓨처의 주인공 마티 맥플라이(마이클 J 폭스 분)에 비해 남의 꿈을 훔치는 영화 ‘인셉션’의 주인공 돔 코브(리어나도 디캐프리오 분)는 훨씬 더 현실에 가까이 다가왔다. 의학학술지 ‘커런트 바이올로지’ 최근호에 게재된 잭 갤런트 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 교수팀의 연구 결과는 기계를 통해 다른 사람이 보는 것을 그대로 화면에 나타낼 수 있다는 사실을 입증했다. 직접 그 사람의 두뇌를 들여다본다는 점에서, 심장의 움직임이나 맥박 등을 통해 사람의 진실을 측정하는 ‘거짓말탐지기’와는 차원이 다른 실험이 성공한 셈이다. 당초 갤런트 박사가 연구를 시작한 목적은 뇌졸중이나 언어장애 등 의사소통에 문제가 있는 사람들의 생각과 의사를 보여줄 수 있는 방법을 찾기 위한 것이었다. 갤런트 박사는 여러 명의 피실험자들이 영화를 보는 동안 기능성자기공명영상(fMRI) 기계를 통해 꾸준히 그들의 두뇌를 스캔했다. 장시간 움직이지 않고 누워 있는 상태에서 화면에 집중해야 하는 한계가 있기는 했지만 실제 영화에서 나타난 인물이나 동물 등의 장면이 2시간 후 피실험자들의 두뇌를 스캔한 화면에 나타났다. 이렇게 재구성된 영상은 조잡한 모습으로 형태와 움직임을 흐릿하게 흉내내는 것에 지나지 않았지만 영화와 비교하면 어느 장면을 피실험자들이 보고 있는지, 또는 생각하고 있는지를 분명하게 식별할 수 있는 수준이었다. 재구성한 영상만으로 영화 주인공이 ‘스티브 마틴’이라는 점을 알 수는 없지만, 어떤 영화인지를 알면 장면을 찾아내는 것은 가능했다. 연구팀은 fMRI의 기능을 개선하면 사람들의 실제 생각을 그대로 읽어 내거나 저장하는 일도 가능하고 꿈 속의 내용을 그대로 재현하는 일도 불가능하지 않은 것으로 보고 있다. 이번 실험은 갤런트 박사를 비롯한 연구진의 두뇌활동을 분석한 fMRI 자료를 기반으로 진행됐다. 어떤 장면이나 자극에 두뇌의 어떤 부분이 활성화되는지를 알고 있으면 결국 그 사람의 두뇌 움직임을 통해 장면이나 자극을 거꾸로 추측하는 것이 가능하다는 것이다. 결국 아직까지 극히 일부만이 알려져 있는 두뇌 활동에 대한 정보가 많아지면 많아질수록 더 정확한 영상을 만들어 낼 수 있다는 얘기다. ‘왜 이 사람이 이런 행동을 했을까.’ ‘행동의 동기가 무엇일까.’라는 질문에 대답할 수 있는 정신분석학자와 심리학자의 역할을 과학이 대신할 날이 머지않았다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr 서울신문은 매주 1회 독특한 포맷의 가상 인터뷰 [WHO&WHAT(후 앤드 왓)]을 1개면에 걸쳐 연재하고 있습니다. 일반 신문기사로는 다루기 힘든 동서고금의 지식과 역사의 정수들을 만남 또는 대담의 형식을 통해 알기 쉽고 재미있게 소개하는 지면입니다. 청소년, 어른 모두에게 즐겁고 색다른 지식의 장이 될 것으로 자부합니다. 특히 입시를 준비하는 학생들에게는 훌륭한 논술교재로도 활용할 수 있을 것입니다. [WHO&WHAT] “퀴즈쇼서 인간에 완승한 슈퍼컴 왓슨(Watson)을 만나다” [WHO&WHAT] 무덤에서 불러낸 독재자 4인의 가상만찬 ‘재스민 혁명’을 논하다 [WHO&WHAT] 천재소년 송유근, ‘우주비행 성공 50주년’ 맞아 유리 가가린을 만나다 [WHO&WHAT] ‘슈퍼히어로’ 스파이더맨, 정신과 전문의 김상준 원장과 상담하다 [WHO&WHAT] 지구수비대 지원한 인간형 로봇 ‘마루’ “아톰·태권V처럼 지구 지켜서…” [WHO&WHAT] ‘최악’ 통념 B형 男기자, 혈액형의 아버지 ‘란트슈타이너’에 따지다 [WHO&WHAT] ‘전 세계 여성의 로망’ 버킨백을 만나다 [WHO&WHAT] 선택 따라 전혀 다른 결과…”이렇게 검색하면 