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에 게시됨 뉴잉글랜드 의학저널유럽 ​​임상시험에서는 참가자의 84%가 현재 치료가 불가능한 질환인 건성 연령 관련 황반변성(AMD)으로 인한 지도형 위축으로 인해 이전에 실명되었던 눈에서 보철 시력을 사용하여 문자, 숫자 및 단어를 다시 한 번 인식할 수 있다고 보고했습니다.

장치를 사용하여 치료받은 참가자는 표준 시력 차트에서 평균 5줄을 읽을 수 있었습니다. 수술 전에는 차트를 전혀 구분하지 못하는 경우도 있었습니다.

획기적인 연구 및 참가자

이 연구에는 5개국 17개 병원에서 38명의 환자가 등록되어 PRIMA로 알려진 선구적인 임플란트를 테스트했습니다. 무어필드 안과병원(Moorfields Eye Hospital)은 영국의 유일한 병원이었습니다. 모든 참가자는 임플란트를 받기 전에 치료받은 눈의 중심 시력을 완전히 상실했습니다.

건성 AMD는 황반의 빛에 민감한 세포를 점차적으로 파괴하여 시간이 지남에 따라 중심 시력을 침식합니다. 지도형 위축(GA)이라고 불리는 진행 단계에서 퇴행은 중심 황반이 악화됨에 따라 해당 눈의 완전한 실명으로 이어질 수 있습니다. 전 세계적으로 약 500만 명이 GA를 앓고 있으며 현재 치료법은 없습니다. 연구에 등록한 사람들은 주변 시력만 유지했습니다.

이 임플란트는 시력을 잃은 눈을 통해 글자, 숫자, 단어를 읽는 능력을 회복할 수 있는 최초의 임플란트입니다.

인공 시각의 새로운 시대

UCL 안과학 연구소의 부교수이자 무어필드 안과병원의 수석 유리체망막 컨설턴트인 Mahi Muqit 씨가 영국에서 임상시험을 주도했습니다. 그는 “인공시력의 역사에서 이것은 새로운 시대를 의미한다”며 “실제로 시각장애인들은 이전에 한 번도 해본 적이 없는 의미 있는 중심 시력 회복을 할 수 있다”고 말했다.

“읽을 수 있는 능력을 회복하는 것은 삶의 질을 크게 향상시키고 기분을 좋게 하며 자신감과 독립성을 회복하는 데 도움이 됩니다. PRIMA 칩 수술은 숙련된 유리체망막외과 의사라면 누구나 2시간 이내에 안전하게 수행할 수 있습니다. 이는 모든 시각 장애인 환자가 건성 AMD의 GA에 대한 이 새로운 의료 치료법을 이용할 수 있도록 하는 데 핵심입니다.”

PRIMA 임플란트의 작동 원리

수술은 수정체와 망막 사이에서 눈의 유리체 겔을 제거하는 유리체절제술로 시작됩니다. 그런 다음 의사는 작은 구멍을 통해 중앙 망막 아래에 2mm x 2mm 크기의 SIM 카드 모양의 마이크로칩을 삽입합니다.

수술 후 환자는 허리에 착용하는 줌 기능이 있는 포켓형 컴퓨터에 연결된 비디오 카메라가 장착된 증강 현실 안경을 사용합니다.

수술 후 약 한 달이 지나면 눈이 치유되고 나면 임플란트가 활성화됩니다. 안경의 카메라는 시각적 장면을 캡처하여 칩 전체에 적외선 빔으로 투사합니다. 컴퓨터의 인공지능(AI) 알고리즘은 이 데이터를 처리하고 이를 전기 신호로 변환하여 망막과 시신경 세포를 통해 뇌로 전달합니다. 뇌는 이러한 신호를 이미지로 해석하여 환자가 시력을 인식할 수 있도록 합니다.

훈련을 통해 환자는 안경을 사용하여 텍스트를 스캔하고 확대/축소를 조정하여 읽는 방법을 배웁니다. 각 참가자는 이러한 새로운 신호를 해석하고 읽기 능력을 회복하기 위해 몇 달간 재활을 받았습니다.

남은 주변 시력의 저하를 경험한 참가자는 없습니다. 결과는 장치의 규제 승인과 더 광범위한 임상 사용의 길을 열었습니다.

환자 이야기: 단어를 다시 본다

무어필드의 환자 중 연령 관련 황반변성 진단을 받은 셰일라 어바인(Sheila Irvine)은 “미래 세대를 돕기 위한 연구에 참여하고 싶었고, 안경사가 무어필드에 연락해 보라고 권유했다”며 “임플란트를 받기 전에는 내 눈에 검은 디스크 두 개가 있고 바깥쪽이 일그러진 느낌이었다”고 말했다.

“나는 열렬한 책벌레였고 그것을 되찾고 싶었습니다. 나는 긴장하고 흥분했습니다. 그 모든 것들이 수술하는 동안 고통은 없었지만 당신은 여전히 ​​무슨 일이 일어나고 있는지 알고 있습니다. 그것은 당신의 눈을 통해 보는 새로운 방법이었고 편지를 보기 시작했을 때 정말 흥미로웠습니다. 다시 읽는 법을 배우는 것은 간단하지 않지만 더 많은 시간을 투자할수록 더 많은 것을 집어들게 됩니다.

“Moorfields 팀은 나에게 ‘처방전을 보세요’와 같은 도전 과제를 주었습니다. 항상 작은 문제입니다. 나는 스트레칭을 하고, 주석에 적힌 작은 글씨를 살펴보고, 십자말풀이를 하는 것을 좋아합니다.

“그것은 큰 변화를 가져왔습니다. 독서는 당신을 다른 세계로 안내합니다. 이제는 확실히 더 낙관적입니다.”

글로벌 임상시험은 영국, 프랑스, ​​이탈리아, 네덜란드의 참가자들로 구성된 본 대학교의 Frank Holz 박사가 주도했습니다.

이번 작전에 사용된 PRIMA 시스템 장치는 뇌-컴퓨터 인터페이스와 신경공학을 개발하는 사이언스 코퍼레이션(science.xyz)에서 개발 중이다.

장치에 대한 추가 정보

이 장치는 근적외선을 임플란트에 투사하는 특수 안경과 결합된 새로운 무선 망막하 광전지 임플란트로, 소형 태양전지판처럼 작동합니다.

두께는 30마이크로미터/마이크론(0.03mm)으로 사람 머리카락 굵기의 약 절반입니다.

줌 기능을 통해 환자는 문자를 확대할 수 있습니다. 이는 죽은 망막 세포 아래, 망막하층에 이식됩니다. 안경과 허리밴드 컴퓨터가 켜질 때까지 임플란트에는 시각적 자극이나 신호가 뇌로 전달되지 않습니다.

읽기 연습을 하고 정기적인 교육에 참석하는 것 외에도 시험에 참여한 환자들은 장치 사용 방법을 탐색하도록 권장되었습니다. Sheila는 프랑스 환자 중 한 명이 파리 지하철을 탐색하는 데 사용하는 동안 퍼즐과 십자말 풀이를 배우기로 결정했습니다. 두 작업 모두 혼자 읽는 것보다 더 복잡합니다.

UCL 및 Moorfields 임상 연구원인 Mr. Mahi Muqit의 추가 인용문:

“현재 건성 AMD에 대해 승인된 치료법이 없기 때문에 이 분야에서 의료 기기에 대한 문이 열려 있다고 생각합니다. 즉, 존재하지 않기 때문입니다.

“내 생각에는 이것이 미래에 여러 눈 질환을 치료하는 데 사용될 수 있을 것 같습니다.

“재활 과정은 이러한 장치의 핵심입니다. 눈에 칩을 찔렀다가 다시 볼 수 있는 것과는 다릅니다. 이러한 유형의 시력을 사용하는 방법을 배워야 합니다.

“이들은 시력 상실로 인해 더 이상 읽거나 쓰거나 얼굴을 인식할 수 없는 노인 환자들입니다. 이전에는 시력 차트도 볼 수 없었습니다. 그들은 어둠 속에서 시력을 다시 사용할 수 있게 되었습니다. 연구에 따르면 독서는 진행성 시력 상실 환자들이 가장 그리워하는 것 중 하나입니다.”

에 게시됨 뉴잉글랜드 의학저널유럽 ​​임상시험에서는 참가자의 84%가 현재 치료가 불가능한 질환인 건성 연령 관련 황반변성(AMD)으로 인한 지도형 위축으로 인해 이전에 실명되었던 눈에서 보철 시력을 사용하여 문자, 숫자 및 단어를 다시 한 번 인식할 수 있다고 보고했습니다.

