동아사이언스

국내 연구팀이 성인의 뇌가 기억과 학습 능력을 유지하는 원리가 기존 학설과 다르다는 사실을 알아냈다. 정원석 KAIST 생명과학과 교수와 박형주 한국뇌연구원 신경혈관단위체 연구그룹장 공동 연구팀은 뇌와 척수에 존재하는 별아교세포가 성인의 뇌에서 기억이나 학습 과정에 불필요한 신경세포 사이의 연결을 제거해 뇌의 학습 능력과 기억력을 유지해 준다는 연구 결과를 국제학술지 '네이처' 지난해 12월 23일자에 발표했다. 뇌의 해마는 학습과 기억, 새로운 사물이나 사실 인식 등에 관여한다. 성인의 해마에서는 학습과 기억이 진행...

※2010년 8월 시작한 '강석기의 과학카페'가 500회를 맞았습니다. '강석기의 과학카페'는 동아사이언스 온라인 콘텐츠 가운데 '표지로 읽는 과학' 다음으로 오래된 장수 연재입니다. 혼자 쓰는 코너 중에는 최장수 연재입니다. 10년 가까이 이 코너는 신종코로나바이러스감염증(코로나19) 사태와 같은 과학의 주요 현안부터 장수의 비결 같은 생명의 신비까지 다양한 영역에서 깊이 있는 설명과 해설로 독자들과 함께 해왔습니다. 연재가 1000회, 2000회가 될 때까지 앞으로도 많은 관심과 격려를 부탁드립니다. 지난 가을, 드라마...

정치 성향에 따라 심리 스트레스를 조절하는 뇌 신경 연결망에 차이가 있다는 연구결과가 나왔다. 서울대병원은 권준수 뇌인지과학과 교수 연구팀이 보수 성향의 사람들이 자기조절능력이나 회복탄력성과 관련된 뇌 신경연결 정도가 반대 성향의 사람보다 약 5배 높게 나왔다는 연구결과를 발표했다고 17일 밝혔다. 인간의 뇌는 1000억개의 뉴런(신경세포)와 이를 연결하는 100조개의 시냅스로 이뤄진다. 시냅스와 뉴런이 신경망을 구성해 신체의 다양한 기능을 수행하게 된다. 이런 기능에는 외부의 명령이나 지시가 없어도 자신의 자율적 사고에 따...

태양이 작열하는 황량한 사막에서 공기만으로 물을 얻을 수 있는 날이 머지 않았다. 에벌린 왕 미국 매사추세츠공대(MIT) 기계공학과 교수와 김현호 당시 한국과학기술연구원(KIST) 물순환자원연구센터 연구원(현 삼성전자 DS부문 생산기술연구소 책임연구원) 등 국제 공동연구팀은 한낮 상대습도가 10~20%인 건조한 공기 중에서도 물을 추출할 수 있는 장치를 개발해 국제학술지 ‘줄’ 10월 14일자에 발표했다. 우리나라가 가장 건조해지는 3~4월 전국 평균 상대습도가 이보다 높은 50~70%인 것을 고려하면, 국내에서는 거의 모든 지역...

삐비빅- 삐비빅-, 휘요 휘요, 소↗쩍 소↗쩍, 새들은 저마다의 음을 반복하며 지저귄다. 새들이 내는 음들은 몸속에 마치 메트로놈을 가진 것처럼 박자가 일정하다. 최근 새들이 정확한 타이밍에 음을 낼 수 있는 원리가 밝혀졌다. 마이클 롱 미국 뉴욕대 랑곤메디컬센터 교수팀은 암컷을 유혹하기 위해 다양한 노래를 부르는 금화조의 뇌를 관찰했다. 특히 조류의 뇌에서 인지 및 감각 능력을 담당하는 니도팔리움(nidopallium)에 위치한 HVC(High Vocal Center) 영역에 주목했다. HVC는 노래를 듣고 만들어내는 데 중추적인 역할을 한다. 연구...

