과학기술
술과 폭력성이 상관관계에 있다는 것은 이미 널리 알려진 사실이다. 평소 온순했던 사람이 술을 마시면 야수처럼 돌변하는 것을 쉽게 발견할 수 있다. 그리고 어떤 이유로 이런 폭력 사태가 벌어지고 있는지 밝혀지지 않고 있었다.
12일 ‘텔레그래프’ 지에 따르면 이 수수께끼의 비밀이 과학자들에 의해 밝혀지고 있다. 호주 뉴사우스웨일스 대학의 토마스 덴슨(Thomas Denson) 교수 연구팀은 연구를 위해 50명의 젊은 자원 참가자를 모집했다.
연구팀은 참가자들을 두 그룹으로 구성했다. 한 그룹은 알코올 도수가 높은 보드카 등의 주류를 마셔온 그룹이고, 또 한 그룹은 알코올 성분이 없는 플래스보 드링크(placebo drinks)를 마셔온 그룹이다.
술을 통해 알코올을 다량 섭취할 경우 뇌 전전두엽의 기능을 자극해 폭력을 유발할 수 있다는 연구결과가 발표돼 주목을 받고 있다. 알코올과 폭력성의 상관관계가 뇌과학적으로 밝혀진 것은 이번이 처음이다. ⓒWikipedia
보드카 마신 후 폭력 가능성 높아져
전두엽의 앞쪽인 이마 부분에 위치하는 전전두엽 피질(prefrontal cortex)은 동물적인 본능을 억제하고 사회성을 유지하는 심리학 용어로 집행 기능(executive function)기능을 지니고 있다. 그동안 과학자들은 이 영역과 폭력성 간의 밀접한 관련이 있다고 추정해왔다.
그러나 이 전전두엽이 알코올 섭취와 어떤 관계가 있는지 밝혀지지 않고 있었다. 댄슨 교수 연구팀은 알콜 친화적인 그룹과 불친화적인 두 그룹을 대상으로 알코올을 섭취한 후 전전두엽 상태가 어떻게 변화하는지 관찰하기로 결정했다.
먼저 참가자들에게 보드카와 알코올 성분이 없는 플래시보 드링크류를 섭취하도록 했다. 그리고 이들 참가자들의 뇌 안에서 어떤 변화가 일어나는지 파악하기 위해 특수 제작된 MRI(자기공명영상)을 통해 뇌 안에서 변화 정도를 파악하기 시작했다.
MRI 영상을 분석한 결과 보드카를 마신 참가자 뇌에서 다양한 변화가 일어나고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 뇌 주요 부위들이 알코올로 적셔지면서 먼저 뇌 전역에 걸쳐 퍼져 있는 ‘보상회로’의 활동이 활발해지기 시작했다.
또 학습·기억 등의 역할을 맡고 있는 해마(hippocampus)에서도 알코올 효과가 나타났다. 이런 반응에 힘을 얻은 연구팀은 강도를 조절해가면서 전전두엽 등 뇌 속의 더 세밀한 부위를 광범위하게 조사해나갔다.
토마스 덴슨 교수는 “연구 결과 알코올 섭취 정도에 따라 전전두엽을 구성하고 있는 배내측 전전두엽(dorsomedial prefrontal cortex)과 배외측 전전두엽(dorsolateral prefrontal cortex)이 어떤 반응을 일으키는지 파악할 수 있었다.”고 말했다.
교수에 따르면 배내측 전전두엽은 평화(peace)를, 배외측 전전두엽은 공격성(aggression)을 담당하는 영역이다. 알코올 섭취 후 이 두 영역에서 어떤 변화가 일어나는지에 따라 폭력성 여부를 파악하는 일이 가능하다.
알코올이 뇌 전전두엽 활동에 영향 미쳐
댄슨 교수팀 연구 결과에 따르면 아주 작은 량의 알코올 성분을 섭취했음에도 불구하고 전전두엽이 축축하게 적셔지는 댐퍼링 이펙트(dampering erffect) 현상이 일어났으며, 배내측 전전두엽과 배외측 전전두엽 간의 상관관계를 측정할 수 있었다.
