정신 장애 연관된 외상성 뇌 손상시상하부에 전극 심어 심부 자극주의·문제해결·판단력 향상 가능 광선 요법, 치매 환자 수면 질 높여머리에 전류 흘리면 인지 기능 개선 뇌과학은 21세기 들어 가장 빠르게 발전하고 있는 연구 분야 중 하나다. 덕분에 난치병으로 알려진 각종 뇌신경 질환의 예방과 진단 기술도 속속 등장하고 있다. 미국 코넬대 의대, 하버드대 의대, 유타대, 플로리다대, 스탠퍼드대, 밴더빌트대, 시애틀 워싱턴대 공동 연구팀은 외상성 뇌 손상(TBI)으로 장기 인지기능 결손 진단을 받은 환자들의 시상하부 부위를 ‘심부 뇌 자극’하면 인지 기능 개선 효과가 있다고 6일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 의학’ 12월 5일자에 실렸다. TBI는 머리에 외부의 강한 물리적 힘이 가해지면서 뇌에 손상이 발생하는 것을 말한다. 손상 부위나 정도의 차이가 있지만 신체 기능, 언어나 의사소통, 기억 등 인지 기능, 성격, 심리상태 등 정신 기능에 종합적으로 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 시상하부의 주요 뇌 회로 활동 손실이 인지 기능 장애와 관련이 있다는 기존 연구 결과들을 주목했다. 이에 연구팀은 중증 외상성 뇌손상을 앓는 22~60세 남녀 6명을 대상으로 실험했다. 우선 신경 영상기술로 손상된 신경 회로의 정확한 위치를 찾고, 인지능력 테스트를 했다. 그다음 외과 수술을 통해 시상하부 특정 부위에 전극을 이식하고 정기적으로 심부 뇌 자극을 했다. 실험 결과 심부 뇌 자극을 받은 사람들은 주의력이나 문제해결 능력, 공간 인식능력, 기억력, 판단력 등이 최대 52% 향상된 것이 관찰됐다. 그런가 하면 중국 웨이팡 의과대학 간호학과 연구팀은 빛을 이용해 뇌의 시교차상핵(SCN)을 자극해 인체 일주기 리듬을 조절해 알츠하이머 환자의 수면과 정신 기능 개선이 가능하다고 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 12월 7일자에 발표했다. 알츠하이머는 초기에 기억력에 문제를 보이다가 언어기능, 판단력 등 여러 인지기능 이상이 나타난다. 또 수면 장애와 성격 변화, 우울증, 망상, 환각, 공격성 증가 등 이상 증상이 동반되기도 한다. 빛을 이용해 수면 조절에 관여하는 시교차상핵을 자극하는 광(光)생체조절은 알츠하이머 증상 완화에 도움을 줄 것이라 주목받고 있지만 효능과 안전성에 대한 체계적 평가는 없었다. 이에 연구팀은 2005년부터 2022년까지 7개국에서 알츠하이머와 치매 환자를 대상으로 광생체조절 임상시험을 한 연구 15개를 정밀 메타분석 했다. 분석 결과 광선 요법이 환자들의 일주기 리듬을 안정적으로 유지해 수면 효율을 높인다는 것을 확인했다. 또 환자의 우울증, 강박증 같은 정신장애 증상을 완화한다는 사실도 밝혀냈다. 한편 중국 닝보대 의대 연구팀도 ‘경두개 직류 자극’(tDCS)을 실시하면 알츠하이머 환자의 인지기능 개선이 가능하다는 연구 결과를 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘일반 정신과학’ 12월 6일자에 발표했다. tDCS는 뇌에 전극을 심지 않고 머리에 전극을 붙여 약한 전류로 뇌 신경세포를 자극하는 기술이다. 연구팀은 65세 이상 남녀 알츠하이머 환자 140명을 무작위로 선정해 최대 6주간 주 5일, 하루에 2번씩 tDCS를 실시해 의사 결정, 작업 기억 등에 관여하는 전전두엽 피질을 자극했다. 그 결과 tCDS를 받은 사람들은 언어 기능과 단어 인식, 기억 능력이 눈에 띄게 향상됐다.

표면에 난 상처를 스스로 치료할 수 있는 ‘능력’을 가진 인간 유래 다세포 로봇이 개발돼 학계의 관심이 쏠렸다. 미국 터프츠대와 하버드대 비스 연구소 공동 연구진이 성인의 인간 세포를 활용해 개발한 다세포 로봇 ‘앤트로봇’(Anthroboys)은 30~500㎛(마이크로미터, 100만분의 1m) 의 작은 크기로, 유전자의 변형 없이 인간의 단일 세포를 키워 만들어졌다. 앤트로봇은 실험실에서 자란 인간 뉴런(신경세포)의 표면을 따라 직선 또는 원을 그리며 다양한 방식으로 움직일 수 있다. 특히 앤트로봇의 집합체는 세포층의 일부가 긁힌 것(상처)을 인식하고, 세포 성장을 촉진해 긁힌 틈을 메우기도 했다.연구진은 이러한 기능이 상처를 치료하는 치유 효과와 같으며, 상처를 치유하는 효과를 보이는 앤트로봇의 집합체는 ‘슈퍼봇’이라고 명명했다. 슈퍼봇의 발견은 환자의 재생과 치유, 질병 치료에 상당한 도움을 줄 것으로 기대를 모은다. 특히 환자 본인에게서 채취한 뉴런을 이용해 다세포 로봇과 슈퍼봇을 제작해 치료에 도입한다면, 면역 반응을 유발하지 않아 별도의 면역 억제제가 필요하지 않다. 또 생체 내에서 분해되는데 45~60일 정도밖에 걸리지 않아 몸에 빠르게 재흡수 되고, 실험실 외부로 유출되더라도 번식이 어려워 타인에게 해를 끼칠 위험도 적다. 연구진은 “실험실에서 구축한 세포 집합체(슈퍼봇)가 손상 부위를 가로지르며 뉴런 성장을 촉진할 수 있다는 사실은 전혀 예상하지 못한 부분”이라면서 “앞으로 치유 메커니즘의 작동 과정을 살펴보면서 또 무엇을 할 수 있을지 확인할 것”이라고 밝혔다.앞서 연구에 참여한 마이클 레빈 터프츠대 생물학과 교수 연구진은 미국 버몬트대 컴퓨터과학과 교수 연구진과 공동 연구를 통해 개구리의 배아 세포를 이용한 다세포 로봇인 ‘제노봇’(Xenobots)을 개발한 바 있다. 당시 제노봇은 스스로 통로를 탐색하고 자료를 수집하거나, 복제와 치유 등의 능력을 선보였는데, 이번 연구를 통해 공개된 앤트로봇은 양서류 배아가 아닌 성인 인간의 세포를 활용해 한층 더 고차원적인 결과를 이끌어 냈다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’(Advanced Science) 최신호에 실렸다.

