[신경과학 저널클럽]뇌 속 재결합핵이 ‘꿀잠’ 열쇠

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작성자 행복한 작성일25-07-01 04:39 조회6회 댓글0건

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밤에 푹 자기가 어렵다고 불평하면, 낮에 깨어 있으라는 대답이 돌아온다. 너무 당연하게 들리는 이 말은 잠을 설명해주는 ‘수면 항상성’이라는 중요한 개념이다. 일상적으로나 과학적으로나 수면 항상성은 널리 인정받고 있지만, 이 과정에서 구체적으로 어떤 뇌과학적 원리가 작동하는지는 연구가 더 필요한 상황이다.
이와 관련해 마크 우 미국 존스홉킨스대 교수진은 최근 연구를 통해 이에 대한 한 가지 답을 찾아냈다. 해당 연구는 한국인 연구자 이상수 박사가 이끌었다.
현재 뇌과학은 생물이 얼마나 잤는지, 얼마나 깨어 있었는지를 측정하는 뇌 구역은 찾지 못했지만 잠을 깨우거나 자게 하는 구역은 밝혀낸 상황이다. 잠의 부족·충분 정도를 알아내는 측정기는 찾지 못했지만, 잠자는 행위 여부를 통제하는 스위치는 찾은 셈이다. 에어컨에 빗대어 생각해보면 온도계 정보가 스위치로 전해져야 더위 수준에 맞춰 에어컨을 자동으로 가동하거나 멈출 수 있을 텐데 아직 그런 체계가 전부 규명된 상황은 아닌 셈이다.
우 교수 연구진은 이 점에 착안해 잠을 깨우거나 자게 하는 구역의 상위 부위에 얼마나 잤고 깨어 있었는지를 측정하는 구역이 있을 것이라는 가설을 세웠다. 그렇게 해서 추려낸 22개 후보군 중 ‘재결합핵’이라는 뇌 영역에 연구의 초점을 맞추었다. 먼저 연구진은 생쥐에서 재결합핵을 활성화했다. 수면 스위치 구역을 활성화하면 거의 바로 생쥐가 잠에 빠지는 데 비해 재결합핵이 활성화하면 몇십 분에서 몇 시간 정도의 시간이 지난 뒤 잠에 빠지는 현상이 관찰됐다. 재결합핵이 활성화된 생쥐는 마치 밤을 새운 것처럼 깊은 수면의 양이 특히 증가했다.
또 연구진은 활성화 이후 잠이 들기까지 걸린 시간에 생쥐가 무엇을 하는지 분석했다. 그랬더니 분주히 돌아다니며 먹고 마실 시간임에도, 생쥐는 졸린 듯이 둥지와 털 정리를 했다.
연구진은 재결합핵 구역의 신경세포를 추가 연구했다. 그러자 이 세포들은 예상과 같이 잠을 안 재운 생쥐에서 더 강한 활성을 보였고, 잠을 재우면 활성이 평소와 같이 돌아가는 특징을 갖고 있었다.
재결합핵의 신경세포는 뇌 여러 구역으로 뻗어 있는데, 그중에서도 ‘불확정대’라고 하는 뇌 구역으로 이어지는 연결이 수면 측정에 중요한 요소로 보였다. 잠을 안 재우면 재결합핵에서 불확정대로 연결되는 신경연결 자체가 즉각 증가하는 현상이 관찰됐다. 시냅스의 개수가 증가했고 세기는 강해졌다. 이 같은 시냅스의 가소성은 흔히 학습·기억과 연결해서 다뤄지는데, 잠을 안 잘수록 강해지는 시냅스가 재결합핵과 불확정대 사이에 존재했던 것이다. 생쥐를 재우면 시냅스 모양은 다시 정상으로 돌아왔다.
그렇다면 재결합핵을 억제할 경우 하룻밤을 새우더라도 영향이 없을 수 있지 있을까. 아쉽게도 잠을 안 재운 생쥐의 재결합핵을 억제해도 더 자고 싶은 경향은 남아 있었다. 하지만 이 연구는 잠과 관련한 심층 탐구의 시작점이다. 앞으로 이어질 연구는 과학적으로 수면을 제어하고, 또 불면 없이 ‘꿀잠’을 잘 수 있는 방법을 개발하게 해줄 것으로 기대한다.
