허원도 교수, 빛으로 감정-행동 조절 기술 개발

KAIST 연구팀 ‘뉴런’에 논문발표
뇌전증 치료 등 연구 기여 기대

국내 연구진이 빛을 뇌세포에 쪼여 뇌 기능은 물론 기억, 감정, 행동까지 자유자재로 조절할 수 있는 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단과 허원도 KAIST 생명과학과 교수(53·사진)는 빛으로 뇌 기능과 행동을 조절하는 광유전학 기술인 ‘옵토-브이트랩(Opto-vTrap)’을 개발하고 동물실험에서 효과를 확인하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구 결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 30일자(현지 시간)에 게재됐다.

옵토-브이트랩은 뇌에서 신경전달물질을 분비하는 세포소기관인 소낭을 억제하는 기술이다. 연구팀은 쥐의 뇌세포가 빛에 반응하는 단백질을 만들도록 관련 유전자를 삽입했다. 이후 쥐 뇌에 청색광을 쪼였더니 빛에 반응하는 단백질과 소낭이 엉겨 붙어 신경전달물질 분비가 억제되는 것을 확인했다.

신경전달물질이 억제된 쥐는 두려움을 주는 공간에서 공포감을 느끼지 않았고 움직임도 둔화됐다. 빛을 끄면 15분 뒤 원래의 기능을 회복했다. 빛을 통해 뇌세포 신호전달뿐만 아니라 공포와 같은 감정과 행동도 조절 가능하다는 사실을 확인한 것이다. 이창준 IBS 인지및사회성연구단장은 “뇌 기능 회로 지도, 뇌전증 치료 등 신경과학 분야 연구에 이 기술이 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

서동준 동아사이언스 기자 bios@donga.com