*‘뇌 안에 내비게이션 있다’(2013.5.7.)
한 번 가 본 길을 잘 찾아 가는 사람도 있고, 여러 번 가도 길을 못 찾는 사람이 있는데 과학자는 뇌 안에 네비게이션이 있어서 그런 차이가 생길 수 있다고 합니다. 뇌의 네비게이션 시스템은 해마에 있는 장소 세포(place cell)와 해마 옆 내후 각피질에 있는 격자(grid cell)로 구성되는데, 장소 세포란 특정 장소를 지날 때 그에 해당하는 뇌 해마의 부위가 작동하는 것을 말하며, 격자 세포는 전체 공간에서 현재의 위치가 어디쯤 인지를 공간을 구획으로 잘라서 파악한다는 것입니다. 격자 세포는 정해진 경로를 갈 때 얼마쯤 왔는지 알려주며, 장소 세포와 서로 신호를 주고받을 것으로 추정되지만 구체적인 것은 밝혀지지 않았다고 합니다.

*‘복잡한 교통망 같은 머릿속...‘뇌 지도’ 그려 치료 길 찾는다’(2013.5.29.)
뇌 곳곳의 기능을 알면 정신 질환과 심리 상태를 알 수 있다고 합니다. 만일 뇌 부위와 이를 연결하는 신경세포 하나하나의 기능을 알 수 있다면 공황장애, 알츠하이머병, 파킨슨병 치료의 획기적 전환점이 될 수 있습니다. 오바마 미국 대통령은 올 2월 10년간 30억 달러를 투자해 뇌의 부위별 기능과 이를 잇는 신경 세포 역할을 알려주는 ‘뇌 기능 지도’를 완성하겠다고 선언한 바 있습니다. 전문가들은 뇌 지도 작성 이끄는 3대 기술로,
1. 3차원으로 뇌 속 보여주는 fMRI(자기공명영상장치)
2. 지방만 빼내 뇌를 투명하게 보는 기술
3. 레이저로 신경세포 정보 얻는 광유전학(optogenetics) 등을 꼽습니다.
1. 뇌 지도의 고속도로를 그려주는 fMRI(자기공명영상장치)
fMRI는 뇌 속을 X선 촬영하듯이 스캔해 3차원으로 보여주는 장비로, 화를 내거나 생각을 할 때 뇌의 특정부위가 활성화되는 원리를 활용해 뇌 기능을 작성하는 장비입니다. 그러나 신경세포 하나의 폭이 1마이크로미터(100만분의 1)인 반면에 현재 fMRI 해상도는 1mm정 여서 뇌 정복이 어렵다고 합니다.
2. 뇌 세부 교통 흐름 알려줄 투명 뇌와 광유전학
뇌를 불투명하게 만드는 지방을 제거하면서도 단백질이나 유전자는 원래 위치에 그대로 있 게 해 뇌를 투명하게 보는 기술이 개발되었다. 투명 뇌 기술은 500나노미터 수준까지 보여
준다고 합니다. (이는 fMRI보다 해상도가 2000배가량 좋은 것이라 합니다.) 그러나 죽은 사 람의 뇌만을 대상으로 하는 데 결정적인 단점이 있는데 이를 광유전학이 보완할 수 있다 합 니다. 레이저를 뇌에 쏴 반사되는 빛으로 신경세포의 기능을 알아내는 기술인데, 해상도가 1마이크로미터로 좋지만, 뇌 속을 보기위해서는 두개골을 여는 수술을 해야 한다는 단점이
있다고 합니다.
이 세 가지 융합연구는 각 기술의 한계를 극복할 수 있습니다.
투명 뇌 기술이 세세한 신경세포 지도를 작성한 다음, 광유전학은 뇌 질환을 일으키는 것으 로 추종되는 뇌 부위만을 집중적으로 실험해서 뇌 신경세포의 정보를 얻을 수 있다는 것 입니다.

 

<출처 : 조선일보>

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