인피니트 남우현이 암 투병 사실을 고백했다. 지난 23일 정규 1집 공개를 앞두고 인터뷰를 진행한 남우현은 “올 초에 몸이 안 좋아서 큰 수술을 했다”고 밝혔다. 남우현은 지난 4월 희소 암인 기스트암 수술받았고, 15㎝가량 복부를 절개하는 큰 수술을 치렀다. 남우현이 투병 중인 기스트암은 위장관 기질 종양으로, 위장관의 근육층에 생기는 암이다. 식도, 위, 소장, 결장, 직장 등 위장관의 어디든 발생할 수 있는 암으로, 위장관 벽의 중간에 있는 근육이나 신경세포 등 기질세포가 암세포로 변이를 일으켜 발생하는 병으로 알려져 있다. 남우현은 투병 후에도 지난 7월 31일 인피니트 완전체 앨범 ‘비긴’을 발표하며 활동에 나섰다. 몸이 완전히 회복되기도 전이었지만 빨리 팬들을 만나고 싶은 마음 때문에 더 이상 미룰 수 없었다고 한다. 남우현은 “활동을 못 할 거라 생각해서 마음고생이 심했다. 제 인생에 있어서 올해가 제일 힘들었던 시기였다. 인피니트 활동도 저 때문에 미룰 뻔했는데 회복을 빨리했다”며 “현재는 많이 회복한 상태다. 추적검사를 진행 중”이라고 전했다. 한편 남우현은 첫 솔로 정규 음반 ‘화이트리’(Whitree)를 발매하고 2년 만에 솔로로 돌아온다.

인체 항상성을 유지하는 시상하부를 조절해 체중을 조절할 수 있는 방법을 국내 연구진이 개발했다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 연구팀은 뇌의 시상하부 기능을 조절해 살을 빼는 새로운 비만 치료 후보물질을 찾았다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘EMBO 분자의학’에 실렸다. 뇌의 시상하부 내 궁상핵은 식욕 조절, 에너지 소비 등에 중요한 역할을 하는 것으로 알려졌다. 이에 연구팀은 시상하부 궁상핵의 신경세포 내 식욕을 촉진하고 억제하는 신경펩타이드 유전자 발현에 주목했다. 기존 비만 치료제는 식욕억제 원리를 기반으로 하고 있기 때문에 불안증, 구토증세와 함께 중추신경계를 교란하는 등 부작용이 크다. 또 혈당을 낮추면서 체중감소 효과를 보이는 치료제도 개발되고 있지만 주사라는 특성과 비싼 가격으로 접근성이 떨어진다. 연구팀은 시상하부 궁상핵에 존재하는 신경세포 내 식욕을 촉진하는 신경펩타이드와 식욕을 억제하는 신경펩타이드의 유전자 발현을 조절하는 방식을 새로운 비만 치료제 개발의 전략으로 삼았다. 연구팀은 약물 데이터베이스를 활용해 사람의 소장에서 만들어지는 올레산의 천연 대사산물로 식욕, 체중, 콜레스테롤의 자연 조절제인 ‘올레오일에탄올아미드’와 유사한 구조를 지난 2500여 개 저분자화합물 중 항비만 효과가 아직 알려지지 않았던 헥사메틸렌 비스아세타미드(HMBA)를 후보 물질로 선별했다. HMBA는 비정상 세포가 정상 세포로 바뀔 가능성을 보여준 세포분화제다. 연구팀은 고지방식을 계속 먹여 비만을 유발한 생쥐에게 HMBA를 정맥, 복강, 뇌 내실에 투여하는 실험을 했다. 그 결과 식욕을 촉진하는 신경펩타이드가 감소하고, 반대로 식욕을 억제하는 신경펩타이드는 증가하는 것이 관찰됐다. HMBA를 투여받은 비만 생쥐에서 식욕억제, 체내 지방량 감소, 갈색지방의 열 생산 증가, 에너지 소비 증가로 인한 체중감소, 당 대사와 인슐린 민감성 개선 효과를 확인했다. 연구를 이끈 김은경 교수는 “이번 연구는 기존에 알려지지 않은 HMBA의 효능과 신경세포 내에서 조절 메커니즘을 규명해 비만과 당뇨 등의 치료 전략에 새로운 단서를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.

치매 진단 후 실어증을 앓고 있는 할리우드 배우 브루스 윌리스가 추수감사절을 맞아 가족과 시간을 보내는 가운데 전부인 데미 무어도 함께해 눈길을 끈다. 24일 브루스 윌리스의 아내 엠마 헤밍은 자신의 소셜네트워크서비스에 가족 단체 사진과 함께 “이런 사랑을 알려줘 감사하다”라며 “모두 행복한 추수감사절 보내길 바란다”라는 글을 올렸다. 함께 공개된 사진 속 브루스 윌리스는 대가족에 둘러싸인 채 행복한 미소를 짓고 있다. 엠마 헤밍은 그의 뺨을 감싸 쥐며 사랑스러운 표정을 보이고 있다. 특히 모두의 눈길을 끈 것은 다름 아닌 브루스 윌리스의 전 부인 데미 무어의 모습이었다. 두 사람은 1987년 결혼 후 2000년 이혼했다. 브루스 윌리스는 지난해 3월 실어증 증세로 은퇴를 알렸다. 당시 전 부인 데미 무어와 현 배우자 엠마 헤밍은 각자의 소셜네트워크서비스에 “사랑하는 윌리스가 건강상의 문제를 겪고, 최근 실어증을 진단받아 인지 능력에 영향을 받고 있음을 알린다”며 자신들의 이름과 딸들의 이름이 명시된 성명을 올렸다. 올해 초 브루스 윌리스는 전두측두엽 치매(FTD) 진단을 받았다. 전두측두엽 치매는 뇌 전두엽과 측두엽의 신경세포 손상으로 발생하며, 판단력과 언어 능력에 장애를 일으킨다. 브루스 윌리스는 영화 ‘다이 하드’ ‘식스 센스’ ‘아마겟돈’ 등 수많은 히트작을 탄생시키며 국내에서도 큰 사랑을 받은 할리우드 대표 배우다. 브루스 윌리스는 데미 무어와 이혼 후 2009년 23세 연하의 엠마 헤밍과 결혼했다.

동아제약이 간보호 건강기능식품 ‘모닝케어 간솔루션’을 출시했다고 23일 밝혔다. 모닝케어 간솔루션은 동아제약 숙취해소제 ‘모닝케어’ 연구진이 축적해 온 음주 건강 데이터를 기반으로 개발됐다. 주성분으로는 식약처에서 인정한 개별인정형 원료인 유산균발효다시마추출물을 함유했다. 유산균발효다시마추출물은 기억력 개선 도움과 알코올성 손상으로부터 간을 보호하는 기능을 지닌 복합 기능성 소재다. 이외에 비타민B군, 밀크씨슬, 타우린, 아르지닌 4종 등 간 건강에 도움을 줄 수 있는 부성분을 함유해 완성도를 높였다. 신경세포가 없는 간은 70~80%가 손상돼도 증상이 없어 질병의 조기 발견이 어려운 장기로 불린다. 특히, 과음으로 인한 알코올성 간 손상은 간암의 첫 관문인 만성 간질환(지방간·간경변·간부전 등)으로 이어질 가능성이 커 일상에서 꾸준한 관리가 필요하다. 모닝케어 간솔루션은 하루 한 포 복용 및 이지컷 액상 스틱 파우치 형태로 복용 편의성이 높아 평상시에도 부담 없이 섭취할 수 있다. 동아제약 공식 온라인몰인 디몰(:Dmall)과 동아제약 네이버 브랜드 스토어에서 만나볼 수 있다.