진리가 밝혀질까?” [WHO&WHAT] “남느냐, 떠나느냐” 희곡으로 본 어느 서재 도서들의 열띤 논쟁 [WHO&WHAT] ‘위대한 유산’ 남긴 간송미술관의 전형필, 그리고 우피치미술관의 메디치 [WHO&WHAT] 위대한 예술가 미켈란젤로, 그는 왜 라파엘로를 죽이고 싶었을까 [WHO&WHAT] ‘美우주왕복선은 초대형 폭탄이나 마찬가지’ 물리학자 파인먼의 폭로 [WHO&WHAT] 외규장각 도서 귀환으로 본 약탈문화재의 ‘수구초심(首丘初心)’ [WHO&WHAT] “재능만 주고 사랑은 주지 않던 나쁜 부모들” 유명 인사들의 회상기 [WHO&WHAT] 인류역사를 바꾼 ‘억세게 운 좋은 사내들’ 서바이벌 현장…과연 승자는? [WHO&WHAT] 소설 속 영국인 주인공 폴 웨스트 “파리서 1년 살아보니” [WHO&WHAT] 인류 첫 셀레브러티 ‘클레오파트라’… 베일 속의 그녀의 얘기 들어보니 [WHO&WHAT] 유전학의 창시자 수도사 멘델의 고백… “저, 유전학의 아버지 아니에요” [WHO&WHAT] 인간은 이기적 동물? 이타적 동물?…러시아 식물학자 니콜라이 바빌로프가 밝힌 유전자의 비밀 [WHO&WHAT] 아쉽게 놓친 노벨상’가상 수기’ 공모해보니[WHO&WHAT] 시간여행·생각읽기…인간들, ‘신의 영역’을 넘보다

●독립영화관(KBS1 밤 1시 10분) 천재 첼리스트 정우. 그에 가려 빛을 못 보지만 음악에 대한 열정은 누구보다 강한 명진. 그리고 피아니스트 지은. 서로 다른 성격과 개성을 가진 이들은 예술학교에 다니는 단짝 친구들이다. 어느 날 음악대회를 앞두고 같은 곡, 같은 반주자 지은을 두고 경쟁을 하게 되고, 정우와 명진 사이에 미묘한 기류가 흐르기 시작한다. ●휴먼 서바이벌 도전자(KBS2 밤 11시 5분) 지난주 4연패의 설움을 딛고 짜릿한 승리의 기쁨을 맛본 레드 팀의 역전 드라마가 감동적으로 그려졌다. 하지만 또다시 갈등이 불거지면서 레드 팀의 기쁨은 그리 오래가지 못한다. 바로 레드 팀의 리더 김호진을 몰아내기 위한 2인자 허홍의 담합과 작전이 시작된 것이다. 김호진 역시 숨겨진 허홍의 실체를 눈치챘는데…. ●일일연속극 불굴의 며느리(MBC 밤 8시 15분) 결국 막녀는 영심과 신우의 결혼을 허락한다. 덕분에 영심은 한결 마음이 홀가분해진다. 그리고 쇼핑 호스트 최종 면접을 치르는 영심은 지은의 방해 공작에도 당당히 최종 합격해 쇼핑 호스트가 된다. 한편 세령은 부친상을 당하고, 그 소식에 당황해 달려온 진우에게 이혼을 취소하겠다는 말을 한다. ●궁금한 이야기 Y(SBS 밤 8시 50분) 부슬부슬 비가 내리던 지난 7월. 인적이 드문 미시령 고갯길 도로변에서 피투성이의 한 여인이 발견된다. 길가에 쓰러져 있던 그녀는 심각한 출혈 등으로 언제 쇼크가 올지 모르는 위급한 상황이다. 그렇게 그녀는 곧바로 인근 병원으로 후송된다. 칼에 찔리고 절벽에서 던져진 여인, 과연 그녀는 어떻게 살아난 것일까. ●세상 사는 이야기(KBS1 밤 7시 30분) 부산시 만덕동에 있는 푸른샘 공부방. 가정 형편이 어려운 아이들이 마음껏 공부할 수 있는 곳이다. 이곳을 지키고 있는 버들 선생님 최수명씨. 공부를 가르치고 함께 놀기도 하면서 아이들이 꿈을 키울 수 있도록 도움을 주고 있다. 24시간 공부방에 머물며 아이들의 친구이자 삼촌, 아빠 역할까지 하며 지내는 그를 만나 본다. ●우리 아이 뇌를 깨우는 101가지 비밀(MBC 오후 4시) 아역배우 김수정과 김정근 아나운서가 공동 MC를 맡았다. ‘곤지 곤지 잼잼의 비밀’로 손과 뇌에 담긴 비밀을 아주 재미있는 실험을 통해 풀어 봤다. 과연 손 운동이 두뇌를 깨울 수 있을까. 재미있고 다양한 실험, 그리고 최첨단 뇌영상 촬영 장비 fMRI로 ‘곤지곤지 잼잼의 비밀’을 함께 알아본다.