장치를 사용하여 치료받은 참가자는 표준 시력 차트에서 평균 5줄을 읽을 수 있었습니다. 수술 전에는 차트를 전혀 구분하지 못하는 경우도 있었습니다.

획기적인 연구 및 참가자

이 연구에는 5개국 17개 병원에서 38명의 환자가 등록되어 PRIMA로 알려진 선구적인 임플란트를 테스트했습니다. 무어필드 안과병원(Moorfields Eye Hospital)은 영국의 유일한 병원이었습니다. 모든 참가자는 임플란트를 받기 전에 치료받은 눈의 중심 시력을 완전히 상실했습니다.

건성 AMD는 황반의 빛에 민감한 세포를 점차적으로 파괴하여 시간이 지남에 따라 중심 시력을 침식합니다. 지도형 위축(GA)이라고 불리는 진행 단계에서 퇴행은 중심 황반이 악화됨에 따라 해당 눈의 완전한 실명으로 이어질 수 있습니다. 전 세계적으로 약 500만 명이 GA를 앓고 있으며 현재 치료법은 없습니다. 연구에 등록한 사람들은 주변 시력만 유지했습니다.

이 임플란트는 시력을 잃은 눈을 통해 글자, 숫자, 단어를 읽는 능력을 회복할 수 있는 최초의 임플란트입니다.

인공 시각의 새로운 시대

UCL 안과학 연구소의 부교수이자 무어필드 안과병원의 수석 유리체망막 컨설턴트인 Mahi Muqit 씨가 영국에서 임상시험을 주도했습니다. 그는 “인공시력의 역사에서 이것은 새로운 시대를 의미한다”며 “실제로 시각장애인들은 이전에 한 번도 해본 적이 없는 의미 있는 중심 시력 회복을 할 수 있다”고 말했다.

“읽을 수 있는 능력을 회복하는 것은 삶의 질을 크게 향상시키고 기분을 좋게 하며 자신감과 독립성을 회복하는 데 도움이 됩니다. PRIMA 칩 수술은 숙련된 유리체망막외과 의사라면 누구나 2시간 이내에 안전하게 수행할 수 있습니다. 이는 모든 시각 장애인 환자가 건성 AMD의 GA에 대한 이 새로운 의료 치료법을 이용할 수 있도록 하는 데 핵심입니다.”

PRIMA 임플란트의 작동 원리

수술은 수정체와 망막 사이에서 눈의 유리체 겔을 제거하는 유리체절제술로 시작됩니다. 그런 다음 의사는 작은 구멍을 통해 중앙 망막 아래에 2mm x 2mm 크기의 SIM 카드 모양의 마이크로칩을 삽입합니다.

수술 후 환자는 허리에 착용하는 줌 기능이 있는 포켓형 컴퓨터에 연결된 비디오 카메라가 장착된 증강 현실 안경을 사용합니다.

수술 후 약 한 달이 지나면 눈이 치유되고 나면 임플란트가 활성화됩니다. 안경의 카메라는 시각적 장면을 캡처하여 칩 전체에 적외선 빔으로 투사합니다. 컴퓨터의 인공지능(AI) 알고리즘은 이 데이터를 처리하고 이를 전기 신호로 변환하여 망막과 시신경 세포를 통해 뇌로 전달합니다. 뇌는 이러한 신호를 이미지로 해석하여 환자가 시력을 인식할 수 있도록 합니다.

훈련을 통해 환자는 안경을 사용하여 텍스트를 스캔하고 확대/축소를 조정하여 읽는 방법을 배웁니다. 각 참가자는 이러한 새로운 신호를 해석하고 읽기 능력을 회복하기 위해 몇 달간 재활을 받았습니다.

남은 주변 시력의 저하를 경험한 참가자는 없습니다. 결과는 장치의 규제 승인과 더 광범위한 임상 사용의 길을 열었습니다.

환자 이야기: 단어를 다시 본다

무어필드의 환자 중 연령 관련 황반변성 진단을 받은 셰일라 어바인(Sheila Irvine)은 “미래 세대를 돕기 위한 연구에 참여하고 싶었고, 안경사가 무어필드에 연락해 보라고 권유했다”며 “임플란트를 받기 전에는 내 눈에 검은 디스크 두 개가 있고 바깥쪽이 일그러진 느낌이었다”고 말했다.

“나는 열렬한 책벌레였고 그것을 되찾고 싶었습니다. 나는 긴장하고 흥분했습니다. 그 모든 것들이 수술하는 동안 고통은 없었지만 당신은 여전히 ​​무슨 일이 일어나고 있는지 알고 있습니다. 그것은 당신의 눈을 통해 보는 새로운 방법이었고 편지를 보기 시작했을 때 정말 흥미로웠습니다. 다시 읽는 법을 배우는 것은 간단하지 않지만 더 많은 시간을 투자할수록 더 많은 것을 집어들게 됩니다.

“Moorfields 팀은 나에게 ‘처방전을 보세요’와 같은 도전 과제를 주었습니다. 항상 작은 문제입니다. 나는 스트레칭을 하고, 주석에 적힌 작은 글씨를 살펴보고, 십자말풀이를 하는 것을 좋아합니다.

“그것은 큰 변화를 가져왔습니다. 독서는 당신을 다른 세계로 안내합니다. 이제는 확실히 더 낙관적입니다.”

글로벌 임상시험은 영국, 프랑스, ​​이탈리아, 네덜란드의 참가자들로 구성된 본 대학교의 Frank Holz 박사가 주도했습니다.

이번 작전에 사용된 PRIMA 시스템 장치는 뇌-컴퓨터 인터페이스와 신경공학을 개발하는 사이언스 코퍼레이션(science.xyz)에서 개발 중이다.

장치에 대한 추가 정보

이 장치는 근적외선을 임플란트에 투사하는 특수 안경과 결합된 새로운 무선 망막하 광전지 임플란트로, 소형 태양전지판처럼 작동합니다.

두께는 30마이크로미터/마이크론(0.03mm)으로 사람 머리카락 굵기의 약 절반입니다.

줌 기능을 통해 환자는 문자를 확대할 수 있습니다. 이는 죽은 망막 세포 아래, 망막하층에 이식됩니다. 안경과 허리밴드 컴퓨터가 켜질 때까지 임플란트에는 시각적 자극이나 신호가 뇌로 전달되지 않습니다.

읽기 연습을 하고 정기적인 교육에 참석하는 것 외에도 시험에 참여한 환자들은 장치 사용 방법을 탐색하도록 권장되었습니다. Sheila는 프랑스 환자 중 한 명이 파리 지하철을 탐색하는 데 사용하는 동안 퍼즐과 십자말 풀이를 배우기로 결정했습니다. 두 작업 모두 혼자 읽는 것보다 더 복잡합니다.

UCL 및 Moorfields 임상 연구원인 Mr. Mahi Muqit의 추가 인용문:

“현재 건성 AMD에 대해 승인된 치료법이 없기 때문에 이 분야에서 의료 기기에 대한 문이 열려 있다고 생각합니다. 즉, 존재하지 않기 때문입니다.

“내 생각에는 이것이 미래에 여러 눈 질환을 치료하는 데 사용될 수 있을 것 같습니다.

“재활 과정은 이러한 장치의 핵심입니다. 눈에 칩을 찔렀다가 다시 볼 수 있는 것과는 다릅니다. 이러한 유형의 시력을 사용하는 방법을 배워야 합니다.

“이들은 시력 상실로 인해 더 이상 읽거나 쓰거나 얼굴을 인식할 수 없는 노인 환자들입니다. 이전에는 시력 차트도 볼 수 없었습니다. 그들은 어둠 속에서 시력을 다시 사용할 수 있게 되었습니다. 연구에 따르면 독서는 진행성 시력 상실 환자들이 가장 그리워하는 것 중 하나입니다.”

이러한 획기적인 발전은 UT 오스틴 포르투갈 프로그램을 통해 가능해진 오스틴 소재 텍사스 대학교와 포르투갈 포르토 대학교 간의 파트너십에서 비롯되었습니다. 이번 협력은 빛을 기반으로 한 암 치료법을 보다 접근 가능하고 저렴하게 만드는 것을 목표로 합니다. 이러한 치료법의 현재 버전은 고가의 재료, 특수 실험실 설비, 때로는 주변 조직을 손상시킬 수 있는 강력한 레이저에 의존합니다. LED로 전환하고 주석 기반의 “SnOx 나노플레이크”(“Sn”은 주석의 화학 기호)를 도입함으로써 연구원들은 보다 안전하고 잠재적으로 저렴한 대안을 만들었습니다.

