[바디] 1~4장

[마루]

[바디] 1~4장

1장. 사람을 만드는 방법

-      2013년 영국 왕립화학학회에서 사람을 만들려면 총 59가지 원소가 필요. 그중 6가지인 탄소 산소 수소 질소 칼슘 인이 99.1% 그외에 조금 의외의 원소들은 몰리브덴 바나듐 망가니즈 주석 구리. 가장 큰 비중은 산소로 우리 몸 공간의 61%. 협회는 인간을 만드는데 드는 총비용이 96,546.79파운드(한화 192백만원)

-      당신은 하루에 약 1만4,000번 눈을 깜박인다. 이 문장을 읽기 시작하면서 1초쯤 지나는 사이에 당신의 몸은 적혈구를 100만개 만들었다. 이 적혈구 하나하나는 몸속을 약 15만번 돌면서 세포로 산소를 전달. 당신의 몸을 만드는 데에는 총 70억*10억*10억(7다음에 0이 27개, 7자)개의 원자가 들어감. 허파는 펼치면 테니스 코트만 하고 혈관을 다 이으면 지구 두바퀴 반. 모든 세포에는 이으면 1미티쯤 되는 DNA가 있고 몸에 모든 DNA를 한가닥으로 이으면 명왕성 너머까지 뻗어나갈 160억 킬로미터

-      아마 가장 놀라운 부분은 세포에 관리자가 전혀 없다는 점이다. 세포의 각 성분은 다른 성분으로부터 오는 신호에 반응한다. 세포의 중심은 세포핵. 그 안에는 세포의 DNA가 들어있음. DNA 200억 가닥을 나란히 늘어놓아야만 머리카락 하나 굵기만 해짐. DNA는 대단히 안정적이어서 수만년 동안 존속. 덕분에 과학자들은 먼 과거의 인류도 연구할 수 있음. DNA는 정보를 대단히 충실하게 전달함. 복제되는 문자 10억개당 약 1개꼴로 오류 발생. 몸은 이 돌연변이들을 대부분 무시할 수 있지만 아주 이따금 지속적인 의미를 지니는 것이 생겨난다. 그것이 바로 진화이다.

-      구체적으로 유전자가 하는 일은 단백질을 만들 명령문을 제공하는 것. 몸에서 유용한 것들의 대다수는 단백질이다. 그중에는 화학적 변화를 촉진하는 효소가 있고 화학적 메시지를 전달하는 호르몬도 있다. 병원체를 공격하는 것들은 항체라고 불린다. 우리 몸의 단백질 중에서 가장 큰 것은 티틴으로 근육의 탄성 조절을 돕는다. 우리 몸안에 몇 종류의 단백질이 있는지는 아무도 모른다. 추정값도 수십만 가지에서 100만 가지 이상까지 다양.

-      모든 사람의 DNA는 99.9%가 같지만 그럼에도 어느 누구도 똑같지 않다. 나의 DNA와 당신의 DNA는 약 300만~400만 곳이 다를 것이다. 또 당신은 약 100개의 개인적인 돌연변이를 가지고 있다. 당신에게 유전자를 물려준 부모에게는 없고 당신에게만 있는 유전자 돌연변이이다.

2장. 바깥 : 피부와 털

-      피부는 나쁜 것들이 들어오지 못하게 막고 안에 있는 나쁜 것들을 배출한다. 충격을 완화하고 촉감을 통해서 쾌감과 온기와 아픔 등 우리를 살아 있게 만드는 거의 모든 느낌을 일으킨다. 멜라닌을 생성하여 햇빛을 가린다. 우리가 피부를 혹사하면 스스로 복구한다. 우리가 내세울 수 있는 아름다움의 원천이다.

