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[표지로 읽는 과학]초파리 뇌 발달 과정을 포착하다

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2018년 10월 13일 00:00 프린트하기

 

사이언스 제공
사이언스 제공

성숙한 뇌에는 약 880조 개의 신경세포와 함께 최소 수십~수백억 개의 신경세포 네트워크가 존재할 것으로 추정되고 있다. 도시가 제대로 기능하게 만들기 위해 각종 시설물이 들어서듯 뇌 발달 과정에서 신경세포는 자신의 역할에 맞는 자리를 찾아간다. 하지만 인간의 뇌 발달과정은 여전히 미지의 영역으로 남아있다.

 

국제학술지 사이언스는 12일 인간보다는 훨씬 단순한 초파리 애벌레의 뇌 발달 초기과정에서 시각기능을 담당할 뇌 신경세포가 제자리를 찾아가는 모습을 현미경으로 찍어 표지에 실었다. 신경세포에서 나오는 고유의 전사인자들을 항원으로 인식하는 항체를 이용하는 면역학적 형광 표지기법을 이용해 색깔로 구분했다.

 

물론 표지 사진도 뇌 발달의 한 순간을 촬영한 것일 뿐이다. 촬영 당시 빨강색을 내는 항체와 반응하는 전사인자를 발현시키던 신경세포가 갑자기 초록색 항체와 반응하는 인자를 만드는 세포로 얼마든지 바뀔 수 있다.

 

사이언스는 “줄기세포에서 신경세포로 분화하는 과정은 복잡하다”며 “주변의 세포와 상호작용 을 통해 생성하는 전사인자가 매 순간 달라질 수 있기 때문에 배치과정은 말 그대로 끝날 때까지 끝난 게 아닌 것”이라고 설명했다.

 

신경교세포의 역할은 최근 재조명되고 있다. 신경세포들 사이에 존재하는 별모양의 큰 신경교세포들은 그동안 신경세포의 발달 과정에서 방관자로 분류됐다. 그런데 신경교세포가 도시고속도로처럼 신경세포들이 빠르게 자신의 자리로 가도록 돕는다는 연구가 속속 나오면서 평가가 달라지 고 있다.

 

사이언스는 “신경교세포뿐 아니라 면역체계에 관계하는 세포와 인자들도 뇌 발달에 관여하고 있다는 것이 확인되고 있다”며 “현대 과학으로도 명확히 규명하기 어려운 복잡한 상호작용을 통해 우리의 뇌가 생성되고 있다”고 평가했다.

 

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