명품짭 한·일 연구진이 자폐 스펙트럼 장애가 발생하는 새로운 원인을 규명했다. 뇌 속에서 정보를 처리하는 핵심 부위 간 소통이 지나치게 활성화된 것이 문제였다는 점을 인공지능(AI) 기술로 밝혀낸 것이다. 자폐 스펙트럼 장애 조기 진단에 기여할 연구가 될 것으로 보인다.
정민영 한국뇌연구원 선임연구원과 고사카 히로타카 일본 후쿠이의대 교수가 이끄는 공동 연구진은 그동안 학계에서 알려지지 않았던 자폐 스펙트럼 장애의 원인을 발견했다고 9일 발표했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘트랜슬레이셔널 사이키어트리’에 실렸다.
자폐 스펙트럼 장애의 핵심 특징은 ‘사회성 부족’이다. 타인의 표정이나 몸짓 같은 비언어적 신호를 잘 이해하지 못하고, 대화에서 상대의 감정을 읽는 능력이 부족하다.
최근 학계에서는 인간 몸속의 감각 정보 처리 기능에 이상이 생겨 이 같은 행동 문제가 나타나는 것 아니냐는 관점이 제기돼 왔다. 하지만 그런 일이 일어나는 인체 내 메커니즘은 정확히 알지 못했다.
연구진은 자폐 스펙트럼 장애군(34명)과 대조군(72명)을 대상으로 연구를 진행했다. 감각과 연관된 행동, 뇌 구조·기능 영상, 후성유전학적 현상(유전자 발현이 환경적 요인 때문에 변하는 일)을 AI로 통합·분석했다.
그 결과, 감각 정보를 처리하는 뇌 속 허브 조직인 ‘시상’과 ‘대뇌 피질’ 사이 연결성이 자폐 스펙트럼 장애군에서는 지나치게 예민하다는 점을 발견했다. 외부 감각 정보를 받아들여 전달하는 과정이 과도하게 활성화돼 행동 문제가 생겼다는 뜻이다.
연구진은 또 기존 과학계 인식과는 달리 뇌 속 시상하부에서 분비되는 호르몬인 ‘옥시토신 유전자’보다 ‘바소프레신 수용체 유전자’가 자폐 스펙트럼 장애를 일으키는 데 더 중요한 역할을 한다는 점을 규명했다. 그동안 자폐 스펙트럼 장애 연구에서는 옥시토신 유전자가 사회성과 연관된 열쇠로 여겨졌지만, 이번 발견으로 상황이 달라진 것이다. 연구진은 뇌 영상과 유전체 데이터를 통합한 자료를 AI로 분석해 이 같은 결과를 얻었다고 설명했다.
이번 연구는 자폐 스펙트럼 장애 여부를 최대한 이른 시점에 확인해 적절한 교육을 시행할 수 있는 기반이 될 것으로 보인다. 정 선임연구원은 “자폐 스펙트럼 장애의 정확한 조기 진단은 아동의 언어 능력과 사회성 등 여러 영역에서 긍정적인 결과를 이끌어내는 데 중요하다”고 강조했다.
제주도는 전국 양식 광어 생산량의 50% 이상을 차지하는 주산지다. 하지만 기후 위기에 따른 고수온 현상으로 제주 양식장의 피해는 기하급수로 커지고 있다. 매년 고수온 대비 예산을 늘리고 유관기관간 머리를 맞대 합동대응을 하고 있지만 피해를 막기에는 한계가 있다. 제주도가 뜨거운 바다로 인한 양식장 피해를 덜기 위해 고수온에 적합한 양식 어종 찾기에 나섰다.
8일 도에 따르면 고수온으로 인한 제주지역 양식장 피해는 2020년 1억7000만원, 2022년 4억8000만원, 2023년 20억4000만원, 2024년 53억4000만원으로 커졌다. 올 들어서도 현재까지 양식장 41곳 44만마리 11억원의 피해가 확인됐다. 신고가 계속해서 들어오는 만큼 관련 피해는 더 늘어날 것으로 보인다.
제주의 양식 어종은 광어가 가장 높은 비율을 차지한다. 일부에서 강도다리, 터봇 등을 기른다.
광어 양식의 ‘한계수온’은 29도다. 실제 광어는 수온이 27~28도만 돼도 사료를 제대로 먹지 못하고 면역력이 떨어지는 견디기 힘든 상태가 된다. 제주바다가 뜨거워지면서 한계수온을 넘은 일수는 지난해 43일에 달했다. 올해는 현재까지 27일이지만, 수온은 여전히 지속적으로 상승하는 추세라 기간이 더 늘어날 수 있다.
도 관계자는 “지난해는 한 어장에서 광어 30~40%가 집단폐사하는 등 최근 들어 고수온 피해가 급속도로 늘고 있다”면서 “이상기후로 인한 바다의 변화가 수십억원의 피해로 돌아오자 어민들 역시 크게 위기감을 느끼고 있다”고 말했다.
도는 매년 눈덩이처럼 커지는 양식어류 피해를 막기 위해 용존산소 공급을 위한 액화산소와 면역증강제 지원을 늘리는 등 유관기관간 합동 대응체계를 강화하고 있지만 역부족이다. 이 때문에 중장기적인 대안으로 고수온에 강한 대체 어종을 확보하는 방안이 거론된다.
제주해양수산연구원은 고수온 시대를 대비한 대체어종으로 제주해역 서식 어종 중 고수온에 강한 긴꼬리벵에돔과 말쥐치를 선정했다. 우선적으로 두 어종을 기존 광어 양식장에 혼합해 기르는 ‘혼합 어종 양식 실증연구’를 추진키로 했다. 앞서 연구원은 긴꼬리벵에돔과 말쥐치의 자연산 어미를 통해 수정란과 종자를 생산하고, 이달 제주지역 양식장 4곳에 보급한 바있다.
도 차원에서 고수온 피해에 대비해 광어를 대체할 새 양식 어종을 찾는 시도는 이번이 처음이다.
강봉조 제주해양수산연구장은 “양식 어종은 고수온에 견딜 수 있어야 하고, 출하했을 때 시장성도 있어야 한다”면서 “기존 광어의 경우 시장성이 좋아 모두 새로운 어종으로 대체할수는 없고 일부를 고수온 적합 어종으로 혼합해 양식하면 폐사 피해를 다소 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.
긴꼬리벵에돔은 벵에돔과 유사한 아열대 어종으로 최적 서식 수온이 24℃ 전후로, 고수온 적응성이 뛰어나다. 광어의 경우 최적 서식 수온이 18~22℃로 더 낮아 고수온 적응이 더 어렵다. 긴꼬리벵에돔은 고급 횟감으로도 각광받고 있어 경제성도 갖춘 것으로 평가된다.
말쥐치는 제주에서 조림, 회 등으로 인기 있는 어종이지만 현재 어획량이 급감하고 있다. 양식을 통해 공급이 필요한 어종으로 분류된다. 도는 앞으로 1년간 사육 환경별 양식 데이터를 축적해 혼합 양식 연구 결과를 분석할 방침이다.

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