과학기술의 발달로 기대수명이 점점 늘고 있는 현재 사람들을 가장 위협하는 질환은 다름 아닌 ‘존엄한 노년’을 방해하는 퇴행성 뇌신경질환이다. 가장 위협적인 질환은 알츠하이머 치매다. 치매의 50~70% 원인을 차지하는 알츠하이머는 정확한 발병 원인을 밝혀내지 못하고 있어 치료나 예방도 어렵다. 이런 가운데 국내 연구진이 알츠하이머 치매를 가속하는 단백질을 발견했다. 카이스트 화학과, 의과학 대학원, 한국기초과학지원연구원 바이오 융합연구부, 한국생명공학연구원 희귀 난치질환 연구센터 공동 연구팀은 알츠하이머 유발인자의 독성을 촉진하는 세포 내 단백질을 새로 발견했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 11월 20일자에 실렸다. 알츠하이머 환자들의 뇌에서 가장 특징적으로 나타나는 현상은 아밀로이드 베타나 타우 단백질의 응집이다. 이들 응집체가 뇌세포 사멸을 가져온다고 알려져 있지만, 직접적인 상호 관계는 여전히 베일에 가려져 있다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 응집을 표적으로 삼는 치료제가 개발되고 있지만 기대만큼 효과는 거두지 못하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험을 통해 알츠하이머에서 과발현되며 원인 미상의 신경세포 사멸을 유발하는 ‘아밀로이드 전구체 C 말단 절단체’라는 단백질이 아밀로이드 베타 단백질의 응집을 촉진한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체 자체는 물론 이들이 아밀로이드 베타 단백질과 결합한 복합체가 알츠하이머 증상을 심화시키는 것으로 해석한다. 특히 생쥐의 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질 응집체가 신경세포 사멸을 유도하고 뉴런 손상, 염증 반응을 일으키는 것이 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체에 의해 더 증가하는 현상을 관찰했다. 연구를 이끈 임미희 카이스트 화학과 교수는 “이번 연구는 알츠하이머에서 기존에 알려지지 않은 생체 내 아밀로이드 베타 단백질 응집과 독성 촉진제를 발굴했다는 점에서 의미가 크다”라며 “알츠하이머 진단과 치료에 새로운 표적으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

만성 스트레스·기분장애 등 원인대뇌 피질 비정상적으로 얇아져전두엽·감정 영역 연결성 떨어져뇌 덜 성장해 내외부 자극에 취약인지 능력·주의력 저하까지 발생 ‘뇌’는 무게 약 1.4㎏, 신경세포 약 1000억개, 이들을 연결해 주는 시냅스 약 100조개가 모여 있는 신체 기관으로 ‘작은 우주’라고 불린다. 우주, 심해와 함께 뇌는 과학계 마지막 탐구 영역으로 남아 있다. 실제로 이들 세 영역에 관한 관심은 고대부터 지금까지 이어지고 있다. 최근에는 뇌의 비밀을 풀기 위해 의학과 생물학뿐만 아니라 수학, 물리학, 화학 등 다양한 영역이 협력하고 있어 수수께끼로 남아 있던 부분이 하나둘씩 풀리고 있다. 11~15일 미국 워싱턴DC에서 열린 미국 신경과학회 주관 ‘신경과학 2023 콘퍼런스’에서는 뇌와 관련한 새로운 연구 결과들이 쏟아져 나왔다. 뇌과학에 따르면 청소년기는 사회적, 생물학적, 정서적 변화에 더불어 뇌가 폭발적으로 발달하는 시기다. 특히 아동기를 거쳐 청소년기에는 뇌 시냅스 연결의 15% 이상이 형성되는 것으로 알려져 있다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 코로나19 팬데믹 이전부터 청소년 정신 건강이 악화되는 경향을 보이기 시작했는데 팬데믹으로 인해 어린이와 청소년에게는 새로운 스트레스 요인이 추가됐다는 조사 결과를 내놓기도 했다. 이에 과학자들은 첨단 뇌 영상 기술을 통해 만성 스트레스, 기분 장애 같은 요인이 청소년의 뇌에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 미국 시애틀 워싱턴대 연구팀은 기능성 자기공명영상(fMRI)을 이용해 코로나19 팬데믹 전후 청소년의 뇌 구조와 기능을 분석했다. 그 결과 팬데믹 이후 청소년들의 뇌는 이전에 비해 대뇌피질 표면이 양쪽 뇌 반구 모두에서 비정상적으로 얇아진 것으로 확인됐다. 이렇게 피질이 얇아지는 현상은 남자 청소년보다 여자 청소년에게 더 두드러지게 나타났다. 연구를 주도한 퍼트리샤 쿨 교수(언어 신경학)는 “보통 대뇌피질의 두께는 노화로 점차 얇아지지만 젊은 시기에 대뇌피질이 얇아지는 증상은 만성 스트레스나 외상이 원인인 경우가 많다”고 말했다. 쿨 교수는 “이번 연구 결과로 코로나19 팬데믹이 청소년들에게 상당한 스트레스를 준 것으로 추정할 수 있다”고 덧붙였다. 하버드대 의대 계산신경과학 연구실, 보스턴 아동병원 소아청소년과 공동 연구팀도 fMRI를 이용해 비슷한 연구를 했다. 분석 결과 팬데믹 이후 청소년의 뇌에서 전두엽과 감정 처리를 지원하는 뇌 영역 간 연결이 약해지고 형태학적으로도 비정상적인 경우가 많은 것으로 확인됐다. 이는 팬데믹 동안 청소년들의 스트레스가 더 심고 우울함을 비롯한 부정적 감정이 더 늘었다는 설문 조사 결과와도 일치한다고 연구팀은 밝혔다. 카테리나 스타물리스 교수(청소년 뇌신경학)는 “완전히 성장하지 못한 청소년의 뇌는 내외부 자극에 취약하기 때문에 스트레스는 뇌의 구조와 조직 방식에 중대한 영향을 미칠 수 있으며 결국 정신 건강에도 심각한 위협 요소가 된다”고 지적했다. 또 우울증은 청소년에게 흔한 신경정신질환이며 어른과는 다른 방식으로 발생한다고 알려져 있다. 이에 캘리포니아 샌디에이고대(USCD) 연구팀은 인공지능 딥러닝 기술을 적용해 ‘청소년 뇌 인지 발달(ABCD) 연구’에 참여한 청소년들의 데이터를 정밀 분석했다. ABCD 연구는 미국 국립보건원(NIH)이 아동, 청소년기의 뇌 인지 발달 과정을 정확히 파악하기 위해 진행 중인 장기 연구다. 분석 결과 우울증이 있는 청소년은 그렇지 않은 청소년에 비해 뇌의 기능적 연결 패턴이 끊어진 부분이 많은 것으로 나타났다. 이런 뇌의 변화는 인지능력과 주의력 저하를 가져오고 자아 및 타인에 대한 판단과 의사 결정 기능을 약화시키는 것으로 확인됐다.

