척추동물의 뇌와 척수에서 신경세포가 집중적으로 모여 있는 부분을 회백질이라고 한다.
특히 대뇌피질을 구성하고 있는 회백질은 감각과 감정, 결정 과정 등과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 뇌와 척수가 제 기능을 발휘하기 위해 없어서는 안 될 부분이다.
이 부위가 집중적으로 성장하는 것은 13~19세 연령층 청소년기다. 그러나 이 시기 폭음(binge drinking)을 했을 경우 이 회백질의 성장이 억제되면서 뇌 발달에 심각한 장애가 발생할 수 있다는 연구가 발표됐다.
지속적인 음주가 뇌 발달 성장 억제해
2일 ‘메디컬 엑스프레스’, ‘데일리 메일’ 등 주요 언론에 따르면 연구를 수행한 곳은 미국 오리건보건과학대학(Oregon Health and Science University)이다.
이곳 연구팀은 그동안 청소년기에 있는 원숭이를 대상으로 음주를 하게 하면서 폭음이 뇌 성장과 어떤 관련이 있는지 관찰해왔다.
연구 결과 음주량에 따라 회백질 성장이 큰 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 성장기에 있는 원숭이 몸무게 1kg 당 1g의 알코올 성분을 1년 간 주입했을 경우 신경세포(neurons)가 0.25mm 덜 발달하는 것으로 나타났다.
연구진은 이들 원숭이에게 투입한 알코올양은 사람을 기준했을 때 보통의 맥주 컵으로 하루 넉 잔을 마시는 것에 해당하는 맥주의 양이라고 말했다.
연구를 이끈 오리건보건과학대학의 타티아나 슈니트코(Tatiana Shnitko) 박사는 “사람 역시 13~19세 청소년기 동안 심한 음주에 노출됐을 경우 뇌 발달이 크게 억제되고, 평생에 걸쳐 지적 능력에 있어 큰 지장을 초래할 수 있다”고 경고했다.
연구 논문은 뇌과학 분야 국제 학술지 국제 학술지 ‘이뉴로(eNeuro)’ 1일자에 게재됐다. 논문 제목은 ‘Chronic alcohol drinking slows brain development in adolescent and young adult non-human primates’이다.
이번 연구는 미국 알코올 남용 및 중독연구소(National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism)의 지원을 받아 이루어졌다.
연구팀은 논문에서 청소년기로부터 성인으로 변화하는 과정에서 마지막 단계를 마무리하는 것이 뇌 발달이라고 말했다.
그러나 13~19세 청소년기에 많은 청소년들이 음주에 관심을 갖고 폭음에 빠지는 사례가 빈번한 상황에서 뇌 발달에 어느 정도 영향을 미치는지 파악하기 위해 청소년기에 해당하는 원숭이를 대상으로 음주 실험을 실시했다고 밝혔다.
시상 발달 저하로 인지기능 저하, 술에 의존할 수도
연구에 투입한 원숭이는 히말라야원숭이라 불리는 레서스 마카크(rhesus macaques) 71마리다. 마카크는 북부 아프리카에서 일본까지 세계적으로 가장 광범위하게 분포돼 살고 있는 영장류로 사람을 흉내 내는 습성을 지니고 있다.
연구팀은 원숭이를 여러 집단으로 나눈 후 한 집단에 대해 6~12개월 동안 술의 주성분인 에틸알코올을 주입해 매일 22시간씩 취한 상태가 이어지도록 했다.
그리고 MRI 자기공명영상(MRI) 장치로 뇌 발달 상황을 관찰하며 그 변화과정을 분석해나갔다. 분석은 원숭이 나이로 청소년기에서 성인 초기에 이르는 3.5~7.5세 나이 기간 동안 지속됐다.
알코올 섭취량에 따라 이들이 어떤 변화를 보이고 있으며, 그 결과를 데이터화해 종합적인 분석표를 만들어나갔다.
연구 결과 이 기간 중 평균 1.87년 동안 뇌 크기가 1ml 늘어난 것으로 나타났다. 정상적인 원숭이의 뇌 발달과정과 비교했을 때 큰 차이를 보이는 결과다.
연구팀은 “원숭이 몸무게 1kg 당 1g의 알코올 성분을 1년 간 주입했을 경우 신경세포의 길이가 심한 경우 0.25mm 덜 자라났다”며, “정도의 차이는 있지만 뉴런의 성장이 위축된 것은 공통적인 현상이었다”고 밝혔다.
분석 결과 폭음으로 인해 가장 큰 영향을 받고 있는 부위는 피질 하부에 있는 시상(thalamus)이다. 간뇌의 대부분을 차지하는 회백질부로, 많은 신경핵군으로 이루어져 있는 감각계의 최종 중계소다.