배외측 전전두엽의 활동이 활발해지면서 공격적인 성향이 강해지고, 결과적으로 평상시 예측하기 힘든 폭력성을 유발하게 된다는 것. 관련 논문은 최근 ‘인지, 감정, 행동 신경과학(Cognitive, Affective, Behavioural Neuroscience)저널’에 게재됐다.
댄슨 교수는 “이번 연구 결과로 많은 사람들의 건강을 해치고, 폭력성으로 인해 다양한 범죄를 유발하는 알코올의 해악성이 입증됐다.”고 말했다. 이 같은 알코올의 위험성은 다른 연구 결과에서도 확인되고 있다.
미국 콜로라도 대학의 라헬 테일러(Rachel Thayer) 교수 연구팀은 최근 알코올의 위험성이 어느 정도인지 파악하기 위해 18~55세의 성인853명과 439명의 청소년을 대상으로 뇌 검사를 실시했다.
그 결과 오랜 기간 동안 술을 마신 성인들의 경우 회백질, 백색질의 크기가 크게 줄어들었다는 사실을 확인했다. 중추신경의 조직을 육안으로 관찰하면 백색인 부분과 회백색인 부분으로 나뉘어 있다.
특히 척수 ·대뇌반구 및 소뇌에서는 그 구별이 뚜렷하다. 흰 부분을 백질이라고 하고, 회백색 부분을 회백질이라 하는데 백질은 주로 유수신경섬유로, 회백질은 신경세포와 그 수상돌기·무수신경돌기 등으로 구성돼 있다.
이들 부위가 줄어들었다는 것은 곧 뇌 기능이 손상됐다는 것을 의미한다. 주목할 점은 알코올을 통해 뇌 손상이 마리화나와 같은 마약으로 인한 뇌 손상보다 더 심각하다는 것이다. 테일러 교수 연구팀은 알코올이 마리화나보다 더 해롭다는 내용의 논문을 발표했다.
최근 뇌과학 발전으로 알코올이 인체에 얼마나 해로운지 새로운 사실들이 연이어 밝혀지고 있다. 영국 신경과학협회는 알코올을 포함한 마약의 독성을 파악하기 위해 ‘마약에 관한 독자적인 과학위원회’를 구성했다.
그리고 독성 정도를 파악한 결과 알코올이 다른 마약들을 누르고 독성이 가장 강한 것으로 나타났다. 알코올의 경우 독성이 72점이었는데 이는 이는 가장 해로운 마약인 헤로인보다 더 높은 것이다. 담배보다는 3배가 더 높은 것으로 나타났다.
술의 역사는 기원전 2000~3000 전 메소포타미아, 이집트 문명서부터 존재해왔던 것으로 기록되고 있다. 이후 많은 술들이 인간 삶의 반려자로서 좋은 인상을 심어왔다. 그러나 최근 뇌과학으로 술에 대한 우려가 증폭되고 있다.
(12772)
- 이강봉 객원기자
- aacc409@naver.com
- 저작권자 2018.02.13 ⓒ ScienceTimes
관련기사
목록 보기전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
지구 160㎞ 지하에 암석 부분적으로 녹아있는 새 층 발견
지구 지각 160㎞ 아래에 암석이 부분적으로 녹아있는 지금까지 알려지지 않았던 새로운 층이 존재하는 것으로 학계에 보고됐다. 미국 오스틴 텍사스대학과 CNN 등에 따르면 이 대학 '잭슨 지구과학대학원'의 화쥔린 박사가 이끄는 연구팀은 지구 전체에 걸쳐 이런 층이 존재한다는 점을 밝힌 연구 결과를 과학저널 '네이처 지구과학'(Nature Geoscience) 최신호(6일자)에 발표했다.
