Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 연어는 왜 다시 강으로 돌아오는 건가요?
안녕하세요. 연어(Salmon)가 강으로 회귀하는 행위, 일명 '산란 회귀(spawninh migration)', 는 생물학적으로 매우 흥미로운 현상입니다. 이 현상은 진화론적 측면에서 볼 때, 연어가 산란을 위해 원래 태어난 장소로 돌아가는 행동은 그들의 생존과 번식 성공률을 극대화하는 전략으로 해석됩니다. 연어의 생애 주기는 대개 강에서 시작하여 바다로 이동하고, 다시 강으로 돌아와 산란한 후 종종 생을 마감하는 패턴을 보입니다. 먼저, 강은 연어에게 보다 안정적이고 제어 가능한 산란 환경을 제공합니다. 연어는 출생지의 지리적 특성과 화학적 조성을 본능적으로 기억하며(이는 '화학적 기억(chemical imprinting)'이라고 불립니다), 이 기억은 그들이 긴 바다 여정 후 정확한 출생지로 돌아오는데 결정적인 역할을 합니다. 또한, 강에서 자란 연어는 그 환경에 특화된 생리적, 행동적 적응을 갖게 됩니다. 또, 연어가 강으로 돌아오는 행위는 포식자의 위협에서 상대적으로 자유로운 환경에서 산란을 가능하게 하여, 후대의 생존 가능성을 높입니다. 바다는 연어 치어에게 다양한 포식자가 존재하는 위험한 곳이지만, 강은 보다 안전한 피난처를 제공하며, 이는 연어 개체군의 지속 가능성을 보장하는 중요한 요소입니다. 끝으로, 강 환경은 연어 치어의 성장에 적합한 조건을 제공합니다. 연어 치어는 먹이가 풍부하고, 숨을 곳이 많은 강에서 초기 성장 단계를 보내는 것이 생존에 유리합니다. 이러한 환경은 연어가 성체로 성장하는데 필요한 에너지와 영양소를 충분히 섭취할 수 있게 돕습니다.
Q. 일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 일란성 쌍둥이(Monozygotic Twins)는 하나의 수정란이 분할하여 두 개의 개체로 발달하는 경우를 말합니다. 이들은 유전적으로 동일한 DNA를 공유하기 때문에 외모가 매우 흡사하고, 성별도 항상 같습니다. 일란성 쌍둥이는 '진정한 쌍둥이'라고도 불리며, 이들의 유사성은 유전자가 동일하기 때문에 발생합니다. 이란성 쌍둥이(Dizygotic Twins)는 두 개의 다른 수정란이 각각 다른 정자와 결합하여 형성된 경우입니다. 이란성 쌍둥이는 유전적으로 형제나 자매와 같은 수준의 유사성을 가지며, 일반 형제자매와 동일한 약 50%의 DNA만 공유합니다. 이란성 쌍둥이는 성별이 다를 수도 있고, 외모도 서로 다를 수 있습니다. 이란성 쌍둥이는 '이란성 쌍생아'라고도 불리며, 다른 형제자매와 마찬가지로 태어난 시점만 같습니다. 일란성 쌍둥이는 100%의 유전자를 공유하지만, 이란성 쌍둥이는 약 50%의 유전자만 공유합니다. 일란성 쌍둥이는 하나의 수정란에서 발생하고, 이란성 쌍둥이는 두 개의 별도 수정란에서 발생합니다. 일란성 쌍둥이는 거의 동일한 외모와 같은 성별을 가지지만, 이란성 쌍둥이는 외모가 다를 수 있고 성별도 다를 수 있습니다. 쌍둥이의 이러한 분류는 그들의 발달 과정과 유전적 특성을 이해하는데 중요합니다. 이는 유전학적 연구뿐만 아니라, 의학적, 심리적 연구에서도 중요한 정보를 제공합니다.
Q. 갑상선 호르몬 분비 이상 항진증 저하증
안녕하세요. 갑상선 호르몬의 주요 기능은 신체의 대사율을 조절하는 것입니다. 갑상선은 주로 두 가지 호르몬을 분비하는데, 티록신(T4)와 트리요오드티로닌(T3)입니다. 이 호르몬들은 신체의 에너지 소비, 체온, 심장 및 근육 기능과 같은 중요한 생리적 과정을 조절합니다. - 갑상선 호르몬 항진증 (Hyperthyroidism) 갑상선 항진증은 갑상선 호르몬이 과도하게 분비되는 상태로, 이는 신체의 대사율을 비정상적으로 증가시킵니다. 대표적인 증상으로는 체중 감소, 심장 박동수 증가, 발한, 불안정성, 수면 문제 등이 있습니다. 항진증은 그레이브스 병(Graves` disease)이라는 자가면역 질환에 의해 가장 흔하게 발생하며, 이 질환에서는 항체가 TSH 수용체를 자극하여 갑상선 호르몬 분비를 증가시킵니다. - 갑상선 호르몬 저하증 (Hypothyroidism) 갑상선 저하증은 갑상선 호르몬이 충분히 생산되지 않은 상태로, 이는 신체의 대사율을 감소시킵니다. 저하증의 증상으로는 피로감, 체중 증가, 우울, 추위에 대한 민감성 증가, 피부와 머리카락의 건조함 등이 있습니다. 이 상태는 해시모토 갑상선염(Hashimoto`s thyroiditis)과 같은 자가면역 질환에 의해 자주 발생하며, 이 때 갑상선 조직이 손상되어 호르몬 생산이 감소합니다. 혈중 TSH(Thyroid Stimulatin Hormone) TSH는 갑상선 자극 호르몬으로, 뇌하수체 전엽에서 분비됩니다. TSH의 주요 기능은 갑상선에 T3와 T4 호르몬의 생산과 분비를 자극하는 것입니다. 혈중 TSH 수치는 갑상선 기능의 지표로 사용되며, TSH 수치가 비정상적으로 높거나 낮은 것은 갑상선 기능 장애를 나타낼 수 있습니다. TSH가 높은 경우는 대개 갑상선이 충분한 호르몬을 생산하지 못하고 있음을 의미합니다(갑상선 저하증). TSH가 낮은 경우는 갑상선이 과도한 호르몬을 생산하고 있음을 나타낼 수 있습니다(갑상선 항진증). 갑상선의 건강 상태를 평가할 때는 TSH 외에도 T3와 T4의 수치를 함께 측정하는 것이 일반적입니다. 이를 통해 더 정확한 진단과 적절한 치료 계획을 세울 수 있습니다. 갑상선 기능 검사는 일반적으로 혈액 검사를 통해 수행되며, 환자의 증상과 함께 고려하여 진단이 이루어집니다.
