입시공부 끝에 만난 대학생활은 기대가 컸던 만큼 실망도 컸다. 대학가면 내가 원하는 공부를 해야지 하며 버텨내었던, 내 고등학교 생활이 허망할 정도로. 그 덕에 예과 때 맘껏 놀라는 본과 선배들의 말에 충실히 어영부영 예과 생활을 보냈다. 특히 우리 학교는 예과 2년동안 지내는 캠퍼스와 본과 4년 동안 캠퍼스가 지리적으로 달랐고, 그런 만큼 심리적인 거리도 커서 예과 때까지는 전혀 의대생이라는 자각이 들지 않았다.


이런 장면까지 기대했던건 아니지만..


본과 캠퍼스 기숙사에 입사하며 이사를 한 후에야 내 자신이 의대생이라는 자각과 중압감이 동시에 다가오기 시작했다. 진입 후 처음 만났던 의대다운 학문은 모든 의대생들이 그렇듯이 골학이었다. 돌이켜보면 단순암기 외엔 아무것도 없는, 그 단순암기조차도 차후에 만날 다른 과목에 비해서는 하찮을 정도로 양이 작은 과목이었지만, 본과 수업에 대한 공포나 두려움을 심어주기에는 충분했다. 지겹도록 반복적으로 암기하고 쏟아내고 하는 생활의 시작점이었다

그 중에서 그나마 재미있다고 느끼며 배우게 된 과목이 생리학이었다. 생리학 또는 physiology, 이름부터 내가 좋아하던 과목인 물리, physics랑 닮아있었고 과목 내용 자체도 그러했다. 의대 본과 1학년의 중추라고 할 수 있는 해부학, 생리학, 생화학을 내 기준에서 비교하자면 다음과 같다. 

해부학은 형태에 대한 암기, 생화학은 핵산, 단백질, 탄수화물, 지방에 대한 암기(적어도 나에겐 이해하기가 힘들었다)라면 생리학은 세포, 기관, 생명이 작동하는 원리에 대해 이해하는 과목이었다. 내가 생리학을 좋아해서 그랬는지 몰라도, 생리학에서 배웠던 심장생리, 신장생리, 호흡생리 등등은 병리학, 더 나아가 임상과목 순환기학, 신장학 등등을 배울때 기반지식으로서 도움이 많이 되었다.

그중에서도 전기생리 분야를 가장 즐겁게 공부했었는데, 전기화학평형이라는 개념을 설명하는 막전압 방정식, 그러니까 Nernst 방정식은 아름다움 그 자체였다.

     


   

여기 이상한 사람이 있어요


사실, '더 이상 자세한 설명은 생략한다' 라고 넘어가고 싶은데, "오지의 마법사"가 그러지 말라고 해서 짧게 설명하면 다음과 같다.

왼쪽항을 먼저 순서대로 살펴보면 몇가 이온인지 나타내는 z값, 1가 양이온 Na+라면 1, 2가 양이온 Ca2+라면 2, Cl-라면 -1 등으로 매겨진다. 전압 E은 세포막를 기준으로 양 쪽에 걸리게 되는 상대적인 전위차를 말하는데 이 세포막은 일종의 축전기같은 역할을 한다. 그도 그럴것이 전류가 직접적으로 흐르지 못하는 축전기나 인지질 이중막으로 이온이 잘 통과 못하는 세포막은 성격상 비슷하다. 패러데이상수 F는 단위가 C/mol로서 1몰의 전자가 가진 전하량을 말한다. 다시 정리하면 왼쪽항은 막 사이에 걸리는 전기적 에너지(전압x전하량)다. 

오른쪽항은 기체상수 R은 단위가 J/mol*k 이다. 1몰의 분자의 화학적 자유에너지라고 보면 된다. 온도 T는 더 이상 설명이 필요없고, 세포막 안팎의 이온농도 C로 이루어진 항을 보면, 결국 농도차에 의해 생기는 세포막를 통과하려는 에너지로 정리할 수 있다. 

쉽게 설명하면 이온의 전기에너지인 왼쪽항화학에너지인 오른쪽항평형에 이르는 지점을 찾는 방정식이다. 이온은 전하를 띠고 있는 동시에 농도 구배에 영향받는 분자이기도 하니까 말이다. 

그렇게 전기화학적 에너지가 평형상태에 이른 상태의 평형전압, 또는 이온의 농도를 알 수 있다. 사실 아주 적은 농도의 이온 이동만으로 막전압은 쉽게 변하기 때문에, 세포 안밖의 이온 농도는 거의 변하지 않으므로 평형전압을 알아내는데 쓰인다. 

이 방정식은 전기적 특성을 가진 이온이 자유롭게 통과할 수 없는 세포막을 만났을 때만 성립한다. 때문에 태초 생명 발생의 신비를 마주한 것 같은 느낌을 주기에 충분했다. 최초의 생명이 세포막으로 외부 환경과 구별짓고, 세포막 내부에 이온, 각종 단백질을 모아 생긴 결과를 보여주기 때문이다. 그걸 다시 좀 자세히 설명하자면 다음과 같다. 