LED 조명과 나노플레이크가 협력하여 암을 퇴치하다

“우리의 목표는 효과적일 뿐만 아니라 안전하고 접근하기 쉬운 치료법을 만드는 것이었습니다.”라고 Cockrell School of Engineering의 Chandra Family Department of Electrical and Computer Engineering 교수이자 프로젝트 리더 중 한 명인 Jean Anne Incorvia가 말했습니다. “LED 조명과 SnOx 나노플레이크의 조합을 통해 우리는 건강한 세포는 손상시키지 않으면서 암세포를 정확하게 표적으로 삼는 방법을 개발했습니다.”

최근에 발표된 연구에서는 ACS나노이 접근법은 대장암과 피부암 세포 모두에 대해 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다. LED 구동 치료법은 단 30분 노출 후에 피부암 세포의 최대 92%, 대장암 세포의 50%를 파괴했으며 건강한 인간 피부 세포는 손상되지 않았습니다. 결과는 치료법의 정확성과 안전성을 강조합니다.

기존 암 치료법에 대한 보다 안전한 대안

암은 전 세계적으로 두 번째로 큰 사망 원인으로 남아 있으며, 기존의 많은 치료법에는 심각한 부작용이 따릅니다. 전 세계의 과학자들은 치료법을 보다 안전하고 보다 표적화할 수 있는 새로운 방법을 모색하고 있습니다. 가장 유망한 것 중 하나는 수술이나 독성 약물 없이 빛을 사용하여 암세포를 가열하고 파괴하는 근적외선 광열 요법입니다. 이 원칙은 UT 오스틴-포르투갈 팀 연구의 기초를 형성합니다.

강력한 초기 결과를 보여준 연구자들은 이제 공정에서 빛과 열이 어떻게 상호 작용하는지 이해하고 처리 능력을 향상시킬 수 있는 다른 재료를 테스트하는 데 집중하고 있습니다. 또 환자에게 직접 치료법을 전달할 수 있는 실용적인 의료기기도 설계할 계획이다.

환자에게 빛 기반 암 치료 제공

포르토 대학 공학부 연구원이자 포르투갈 프로젝트 수석 연구원인 아르투르 핀토(Artur Pinto)는 “우리의 궁극적인 목표는 특히 전문 장비에 대한 접근이 제한된 곳에서 부작용이 적고 비용이 적게 드는 환자들이 이 기술을 사용할 수 있도록 하는 것”이라고 말했습니다. “특히 피부암의 경우 언젠가는 치료가 병원에서 환자의 집으로 옮겨갈 수 있을 것으로 예상됩니다. 수술 후 휴대용 장치를 피부에 놓아 남아 있는 암세포를 조사하고 파괴하여 재발 위험을 줄일 수 있습니다.”

Incorvia와 Pinto는 2021년 UT 오스틴 포르투갈 프로그램을 통해 처음으로 팀을 이루었습니다. 그 이후로 그들은 텍사스와 포르투갈을 교환하고 전문 지식을 결합하여 2차원 재료를 사용하여 암 치료법을 발전시킬 수 있는 방법을 탐구했습니다.

연구 영역 확장

성공을 바탕으로 팀은 최근 UT 오스틴 포르투갈 프로그램을 통해 동일한 LED 및 나노플레이크 기술을 사용하여 유방암 환자를 위한 임플란트를 만들기 위한 추가 자금을 받았습니다. 이들의 지속적인 협력을 통해 가까운 미래에 보다 개인화되고 저렴하며 통증이 없는 암 치료의 길을 열 수 있습니다.

이 기사의 다른 공동 저자는 다음과 같습니다. Ph.D. 학생 Hui-Ping Chang(나노플레이크 개발 주도)과 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 학부생 Eva Nance; Filipa ALS Silva(생물학적 특성화 수행), Susana G. Santos(작업 감독) 및 포르토 대학 공과대학의 Fernão Magalhães 교수(자금 확보에 기여); LED 시스템을 개발한 Trás-os-Montes 대학의 José R. Fernandes와 Alto Douro가 있습니다.

UT 오스틴 포르투갈 프로그램은 UT와 포르투갈 과학 기술 재단(FCT) 간의 오랜 과학 기술 파트너십입니다. 포르투갈은 MIT와 카네기 멜론 대학교 등 다른 두 미국 대학과 유사한 파트너십을 맺고 있으며 UT와의 17년 협력이 최근 5년 더 연장되었습니다.

“우리의 연구 결과는 초가공 식품의 더 많은 섭취가 뇌의 차이와 관련이 있음을 시사합니다. 이러한 연관성은 우리 연구에서 인과관계를 확인할 수는 없지만 과식과 같은 행동 패턴과 연관될 수 있습니다. 관찰된 연관성은 염증이나 비만으로만 설명되는 것이 아닙니다. 유화제와 같은 UPF에 전형적인 성분과 첨가제도 역할을 할 수 있지만, 이를 위해서는 추가적인 종적 또는 실험적 증거가 필요합니다.”라고 이번 연구의 공동 제1저자인 University of University의 Arsène Kanyamibwa는 설명합니다. 헬싱키.

가공 vs. 초가공: 차이점 이해하기

가공식품이 모두 해로운 것은 아닙니다. 많은 가공 식품, 특히 식물 기반 식품은 균형 잡힌 식단의 유익한 부분입니다. 그러나 산업용 첨가물과 화학적으로 변형된 성분을 함유한 초가공 식품은 심각한 건강 문제를 야기합니다.

“특히 냉동야채 등 식물성 가공식품을 추천할 수 있습니다. 가공의 장점을 보여주는 또 다른 좋은 예는 우유의 저온살균입니다. 반면, 육류가공품처럼 화학적으로 변형된 성분과 첨가물이 많이 함유된 식품은 문제가 됩니다.”

다이어트와 공중 보건에 대한 영향

Kanyamibwa는 이와 같은 새로운 연구가 개인의 음식 선택과 공중 보건 정책에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 강조합니다.

Kanyamibwa는 “증거가 늘어나고 있는 상황에서 초가공 식품 섭취를 줄이고 식품 제조에 대한 규제 기준을 강화하는 것이 더 나은 공중 보건 결과를 보장하는 데 중요한 단계가 될 수 있습니다”라고 주장합니다.

이번 조사는 영국 전역의 중년 참가자를 포함하는 대규모 건강 데이터베이스인 UK Biobank의 데이터를 활용했습니다. 이 연구는 헬싱키 대학교와 맥길 대학교 몬트리올 신경학 연구소의 협력을 통해 수행되었으며, 영양, 신경 과학 및 영상 분석 분야의 전문 지식을 결합하여 현대 식단이 인간의 뇌에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 탐구했습니다.

이 프로젝트는 Tamás Hajdu(Eötvös Loránd 대학교 과학부, 인류학과(ELTE TTK))가 주관했으며 ELTE RCH 고고학 연구소의 Anna Szécsényi-Nagy와 Noémi Borbély가 유전자 분석을 수행했습니다. 그들의 연구는 인문학과 자연과학이 협력할 때 역사적 기록이 어떻게 검증되고 폭력적인 죽음이 놀랍도록 자세하게 재구성될 수 있는지를 보여줍니다. 이 연구는 Forensic Science International: Genetics에 게재되었습니다.

마가렛 섬의 초기 발견

이야기는 1915년 마가렛 섬(부다페스트)의 도미니코회 수도원을 발굴하던 고고학자들이 성물 보관소에서 한 청년의 뼈를 발견하면서 시작되었습니다. 매장 상황, 시대적 출처, 해골에 대한 외상 증거를 바탕으로 당시 연구자들은 유해가 아르파드 가문의 구성원인 Macsó의 Béla Duke의 소유라고 제안했습니다. Béla of Macsó(1243년 이후 출생 – 사망: 1272년 11월)는 그의 어머니 쪽 왕 Béla IV의 손자였으며, 그의 아버지의 혈통은 9세기부터 수많은 키예프 대공을 배출한 북부, 스칸디나비아 출신의 Rurik 왕조로 거슬러 올라갑니다. 13세기 오스트리아 연대기에 따르면, 벨라 공작은 1272년 11월 헤데르 가문의 반 헨릭 “코제기”와 그의 동료들에 의해 암살되었습니다. 현대 이야기에서는 그의 훼손된 시신을 Margit(그의 여동생)과 Erzsébet(그의 조카)이 어떻게 수집하여 도미니카 수도원에 묻었는지 설명합니다.

