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케타민, 우울증으로 인한 사회적 고립 치료의 새로운 가능성 제시
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현대 사회는 치열한 경쟁과 불안정성이 심화되면서 만성적인 스트레스가 만연한 시대를 맞이하고 있다. 이러한 스트레스는 장기화될 경우 심각한 우울증으로 이어져 사회적 고립을 초래할 수 있으며, 이는 다시 우울증을 악화시키는 악순환을 만들어 삶의 질을 크게 저하시킨다.
23일(현지시간) 미국 과학 전문 매체 뉴로사이언스 뉴스(Neuroscience News)에 따르면 일본 오사카 대학의 연구팀은 최근 '분자 정신의학(Molecular Psychiatry)'에 발표된 연구에서 우울증 쥐 모델을 사용하여 저용량의 케타민(일반적인 마취제)이 전섬 피질(anterior insular)이라는 특정 뇌 영역의 기능을 회복시켜 사회적 장애를 개선할 수 있다는 사실을 밝혀냈다.
케타민은 마취제로 사용되는 약물이지만, 최근 연구에서 저용량 케타민이 우울증 치료에 효과가 있다는 사실이 밝혀졌다. 케타민은 (S)-케타민과 (R)-케타민이라는 두 가지 거울상 이성질체로 구성되어 있으며, 오사카 대학 연구팀은 이 중 (R)-케타민이 사회적 고립 치료에 더 효과적일 수 있다는 것을 발견했다.
거울상 이성질체는 똑같은 분자식을 가지고 있지만 마치 거울에 비친 모습처럼 서로 겹쳐지지 않는 두 분자를 말한다. 왼손과 오른손처럼 똑같은 형태이지만, 아무리 돌려도 겹칠 수 없는 관계다.
연구팀은 쥐의 우울증 유사 증상에 대한 (S)-케타민과 (R)-케타민의 효과를 테스트하기로 결정했을 때 먼저 적절한 모델을 결정해야 했다. 장기간의 사회적 고립으로 인해 우울증과 사회적 장애가 유발될 수 있다는 점을 고려하여 만성(최소 6주) 사회적 고립 쥐 모델을 선택했다.
그런 다음 연구팀은 행동 테스트 직후 (S)-케타민, (R)-케타민 또는 식염수(대조군)로 처리한 쥐의 뇌 전체에 걸친 신경 활성화를 직접 비교할 수 있는 방법을 사용했다.
연구의 수석 저자인 레이 요코야마는 "이런 방식으로 우리는 미리 정의된 가설 없이 전체 뇌의 신경 활성화 측면에서 (S)-케타민과 (R)-케타민 치료 간의 차이를 관찰할 수 있었다"라고 말했다.
연구 결과, (R)-케타민만이 전섬피질의 신경 활성화를 회복시켰으며, 사회적 기억 테스트에서도 더 나은 성능을 보였다. 또한, 전섬피질의 활동을 억제하면 (R)-케타민의 치료 효과가 사라지는 것을 확인했다.
연구팀은 또한 (R)-케타민으로 치료받은 쥐가 사회적 기억력 테스트에서 낯선 쥐와 익숙한 쥐를 더 잘 인식하여 사회적 인지력이 향상되었음을 발견했다. 또한, 전섬 피질에서 신경 세포 활동을 억제하면 (R)-케타민으로 인한 개선 효과가 사라졌다.
전섬 피질은 감정 조절과 사회적 행동에 중요한 역할을 하는 뇌 영역이다. 연구 결과는 (R)-케타민이 전섬 피질의 기능을 회복함으로써 우울증으로 인한 사회적 고립을 치료하는 데 효과적일 수 있다는 것을 보여준다.
연구의 선임 저자인 하시모토 히토시 교수는 "우울증으로 인한 사회적 고립은 환자의 삶의 질을 크게 떨어뜨리는 심각한 문제이며, 기존 치료법은 항상 효과적인 것은 아니다. (R)-케타민은 이러한 문제를 해결하는 데 새로운 가능성을 제시한다"고 말했다.
하지만 이 연구는 쥐 모델에서만 이루어졌기 때문에 인간에게도 동일하게 적용될지는 아직 확실하지 않다. 향후 임상 연구를 통해 (R)-케타민의 안전성과 효능을 검증해야 하는 도전 과제가 남았다.
이번 연구는 초기 단계이지만, 우울증으로 인한 사회적 고립 치료에 새로운 가능성을 제시한다는 점에서 의의를 갖는다.
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2024-02-24
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뉴욕증시, 숨고르기 속 혼조세…다우·S&P500 최고치 경신, 나스닥은 좌절
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23일(현지시간) 뉴욕증시는 엇갈린 흐름 속에서 거래를 마쳤다. 다우지수와 S&P500 지수는 전날에 이어 사상 최고치를 경신했지만, 나스닥 지수는 사상 최고치 문턱에서 다시 좌절을 맛보았다.
