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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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동물들이 느낄 수 있는 행복 호르몬은 인간과 똑같나요 ?
안녕하세요. 동물들도 인간과 비슷한 방식으로 "행복 호르몬"을 분비하며, 이는 그들의 감정과 행동에 중요한 역할을 합니다. 특히, 강아지, 고양이, 새와 같은 동물들은 사람과 유사한 뇌 화학 작용을 통해 행복, 즐거움, 보상, 애착 등의 감정을 느낄 수 있습니다. 세로토닌은 기분 조절에 중요한 역할을 하는 호르몬으로, 불안감 감소, 행복감 증대, 안정감 향상에 기여합니다. 강아지와 고양이 같은 동물도 세로토닌을 분비하며, 주로 안정된 환경에서 느끼는 평온함과 행복감에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 강아지가 주인과 함께 있을 때 안정감을 느끼거나, 고양이가 햇볕 아래에서 졸고 있을 때 세로토닌 수치가 높아질 수 있습니다. 새들도 세로토닌을 분비하며, 이는 새들의 기분 조절과 관련이 있습니다. 예를 들어, 새가 노래를 부를 때나 편안하게 쉴 때 세로토닌이 분비될 수 있습니다. 대부분의 동물들은 인간과 비슷한 주요 행복 호르몬을 분비합니다. 현재까지 발견된 특별히 "동물 전용"의 행복 호르몬은 없습니다. 강아지, 고양이, 새와 같은 동물들도 사람과 유사한 방식으로 세로토닌, 도파민, 옥시토신, 엔도르핀과 같은 행복 호르몬을 분비합니다. 이러한 호르몬들은 동물들이 행복을 느끼고, 사회적 유대를 형성하며, 즐거운 활동에 대한 보상을 경험하는 데 중요한 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.22
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아기 동물들은 어떻게 본능적으로 자기 엄마를 따라가는지 궁금합니다.
안녕하세요. 아기 동물들이 태어나자마자 본능적으로 엄마를 따라가는 행동은 각인(imprinting)과 본능적인 유대 형성 덕분입니다. 각인은 동물의 생애 초기에 특정 자극에 노출되었을 때 그 자극을 인식하고, 이후의 행동에 큰 영향을 미치는 과정입니다. : 각인은 주로 태어나거나 부화한 직후에 발생하며, 이 시기에 아기 동물은 눈에 보이는 첫 번째 움직이는 대상을 엄마로 인식하게 됩니다. 오리나 기러기 같은 새들이 대표적인 예입니다. 이들은 태어나서 눈을 뜨자마자 첫 번째로 보는 움직이는 대상을 따라가며, 이는 일반적으로 그들의 엄마입니다. 시각이 중요한 역할을 하는 종에서는 아기 동물들이 엄마를 처음으로 보고 따라가게 됩니다. 예를 들어, 오리 새끼들은 처음 보는 움직이는 물체를 엄마로 인식하고 따라다닙니다. 이 과정에서 아기 동물은 엄마의 외모, 소리, 냄새 등을 학습하게 됩니다. 또한 많은 포유류는 냄새를 통해 엄마를 인식합니다. 기린, 소, 양 같은 포유류의 아기들은 엄마의 특정 체취를 통해 엄마를 알아보고 따라갑니다. 엄마와 아기 사이의 유대감은 주로 출산 후 첫 몇 시간 동안 형성됩니다. 이 시간 동안 아기는 엄마의 냄새와 소리를 학습하고, 엄마는 아기의 냄새를 기억하게 됩니다. 마지막으로 많은 아기 동물들은 천적으로부터 자신을 보호하고, 생존을 위해 본능적으로 엄마를 따라다닙니다. 엄마를 따라다니면서 먹이 찾기, 위험 회피, 사회적 행동 등을 배우게 됩니다. 예를 들어, 기린 새끼는 태어나자마자 서서 엄마를 따라다니며, 엄마의 행동을 모방하고 필요한 기술을 학습합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.22
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동물들은 평균 하루에 몇시간정도 자는지 궁금합니다.
안녕하세요. 동물들의 수면 시간은 종에 따라 크게 다르며, 생리적 필요와 환경적 요인에 따라 다양하게 나타납니다. 몇몇 동물의 수면 시간을 예로 들어보자면, 우선 강아지는 평균적으로 12시간에서 14시간의 수면을 합니다. 물론 강아지 평균 수면시간 패턴은 나이, 몸무게, 활동 수준, 건강 상태 등 다양한 원인으로 인해 달라질 수 있습니다. 다음으로 고양이의 경우 성묘는 하루에 평균 수면시간은 약 70% 정도 약 15~16시간 정도를 잔다고 볼 수 있습니다. 너무 어리거나 나이가 든 고양이들은 평균 수면시간이 20시간을 자는 경우도 있습니다. 또한 고양이는 야행성 동물이기 때문에 보통 낮에 잠을 자며 밤에 활동을 하는 것을 볼 수 있습니다. 새들의 경우 종에 따라서 수면시간이 다른데요, 올빼미들은 덩치가 큰 만큼 다른 새들보다 좀 오래 자는 편입니다. 새들은 대개 면역력과 힘을 유지하기 위해 12시간 정도 자면 충분하지만, 올빼미는 17시간까지도 잔다고 알려져 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.22
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