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사람들이 꿈을 꾸는 이유와 원리에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. '꿈'이란 수면이 진행되면서 중추신경 내부의 흥분성이 저하되고 뇌의 여러 영역에서 생기는 흥분들이 유기적으로 전달되지 못해 결과적으로 뇌의 통일화된 활동상태가 해체되는 해리상태에서 일어나는 생리적인 현상을 말합니다. 잠이 들자마자 꾸는 꿈의 내용은 줄거리가 짧은 것이 대부분인데, 이런 꿈을 꾸는 사람들을 깨우면 꿈을 꿨다고 말하지 않습니다. 즉 꿈이 기억에 남지 않고 스쳐가는 것입니다. 내용을 가장 많이 이야기할 수 있는 꿈은 REM수면 (REM: Rapid Eye Movement, 빠른 안구 운동)이라는 시기에 꾸게 되는데요, 이 시기는 잠을 자면서 저절로 눈동자가 빨리 움직이게 되므로 REM 수면이라 불리는데, 꿈이 잘 기억되기 때문에 꿈수면이라고도 합니다. 이 시기 동안 심장이 빠르게 박동하며 숨도 가빠지고 혈압도 오르지만 근육의 활동성은 마비된채로 남아 있는 특이한 생리적인 상태가 유지됩니다. 대개 70-80% 정도의 꿈은 이런 REM 수면 기간 중에 꾸게 되며 나머지 10-20% 정도의 꿈은 NREM 수면이라는 시기 동안 꾸게 됩니다. REM 수면은 전체 잠자는 시간 중 매우 짧은 시간(대개 하룻밤 수면에서 1시간 30분 정도 내외)밖에 되지 않으므로 사실 우리는 잠을 자면서 꿈을 꾸는 시간보다는 꾸지 않는 시간이 훨씬 더 많을 수밖에 없습니다. 그리고 일반적으로 꿈을 많이 꾸는 REM 수면의 기간이 지나치게 늘어나거나 혹은 자면서 꿈이 너무 많아지면 잠을 푹 못 자는 느낌을 갖게 되는 경우가 많습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.23
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국내의 나비잠자리는 어디에 서식하고 왜 나비잠자리라고 부르나요
안녕하세요. '나비잠자리'란 잠자리목 잠자리과의 곤충인데요, 배길이 약 23∼25mm, 뒷날개길이 약 34∼37mm이고, 뒷날개의 나비가 넓어 다른 잠자리와 구별이 쉬우며 머리를 비롯해 윗입술과 아랫입술은 검은색입니다. 나비잠자리는 잠자리에 속하지만 나비처럼 넓적한 날개를 펄럭이는 모습이 나비와 유사하기 때문에 이와 같은 이름을 갖게 되었습니다. 6월에서 9월에 걸쳐 청람색 날개를 반짝이며 무리를 지어 낮게 떠서 미끄러지듯 날아다니는 모습을 볼 수 있으며, 유충은 주로 늪이나 하천에서 서식하고, 한국, 일본, 중국 등지에 분포하는 것으로 알려져 있습니다. 국내에서는 생태공원인 동작구 보라매공원에서 서식이 확인되었으며, 샛강, 노들나루공원, 국립서울현충원 등 동작구의 한강 주변과 수변 녹지대는 나비잠자리가 선호하는 서식지입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.23
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동해안에 엄청나게 많은 해파리가 출물하는이유?
안녕하세요. 올여름 동해안 일대에는 지난해에 비해서 대량의 해파리 출몰로 문제가 많았는데요, 특히 강한 독성을 가진 노무라입깃해파리 등이 출몰한 것이 문제였습니다. 노무라입깃해파리는 동중국해에서 번식한 뒤 남동풍이 불면 조류를 따라 남해로 흘러들어와서 동해에 북상합니다. 지난해에는 남동풍이 자주 불지 않아서 동해안에 해파리가 거의 나타나지 않았는데요, 올해는 남동풍이 많이 불었고 이후 폭염까지 이어지면서 강원 동해안까지 북상해서 이렇게 빠르게 번식하고 있는 것입니다. 또한 이외에 다른 종류의 해파리 수 역시 많이 늘었는데요, 이처럼 해파리가 급증한 이유는 지구온난화로 인해 일조량이 늘고 수온이 급격히 상승하는 등 환경변화 때문인 것으로 분석되고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.23
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긴장하거나 딴 생각하면 외운 정보도 기억안나는 이유
안녕하세요. 긴장하거나 딴 생각을 할 때 외운 정보를 기억해내기 어려운 이유는 주로 뇌의 인지 기능과 관련이 있습니다. 이와 같은 현상은 뇌가 스트레스 상황에 반응하면서 특정 인지 기능이 일시적으로 저하되기 때문입니다. 긴장하거나 스트레스를 받으면, 신체는 "투쟁-도피 반응(fight-or-flight response)"을 활성화합니다. 이 반응은 생존에 필요한 즉각적인 대처를 위해 교감 신경계를 자극하여 아드레날린과 코르티솔 같은 스트레스 호르몬을 분비합니다. 이러한 호르몬이 신체를 각성 상태로 만들지만, 동시에 뇌의 특정 기능, 특히 기억과 관련된 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 작업 기억은 짧은 시간 동안 정보를 저장하고 조작하는 능력입니다. 스트레스가 작용하면 이 기능이 저하되어, 방금 외운 내용을 떠올리기 어려워질 수 있습니다. 또한 해마는 장기 기억을 형성하고 인출하는 데 중요한 역할을 하는 뇌의 구조입니다. 스트레스 호르몬인 코르티솔은 해마의 기능을 일시적으로 억제하여 기억의 인출을 방해할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.23
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머리를 이식하는 연구 한다고 했던거 같은데 근황은 어떤가요 ?
안녕하세요. 사람 두 명의 목을 잘라 머리를 통째로 떼어낸 뒤 한 명의 머리를 다른 한 명의 몸에 이식해 봉합하는 영상이 화제를 모았었는데요, 미국 스타트업 ‘브레인브릿지’(BrainBridge)는 “사지마비 등 질병이나 장애를 가진 환자 머리를 뇌사 상태인 기증자 몸에 그대로 이식하는 기술을 개발했다”며 수술 과정을 그래픽으로 구현한 8분짜리 영상을 유튜브와 엑스(X·옛 트위터) 등에 공개했었습니다. 회사 측은 “모든 수술 과정은 AI 시스템에 의해 통제돼 신경과 근육의 정확한 연결이 이뤄질 수 있다”라며 “뇌와 척수가 옮겨져 건강한 몸을 가질 수 있으며, 기억과 의식은 유지된다”고 주장했으나, 많은 문가들은 신경다발 연결 자체가 어려울뿐더러 수술 이후 부작용 위험성이 높아 성공 가능성은 낮다며 실현 가능성에 의문을 표하는 상황입니다. 또한 수술 로봇이 개발된다고 해도 윤리적 문제로 규제당국의 허가를 받기 어려울 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.22
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현재 인공 장기로는 어떤 것들이 있나요 ?
안녕하세요.세포 기반 인공장기 기술이란 세포 및 생체재료를 이용하여 조직이나 장기를 개발하는 기술인데요, 최근 세포 기반 인공장기의 핵심 기술인 줄기세포와 3D 바이오 프린팅 기술이 빠르게 발전하면서 더 많은 관심을 받고 있습니다. 줄기세포는 이론적으로 인체의 모든 세포나 조직으로 분화가 가능하므로, 이를 이용하여 특정 조직이나 장기를 만드는 연구가 세계적으로 활발하게 진행되고 있습니다. 그중 3D 바이오 프린팅은 인간세포를 포함한 바이오 잉크를 3차원 구조로 인쇄하는 기술인데요, 이를 통해 다양한 인공장기 개발이 진행 중입니다. 인공피부, 뼈, 혈액 등 조직 수준에서 다른 사람이나 다른 동물의 체세포를 이용한 개발은 이미 많이 이루어진 상태이며, 최근 줄기세포와 3D 바이오 프린팅 기술을 활용한 미니 간, 미니 폐, 미니 심장 등 오가노이드의 개발 성공이 이루어졌습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.22
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꽃들이 개회시기가 점점 달라지고있다는데 지구온난화 현상 때문인가요?
안녕하세요. 네, 꽃들의 개화 시기가 변화하는 현상은 지구온난화와 밀접한 관련이 있습니다. 지구온난화로 인해 전 세계적으로 평균 기온이 상승하면서 계절의 시작과 끝, 그리고 그 동안의 날씨 패턴이 변화하고 있습니다. 이러한 변화가 식물의 생리적 반응에 영향을 미쳐 개화 시기에도 영향을 미칩니다. : 지구온난화로 인해 겨울이 짧아지고 봄이 빨리 찾아오는 경향이 있습니다. 이는 식물들이 추운 계절 동안 쌓인 냉온량을 빨리 채우고, 그 결과로 봄이 시작될 때 즉시 개화하는 현상을 촉진시킵니다. 따라서 많은 꽃들이 예전보다 더 일찍 피게 됩니다. 구체적으로는 봄이 되어 기온이 올라가면서 식물은 개화 유전자를 방해하는 FLM과 SVP 단백질 양을 줄여 꽃을 피우게 되는 것인데, 이상 고온이 계속되면 단백질이 더 빨리 줄어들면서 개화가 앞당겨지는 것입니다. 즉, 꽃들의 개화 시기 변화는 지구온난화의 한 결과로 나타나는 현상 중 하나입니다. 이로 인해 생태계의 다른 부분에도 영향을 미칠 수 있으며, 장기적으로는 특정 식물종과 생태계에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다
학문 / 생물·생명
24.08.22
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잡종도 진화로 인해 생긴 종이라고 볼 수 있을까요?
안녕하세요. 잡종(hybrid)과 진화(evolution)는 서로 관련이 있지만, 개념적으로는 구분됩니다. 잡종은 개체 수준에서 발생하는 현상인 반면, 진화는 시간에 걸쳐 종이나 인구 집단이 변화하는 과정을 의미합니다. 잡종은 두 개의 다른 종이나 아종 간의 교배로 태어난 개체입니다. 예를 들어, 말과 당나귀가 교배하여 태어나는 노새(mule)가 대표적인 잡종입니다. 잡종은 보통 부모로부터 혼합된 유전적 특징을 물려받습니다. 많은 잡종들은 생식력이 없거나(예: 노새), 제한된 생식력을 가질 수 있습니다. 이는 잡종이 생식 가능한 후손을 낳지 못하거나, 특정 환경에서만 번성할 수 있음을 의미합니다. 잡종은 자연에서 종 간의 유전적 다양성을 증가시키거나, 특정 환경에서 생존에 유리한 특성을 가질 수 있지만, 종으로 분류되기보다는 개체 수준에서 존재합니다. 다음으로 진화는 시간이 지남에 따라 인구 집단의 유전자 풀(pool)이 변화하는 과정을 의미합니다. 이는 자연 선택, 돌연변이, 유전자 이동, 유전적 부동(드리프트) 등의 메커니즘에 의해 발생합니다. 진화는 새로운 종이 생겨나거나 기존 종이 변화하는 데 영향을 미칩니다. 진화는 주로 개체 간의 생존과 번식 성공률에 따라 유리한 유전자 변이가 다음 세대로 전달되는 과정을 통해 진행됩니다. 이 과정은 종 전체에 걸쳐 오랜 시간에 걸쳐 발생합니다. 진화는 장기적으로 새로운 종을 형성하거나, 기존 종의 특성을 변화시킵니다. 이는 생태적 지위에 맞는 최적의 형태로 종을 변화시킵니다. 잡종은 때때로 진화 과정에 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 잡종이 독특한 유전적 조합으로 인해 특정 환경에서 생존과 번식에 유리하다면, 이러한 특성이 시간이 지나면서 해당 잡종이 새로운 종으로 진화할 가능성이 있습니다. 이는 종분화(speciation)의 한 형태로 간주될 수 있습니다. 그러나 잡종 자체는 진화의 결과로 나타난 종이라기보다는, 진화 과정에서 일시적으로 나타날 수 있는 현상입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.22
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왜 발바닥을 긁으면 간지러운가요??
안녕하세요. 유난히 간지럼을 많이 타는 사람도 반대로 간지럼을 잘 느끼지 못하는 사람도, 겨드랑이와 발바닥, 이 두 부위가 간지럼에 약하다는 사실은 모두 알고 있습니다. 우리 신체 중 겨드랑이와 발바닥이 다른 신체보다 간지러움을 더 잘 느끼는 이유는 감각수용체와 관련이 있습니다. 사람의 피부 안쪽에는 감각수용체가 있는데요, 이 감각수용체는 촉각, 통각, 온각, 냉각 등 다양한 감각을 느끼게 해주는 부분입니다. 감각이라는 것은 이 감각수용체가 외부의 자극을 받아 대뇌에 그것을 전달하여 우리가 인식하게 한 것입니다. 간지러움을 느끼게 하는 것도 바로 이 감각수용체인데요, 겨드랑이나 발바닥이 다른 신체 부위보다 간지럼을 더 잘 느끼는 것은 바로 이 부위에 감각수용체가 더 많이 분포돼있기 때문입니다. 즉, 감각수용체가 많아 더 자극에 민감한 것이며, 마찬가지로 사람마다 간지럼을 느끼는 정도가 다른 것이나, 특정 부위에만 간지럼을 심하게 느끼는 것 역시 바로 이런 이유에서라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.22
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젊은 나이임에도 흰머리 (새치)가 나는 경우를 볼 수 있는데요, 유전과 관련이 있는지 궁금해요
안녕하세요. 흰머리는 모발의 색을 검게 해주는 멜라닌 색소를 만드는 멜라닌 세포에서 멜라닌 색소 생성이 없어지면 발생하는데요, 보통은 나이가 들수록 모발에서 멜라닌 색소가 감소하는 것이 자연적인 노화의 현상입니다. 30세 이후부터 매 십년마다 흰머리가 발생할 위험은 최대 20%까지 증가합니다. 하지만 비교적 젊은 나이에도 흰머리가 발생할 수 있는데 여러 가지 요인이 관여하지만 유전적인 요인이 매우 크다고 알려져 있습니다. 만약 부모님이 이른 나이에 흰머리가 생긴 가족력이 있다면 나도 흰머리가 빨리 생길 확률이 높은데요, 특히 아버지 쪽에 흰머리가 생겼다면 어머니 쪽 흰머리 유전자보다 더 강하게 영향을 받을 확률이 높습니다. 이는 남자에서 흰머리가 나는 나이가 여자보다 빠르기도 하고, 흰머리에 영향을 미치는 유전자가 아버지 쪽에서 유전되기 때문이라는 설명도 있습니다. 또한 흰머리 발생에 있어 유전적 요인이 30%이고 나머지 70%는 나이, 스트레스 등의 외부 요인이 작용하는 것으로 여겨지는데요, 스트레스, 흡연, 간접흡연, 불균형한 식단은 흰머리 발생의 원인으로 꼽히고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.22
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