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모든 생(生)은 종말을 맞이한다. 생명체를 구성하는 가장 근본 조직인 세포도 마찬가지다. 하지만 지금까지 '세포의 죽음'이 정확히 어떤 상태를 의미하는지를 구체화한 정의는 없었다. 최근 발표된 연구 결과에 따르면, 세포가 원래 기능하던 상태로 다시 돌아가지 못할 때 이를 '죽음'이라고 정의한다. 유스케 히메오카 일본 동경대 생물학과 교수가 이끄는 연구팀은 최근 '세포 사멸'의 상태를 수학적으로 정의해 논문 사전 게재사이트 '아카이브 엑스(ArchiveX)'에 발표했다. 세포가 스스로 사멸되거나(세포 자살·아포토시스) 괴사한다(네크로시스)는 사실은 알려졌지만, 세포의 '죽은 상태' 자체를 정의한 건 이번이 처음이라고 설명한다. 심장이 뛰고, 숨을 쉰다는 건 인간이 살아있다는 결정적인 증거다. 심장 박동이 멈추고 호흡이 중단되면 인체 장기를 구성하는 세포에 산소가 더 이상 공급되지 않고, 그 결과 세포들은 점차 사멸돼 간다. 세포 사멸로 장기들의 기능이 완전히 멈춘 이 상태를 일반적으

'사랑하면 닮는다'는 말이 과학적으로 입증됐다. 평소 가까이 지내는 친구, 동료, 이웃 간에 마이크로바이옴(장내미생물)이 전이돼, 신체를 구성하는 미생물까지 닮아간다는 연구 결과가 나왔다. 함께 살거나 가족 관계가 아니어도 유전적 유사성이 생길 수 있다. 니콜라스 크리스타키스 미국 예일대 네트워크사이언스연구소 교수가 이끄는 연구팀은 외부로부터 고립된 마을에 거주하는 성인 1700여명의 장내미생물 데이터를 분석, 비(非) 가족 관계인 지인 사이에서도 장내미생물 교류가 일어날 수 있음을 확인했다고 20일(현지 시각) 국제 학술지 '네이처'에 발표했다. 연구를 이끈 크리스타키스 교수는 의사 출신 사회학자다. 장내미생물은 '제2의 유전체'라 불릴 정도로 신체의 면역체계와 신진대사에 막강한 영향력을 발휘한다. 인간의 몸속에는 수 만 종의 미생물이 사는데 유익균과 유해균의 균형이 각종 알레르기, 대사질환부터 우울증, 자폐 등 정신질환까지 영향을 미친다는 연구 결과가 속속 나오고 있다. 장내미

고양이 뇌가 늙어가는 과정을 관찰하면 인간의 뇌가 어떻게 노화되는지 예측할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 고양이 뇌를 스캔했더니 인간 뇌와 매우 흡사한 것으로 나타났기 때문이다. 한 살짜리 고양이의 뇌는 고등학생의 뇌와 유사했다. 일명 '고양이 프로젝트'를 진행해온 미국 앨라버마주 오번대 연구팀이 지난 10월 시애틀에서 열린 '진화 신경생물학 컨퍼런스' 학회에서 연구 결과를 발표했다. 나이 든 고양이의 뇌는 점차 수축하고 이 과정에서 인지기능이 저하되는데, 이같은 양상이 노화하는 인간의 뇌와 유사하다는 것이다. 특히 지금까지 뇌 노화 분석 모델로 활용돼 온 생쥐보다 더 정확한 결과를 도출할 수 있을 것으로 봤다. 나이가 들면서 인간의 신체 기능은 점차 저하되는데, 이때 뇌도 함께 늙는다. 뇌의 노화로 발생하는 대표적인 퇴행성 질환이 알츠하이머다. 국제 학술지 '네이처'에 따르면 아직 노화와 퇴행성 뇌 질환의 상관관계를 구조적으로 완벽하게 설명하는 실험적 모델은 나오지 않았다. 생