잃어버린 뼈와 20세기의 실종

발굴 후 유해는 생물인류학 연구를 위해 부다페스트 대학교 인류학 연구소(현 ELTE TTK 인류학과)의 Lajos Bartucz로 보내졌습니다. Bartucz는 여러 개의 치명적인 두개골 부상과 함께 뼈대를 가로지르는 23개의 칼에 베인 상처를 기록했습니다. 그는 공작이 여러 사람에게 동시에 공격을 받았고 심지어 바닥에 누워 있는 동안에도 맞았다고 결론지었습니다. Bartucz는 1936년에 뼈를 공개적으로 언급했고 1938년에 두개골 사진을 출판했습니다. 그 후 유해에 대한 모든 언급은 사라졌으며 많은 전문가들은 이 뼈가 2차 세계 대전 중에 손실되었다고 믿었습니다. 뜻밖에도 2018년 헝가리 자연사 박물관의 인류학 컬렉션에 있는 수만 개의 표본 중 나무 상자에서 두개골 후골이 재발견되었으며, 두개골은 ELTE의 Aurél Török 컬렉션에 계속 큐레이팅되었습니다.

현대 과학으로 사건 재개

2018년에는 Tamás Hajdu(ELTE TTK 생물인류학과)의 주도로 새로운 국제 연구 컨소시엄이 구성되었습니다. 이 그룹에는 인류학자, 유전학자, 고고학자, 고고학 식물학자, 안정 동위원소 전문가, 방사성탄소 전문가, 치과의사가 포함되었습니다. 그들의 목적은 현대 법의학 및 생물고고학 방법을 사용하여 유해의 신원을 확인하고 공작의 삶과 죽음을 최대한 완벽하게 재구성하는 것이었습니다.

이 발견은 탁월한 역사적 가치를 지니고 있습니다. King Béla III 외에도 Macsó의 Béla는 거의 완전한 골격이 여전히 보존되어 있는 아르파드 가문의 유일한 확인된 구성원입니다. 이는 아르파드 왕조와 루릭 가문의 유전적 유산에 대한 보기 드문 통찰력을 제공합니다. 비엔나, 볼로냐, 헬싱키, 하버드 대학교 및 여러 헝가리 기관의 연구원들이 프로젝트에 참여했습니다.

생물학적 프로필 및 다이어트 통찰력

인류학적 분석에 따르면 마가렛 섬의 수도원 바닥 아래에 묻힌 남자는 20대 초반이었습니다. 14C 초기 측정 결과 예상보다 약간 빠른 날짜(13세기 후반)가 제시된 후 정확성을 보장하기 위해 두 실험실에서 방사성 탄소 연대 측정을 수행했습니다. 원자력 연구소(Debrecen)의 추가 테스트에서는 예상치 못한 조기 발생이 식습관으로 인해 발생한 것으로 나타났습니다. 그 사람은 고대 탄소원을 먹은 어류와 조개류를 포함하여 다량의 동물성 단백질을 섭취하여 뼈에 “저장고” 효과를 생성한 것으로 알려져 있습니다.

팀은 또한 그의 식단을 더욱 재구성하기 위해 치아 미적분학을 조사했습니다. 1000개 이상의 미세화석이 치석에서 발견되었습니다. 밀과 보리의 전분 알갱이와 제분, 요리, 굽는 흔적이 뚜렷이 나타나 그의 식사에는 조리된 밀 세몰리나와 구운 밀빵이 포함되어 있었음을 알 수 있습니다.

사람이 생애의 여러 단계에서 어디에 살았는지 결정하는 데 도움이 되는 스트론튬 동위원소 분석을 통해 그 사람이 묻힌 곳과 같은 곳에서 자라지 않은 것으로 나타났습니다. 그의 유아기 동위원소 서명은 부코바르와 시르미아 지역(현재 크로아티아와 세르비아의 일부, 이전에는 이 지역이 중세 헝가리 왕국의 막소 바나트의 일부였음)뿐만 아니라 카르파티아 분지의 다른 지역에서 발견된 것과 일치합니다. 나중에 어린 시절에 그는 다른 지역, 아마도 현대 부다페스트 근처로 이사했습니다.

유전적 증거는 해골과 왕족의 혈통을 연결합니다

신원에 대한 최종 확인은 Anna Szécsényi-Nagy와 Noémi Borbély에 의해 ELTE RCH의 고고학 연구소에서 수행되었습니다. 여러 줄의 유전적 증거가 역사적 문서에 기술된 계보적 연결을 뒷받침했습니다. 결과는 Macsó의 Béla가 King Béla III의 증손자(4대 후손)였으며 Saint Ladislaus에 대한 그의 유전적 거리가 예상되는 혈통 패턴과 일치한다는 것을 보여줍니다.

게놈 전체 분석에 따르면 공작은 강력한 스칸디나비아 유전적 구성 요소(거의 절반), 중요한 동부 지중해 조상 및 더 작은 중세 초기 중앙 유럽 구성 요소를 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 스칸디나비아의 기여는 루리크 왕조의 혈통을 뒷받침하는 반면, 동부 지중해 부분은 비잔틴 제국 가문의 일원이자 벨라 4세의 아내인 외할머니 마리아 라스카리나에 해당할 수 있습니다. Y 염색체 결과는 또한 역사적으로 문서화된 Rurik 부계 계통을 확인시켜 줍니다. 2023년 러시아 고고학 연구에 따르면 13세기 루리키드(드미트리 알렉산드로비치)는 동일한 부계 혈통에 속해 있으며, 이는 야로슬라프 1세(야로슬라프 블라디미로비치, 현자 야로슬라프라고도 알려짐)까지 거슬러 올라갈 수 있습니다. 현재 루리키드 후손의 유전 데이터는 이러한 연관성을 더욱 강화합니다.

조직적이고 잔혹한 암살의 재구성

Béla가 어떻게 사망했는지 이해하고 증거를 중세 기록과 비교하기 위해 팀은 상세한 법의학 인류학 조사를 수행했습니다. 분석 결과에 따르면 두개골 9개, 신체 나머지 17개를 포함해 26개의 주검 부상이 있었으며 모두 한 번의 폭력적인 공격으로 인해 발생했습니다. 상처의 패턴을 보면 세 명의 가해자가 참여했음을 알 수 있습니다. 한 명은 정면에서 맞서고 나머지 한 명은 좌우에서 공격했습니다.

상처를 보면 벨라가 공격을 인지하고 자신을 방어하려 했다는 사실이 드러난다. 두 가지 유형의 무기가 사용되었을 가능성이 높습니다. 아마도 세이버와 장검일 것입니다. 상처의 깊이와 선명함은 그가 죽었을 때 갑옷을 입지 않았음을 나타냅니다. 재구성된 일련의 폭력은 머리와 상체에 대한 공격으로 시작되고, 추가 공격을 막으려는 과정에서 심각한 방어 부상이 이어집니다. 그는 결국 측면 공격에 의해 무력화되었고, 그가 땅에 쓰러지자 공격자들은 그의 머리와 얼굴에 치명적인 타격을가했습니다. 이러한 부상의 수와 강도는 강한 정서적 동기(예: 갑작스러운 분노, 증오)를 나타내는 반면, 공격의 조직적인 성격은 계획을 암시합니다. 1272년 11월 벨라 공작의 암살은 부분적으로나 전체적으로 계획된 것으로 보이지만, 살해 방식을 보면 암살이 침착하게 이루어지지 않았음을 알 수 있습니다.

연구과제에 참여하는 연구자 및 기관은 다음과 같습니다.

• 타마스 하이두 프로젝트 코디네이터, 제1저자: 부다페스트 ELTE의 생물인류학과, 크로아티아 자그레브 인류학연구소 응용생물인류학센터
• 노에미 보벨리, 교신 저자: 부다페스트 ELTE RCH 고고학 연구소 및 ELTE 생물학 박사 과정
• 졸트 베르너트 그리고 아고타 부자르: 부다페스트 헝가리 자연사 박물관
• 타마스 세니체이: 부다페스트 ELTE 생물인류학과
• István Major, Mihály Molnár, Anikó Horváth, László Palcsu 그리고 추자 리스트-사보: 동위원소 기후학 및 환경 연구 센터, HUN-REN 핵 연구소, 데브레첸
• Zsuzsa Lisztes-Szabó: 데브레첸 대학교 과학기술부 식물학과
• 클라우디오 카바주티: 이탈리아 볼로냐 볼로냐대학교 역사문화학과 Alma Mater Studiorum
• 바르나 아르파드 켈렌테이 그리고 엔젤 존: 데브레첸 대학교 치과 학부
• 발라즈 구슈타프 멘데 그리고 크리스토프 야캅: 부다페스트 ELTE RCH 고고학 연구소
• 아고스턴 타카치: 중세 부서, 성 박물관 – 부다페스트 역사 박물관, 부다페스트
• 올리비아 셰로넷 그리고 론 핀하시: 오스트리아 비엔나 비엔나 대학교 진화인류학과.
• 데이비드 에밀 라이히: 미국 보스턴 하버드 의과대학 유전학과, 미국 케임브리지 하버드 대학교 인간진화생물학과, MIT 브로드 연구소 및 미국 케임브리지 하버드 하버드 대학교, 미국 보스톤 하워드 휴즈 의학 연구소
• 마틴 트라우트만, 교신저자: 헬싱키 대학교 문화/고고학과, 핀란드 헬싱키 és A 및 O – 생물고고학을 위한 인류학과 골고고학 실습, 뮌헨
• 안나 세세니-나기(Anna Szécsényi-Nagy), 마지막 저자: 부다페스트 ELTE RCH 고고학 연구소

연구에 따르면 사람들은 자신의 스트레스 요인을 더 잘 통제할 수 있다고 생각하는 날에는 문제를 해결하기 위해 배관공에게 전화하거나 어려운 대화를 해결하는 등의 조치를 취할 가능성이 62% 더 높았습니다. 이 효과는 나이가 들수록 더욱 강해졌습니다. 결과는 사람의 통제력이 스트레스를 관리하고 건강 결과를 개선하는 데 도움이 되도록 시간이 지남에 따라 강화될 수 있는 중요한 심리적 자원으로 작용할 수 있음을 시사합니다.