기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 소속 학습 및 기억 연구그룹 강봉균 단장이 이끄는 연구팀은 특정 뇌 영역에 있는 신경 회로의 시냅스를 색깔별로 구분해 표시할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 이 기술을 활용해 기억 저장 세포와 주변의 억제성 신경세포가 공포 기억을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 11월 9일자에 실렸다. 연구팀은 기저 외측 편도체의 억제성 신경세포 중 하나인 소마토스타틴 인터 뉴런 일부가 공포 기억을 형성할 때 특이하게 활성화되는 것을 확인했다. 강 단장은 “외상 후 스트레스 장애(PTSD) 같은 질환의 새로운 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.

인간의 뇌 환경 따라 계속 변화AI는 닫힌 세계를 전제로 학습집단적 무의식 구현도 큰 숙제문명도 인류 공통 기억 결과물 “인간이 자기 자신을 관찰할 수 있다는 것 자체가 굉장한 능력입니다. 인공지능(AI)에도 스스로를 관찰하는 능력을 탑재할 수 있을지가 인간의 마음을 구현하는 중요한 요건이 될 것입니다.”뇌영상기술을 이용한 정신질환 연구의 권위자인 권준수 서울대병원 정신건강의학과 교수(뇌인지과학과 교수)가 25일 서울 중구 웨스틴조선호텔에서 열린 ‘2023 서울미래컨퍼런스’에서 ‘AI는 인간과 같은 마음을 가질 수 있을까’라는 질문에 대해 “아직 대답하기 어렵다”며 이같이 말했다. 그는 닫힌 세계를 가정한 AI의 한계와 환경에 따라 끊임없이 변화하는 인간 뇌의 가소성을 비교했다. 서울대병원 정신건강의학과에서 환자들과 만난 경험을 바탕으로 한 견해를 풀어내자 청중들은 귀를 기울였다. 권 교수는 챗GP T 등 생성형 AI의 등장에 따라 사회가 변화하고 있지만 여전히 외부로부터 끊임없이 데이터를 제공받아야 하는 한계가 있다고 지적했다. 그는 “인간은 개방된 환경에서 자극을 지속적으로 받아들이는 데 반해 AI는 닫힌 세계를 전제로 학습을 수행하는 것이 문제”라고 설명했다. 인간의 마음에 대해선 “1000억개의 신경세포와 1000조개의 시냅스로 구성된 뇌는 상상하기 어려운 구조이고 사람이 살아가는 내내 환경에 따라 변화하는 가소성이 있다”며 “AI가 주위의 환경을 평가할 수는 있겠지만 스스로를 관찰하는 것은 인간 고유의 것이 아닐까 생각한다”고 말했다. 이어 “개인의 무의식뿐만 아니라 심리학자 융이 말한 집단적 무의식을 AI가 어떻게 접근해 구현할 수 있을지도 커다란 숙제”라고 덧붙였다.권 교수와 함께 ‘인간과 AI+ 마음과 실존의 경계’ 세션 연사로 나선 김재인 경희대 비교문화연구소 학술연구교수는 “생성형 AI의 등장으로 인간의 고유함을 기계에 내줄 수 있다는 위기의식이 등장하지만 인간은 도서관이자 학교라고 정의하고 싶다”고 말했다. 저서 ‘인공지능의 시대, 인간을 다시 묻다’와 ‘AI 빅뱅’ 등에서 인문학과 AI의 관계를 탐구해 온 김 교수는 ‘철학이 바라보는 인간 마음의 고유함’을 주제로 강연했다. 그는 “마음이 그릇과 같은 실체에 담겨 있다는 일반적인 접근과는 달리 몇몇 철학자는 끊임없이 이어지는 생각의 활동으로 규정한다”고 소개했다. 이어 김 교수는 “구석기 시대의 석기는 최소 6단계의 연속된 작업을 처음으로 발견한 최초 제작자가 동료에게 전수하고 이 기술이 후세에 이어진 결과”라며 “현재 우리가 누리는 문명의 이기도 개별적인 결과물이 아닌 축적된 인류의 공통 기억의 결과물”이라고 강조했다. 이어 “도서관이자 학교인 공통의 기억에 도움을 받고 보태는 것이 인간”이라고 말했다. 두 연사는 인간의 몸을 구현한 로봇에 AI를 장착한 ‘인간형 AI 로봇’에 대해서도 의견을 나눴다. 김 교수는 “인공지능도 몸을 가져야 한다는 주장의 의미에 대해 정확한 이해가 필요하다”고 지적했고, 권 교수는 “뇌는 신체가 없이는 인간의 마음과 같은 것을 형성할 수 없다”면서도 “다만 생명체와 무생물의 차이를 어떻게 극복할지가 또 다른 쟁점이 될 수 있다”고 답했다.

치매 진단을 받은 할리우드 스타 브루스 윌리스(68)의 근황이 전해졌다. 12일(현지시간) 외신 ‘NewYork Post’와의 인터뷰에서 글렌 고든 카론 감독은 ‘문라이팅’ 개봉을 앞두고 소감을 전했다. ‘문라이팅’은 브루스 윌리스에게 명성을 안겨준 인기 TV 쇼로 1985년부터 1989년까지 다섯 시즌 동안 방영됐다. 이날 글렌 고든 카론 감독은 ‘문라이팅’이 더 많은 시청자에게 제공되기를 오랫동안 바랐다고 전했다. 그러면서 주연 배우 브루스 윌리스에 관해 언급하기도 했다. 올해 초 브루스 윌리스는 전두측두엽 치매(FTD) 진단을 받았다. 전두측두엽 치매는 뇌 전두엽과 측두엽의 신경세포 손상으로 발생하며, 판단력과 언어 능력에 장애를 일으킨다. 그는 “브루스는 저에게 (치매 및 실어증으로) 말하지 못하지만, 이 쇼를 사람들이 볼 수 있게 되어 정말 기뻐하고 있다는 것을 알고 있다”라고 전했다. 이어서 카론은 “지금 알고 있는 브루스와 평생 동안 알고 있던 브루스를 조화시키는 데 어려움을 겪고 있다”고 말했다. 그는 “브루스 윌리스와 함께 시간을 보낸 적이 있다면, 그보다 더 큰 기쁨을 누렸던 사람은 없을 것이다”며 “그는 삶을 사랑했고 매일 아침 일어나서 삶을 최대한 열심히 살려고 노력하는 것을 좋아했다”라고 투병 전 브루스의 모습을 회상했다. 카론은 적어도 한 달에 한번은 브루스를 방문하려고 노력하고 있다고 전했다. 그는 “비록 브루스가 ‘완전히 말이 통하지는 않아’ 다양한 삶의 변화가 필요하지만, 여전히 빛나고 있다”고 말했다. 카론은 “브루스는 열렬한 독서광이었지만 지금은 책을 읽지 않는다. 모든 언어 능력은 더 이상 사용할 수 없지만 그는 여전히 브루스다”라며 응원했다.