‘뇌의 빠른 노화를 막고 싶다면 지금 내비게이션을 꺼라.’ 운전자들의 ‘내비게이션 의존증’이 노인성 치매인 알츠하이머병을 앞당길 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 뇌 속에서 ‘천연 위성항법장치(GPS)’ 역할을 하는 해마(海馬·뇌에서 학습과 기억을 담당하는 부분)가 할 일을 잃어 빨리 퇴화하기 때문이다. 16일 미국 MSNBC 인터넷판은 캐나다 맥길대 연구진이 14일(현지시간) 신경과학협회 연례회의에 제출한 ‘운전자의 길 찾기 방식이 뇌에 미치는 영향을 분석한 보고서’를 통해 내비게이션과 치매의 상관관계를 밝혔다고 보도했다. 연구진은 실험을 위해 내비게이션을 이용하는 운전자와 이를 이용하지 않는 운전자의 뇌를 기능성자기공명영상(fMRI)으로 촬영했다. 그 결과 비(非)사용자의 전뇌 해마부가 훨씬 활성화돼 있었다. 연구에 참여한 베르니크 보보 교수는 “내비게이션에 의존할수록 치매 증세가 일찍 찾아올 가능성이 있다.”고 말했다. 운전자가 내비게이션을 사용할 때 해마가 힘을 잃는 이유는 운전 중 연상작용과 관계가 있다. 김어수 연세대의료원 교수(정신과)는 “운전할 때 머릿속에 그리는 거대한 지도가 뇌 활성화에 도움을 준다.”고 설명했다. 영국 런던대 연구진도 최근 운전과 뇌 건강 사이의 관계를 밝혔다. 런던 택시운전자의 해마가 일반인보다 3% 이상 크다는 결과를 내놓은 것. 특히 운전경력이 오래될수록 해마의 크기가 커졌다. 복잡한 골목길을 찾아다니는 과정에서 뇌가 ‘운동’해 활성화됐을 가능성이 있다는 결론이다. 그러나 이 같은 경고에도 불구하고 낯선 길을 찾아나서면서 내비게이션을 제쳐두기란 쉽지 않은 노릇. 보보 교수는 “새로운 길을 찾아갈 때는 내비게이션을 활용하되 다시 돌아오거나 익숙한 길을 찾아갈 때는 기계를 끄는 것이 방법”이라고 말했다. 김 교수도 “내비게이션뿐 아니라 휴대전화 단축번호 등을 애용하는 것도 뇌 활성화를 가로막는다.”면서 “기계를 이용하되 다른 방식으로 뇌를 운동시키려고 노력해야 할 것”이라고 말했다. 유대근기자 dynamic@seoul.co.kr

남성은 노골적인 성행위 동영상에 강한 성적 자극을 받는 반면 여성은 비교적 노출이 덜한 에로틱한 영상에 성적으로 더 잘 반응한다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 이대목동병원 비뇨기과 윤하나 교수팀은 정신적·신체적으로 건강한 성인 남녀 각 10명(20∼39세)을 대상으로 2가지의 성적 자극 영상물에 의한 대뇌 피질의 활성화 정도를 ‘기능적 뇌 자기공명영상장치(fMRI)’로 촬영한 결과 이같이 나타났다고 최근 밝혔다. 연구팀은 실험에 참가한 남녀가 뇌 MRI검사를 받는 동안 모니터를 통해 하나의 이야기 구조를 가졌으면서 비교적 신체 노출이 덜한 동영상을 보여 준 다음 노골적인 성행위 등 노출 정도가 심한 영상물을 잇따라 상영했다. 그 결과, 여성은 남성과 달리 첫 번째 영상을 시청할 때 대뇌피질이 활발히 반응했다. 특히 대뇌피질 중 측두엽·변연계·후각 고랑에서 활발한 반응을 보였다고 의료진은 설명했다. 측두엽과 변연계는 사람의 기억·감정·성욕·식욕 등 복잡한 사람의 감정 및 행동의 조절에 영향을 미친다. 이에 비해 남성은 노출이 심하고 노골적인 성행위를 보여 주는 두 번째 영상에 대뇌가 더 민감하게 반응했으며, 여성과 달리 전두엽과 후두엽이 활발했다. 후두엽은 대뇌의 가장 뒷부분에 자리해 눈으로 들어온 시각정보를 이용해 물체의 모양이나 위치, 운동상태 등을 분석하는 기능을 한다. 윤하나 교수는 “이 연구 결과는 남성과 여성이 각각 호응하는 성적 자극이 다르다는 사실을 보여 주고 있다.”면서 “여성과 남성의 이런 차이는 타고난 신체적 차이뿐 아니라 성장 과정에서 성별에 따라 달라지는 전통적인 관습과 교육, 개인적 가치관 등이 복합적으로 작용한 결과”라고 설명했다. 윤 교수는 이 연구 결과를 최근 코엑스서 열린 국제성의학회에서 발표했다. 심재억기자 jeshim@seoul.co.kr