연구 결과는 저널에 게재되었습니다. 커뮤니케이션 심리학.

작은 부스트, 큰 이점

펜스테이트 대학의 인간발달 및 가족학 교수이자 논문 수석저자인 데이비드 알메이다(David Almeida)는 “이 연구는 사람들이 일상적인 번거로움에 대해 얼마나 많은 통제력을 갖고 있다고 느끼는지 약간의 향상만으로도 그러한 번거로움이 실제로 해결될 가능성이 더 높다는 것을 보여줍니다.”라고 말했습니다. “일상 생활에서 이러한 통제권을 찾아 행동하는 방법을 배우면 스트레스를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 장기적인 건강과 웰빙에도 도움이 될 수 있습니다.”

알메이다(Almeida)가 주도한 이전 연구에서는 스트레스 반응이 시간이 지남에 따라 변동하며 일상의 사소한 불편함도 누적되면 건강에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었습니다. 논쟁을 정리하는 등 스트레스 요인을 적극적으로 해결하는 것은 스트레스 처리의 핵심 부분이며 감정이 더 빨리 안정되도록 합니다.

통제가 스트레스에 미치는 영향 측정

이 새로운 연구에서 연구자들은 개인적 통제감(사람들이 일상적인 문제에 얼마나 영향을 미칠 수 있다고 느끼는지)이 스트레스 요인이 해결되는지 여부에 영향을 미치는지 알고 싶었습니다. 예를 들어, 청구서 오류를 고칠 수 있다고 믿으면 회사에 전화할 가능성이 더 높아지나요? 또한 팀은 스트레스 유형, 스트레스 요인 발생 빈도, 사회경제적 조건 등 통제력에 무엇이 영향을 미치는지 조사했습니다.

“인식된 스트레스 요인 통제가 스트레스 해결을 촉진한다면, 우리는 이를 스트레스 요인 해결에 영향을 미치고 결과적으로 우리의 정서적 건강과 웰빙에 영향을 미치는 수정 가능한 자원으로 활용할 수 있습니까?” 연구 기간 동안 Penn State의 건강한 노화 센터에서 박사후 연구원이었으며 현재 South Dakota 주립 대학의 조교수로 재직 중인 수석 저자 Dakota Witzel이 물었습니다.

10년에 걸쳐 일일 스트레스 추적하기

연구원들은 건강과 웰빙에 관한 전국 연구인 미국 중년 설문조사(MIDUS)의 일부인 전국 일일 경험 연구에 참여한 1,700명 이상의 성인으로부터 데이터를 분석했습니다. 연속 8일 동안 참가자들은 지난 24시간 동안 경험한 일일 스트레스 요인과 각 스트레스 요인이 하루가 끝날 때까지 해결되었는지 여부를 보고했습니다. 스트레스의 일반적인 원인으로는 대인관계 긴장(말다툼 또는 논쟁 회피), 집이나 직장의 과부하, “네트워크 스트레스”(참가자에게 여전히 괴로움을 야기하는 친구나 가족에게 영향을 미치는 문제) 등이 있습니다.

참가자들은 또한 각 스트레스 요인에 대해 얼마나 많은 통제력을 느끼는지 4점 척도(통제력 없음, 약간, 일부 또는 많음)로 평가했습니다. 인지된 통제력과 스트레스 해소 사이의 연관성이 시간에 따라 변하는지 알아보기 위해 10년 후 동일한 설문조사를 이 참가자들에게 반복했습니다.

제어 수준은 날마다 변동합니다.

결과는 사람들의 통제 감각이 하루 사이에 크게 바뀔 수 있다는 것을 보여주었습니다. 즉, 통제력은 고정된 개인 특성이 아니라 상황에 따라 달라지는 일상적인 인식입니다.

모든 연령대에 걸쳐 사람들이 평소보다 통제력이 더 높다고 느끼는 날(예를 들어 ‘약간’ 통제하는 느낌이 아닌 ‘어느 정도’ 통제감을 느끼는 날)에는 스트레스 요인을 해결할 가능성이 훨씬 더 높았습니다. 이 패턴은 스트레스 요인의 유형이나 강도에 관계없이 적용되었습니다.

흥미롭게도 나이가 들수록 그 연관성은 더욱 강해졌습니다. 연구 초기에 평소보다 높은 수준의 통제력을 느낀 참가자는 그날 스트레스 요인을 해결할 가능성이 61% 더 높았습니다. 10년 후 인지된 통제력이 동일하게 향상되면 그 가능성이 65%로 높아졌습니다.

“이 연구는 또한 우리가 나이가 들수록 더 많은 통제력을 갖게 될 뿐만 아니라 그러한 통제력이 스트레스를 더 잘 처리하는 데 도움이 된다는 것을 보여주기 시작했습니다.”라고 Witzel은 말했습니다.

통제력 키우기

연구 결과는 인지된 통제가 일상적인 스트레스를 줄이는 핵심 도구 역할을 할 수 있음을 시사합니다.

Almeida는 “일상 통제가 고정되어 있지 않다는 것은 고무적인 소식입니다. 우선 순위를 설정하거나 도달 가능한 범위를 재구성하는 등의 실용적인 전략을 통해 강화할 수 있습니다”라고 말했습니다. “우리는 사람들이 더 많은 통제력을 느낄 수 있도록 상황과 설정을 어떻게 만들 수 있는지 알아내야 합니다.”

통제력을 구축하는 실용적인 방법에는 도달 가능한 범위에 집중하고, 큰 과제를 작은 단계로 나누고, 시간 차단 또는 목록을 사용하여 진행 상황을 추적하는 것이 포함됩니다. 이러한 작은 승리는 추진력을 만들고 스트레스를 줄일 수 있습니다. 도움을 요청하거나 작업을 위임하는 것도 지원과 통제 감각을 높일 수 있습니다. 짧은 묵상으로 하루를 마무리하는 것은 사람들이 다음 날을 정신적으로 준비하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구의 다음 단계

연구팀은 인지된 통제가 장기 또는 만성 스트레스와 어떻게 상호작용하는지 계속 연구할 계획입니다.

“이 연구에서 우리는 일상적인 스트레스 요인, 즉 하루 종일 발생하는 사소한 불편함에 대해 이야기하고 있습니다. 그러나 사람들이 지속적으로 스트레스 요인에 의해 계속해서 영향을 받는 만성 스트레스도 있습니다”라고 Witzel은 말했습니다. “해결책이 만성 스트레스의 영향을 감소시키는 메커니즘이 될 수 있는지에 대한 아이디어를 탐구하는 것은 흥미로운 탐구 영역입니다.”

Northern Arizona University의 부교수인 Eric Cerino는 이 논문의 공동 저자입니다. 이 논문의 다른 저자로는 유타 주립대학교 교수인 Robert Stawski; Gillian Porter, 임상 조교수, Raechel Livingston, 연구 코디네이터, Northern Arizona University의 Amanda Black; 조나단 러시(Jonathan Rush) 조교수, 빅토리아 대학교; 재클린 모글(RTI Health Solutions); Susan Charles, 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스 교수; 그리고 캘리포니아 주립대학교 풀러턴 교수인 제니퍼 피아자(Jennifer Piazza)도 있습니다.

국립노화연구소(National Institute of Aging)와 소수자 건강 및 건강 격차에 관한 국립 연구소(National Institute on Minority Health and Health Disparities)의 자금 지원이 이 작업을 지원했습니다.

건강과 장수를 위한 엄격한 식이요법과 같이 과학적 증거에 의해 가장 강력하게 뒷받침되는 일부 접근 방식은 일관되게 따르기가 어려울 수 있습니다.

