중력과 인체 - 제이 버키 (Jay Buckey)

전체 강연 보기: http://ed.ted.com/lessons/gravity-and-the-human-body-jay-buckey

우리 몸은 필연적으로 중력하에 작동합니다; 혈액 순환, 균형 감각, 뼈 성장 등은 모두 중력이 존재할 수 밖에 없는 세상에 연유합니다. 실험으로 무장한 뇌과학자, 허벨과 비젤, 우주 비행사 제이 버키는 사고 실험을 제안합니다 : 중력 없이 우리 몸은 어떻게 작동할까요?

강연자 Jay Buckey, 애니메이션 TED-Ed.

만약 여러분이 다른 사람들을

긴 시간 동안 우주에 머무르게 해야 한다면

고려해야 할 몇가지
중요한 쟁점들이 있습니다.

그 중 한 가지는
사람들이 골 부피나 근육량을

잃게 된다는 점이죠.

우리는 이 사실을 알고 있습니다.

만약 여러분이 다리에 깁스를 하고

몇주 후 그 깁스를 풀게 된다면

근육량이 줄게 되는 것을
알 수 있습니다.

그리고 여러분이
골 강도를 측정하면

이 역시 어느 정도
줄어들었다는 점을 확인할 수 있죠.

우리가 몸에 걸치게 되는 많은 것들에

적응한다는 것은
신기한 일이 아닐 수 없습니다.

뼈와 근육도 정적이지 않고

항상 바뀐다는 것입니다.

우리는 뼈를 단단한 것으로 생각하여

많이 변하지 않는다고
생각하기 쉽지만

이것 역시 바뀝니다.

실제 뼈가 무중력 상태에서
드러나게 되면

당신은 뼈를 잃습니다.

그리고 자세 유지근이라고 불리우는,

중력에 반하여 작용하는

근육 자체도

수축되고 힘을 잃을 수 있습니다.

심혈관계에는

심장과 혈관도 있습니다.

이런 것을 고려해볼 때

중력장 내에서 서있다는 것은

머리까지 혈액을
퍼올리기 위하여

사람이 중력에 반하여
일해야 한다는 것입니다.

그래서 만일 사람이 머리까지 피을
계속 끌어올릴 수 없다면

일어설 때마다
기절해야 할 것입니다.

왜냐하면 누워있을 때엔

중력에 저항하여 혈액을
끌어올릴 필요가 없기 때문입니다.

하지만 서있을 때는

머리 쪽으로 피가 계속 흐를 수 있도록

중력에 저항하여 일하게 됩니다.

그리고 사람의 심장과 혈관은

이러한 일이 항상 일어날 수 있게

굉장히 괜찮은 시스템을 갖추고 있습니다.

그러나 이러한 시스템조차도
무중력 상태에선 바뀔 수 있습니다.

그리고 변화하는 또다른 영역은

균형을 조절하는 시스템입니다.

다시 말하면, 균형을 유지하는 것은

중력에 대하여
사람이 하는 일 중 하나입니다, 맞죠?

만일 중력이 존재하지 않는다면

떨어지는 것에 대하여
걱정할 필요가 없습니다.

하지만 명백하게도 사람들은
떨어지는 것에 대해 걱정합니다.

그리고 우리는 똑바른 자세로 유지하고

떨어지는 것을 방지하는

고도로 발전된 균형 감각을
가지고 있습니다.

보드 타는 사람을 볼 때

이런 시스템이 얼마나 아름다운지를 깨닫겠죠.

균형을 잡는 이런 시스템 조차도

무중력 상태에선 변화하게 됩니다.

무중력 상태에 있으면

그런 것을 정말 깨닫지 못할 겁니다.

하지만 돌아왔을 때에

몸의 균형이 변화하였고

균형을 유지하는 데에

약간의 문제가 생겼다는 것을

깨달을 것입니다.

이것이 보여주는 것은
여러분이 우주에 있을 때

뇌가 무중력 상태에서
잘 작동할 수 있도록

노력한다는 것입니다.

즉, 뇌는 사람을 무중력 상태에
다시 적응 시킵니다.

이러한 사실은 사람이
"지구에 왔다."라고 인식하기 전엔

깨닫지 못할 겁니다.

사람은 이미 우주에 맞춰진
균형계를 가지고 있거든요.

지구에서 진화한 모든 생명체들은

중력이 주어진 채 살아왔고

이들은 중력의 영향 하에
진화해왔습니다.

그리고 우리도 중력이
주어진 채 살아왔고요.

그래서 우리는 걷는 방법을 알고,

공을 잡을 줄 알고,

스케이트를 탈줄 알고,

그 밖 등등 여러 가지도 하지요.

중력장이 작용하는
범위 내에서 말이지요.

만약 여러분이 중력장 밖에서
자랐다고 하면 어떻게 될까요?

중력에 의존하는
시스템까지 생각해봅시다.

여러분의 근육이라든지,

아니면 평형계,

혹은 심장이나 혈관까지도요.

그것들은 정상적으로 발달할까요?

아니면 약간 달라질까요?

약간 다르게 될 거라고 생각하는

이유 중 하나는

한 실험으로부터 연유합니다.

꽤 예전에

두 명의 뇌과학자

허벨과 비젤에 의해 행해졌습니다.
(역자 주 : 1981년 노벨 생리의학상 공동 수상자)

그들이 한 것은 아기 고양이에게

눈 가리개를 씌운 것입니다.

아기 고양이가 크길 기다렸고

이후 눈 가리개를 제거하였습니다.

이 때 두 명의 과학자들은

"그 가린 눈으로 앞을 볼 수 있을까?"
라는 의구심을 가졌죠.

눈에는 아무 이상이 없을 것입니다. 그렇죠?

하지만 고양이는
그 쪽 눈으로 볼 수 없었습니다.

아무런 빛도 눈으로
들어오지 않았습니다.

질문에 대한 대답은 가린 눈으로는
고양이가 볼 수 없었던 것이지요.

왜냐하면 뇌가 자라면서

다른 방향으로 진행하였고

정상적으로 되어야 할
눈과의 연결이

되지 않는 방향으로
발달하였습니다.

일시적인 게 아닙니다.

영구적인 변화이지요.

그래서 눈을 가린 고양이는

기본적으로 양쪽 눈을 다보며
성장한 고양이의 뇌와

완전히 다른 게 되어버리는 것이지요.

본질적으로 그 고양이는 완전히
다른 뇌를 가지게 된 것입니다.

그러면 여러분은 궁금하겠죠.

그럼 중력은 어떨까? 하고요.

만일 여러분이

중력을 느끼지 못한다면요?

균형 기관들이 같은 방식으로

진화하게 될까요?

아니면 다를까요?

만일 우주에 사는 누군가가 있다면

그들은 지구에 와서
똑같은 기능을 할까요?

아니면 완전히 다른 사람이 되어있을까요?