‘매장에 들어선 고객의 70%는 오른쪽으로 향한다’ ‘M은 온화하고 K는 강하다’ ‘왼쪽엔 얼굴을, 오른쪽엔 카피를’ 뉴로마케팅(Neuro marketing)이 성큼 우리 곁을 파고들고 있다. 뉴로마케팅이란 두뇌활동을 분석해 소비심리를 파악하고, 판매전략으로 연결짓는 마케팅 기법을 말한다. 미인 모델의 시선을 빗면으로 처리한다든지, 세일상품 가격표는 빨간색으로 한다든지가 다 뇌 활동을 분석한 뉴로마케팅을 담고 있다. ‘세일상품’보다 ‘한정상품’으로 내걸어야 잘 팔리는 것도 마찬가지. 싸다는 만족감보다 지금 안 사면 손해라는 경쟁심리가 구매욕을 더 부추긴다. 이런 판매전략이 새로울 건 없다. 백화점에 시계와 창문이 없는 이유가 고객을 더 붙들어 놓으려는 계산이라는 것 정도는 상식이 된 세상이다. 뉴로마케팅의 요체는 따로 있다. 고객의 마음을 짐작하는 수준이 아니라 들여다보고 읽고 훔친다는 점이다. 여기엔 ‘마음을 찍는 기술’로 불리는 기능적 자기공명영상(fMRI)과 양전자방출단층촬영(PET), 시선추적(Eyetracking)과 같은 최첨단 과학기술이 총동원된다. 자극을 받을 때 뇌의 어느 부분이 활성화되는지를 파악하는 이들 기술로 인해 인간은 이제 마음까지도 해부당하는 세상에 들어섰다. 이를 뉴로마케팅과 연결지어 본다면 스타벅스의 커피향에 자극받은 뇌 안쪽의 해마와 편도액이 ‘사서 마시라’는 신호를 보낸다. 그러나 거의 동시에 이마 쪽에 자리잡은 전두엽에선 ‘비싸니까 사먹지 말라’는 명령을 내린다. 기억과 호감도를 관장하는 해마와 편도액이 승리하면 발길은 스타벅스로, 사고와 이성을 관장하는 전두엽이 이기면 발길은 커피자판기로 향한다. 1990년대 말 건전한 잡지가 나왔으면 좋겠다는 설문조사 결과만 믿고 만들었다가 2년 만에 망한 ‘마리안느’라는 잡지는 섹스와 야한 얘기에 뇌가 활발히 반응하는 fMRI 결과를 봤더라면 태어나지 않았을 것이다. “이제 감정을 한 덩어리가 아니라 생성과정과 조절과정을 쪼개 분석하기 시작했다.” 미 위스콘신대 뇌영상연구소장 리처드 데이비슨의 말이다. 저 재킷을 내가 살지 말지 나보다 상점 주인이 먼저 아는 세상이, 아무래도 곧 올 모양이다. 그것 참. 진경호 논설위원

똑같은 미술작품을 보면서 남녀 모두 아름답다고 느끼지만 두뇌에서는 다른 작용이 일어난다고 한 연구팀이 주장했다. 미국 캘리포니아대학교 프란시스코 아일라 박사가 이끄는 연구팀은 “미술작품을 감상할 때 남성과 여성 두뇌는 서로 다르게 작용한다.”며 “이는 인류 진화과정에서의 고정된 성역할 차이 때문일 것으로 추측한다.”고 과학저널 ‘내셔널 아카데미 오브 사이언스’ 최신호에서 밝혔다. 연구팀은 각각 10명의 남성과 여성에게 풍경사진과 미술 작품 몇 점을 보여준 뒤 그것을 아름답다고 느끼는지를 물었다. 그리고 남녀 두뇌에서 일어나는 반응을 fMRI(자기공명영상장치)로 확인했다. 남녀의 두뇌는 아름답다고 밝힌 미술작품을 떠올리면서 초반 300밀리세컨드(1초의 1000분의 1)에는 별 다른 변화가 없었다. 그러나 300~700밀리세컨드에 접어들자 남녀의 두뇌는 아름답다고 느꼈던 예술작품을 떠올리며 시각과 공간적인 감지를 담당하고 정보전달을 하는 ‘마루엽’이라는 부분이 자극되는 모습을 보였다. 이 때 남성과 여성의 두뇌반응은 다소 차이가 났다. 여성의 두뇌는 두 신경계가 모두 자극됐던 반면 남성은 대뇌반구 중 오른쪽부분이 집중적으로 반응하는 것으로 나타났기 때문. 연구팀은 남녀의 이 같은 두뇌 차이를 보이는 것에 대해 “여성은 시각적인 사물을 볼 때 두뇌의 대부분을 이용하는 반면 남성은 사물의 공간적인 면에 집중하는 경향이 있다.”고 말했다. 이어 “가정컨데 우리가 찾은 차이점은 남성과 여성이 진화할 때 가졌던 다른 사회적 역할에 기인했을 수 있다.”고 밝혔다. 즉 이 연구결과는 초기 인류의 남성들이 대부분 사냥을 하거나 먹잇감을 쫓으면서 공간감각이 발달하고 채집을 담당했던 여성들이 물건을 더 잘 찾는 등 특징을 갖는 것을 설명할 수도 있다고 연구팀은 설명했다. 사진=themedguru.com 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