전자기 코일에서 발생하는 자기장을 활용해 특정 뇌신경세포를 활성화하거나 억제하는 ‘경두개자기자극’(Transcranial Magnetic Stimulation·TMS)이 우울증과 강박증, 만성통증의 새 치료법으로 각광받는 가운데, TMS가 담배를 끊는데도 좋은 역할을 한다는 연구 결과가 나왔다. 미국 미주리대 의대 정신과 전문의 브레트 프뢸리거 교수 연구팀은 ‘세타 돌발(theta-burst) 경두개자기자극’(TBS)이 뇌 활동에 영향을 미쳐 자제력을 개선하고 중독을 완화해 담배를 덜 피우게 만든다는 연구 결과를 발표했다고 메디컬 익스프레스가 23일(현지시간) 보도했다. 금연을 원하는 37명(대부분 40대)을 대상으로 진행한 임상시험 결과 이 같은 사실을 확인했다. TMS란 두피에 커다란 전자기 코일을 씌우고 뇌 속으로 전류를 흘려보내 뇌 신경세포를 자극하는 치료다. 뇌에 직접적인 자극이나 약물 투입 없이도 여러 신경증적 질환에 효과를 내는 것으로 알려졌다. TBS는 연속 자극을 가하는 cTBS와 간헐적 자극을 주는 iTBS로 구분된다. 연구팀은 억제 제어(IC)에 관여하는 뇌 부위인 우반구 하전두(right inferior frontal gyrus)에 cTBS와 iTBS가 어떤 영향을 미치는지 실험했다. 그 결과 cTBS와 iTBS 모두 흡연을 줄이는 데 도움을 주는 것으로 나타났다. 흡연은 대뇌피질인 회색질(gray matter)의 용적 감소와 연관이 있는 것으로 알려졌다. 뇌의 용적이 준다는 것은 뇌의 신경세포와 다른 세포들의 수가 적다는 뜻이다. 이러한 차이는 자극에 대한 자발적 충동과 반응을 억제하는 뇌의 억제 조절 기전에 영향을 미친다.억제 제어 기전은 충동적 반응을 차단하는데, 이 기능에 어려움이 생기면 담배를 피우고 싶은 흡연 충동이 일어났을 때 이를 억제하지 못할 수 있다. TBS를 통한 제어 기전 개선은 담배뿐 아니라 중독성 약물 사용을 줄이는데도 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다. 다만 확인을 위해서는 추가 연구가 필요하다고 연구팀은 덧붙였다. 이번 연구 결과는 미 생물 정신의학 학회 학술지 ‘생물 정신의학·인지 신경과학·신경영상’(Biological Psychiatry CNNI) 최신호에 발표됐다.

적당한 스트레스는 삶에 활력소를 주지만 많은 현대인은 다양한 형태의 스트레스가 한계치를 넘게 받는 경우가 적지 않다. 극심한 스트레스는 탈모, 소화불량, 두통, 불면증 같은 다양한 신체적 이상 증상을 일으킨다. 스트레스가 심하다고 호소하는 사람들은 밤잠을 제대로 못 이룬다고 경우가 많다. 이렇게 스트레스로 불면증이 심할 경우 밝은 빛을 많이 쬐는 것이 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 중국 광저우 지난대, 지난대 의대 정신의학과, 광저우 여성·아동병원 마취과, 광둥-홍콩-마카오 연합 뇌과학 연구센터 등의 의과학자들이 참여한 공동 연구팀은 만성 스트레스로 인해 불면증이 생길 경우 밝은 빛을 이용해 치료하면 효과가 있으며 수면-빛 메커니즘을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 9월 8일자에 실렸다. 수면 장애가 있는 사람들에게 빛 치료는 수면의 질과 양을 개선하는 데 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 정확히 어떻게 작동하는지 스트레스로 인해 발생한 수면 장애에도 효과가 있는지 명확히 규명되지 않았다. 연구팀은 만성 스트레스를 유발해 수면 패턴이 불규칙하고 잠을 제대로 못 자는 생쥐를 대상으로 화학유전학 및 광유전학 실험을 했다. 실험 결과 뇌의 외측고삐핵(Lateral habenula)이라는 부위가 스트레스와 수면에 밀접한 영향이 있음을 확인했다. 외측고삐핵은 눈에서 빛 신호를 받고 수면을 조절하는 뇌의 다른 부분에 영향을 미친다는 설명이다. 기존에 알려진 것과 마찬가지로 만성 스트레스를 받는 생쥐는 일반 생쥐보다 비렘(REM) 수면이 더 많았고 빛 치료를 하면 비렘수면이 줄어드는 것으로 확인됐다. 외측고삐핵에 존재하는 신경세포는 전내측피개핵(RMTg)와 연결돼 있는데 스트레스는 이 연결망을 과도하게 활성화해 불면증을 유발한다. 외부에서 빛 자극을 주면 외측고삐핵-RMTg 활성화가 억제되면서 수면의 질이 개선된다고 연구팀은 설명했다. 그렇기 때문에 스트레스로 인한 불면증이 있는 경우는 낮 동안 밝은 빛을 많이 쬐어주는 것이 좋다고 연구팀은 조언했다. 연구를 이끈 카오란 렌 지난대 의대 교수(신경생물학)는 “이번 연구 결과를 바탕으로 외측고삐핵-RMTg 활성화를 억제하는 약물을 개발해 빛 치료와 병행한다면 수면 장애를 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 본다”라고 말했다.