10주간 수영모처럼 얇은 모자를 쓰고 뇌에 미세한 전기 자극을 줬더니 중증 우울증이 개선됐다. 기존 약물 요법이나 심리 치료를 보완할 새로운 우울증 치료법이 나왔다는 평이다. 영국 킹스칼리지런던대 심리학·신경과학연구소 연구팀, 영국 이스트런던 심리학과 연구팀, 미국 텍사스대 보건과학센터 연구팀이 '경두개 직류자극법(tDCS)'을 통해 우울증을 치료할 방법을 실험을 통해 제시했다. 연구 결과는 21일(현지시간) 국제 학술지 '네이처 메디신'에 게재됐다. tDCS는 머리에 전극을 붙인 뒤 약한 전류를 흘려보내 대뇌피질의 신경세포를 자극하는 뇌자극술이다. 보통 외과적 수술없이 뇌 손상 환자의 후유증을 치료하는 데 쓰인다. 연구팀은 tDCS를 우울증 치료에도 활용할 수 있는지 확인하기 위해 중증 우울증을 진단받은 만 18세 이상의 환자 174명을 대상으로 임상시험을 진행했다. 전전두피질 등 감정 조절과 관련된 뇌 영역을 전기로 꾸준히 자극할 때 어떤 효과가 생기는지 확인했다. 임상시험은 10주간 이어졌다.

축구에서의 가벼운 '헤딩슛'도 뇌파의 활동에 영향을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 헤딩 후엔 뇌 활동이 일시적으로 느려져 선수의 경기 집중력이 낮아질 수 있다는 것이다. 캐나다 브리티시컬럼비아대 기계공학부 연구팀은 성인 8명을 대상으로 뇌파를 측정한 결과 이같은 결과를 얻었다고 지난달 의공학 분야 국제학술지 '생명과학연보저널'에 발표했다. 헤딩은 날아오는 공을 머리로 쳐서 상대 선수에게 패스하거나 골을 넣는 축구 기술이다. 사람의 머리가 강하게 날아오는 공과 충돌하는 만큼 뇌진탕 위험이 커진다거나 충돌 순간 뇌세포가 파괴될 수 있다는 주장은 꾸준히 제기됐다. 하지만 가벼운 수준의 헤딩슛도 뇌에 영향을 준다는 사실을 실험적으로 증명한 건 이번 연구가 처음이다. 연구팀은 신체 건강한 성인 8명을 대상으로 몸에 뇌파 측정기를 부착한 후 간단한 헤딩을 시도하도록 했다. 공의 회전 속도는 4 라디안 초(rad/s)로, 이는 일반적인 선풍기 날개 회전 속도의 절반 수준으로 느리다. 실제 축구 경기의 헤딩슛 상황보다 머리에 가해지는 충격이 훨씬 덜하다.

AI(인공지능)와 인간 수련의(인턴)에게 각각 소아과 주요 호흡기 질환을 진단하게 한 후 그 결과를 평가했더니 AI가 월등히 높은 성적을 얻었다. 영국 에든버러대 왕립 아동 및 청소년 병원 연구팀이 7일부터 11일까지 오스트리아에서 열리는 유럽 호흡기 학회(ERS)에서 이같은 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 소아 호흡기 관련 전문의 6명이 선별한 낭성 섬유증, 천식, 수면 호흡 장애 등 소아 호흡기 질환에 대해 AI와 인간 수련의가 각각 병의 징후를 설명하고 질병을 판정하도록 했다. 이는 의학에서 일반적으로 '의사 진단'이라 부르는 행위로, 의사면허를 취득한 의사가 환자를 대상으로 수행하는 주요 역할이다. 연구팀은 진단 대상으로 선별된 질환에 대해 "어린이 환자에게 자주 발생하지만, 명백한 진단을 내리기 위한 전문가 합의나 지침은 아직 마련되지 않은 질환"이라고 설명했다. 진단 테스트에는 소아과 임상 경험이 4개월 미만인 수련의 10명이 참여했다. 테스트 시작 전 인터넷 검색은 허