아무리 끊고 싶어도 쉽게 끊을 수 없는 도박의 강력한 중독성은 두뇌 반응 때문이라는 연구결과가 나와 눈길을 모으고 있다. 루크 클라크 박사가 이끄는 영국 캠브리지대학교 연구팀은 “우리 두뇌는 도박에서 지더라도 이길 때와 같은 긍정적인 반응이 보인다.”고 과학저널 뉴런(Journal of Neuron)을 통해 주장했다. 연구팀은 대다수 사람들이 도박에서 돈을 잃고도 멈추지 못하는 이유를 설명하기 위해 15명의 성인 실험 참가자들이 슬롯머신 도박을 하도록 하고 이 때 그들의 두뇌 반응을 자기공명영상(fMRI)으로 살펴봤다. 그 결과 연구팀은 참가자들이 도박에서 돈을 땄을 때 초콜릿이나 술을 마실 때 자극되는 기쁨과 보상을 담당하는 두뇌의 부분인 복측선조체 (ventral striatum)와 뇌섬엽(anterior insula)이 활발히 활동하는 모습을 확인했다. 놀라운 것은 이러한 두뇌 반응은 꼭 돈을 따지 않아도 반응한다는 것. 연구팀에 따르면 참가자들이 안타깝게 돈을 따지 못했을 경우(슬롯머신에서 2개만 맞히고 안타깝게 1개가 빗나가는 상황 )에도 두뇌에서 같은 자극이 일어나 흥분이 되고 기분이 상승하는 것으로 나타났다. 연구팀은 “도박 중독자들에게는 아깝게 지는 것이 오히려 도박을 계속하게끔 독려하는 특별 이벤트처럼 번역돼 전달된다.”면서 “이길 때 뿐 아니라 질 때에도 같은 뇌 반응이 나오는 것이 도박에 중독되는 원인”이라고 전했다. 사진=www.hippopress.com 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

만화에서 자주 등장하는 눈에 돈이 그려지는 장면이 실제로 어느 정도 일리가 있는 것으로 보인다. 금전적 보상을 받으면 상대적으로 시각적 기억력을 담당하는 부분이 자극을 받아 더 강하고 오래 기억한다는 주장이 나왔기 때문. 미국 캘리포니아대학교 존 세렉스 박사가 이끄는 연구팀은 “금전적 보상을 받으면서 기억하면 두뇌에서 시각을 담당하는 기관은 습득하는 정보가 상대적으로 더 가치 있는 대상이라고 여겨 더 길고 오랫동안 기억한다.”고 과학저널 뉴런 최신호에서 밝혔다. 이 연구팀은 금전적 보상과 기억력의 상관관계에 대한 한 가지 흥미로운 실험을 실시했다.빨간색과 초록색 목표물을 두고 고르게 한 뒤 맞을 때는 10센트를 틀릴 때는 아무것도 주지 않은 것. 실험에 참가하는 동안 실험참여자들의 두뇌를 자기공명화상장치(fMRI)로 관찰한 결과 그들의 두뇌에서 시각적 반응과 관련이 깊은 기관인 시각령(Visual cortex)에서 V1이라는 특정부분 움직임이 활발해지는 것을 확인했다. 세렉스 박사는 “과거 금전적 보상을 받았던 선택은 상대적으로 더 가치 있는 정보라고 생각하고 시각체계는 이를 더욱 강하고 오랫동안 기억한다.”고 설명했다. 이어 “실험에서 V1 부분 뿐 아니라 보상과 관련이 깊은 기관인 전두엽과 마루엽 역시 금전적 보상을 받으며 기억할 때 활발히 운동하는 것으로 나타났다.”며 “이러한 뇌의 반응들이 금전적 보상물이 있을 때 기억력이 올라간다는 것을 내포하는 것”이라고 덧붙였다. 한편 미국 펜실베니아 대학교 케빈 볼프 의과교수 역시 과거 다이어트 프로그램에서 금전적 보상을 할 경우 그 효과가 더욱 높게 나타났다는 연구결과를 발표한 바 있다. 사진=jeffwofford.com 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