-      피부 면적은 약 2제곱미터이며 무게는 약 5~7킬로그램. 피부는 눈꺼풀이 가장 얇고(0.02mm) 손바닥 아래쪽과 발뒤꿈치가 가장 두껍다. 심장이나 콩팥과 달리 피부는 결코 고장 나지 않는다. 피부는 진피라는 안쪽 층과 표피라는 바깥쪽 층으로 이뤄짐. 표피의 가장 바깥 표면은 각질층인데 전부 죽은 세포로 이루어져 있다. 몸이 공기과 만나는 지점만 보면 우리는 모두 시체이다. 이 바깥 피부세포들은 매달 교체된다. 1분에 약 2만5,000개 즉 1시간에 100만개 넘는 피부 조각이 떨어져 나간다. 소리없이 그리고 냉혹하게 우리는 먼지로 변해간다. 해마다 약 500그램의 피부가 먼지가 되어 쌓인다.

-      피부 털집은 200~500만개, 땀샘은 그보다 2배쯤 더 많을 것으로 추정. 진피에는 우리를 세계와 계속 접촉시키는 다양한 수용기들이 있다. 산들바람이 빰을 가볍게 스칠 때 우리가 그 사실을 알아차리는 것은 마이스너 소체 덕분이다. 뜨거운 그릇에 손을 대면 루피니 소체가 비명을 지른다. 메르켈 세포는 지속적인 압력에 반응하고 파치니 소체는 진동에 반응한다. 파치니 소체는 0.00001mm의 미미한 움직임도 검출. 우리에게는 젖음을 검출하는 수용기가 없다. 젖은 의자에 앉았을 때 정말도 젖었는지 그냥 차가운 것인지 구별 못함(?)

-      촉각의 흥미로운 점은 뇌가 단지 무엇인가가 어떤 느낌이라고 말하는 것이 아니라 어떤 느낌이어야 한다고 말한다는 것이다. 연인의 애무 vs 낯선 사람의 동일 접촉, 스스로 감지럼 태우기

-      옅은 피부색은 인류의 이주와 농경의 출현이 빚어낸 결과라는 주장이 있음. 수렵채집인일때는 물고기와 사냥감을 통해서 비타민 D를 많이 섭취했는데 작물을 기르기 시작하고 특히 고위도 지역으로 이주함에 따라서 그 섭취량이 크게 줄어듬. 그러자 비타민D를 더 많이 합성할 수 있는 더 옅은 피부가 큰 이점을 가지게 되었다는 것. 비타민D는 뼈와 이를 튼튼하게 하고 면역력을 증진시키며 암과의 싸움을 돕고 심장을 튼튼하게 한다. 우리는 음식과 햇빛으로 비타민D를 얻는데 문제는 태양의 자외선 노출이 많으면 피부암 발생위험 높아짐. 인류는 다양한 위도에서 햇빛의 세기에 맞는 다양한 피부색을 진화시킴으로서 이 도전과제를 대처해 옴.

-      2018년 런던 유니버시티 칼리지와 영국 자연사 박물관에서 DNA 분석을 통해 영국에서 유골로 발견된 체다인으로 알려진 고대인의 피부가 검은 피부였을 확률이 76%라고 발표. 체다인은 약 1만년 전 마지막 빙하기기 끝난 뒤에 영국으로 돌아온 최초의 집단. 그의 선조들은 3만년 동안 유럽에서 삶. 옅은 피부로 진화하고도 남을 시간.

-      우리 몸에는 약 500만개의 털이 있다고 추정되며 털은 포유류에게만 있다. 우리가 사실상 털이 없는 동물이 된 것이 언제이며 왜 특정 부위에만 털이 남아 있는 것일까? 유전적 연구는 검은 색소를 가지게 된 것이 120만~170만년 전으로 추정. 머리털은 효용과 유혹의 도구. 사타구니와 겨드랑이 털은 효용보다는 성적 성숙을 나타내는 과시용이라는 이론.

-      (니나 자블론스키-펜실베니아 주립대학, 2006년 <스킨>) 인간을 오늘날의 인간으로 만든 것은 그저 그런 오래된 별 매력없는 땀이다. 몸의 털을 대부분 잃고 땀샘을 통해서 남은 체열을 발산시키는 능력을 얻은 것이 가장 온도에 민감한 기관인 뇌가 대폭 커질 수 있도록 기여했다.