국제학술지 ‘네이처’는 뉴런과 뉴런 사이 무언가 반짝반짝 빛나는 모습을 이번 주 표지로 실었다. 뉴런은 신경물질 중 하나인 도파민을 생성에 다른 뉴런에 신호를 전달함으로써 뇌가 활동하게 한다. 도파민을 만드는 신경세포가 사라지는 질병이 대표적 퇴행성 뇌질환인 ‘파킨슨병’이다. 치료제가 거의 듣지 않는 불치병인데 한 번의 치료법 만으로 이를 치료할 수 있는 실마리가 잡혔다. 푸시앙동 미국 샌디에이고 캘리포니아대 세포 및 분자의학부 교수 연구팀은 세포의 단백질 하나만 조절해도 뉴런세포를 만들어 낼 수...

일본 큐슈대 의대 심신의학과 오카 타카카주 교수에게 어느 날 한 소녀 환자가 왔다. 중학교에 다니는 15세 소녀는 특이한 증상에 시달리고 있었다. 집에 있을 때는 멀쩡한데 학교에만 가면 가슴이 답답해지면서 열이 치받치고 극도의 피로감에 조퇴하기가 일쑤였다. 소아과에서는 해열제를 처방했지만 소용이 없었고 심리적인 문제라고 판단해 오카 교수를 소개한 것이다. 오카 교수는 소녀에게 온도계를 주며 하루 네 차례(오전 8시, 12시, 오후 4시, 8시) 겨드랑이 온도를 기록하라고 부탁했다. 며칠 뒤 소녀가 갖고 온 체온 데이터로 그래프를 그리...

국제학술지 네이처는 20일 동글동글한 구체 사이로 굽은 가지가 이리저리 뒤엉켜 있는 모습을 표지에 담았다. 아래 까맣고 동그란 구체는 암세포고 가지들은 인간의 신경세포다. 신경이 암세포 속에서 빠져나오는 것처럼 보이나 실제로는 암세포가 불러모은 뉴런들이다. 모란 아미트 미국 텍사스대 MD앤더슨암센터 두경부외과 교수 연구팀은 암세포가 특정 뉴런을 주변에 빠르게 키우는 방법으로 성장해나간다고 네이처에 발표했다. 연구팀은 암에서 ‘TP53’이라는 유전자가 돌연변이인 경우가 많다는데 주목했다. TP53은 암 억제 단백...

국제학술지 네이처는 30일 물결치는 선들 위에서 고뇌하고 있는 인간의 모습을 표지에 담았다. 인간의 고뇌와 고뇌 후 내리는 행동을 결정짓는 물질은 신경전달 물질인 ‘도파민’이다. 세포를 자극하는 도파민은 인간의 행위에 따른 보상에 따라 다른 양이 흘러나오며 인간이 보상을 배우고 학습할 수 있도록 한다. 지난달 15일 도파민이 뇌를 학습시키는 새로운 원리에 관한 연구결과가 발표됐는데 저자는 놀랍게도 인공지능(AI) ‘알파고’를 개발한 딥마인드 연구팀이었다. AI의 가장 큰 특징은 스스로 배워 성능을 높이는...

영국과 스위스 과학자들이 실제 뇌세포처럼 전기에 반응하는 인공 뇌세포를 처음으로 개발했다. 영국 바스대와 브리스톨대, 스위스 취리히연방공과대 등 연구팀은 해마와 호흡에 관여하는 부분에서 일어나는 활동을 단순화시켜 모방한 인공 뇌세포를 만들었다고 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 3일 공개했다. 학계에서는 뇌에서 일어나는 여러 생리적인 반응을 관찰하고 알츠하이머 치매 등 뇌질환 치료 방법을 개발하기 위해 뇌세포를 흉내 낸 인공 뇌세포를 개발해 왔다. 하지만 뇌세포의 개수가 너무 많고, 뇌세포 간 상호작용이 복잡하게 얽...