호남권에서는 처음으로 전북 익산에 코스트코(COSTCO) 매장이 들어선다.
익산시는 26일 “코스트코 익산점 입점이 최종 확정됐다”며 “오는 8월 진입도로 공사를 시작으로 본격 개점 준비에 착수할 예정”이라고 밝혔다. 시는 약 1년의 공사 기간을 거쳐 2027년 설 무렵 개점을 목표로 하고 있다. 정헌율 익산시장은 이날 민선 8기 취임 3주년 언론 브리핑에서 “단순한 유통시설 유치를 넘어 익산이 광역경제권 중심지로 도약하는 계기가 될 것”이라고 말했다.
익산 왕궁면에 들어서는 코스트코 익산점은 전체 면적 3만7000㎡ 규모이며, 총사업비는 800억원이다.
유치 과정은 순탄치 않았다. 코스트코 코리아와 익산 왕궁물류단지(주)는 2021년 조건부 입점 계약을 체결했으나, 행정 절차 지연과 부지 조성 문제로 2023년 1월 계약이 해지됐다. 무산 위기 속에서 익산시는 투자유치 보조금을 제안하며 중재에 나섰고, 같은 해 5월 재협상을 통해 투자협약(MOU)을 체결하며 사업을 재가동했다.
시는 개점 이후 연간 수백만명의 방문객 유입이 기대된다고 밝혔다. 청년·중장년층 대상의 일자리 창출, 지역 상권 및 산업 활성화, 지역 기업과의 협업 확대 등도 기대된다.
법원 ‘출석 의사’ 이유 들어…윤, 주말 특검 첫 조사 받을 듯
법원이 12·3 불법계엄 내란·외환 수사를 맡은 조은석 특별검사팀이 윤석열 전 대통령에 대해 청구한 체포영장을 기각했다. 특검팀은 체포영장이 기각된 직후 윤 전 대통령에게 오는 28일 출석하라고 통보했다. 출석에 불응하면 다시 체포영장을 청구하겠다는 방침도 밝혔다. 구속기간 만료가 임박했던 김용현 전 국방부 장관은 추가 구속영장이 법원에서 발부되면서 재구속됐다.
서울중앙지법은 25일 윤 전 대통령에 대한 체포영장을 기각했다. 특검팀은 “법원이 전날 청구한 윤 전 대통령에 대한 체포영장을 ‘피의자가 특검의 출석 요구가 있을 경우 이에 응할 것을 밝히고 있다’는 이유로 기각했다”고 알렸다. 특검팀은 “즉시 특검은 윤 전 대통령 및 변호인에게 오는 28일 오전 9시 출석을 요구하는 통지를 했다”고 밝혔다. 특검팀은 윤 전 대통령이 출석 요구에 불응하면 체포영장 청구를 검토하겠다고도 했다. 특검팀은 윤 전 대통령에 대한 출국금지도 갱신했다. 이에 대해 윤 전 대통령 측 법률대리인단은 “28일로 예정된 특검의 소환 요청에 당당히 응할 예정”이라고 밝혔다.
특검팀은 지난 24일 윤 전 대통령에 대한 체포영장을 청구했다. 지난 1월 대통령경호처를 동원해 자신에 대한 체포영장 집행을 방해한 혐의(특수공무집행방해 및 직권남용), 경호처 등에 지시해 비화폰 사용자 정보를 삭제하려 한 혐의(대통령경호법상 직권남용교사) 등이다. 이들 혐의는 현재 윤 전 대통령이 재판을 받고 있는 내란 혐의와는 별개다.
통상 피의자가 수사기관의 출석 요구에 세 차례 이상 불응하면 체포영장 발부 요건이 성립된다. 앞서 경찰 비상계엄 특별수사단(특수단)은 윤 전 대통령에게 세 차례에 걸쳐 출석요구서를 보냈지만 윤 전 대통령은 모두 불응했다. 특검팀은 전날 체포영장을 청구하면서 “지난 23일 사건을 인계받은 특검이 사건의 연속성을 고려해 피의자(윤 전 대통령) 조사를 위해 체포영장을 청구하게 됐다”고 설명했다.