수업시간에 집중이 안 되고 계속 딴생각이 든다? 지루함을 느끼는 것은 뇌의 일정 부분들의 연결이 일시적으로 끊기는 현상이라는 최근 연구결과나 나와 눈길을 끌고 있다. 영국 대중지 텔레그래프는 “미국 미시간 대학교 신경과학 연구팀의 연구결과 지루함을 느끼거나 뇌의 부분들이 상호작용을 하지 못하고 일시적으로 연결이 끊기는 현상”이라고 최근 보도했다. 다니엘 웨이스먼 교수가 이끄는 이 연구팀은 지루함에 대해 신경과학적 접근을 하기 위해 한 가지 흥미로운 실험을 했다. 자원봉사자들에게 한 시간 동안 스크린에서 깜빡이는 단어들을 보게 한 뒤 이들의 뇌의 변화에 대해서 알아본 것. 연구팀은 실험대상자들에게 1시간 동안 스크린에 나오는 단어들을 읽도록 하며 뇌의 변화를 알아보고자 기능 단층촬영을 실시했다. 웨이스먼 교수는 “실험자들이 읽는 속도가 점점 느려질 때 자기공명화상장치(fMRI)로 뇌의 반응을 살펴본 결과 뇌의 특정 부분들의 반응 속도도 점점 느려지는 것으로 나타났다.”며 “점차 느려지다가 순간적으로 연길이 끊기는 현상을 보였다.”고 설명했다. 그는 “자기컨트롤, 시간, 언어에 관여하는 뇌 부분들의 상호작용이 느려지거나 일시적으로 연결이 단절될 때 지루함을 느낀다는 결론을 얻었다.”고 말한 뒤 “반대로 주의를 기울일 때는 이 상호작용이 더욱 확대된다.”고 덧붙였다. 이 실험에서 얻은 결과에 대한 자세한 내용은 New Scientist Magazine 최신호에서 실렸다. 사진=뉴 사이언티스트 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

시간이 지나면 사랑했던 감정도 변하는 것일까. 최근 미국의 한 연구팀이 이 질문에 대해 ‘그렇지 않다’는 연구결과를 내놓아 눈길을 끌고 있다. 이 연구팀은 ‘사랑이 지속되는 시간’을 알아보기 위한 흥미로운 연구를 실시했다. 사랑에 빠진 지 1년이 채 되지 않는 열정적인 커플들과 최소 20년 넘게 함께 편안한 친구처럼 살아온 커플들의 뇌 반응을 비교 조사한 것. 먼저 연구팀은 사랑에 빠진지 얼마 안 된 여성 10명과 남성 7명에게 각각 연인의 사진을 보여준 뒤 뇌에서 일어난 변화를 FMRI(기능 자기공명단층)촬영을 해봤다. 예상했던 대로 그들은 사랑한 사람을 본 직후 뇌의 일정 부분에서 뚜렷한 변화가 나타났다. 이어 연구팀은 똑같은 방법으로 20년간 결혼생활을 해온 여성 10명과 남성 7명에게 실험을 했고 놀랍게도 조사 결과 이들의 뇌는 사랑에 빠진지 얼마 되지 않은 사람들과 똑같은 모습으로 반응했다. 이에 대해 연구에 참여한 스토니 브룩 뉴욕주립대학의 아더 애런 심리학 교수는 “지금까지 많은 심리학자와 생물학자들이 호르몬 분비를 근거로 사랑의 지속기간은 12개월에서 15개월이라고 주장해왔지만 사랑이란 감정은 우리가 예상했던 것 보다 훨씬 더 오랫동안 지속되는 것을 알 수 있었다.”라고 말했다. 연구팀의 또 다른 일원인 러트거스 뉴저지주립대학의 헬렌 피셔 인류학 교수는 “시간이 흐르면 사랑이 사라지는 것이 아니라 처음 사랑에 빠질 때의 설렘과 흥분, 열정이 사라지고 대신 편안함, 안정감, 믿음 등 복합적인 긍정적 감정요소가 대신 자리하는 것”이라고 설명했다. 사진=ABC 뉴스 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

폭력적인 청소년들은 실제로 다른 사람들이 고통에 시달리는 모습을 보며 기쁨을 느낀다는 연구결과가 나와 관심을 모으고 있다. 미국 시카고 대학교 벤자민 라이 교수가 이끄는 연구팀은 최근 “폭력적인 청소년들은 다른 사람들이 고통을 받는 모습을 보며 기쁨을 느끼는 두뇌 반응을 보이는 것으로 나타났다.”고 생물학 잡지 바이올로지컬 사이콜로지 최신호에서 밝혔다. 연구팀은 각각16세부터 18세까지의 8명 소년으로 두 그룹 만들어 한 그룹에는 그동안 여러 차례 폭력을 저지르는 등 공격적 성향의 청소년들로, 또 다른 그룹은 지금까지 별다른 폭력적 성향을 안보인 청소년들로 구성했다. 연구팀은 두 그룹의 청소년들에게 다른 사람이 괴롭힘을 당해 고통을 겪는 모습의 영상을 보여줬다. 