-
재활 치료 등 활용할 피부 신축 정도·방향 측정센서 개발
한국전자통신연구원(ETRI)은 피부가 늘어나고 줄어드는 양과 방향을 정확히 측정해 재활 치료 등에 활용할 수 있는 센서를 개발했다고 8일 밝혔다. 연구진은 3개의 센서를 서로 다른 방향으로 인접 배치해 이들에서 나오는 신호의 조합으로 특정 부위 신축 방향과 변형량을 동시에 뽑아냈다.
-
네안데르탈인 동굴서 나온 게 껍데기…’그들도 게 맛을 알았다’
멸종 인류인 네안데르탈인이 살던 선사시대 동굴에서 현대인도 즐겨 먹는 것과 같은 종의 게 껍데기가 무더기로 나와 9만 년 전에 이미 게 맛을 알고 즐겼던 것으로 제시됐다. CNN 등 외신에 따르면 '카탈루냐 인류고생물학 및 사회진화연구소'의 마리아나 나바이스 박사가 이끄는 연구팀은 리스본 인근 피게이라 브라바 동굴에서 발굴된 게 껍데기를 분석한 연구 결과를 과학 저널 '환경 고고학 프런티어스'(Frontiers in Environmental Archaeology)에 발표했다.
-
산업 폐가스 속 이산화탄소가 연료전지 원료 ‘개미산’으로 전환
지스트(광주과학기술원)는 신소재공학부 권인찬 교수 연구팀이 산업 폐기물 속에 포함된 수소를 이용해 폐기물 속 이산화탄소를 연료전지의 원료인 '개미산(포름산)'으로 쉽게 전환하는 효소를 발굴했다고 8일 밝혔다. 지스트에 따르면 기후 온난화에 영향을 미치는 산업 폐가스를 유용한 화학연료로 전환하는 연구에서 핵심은 산업 폐가스에 포함된 다른 가스에 영향을 받지 않고 전기와 같은 별도의 에너지 공급이 필요 없는 공정을 개발하는 것이다.
-
‘우주서 북핵 감시’ 초소형위성 개발…2030년까지 1조4천억 투입
우주에서 한반도와 주변 해역을 감시할 초소형위성 체계 개발이 본격화한다. 정부는 초소형위성 체계 개발을 위해 참여 부처, 개발기관, 소요기관 간 추진 계획을 공유하는 회의를 9일 대전에서 개최했다고 밝혔다. 초소형위성 체계 개발사업은 국가 우주자산을 효율적으로 활용하기 위해 국방부 및 방위사업청, 과학기술정보통신부, 해양경찰청, 국가정보원 등 다부처 협력사업으로 추진한다.
-
“X-선 영상으로 수면무호흡증 진단…AI 모델 개발”
분당서울대병원 신경외과 정한길·김택균 교수, 신경과 윤창호 교수 공동 연구팀은 두경부(머리와 목 부분)의 X-선 영상을 이용해 수면무호흡증을 진단하는 인공지능(AI) 모델을 개발했다고 7일 밝혔다. 수면무호흡증은 자는 동안 호흡이 일시적으로 멈추거나 호흡량이 줄어드는 상태를 말한다. 이런 상태가 장기간 지속되면 고혈압, 심근경색, 뇌졸중 등의 심뇌혈관 질환이 발생할 위험이 크게 높아진다.
-
재료연구원, 고신뢰성 차세대 반도체 소자 세계 최초 구현
한국재료연구원은 배터리 핵심 소재 리튬이온으로 차세대 뉴로모픽 반도체 소자를 세계 최초로 구현했다고 8일 밝혔다. 뉴로모픽 반도체 소자는 인간 뇌를 모사해 전력 소모를 줄이면서 고효율로 인공지능을 수행할 수 있는 새로운 반도체 소자다. 재료연구원 나노표면재료연구본부 김용훈·권정대 박사 연구팀이 이 기술을 개발했다.