법원은 윤 전 대통령 측이 “특검의 조사에 응하겠다”고 밝힌 것을 근거로 체포영장을 기각한 것으로 보인다. 윤 전 대통령 측이 조사 의사를 공개적으로 밝힌 이상 영장을 발부해 강제 조사에 나설 필요는 없다는 취지로 풀이된다.
법조계 “구속영장과 성격 달라…수사에 영향 없을 것”
윤 전 대통령(사진) 변호인단 관계자는 이날 기자와 통화하면서 “(수사 주체가) 검찰에서 특검으로 바뀌는 부분에 대해 문제 삼은 것”이라며 “특검의 소환에 응하지 않겠다는 건 꿈에도 생각해본 적이 없다”고 말했다.
윤 전 대통령 체포영장이 기각되면서 일단 표면적으로는 특검 수사가 초반부터 난항에 부딪힌 것처럼 보인다. 본격적인 수사 시작 전부터 ‘내란 우두머리’로 지목된 윤 전 대통령에 대한 신병 확보부터 나서며 강공 전략을 썼지만 법원에 의해 기각되면서다.
다만 법조계에선 향후 특검 수사에 큰 지장은 없을 것이라고 보는 시각이 많다. 체포영장은 수사에 비협조적인 피의자의 신병을 확보하기 위해 발부되고, 구속영장은 범죄 혐의의 상당성과 증거인멸·도주 우려 등 구체적 요건이 충족될 때 법원이 발부한다는 차이가 있다.
민만기 성균관대 법학전문대학원 교수는 “(영장이 기각됐다고 해서) 수사에 영향은 거의 없을 것”이라며 “체포영장은 혐의 소명 여부를 따지는 구속영장과는 다르다”고 말했다.
내란 특검의 체포영장 청구 자체가 ‘출석 촉구 수위를 높이는 전략’이라는 분석도 나온다. 이창현 한국외대 법학전문대학원 교수는 “향후 윤 전 대통령이 특검의 출석 요구에 불응하는 것 자체에 부담감을 갖고 더 신중히 응할 가능성이 있다”고 말했다.
체포영장이 기각되자 특검팀은 윤 전 대통령을 상대로 즉각적으로 출석 통보를 했다. 윤 전 대통령 측은 특검의 출석 요구에 응하겠다는 입장을 밝혔다.
윤 전 대통령은 지난해 12·3 불법계엄 이후 검찰, 고위공직자범죄수사처, 경찰 등의 출석 요구를 모두 묵살해 왔으나 특검의 출석 요구까지 무시할 수는 없다고 판단한 것으로 보인다. 따라서 28일 윤 전 대통령이 특검에 출석하면 사실상 제대로 된 첫 조사가 이뤄질 전망이다.
특검팀은 윤 전 대통령에 대한 출국금지도 새로 조치했다. 특검팀 관계자는 “공소 유지 담당 기관이 바뀌면서 바뀐 기관에서 다시 출국금지 여부를 판단해 신청하도록 돼 있어서, 사건을 인계받으면서 출국금지를 한 것”이라고 말했다.
사람처럼 머리와 상·하체, 팔다리를 갖춘 인간형 로봇(휴머노이드)이 야외에 홀로 서 있다. 미동도 없이 그저 서 있기만 한 탓에 ‘걷는 시범이라도 보이려는 것인가’라는 생각이 들 무렵, 갑자기 휴머노이드 발 근처가 들썩인다. 그러더니 머리를 누가 잡아당기기라도 한 것처럼 하늘 방향으로 몸통이 수직으로 떠오른다.
떠오른 높이는 50㎝, 공중에 머문 시간은 3초 내외였다. 올해 초 이탈리아공대 연구진이 실시한 ‘비행 휴머노이드’ 시연이다. 동력은 몸통에 장착한 제트엔진에서 얻었다. 언뜻 보기에는 별것 아닌 시험 같지만, 사실은 그렇지 않다. 세계 최초로 하늘을 나는 휴머노이드가 탄생한 순간이었다.
