한국과학자 주도 국제연구팀 뇌의 신비에 다가서다

KIST 정수영 박사

폴리텍바이오대 장재선 교수

▼시각정보 처리하는 미세구조 기능 규명▼

한국인 과학자가 주도한 국제공동연구팀이 뇌에서 시각정보를 처리하는 미세구조의 작동 과정을 밝혀냈다.

한국과학기술연구원(KIST) 신경과학센터 정수영(40·사진) 박사는 13일 “풍차 모양의 미세구조에 들어 있는 신경세포들의 기능을 처음으로 규명했다”고 밝혔다.

사람이나 고양이 등 고등 육식동물 뇌의 시각정보 처리 영역에는 지름이 수백 μm(마이크로미터·1μm는 100만분의 1m)에 불과한 풍차처럼 생긴 부분이 있다. 그 안에 있는 신경세포들은 물체가 얼마나 기울어져 있는지를 판단하는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 고양이가 물체를 바라볼 때 첨단장비를 사용해 뇌의 풍차구조를 살펴봤다.

그 결과 각 신경세포가 모두 특정한 한 기울기만 인식한다는 것을 알아냈다.

예를 들어 90도와 45도로 기울어진 물체를 볼 때는 서로 다른 신경세포가 각각 작동한다는 것이다. 연구 결과는 네이처 온라인판(14일자)에 발표됐다.

▼운동장애 일으키는 유전자이상 밝혀내▼

한국인 과학자가 주도한 국제공동연구팀이 뇌질환 중 하나인 ‘운동실조증(失調症)’을 일으키는 핵심 유전자의 실체를 밝혀냈다.

한국폴리텍바이오대 장재선(38·바이오전자정보학·사진) 교수는 13일 “‘Aars’라는 유전자에 돌연변이가 생기면 운동 능력을 관장하는 소뇌에 문제가 생겨 운동실조증이 생긴다는 사실을 알아냈다”고 밝혔다.

운동실조증이란 잘 걷지 못하거나 말을 제대로 못하는 등 운동신경에 이상이 생기는 뇌질환이다.

연구팀은 털이 많이 빠지고 잘 걷지 못하는 등 운동실조증에 걸린 생쥐들의 유전자를 컴퓨터를 이용해 검색했다. 희한하게도 Aars 유전자에 공통적으로 돌연변이가 있었다.

연구팀이 이 생쥐에 정상 Aars 유전자를 주입한 결과 생쥐는 다시 제대로 걷을 수 있게 됐다는 것이다.

연구에는 미국 잭슨연구소의 한국인 과학자 이정웅(38) 박사도 참여했다.

임소형 동아사이언스기자 sohyung@donga.com