다우·S&P500, 역사 새롭게 쓰다
다우지수는 62.42포인트(0.16%) 상승한 39,131.53으로 마감하며 역대 최고치를 경신했다.
또 S&P500 지수는 1.77포인트(0.03%) 상승한 5,088.80으로 역대 최고치를 갈아치웠다.
두 지수 모두 올해 들어서 여러 차례 사상 최고치를 경신하며 강세를 이어가고 있다.
그러나 나스닥 지수는 44.80포인트(0.28%) 하락한 15,996.82로 장을 마쳤다.
장중에는 사상 최고치를 경신하기도 했지만, 힘을 잃고 하락세로 돌아섰다.
기술주 중심의 매물세가 나스닥 지수 상승을 막았다.
기술주 양대 업종, 하락세
기술주 양대 업종인 기술업종과 통신서비스업종은 각각 0.27%, 0.21% 하락했다.
전날 급등했던 엔비디아는 0.36% 상승에 그쳤다.
AMD는 2.94% 하락하며 약세를 보였다.
엔비디아는 장중 시가총액이 2조 달러를 넘어서기도 했지만, 이후 하락세로 돌아섰다. 2.79달러(0.36%) 상승한 788.17달러로 장을 마쳤다.
엔비디아 주가 상승세가 둔화되면서 투자 심리는 혼조로 돌아섰다.
긍정적인 경제 지표와 금리 인하 기대는 시장을 지지하는 요인으로 작용하고 있다.
하지만, 경기 둔화 가능성에 대한 우려는 여전히 존재한다.
금리 인하 기대, 약화
연준 당국자들의 신중한 발언으로 인해 금리 인하 기대는 다소 약화되었다. 시장은 연준의 첫 금리 인하 시기를 6월로 예상하고 있다.
전문가들은 경기 연착륙 가능성이 커지고 있고 연준이 금리를 인하할 것이라는 점이 주가를 떠받칠 것이라고 전망한다.
UBS는 올해 연말 S&P500 지수 전망치를 200포인트 상향한 5,200으로 수정했다.
아메리프라이즈 파이낸셜의 러셀 프라이스 수석 이코노미스트는 "전반적으로 경제가 괜찮다고 생각한다. 이는 기업 이익에는 좋은 일이다"라고 말했다.
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2024-02-24
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신경과학자, AI 활용해 학습·의사결정 과정 맵핑⋯뇌 작동 방식 밝혀내
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신경과학자들이 인공지능(AI)을 활용해 강화학습과 의사결정 과정을 매핑해 뇌의 작동 방식을 밝히고 있다.
강아지는 "앉아"라는 명령을 듣고 시행착오와 반복, 칭찬을 통해 무엇을 해야 하는지 배우게 된다. 이것이 바로 '강화 학습(reinforcement learning)'이다.
플로리다 대학 허버트 워트헤임 스크립스 연구소(Herbert Wertheim UF Scripps Institute for Biomedical Innovation & Technology)의 신경과학자 료마 하토리(Ryoma Hattori) 박사는 강화학습에 매료돼 일관적인 연구를 하고 있다. 그는 강화 학습을 이해하고 맵핑하는 연구를 진행하고 있으며 뇌가 어떻게 정보를 통해 결정을 내리는지, 또 뇌가 어떻게 정보를 통합하는지 연구한다.
미국 건강 의학 매체 메디컬익스프레스(MedicalXpress)는 23일(현지시간) 인간의 뇌는 약 860억 개의 뉴런으로 구성되어 있으며, 이 뉴런들은 100조 개 이상의 연결을 형성하고 있는 매우 복잡한 구조라고 전했다.
하토리 박사는 의사 결정 과정에는 많은 요소들이 영향을 미친다고 말했다. 간단한 식당 선택만 해도 기억과 판단의 복잡한 행렬을 통해 이루어지기 때문에 여러 뇌 영역이 동원된다. 어떤 식당은 음식과 서비스가 좋지만, 그렇지 않은 식당도 있다. 가격도 어떤 곳은 비싸고 어떤 곳은 저렴하다. 경험은 결정을 내리는 데 필요한 가치를 부여하고 고려해야 하는 입력 자료를 제공한다.
하토리 박사는 "이 모든 과정을 통합하는 것은 매우 어려운 일이지만, 우리 뇌는 어떻게든 그렇게 한다"며 이 과정의 기저 메커니즘을 이해하는 것이 정신질환 및 자폐 스펙트럼 장애 치료에 중요한 단서가 될 수 있다고 주장했다.
그는 "많은 정신질환과 신경계 질환은 의사결정 기능 일부가 손상되는 것을 특징으로 한다"고 설명했다.
