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스트레스, 외상후 장애와 같은 상처 뇌에 남긴다 목록

조회 : 1336 | 2012-10-17

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이번 주 ‘네이처’ 표지는 사람의 뇌를 추상적으로 나타낸 그림이 장식했다. ‘스트레스’라는 문구가 쓰인 부분의 뇌는 흰색과 검정색 등 무채색 모자이크로 표현됐고, ‘회복’이라는 글자 위에는 다양한 색깔이 모자이크를 만들고 있다. 특집 기사로 마련한 ‘스트레스와 뇌’를 표현한 것이다.

머리 위로 총알이 날아다니는 전장, 학대 부모가 있는 가정, 이익을 위해 끊임없이 머리를 굴려야하는 협상장, 아직 읽지 못한 수 백개의 전자메일…. 이처럼 현대인을 압박하는 스트레스의 종류는 다양하지만 공통점은 많다. 스트레스 상황에 처한 사람들이 공포를 느낄 때와 비슷하게 호르몬 분비량을 늘린다는 점이다. 신체 내에서 일어나는 이런 변화는 단기적으로 위기에서 벗어나는 데 더 도움이 된다. 그러나 이런 상황이 계속될 경우 우울증부터 외상후 스트레스 장애까지 다양한 증상을 가져올 수 있다.

현재 과학자들은 수십 년간 알려진 스트레스와 정신건강에 대한 관계를 좀 더 구체적으로 탐구하고 있다. 스트레스가 뇌에 어떻게 자극을 주고 무슨 변화를 가져오는지에 대한 단서를 잡은 것이다. 또 이를 통해 마음과 정신질환에 영향을 줄 수 있는지에 대한 부분도 알아내고 있다.

많은 사람들이 여러 상황 속에 처하며 다양한 도구를 쓰게 된 덕분에 사람들은 과거보다 더 많은 스트레스를 받고 살고 있다. 이런 생활이 정신건강에 어떤 영향을 주는지 살펴보기 위해 도시와 시골에 사는 사람의 두뇌에 비교한 결과를 소개한다. 결과는 예상한 것처럼 도시에 사는 사람이 스트레스에 훨씬 많이 노출됐으며 정신질환을 겪을 가능성도 높은 것으로 나타났다.

다른 논문에서는 스트레스가 분자 차원에서 남기는 상처에 대해 연구했다. 뇌신경학자인 에릭 네스트러는 스트레스가 행동 방식을 바꿔서 뇌까지 영향을 줄 수 있고, 이는 유전자 행동으로까지 이어질 수 있다고 주장한다. 또 생물학자인 엘리자베스 블랙번과 엥리사 에펠은 스트레스가 텔로미어를 단축시켜 일부 만성 질환의 원인이 된다고 발표했다.

여기서 한 발 더 나아가 과학자들은 납치와 강간 같은 심한 정신적인 충격을 받은 사람들의 스트레스를 완화시킬 수 있는 방법도 찾고 있다. 사회적이고 생물학적인 요소를 쫓으면 이들을 복구할 수 있는 방법을 찾을 수 있다는 게 이들의 생각이다.

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이번 주 ‘사이언스’ 표지는 ‘제브라피쉬’의 배아를 현미경으로 촬영한 사진이 장식했다. 제브라피쉬는 얼룩말 같은 줄무늬를 띠고 있는 작은 물고기. 표지에 나온 사진은 0.7mm 크기의 분홍색 세포로 제브라피쉬 배아의 후기 모습이다. 이 사진을 표지로 선택한 이유는 생물의 배아를 발달시키는 ‘힘’을 밝히는 연구를 이번 호 특집기사로 마련했기 때문이다.

제브라피쉬의 배아뿐 아니라 모든 생물은 하나의 단일한 수정란에서 작은 생물로 발달하는 과정을 거친다. 이들 수정란이 배아에서 성인까지 발달하는 단계를 자세히 관찰해 보면 세포의 움직임과 모양 변형을 볼 수 있는데, 이 때 무수한 주름이 생기고 구멍이 만들어지면 새로운 조직이 만들어진다는 걸 알 수 있다.

배아가 하나의 작은 생물로 발달하기까지 일어나는 수많은 변화는 어떤 힘에서 비롯된 것인지 밝히기 위한 물리학자와 전산생물학자, 생물학자들의 공동 연구가 이번 주 사이언스 특집이다.

하나의 수정란에서 복잡한 동물로 변화하는 것은 놀랍고 신비로운 일이다. 수십 년 간의 연구를 통해 이런 변이 중 특정한 단계에서 분자나 메커니즘은 어떤 것인지 밝혀냈다. 그러나 세포의 변화는 획일적이지 않으며 단순히 설계된 과정 이상의 것들이 포함돼 있다.

연구자들은 배아가 압축되거나 확장되고, 새로운 조직이 삽입되거나 재배열되는 활동, 그리고 이름을 알 수 없는 몇 가지들 변화 등이 다양한 세포 움직임과 변형에서 비롯된다는 걸 알아냈다. 환경에 의한 영향뿐 아니라 세포 사이의 수축성과 밀어내는 활동 등에 의해서도 배아 발달이 진행된다는 것이다.

이번 호 사이언스에는 제브라피쉬 배아의 조직 무늬와 세포 층의 물리학적 기능(분할, 주름, 구멍내기 등)을 가져오는 힘 등을 비롯해 생물 발달에 대한 여러 가지 연구결과가 소개됐다.

박태진 기자 tmt1984@donga.com

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