원시바다에서 최초로 생명체가 생성되려할때, 주변환경과 구별되는 경계를 세포막으로 구분했을 것이다. 그리고 세포막 안에서는 유전체, 단백질 등을 구성했겠지. 그런데 이 물질들은 공교롭게도 대부분 음전하를 띠고 있다. 그래서 상보적인 양이온을 대량으로 세포 안으로 끌어들이기로 결정하는데, 이게 K+ 이온이다. 그리고 세포막 바깥에는 원시바다에 풍부한 Na+ 이온과 Cl- 이온이 대응하게 된다. 그리고 안정 상태의 세포는 K+ 이온에 대해서 투과성이 높고, Na+ 이온과 Cl- 이온에 대해서 투과성이 낮다. 그 결과 안정상태의 세포의 막전압은 K+ 이온의 평형전압에 가깝게 된다. Nernst 방정식의 등장이다. Nernst 방정식에 세포 내의 K+ 농도 140mM, 세포 바깥 농도 5mM 을 넣으면 평형전압이 대충 -80mV가 된다. 

이런 방식으로 안정을 이룬 덕분에 세포는 삼투압으로 인해 세포막이 터지거나 하지 않고 외부환경과 분리된 내부환경을 이룰수 있었다. 뿐만 아니라, 평소에 불투과성인 Na+이온의 평형전압은 약 +40mV이상인데 (K+ 이온과 분포 양상이 반대이므로), 외부에 풍부한 Na+이온에 대해 투과성이 생기게 하면, 다른 말로 Na channel이 열리면 Na+ 이온이 세포 안쪽으로 유입되면서 세포의 막전압이 순간적으로 +40mV로 치솟게 된다. 이것은 전기생리나 신경생리에서 중요한 개념인 활동전압을 일으키는 기전이다. 

여튼! Nernst 방정식은 생명 발생의 모습부터 활동전압이라는 개념까지 두루두루 설명할 수 있다. 이것은 마치 물리학자들이 행했던 노력들, 자연의 네가지 기본힘인 전기력, 중력, 강력, 약력을 통일하려 했던 그 노력들, 이를 바탕으로 우주의 탄생에 대해 이해하고자 했던 노력들을 연상케 했다. 생명탄생의 신비 중 일부를 훔쳐본 마냥 흥분을 감출 수 없었다.


아님 말고....


여기서 더 나아가 인간의 뇌/마음 역시 수학, 물리학적으로 설명할 수 있지 않을까 하는 생각을 가지게 된 것 역시 생리학 수업 덕분이었다. 비록 공부를 더 하면 할수록 인간의 뇌/마음이 그렇게 쉽게 답을 내줄 수 있는 성질이 아니라는 것을 깨달아가고 있지만 말이다.


뱀발. 요즘 신경과학의 철학이란 책을 읽고 있는데 역시 마음/뇌 문제는 만만치 않다는 걸 느끼고 있다. 서평을 쓰고 싶지만..읽는 속도가 영 느려서 언제 쓸 수 있을지 모르겠다. 두달정도 읽어서 이제 180쪽 정도...OTL 아직 남은게 700여쪽...으하하하!


본과 1학년.

나의 본과 1학년은 1월부터 시작되었다. 비단 나만이 아닐 것이다. 고등학교 의대 선배나 의대 선배들이 가르쳐주는 골학OT[각주:1], 동아리에서 해주는 골학OT을 들으면서 예과 2학년 겨울방학을 보냈다. 예과 때 여유롭게 지냈던 다른 방학들과는 달리, 겨울 방학은 본과 생활에 대한 막연한 두려움과 무언가 이제는 더이상 놀 수 없겠다라는 복잡 미묘한 심경으로 방학을 보냈던 것 같다. 동기들도 그랬던 것 같다.


초등학교 방학 때, 탐구 생활을 살펴보면서 방학 숙제를 하는 것처럼, 골학책(메뉴얼)은 본과를 곧 맞이할 예과 2학년들에게는 "탐구 생활" 책과 같았다. 다만, 다른 것은 잠자리나 소금쟁이 대신 다양한 뼈 이름과 신경 다발들이 나열되어 있다는 사실뿐. 탐구 생활이라고 생각하고 골학책을 살펴 보면, 진짜 탐구할 것이 많긴 하다.

처음에는 이름도 외우기 힘들었다. 수많은 라틴어들과 정체모를 단어들. 해부학 용어와 짬뽕되어 있으면서도 알듯말듯한 단어들. 영어를 아주 잘하는 아이들에게도 의학 용어새로운 언어일 뿐이었다. 분명 영어로 쓰여져 있지만, 해석이 되지 않는 문장들을 접하면서 의학 용어를 깨달아 갔다.