 -심폐소생 후 4시간 이내 심정지 환자 105명 대상 약효·안전성 검증  -심정지 후 사망·장애 확연히 감소…환자 63% 장애 회복신약개발 기업인 지엔티파마가 뇌졸중 치료제 ‘넬로넴다즈’의 조건부 허가 신청에 나선다. 2017년 임상시험을 시작한 지 6년 만이다. 지엔티파마가 개발한 넬로넴다즈는 뇌졸중 후 뇌세포 손상의 주원인인 글루타메이트 신경독성과 활성산소 독성을 동시에 제어하는 다중표적 약물이다. 지엔티파마는 지난 7월에 완료한 심정지 환자에 대한 넬로넴다즈 임상 2상에서 약효와 안전성을 확인했다고 5일 밝혔다. 이번 임상 2상은 삼성서울병원, 전남대학교병원 등 5개 대학병원 응급의학과에서 심폐소생 후 4시간 이내에 자발적 순환이 재개돼 저체온 치료를 받는 심정지 환자 105명을 대상으로 진행됐다. 지엔티파마에 따르면, 약물 투여 90일 후 장애 없이 독립적으로 활동할 수 있는 환자 비율은 위약(가짜약) 투여군에서 40.7%였으나 넬로넴다즈 저용량 투여군에서는 55.5%, 고용량 투여군 63%로 장애가 개선됐다. 또 중증 장애나 사망으로 이어지는 환자는 위약 투여군에서 59.3%였으나 저용량 투여군 40.7%, 고용량 투여군 37%로 나타났다. 지엔티파마 관계자는 “마지막 약물 투여 후 48시간 이내 환자에 대한 MRI DWI(확산강조영상) 분석에서도 위약 투여군에 비해 고용량 투여군의 뇌 손상이 전 부분에 걸쳐 유의하게 감소했다”면서 “넬로넴다즈 투약과 관련한 심각한 부작용은 나타나지 않았다”고 말했다. 심장이 일시적으로 정지하면 뇌에서 글루타메이트와 활성산소가 축적되기 시작하며 분당 약 200만 개의 뇌신경세포가 사멸한다. 골든타임을 놓칠 경우 환자는 장애와 사망에 이르게 된다. 질병관리청 ‘급성심장정지조사 통계’에 따르면 2021년 국내 인구 10만명당 급성 심정지 발생률이 64.7명으로 나타났다. 이는 2006년 조사가 시작된 이후 최고 수준이며, 환자는 해마다 증가하고 있다. 심정지가 발생해 뇌허혈 상태에 빠진 환자는 심폐소생술을 받은 후 자발적 순환이 재개돼 회복하기도 하지만 대부분의 환자는 심정지 후 뇌 손상(PCABI)으로 심각한 장애를 겪거나 사망에 이르게 된다. 지엔티파마의 또다른 관계자는 “심정지 동물모델에 넬로넴다즈를 24시간 이내 투여할 경우 뇌세포 사멸을 현저하게 막는다는 연구 결과는 2011년 뇌병리 분야 최고의 국제 학술지 ‘Acta Neuropathologica’에 발표된 바 있다”고 덧붙였다. 넬로넴다즈는 2019년 식약처로부터 심정지 후 뇌 손상을 막는 개발 단계 희귀의약품으로 지정됐으며, 2020년에는 희귀질환 신약 개발 과제로 선정돼 보건복지부의 지원을 받았다. 희귀의약품은 신속심사 대상으로 임상 2상 결과에 따라 조건부 허가 등 각종 혜택이 주어진다. 지엔티파마는 미국과 중국에서 165명을 대상으로 진행한 임상 1상, 이번에 진행한 임상 2상에서 넬로넴다즈의 약효와 안전성이 확인됨에 따라 식약처에 조건부 허가를 신청할 예정이다. 곽병주 지엔티파마 대표이사는 “심정지는 생명을 위협하고 심각한 장애를 유발하지만 전 세계적으로 치료제가 없는 실정”이라며 “세계 최초 다중표적 뇌세포 신약 넬로넴다즈를 희귀의약품으로 국내에 조기 출시할 계획”이라고 말했다.

세계보건기구(WHO)는 ‘비만’을 사회적 질병으로 규정하고 있다. 미국을 비롯한 서구 사회에서는 비만으로 인한 사회적 비용 증가가 심각한 수준이다. 이런 상황에서 국내 연구진이 전 세계 10억 명에 달하는 비만 환자에게 단비 같은 연구 결과를 내놨다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단은 뇌 속 별 모양의 비신경세포인 별세포에서 지방 대사 조절 원리를 발견하고 이를 활용해 개발한 신약 물질이 식사량 조절 없이 체중 감량이 가능하다는 것을 확인했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 9월 1일자에 실렸다. 배고픔과 체내 에너지 균형은 뇌 측시상하부에서 관장한다. 시상하부 신경세포들이 지방 조직과 연결돼 지방 대사에 관여한다고 알려졌지만 정확한 지방 대사 조절 기전은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 측시상하부에서 억제성 신경물질 가바(GABA)의 수용체를 특이적으로 발현하는 신경세포 군집인 가브라5(GABRA5)를 발견했다. 실제로 비만한 생쥐에게서 가브라5 신경세포의 주기적 발화가 현저하게 줄어든다는 것을 확인했다. 이에 생쥐에게 가브라5 신경 세포의 활성을 억제하면 지방 조직의 에너지 사용이 줄어들면서 지방이 축적돼 체중이 늘었다. 연구팀은 측시상하부의 별세포가 가브라5 신경세포의 활성을 조절하는 핵심이라는 점을 새로 발견했다. 별세포 수와 크기가 증가한 반응성 별세포는 가바를 다량 생성해 가브라5 신경세포를 억제해 비만을 유발한다는 것을 발견했다. 결국 반응성 별세포 발현을 억제하면 가바 분비가 줄고 가브라5 신경세포가 활성화돼 지방 조직의 열 발생을 촉진하는 것도 확인했다. 반응성 별세포 조절만으로도 식사량 조절 없이 체중 감소가 가능하다는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 이 원리를 바탕으로 개발한 신약 후보 물질인 ‘KDS2010’을 비만 생쥐에게 투여하는 실험을 한 결과 식사량 조절 없이도 지방 축적을 억제하고 체중을 감소시킨다는 것도 확인했다. 연구를 이끈 이창준 IBS 단장은 “기존 비만 치료제는 식욕 조절 관련 신경세포에 집중했지만 이번 연구는 비신경세포인 별세포에 주목했다는 점에서 차이를 보인다”라면서 “이번에 개발한 약물이 식욕 억제 없이 효과적으로 비만을 치료할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다. 반대로 가브라5 신경세포가 활성화되면 체중이 줄어들었다.