여러 뇌 영역이 상호작용해 보상 경험을 처리하고 의사결정을 유도하는 방식을 모델링하는 것은 흥미로운 도전이다. 하토리 박사는 데이터 수집을 위해 대규모 2광자 이미징, 가상현실 기반 실험, 신경 활동 조작을 위한 빛을 사용하는 방법인 광유전학 등 다양한 연구 기법을 사용한다. 또 계산 모델링이 점점 더 복잡한 동물 행동과 뇌 동태를 이해하는 데 중요한 도구가 되고 있다고 말했다.
하토리 박사와 그의 연구팀은 연구를 돕기 위해 인공지능을 개발하고 있다. 인공지능은 신경과학 발견을 발전시키는 데 도움을 주고, 신경과학 발견은 또한 인공지능 개선에도 도움을 줄 수 있다.
그는 "뇌와 인공지능은 모두 신경 활동 역학과 시냅스 가소성을 이용하여 연산 및 학습을 수행하는 신경망으로 구성되어 있다"며 "이들은 외부 입력을 받고 정보를 처리하여 행동을 출력하고 이 행동의 결과는 네트워크 학습을 유도한다. 이러한 유사성은 특정 행동에 대한 신경망 모델로 인공지능을 사용할 수 있는 기회를 제공한다"고 밝혔다.
하토리 박사는 막스 플랑크(Max Planck)의 과학 감독인 료헤이 야수다(Ryohei Yasuda) 박사와 공동으로 최근 '자연 신경과학(Nature Neuroscience)' 저널에 일반화된 지식 획득에서 궤도전두피질이라는 뇌 영역의 역할에 대한 논문을 발표했다.
연구팀은 쥐가 새로운 환경에 적응하면서 다양한 시간 규모의 다중 레이어 학습이 작용하는 것을 발견했다. 쥐의 학습 메커니즘은 인공지능 연구자들이 개발한 강화 학습 컴퓨터 모델과 유사했다.
하토리 박사는 "우리는 인공지능으로부터 뇌 메커니즘에 대한 통찰력을 얻을 수 있으며 또한 의사결정과 학습을 위한 뇌 메커니즘을 더 잘 이해함에 따라 이 지식을 인공지능 모델로 이전할 수 있다"라며 "내 연구 프로젝트가 뇌 이해에 기여하고 기계 학습 커뮤니티에서 더 나은 성능을 발휘하는 인공지능 개발에 기여하기를 바란다"고 말했다.
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2024-02-24
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미국 엔비디아, 장중 첫 2조달러 돌파⋯1년 전보다 3.4배 급증
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인공지능(AI) 반도체를 생산하는 미국 엔비디아의 시가총액이 23일(현지시간) 장중 처음으로 2조 달러(약 2666조원)를 돌파했다.
이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 기업 중 시가총액이 2조달러를 넘어선 것은 애플, 마이크로소프트(MS)에 이어 엔비디아가 3번째다. 전세계 시가총액 순위에서는 4위에 올랐다.
지난 21일 발표된 엔비디아의 연간 실적이 시장예상치를 넘어선 것으로 나타났다. 생성AI(인공지능)의 성장성이 높게 평가받으면서 엔비디아의 주가가 지난해부터 고공행진해왔다.
엔비디아의 주가는 이날 장중 일시 전날보다 약 5% 상승해 시가총액이 2조100억 달러에 달했다.
이같은 시가총액은 전세계 시가총액 3위인 사우디아라비아의 국영 석유회사 사우디아람코(약 2조900억 달러)에 육박하는 액수다. 엔비디아의 시가총액은 1년전과 비교해 3.4배로 급팽창했다.
지난 21일 발표된 2023년11~24년1월 3개월 분기 결산에서 매출액, 순이익 모두 시장예상치를 넘어섰다, 2024년2~4월 분기 매출액 전망도 시장예상치보다 높았다.
엔비디아의 실적을 이끌었던 생성AI용 반도체의 수요확대가 앞으로도 지속될 것이라는 전망이 강해지며 주가상승을 가져온 것으로 분석된다.
엔비디아의 시가총액은 다른 미국 하이테크 대기업들을 차례로 뛰어넘어왔다.
지난 13일에는 종가로 미국 아마존닷컴의 시가총액을 뛰어넘었다. 14일에는 미국 구글의 모회사 알파벳도 눌러 엔비디아를 넘어선 미국 기업은 애플과 마이크로소프트 뿐이었다.
이후 엔비디아 주가는 일시적으로 하락하는 국면도 있었지만 21일 실적 발표 이후 상승추세를 되찾고 있다.
하이테크기업들이 생성AI용 개발투자를 서두르고 있는가운데 AI데이터 처리에 불가결한 엔비디아의 화상처리반도체(GPU) 수요도 급속하게 늘어나고 있다.
영국 조사회사 옴디아에 따르면 AI반도체시장에 있어서 엔비디아의 시장점유율은 지난 2022년 시점에서 80%에 이른다.
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2024-02-24
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