학교마다 다르겠지만, 일반적으로 골학은 해부학을 필두로 하는 의대 본과과정을 배우기 이전에 잠시 맛보는 시식 음식 같은 느낌이 있다. 다만, 맛보고 나서 맛이 없으면 안 사면 그만인 시식 음식과는 달리, 본과 공부는 꾸역꾸역 집어 넣어야만 했다. 먹고 토할지언정 쏟아지는 정보를 온 몸으로 받아내어야만 했다.



골학은 말그대로 골학이다. 뼈에 대해서 공부하는 과정이라는 이야기이다. 우리 인체를 구성하고 있는 뼈들이 어떤 형태로 자리잡고 있으며, 그 뼈들이 어떤 방향으로 움직이고, 그 주변에 어떤 구조물들이 있는지에 대해서 공부하는 과정이다. 골학이라고 이름 붙여져 있긴 하지만, 단순히 뼈만 배우는 것은 아니다. 기본적으로 의대에서 쓰는 용어들을 배운다. 지금 돌이켜 생각해보면, 의학 용어의 틀은 대부분 이 때 완성되었던 것 같다.

아울러, 뼈는 어디까지나 인체의 기둥이 될 뿐. 그 외적인 부분, 예컨대, 뼈 주변에 붙은 근육들, 혈관계, 신경계 그리고 뼈가 담고 있는 내장기관, 뇌 등에 대해서도 간략히 배운다. "간략히" 라고 이야기하지만, 실제로 전혀 간략하지 않다. 골학을 공부하고 나면, 뼈에 대해서 다양하게 아는 것은 물론이고, 말 그대로 피와 살이 되는 의학 지식을 배운다고 보는 것이 맞을 것이다.

실제로, 의대 학점에서 골학이 차지하는 부분은 아주 적다. 굳이 학점으로 따지면 0.1학점 혹은 0.5학점 내외일 것이고, 해부학에서도 차지하는 위상도 낮다. 하지만, 사람은 잘 변하지 않는다. 골학을 열심히 하지 않는 학생들이 해부학을 "초열심히"하는 현상은 그리 관찰하기 힘들다. 그리고 그렇다고 해서 세상이 두쪽나지도 않는다. 골학은 어디까지나 골학이다. 자신이 의학에 처음 발딛는 학문이라고 본다면, 그 것을 대하는 태도도 달라지지 않을까?

참고로, 난 골학때 선배가 가지고 있었던 두개골(skull)과 함께 2주를 살았었다. 지금은 인조 뼈로 공부하는 것 같던데, 당시만 해도, 어디서 구했는지 모르겠지만, 진짜 사람 뼈를 전통처럼 가지고 있는 동아리나 고교 동문이 있었다. Skull 파트를 열심히 공부해야 한다는 누군가의 말에 골학 공부를 한창할 당시의 내 책상위에는 항상 두개골이 있었다. 누구 것인지, 얼마나 오래된 것인지 알 수는 없었지만, 책상 위에 Skull과 함께 Femur(장단지뼈)가 아주 자연스럽게 놓여져 있었다. 나는 무덤덤하게, Skull을 이리 돌리고 저리돌리면서 공부했지만, 내 동생은 항상 무서워 했다. 그리고 내가 없었던 하루, 그 skull 때문에, 동생은 혼자 집에 들어가지 못하고, 가족이 오기 전까지 하루 종일 밖을 배회했다. 미안하다 동생아. 지금에서야 사과한다.

상상해보라. 방 안에는 스탠드만 켜져 있고, 그 어떤 사람은 누군가의 두개골 뼈를 들고 유심히 살펴 보고 있다. 책상 위에는 아주 긴 사람의 장단지 뼈가 놓여있다. 어두컴컴한 방 안에서 스탠드만 켜져있는데, 방문이 아주 살짝 열려있고 당신이 그 걸 목격한다면. 빨리 도망가야 한다. 일반적으로 위와 같은 상황은 스릴러 속에서 범인을 보여줄 때 쓰는 장면 아닌가? "어떤 의대생이 방 안에서 열심히 공부하고 있다"고 상상하고 있다면 당신은 정상이 아닐 가능성이 높다..


두개골에는 참 많은 구조물들이 있다. 구멍도 많고, 볼록 튀어나온 부분도 많다. 그리고 신기한 것은 그런 독특한 구조물 하나 하나마다 이름이 부여되어 있다는 사실이다. 그리고 더 신기한 사실은  그 이름을 무조건 다 외워야 한다는 사실이다. 더욱 더 신기한 사실은 결국은 동기들 대부분이 그 구조물들의 이름을 다 외워서 서로 그 구조물에 대해서 농담을 하면서 논다는 사실이다. 너는 patella bone가 있네 없네, Zygomatic bone이 크네 작네... 하면서. 설마... 하겠지만, 본과 1학년이라면, 결국 그렇게 될 것이다.

