기본 콘텐츠로 건너뛰기

고대 페루에서 행해진 두개골 수술




 두개골을 절제하고 뇌수술을 하는 것은 현대에도 매우 난이도 높은 수술로 여겨집니다. 그러나 두개골에 구멍을 뚫거나 두개골을 절제하는 수술은 아주 오래전부터 시도되어 왔습니다. 특히 중남미 대륙에 발달했던 마야 나 잉카 같은 고대 문명들은 나름 독자적으로 천두술 (burr hole opening , trepanation , 穿頭術  두개골 작은 구멍을 뚫는 것) 이나 개두술 (開頭術  Craniotomy.  대개 작은 구멍들을 연결해 두개골의 일부를 잘라서 뇌수술을 할 수 있는 경로를 확보 ) 을 발전시켜 왔습니다. 다만 이들 가운데는 치료가 목적이 아니라 종교적인 의식으로 치뤄진 것도 있어 보이며 설령 치료 목적이라고 해도 실제 치료 성과는 그다지 크지 않았을 것으로 생각됩니다.  



 산타 바바라 대학 (UC Santa Barbara) 의 다니엘레 쿠린 (Danielle Kurin) 및 동료들은 페루에서 후기 중간기 (Late intermediate period. AD 1000 - 1250) 시대의 것으로 보이는 32 구의 유골을 발굴했습니다. 그런데 이들 유골에는 총 45 회의 천두술의 흔적이 발견되었습니다. 이 내용은 American Journal of Physical Anthropology 에 발표되었습니다.



 연구팀이 발굴을 진행한 페루의 Andahuaylas 지방은 잉카 제국 이전에도 다양한 고대 문명이 발달했던 지역입니다. 쿠린에 의하면 이 지역에서 천두술이 시작된 것은 아마도 초기 중간기 (Early intermediate Period) 인 서기 200 - 600 년 사이로 추정된다고 합니다. 서기 600 - 1000 년 사이 이 지역에서는 와리 (Wari) 라는 강력한 고대 제국이 등장했으나 원인을 알 수 없이 갑자기 붕괴되어 버렸습니다.  


 이 제국이 붕괴된 후 이 사회는 크게 혼란에 빠지게 되는데 아마도 그것이 다양한 두개골 수술이 발전한 배경이 아닐까 연구팀은 생각하고 있습니다. 마치 현재의 IED 로 인해서 의족, 의수 기술이 발전하고 미국 남북 전쟁 당시 새로운 총상의 증가로 인해 의안 기술이 발전한 것 처럼 말이죠. 아무튼 이들은 꽤 자주 두개골에 구멍을 뚫었던 것 같습니다.  





(페루에서 발견된 900 년전 두개 수술의 흔적이 있는 유골. 개인적인 판단이지만 뼈가 아물은 잘 안보이는 점으로 봐서 천두술 후 사망했거나 혹은 이미 죽은 사람을 대상으로 천두술을 했을 가능성이 있어보임.  Some 900 years ago, a Peruvian healer used a hand drill to make dozens of small holes in a patient's skull. (Credit: Danielle Kurin))  


 한가지 재미있는 사실은 이들이 현대의 의사들처럼 새로운 의학 기술을 시도했다는 점입니다. 두개골에 남아있는 흔적으로 봤을 때 이들은 몇가지 다른 테크닉을 통해 두개골에 구멍을 뚫었던 것 같습니다. 심지어 일부 유골은 아마도 사망 후에 새로운 기술을 시험할 목적으로 구멍을 뚫었던 것으로 보인다고 연구팀은 전했습니다. 위의 사진처럼 유별나게 많은 구멍이 뚫여 있는 것은 그렇게 설명할 수 있습니다.  


 당시에 얼마나 많은 환자가 천두술을 받았는지는 알 수 없지만 그 중 상당수는 사망한 것으로 보입니다. 발굴된 유골 가운데는 위의 사진처럼 두개골이 아물은 흔적이 없어서 아마 천두술을 받고 나서 사망했거나 혹은 죽은 후에 천두술을 받았던 유골도 있는 것으로 생각됩니다. 그러나 놀랍게도 일부는 원시적인 도구로 천두술을 받고 소독이나 항생제의 도움 없이도 살아남았던 것으로 보입니다. 


