동아사이언스

뇌의 단면 영상만 있으면 실제 뇌 속 위치를 정확히 파악할 수 있는 새로운 뇌 입체 영상화 기술이 개발됐다. KAIST는 백세범 바이오및뇌공학과 교수와 최우철, 송준호 연구원, 이승희 생명과학과 교수팀이 실험용 쥐의 뇌를 얇게 저민 절편 영상을 이용해 자동으로 신경세포이 3차원 분포 정보를 보여주는 영상 분석기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘셀 리포트’ 5월 26일자에 발표됐다. 쥐의 뇌 신경세포 분포를 영상화할 때에는 단백질에 형광 물질을 붙인 뒤 뇌 절편을 얻어 영상을 분석하는 방법을 썼다. 하...

■권혁상 가톨릭대 여의도성모병원 내분비내과 교수팀은 대사증후군이 개선되었을 때 당뇨병 위험이 유의하게 감소하는 것으로 나타났다고 20일 밝혔다. 연구팀은 지난 2009년부터 2015년까지 국민건강보험공단 건강검진 자료에서 20세 이상 성인 총 1080만6716명을 대상으로 2년간의 대사증후군 변화와 4년 후의 제2형 당뇨병 발생을 추적 관찰해 이 같은 연구결과를 얻었다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 2월호 온라인판에 게재됐다. ■부산대병원은 보건복부지 ‘2020년 정보통신(ICT) 기반 의료시스템 해외진...

국내 연구진이 수면 조절과 신경전달 기본 단위인 시냅스 생성의 연관관계를 규명하는 데 성공했다. 수면 장애를 포함한 관련 뇌질환 발병 원인에 대한 이해의 폭을 넓힐 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS)은 김은준 시냅스뇌질환연구단장 연구팀이 수면을 조절하는 시냅스의 분자 기전을 규명했다고 14일 밝혔다. 뇌에 존재하는 수많은 신경세포는 시냅스를 통해 신호를 주고받는다. 시냅스는 신경세포간 혹은 신경세포와 다른 신경세포가 만나는 접합 부위로 전시냅스와 후시냅스로 구성된다. 전시냅스에서 나온 신경전달물질을 후시냅스의 신...

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...

녹내장을 특정 유전자 발현을 억제해 치료하는 유전자 요법이 개발됐다. 녹내장은 안구에 영양을 공급하는 동시에 안압을 유지해 주는 눈 속의 체액인 방수(房水)의 배출구가 좁아지면서 안압이 상승, 망막의 시신경이 손상되는 질환으로 시력이 점차 떨어지면서 실명까지 이를 수 있다. 현재 완치 방법은 없다. 영국 브리스톨대학 의대 안과 전문의 콜린 추 박사 연구팀은 크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위를 이용, 안구의 섬모체(모양체, ciliary body)에 있는 유전자 아쿠아포린1(Aquaporin1)을 억제해 녹내장을 치료하는 방법을 개발했다고 사이언...

■정기영 서울대병원 신경과 교수팀은 주기적사지운동증 환자 15명의 수면뇌파를 분석해, 증상이 발생하기 몇 초 전 활성화되는 대뇌 부위를 발견했다고 8일 밝혔다. 주기적사지운동증은 다리가 멋대로 움직여 숙면을 방해하는 증상이다. 연구팀은 발견된 대뇌 부위가 주기적사지운동증의 원인 규명과 치료법 개발에 단초가 될 것으로 기대하고 있다.

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...

사진 속 얼굴에 가발을 씌우거나 눈 크기를 키우는 등 다양한 변화를 주는 애플리케이션은 메모리가 작은 스마트폰과 같은 모바일 장치에서는 소프트웨어만으로 구현하기 어려웠다. 인공지능(AI)은 여러 개의 신경망이 있어야만 새로운 영상을 만들어낼 수 있는데 모바일의 저전력으로는 다수의 신경망을 감당하기 어려웠기 때문이다. 이를 극복하기 위해 모바일에서도 저전력으로 여러 AI 신경망을 효율적으로 처리할 수 있는 AI 반도체 칩이 개발됐다. 유회준 KAIST 전기전자공학부 교수 연구팀은 생성적 적대 신경망(GAN)과 같은 다중 심층...

신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 사태가 장기화되면서 곳곳에서 의료 공백을 걱정하는 지적들이 이어지고 있다. 초창기 잘 지켜졌던 방문 요령이 집중력을 잃으면서 코로나19 환자가 갑자기 방문해 병원을 폐쇄하는 사례들이 최근 잇따르고 있다. 의료진도 3개월 가까운 코로나19와 전투에 지치면서 의료진 감염과 의료 인력 소진에 따른 '의료공백'이 우려된다는 지적들이 나온다. 이런 가운데 병원 내 코로나19 환자 발생에 따른 병원 폐쇄로 발생할 의료공백을 최소화할 방안을 찾아야 한다는 지적이 나왔다. 최정...