뼈를 가지고 보면서 모든 구조물은 나름의 특징이 있다는 것을 느낀다. 아울러 어떤 사소한 구조물도 그냥 생긴 것이 없었다. 모든 것은 그 나름의 이유가 있고, 그 것이 생겨야할 조건을 수반한다. 예컨대, 뼈에 어렴풋이 발견되는 그루브(골-골짜기)이 있다. 대부분의 뼈에 있는 그루브는 정맥 때문인 경우가 많은데, 자발적으로 피를 보낼 수 없는 정맥의 태생적 한계 때문이다. 그리고 모든 뼈에 이런 중요 그루브들이 있다. 골학때는 이 그루브 이름을 외우는 것이 더 중요하다. 하지만 안타까운 사실 중에 하나는 그 그루브가 왜 중요한지, 이유 역시 외워야 된다. 그냥 뭐든 말하면 외워야 한다. 외우다 보면 이해가 가더라... 누구는 그루브에 맞추어 리듬감 있게 춤을 추겠지만, 우리는 이 그루브에 맞추어 특정 정맥을 외워야 한다. 


생각해보면 모든 구조물에 이유가 있고, 나름의 설명도 있다. 충분히 재미도 있다. 설명을 곁들여 공부하면 아주 즐겁다. 하지만, 당신이 공부해야할 양은 "이해를 하고, 설명도 듣고, 교과서도 읽으면서 하기"에는 너무나도 양이 많다. 15시간을 공부해야만 모든 것을 한번 읽고 이해할 수 있는데, 당신에게 주어진 시간은 10시간밖에 없고, 그 시간안에 무조건 외워야만 하는 것이 바로 의대 공부의 한계점이라면 한계랄까. 나도 글 읽을 줄 알고, 이해할 줄 알고, 설명을 곁들이면서 공부할 줄 안다. 하지만, 그렇게 하기에는 시간이 너무 모자라다.

의대, 병원... 모든 일들이 이런 식으로 벌어진다. 하루 24시간 동안 30시간 분량의 일을 주는 것. 그렇기 때문에, 의대에서는 자연적으로 우선순위를 매겨서 학습할 수밖에 없다. 소위 말하는 족보만 보고 공부하기에도 빡빡하다. 물론 "이런 것이 효율적이냐" 라고 한다면, 분명히 이론이 난무하고, 난상 토론이 될 것이다.  

그렇게 골학과 해부학이 지나가면, 벌써 봄이 끝나버린다. 남들은 벚꽃놀이도 가고, 봄의 따뜻한 온기를 즐기지만, 해부학 책만 파고 있는 의대생들에게는 봄이 없는 듯하다. 아니다. 가끔씩 이 힘든 상황에서 봄을 즐기고자 하는 외계인 무리인 "캠퍼스 커플"[각주:2]이 탄생하기도 한다. 전쟁 속에서도 사랑이 피어나는데 하물며 해부학 수업쯤이야.

  1. '골학'은 해부학의 입문과정으로, 뼈(골,bone)의 구조물에 대해서 공부하는 과목이다. 선배들로부터 이에 대한 오리엔테이션 강의를 받곤 한다. [본문으로]
  2. 엄밀히 말하면 캠퍼스 커플(CC:Campus couple)이라기보다는 클래스 커플(Class couple)이 더 맞지 않을까 생각을 해 본다. [본문으로]

 난 사실 좀비에 대해서 잘 모른다. 무섭고 역한 장면 시청을 꺼려하는지라, 이번 주제 탐구를 위해서 찾아 본 ‘Warm bodies(2013)’라는 영화가 내가 집중하고 접한 유일한 좀비물이다. 이 영화는 좀비를 다른 시각으로 보려고 한 로맨틱 코미디였음에도 불구하고, 나는 영화 초반부에 좀비들이 사람들의 생살을 뜯어먹는 장면이 보고 있기 괴로웠다. 따라서 필자가 좀비 자체에 대한 식견은 없다는 점을 양해드리며, 그래도 내가 느낀 좀비의 독특한 특성을 과학자적 시각으로 이야기 해보고자 한다.

 

좀비(Zombie)에 대한 고전적인 기술을 찾아가보자면, 좀비의 어원은 콩고(kongo)어에서 '영혼'을 뜻하는 'nzambi'에서 유래되었다. 아프리카 흑인 노예들이 미 대륙으로 이주되면서 아이티(Haiti)의 흑인 사회에서 부두교 (Vodou)가 생겼고, 'zonbi'에 대한 이야기가 전해진다. 부두교의 강력한 사제인 boko가 시체에 주술과 마법을 걸어서 영혼이 없는 노예인 'zonbi'로 만들 수 있다는 이야기이다 (그림1-1).