남성이 대기 중 미세먼지(PM2.5)에 노출되는 기간이 길어질수록 난임 가능성이 높아질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 환경오염이 인간의 재생산 기능에도 영향을 미칠 수 있다는 증거로, 난임 정책을 세울 때 환경적 요인을 면밀히 고려해야 한다는 제언이다. 메테 쇠렌센 로스킬레대 교수(덴마크암센터 연구원)가 이끄는 연구팀은 덴마크 성인 남녀 약 90만명을 대상으로 18년에 걸쳐 추적 조사한 결과 이같은 결과를 얻었다고 4일(현지시간) 국제 학술지 'bmj'에 발표했다. 부부가 정상적인 부부관계에도 불구하고 1년 이내에 임신하지 못할 때 난임 혹은 불임(infertility)이라고 정의한다. 연구팀에 따르면 전 세계적으로 부부 7쌍 중 1쌍은 난임을 경험한다. 국내의 경우 건강보험심사평가원이 2021년 국내 난임 시술 환자가 2017년부터 5년간 11.5배 늘었다는 통계를 발표한 바 있다. 평균 출생률이 OECD(경제개발기구) 평균 이하를 맴도는 상황에서 아이를 원하는 부부조차 난임으

러시아가 우크라이나 수도 키이우를 공습하며 시작된 러시아-우크라이나 전쟁이 2년을 훌쩍 넘겨 지속되는 가운데서도 연구를 멈추지 않은 우크라이나 연구팀이 90%의 정확도로 암을 진단하는 기술을 발표했다. 이고르 메글린스키 교수가 이끄는 영국 애스턴 광기술 연구소 연구팀은 최근 혈액을 건조시켜 만든 샘플로 암세포를 상세히 구별해내는 기술을 개발해 국제 학술지 '사이언티픽 리포트'에 발표했다. 특히 메글린스키 교수 연구팀에는 체르니우치대, 리우네주 의학센터 등 우크라이나 대학 및 기관의 연구진이 다수 포진해있어 눈길을 끌었다. 전립선암은 정자에 영양을 공급해 활발한 운동을 돕는 전립선에 발생하는 악성종양이다. 서구권 남성을 중심으로 높은 빈도로 나타나는 것으로 알려졌지만, 최근 국가암정보센터 통계에 따르면 국내 65세 이상 남성에게서도 흔히 발견되고 있다. 연구팀은 사람의 몸에 주사를 찔러넣거나 약물을 주입하는 방식이 아니라 빛만으로 전립선암 세포를 검출해낼 수 있는 방법을 제시했다. 건강한 상태의 일반 성인군, 전립선암에 걸린 환자군, 질병을 앓고 있으며 악성 세포가 더 공격적으로 확산할 가능성이 높은 환자군 등 3개 그룹으로 분류한 실험 집단에서 혈액막 샘플 108개를 추출해 분석했다.

우주의 26.8%를 구성할 것으로 예상되지만 누구도 그 존재를 관측하지 못한 '암흑물질'이 또다시 미궁 속으로 빠졌다. 암흑물질의 가장 유력한 후보로 꼽히는 '윔프(WIMP)'를 찾아 나선 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL)가 검출기 감도를 훨씬 높인 두 번째 실험에서도 윔프를 발견하지 못했다고 밝혔다. 미국 에너지부(DOE) 산하 LBNL 연구팀은 26일(현지시간) 미국 시카고 등지에 열린 국제물리학회에서 이같은 연구 결과를 발표했다. 이른바 '럭스-제플린(LUX-Zeplin) 실험'을 이끈 샴카우르 가그 영국 유니버시티컬리지런던 물리천체학부 교수는 국제 학술지 '사이언스'를 통해 "만약 윔프가 실제로 존재했다면 (우리가 보유한) 입자 검출기에 틀림없이 잡혔을 것"이라며 윔프가 실재하지 않을 수도 있다는 가능성에 무게를 뒀다. 우주에서 사람이 눈으로 관찰할 수 있는 물질은 극소수다. 표준우주론에 따르면 눈에 보이지 않는 암흑물질(dark matter)이 전체 우주에너지의 26.