Q. 지름이 7마이크론인 원의 중심좌표를 알고싶어요!!
안녕하세요. 원의 중심 좌표를 알기 위해선 먼저 원의 방정식에 대해 이해가 필요합니다. 일반적인 원의 방정식은 다음과 같이 표현됩니다 : (x - h)² + (y - k)² = r² 여기서 (h,k)는 원의 중심 좌표이고, r은 반지름입니다. 적혈구의 지름이 7마이크론이라고 했으니, 반지름 r은 3.5마이크론 입니다. 이제 원의 중심 좌표를 결정하려면, 원이 어디에 위치하는지에 대한 정보가 필요합니다. 보통 원의 중심을 임의로 정할 수 있고, 가장 간단하게 좌표계의 원점인 (0,0)으로 가정하는 경우가 많습니다. 그러나, 특정한 위치에 대한 정보가 없으므로, 원의 중심을 (h,k)라고 하고, 이는 문제의 조건이나 상황에 따라 달라질 수 있다고 설명할 수 있습니다. 예를 들어, 만약 적혈구가 현미경 슬라이드의 특정 지점 아래 위치해 있다면, 그 지점을 중심으로 좌표를 설정할 수 있습니다. 예시 설명 : 원점을 중심으로 하는 원 : 이 경우, 원의 중심은 (0,0)입니다. 적혈구를 원으로 가정할 때, 이 원의 방정식은 다음과 같습니다 : x² + y² = 3.5² 임의의 위치를 중심으로 하는 원 : 만약 원의 중심을 (a,b)로 가정한다면, 원의 방정식은 다음과 같습니다 : (x - a)² + (y - b)² = 3.5² 이 과정을 통해, 원의 위치와 중심은 주어진 문제의 조건에 따라 설정될 수 있음을 알 수 있습니다. 따라서 원의 중심 좌표는 문제에 따라 달라질 수 있으며, 특정한 좌표를 찾고자 할 때는 추가적인 위치 정보가 필요합니다.
Q. bci에서 움직임 방향별 선호도를 이용한 방법이 궁금합니다.
안녕하세요. Brain-Computer Interface (BCI)에서 움직임 방향별 선호도를 활용하는 방법은 신경 과학에서 발견된 중요한 원리 중 하나를 기반으로 합니다. 여기서 언급한 '움직임 방향별 선호도'는 특히 일차 운동 영역(Primary Motor Cortex, M1)에 위치한 뉴런들이 다루어집니다. 이 뉴런들은 신체의 특정 부위, 예를 들어 팔이나 손의 움직임과 관련하여 활성화되며, 각 뉴런은 특정 방향의 움직임에 더 강하게 반응하는 경향이 있습니다. 이러한 특성을 '방향 튜닝(directional tuning)'이라고 합니다. 일차 운동 영역의 각 뉴런은 움직임의 특정 방향에 따라 다르게 반응합니다. 예를 들어, 어떤 뉴런은 팔을 앞으로 뻗는 동작에 강하게 반응하는 반면, 다른 뉴런은 팔을 옆으로 뻗는 동작에 더 강하게 반응할 수 있습니다. 이러한 뉴런의 반응 패턴은 움직임의 방향에 따라서 발화 빈도가 변화하는 것을 의미합니다. BCI 시스템은 이러한 뉴런의 방향 튜닝 속성을 이용하여 사용자의 의도한 움직임을 파악하고, 그 정보를 컴퓨터 입력으로 변환할 수 있습니다. 예를 들어, BCI 시스템은 뇌 신호를 분석하여 사용자가 의도하는 팔의 움직임 방향을 예측하고, 이를 통해 컴퓨터 커서를 움직이거나 휠체어를 조작하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다.이런 기술을 구현하기 위해 먼저, 사용자의 뇌에서 발생하는 전기적 활동을 EEG(Electrogenchphalography) 또는 ECoG(electrocorticography) 같은 방법으로 기록을 합니다. 수집된 뇌 신호에서 움직임 관련 정보를 추출하기 위해 여러 신호 처리 기술을 적용하고, 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 뇌 신호 패턴과 움직임 방향 간의 상관관계를 학습하고, 실시간으로 사용자의 움직임 의도를 예측합니다. 예측된 움직임 방향 정보를 사용하여 외부 장치를 제어합니다. 움직임 방향벌 선호도를 이용하는 BCI 기술은 재활 치료, 보조 기기 조작, 심지어 가상 현실 환경에서의 상호작용 등 다양한 분야에서 유리하게 활용될 수 있습니다. 이 기술은 뇌-기계 인터페이스 분야에서 중요한 연구 주제 중 하나이며, 계속해서 발전하고 있습니다.