-      우리는 쉬고 있을 때에도 꾸준히 땀을 흘린다. 체중이 70킬로그램인 남성의 몸에는 40리터 남짓의 물이 들어 있음. 아무것도 하지 않으면 하루에 약 1.5리터, 뜨거운 태양 아래서 걷는다면 10~12리터 까지 땀으로 빠져나감. 70킬로그램 남성이 10리터 이상의 수분을 잃으면 쇼크상태에 빠짐. 49도에서 물 없이 사막을 11킬로미터 정도 걸을수.

-      우리 피부에는 1제곱센티미터당 약 10만 마리의 미생물이 살며 그들을 없애기란 쉽지 않다. 한해에 병원에서 심각한 감염에 걸리는 미국인이 약 200만명(9만명은 그 감염으로 사망)인데 손 소독을 제대로 하지않은 것이 원인의 큰 부분. 2007년 뉴욕 대학교 연구진-대부분 사람의 피부에는 약 200종의 미생물이 살며 검사한 모든 사람들에게 공통으로 있는 미생물은 4종에 불과. 배꼽에 있는 미생물의 다양성 연구에서 미국인 60명 조사에서 발견된 세균은 2,368종 그중에서 1,458종은 과학계가 모르던 종.(배꼽 1개당 평균 24.3종의 미지의 미생물)

-      피부에서 자주 일어나지만 왜 일어나는지 이유를 제대로 모르는 것이 가려움. 뇌에서 가려움을 전담하는 영역은 따로 없으므로 가려움을 신경학적으로 연구하기란 거의 불가능. 팔다리 절단수술을 받은 이들에게 나타나는 환상 가려움. 대상포진 발진후 이마쪽의 가려움을 느낀 M이라는 30대 후반 미국 여성-머리뼈를 깎아내고 뇌까지 긁어서 얼굴로 뇌척수액이 흐를 정도. 가장 의아한 점은 그녀가 그 피부 부위의 신경섬유들을 거의 모조리 없했는데도 미칠듯한 가려움을 여전히 느낀다는 것.

3장. 우리 몸의 미생물

-      우리가 호흡하는 공기의 80%는 질소다. 질소는 다른 원소들과 상호작용 하지 않는다. 질소가 우리에게 유용한 일을 하려면 먼저 암모니아 같은 더 사교적인 형태로 전환되어야 한다. 세균은 우리를 위해서 그 전환작업을 한다. 그들의 도움이 없다면 우리는 아예 존재할 수조차 없을 것이다.

-      세균은 평균적으로 무게가 1달러 지폐의 약 1조분의 1이고 20여분 동안 산다. 우리는 타고난 유전자를 평생동안 그대로 가지고 살아간다. 그러나 세균은 서로 유전자를 교환할수 있으며 죽은 이웃의 DNA를 주워서 쓸수도 있다. 수평유전자전달horizontal gene transfer이라는 이 과정을 통해서 세균은 자연과 과학이 어떤 과제를 안겨주든 간에 엄청나게 빨리 적응할 수 있다.

-      대장균은 하루에 72번 증식할 수 있다. 사흘이면 인류 역사 전체에 걸친 인류의 세대수보다 더 길게 세대가 이어질 수 있다. 이론상 세균 1마리에서 이틀 이내에 지구 무게보다 더 많은 수의 자손이 나올수 있다. 지구의 모든 미생물의 무게는 지구상 모든 동물 더미보다 25배 더 무겁다. 결국 지구는 미생물의 행성이다. 그들은 우리를 전혀 필요로 하지 않는다. 반면에 그들이 없다면 우리는 하루도 지나지 않아 죽을 것이다.

-      독자를 집이라고 부를 미생물이 약 4만종에 달한다. 콧구멍에 900종, 뺨안에 800여종, 잇몸에 1,300여종, 소화관에는 약3만6,000종이 있다. 새로운 발견이 이루어질 때마다 이수는 계속 수정된다. 2019년 케임브리지 한 연구소에서 겨우 20명을 조사했는데 새로운 장 미생물이 105종 발견됨.