서양 중세 설화에는 결혼식, 집 계약 등 중요 사건을 잊어버리지 않기 위해 당시 사람들이 사용한 방법이 등장한다. 어린이에게 계약 현장을 목격하게 뒤 곧바로 강가로 밀어버리는 것. 강물에 떨어지며 받은 충격에 의해 어린이는 '그날'을 절대 잊어버리지 않게 된다. 비록 계약 자체와는 아무 상관 없어보이는 기억이지만 이에 따라 그 어린이는 가장 확실한 증인이 된다. 덴마크 오르후스대 신경과학연구소 연구팀이 최근 국제 학술지 '이라이프(e-life)'에 발표한 연구 결과에 따르면, 기억하려는 사건과 직접적인 관계가 없는 사건도 해당 사건을 장기적인 기억으로 변환하는 데 도움을 줄 수 있다. 사건이 발생한 시점보다 미래에 일어난 또 다른 사건에 의해 과거의 기억이 당시보다 강화될 수 있다는 것이다. 신경세포들은 끊임없이 전기적·화학적 신호를 주고 받는다. 이때 세포들의 신호가 전달되는 접합 부위가 '시냅스'다. 시냅스를 통해 사람이 학습한 내용과 경험도 전달된다. 시냅스의 전달 강도는 때

코로나19 환자가 다시 빠르게 늘어나며 8월 하순 절정에 이를 것으로 예측되는 가운데, 특정 유전자가 코로나19 증세 악화를 판가름하는 '핵심 요인'일 수 있다는 의견이 제시됐다. 호주 멜버른대 피터 도허티 감염 및 면역연구소 연구팀은 12일(현지시간) 이같은 연구 결과를 국제 학술지 '셀(Cell)'에 발표했다. 연구팀은 2013년 중국에서 발생한 조류인플루엔자 'H7N9'으로 사망한 환자 4명의 혈액 샘플을 연구하던 중, 이들의 유전자가 같은 바이러스에 걸리고도 '살아남은 자'와 어떻게 다른지 확인하기로 했다. 국제 학술지 '사이언스'에 따르면 중국에서 H7N9에 감염된 환자 중 약 35%는 사망에 이르렀다. 바이러스에 감염된 중증 환자의 몸에선 경증 환자보다 훨씬 높은 수준의 염증이 생기는데, 이는 바이러스가 몸에 침투하며 면역 반응이 과하게 일어나기 때문이다. 이같은 반응을 '사이토카인(면역세포로부터 분비되는 단백질 면역조절제) 폭풍'이라고 한다. 코로나19 치료제가 사이토

100킬로미터(㎞) 이상 떨어진 곳에서도 신호를 보내 서로의 행동을 '동기화'하는 고래의 행동이 포착됐다. 100㎞는 서울과 충북 청주 간 직선거리와 맞먹는데, 고래가 이처럼 긴 거리를 뚫고 음파로 소통할 수 있다는 사실이 이론을 넘어 처음으로 관찰됐다는 설명이다. 일본 홋카이도대, 덴마크 오르후스대, 그린란드 천연자원연구소 공동연구팀은 그린란드 서부 해역에서 144일간 북극고래(학명 Balaena mysticetus)를 관찰한 결과를 오는 15일(현지시간) 국제 학술지 '피지컬 리뷰 리서치'에 공개할 예정이다. 북극고래는 긴수염고래과에 속하는 몸무게 100톤(t) 이상의 거대 포유류다. 태평양, 대서양 북부 같은 추운 극지방 바다에 서식하며 보통 2~5마리씩 무리 지어 계절에 따라 이동한다. 주요 먹이는 갑각류와 플랑크톤인데, 이들의 구체적인 먹이 찾기 방법에 대해 본격적으로 연구한 자료는 거의 없는 것으로 알려졌다. 연구팀은 북극고래가 깊은 바닷속으로 '다이빙(잠수)'하는 것과