동아사이언스

영국과 스위스 과학자들이 실제 뇌세포처럼 전기에 반응하는 인공 뇌세포를 처음으로 개발했다. 영국 바스대와 브리스톨대, 스위스 취리히연방공과대 등 연구팀은 해마와 호흡에 관여하는 부분에서 일어나는 활동을 단순화시켜 모방한 인공 뇌세포를 만들었다고 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 3일 공개했다. 학계에서는 뇌에서 일어나는 여러 생리적인 반응을 관찰하고 알츠하이머 치매 등 뇌질환 치료 방법을 개발하기 위해 뇌세포를 흉내 낸 인공 뇌세포를 개발해 왔다. 하지만 뇌세포의 개수가 너무 많고, 뇌세포 간 상호작용이 복잡하게 얽...

뇌 속에서 일정한 리듬으로 활동하는 ‘메트로놈 신경세포(뉴런)’가 발견됐다. 크리스 무어 미국 브라운대 신경과학과 교수팀은 설치류의 뇌 속에서 규칙적인 리듬을 유지하는 새로운 형태의 신경세포를 발견했다고 국제학술지 ‘뉴런’ 7월 18일자에 발표했다. 연구팀이 새로 발견한 뉴런은 메트로놈처럼 정확하게 초당 약 40회 자극을 일으키며, 외부감각에 영향을 받지 않고 독립적으로 활동했다. 이는 뇌파의 일종인 감마파의 활동과 유사하다. 그간 학계에서는 감마파의 역할을 놓고 뇌의 리듬을 조절하는 시계인지, 뇌 활...

미국 과학자들이 통증이 주기적으로 나타나는 '바이오 리듬'을 찾아 예측하는 방법을 처음으로 개발했다. 제니퍼 크로델 미국 뉴욕대 수학과 박사후연구원과 메건 하겐아우어 미국 미시간대 분자및행동신경과학연구소 박사후연구원팀은 하루 동안 느껴지는 통증도 물질대사나 집중력처럼 리듬 같은 패턴이 있다는 사실을 알아내, 이것을 시뮬레이션하는 수학모델을 만들어 국제학술지 '플로스 컴퓨터생명과학' 11일자에 발표했다. 신체 일부분을 콕콕 찌르는 듯한 신경통이나, 외부 상처로 인해 욱신욱신 쑤시는 통증 등은 낮에는 조금...

국내 연구진이 태아의 뇌 신경이 발달하는 과정에서 신경세포(뉴런)의 성장과 두뇌 크기를 조절하는 메커니즘을 밝혔다. 뇌 발달과 관련된 질환을 이해하는 데 도움이 될 전망이다. 오우택 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 소장과 홍규상 신경과학연구단 선임연구원팀은 태아의 신경발달 과정에서 신경줄기세포의 염소이온채널 ’아녹타민1’이 뉴런을 특정 위치로 이동시키고 두뇌 크기를 조절하는 데 관여하는 유전자를 찾았다고 2일 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 5월 8일자에...

단기기억은 정보를 단기적으로 기억하며 능동적으로 이해하고 조작하는 과정이다. 수초에서 수분까지 지속되기도 하며 장기기억으로 일부는 넘어가기도 하지만 대부분은 사라진다. 일상에서 매일 단기기억을 필요로 한다. 예를 들어 머리 속으로 암산을 하거나 누군가에게 전해들은 휴대전화 번호를 잠시 외울 때 단기기억이 쓰인다. 또 딱히 외우려는 목적을 지니지 않아도 단기기억을 통해 방금 지나왔던 복도에서 만난 사람을 기억해낼 수 있다. 미국 연구진이 인공지능(AI)를 이용해 단기 기억의 작동과정을 밝혀냈다. 데이비드 프리드먼 미국 ...

뇌 형태로 쌓여 있는 모래가 조금씩 주르르 흘러내리는 모래시계. 그 옆에는 '과거로 되돌린 시간(Turning Back Time)'이라는 문구가 보인다. 국제학술지 '네이처'는 18일 네나드 세스턴 미국 예일대 의대 신경과학과 교수팀이 4시간 전에 죽은 돼지의 뇌 일부 기능을 6시간 가량 다시 살리는데 성공한 것을 '뇌 모래시계'에 비유해 표지로 실었다. 사람을 비롯한 포유류의 뇌는 무척이나 예민해서 조금이라도 산소가 공급되지 않거나 혈액순환이 원활하지 않으면 세포가 괴사해 손쓸수 없는 지경에 이른다. 신경세포는 피부나...

미국 과학자들이 중추신경계의 비신경세포가 말초신경계를 복구하는 일종의 접착제 역할을 한다는 연구 결과를 국제학술지 '셀' 2일자에 발표했다. 미국 버지니아대 연구팀은 중추신경계의 비신경세포 가운데 희소돌기신경교세포에 주목했다. 신경세포 활동을 차단했을 때 일부 희소돌기신경교세포가 평상시와 달리 다른 말초신경계로 이동하는 것을 발견한 것이다. 희소돌기신경교세포는 신경세포가 아니므로 전기신호 전달에 직접적인 관여는 하지 않는다. 하지만 신경세포 내에서 전기신호가 훨씬 빠르게 전송되도록 돕는 미엘린을 만드는...

동물이 잠자는 동안 신경세포(neuron)의 핵 안에 있는 염색체 활동성이 증가해 깨어있는 동안 축적된 DNA의 손상이 수리된다는 연구결과가 나왔다. 이스라엘 바르일란대학(BIU) 리오르 아펠바움 교수팀은 6일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에서 실험용으로 널리 사용되는 제브라피시의 신경세포 내부변화를 지속해서 관찰할 수 있는 타임랩스(time-lapse) 영상 기법을 통해 이런 사실을 발견했다고 밝혔다. 파리나 벌레, 해파리 같은 무척추동물을 포함해 신경계를 가진 모든 동물은 잠을 자는 것으로 알려...

지난해 11월, 중국에서는 유전자가위로 에이즈(AIDS·후천성면역결핍증)에 면역력을 가진 쌍둥이, 일명 '디자이너베이비'가 탄생해 전세계 생명과학계를 발칵 뒤집어 놓았다. 그런데 최근 디자이너베이비들이 에이즈뿐 아니라 뇌졸중이 발생할 가능성도 낮을 것으로 보이는 연구 결과가 나왔다. 미국 로스앤젤레스캘리포니아대(UCLA) 신경과학연구소 연구팀은 에이즈 감염과 관련 있는 유전자 CCR5를 없애면 기억과, 학습, 인지 능력도 뛰어나다는 연구 결과를 국제학술지 '셀' 21일자에 밝혔다. 새로운 경험을 하면 뇌 세포...

뇌에서 도파민이 얼마나 분비되는지 촬영해 조현병과 파킨슨병을 조기에 찾아내고 치료 예후까지 실시간으로 알 수 있는 방법이 개발됐다. 미국 컬럼비아대 의대 정신과 기예르모 호르가 교수팀은 뉴로멜라닌을 자기공명영상(MRI)장치로 촬영해 조현병과 파킨슨병과 관련된 뇌 속 도파민의 변화량을 포착하는 방법을 알아냈다고 19일 밝혔다. 정신질환인 조현병은 망상이나 환각, 지리멸렬(언어가 논리 없이 파괴된 상태) 같은 증상이 6개월 이상 나타났을 때 진단한다. 향정신성 약물 등으로 치료하며 증상이 얼마나 줄어드는지 예후를 살핀다. 신...