경기 성남시 분당차병원은 파킨슨병을 비롯한 이상운동질환에 다학제 진료를 도입한 ‘파킨슨센터’를 개소했다고 14일 밝혔다. 이번 ‘파킨슨센터 개소로 풍부한 임상 및 연구 경험을 가진 차 의과학대학교, 차바이오텍 등 산학연병 네트워크를 기반으로 파킨슨병 치료의 원스톱 맞춤형 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 진료는 김원찬 센터장을 주축으로 신경과(김현숙·허영은 교수), 신경외과(김주평 교수), 재활의학과(김종문 교수)가 함께 한다. 또 파킨슨 환자의 병기에 따라 치료 계획을 세우고 약물, 뇌심부자극술, 운동 등 환자 맞춤형 진료는 물론, 줄기세포를 비롯한 세포치료, 신경재생치료, 전자약, 디지털치료제의 연구 개발도 본격적으로 진행할 예정이다. 신경외과 김주평 교수팀은 지난 3월 차바이오텍이 개발한 태아 중뇌 조직 줄기세포에서 유래한 도파민 신경 전구세포(dopamine neuronal precursor cell)를 파킨슨병 환자 15명을 대상으로 임상시험을 진행해 세계 최초로 안전성과 운동 능력 향상을 확인했다. 차병원은 이를 기반으로 줄기세포 등 신경 재생치료 연구를 더욱 확대하고 전자약,디지털 치료제 개발 연구와 치료를 위한 플랫폼을 구축해 나갈 계획이다. 파킨슨병은 도파민을 분비하는 중뇌 흑질의 신경세포가 점차 소실되면서 발생하는 신경계 퇴행성질환으로 떨림, 느린 움직임, 강직, 자세 불안정,보행장애 등 운동증상을 비롯해 통증, 우울증, 불안, 수면장애, 기억장애, 자율신경계 장애, 인지기능 장애 등의 비운동 증상까지 다양한 증상이 나타난다. 현재 치료제 개발과 전문적인 다학제 치료가 요구되는 난치 질환 중 하나다. 김원찬 센터장은 “치료를 효과적으로 하기 위해 다학제 진료를 도입하고 차병원이 가진 강점인 신경재생치료 연구를 수행해 파킨슨병 환자들의 삶의 질 개선과 치료에 최선을 다하겠다”고 말했다. 분당차병원 파킨슨센터 (오른쪽부터 반시계 방향으로) 신경과 김현숙•김원찬•허영은 교수와 신경외과 김주평 교수, 재활의학과 김종문 교수가 환자에게 치료 계획을 설명하고 있다.

“나는 브라이언이 천국에서 최고의 낚시 장소를 찾았고, 이미 연어와 팀을 이뤄 흐르는 강에 그의 매력을 던지고 있다고 생각한다.” 할리우드 배우 샌드라 불럭(59)이 8년 동안 사귄 남자친구 브라이언 랜들(57)을 먼저 저세상으로 떠난 보낸 뒤 남긴 감명 깊은 추모사다. 랜들은 근위축성 측삭경화증(ALS·루게릭병)과 3년을 싸우다 스러졌다. 불럭은 임종도 했고, 랜들의 마지막 순간들을 진득하게 지키며 돌본 것으로 알려져 먹먹한 감동을 안기고 있다. 불럭의 여동생 게신 불럭프라도는 7일(현지시간) 소셜미디어에 “루게릭병은 잔인한 질병이지만 내 언니가 간호사들과 함께 있었다는 것을 알게 돼 위안이 됐다”고 전했다. 앞서 브라이언의 가족은 성명을 통해 “지난 5일 브라이언 랜들이 루게릭병과 3년의 사투 끝에 평화롭게 세상을 떠났다는 것을 공유하게 되어 매우 슬프다”고 밝혔다. 이어 “브라이언은 루게릭병과의 투병이 공개되지 않기를 원했고, 그를 아껴준 사람들은 이를 지키기 위해 최선을 다했다”면서 사생활을 존중해줄 것을 당부했다. 가족은 “우리는 랜들을 위해 헌신한 의사들과 우리의 룸메이트가 돼 치료를 위해 최선을 다한 간호사들에게 감사를 전한다”고 밝혔다. 미국 국립 신경질환 및 뇌졸중 연구소에 따르면, ALS는 자발적인 근육의 움직임을 조절하는 뇌의 신경세포와 척수에 영향을 미치는 희귀한 신경질환이다. 원인도 규명되지 않았고, 치료법도 아직 발견되지 않았다. 모델로 일하다 나중에 사진작가로 전업한 랜들은 2010년 입양한 아들 루이스(13)의 2015년 생일에 사진작가로 초대된 불럭을 처음 만나 사랑을 싹틔웠다. 불럭은 2021년 12월 ‘레드 테이블 토크’에 출연해 “내 인생의 사랑을 찾았다”고 말했다. 아들 루이스와 2015년 입양한 딸 라일라(10)를 키우던 불럭은 당시 “우리는 아름다운 세 자녀가 있다. 나의 두 자녀와 랜들의 큰딸이다. 그렇게 가족을 이룬 일은 인생에서 최고”라고 말했다. 불럭은 5년 결혼 생활을 이어 온 제시 제임스와 2010년 이혼했는데 둘 사이에는 자녀가 없었다. 불럭은 영화 ‘스피드’(1995)를 비롯해 ‘데몰리션 맨’(1993), ‘당신이 잠든 사이에’(1995), ‘블라인드 사이드’(2009), ‘그래비티’(2013), ‘오션스8’(2018), 넷플릭스 ‘버드박스’(2018), ‘로스트시티’(2022) 등에 출연했다. ‘블라인드 사이드’로 아카데미 여우주연상을 받았다.

신약 개발 벤처기업 지엔티파마가 개발 중인 뇌졸중 치료제 ‘넬로넴다즈’가 미국 특허 등록 결정서를 받았다. 8일 지엔티파마는 ‘재개통 치료 후 조직 손상과 출혈을 치료하는 넬로넴다즈의 용도와 조성물’에 대해 미국 특허청에 특허 등록을 완료했다고 밝혔다. 이번에 미국 특허 등록이 결정된 특허권은 재개통 치료를 받는 뇌졸중 환자에서 장애를 줄이는 넬로넴다즈 유도체의 용도와 제형에 관한 것이다. 지엔티파마가 과학정보통신부 등의 지원을 받아 개발한 넬로넴다즈는 NMDA 수용체를 억제하는 동시에 활성산소를 제거해 뇌졸중 후 뇌신경세포의 사멸을 방지하는 최초의 다중표적 뇌세포 보호 약물이다. 지엔티파마 관계자는 “넬로넴다즈의 안전성은 미국과 중국에서 정상인 165명을 대상으로 완료한 임상 1상, 한국과 중국에서 뇌졸중 환자 447명을 대상으로 완료한 임상 2상에서 확인됐다”면서 “8시간 이내에 혈전제거술을 받은 뇌졸중 환자 209명을 대상으로 진행한 임상 2상에서 위약 투약군에 비해 넬로넴다즈 투약군에서 장애 개선 효과가 확인됐으며, 특히 중증 뇌졸중 환자에게서 효과는 더욱 확연하게 나타났다”고 말했다. 넬로넴다즈는 재개통 치료의 주요 부작용인 출혈을 억제하는 효과도 확인됐다. 전국 24개 대학병원 뇌졸중 센터에서 12시간 이내에 동맥 내 혈전제거술을 받은 중증 뇌졸중 환자 496명을 대상으로 진행한 넬로넴다즈 임상 3상은 지난달 초 모두 종료됐다. 장애 개선과 뇌경색 방지 효과 등의 주요 결과는 오는 4분기에 발표될 전망이다. 곽병주 지엔티파마 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “표준치료법인 재개통 치료를 받은 뇌졸중 환자에게서 넬로넴다즈의 약효를 검증하는 임상 3상이 종료된 시점에서 미국 특허 등록이 결정돼 매우 고무적”이라며 “뇌세포 보호 약물이 개발되면 재개통 치료와 함께 뇌졸중 후 장애와 사망을 획기적으로 줄일 수 있기 때문에 이번 넬로넴다즈의 뇌졸중 임상 3상 결과에 전 세계가 주목하고 있다”고 말했다. 한편, 세계뇌졸중기구(WSO)의 2022년 보고서에 따르면 뇌졸중은 전 세계 사망의 2번째, 장애의 3번째 원인이 되는 심각한 뇌질환이다. 2019년 기준 전 세계 뇌졸중 환자 수는 1억 100만명, 발병 환자 수는 1220만명, 사망자 수는 655만명으로 뇌졸중의 치료와 관리에 총 940조원의 비용이 발생했다. 현재 뇌졸중의 표준 치료법으로 막힌 혈관을 뚫는 혈전용해제와 혈전제거술이 일부 환자에게 사용되고 있지만, 이후 발생하는 뇌신경세포의 사멸을 막는 약물이 없어 환자들은 여전히 장애와 사망의 위험에 노출돼 있다. 뇌졸중이 발생하면 급성기에 NMDA 글루타메이트 수용체 과활성에 따른 칼슘 이온의 축적으로 뇌신경세포가 사멸하고, 혈관 재개통 후 생성되는 활성산소가 축적되면서 점차적인 뇌세포 사멸을 유발한다. 지난 30년 동안 단일표적 약물로 발굴된 NMDA 수용체 길항제와 항산화제는 뇌졸중 동물모델에서 약효가 입증됐지만, 뇌졸중 임상시험에서 장애 개선 효과 부재와 약물의 부작용으로 실패를 거듭했다.