환경이 어떻게 장수에 영향을 미치는지 탐구

미시간 대학교 의과대학 분자 및 통합 생리학과 Scott Leiser 박사 연구실의 새로운 연구에서는 장수 관련 유전자, 환경 영향 및 행동 사이의 주목할만한 연관성을 강조합니다.

이러한 발견은 연구자들이 현재 전략의 불편한 측면을 피하면서 수명을 연장하는 데 사용될 수 있는 생물학적 경로를 밝히는 데 더 가까이 다가가는 데 도움이 됩니다.

벌레 연구에 따르면 단서가 수명에 미치는 영향

에 발표된 첫 번째 연구 PNAS모델 유기체를 사용합니다 C. 엘레간스 (널리 연구된 벌레 종) 환경 신호와 음식에 대한 접근이 수명에 어떻게 영향을 미치는지 조사합니다.

“믿거나 말거나, 우리가 연구하는 대부분의 핵심 아이디어와 신진 대사 유형은 벌레에서 사람까지 보존되어 있습니다”라고 Leiser는 말했습니다.

그는 인간과 벌레 모두 주변에서 감지하는 것에 반응하여 아드레날린이나 도파민을 포함한 호르몬을 방출한다고 설명했습니다. 벌레의 뉴런은 주변 환경과 거의 동일한 방식으로 반응하여 생리적 변화를 유발합니다.

과거 연구에서는 제한된 식량 가용성과 관련된 스트레스가 생존을 증가시킬 수 있음을 보여주었습니다.

UM의 Leiser의 동료인 Scott Pletcher 박사의 초기 파리 연구에서는 단순히 음식 냄새를 맡는 것만으로도 이러한 생존 이점을 상쇄할 수 있음이 밝혀졌습니다.

터치는 장수 경로를 방해합니다

Leiser, 프로젝트 리더 Elizabeth Kitto 박사, 기여자 Safa Beydoun 박사는 촉각과 같은 다른 감각 경험도 식이 제한으로 인한 수명 연장 결과를 감소시킬 수 있는지, 그렇다면 어떤 메커니즘이 관련될 수 있는지에 대해 의문을 제기했습니다.

이를 탐구하기 위해 그들은 일반적으로 먹이를 주는 동안 만나는 대장균의 느낌을 모방한 구슬 층에 벌레를 배치했습니다.

이 부드러운 촉각 신호는 장의 장수 관련 유전자(fmo-2)의 활동을 억제하기에 충분했으며 일반적으로 식이 제한으로 인해 발생하는 수명 연장을 감소시켰습니다.

Leiser는 이전에 2015년에 fmo-2가 식이 제한에 따른 수명 연장에 필요하고 충분하다는 것을 보여주었습니다.

“fmo-2 효소는 신진대사를 재형성하고 결과적으로 수명을 연장시킵니다.”라고 그는 설명했습니다. “효소가 없으면 식단 제한으로 수명이 길어지지 않습니다.”

그들의 실험에서는 촉각이 도파민과 티라민을 방출하는 세포의 신호를 변경하는 신경 회로를 활성화시키는 것으로 나타났습니다. 이는 장내 fmo-2의 유도를 낮추고 제한된 식단의 장수 혜택을 감소시킵니다.

장수 메커니즘을 조작할 가능성

Leiser에 따르면 인간 건강에 대한 가장 중요한 의미는 이러한 회로가 잠재적으로 조정될 수 있다는 것입니다.

“음식을 먹지 않고도 fmo-2를 유도할 수 있다면 스트레스 반응을 활성화하고 뇌를 속여 장수하게 만들 수 있습니다.”

그러나 이것이 가능하기 전에 연구자들은 fmo-2가 살아있는 유기체에서 수행하는 다른 역할을 이해해야 합니다.

fmo-2 효소의 행동 효과

Science Advances에 발표된 별도의 연구에서 팀은 효소가 명확하고 측정 가능한 방식으로 행동에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.

fmo-2를 과발현하도록 조작된 벌레는 주변 환경의 긍정적이거나 부정적인 변화에 거의 반응하지 않는 것으로 나타났습니다. 그들은 잠재적으로 위험한 박테리아로부터 물러나지 않았고, 짧은 금식 후에도 일반적인 벌레가 하는 방식으로 먹이를 먹기 위해 멈추지 않았습니다.

fmo-2가 전혀 없는 웜은 일반 웜보다 환경을 덜 자주 탐색합니다. 이러한 행동 변화는 모두 트립토판 대사의 변화로 인해 발생합니다.

“생명을 연장하기 위한 모든 개입에는 부작용이 있을 것입니다. 그리고 우리는 부작용 중 하나가 행동에 있을 것이라고 생각합니다”라고 Leiser는 말했습니다.

“이 경로를 이해함으로써 우리는 잠재적으로 이러한 부정적인 행동 효과 중 일부를 상쇄할 수 있는 보충제를 제공할 수 있습니다.”

향후 연구 방향

Leiser는 이러한 자연 경로를 표적으로 삼는 약물 개발을 지원한다는 목표로 뇌, 신진 대사, 행동 및 건강이 어떻게 상호 작용하는지 계속 조사할 계획입니다.

“우리 뇌가 장에서 반응하는 모든 개별 신호를 조사하는 것은 뜨겁지만 잘 이해되지 않는 분야입니다.”

추가 저자: Ella Henry, Megan L. Schaller, Mira Bhandari, Sarah A. Easow, Angela M. Tuckowski, Marshall B. Howington, Ajay Bhat, Aditya Sridhar, Eugene Chung, Charles R. Evans

“기후 모델의 SAI 시뮬레이션이 정교하더라도 반드시 이상화될 것입니다. 연구자들은 완벽한 크기의 완벽한 입자를 모델링합니다. 그리고 시뮬레이션에서 그들은 정확히 원하는 만큼의 입자를 원하는 위치에 배치합니다. 그러나 우리가 실제로 어디에 있는지 고려하기 시작하면 이상적인 상황과 비교할 때 예측에 많은 불확실성이 드러납니다.”라고 Columbia 기후 학교 및 Columbia Engineering의 대기 화학자이자 에어로졸 과학자인 V. Faye McNeill은 말합니다.

“이렇게 하려고 하면 다양한 일이 일어날 수 있습니다. 그리고 우리는 가능한 결과의 범위가 지금까지 누구도 인식해 온 것보다 훨씬 더 넓다고 주장하고 있습니다.”

태양 지구공학의 한계 탐구

에 발표된 연구에서 과학 보고서McNeill과 그녀의 팀은 SAI를 이론보다 현실에서 훨씬 더 복잡하게 만드는 물리적, 정치적, 경제적 장벽을 조사했습니다. 그들은 기존 연구를 검토하여 SAI의 결과가 SAI의 배포 방법 및 위치에 대한 세부 사항에 따라 어떻게 달라지는지 이해했습니다. 주요 요인에는 입자 방출의 고도와 위도, 연중 시간, 대기에 주입된 물질의 총량이 포함됩니다.

이러한 변수 중에서 위도가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 보입니다. 예를 들어, 극 근처에 집중된 SAI 노력은 열대 몬순을 방해할 수 있는 반면, 적도 근처의 방출은 제트 기류를 변경하고 전 세계 공기 순환을 방해할 수 있습니다.

McNeill은 “5테라그램의 유황을 대기 중으로 배출하는 것만이 문제가 아닙니다. 언제 어디서 하는지가 중요합니다.”라고 말합니다. 이러한 변동성은 SAI가 발생하면 중앙 집중적이고 조정된 방식으로 수행되어야 함을 시사합니다. 그러나 지정학적 현실을 고려할 때 연구자들은 그럴 가능성이 낮다고 말합니다.

화산의 교훈

SAI를 연구하는 대부분의 기후 모델은 화산 폭발로 생성된 화합물과 유사한 황산염 에어로졸의 사용을 가정합니다. 예를 들어, 1991년 피나투보 산이 폭발했을 때 지구 온도는 몇 년 동안 거의 섭씨 1도나 떨어졌습니다. 이 사건은 SAI가 일시적으로 지구를 식힐 수 있다는 증거로 자주 인용됩니다.

그러나 화산 활동은 위험을 강조하기도 합니다. 피나투보의 폭발은 인도의 몬순 시스템을 혼란에 빠뜨리고 남아시아 전역의 강수량을 줄였으며 오존층 파괴에 기여했습니다. 산성비 및 토양 오염을 포함한 인공 황산염 방출로 인해 유사한 부작용이 발생할 수 있습니다. 이러한 우려로 인해 과학자들은 잠재적으로 더 안전한 다른 물질을 조사하게 되었습니다.