그 뒤 FMRI(기능 자기동조사진)촬영을 실시해 폭력을 당하는 사람을 본 이들의 두뇌반응 모습을 살펴봤다. FMRI 검사 결과, 두 그룹의 청소년들의 두뇌 변화는 극과 극으로 나타났다. 감정을 담당하는 전두엽피질(preforntal cortex)과 편도체(amygdala)을 살펴본 결과 폭력적인 성향이 낮은 청소년들의 두 기관은 거의 반응하지 않았다. 반면 공격적 성향이 다분했던 첫 번째 그룹의 청소년들은 영상을 본 뒤 기쁨이나 보상을 받을 때처럼 두 기관이 격렬하게 반응했다. 환각성 약물을 복용하거나, 섹스나 음주를 했을 때와 비슷한 뇌의 반응이었다. 라이 교수는 “폭력적인 청소년들의 두뇌 반응은 선천적인 것이 아니라 그동안 다른 사람들을 직접 괴롭히며 즐거움을 느꼈던 경험 때문인 것으로 추측된다.” 며 “더 정밀한 조사와 관찰을 통해 ‘청소년과 폭력’의 생물학적 관계에 대해 규명하고 싶다.”고 소망을 내비쳤다. 사진=ABC 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

택시기사들의 머릿속에 ‘내비게이션’이 있다? 숙련된 택시기사들이 길을 찾을 때는 내비게이션 역할을 하는 별도의 영역이 사용된다는 연구 결과가 발표됐다. 런던대학교 연구팀은 리버풀에서 열리고 있는 영국과학진흥협회 과학제전(BA Festival of Science)에서 “택시기사들이 길을 찾는 중에 일반적인 기억 공간이 아닌 특별한 영역이 활동하는 것을 확인했다.”고 발표했다. 연구팀은 20명의 택시기사들에게 시뮬레이션 장비를 통해 런던 시내 목적지를 찾아가도록 한 뒤 기능성자기공명영상(fMRI)으로 분당 뇌 활동을 촬영해 비교했다. 그 결과 기사들이 경로를 정하고 유명 지점들을 참고하는 과정에서 마치 별도의 내비게이션이 작동하는 것과 같이 특별한 뇌 영역이 활동하는 것이 확인됐다. 이전까지 택시기사들이 길을 찾는 능력이 탁월한 이유는 뇌에서 기억력을 관장하는 해마상 융기(hippocampus)가 일반인들보다 더 크기 때문인 것으로 알려졌었다. 그러나 이번 연구 결과 해마상 융기는 기사들이 처음 전체적인 길을 떠올릴 때와 목적지가 전혀 다른 곳으로 바뀌었을 때 등 일부 상황에서 활동을 하기는 하지만 길을 찾아가는 과정에 큰 영향을 미치지는 않는 것으로 밝혀졌다. 연구를 이끈 런던대학교의 휴고 스피어스 박사는 “우리는 뇌의 구조 이면으로 들어가고 싶었다.”며 “인간의 뇌 활동이 얼마나 복잡하며 그것이 얼마나 위대한 창조물인지 다시 한 번 증명한 것”이라고 이번 결과를 평가했다. 서울신문 나우뉴스 박성조 기자 voicechord@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

남성이 게임을 좋아하는데는 다 이유가 있다? 최근 미국 스탠포드대학 약학부 연구팀은 “비디오 게임에 의해 초래되는 쾌감이 여성들보다 남성들에게서 더욱 활성화되는 것으로 나타났다.”는 재미있는 연구결과를 발표했다. 연구팀은 성인 남성 11명·여성 11명을 대상으로 간단한 시뮬레이션 게임을 실시, 참가자들이 반사신경을 이용해 공을 쏘아올리고 영토를 늘려가도록 했다. 실험결과 공을 쏘는 솜씨에 관해서는 남녀차이가 없었지만 단시간 내에 영토를 최대로 확장시키는데에는 남성이 여성보다 더 나은 수행결과를 보였다. 실험 종료 후 연구팀은 참가자들의 fMRI(기능성 핵자기공명 단층촬영)장치를 사용해 데이터를 분석한 결과 여성에 비해 남성의 중뇌피변연계(일반적으로 중독·보상을 조절하는 두뇌부위)에서 활성화된 부분이 많은 것으로 나타났다. 아울러 이 부위의 활성화 정도는 남성이 게임에서 영토를 확장시킨 양과도 상관관계가 있었으며 여성은 이같은 상관관계가 관찰되지 않았다. 연구팀은 “비디오 게임에 의한 쾌감이 여성보다 남성에게서 더 활성화되었다.”며 “이같번 연구결과는 남성이 게임 중독에 걸리기 쉬운 요인을 잘 설명해 줄 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 ‘정신의학 리서치 저널’(Journal of Psychiatric Research) 온라인판에 게재되었다. 서울신문 나우뉴스 주미옥 기자 toyobi@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