 반면, 우리가 영화 등에서 접하고 있는 좀비의 prototype을 만든 것은 조지 로메로 (George A. Romero) 감독의 1968년 영화 살아있는 시체들의 밤 (Night of the living dead)’이다. 이 영화에서 로메로 감독은 좀비에게 흡혈귀의 특성을 가미하여 공포의 존재로 만들었고, 이후의 영화 등에서도 그러한 특성을 반영하고 있기 때문에 로메로 좀비라고 표현하기도 한다 (그림1-2)


, 우리가 접하는 좀비는 로메로 좀비이며, 나의 과학적 고찰도 로메로 좀비의 특성에 대한 것이다. 고전적 좀비와 달리 로메로 좀비는 주술과 마법이 아닌 방사능, 바이러스 감염등에 의해 좀비로 만들어지고, ‘노예가 아니라 사람을 공격하는 파괴자이다.

 

 

영화 속에서 좀비는 생명이 있는 모든 것을 먹는다고 이야기 한다. 아마도 그러한 섭취가 그들이 ‘living dead’로서 ‘living’하기 위해서 필수적인 것일 것이다. 우리 같은 생명체가 음식을 먹으면 (ingestion) 소화기에서 효소(enzyme)를 이용해 소화(digestion)가 되고 glucose 등의 기본단위 영양소들이 세포로 전달되어 미토콘드리아에서 ATP(adenosine triphosphate)를 만들어서 생명현상의 에너지원으로 사용한다 (그림2). 


하지만 좀비는 기본적으로 대사(metabolism)’가 없다. 혈액순환이 없어서 총을 맞아도 피가 나지 않고, 상처가 생겨도 그 모양 그대로 남을 뿐이다. , 음식을 통해서 에너지 생산을 할 수 있는 것이 아니라는 것이다.

 

 

 'Warm bodies(2013)'에서 좀비 'R'이 사람 '줄리'를 좀비들 사이에서 숨겨주기 위해 "좀비인 척 해"라고 해서, 줄리가 과도하게 팔다리를 뻣뻣하게 하고 걷자, 귓속말로 "오바 하지마"라고 이야기하는 장면이 있다. 이러한 영화 속 좀비의 뻣뻣한 팔다리는 아마 사후경직(postmortem rigidity)을 표현한 것으로 생각된다. (그림 2-1)


그림 2-1. Warm bodies에 나오는 사후경직


에너지를 필요로 하는 생명체의 모든 현상은 주로 미토콘드리아에서 생산되는 ATP라는 에너지 화폐를 사용하여 일어나게 되고, 근육의 수축과 이완도 물론 ATP를 사용하는 과정이다. 하지만 생명체가 죽으면 ATP 생성이 되지 않으므로 근육 섬유인 myosinactin에 수축상태로 붙어있는 형태로 고정되어 있는 것이 사후경직이다


근육을 다시 이완 상태로 돌리기 위해서는 ATP의 결합에 이은 ADP로의 전환이 필요하고, 이어서 칼슘이온(Ca2+)이 전달되면 ADP가 떨어지면서 myosin이 수축하며 actin에 붙게 된다  (그림3). 이렇게 근육은 ATP 사용량이 많기 때문에 muscle fiber 주변에 ATP공장인 미토콘드리아들이 무수하게 존재한다. 하지만, 영화 속 좀비들은 좀 뻣뻣하긴 해도 잘 움직이고, 때로는 폭발적인 스피드로 움직이기도 한다. ATP를 생산할 수 없을 텐데 말이다. 그들의 에너지 "화폐"는 ATP가 아닐 가능성이 있다. 

 

 

당연한 이야기겠지만, 죽어있는 좀비의 ‘living’은 이렇듯 생명체의 ‘living’ 기전으로는 설명이 되지 않는다. 그래도 어쨌든 걔네들이 어떻게 ‘living’하고 있는지 설명하기 위한 비과학적인 상상을 조금 해보자. 아마도 생명체의 원리와는 다른 3의 에너지 시스템을 가지고 있을 것이라고 설명해야 할 것이다.


좀비는 도대체 어떻게 에너지를 얻을까?


추측의 단서로서, 영화 속 좀비는 살아있는 모든 것을 먹는다. 심지어 사냥을 할 때 일단 대상의 숨통을 끊고 먹는 것이 아니라, 살아있는 상태의 생살을 뜯어 먹는다. 좀비는 이런 신선한 생명체의 생살에서 에너지원을 얻는 것으로 생각된다. 그것이 ATP일 수도 있겠고 다른 무언가 일 수도 있겠다 (그림4)


다만 ATP는 음식물의 영양소처럼 섭취되어 온 몸으로 전달되는 개념이 아니라, 각 세포 단위에서의 자체수급을 하는 구조이므로 말이 안되긴 하지만 말이다. 그리고 단백질 등을 섭취하는 것이라고 해도, 좀비는 소화를 시킬 수가 없고, 소화된 영양분을 온 몸의 세포로 전달시킬 혈류 (blood circulation)’ 를 가지고 있지도 않다. 아무튼 그러한 생살 섭취가 좀비의 ‘living’을 위해 필요한 것으로 생각되고, 그로인해 섭취되는 것은 어쩌면 '활력(vitality)' 같은 무형의 에너지라고 상상할 수도 있겠다. 그리고 '혈류'가 없는 좀비가 그렇게 섭취한 에너지를 온 몸에 전달하기 위해서는 혈류 이외의 3의 순환 구조를 가지고 있을 것으로 생각된다.