-      개인의 몸에 사는 미생물의 무게는 약 1.5킬로그램. 뇌 무게와 거의 비슷. 2016년 이스라엘과 캐나다 공동연구진에 따르면 개인의 몸에 인간 세포는 약 30조개, 세균 세포는 30~50조개. 유전적으로 우리의 세포는 약 2만개의 유전자들이 들어 있는 반면, 세균의 유전자는 2,000만개에 달함.

-      열정적인 입맞춤만 해도 최대 10억 마리의 세균이 교환. 그러나 잔치가 끝나자마자 각자의 몸에 있는 주인 미생물들은 일종의 대청소 작업을 시작해서 하루안에 양쪽 몸에서 미생물 조성은 이전 상태로 거의 다 복원. 지금까지 파악된 약 100만종의 미생물중에서 1,415종만이 사람에게 질병을 일으킨다고 알려짐. 이는 전세계 인류의 사망 원인의 3분의 1을 차지. 개인의 미생물 목록에는 세균뿐만 아니라 균류, 바이러스, 원생생물(아메바, 조류, 원생동물등), 고세균도 있다.

-      바이러스는 조금 기이하다. 완전히 살아 있는 것도 아니지만 그렇다고 결코 죽은 것이라고도 할수 없다. 살아 있는 세포 바깥에서는 그냥 불활성 물질에 불과하다. 대체로 바이러스는 먼지 알갱이처럼 활기 없는 상태로 존재하지만 살아 있는 세포 안에 넣으면 갑자기 활기에 차서 여느 살아 있는 존재들처럼 격렬하게 증식한다.

-      대부분의 바이러스가 오직 세균만을 감염시킨다. 바이러스는 수십만 종이 있을 것으로 추정되지만 포유동물에게 감염을 일으킨다고 알려진 것은 586종에 불과하며 그중 263종만이 사람을 감염시킨다. 바이러스의 또 한가지 능력은 세월을 견디는 것. 2014년 시베리아에서 발견된 피토비루스 시베리쿰. 3만년동안 영구동토에 갇혀 있었음에도 아메바에 집어넣자 활동을 시작. 수두대상포진 바이러스-신경세포에 50년 넘게 비활성 상태로 잠복해 있다가 노년에 활동 시작. 바이러스의 전파 속도-콧물 잔치, 4시간만에 건물 전체

-      균류는 곰팡이류와 효모류로 나뉨. 곰팡이균은 무좀을 일으키는 진규증, 아구창을 일으키는 칸디나 알미칸스. 균류는 한해에 전세계에서 약 100만명의 목숨을 앗아간다고 추정. 원생생물로 말라리아 원충.

-      서양 세계의 대다수 시민은 성인이 될 즈음에는 항생제 치료를 받은 횟수가 5~20번에 달함. 두려운 점은 각 세대가 바로 앞 세대로부터 물려받은 미생물이 점점 줄어들면서 이 효과가 누적될수 있다는 것. 미국에서 한해에 발행되는 항생제 처방전 4,000만건 중에서 거의 4분의 3은 항생제로 치료할 수 없는 증상에 쓰임. 더욱 두려운 점은 미국에서 항생제중 80%를 가축에게 먹이고 있다는 것. 스웨덴은 1986년에 농업에 항생제 사용을 금지. 유럽연합은 1999년 같은 조치.

-      제약업계는 새로운 항생제 개발에서 발을 뺌. 1950년대에는 10억달러에 약 90개 약물 개발 가능. 지금은 그 돈으로 평균적으로 3분의 1만 개발. 약물 특허권은 겨우 20년. 임상시험이 포함된 기간으로 실질적으로 배타적 권리 행사기간은 5년에 불과. 그 결과 세계에서 가장 큰 제약회사 18곳 중에서 2곳 외에는 개발 포기. 현재의 확산 속도로 볼 때 항생제 내성으로 앞으로 30년 안에 1,000만명이 목숨을 잃을 것으로 예측. 이는 현재 암으로 죽는 사람들의 수보다 더 많음.

