[신나는 공부/신기한 첨단과학기술의 세계]<1>인체의 블랙박스 ‘뇌’ 연구실험

뇌 과학연구, 뇌질환 치료제 개발 밑거름

《최근 휴대전화, 의료기기, 전자통신 등 다양한 분야에서 과학기술이 크게 발전하면서 첨단과학기술에 관심을 기울이는 학생들이 적지 않다. 생활 속에서 찾아볼 수 있는 첨단과학기술은 무엇이 있을까? 신나는 공부는 이번 주부터 10회에 걸쳐 ‘신기한 첨단과학기술의 세계’를 소개한다. 교육과학기술부가 세계 최정상급 과학기술을 확보하기 위한 목적으로 1999년부터 진행한 프로젝트 ‘21세기 프런티어 연구개발사업’ 내용을 토대로 요즘 떠오르는 첨단과학기술에 대해 속속들이 살펴본다.》

권재철 프런티어연구성과지원센터 사무국장

얼마 전 영화 ‘건축학개론’이 한국 멜로영화로는 처음으로 누적관객 400만 명을 돌파했다. 첫사랑을 소재로 만든 영화 건축학개론은 ‘첫사랑 신드롬’을 불러일으킬 만큼 많은 관객의 추억과 감성을 자극한다. 사람들이 영화를 보면서 울고 웃는 까닭을 과학적으로 설명한다면? 영화 속 장면과 대사가 뇌에 입력되면 뇌가 이와 비슷한 경험을 다시 떠올려 그때의 감정이 되살아나기 때문이다.

뇌는 이처럼 정신적, 신체적 기능을 총괄한다. 뇌 속에는 뉴런이라 불리는 수많은 신경세포가 있다. 즉, 생물학적으로 뇌는 두개골로 둘러싸인 ‘신경세포 덩어리’인 셈이다.

‘뇌 과학(Brain Science)’은 뇌의 구조와 기능, 원리를 연구하는 학문이다. 뇌 과학 연구에는 선충류부터 포유류까지 다양한 동물들이 ‘실험모델’로 사용된다. 특히 흙에서 박테리아를 잡아먹고 서식하는 선충류인 ‘예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)’은 신경계 구조가 단순하고 포유류와 기능이 비슷해 대표적인 실험동물로 사용된다. 신경세포 수가 비교적 적은 ‘바다 민달팽이 군소’와 사람과 뇌 구조가 비슷한 유인원도 자주 실험에 쓰인다.

뇌 과학 연구의 가장 큰 목적은 각종 뇌질환을 치료하는 방법을 개발하는 것. 실제 최근 들어 치매, 우울증 등 뇌와 연관된 질병은 개인 차원의 병을 넘어 심각한 사회문제를 초래하는 원인으로 꼽힌다.

이에 교육과학기술부는 2003년 10월 ‘뇌기능 활용 및 뇌질환 치료기술개발 연구사업단’을 출범하고 2009년까지 1, 2단계 연구사업을 성공적으로 마쳤으며 2013년 3단계 연구사업을 종료할 계획이다.

권재철 프런티어연구성과지원센터 사무국장