 

다음으로는 좀비의 'living'을 통제하는 중심부에 대한 추측을 해보자. 영화 속에서 좀비의 ‘living’을 정지시키기 위해서는 소위 말하는 ‘head shot’ 등으로 머리를 공격해야 한다. 그리고, 좀비가 깨문 사람은 기본적으로 또 하나의 좀비가 되지만, 좀비가 희생자의 를 먹는 경우, 뇌가 없는 희생자는 좀비가 되지 않는다고 설정되어 있다. 이런 점으로 봤을 때, 좀비도 생명체와 비슷하게  ‘living’ ‘control tower’로써 중요한 역할을 하고 있는 것으로 생각된다.

 

사실, 상상의 존재인 좀비에 대해서 과학적인 고찰을 한다는 것 자체가 모순이긴 하지만, 죽어서 생명이 없음에도 ‘living’을 하고 있는 좀비에 대한 고찰이 오히려 생명체와 생명현상의 기본적인 원리에 대한 고찰을 하는 좋은 계기가 된 것도 같다. 

 

코리안 좀비, 정찬성 그리고 통증과 인식

(승리의 포효를 날리는 코리안 좀비 정찬성 선수)

  코리안좀비 '정찬성'. 격투기의 메이저리그라 불리는 UFC에서 한국인, 아니 동양인의 위상을 드 높이고 있는 선수입니다. '더 파이팅에서 튀어나온 것 같은 입문배경[각주:1], 계속되는 이변을 필연으로 만들어버리는 실력까지 정말 우리 시대 격투기의 주인공이라 부르기에 부족함 없는 선수입니다.

(아주 재미있는 만화죠 "더 파이팅")

  그런 그의 캐릭터 '좀비'는 사실 그리 좋은 뜻에서 유래한 것만은 아닙니다. 처음에는 "기술 없는 선수" 라는 이미지에서 출발했다고 합니다. 가드도 허술하고, 자세도 정석이 아니고, 특출난 장기도 없는 막무가내 느낌. 하지만 투지를 가진 좋은 선수이고 포기하지 않는 집념이 지금의 그를 만들었다고 합니다.

  우리는 왜 이런 선수에게 '좀비'라는 별명을 달아주는 것일까?

(워킹 데드(Walking Dead). 전미 시청률 1위를 사수하고 있는 미드죠)

  먼저 "좀비"의 뜻을 알아봅시다. 몇 대쯤 맞어도 전혀 아파하지 않는, 심지어 총에 맞아도 아무렇지 않을 것 같은 생명체, 아니 조금 더 정확히는 "아메리카 서인도 제국의 부두교 주술사가 마술적인 방법으로 소생시킨 시체들을 일컫는 말. 인간의 모습을 하고 있지만 시체라서 썩어 있기도 한 것"[각주:2]들을 부르는 말입니다 (2. )

  하지만 여기는 의과학자들이 모이는 곳이니까 조금은 과학적으로 좀비에 대해서 접근해보겠습니다

왜 좀비는 총에 맞아도 아프지 않는 걸까요?

  우선, 무엇보다도 ''가 제 기능을 하지 않기 때문입니다. 좀비는 시체를 부활 시킨 것이고, 시체라는 말에는 "우리 몸의 장기가 더 이상 제대로 기능하지 않는다"는 뜻을 담고 있습니다

뇌의 기능은 무엇일까요? 물론 다른 기능도 많이 있겠지만, 감각의 '인식' 이 뇌의 중요한 기능 중 하나라는 것은 자명한 사실입니다. 그렇기 때문에 좀비는 통증을 느끼지 못하고 아파하지 않는 것입니다.


          (TV-송수신-방송국 : --감각기관)

  그렇다면 뇌만 살아 있다면 좀비도 통증을 느낄 수 있을까요? 절대 그렇지 않습니다

통증이라는 '감각'은 대뇌에서 인식하는 것이지만, 피부나 근육, 소화기관 같은 각종 장기에서 들어오는 신호가 없다면 대뇌는 '인식'을 할 수가 없습니다. 말이 조금 어렵게 느껴지신다면, 예를 들어, TV를 생각해보겠습니다

TV를 켜서 화면이 잘 나오려면 TV()가 멀쩡해야 하는 것도 있지만, 송신(각종 장기의 신호)이 잘되어야 합니다. 만약 TV는 멀쩡한데 방송국(피부, 근육)에 문제가 있어서 송신(신경을 통한 신호의 전달)이 잘 되지 않는다면 TV()는 아무런 역할도 할 수 없게 됩니다. 좀비의 경우는 TV에도 물론 문제가 있지만, TV가 멀쩡하다 하더라도 방송국, 송수신 장치등에 전부 문제가 있기 때문에 결국 통증(신호)을 인식(송수신)할 수가 없는 것 입니다.