4장. 뇌

-      우주에서 가장 놀라운 것이 우리의 머릿속에 들어있다. 뇌는 75~80%가 물이며 나머지는 주로 지방과 단백질. 뇌의 크나큰 역설은 우리가 세계에 관해 아는 모든 것이 그 자체로는 결코 세계를 본적도 없는 기관을 통해서 우리에게 제공된다는 점이다. 우리 뇌에는 세계가 그저 모스 부호를 두드리는 것 같은 전기 펄스의 흐름일 뿐이다. 뇌는 당신을 위해서 이 밋밋하고 중립적인 정보로부터 활기차고 삼차원적이고 감각적인 우주를 만든다. 말 그대로 창조한다. 당신의 뇌가 바로 당신이다. 그밖의 모든 것은 그저 배관과 비계일 뿐이다.

-      아무 것도 하지 않고 가만히 앉아만 있어도 우리의 뇌는 30초 사이에 허블 우주 망원경이 30년 동안 처리해온 것보다 더 많은 정보를  훑는다.(?) 겉질(피질) 1세제곱밀리미터-모래알만 한 크기-에는 많으면 2,000테라바이트(1000의 4승)의 정보가 저장될 수 있다. 지금까지 만들어진 모든 영화나 이책 약 12억부를 저장할 수 있는 용량. 사람의 뇌는 총 200엑사바이트(1000의 6승) 수준의 정보를 담는다고 추정.(현재 세계의 디지털 컨텐츠 전체와 비슷한 용량)

-      뇌는 몸무게중 2%를 차지하지만 에너지의 20% 사용. 신생아는 65%. 자라는 뇌가 에너지를 다 소비하기 때문. 그리고 아기가 체지방이 많은 이유. 뇌는 에너지를 하루에 약 400칼로리만 필요. 블루베리 머핀 1개의 열량.

-      우리 뇌 조직 1세제곱센티미터에는 은하수의 별만큼 많은 연결이 이루어지고 있다. 예전에는 지능이 뉴런의 수에 달려 있다고 생각했지만 지금은 시냅스(신경세포 말단 상이의 좁은 공간)의 복잡한 연결양상에 달려 있다고 본다.

-      대뇌 반구는 4개의 엽으로 나뉨. 이마엽, 마루엽, 관자엽, 뒤통수엽. 마루엽은 촉각과 온도 같은 감각 입력. 뒤통수엽은 시각 정보 처리. 관자엽은 주로 청각 정보. 관자엽은 누군가의 얼굴을 볼 때 활성화. 이마엽은 추론 예측 문제해결 감정제어 등 고등한 기능 담당. 즉, 우리가 누구인지를 담당하는 부위.

-      소뇌는 머리뼈 공간의 10%를 차지하지만 뇌 뉴런의 절반 이상이 자리함. 균형과 복잡한 운동 제어. 뇌의 맨 아래쪽에는 뇌에서 가장 오래된 부분인 뇌줄기. 수면 호흡 신장박동 관련. 영국에서는 뇌줄기가 죽었는지를 사망여부 판단 기준으로. 가장자리계(시상하부,편도체,해마 등)는 기억 식욕 감정 졸음 각성 같은 기본 과정을 통제하며 감각 정보를 처리함으로써 우리 행복에 근본적인 역할을 함. 시상하부는 성기능을 조절하고 허기와 갈증을 통제. 해마는 기억의 저장에서 중추 역할. 편도체는 두려움 분노 불안 공포 같은 스트레스를 유발하는 감정을 담당.

-      뇌가 아주 오랫동안 매우 철저하게 연구되어 왔다는 점을 생각하면 우리가 뇌에 대한 기초적인 사항들에서조차 모르는 부분이, 아니 적어도 의견 차이를 보이는 부분이 너무 많다는 사실에 놀라지 않을 수 없다. 생각이 실제로 분명히 있는 무엇이라는 점은 확실하다. 그러나 생리적인 측면에서 보면 우리는 생각이 무엇인지를 사실상 알지 못한다.