2000년대 초반만 해도 휴머노이드는 느릿느릿 걷는 일조차 겨우 해냈다. 성능이 시원찮아 인간 실생활에 도움을 줄 만한 역할도 거의 없었다. 하지만 2020년대 들어 상황이 크게 달라졌다. 걷기나 뛰기는 물론 공중제비, 권투 시합, 창고 정리, 요리까지 거뜬히 해낸다. 몸통을 제어하는 정밀도와 속도가 일취월장했다.
하지만 유독 하지 못하는 일이 있었다. 비행이다. 기술적으로 너무 어렵기 때문이다. 그런데 그 어려운 일이 이번에 해결된 것이다.
중량 70㎏ 몸통 ‘두둥실’
이탈리아공대 연구진은 이달 중순 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스 엔지니어링’을 통해 자신들이 개발·제작한 로봇 ‘아이론 큐브3’ 비행 소식을 발표했다. 지난해 8월 연구진은 아이론 큐브3 시제품을 일반에 공개한 적이 있다. 당시에는 몸에 달린 제트엔진을 켜는 모습만 보여줬다.
사실 아이론 큐브3가 달성한 ‘비행 고도’ 50㎝는, 고도라고 선뜻 부르기에는 멋쩍을 만큼 낮기는 하다. 하지만 줄에 매달리거나 펄쩍 뛰는 것이 아닌, 자체 동력으로 지구 중력을 뿌리치고 공중으로 떠오른 휴머노이드가 처음 탄생한 것은 분명한 사실이다. ‘비행 휴머노이드’ 세계를 열기 위한 확실한 시작점이 만들어진 것이다. 아이론 큐브3에는 양쪽 어깨에 2기, 양손에 2기 등 총 4기의 제트엔진이 장착됐다. 제트엔진은 대형 무인기와 비슷한 힘인 1000N(뉴턴)의 추진력을 토해낸다. 아이론 큐브3 몸무게는 70㎏, 키는 약 1.2ｍ다. 연구진은 “원격 조종으로 움직임을 통제한다”고 밝혔다.
아이론 큐브3와 비슷하게 생긴 휴머노이드는 지금도 차고 넘친다. 휴머노이드에 붙일 만한 소형 제트엔진 역시 어렵지 않게 구할 수 있다. 그런데도 아이론 큐브3에 세계 첫 비행 휴머노이드라는 명찰이 붙은 데에는 이유가 있다.
팔다리 각도까지 감지해 자세 제어
사람 몸통을 닮은 휴머노이드는 공중에서 균형 잡기가 지독히 어렵다는 점이 해결됐기 때문이다. 비행 중 나타나는 자세 변화에 따라 아이론 큐브3에 달린 제트엔진 4기의 추진 세기·방향이 실시간으로 조정되는 기술이 적용된 것이다. 이 기술이 왜 중요할까. 사람 몸통은 전체적으로 길쭉한 데다 표면이 고르지 않다. 이 때문에 비행 중 전후좌우로 마구 흔들리기에 딱 좋다. 팔다리도 문제다. 비행 중 팔과 다리를 어느 방향으로 뻗고, 얼마나 구부리고 펴는지에 따라 몸통 균형이 순식간에 변한다. 이것을 제어 못하면 바로 추락이다.
연구진은 이런 악조건을 인공지능(AI)으로 해결했다. 아이론 큐브3 몸통을 타고 흐르는 공기 흐름을 파악하는 풍동 실험을 했고, 각종 컴퓨터 시뮬레이션을 돌려 자세 제어용 AI를 개발했다. 이 AI가 제트엔진의 분사력과 방향 등을 조절한다.
AI는 제트엔진 4기가 동시에 켜지지 않아 추진 세기와 방향이 뒤엉키거나 비행 중 파손 등으로 아이론 큐브3 무게 중심이 갑자기 변해도 정상 비행이 가능하도록 고안됐다.
연구진은 “아이론 큐브3는 재난 지역에서 수색·구조에 사용할 수 있을 것”이라며 “위험하거나 사람이 접근하기 어려운 곳을 공중에서 살피는 것이 가능하다”고 밝혔다.

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