  이러한 특성들 때문에 좀비는 통증을 느끼지 않습니다.

하지만 코리안 좀비 정찬성 선수는 분명 TV도 멀쩡하고, 방송국도 멀쩡하고, 다 정상적으로 기능하는 '사람'인데 그런 격렬한 싸움속에서 어떻게 통증을 견딜 수 있을까요? 아니면 어딘가 고장난 것은 아닐까요?

  

(통증을 느끼지 못하는 파이터는 통증의 고통이 없기 때문에, 무서움 없이 싸움을 걸 수 있죠.)

  이해를 돕기 위해 정찬성선수의 상황 속으로 들어가보겠습니다.

'공이 울린다. 두 선수는 극도의 긴장감 속에서 서로를 바라본다

잽을 날릴 것인가, 파고 들 것인가, 서로의 날카로움을 느끼며 날을 한 것 더 세운다

태고적부터 내려 온 바로 그 순간. 잡아 먹히느냐 먹느냐의 상황

통증 '따위'에 괴로워하는 시간은 전혀 도움이 되지 않는다

가벼운 고통들은 모두 무시하고 도망칠 것인지 싸울 것인지 정해야 한다.'

  이처럼 긴장된 상황에선 가벼운 통증은 모두 사라지는 것처럼 느껴집니다. 생각해보십시오, 뜨겁게 운동하고 있는 순간에 살짝 까진 정도의 상처는 아무렇지 않습니다. 오히려 운동이 끝난 뒤에 휴식을 취하는 순간 통증이 덮쳐옵니다. 이런 현상을 조금 더 전문적인 용어로 "긴장에 의해 유발된 진통" (Stress induced analgesia)라고 합니다

진화적으로 보면 아마도 먼 옛날 고인돌이 세워지던 시절에, 동물들과 먹고 먹히는 전쟁을 하던 시절에, 아니 그 보다 더 오래 포식자와 피식자의 관계가 성립된 그 순간부터 생겨났을 것입니다. 무릎이 아파서 잡아 먹히는 것 보단, 무릎이 고장 나는 편이 훨씬 생존에 유리할테니 말입니다

원래 통증의 기능은 이상이 있는 장기를 이상이 자연 치유되는 동안 되도록이면, 사용하지 않도록 하는 것입니다. 이에 대한 자세한 설명은 다른 선생님께서 (좀비는 왜 당신을 공격하는가)을 쓰셨습니다.

이렇듯 몸이 지극히 정상적으로 기능하는 상황에서도 우리는 스스로 몸을 '고장'나게 만들어 진통 효과를 얻을 수 있습니다. 마라톤의 러너스 하이(Runner's high)도 그렇고, 고통을 참기 위해서 분비되는 엔돌핀(Endorphins - Endogenous morphine)도 그런 맥락으로 이해하시면 됩니다. 코리안 좀비 정찬성 선수도 마찬가지일 것입니다. 링 위의 긴장감, 한껏 달아오른 분위기 등이 코리안 '좀비'를 만들었을 것입니다.


  뿐만 아니라 우리가 가진 뇌에는 '용량'의 제한이 있습니다. 만약 우리가 그 용량을 책을 보고, 음악을 듣고 하는 일들로 가득 채워 버린다면 통증을 '인식'하는데 나눠줘야 할 용량이 모자라게 되고, 통증을 인식하는데 장애가 오게 됩니다. 그런 '장애'가 바로 진통효과를 일으킵니다

한창 싸우고 있는 코리안 좀비 정찬성 선수는 그 모든 용량을 상대방에 집중하고, 다른 감각들을 날카롭게 세우느라 통증을 인식하는데 써야 할 뇌가 앵꼬(?)가 난 것이라고 할 수 있습니다. 진짜 좀비도 마찬가지가 아닐까요? 뇌가 죽었을 뿐 아니라 다른 '사람'을 잡아먹겠다는 목표 혹은 본능에 이끌려 통증을 느낄 뇌의 빈 자리가 없는 것은 아닐까 생각해 봅니다.

  코리안 좀비, 정찬성 선수를 통해 바라본 통증의 본 모습은 당신이 원래 알던 것과 많이 다르진 않던가요? 우리가 인식하는 '객관적인' 세상이 이렇게 다양하게 변화 될 수 있다는 사실, 객관적인 사실이란 참으로 어렵다는 것을 알게 되셨기를 바랍니다.

  1. 어렸을 적에 시골에서 서울로 이사 왔는데 친구들이 괴롭혀서 각종 격투기를 배우기 시작했다고 합니다 [본문으로]
  2. 들녘, 환상동물사전 중에서 [본문으로]

 

functional MRI (fMRI) 라고 들어보셨나요??