더 나은 재료 검색

제안된 대안에는 탄산칼슘, 알파 알루미나, 금홍석 및 아나타제 티타니아, 입방 지르코니아, 심지어 다이아몬드와 같은 광물이 포함됩니다. 이러한 물질이 햇빛을 얼마나 잘 산란시킬 수 있는지에 대해 많은 관심이 집중되었지만 가용성 및 실용성과 같은 다른 필수 질문은 덜 탐구되었습니다.

“과학자들은 실제적인 한계가 실제로 매년 대량의 에어로졸을 주입하는 능력을 제한할 수 있다는 점을 거의 고려하지 않은 채 에어로졸 후보물질의 사용에 대해 논의해 왔습니다.”라고 컬럼비아 대학의 에어로졸 과학자이자 새 논문의 주저자인 미란다 핵(Miranda Hack)은 말합니다. “제안된 자료 중 상당수는 특별히 풍부하지 않습니다.”

예를 들어, 다이아몬드는 광학적으로 성능이 뛰어나지만 사용하기에는 너무 희소하고 비용이 많이 듭니다. 큐빅 지르코니아와 금홍석 티타니아는 이론적으로는 수요를 충족할 수 있지만 컬럼비아 팀의 경제 모델링에 따르면 수요가 증가하면 생산 비용이 급등할 것으로 예상됩니다. 탄산칼슘과 알파 알루미나만이 대규모로 실행 가능할 만큼 풍부하지만 둘 다 분산 중에 심각한 기술적 문제에 직면합니다.

작은 입자, 큰 문제

SAI가 작동하려면 입자가 1미크론 미만의 매우 작은 크기로 유지되어야 합니다. 그러나 광물 대안은 더 큰 집합체로 함께 뭉치는 경향이 있습니다. 이러한 더 큰 클러스터는 햇빛을 덜 효과적으로 분산시키고 대기에서 예측할 수 없게 행동합니다.

“이러한 완벽한 광학 특성을 갖는 대신 훨씬 더 나쁜 것이 있습니다. 황산염과 비교할 때 논의된 기후 이점의 유형을 반드시 볼 수는 없을 것입니다. “라고 Hack은 말합니다.

불확실성으로 가득 찬 전략

연구원들에 따르면, 배치 물류부터 재료 성능까지 SAI를 둘러싼 많은 알려지지 않은 요소로 인해 이전에 생각했던 것보다 기술이 더욱 불확실해졌습니다. 정책 입안자와 과학자들이 태양 지구공학의 미래를 논의할 때 이러한 과제를 분명히 인식해야 합니다.

Columbia Business School의 기후 경제학자이자 Climate School의 긴밀한 협력자인 Gernot Wagner는 “태양 지구공학을 살펴보면 위험 상쇄에 관한 것입니다.”라고 말합니다. SAI의 지저분한 현실을 고려할 때 “이러한 논문의 99%가 모델로 삼은 방식으로 발생하지는 않을 것”이라고 그는 말합니다.

이 연구에는 컬럼비아 전기화학 에너지 센터(Columbia Electrochemical Energy Center)의 공동 책임자인 Daniel Steingart도 공동 저자로 나와 있습니다. 팀은 SAI가 지구 온난화에 대한 매력적인 빠른 해결책처럼 보일 수 있지만 실제로 지구를 냉각시키는 길은 보이는 것보다 훨씬 더 위험하고 예측 불가능할 수 있다고 강조합니다.

조정 가능한 줌 및 향상된 대비와 같은 디지털 기능의 도움으로 일부 참가자는 20/42 비전에 필적하는 시각적 선명도를 달성했습니다.

이번 연구 결과는 10월 20일자 학술지에 게재됐다. 뉴잉글랜드 의학저널.

기능적 시력 회복의 이정표

PRIMA라고 명명되고 Stanford Medicine에서 개발된 이 임플란트는 치료할 수 없는 시력 손실이 있는 개인에게 사용 가능한 시력을 회복시키는 최초의 인공 눈 장치입니다. 이 기술을 통해 환자는 모양 비전으로 알려진 비전 수준인 모양과 패턴을 인식할 수 있습니다.

“보철 장치를 사용하여 시력을 제공하려는 이전의 모든 시도는 실제로 시력을 형성하는 것이 아니라 기본적으로 감광성을 초래했습니다”라고 안과 교수이자 논문의 공동 저자인 Daniel Palanker 박사는 말했습니다. “우리는 형태 비전을 최초로 제공합니다.”

이번 연구는 피츠버그 의과대학 안과 교수인 José-Alain Sahel 박사와 수석 저자인 독일 본 대학의 Frank Holz 박사가 공동 주도했습니다.

PRIMA 시스템 작동 방식

이 시스템은 안경에 부착된 소형 카메라와 망막에 이식된 무선 칩이라는 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 카메라는 시각적 정보를 캡처하고 이를 적외선을 통해 임플란트에 투사하여 전기 신호로 변환합니다. 이러한 신호는 일반적으로 빛을 감지하고 시각적 데이터를 뇌에 보내는 손상된 광수용체를 대체합니다.

PRIMA 프로젝트는 수많은 프로토타입, 동물 실험, 초기 인간 실험을 포함한 수십 년간의 과학적 노력을 나타냅니다.

Palanker는 20년 전 눈 질환을 치료하기 위해 안과 레이저를 사용하면서 이 아이디어를 처음 구상했습니다. “눈이 투명하고 빛으로 정보를 전달해야 한다는 사실을 활용해야 한다는 것을 깨달았습니다.”라고 그는 말했습니다.

“2005년에 우리가 상상했던 장치는 이제 환자들에게 매우 잘 작동합니다.”

손실된 광수용체 교체

최신 시험에 참여한 참가자들은 중심 시력이 점진적으로 파괴되는 지도형 위축으로 알려진 노화 관련 황반변성의 진행 단계를 갖고 있었습니다. 이 질환은 전 세계적으로 500만 명이 넘는 사람들에게 영향을 미치고 있으며 노인들 사이에서 회복 불가능한 실명의 주요 원인입니다.

황반 변성에서는 중심 망막의 빛에 민감한 광수용체 세포가 악화되어 주변 시야가 제한됩니다. 그러나 시각 정보를 처리하는 많은 망막 뉴런은 그대로 유지되며 PRIMA는 이러한 살아남은 구조를 활용합니다.

크기가 2mm x 2mm에 불과한 임플란트는 광수용체가 상실된 망막 부위에 배치됩니다. 가시광선에 반응하는 천연 광수용체와 달리 이 칩은 안경에서 방출되는 적외선을 감지합니다.

Palanker는 “우리는 임플란트 외부의 나머지 광수용체에 그것이 보이지 않는지 확인하기를 원하기 때문에 적외선으로 투사를 수행합니다”라고 말했습니다.

자연 시각과 인공 시각의 결합

이 디자인을 통해 환자는 자연적인 주변 시력과 새로운 보철 중심 시력을 동시에 사용할 수 있어 방향을 잡고 이동하는 능력이 향상됩니다.

Palanker는 “보철 시력과 주변 시력을 동시에 볼 수 있다는 사실은 시력을 최대한 통합하고 사용할 수 있기 때문에 중요합니다”라고 말했습니다.

임플란트는 빛에만 의존하여 전류를 생성하는 광전지이므로 무선으로 작동하며 망막 아래에 안전하게 배치할 수 있습니다. 이전 버전의 인공 눈 장치에는 외부 전원과 눈 외부로 확장되는 케이블이 필요했습니다.

다시 읽기

새로운 임상시험에는 연령 관련 황반변성으로 인해 지도형 위축이 있고 적어도 한쪽 눈의 시력이 20/320보다 나쁜 60세 이상의 환자 38명이 포함되었습니다.

한쪽 눈에 칩을 이식한 지 4~5주 후에 환자들은 안경을 사용하기 시작했습니다. 일부 환자는 즉시 패턴을 알아낼 수 있었지만 모든 환자의 시력은 수개월 간의 훈련을 통해 향상되었습니다.

Palanker는 “최고 성능에 도달하려면 수개월의 훈련이 필요할 수 있습니다. 이는 인공와우가 보철 청력을 마스터하는 데 필요한 것과 유사합니다”라고 말했습니다.

1년간의 실험을 마친 32명의 환자 중 27명은 읽을 수 있었고 26명은 시력 차트에서 최소 2개의 추가 선을 읽을 수 있는 능력으로 정의되는 시력의 임상적으로 의미 있는 개선을 보였습니다. 평균적으로 참가자의 시력은 5줄 향상되었습니다. 하나는 12줄로 개선되었습니다.

참가자들은 일상생활에서 책, 식품 라벨, 지하철 표지판을 읽는 데 보철물을 사용했습니다. 이 안경을 통해 대비와 밝기를 조정하고 최대 12배까지 확대할 수 있었습니다. 3분의 2는 기기에 대한 사용자 만족도가 중간에서 높음으로 보고되었습니다.