후각을 제외한 시각계, 청각계 및 체감각계는 시상을 거쳐 대뇌피질에 투사되며 또한 운동신호의 중계, 의식, 수면 등 조절에 대한 모든 감각 신경로가 이곳에 모였다가 해당 감각 피질로 전달된다.
연구팀은 시상 발달이 위축되고, 폭음이 이어질 경우 감각 기능을 총괄하다시피 하는 시상 기능의 저하로 성인에 이르러서도 알코올에 감각을 의존하게 되고, 알코올 중독으로 이어질 수 있다고 조언했다.
이전에 과학자들은 쥐 실험을 통해 과도한 알코올 성분이 쥐의 뇌 발달을 저해한다는 내용의 실험 결과를 발표한 바 있다.
슈니트코 교수 연구팀의 이번 연구 결과는 청소년기 폭음이 뇌 발달에 어떤 영향을 미치고 있는지 그 여부를 확인하는 것에서 더 나아가 어린 시절 폭음이 성년에 들어서 어떤 영향을 미치는지 장기적인 관점에서 그 결과를 들여다보고 있다.
연구 결과가 지목하고 있는 것은 사람에 있어서도 청소년기 폭음이 인지 능력에 큰 장애를 가져올 수 있다는 것이다. 회백질의 대부분을 차지하고 있는 시상의 발달이 위축되면서 감각기관에 장애가 발생할 수 있다.
또한 감각기관 마비로 판단력에 저하를 가져오면서 뇌세포를 자극하는 알코올 성분에 더욱더 의존하게 되고, 폭음이 이어지면서 알코올중독이 발생할 가능성이 크다고 지적하고 있다.
(5407)
로그인후 이용 가능합니다.
집고양이나 길고양이 개체수를 조절하기 위해 외과적 불임 수술을 하는 대신 암고양이에게 한 번 주사하는 것으로 장기 불임을 유도할 수 있는 유전자 요법이 개발됐다.
암에 걸렸거나 걸렸던 사람이 하루 30분을 걷거나 요가를 하면 신체의 피로도가 줄어 암세포의 확산이나 암의 재발 위험을 줄일 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
임신부가 대기오염물질에 과도하게 노출되면 아이한테 자폐스펙트럼장애(ASD)와 뇌전증이 생길 위험이 최대 3배 이상 높아 주의가 필요하다는 연구 결과가 나왔다. 고려대학교 안산병원 박규희(소아청소년과)·최윤지(마취통증의학과) 교수 연구팀은 국민건강보험공단 빅데이터(2016∼2018년)에 등록된 산모 84만3천134명을 대상으로 임신 중 대기오염물질 노출이 태아에 미치는 영향을 분석한 결과 이런 연관성이 관찰됐다고 3일 밝혔다. 이 결과 임신 기간에 대기오염물질과 중금속 노출이 많았던 임신부일수록 아이한테 자폐스펙트럼과 뇌전증(간질)이 생길 위험이 높아지는 것으로 나타났다.
온실가스 감축 등 기후변화를 누그러뜨릴 정책을 적극적으로 펼치지 않고 대기질을 개선하지 않으면 지표 근처에 고농도 오존이 발생할 수 있는 날이 1개월 이상 늘어날 것으로 예상됐다. 기상청은 기후변화 시나리오별 고농도 오존 발생일 전망을 7일 공개했다. 고농도 오존이 발생하기 쉬운 기상조건이 갖춰지는 날은 현재(53.3±24.6일)보다 34.2±9.5일 많아질 것으로 전망됐다.
폐경 때 나타나는 갱년기 장애 치료를 위해 경구용 에스트로겐을 사용하면 고혈압이 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
울산과학기술원(UNIST)은 귀금속 수전해 촉매 대체재로 주목받고 있는 전이금속 칼코겐 화합물 소재의 촉매 효율을 크게 높일 수 있는 합성법을 개발했다고 5일 밝혔다. UNIST에 따르면 신소재공학과 박혜성 교수와 동국대 융합에너지신소재공학과 한영규 교수, 성균관대 신소재공학부 백정민 교수 공동연구팀은 고농도 바나듐 원자가 도핑된 몰리브덴 이황화물 박막 합성법을 개발했다. 공동연구팀은 전기 전도도 변화를 위해 첨가하는 도펀트 원자의 배열을 제어해 전이금속 칼코겐 화합물 기반 수전해 촉매 성능을 획기적으로 높였다.
힘줄과 혈관 같은 콜라겐에 기반한 섬유조직의 기능을 시각화하는 레이저 음향 이미지 분석 기술이 개발됐다.