한글로는 기능적 자기공명영상이라고 불리고, 뇌의 기능을 영상으로 볼 수 있는 MRI를 말합니다.


뇌(Brain)는 조직 특성상, 침습적인 접근이나 손상을 주게 되면, 다시 회복되기 힘들기 때문에, 간접적(비침습적)으로 연구를 진행하는 방향으로, 학문이 발전해 왔습니다. 

 

어떻게 뇌가 활동하고 있는 것을 눈으로 볼 수 있을까요???

원리를 간단히 설명하자면...

특정한 기능을 수행할 때 그 기능에 관련된 영역의 기관뿐 아니라 뇌 또한 활동을 합니다.

활동을 하려면 에너지가 있어야 겠죠?

그 에너지를 공급받기 위해 관련된 뇌 영역에 포도당 대사가 늘어나며 포도당을 공급하기 위해서 그 부위의 혈류와 혈액량이 증가하게 됩니다.


이에 따라 혈류 내에서 일련의 변화들이 일어나는데 이러한 변화를 BOLD(Blood-oxygen-level-dependent)변화라 부르며 이 것을 시각화하여 주는 것이 fMRI 입니다.


fMRI BOLD 영향에 따른 이미징 기법인데 이러한 것을 처음으로 밝히고, fMRI 선구자라 불리는 분은 Seiji Ogawa 박사님이십니다.

Seiji Ogawa 박사님은 지금도 국제 학회에서 뵐 수 있으며 현재(2013 1 7)는 가천의대에 계시는데, 덕분에 국내 뇌기능매핑학회(KHBM)에서도 만나 뵐 기회가 있었습니다.

 

(출처 : http://nri.gachon.ac.kr/kr/c_04_kr.html)

 

fMRI는 실험자가 뇌의 어떠한 활동을 보고 싶은가에 따라 다양한 면을 볼 수 있고, 뇌 기능의 시간적, 공간적 변화를 보여주는 효과적인 방법입니다.

또한, 몸에 어떠한 침습적 시술도 없으며, 인체에 무해하여 환자뿐만 아니라 정상인들의 뇌기능 연구할 수 있는 분야입니다.

 

그럼, 이러한 fMRI가 사용되는 예 어떤 것들이 있을까요?

 

우선 병원에서 fMRI를 환자에게 적용하는 분야 중 하나는 뇌질환 환자의 수술을 계획 할 때 입니다.


환자의 뇌에 병변이 있어 수술이 필요할 때, 수술 후 환자의 운동 기능이나 언어 기능이 어떻게 될지 환자에게 설명해야 한다면 무엇을 근거로 말씀드려야 할까요?


그 것을 설명 할 수 있는 방법 중 하나가 fMRI 입니다.

  

(이 영상과 같이 수술할 부위에 원하는 기능을 담당하는 영역이 포함되어 있으면

환자와 의사 모두 선뜻 수술을 결정하기가 힘들겠죠?;;;)

 

환자 뿐만 아니라 fMRI를 통하여 정상인들의 뇌기능 연구도 많이 되고 있습니다.


생각하거나 공부하거나 집중할 때 흔히 머리를 쓴다고 표현합니다. 정말 이런 활동을 할 때 머리를 쓰는 걸까요? 쓴다면 어느 부분을 사용하는 것인지 눈으로 보고 싶지 않으신가요? 이러한 궁금증을 해결하는 것도 fMRI의 한 분야입니다.

 

대표적인 예로 KBS 드라마 '브레인'을 알고 계신가요??

드라마를 보면 김상철(정진영) 교수님이 윤지혜(최정원) 선생의 brain 영상을 보며 묻죠...

사랑에 빠졌냐구요...

일명 '사랑에 빠진 뇌'볼 수 있게 해준 것이 fMRI 입니다.

 

출처 : 'KBS' 브레인 (정진영, 최정원, 신하균이 열연한 천하대 신경외과 ^^)

 

정말 드라마처럼 영상 하나만으로 사랑에 빠진 뇌를 구별할 수 있다면

"나 사랑해?" 라고 물어보는 대신 MRI로 사랑의 진위 여부를 확인(?)할 수 있을 것입니다.

안타깝고도 다행인 소식으로 드라마와 현실과는 차이가 있어 아직까지 한 사람의 fMRI 영상만으로 '사랑에 빠진 뇌'를 확인하기는 쉽지 않습니다.

그러나 앞으로 neuroscience가 얼마나 발전할지 그 발전에 fMRI가 얼마나 기여할지 그리고 브레인의 기능이 얼마나 밝혀질지는 지켜봐야할 것 같습니다. 어쩌면 드라마에서처럼 영상 하나만으로 생각을 알 수 있는 날이 올 지도 모릅니다.

 

P.S.  궁금하신 내용 있으면 언제든 질문 바랍니다. ^^


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