 고대의 천두술의 정확한 목적에 대해서는 이전부터 논란이 있어왔습니다. 실제로 천두술을 시행해서 생존율이 크게 향상되거나 혹은 질병의 경과가 좋아질 수 있는 경우는 한정되어 있고 당시 의학 수준으로 두개골을 열었다고 해도 의미있는 뇌수술이 가능하지는 않았을 것이기 때문에 이것이 치료 목적이 아니라 고문의 하나였다는 주장도 제기된 바 있습니다. 일부는 주술적 목적도 있었을 것으로 생각되고 있는데 치료 목적이라고 보기에는 너무 많은 두개골에 구멍이 뚫려 있기 때문이죠.    


 그러나 쿠린은 이들이 고문을 받았던 것은 아니라고 보고 있습니다. 이미 사망한 환자를 대상으로 다양한 두께로 두개골을 뚫는 연습을 했던 것은 정확한 술기를 익히기 위한 것으로 고문이 목적이었다면 그런 일은 필요하지 않았을 것이기 때문입니다. 일부 뼈가 아문 흔적이 있는 유골들은 최소한 두개 수술 후 치료를 받았다는 것을 의미하는데 이것 역시 이들이 고문을 받았을 가능성이 높지 않았음을 의미합니다. 물론 제대로된 마취는 생각하기 힘든 만큼 과정은 꽤 고통스러웠을 테지만 말이죠. (아마도 고대 안데스 인이 사용했던 마약성 약물들이 사용되었겠지만 현대의 마취 수준의 통증 관리가 가능하지는 않았을 것으로 보입니다)


 아무튼 고대 안데스인들이 현대의 해부학 실습 처럼 시신을 의학적인 교육 목적으로 사용했다는 사실은 매우 놀랍습니다. 아마도 정확한 두께로 뇌를 다치지 않고 구멍을 뚫기 위해서는 (두개골에 구멍을 뚫어도 대개 즉시 사망하지 않지만 뇌를 다치면 즉시 사망 하거나 혹은 심각한 문제가 생긴다는 건 그들도 알고 있었을 것입니다) 꽤 수련을 열심히 받아야 했을 것으로 생각됩니다. 현대 같은 수련의 제도가 있었는지는 모르겠지만 의술이라는 직업의 특징상 오랜 기간 도제식으로 배웠을 가능성이 높아 보이네요. 오늘날과 비교해서 생각하면 재미있는 일입니다.  



 참고


Journal Reference:
  1. Danielle S. Kurin. Trepanation in South-Central Peru during the early late intermediate period (ca.AD1000-1250).American Journal of Physical Anthropology, 2013; 152 (4): 484 DOI: 10.1002/ajpa.22383






댓글

이 블로그의 인기 게시물

중등도 코로나 19 환자에서 제한적인 효과만을 확인한 렘데시비르

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....

코로나 19 감염 위험성이 큰 동물은?

  ( A new genomic study ranks the potential of the SARS-CoV-2 spike protein to bind to the ACE2 receptor site in 410 vertebrate animals. Old World primates and great apes, which have identical amino acids at the binding site as humans, are predicted to have a very high propensity for binding ACE2 and are likely susceptible to SARS-CoV-2 infection. Credit: Matt Verdolivo/UC Davis )    코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2는 사스 및 메르스와 마찬가지로 박쥐를 자연 숙주로 삼는 베타 코로나바이러스 계통입니다. 따라서 본래 박쥐에 살던 바이러스가 중간 단계를 거쳐 사람으로 넘어온 것으로 추정됩니다. 그런데 이 이야기는 SARS-CoV-2 역시 사람에만 감염되는 것이 아니라 종을 넘어 다른 포유류나 조류, 혹은 척추동물에 감염될 수 있음을 시사합니다. 코로나 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 다른 척추동물에서도 볼 수 있기 때문입니다. 다만 SARS-CoV-2와 ACE2 수용체의 결합 수준은 동물마다 큰 차이가 있어 감염 위험도는 모두 다를 수밖에 없습니다.   캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 (UC Davis)의 조안나 다마스 (Joana Damas)와 그 동료들은 410종의 척추동물에서 ACE2 수용체 유전자를 조사해 코로나 19 감염 위험도를 조사했습니다. 연구팀에 따르면 ACE2 수용체 전체가 아니라 25개의 아미노산 배열이 특히 결합력에 큰 영향을 미쳐 감염 가능성을 결정합니다.   연구 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 사람과 가까운 침팬치, 고릴라, 보노보...

178Tb/s - 광섬유 통신 신기록 수립

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...