동아사이언스

미술과 과학. 멀게만 느껴지는 두 분야지만, 미술 재능을 살려 훌륭한 연구를 이뤄낸 과학자가 있었습니다. 1852년 5월 1일 태어난 스페인의 생물학자 ‘산티아고 라몬 이 카할’입니다. 신경은 어떤 구조로 이루어져 있을까요? 지금이야 자기공명영상(MRI)장치나 컴퓨터 단층 촬영(CT) 등 다양한 방법으로 관찰하지만, 19세기 말까지만 하더라도 생물학자들이 쓰는 방법은 하나였습니다. 바로 현미경. 이탈리아의 ‘카밀로 골지*’는 잘 보이지 않는 신경 세포를 어둡게 염색하는 방법을 만들었습니다. 이 염색법으로 신경 세...

뇌 신경암호는 뇌가 정보들을 처리하는 규칙이나 알고리즘를 뜻하는 말이다. 뇌 신경암호를 해독하는 것은 뇌 과학계 최대 난제로 꼽힌다. 국내 연구팀이 뇌 신경암호가 생성되는 메커니즘을 밝혔다. 곽지현 고려대 뇌공학과 교수 연구팀은 뇌 신경세포에서 20%를 차지하는 억제성 신경세포 2종이 신경암호 생성을 조절한다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 22일자에 게재됐다. 연구팀은 전기생리학실험 기법과 광유전학 기법을 이용해 뇌 신경암호가 생성되는 과정을 관찰했다. 전기생리학실험 기법은...

19세기 중반부터 20세기 중반까지 생리학자들은 동물의 소화관에 구멍을 내서 물이 위에서 새어나가게 하거나 위에 풍선을 넣고 바람을 불어넣어 부풀린 뒤 먹이를 먹게 하는 실험을 진행했다. 생리학자들이 재미로 이런 실험을 한 것은 아니었다. 당시 이들의 가장 큰 궁금증은 섭식 과정이었다. 이들 학자들은 포만감이나 갈증 해소가 어떤 원리로 일어나는지 밝히고 싶어했다. 소화기에 구멍을 낸 동물에게 물을 먹이면 실제로는 몸이 물을 전혀 흡수하지 못하는데도 동물은 일시적으로 갈증을 느끼지 않았다. 풍선을 위에 넣고 부풀려도 역시 배고...

신경 활성을 조절하는 새로운 생체물질이 발견됐다. 기억장애나 조현병 등 정신질환이나 치매 등 퇴행성뇌질환을 치료하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 정지혜 건국대 생명과학특성학과 교수와 박호용 연구원팀은 김세윤 KAIST 생명과학과 교수와 박승주, 김민규 연구원팀과 공동으로 뇌에서 합성되는 화학물질인 ‘이노시톨 파이로인산’을 연구했다. 그 결과 이들이 신경 활성을 조절하는 과정을 구체적으로 밝히는 데 성공했다. 연구 결과는 국제학술지 '아이사이언스' 23일자에 발표됐다. 이노시톨 파이로인산은 과일이나...

흔히 ‘간질’로 불리는 뇌전증에 따른 발작을 실시간 감시하는 센서가 개발됐다. 기초과학연구원(IBS)은 현택환 나노입자연구단 단장 연구팀이 뇌의 여러 영역에 있는 포타슘(칼륨)이온 농도 변화를 실시간으로 측정하는 고감도 나노센서를 개발하고 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 11자에 발표했다고 밝혔다. 나노센서를 통해 자유롭게 이동하는 생쥐의 발작 정도를 실시간으로 관찰하는 데도 성공했다. 뇌전증은 3대 뇌질환으로 꼽힌다. 뇌 신경세포의 불규칙한 흥분으로 발생한다. 흥분한 뇌 신경세포는...

퇴행성 신경질환의 일종인 파킨슨병이 뇌 속 신경전달물질인 도파민을 분비하는 신경세포의 ‘수면’ 때문에 일어난다는 연구 결과가 나왔다. 난치병인 파킨슨병의 발병 원인을 밝혀 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 이창준 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 인지교세포과학그룹 단장과 류훈 한국과학기술연구원(KIST) 신경과학연구단장, 서울아산병원 연구팀은 뇌 속 세포 중 한 종류인 ‘별세포’가 도파민을 분비하는 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병이 일어난다는 사실을 밝혀 샐명과...

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...

국제학술지 ‘사이언스’는 29일 생쥐 뇌의 신경세포를 표지로 실었다. 신경세포들이 아주 빽빽하게 서로 엉켜있는 것을 볼 수 있다. 마치 땅 속에 파묻혀 있는 나무의 뿌리 같기도 하다. 신경세포는 신경계를 이루는 기본적 단위 세포로 뉴런이라고 불리기도 한다. 온몸의 기관들과 뇌를 연결하며 뇌에서는 약 1000억개에 달하는 신경세포들이 복잡한 네트워크를 이루고 있다. 이런 복잡한 네트워크 때문에 신경세포 연결성을 보여주는 모형을 만드는 것은 어렵다. 1000억개에 달하는 신경세포 중 1억개보다 적은 양을 보여주는 모형이 있을...

한국 연구팀이 당뇨에 큰 영향을 미치는 뇌 혈당 조절 세포를 발견했다. 당은 혀나 췌장에서 감지하는 것으로 알려졌으나 뇌에서도 이를 감지하고 혈당 조절에 관여하는 핵심 세포가 있음이 밝혀진 것이다. 당뇨병의 원인을 밝히고 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 서성배 KAIST 생명과학과 교수와 오양균 뉴욕대 세포생물학부 연구원팀은 초파리를 이용해 뇌 속에서 체내 혈당을 조절하는 포도당 감지 신경세포를 발견하고 구체적인 원리를 밝혀 국제학술지 ‘네이처’에 23일자에 발표했다. 한국은 당뇨병에 ...

국내 연구팀이 세포 조직에 손상을 주지 않는 낮은 에너지의 초음파를 쪼여 신경세포를 조절하는 방법을 개발했다. 수술을 통해 뇌에 전극을 삽입하지 않고 초음파만 가해 치매나 파킨슨병, 우울증 등 뇌질환을 치료할 수 있는 가능성이 머지 않아 열릴 것이라는 평가다. 이창준 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 인지교세포과학그룹 단장 연구팀은 저강도 초음파에 의한 신경세포 조절 메커니즘을 규명했다는 연구결과를 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 4일 온라인판에 발표했다. 한국과학기술연구원(KIST)와 경희대 동서의...