주어진 사물의 숫자를 비교하는 능력은 동물이나 인간의 생존에 있어서 필수적이다. 동물 집단 간 다툼, 사냥, 먹이 수집 등 여러 상황에서 주어진 변수의 수량 비율이나 차이에 따라 의사결정과 행동이 달라져야 하기 때문이다. 카이스트 뇌인지과학과, 미국 뉴욕대 공동 연구팀은 사람이나 동물의 뇌에서 발견되는 선천적 수량 비교 능력이 자발적으로 만들어지는 원리를 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 학습이나 훈련을 거치지 않은 어린 개체들의 행동 관찰을 통해 수량 비교 능력은 뇌의 선천적 기능이라는 가능성이 제기됐지만 원리에 대해서는 명확히 밝혀진 적이 없다. 연구팀은 뇌 모사 인공신경망 모델을 활용해 학습이 전혀 되지 않은 심층신경망 구조에서 시각적 수량 비율과 차이에 선택적으로 반응하는 개별 신경세포가 자발적으로 발생하는 것을 발견했다. 또 초기화된 심층신경망에서 다양한 비율과 차이를 갖는 시각적 수량 정보가 주어질 때 선택적으로 반응하는 신경세포들이 다수 발견됐다. 이는 실제 동물 실험에서 관찰된 신경 활동 특성과 유사하다는 사실을 확인했다. 연구팀은 전혀 학습되지 않은 신경망에서 두 수량의 비율과 차이에 선택적으로 반응하는 개별 신경세포가 자발적으로 생기는 것을 발견했다. 또 수량 비교 기능 신경세포 회로 구조 발생 원리를 계산신경과학적 모델을 통해 검증했다. 이를 통해 수량 비율과 차이라는 서로 다른 정보를 비교하는 기능이 공통적인 발생 원리에서 파생될 수 있다고 설명했다. 연구를 이끈 백세범 카이스트 교수는 “이번 연구는 상당한 정도의 학습 과정이 필요할 것이라고 여겨지던 뇌의 수량 인지 및 비교, 연산 기능이 전혀 학습이 이뤄지지 않던 초기 뇌 구조에서 자발적으로 발생할 수 있음을 보여준다”라고 설명했다. 백 교수는 “발생 초기 신경망의 구조적, 물리적 특성에서 다양한 선천적 고등 인지 기능이 발생할 수 있다는 것을 확인한 만큼 뇌신경과학 연구에 의미 있는 방향을 제시할 것으로 기대한다”라고 덧붙였다.

AI 챗봇 기반 인지기능 스크리닝 서비스“정신건강을 넘어 행복감 촉진도 목표” 치매는 본인 뿐 아니라 가족을 비롯한 주변인들의 일상에도 영향을 주는 질병으로 조기에 관리하는 것이 중요하다. 치매가 어느 정도 진행돼 신경세포가 죽으면 되돌릴 수 없기 때문에 조기진단의 필요성은 더욱 강조된다. 이런 가운데 비대면 방식으로 고령자의 인지 기능을 자가진단할 수 있는 AI 챗봇 기반 인지기능 스크리닝 서비스 ‘초롱이’가 실증 단계를 이어가고 있다. 아티컴퍼니(대표 박철웅)는 지난 3월에 이어 7월 5일과 18일 초롱이 서비스의 실증을 진행했다. 3월 실증 대비 참가 대상을 확대해 방배노인종합복지관에서 65세 이상 고령자 50명과 강남구립 대치노인복지관에서 고령자 50명 등 총 100명을 대상으로 했다. 복지관 관계자는 “참가자들이 AI 챗봇과 대화하며 스스로 정신건강을 돌아보고 문제 인식과 이해도를 높일 수 있었다”며 “AI 기반 정신건강 진단 서비스가 사회적 고립감을 해소하고 다른 사람들과의 소통과 교류를 촉진해 고령자의 정신건강에 긍정적 영향을 끼칠 가능성을 확인했다”고 말했다. 초롱이 서비스는 현재 기술의 우수성을 인정받아 SBA(서울산업진흥원)의 ‘테스트베드 서울 실증지원사업’에 선정돼 복지관 고령층을 대상으로 한 실증을 지속하고 있고 추후 참가 대상을 꾸준히 확대할 예정이다. 실증을 마친 후 보완을 거쳐 인지기능을 모니터링하고 훈련하는 프로그램에 적용시켜 전국 치매안심센터 및 병원에서 활용될 전망이다. 이에 초롱이 서비스가 고령자의 인지건강 관리와 노인복지 등 공공분야 개선에 기여할 것이라는 기대감이 높아진다. 일상대화를 통해 대화 패턴, 반응 정확도, 속도 분석 등을 통한 인지기능 평가라는 간편한 방식은 물론, 기존 대면검사와 달리 스마트폰으로 제약 없이 비대면 및 자가 진단이 가능하기 때문이다. 아티컴퍼니 관계자는 “정신건강 상태 관리와 예방을 넘어 고령자들의 사회적 연결 및 자아 존중감 강화 등 일상에도 긍정적 영향을 주고 정신적 안정과 행복을 촉진하는 데 중점을 둔 서비스”라며 “향후 더 많은 검증을 거쳐 시스템을 강화하고 전문 의료진과의 연계를 강화할 계획”이라고 전했다.