최근 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 두뇌공학 연구팀은 “동일한 과제라해도 어떤 문화권에서 성장했느냐에 따라 다른 접근방식을 보였다.”는 연구결과를 발표했다. 연구팀은 개인적이고 독립적인 가치를 중시하는 미국인 10명(A그룹)과 공동체 지향적이고 상호의존적인 가치를 중시하는 동아시아인 10명(B그룹)을 대상으로 실험을 실시했다. 또 참가자들의 두뇌 활동 영역을 알아내기 위해 기능성 핵자기공명 단층촬영(fMRI) 스캐너를 사용했으며 이는 판단 및 정신작용에 수반되는 두뇌의 혈행 변화를 측정하는데 쓰였다. 참가자들에게는 사각형 안에 연속적으로 빼곡히 그려진 선(線)들이 자극물로 제시되었는데 실험결과 A그룹과 B그룹은 같은 자극물이라도 다르게 인지·해석하는 것으로 나타났다. A그룹은 “(사각형 안의) 선 길이가 사각형과 같은 길이”라며 선 하나 하나에 개별적인 의미를 부여한 반면 B그룹은 “(사각형 안의) 연속적으로 그려진 선들을 합칠 경우 사각형과 같은 넓이”라며 선과 사각형간의 관계에 초점을 두었다. 아울러 A그룹은 자극물간의 관계를 파악하는 과제에서는 B그룹보다 더 어려워했으며(더 많은 두뇌 영역이 활성화됐다) 반대로 자극물을 개별화해 분석적으로 판단하는 과제에서는 B그룹이 더 어려워했다.(더 많은 두뇌 영역이 활성화됐다) 연구를 이끈 존 가브리엘(John Gabrieli)교수는 ”두 그룹은 저마다 익숙한 문화권에 동떨어진 과제를 처리할 때 다른 두뇌 활동 양식을 보였다.”며 “독립성과 상호의존성 등 사회에서 중시하는 가치들이 과제를 푸는 방식에 영향을 미친 것 같다.”고 설명했다. 이 연구결과는 1월호 심리학 학술지 ‘Psychological Science’에 게재되었다. 사진=MIT 서울신문 나우뉴스 주미옥 기자 toyobi@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

뇌 영상 분석을 통해 진짜 기억과 실제로 일어나지 않은 일을 일어난 것처럼 착각해 기억하는 가짜 기억을 구분할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 대구대 재활심리학과 김홍근 교수는 8일 듀크대 인지신경과학센터 로베트토 카베자 교수팀과의 공동연구로 가짜 기억과 진짜 기억이 작동할 때 뇌의 다른 부위가 활성화된다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 7일자 ‘신경과학저널’에 공개된 이 결과는 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치를 이용해 지금까지 사용된 거짓말 탐지기로는 판별할 수 없는 가짜 기억을 토대로 한 거짓 증언까지 구별해 낼 수 있다는 점을 증명해 관심을 모으고 있다. 연구결과 진짜 기억을 회상할 때는 뇌에서 기억에 중요한 역할을 하는 것으로 잘 알려진 ‘해마’ 부위가 활성화되고 가짜기억을 회상할 때는 전두엽 일부와 두정엽 일부가 함께 활성화되는 것으로 나타났다. 김 교수는 “가짜 기억 때 활성화된 부위들은 ‘친숙함’을 느낄 때 활성화되는 것으로 알려져 있다.”며 “이것으로 미뤄볼 때 진짜 기억은 ‘회상’에 기초하지만 가짜 기억은 ‘친숙함’에 기초하는 것으로 해석할 수 있다.”고 밝혔다. 이어 “다만 이런 가능성이 실용화되려면 실험결과가 실제 상황적인 증언에서도 일반화될 수 있는지, 뇌 반응의 개인차를 고려한 신뢰할 만한 분석법 개발이 가능한지 등의 과제가 해결돼야 한다.”고 말했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr