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사람은 신체의 한 부위를 잃으면 그 잃은 부분이 없는데도 그 부분이 가렵거나 이상하다고 느끼는데 왜 그런지요 ?
안녕하세요.사람이 신체의 일부를 잃어버렸음에도 불구하고 그 부분이 가렵거나 이상하다고 느끼는 현상은 "환상통(phantom pain)" 또는 "환상감각(phantom sensation)"으로 알려져 있는데요, 이는 신체 일부가 없어졌음에도 불구하고, 그 부분에 감각이 여전히 존재하는 것처럼 느껴지는 현상입니다. 신체의 일부를 잃으면, 해당 부위에 해당하는 신경 회로가 재조직화됩니다. 이러한 신경 회로의 재구성이 신경계에서 이상 신호를 발생시킬 수 있습니다. 이로 인해 환상통이나 환상감각이 발생할 수 있습니다. 또한 뇌는 신체의 각 부분에 대한 감각 지도를 가지고 있습니다. 신체 일부를 잃어도 뇌의 감각 지도가 그대로 남아 있어서, 그 부위에 대한 감각이 계속해서 경험될 수 있습니다. 특히 신체 일부를 잃어도 뇌와 신경계에 남아 있는 감각 기억으로 인해 환상적인 감각이 느껴질 수 있으며, 이 기억된 감각은 신체의 감각을 재현할 수 있습니다. 신체 일부를 잃은 경험은 정신적으로도 큰 충격을 주기 때문에, 심리적인 요인으로 인해 환상통이나 환상감각이 발생할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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잠을 많이 자도 피곤한 느낌이 드는 이유
안녕하세요.잠을 자도 자도 피곤한 원인 중 하나는 바로 '생체리듬' 때문인데요, 예를 들어서주말엔 평소보다 늦게 자고 늦게 일어나는 일이 많은데요, 평소보다 2시간 이상 잠을 자거나 2시간 넘게 늦게 일어나는 경우, 생체리듬이 깨질 수 있습니다. 이렇게 생체리듬이 깨진 상태로 월요일을 맞으면서 많이 잤는데도 오히려 더 피곤한 기분을 느끼게 됩니다. 생체리듬은 우리가 항상 비슷한 시간에 잠들고 일어나게 하는데요, 평일과 다르게 주말 동안 수면시간이 줄거나 늘어나고, 수면패턴도 달라지면서 생체리듬이 앞이나 뒤로 밀리게 됩니다. 이렇게 생체리듬이 변화하면 평일에도 원하는 시간에 잠들기 힘들어지고, 본격적으로 활동해야 하는 평일 낮에 졸음이 쏟아지면서 피로를 느끼게 되는 것입니다. 따라서 생체리듬을 깨지 않으려면 주말에도 평소와 비슷한 시간에 잠들고 일어나면서 생활 루틴을 지켜주는 게 좋은데요, 졸리고 피곤하더라도 하루 종일 자는 것보다는 낮에 30분 이내로 잠깐만 낮잠을 자는 게 좋고, 낮에는 산책이나 가벼운 운동을 하며 밤에 숙면할 수 있도록 몸 상태를 유지하는 게 좋습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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지속 가능한 농업의 현재와 미래 전망은?
안녕하세요. 지속 가능한 농업(Sustainable Agriculture)은 환경 보호, 경제적 이익, 사회적 형평성을 고려하여 농업을 운영하는 접근 방식을 말합니다. 기후 변화와 인구 증가에 대응하기 위해 지속 가능한 농업의 발전 방향에는 여러 요소들이 포함됩니다. GPS와 센서 기술을 활용하여 작물의 생육 상태를 모니터링하고 필요한 자원을 정확하게 공급할 수 있으며, 이를 통해 자원 낭비를 줄이고 수확량을 증가시킬 수 있습니다. 또한 CRISPR와 같은 유전자 편집 기술을 통해 작물의 내병성, 내건성, 영양가를 향상시키는 연구가 진행되고 있습니다. 드립 관개와 같은 효율적인 물 사용 방법이 도입되어 물 자원을 절약하고, 건조 지역에서도 농업이 가능하며, 유기농 비료, 작물 순환, 그리고 보존 경작법을 통해 토양의 건강을 유지하고, 토양의 유실을 줄입니다. 또한 단일 작물 재배보다는 다양한 작물을 재배하여 생태계를 다양화하고, 질병과 해충의 확산을 줄이며, 화학 비료와 농약의 사용을 줄이고, 자연적인 생물학적 방제 방법을 채택합니다. 미래의 지속 가능한 농업 전망에 대해서 이야기 해보자면, 기후 변화에 적응하기 위해 작물의 내구성을 높이고, 기후 변화에 따른 새로운 농업 기술을 개발합니다. 예를 들어, 내건성 작물 품종 개발, 기후 예측 시스템을 통한 경영 전략 수립 등이 포함됩니다. 또한 높은 수확량을 보장하면서 자원을 절약하는 농업 기술이 중요해집니다. 수경 재배, 아쿠아포닉스(물고기와 식물의 상호작용을 이용한 농업), 그리고 자동화 기술이 발전할 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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매미가 한여름에 계속해서 우는건 구애활동인가요 ?
안녕하세요. 네, 한여름에 매미가 우는 것은 수컷 매미가 암컷 매미에게 구애하기 위해 울음소리를 내는 것이 주된 목적입니다. 매미의 울음소리는 주로 암컷을 유인하기 위한 수컷의 구애 활동입니다. 매미의 울음소리는 특정 주파수와 패턴을 가지고 있으며, 이를 통해 자신의 존재를 알리고, 다른 매미와의 경쟁에서 우위를 점하려고 합니다. 이때 수컷 매미의 경우에 배판에 특수한 발성 기관이 있어 소리를 낼 수 있으나, 암컷 매미는 나무에 구멍을 뚫고 알을 낳기 때문에 배판이 있지만 매우 작으며 발성 기관 대신 산란 기관으로 채워져 있어서 소리를 내지 못합니다. 이처럼 주된 목적은 암컷 매미에게 구애를 하기 위함이며, 이외에 다른 수컷 매미와 경쟁하고 견제하기 위해서 울음소리를 내기도 합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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C3, C4, CAM 식물은 각각 어떠한 특징이 있나요?
안녕하세요. C3 식물이란 광합성 과정에서 이산화탄소(CO2)를 처음 고정할 때 만들어지는 탄소화합물이 탄소 3개인 식물인데요, 지구상의 식물 중 85%가 C3 식물에 속하며, 벼, 보리, 밀, 콩 등의 대부분의 작물 및 대부분의 나무들이 C3 식물입니다. 이산화탄소(CO2)가 캘빈회로의 루비스코에 의해 카르복실화되어 3탄당 인산(3-포스포글리세르산)이 생성되는 C3 식물과 달리, 포스포에놀피루브산 카르복실라제(phosphoenol pyruvate carboxylase, PEPcase)에 의해 옥살로아세트산(oxaloacetate, OAA)이 첫 번째로 생성되는 식물을 C4 식물이라고 합니다. 가뭄이나 고온과 같은 환경스트레스 조건에서 C4 식물이 C3 식물에 비해서 경쟁적인 우위를 갖고 있으며, 옥수수나 사탕수수와 같은 작물이 대표적인 C4 식물이라고 할 수 있습니다. 마지막으로 CAM 식물이란 이산화탄소를 이용한 탄소 고정과 캘빈회로를 통한 에너지 생성이 시간에 따라 구분되어 일어나는 식물을 말하는데요, CAM 식물에 의한 이산화탄소 고정은 밤중에 일어납니다. CAM 식물은 건조한 환경에서 흔히 자라는 식물로, 이러한 환경에서 식물로부터 수분이 증발되지 않도록 스토마타가 닫혀 있게 되며 대표적인 예시로는 알로에, 스투키, 파인애플, 선인장 등이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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동물들중에서도 내향적이거나 외향적인 동물들이 있나요 ?
안녕하세요. 네, 동물들 중에도 성격 차이에 따라 내향적이거나 외향적인 경향을 보이는 경우가 있습니다. 동물의 성격은 종 내에서도 개인 차이가 있으며, 이는 유전적, 환경적 요인, 그리고 생리적 상태에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 외향적인 동물은 사회적 상호작용을 즐기고, 활동적이며, 새로운 자극에 반응하는 경향이 있습니다. 반면에 내향적인 동물은 더 조용하고, 혼자 있는 것을 선호하며, 새로운 자극이나 상황에 대해 신중하게 반응할 수 있습니다. 모란 앵무새와 같은 경우에도, 개별 앵무새는 성격이 다를 수 있습니다. 어떤 앵무새는 사람과의 상호작용을 좋아하고 활발하게 행동하는 반면, 다른 앵무새는 더 조용하고 신중하게 행동할 수 있습니다. 이처럼 동물의 성격을 결정짓는 요인을 고려해보자면, 우선 동물의 성격은 유전적 요소에 의해 영향을 받을 수 있으며, 이는 개체 간의 차이를 만들어냅니다. 또한 동물이 자라는 환경과 경험도 성격에 큰 영향을 미칩니다. 사회적 자극, 훈련, 사육 방식 등이 성격에 영향을 미칠 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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구근 식물은 어떤 종류의 식물을 말하는 건가요?
안녕하세요. '구근식물'이란 뿌리 모양이 마치 덩어리 같이 생긴 식물들을 말하는데 일명 '알뿌리 식물'이라고도 불립니다. 우리가 흔히 알고 있는 수선화나 튤립, 나리, 아이리스, 백합 등과 같은 식물들이 이에 속합니다. 구근은 식물의 지하 부분에 위치한 비늘 모양의 잎들이 겹쳐진 구조로, 영양소를 저장합니다. 보통 아래쪽에는 짧은 줄기가 있으며, 위쪽에는 잎이 많습니다. 구근은 식물의 생명주기 동안 에너지를 저장하고, 새로운 생장이 시작될 때 이 에너지를 사용합니다. 구근식물은 일반적으로 가을에 심습니다. 구근의 종류에 따라 심는 깊이와 간격이 달라질 수 있습니다. 또한 구근식물은 특정한 온도와 습도를 필요로 합니다. 예를 들어, 튤립과 같은 식물은 겨울철 저온이 필요합니다. 구근식물은 물빠짐이 좋은 흙에서 자라며, 과도한 물은 구근이 썩게 할 수 있으므로 적절히 물을 주는 것이 중요합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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우리나라에는 어떤풍토병이 있는지 궁금합니다
안녕하세요. '풍토병'이란 특정 지역에 사는 주민들에서 지속적으로 발생하는 질병을 뜻하며, 대개의 경우 비교적 한정된 지역에 발생하는 전염성 질환을 일컫는 경우가 많습니다. 해외의 여러 풍토병은 해당 지역에 여행을 가거나 여러 가지 이유로 해당 지역에 일시적으로 또는 장기적으로 거주하게 될 때 걸릴 수 있으며, 해외에 나갈 경우 주의해야 하는 대표적인 풍토병으로는 말라리아, 뎅기열, 황열, A형 간염, 장티푸스, 콜레라 등이 있습니다. 굳이 우리나라의 풍토병을 따지자면 '결핵'을 들 수 있겠습니다. 개발도상국에서 발생하는 병으로 알려진 ‘결핵’ 환자가 국내에서 꾸준히 발생하고 있는데요, 한국이 OECD 발생률 1위일 정도로 결핵 환자가 많습니다. 결핵은 결핵균에 감염돼 발생하는 감염성 질환인데요, 결핵 환자가 기침을 했을 때 튀어나오는 비말이 코나 입을 통해 몸속으로 들어가면 감염될 수 있습니다. 1950~1960년대 영양결핍과 열악한 주거 환경 속에서 많은 국민이 결핵균에 노출된 것이 현재 노인 결핵 환자 증가 원인이며, 우리 국민 3명 중 1명이 잠복결핵 감염상태이고 베이비붐 세대의 고령화 도래로 발병 고위험군이 증가하고 있다고 합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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우리몸의 뼈 안에는 뭐가 들어있나요??
안녕하세요. '뼈'란 신체를 지탱하는 역할을 하는 단단한 조직을 말하며 우리 몸은 206개의 뼈로 구성되어 있습니다. 뼈는 유기성분인 콜라겐과 칼슘, 인산 등의 무기성분으로 구성됩니다. 단단한 무기질 성분은 압축력을 증가시켜 무게를 잘 견디게 하고, 유기질 성분인 콜라겐은 탄성과 장력을 크게 해서 외부의 압력을 잘 견디게 합니다. 뼈의 약 60-70%는 무기질 성분으로, 주로 칼슘과 인이 포함된 수산화 인회석(hydroxyapatite)으로 구성됩니다. 이 성분은 뼈에 단단함과 강도를 부여합니다. 다음으로 뼈의 약 20-30%는 유기질 성분으로, 콜라겐이라는 단백질이 주요 성분입니다. 콜라겐은 뼈에 유연성과 탄성을 부여하여, 뼈가 강하지만 어느 정도의 충격을 흡수할 수 있게 합니다. 또한 뼈를 구성하는 세포는 크게 3가지 종류로 나뉘는데요, 뼈세포, 뼈모세포, 뼈파괴세포입니다. 뼈세포는 뼈 조직에 박혀 있는 세포로, 뼈의 대사와 유지에 관여하며, 뼈모세포는 새로운 뼈를 형성하는 세포이고, 뼈파괴세포는 뼈를 분해하는 역할을 하여, 뼈의 리모델링과 칼슘 균형을 유지하는 역할을 담당하고 있습니다. 또한 구조를 보자면 피질골은 뼈의 외부를 둘러싸고 있는 단단한 층입니다. 밀도가 높고 강하며, 뼈의 구조적 지지를 담당합니다. 피질골은 하버시안 시스템(Haversian system)이라고 하는 원통형 구조를 통해 혈관과 신경이 지나가게 합니다. 다음으로 해면골은 뼈의 내부에 위치하며, 벌집 모양의 구조로 이루어져 있습니다. 피질골에 비해 덜 밀집되어 있지만, 가볍고 유연성을 제공합니다. 해면골은 골수를 포함하고 있어, 혈액 세포를 생성하는 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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마이크로 바이옴 연구의 최신 동향은 어떻게 되나요?
안녕하세요. '마이크로바이옴'이란 인체에 사는 세균, 바이러스 등 각종 미생물을 총칭하여 말하는 것으로, 70kg 성인 기준 약 38조 개를 가지고 있다고 알려져 있으며, 시간의 흐름에 따라 다양하게 변화하며 인간의 건강에 영향을 미칩니다. 건강한 장내 마이크로바이옴은 소화를 원활하게 하는 데 도움을 주며 질병을 일으키는 박테리아가 장벽에 달라붙는 것을 방지합니다. 또한 심장 질환을 유발할 수 있는 콜레스테롤 수치를 낮추고 혈당 조절, 뇌 신경 전달 물질 생성에도 도움을 줄 수 있습니다. 이처럼 마이크로 바이옴은 소화, 면역, 뇌 건강 등 다양한 측면에서 중요한 역할을 수행하는데요, 따라서 체내에서 마이크로바이옴의 밸런스가 무너지면 대사증후군, 비만, 고혈당 등 만성 질환 발생 가능성이 커지며 노화 또한 촉진될 수 있습니다. 감기 장염 외 수많은 감염 위험이 있는 질병 치료에도 항생제가 사용되는데요, 이때 위장약과 유산균이 함께 처방되는 경우가 많습니다. 이는 해당 질환의 치료제(항생제 등)로 발생할 수 있는 부작용(CDI, 유익 유산균 사멸 등)을 방지하기 위함인데, 보우스트(마이크로바이옴 치료제)가 이 영역을 대체할 수 있을 것으로 보이며 해당 분야와 관련해 연구가 진행중입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.24
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