-      눈은 초당 1,000억개의 신호를 뇌로 보낸다. 그러나 당신이 무엇인가를 “볼” 때 시각 정보중 시신경에서 오는 것은 약 10%에 불과하다. 우리 뇌의 다른 부위들이 그 신호들을 해체해서 얼굴을 인식하고 움직임을 해석하고 위험을 식별해야 한다. 다시 말해서 보는 것의 가장 큰 부분은 시각 이미지를 받는 것이 아니라 그 이미지를 이해하는 것이다.

-      뇌는 우리의 감각을 구성하는 모든 요소들을 꾸며낸다. 광자는 아무런 색깔이 없으며 음파는 아무런 소리가 나지 않으며 후각 분자는 아무런 냄새도 없다. 모두가 공간을 날아 다니는 보이지도 않고 무게도 없는 아원자 입자들이다. 삶을 풍성하게 하는 이 모든 것들은 우리의 머릿속에서 만들어진다.

-      기억 저장은 독특하며 이상하게 뒤죽박죽인 양상을 띤다. 마음은 각 기억을 구성요소들-이름 얼굴 장소 맥락 촉각 등-로 따로따로 해체한다. 그런 뒤에 각 정보를 뇌의 서로 다른 곳으로 보낸 다음, 전체를 다시 떠올릴 필요가 있을 때면 그것들을 불러내서 재조립한다. 언뜻 떠오르는 하나의 생각이나 회상은 뇌 전체에 흩어져 있는 100만개 이상의 뉴런을 활성화할수 있다. 게다가 이런 기억의 조각들은 시간이 흐르면서 옮겨질 수 있다. 겉질의 한 영역에서 다른 영역으로 옮겨간다.

-      뇌의 성장은 주로 생후 첫 2년동안 이루어지고 10세 무렵이면 95%까지 완료되지만 시냅스의 배선은 20대 중후반이 되어서야 완전히 마무리된다. 이는 청소년기가 사실상 성년까지도 꽤 이어진다는 뜻이다. 뇌에 아교세포는 뉴런보다 10배나 더 많음. 야교세포는 뇌와 중추신경계에서 뉴런을 지원하는 세포. 미엘린(신경신호의 전달속도를 대폭 높힘)의 생산에서부터 노폐물 청소 등 기능.

-      1930년대 포르투갈 리스본 대학교 신경학교수 에가스 모니스의 조현병 환자에 대한 이마엽 절개술. 1949년 노벨상 수상. 이를 본뜬 미국의 월터 잭슨 프리먼이라는 의사의 40년 동안의 공포스런 이마엽 제거 수술. 한번 순회에 12일 동안 225명 수술. 가장 놀라운 점은 프리먼이 수술 자격이 없는 정신과 의사라는 점. 수술 받은 이의 3분의 2는 효과가 없거나 상태가 더 나빠지고 2%는 사망.

-      뇌는 접촉 손상뿐만 아니라 내부에서 휘몰아치는 폭풍에도 취약하다. 인간은 뇌졸중과 발작에 유달리 취약하다. 인간에게 뇌졸중은 두번째로 흔한 사망 원인. 왜 그런지는 수수께끼다. 미국의 17개 주에서는 1956년까지도 간질 환자와 혼인을 불법으로. 18개주에서는 간질환자에게 강제 불임 수술. 1980년이 되어서야 관련법 폐지.

-      뇌의 신경장애 관련된 기이한 증후군들-안톤-바빈스키 증후군(눈이 멀었음에도 믿으려고 하지 않는 장애) 리독 증후군(움직이지 않는 것은 보지 못함) 클뤼버-부시 증후군(닥치는 대로 먹고 섹스하려는 충동) 코타르 망상(자신이 죽었다고 믿음) 감금 증후군(의식은 온전하지만 몸이 마비)