19명의 참가자는 고안압증(눈의 높은 압력), 말초 망막 열상, 망막하 출혈(망막 아래 혈액 수집) 등의 부작용을 경험했습니다. 생명을 위협하는 것은 없었으며 거의 ​​모든 것이 2개월 이내에 해결되었습니다.

미래 비전

현재 PRIMA 장치는 중간 음영 없이 흑백 비전만 제공하지만 Palanker는 곧 전체 범위의 회색조를 지원하는 소프트웨어를 개발하고 있습니다.

“환자들이 원하는 목록 중 1위는 독서이고, 2위는 바로 얼굴 인식입니다.”라고 그는 말했습니다. “그리고 얼굴 인식에는 회색조가 필요합니다.”

그는 또한 더 높은 해상도의 비전을 제공할 엔지니어링 칩을 담당하고 있습니다. 해상도는 칩의 픽셀 크기에 따라 제한됩니다. 현재 픽셀 너비는 100미크론이며 각 칩에는 378픽셀이 있습니다. 이미 쥐를 대상으로 테스트한 새 버전은 폭이 20미크론에 불과하며 각 칩에는 10,000픽셀의 픽셀이 있을 수 있습니다.

Palanker는 또한 광수용체 상실로 인한 다른 유형의 실명에 대해서도 장치를 테스트하려고 합니다.

“이것은 칩의 첫 번째 버전이며 해상도가 상대적으로 낮습니다”라고 그는 말했습니다. “더 작은 픽셀을 갖춘 차세대 칩은 더 나은 해상도를 가지며 더 매끄럽게 보이는 안경과 짝을 이룰 것입니다.”

20 마이크론 픽셀의 칩은 환자에게 20/80 시력을 제공할 수 있다고 Palanker는 말했습니다. “하지만 전자 줌을 사용하면 20/20에 가까워질 수 있습니다.”

독일 본대학교 연구진; 병원 Fondation A. de Rothschild, 프랑스; 무어필드 안과병원 및 유니버시티 칼리지 런던; 루트비히스하펜 대학 교육 병원; 로마 토르 베르가타 대학교; 뤼베크 대학교 슐레스비히-홀슈타인 의료 센터; L’Hôpital Universitaire de la Croix-Rousse 및 Université Claude Bernard Lyon 1; Azienda Ospedaliera San Giovanni Addolorata; Centre Monticelli Paradis 및 L’Université d’Aix-Marseille; Créteil 및 Henri Mondor 병원의 공동 병원; Knappschaft 병원 자르; 낭트대학교; 대학 안과병원 튀빙겐; 뮌스터 대학교 의료 센터; 보르도 대학 병원; Hôpital National des 15-20; 에라스무스 대학 의료 센터; 울름 대학교; 사이언스 코퍼레이션; 캘리포니아 대학교, 샌프란시스코; 워싱턴 대학교; 피츠버그 대학교 의과대학; 그리고 Sorbonne Université가 연구에 기여했습니다.

이번 연구는 사이언스 코퍼레이션(Science Corp.), 국립보건의료연구소(National Institute for Health and Care Research), 무어필드 안과병원 국립보건서비스재단 신탁(Moorfields Eye Hospital National Health Service Foundation Trust), 유니버시티 칼리지 런던 안과연구소(University College London Institute of Ophalmology)의 자금 지원을 받았습니다.

팀의 작업은 특히 장기간 변비를 앓고 있는 성인을 위한 최초의 포괄적이고 증거가 뒷받침된 식이요법 권장 사항을 나타냅니다. 연구에서는 또한 차전자피 섬유, 특정 프로바이오틱스, 산화 마그네슘과 같은 보충제가 추가적인 완화를 제공할 수 있음을 발견했습니다.

대조적으로, 일반적인 “고섬유질 다이어트” 및 센나 보충제(일종의 완하제)를 포함하여 변비 관리를 위해 종종 홍보되는 일부 인기 있는 방법은 효과에 대한 설득력 있는 과학적 뒷받침이 부족한 것으로 밝혀졌습니다.

강력한 증거와 전문가의 지지를 바탕으로

새로운 지침은 두 개의 주요 국제 저널에 게재되었습니다. 인간 영양 및 영양학 저널 그리고 신경위장병학 및 운동성영국 영양학 협회(BDA)의 승인을 받았습니다. 목표는 의료 전문가에게 명확하고 증거 기반의 도구를 제공하여 임상 환경에서 변비를 치료하는 방법을 변화시키는 것입니다. 또한 이 지침은 개인에게 식이요법과 수분 공급을 통해 자신의 상태를 보다 효과적으로 관리할 수 있는 능력을 제공합니다.

변비는 삶의 질에 심각한 영향을 미치고 의료 비용도 증가시킬 수 있는 만성 질환입니다. 이전의 임상 권장 사항은 일반적으로 식이섬유와 수분 섭취량을 늘리는 것에 의존해 왔지만, 현재 연구자들은 이러한 접근 방식이 지나치게 단순하고 시대에 뒤떨어질 수 있다고 말합니다.

새로운 지침 뒤에 숨은 과학

이전 지침과 달리 새로운 권장 사항은 광범위한 체계적 검토와 메타 분석을 기반으로 합니다. 증거 품질을 평가하기 위해 GRADE 프레임워크를 사용하여 영양사, 영양사, 위장병 전문의, 장 생리학자 및 일반의로 구성된 전문가 패널이 75개 이상의 임상 시험에서 얻은 데이터를 조사했습니다. 이들의 작업을 통해 59개의 권장 사항이 도출되었고 향후 연구를 위한 12개의 핵심 영역이 확인되었습니다.

King’s College London의 영양학 리더이자 주저자인 Eirini Dimidi 박사는 다음과 같이 설명했습니다. “만성 변비는 누군가의 일상생활에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 처음으로 우리는 어떤 식이요법 접근 방식이 실제로 도움이 될 수 있는지, 어떤 다이어트 조언에 근거가 부족한지에 대한 지침을 제공했습니다. 식이 변화를 통해 이 상태를 개선할 수 있으면 사람들은 자신의 증상을 더 많이 스스로 관리할 수 있고, 희망적으로는 삶의 질도 향상될 수 있습니다.”

맞춤형 영양 및 글로벌 적용

지침은 또한 배변 빈도 및 일관성, 긴장 및 삶의 질과 같은 측정 가능한 결과를 강조합니다. 이러한 실용적인 초점을 통해 의료 전문가는 개별 증상 패턴에 맞게 식이요법 조언을 맞춤화할 수 있습니다. 구현을 지원하기 위해 연구원들은 전 세계적으로 사용할 수 있는 임상의에게 친숙한 도구를 만들었습니다.

또한 이 검토에서는 여러 식품과 보충제가 효과적인 것으로 보이지만 대부분의 기존 연구의 질은 여전히 ​​낮은 것으로 나타났습니다. 많은 임상시험에서 포괄적인 식이 패턴 대신 단일 개입을 조사하여 변비 관리에 있어 보다 강력한 영양 연구의 필요성을 강조했습니다.

섬유와 미래 방향에 대한 재고

Dimidi 박사는 고섬유질 식단이 전반적인 건강에 유익한 것으로 홍보되는 경우가 많지만, 새로운 연구 결과는 변비 완화에 있어 특정 효과에 대한 증거가 제한적이라는 점을 지적했습니다. “고섬유질 식단을 섭취하는 것은 전반적인 건강에 많은 이점을 제공하며 변비에 대한 권장 사항이었습니다.”라고 그녀는 말했습니다. “그러나 우리의 지침에서는 변비에 실제로 효과가 있다는 증거가 충분하지 않다는 사실을 발견했습니다. 대신 우리의 연구는 환자에게 실제로 도움이 될 수 있는 몇 가지 새로운 식이 요법을 보여줍니다. 동시에 효과가 있는 것과 그렇지 않은 것에 대한 증거를 강화하기 위해 더 높은 수준의 임상시험이 시급히 필요합니다.”

수석 저자이자 King’s College London의 영양학 교수인 Kevin Whelan 교수는 다음과 같이 덧붙였습니다. “이 새로운 지침은 건강 전문가와 환자가 식이 요법을 통해 변비를 관리할 수 있도록 하는 유망한 단계입니다. 이는 이제 전 세계 변비로 고통받는 사람들이 이제 증상과 웰빙을 개선하기 위해 최선의 증거를 바탕으로 최신 조언을 받을 수 있다는 것을 의미합니다. 지속적인 연구를 통해 이 지침은 삶의 질을 지속적으로 개선할 수 있는 실질적인 잠재력을 가지고 있습니다.”