한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 허원도 교수팀이 미국 존스홉킨스의대 권형배 교수팀, 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 이상규 박사 연구팀과 함께 세계 최초로 뇌 시냅스 형성과 소멸, 변화를 실시간 관찰할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 
우리 뇌 속에는 약 860억개의 신경세포와 신경세포 사이 신호를 주고받아 인지, 감정, 기억과 같은 뇌 기능을 조절하도록 돕는 600조 개에 달하는 시냅스가 있다. 
노화나 알츠하이머병를 겪으면 시냅스가 줄어드는 것으로 알려져 관련 연구가 주목받는다. 국내 연구진이 이러한 시냅스 구조 변화를 실시간으로 관찰하는데 성공했다.
이 기술을 시냅스(Synapse)와 스냅숏 (Snapshot)을 조합한 '시냅숏'(SynapShot)으로 이름 지었다. 기존에는 구현하기 어려웠던 시냅스 형성과 소멸, 역동적인 변화 과정을 실시간 추적하고 관찰하는 데 성공했다.
특히 초록과 빨강 형광을 띠는 시냅샷을 디자인해 두 개의 서로 다른 신경세포와 연결된 시냅스를 쉽게 구별해 관찰했다. 빛으로 분자의 기능을 조절할 수 있는 광유전학 기술과 합쳐 신경세포의 특정 기능을 빛으로 조절하고, 시냅스 변화를 살펴봤다.
생쥐 시험에서 시각적 구별 훈련, 운동, 마취 등 여러 상황을 유도하고, 각 과정에서 시냅스의 변화를 실시간으로 확인했다.
이는 살아있는 포유류의 시냅스 변화를 세계 최초로 관찰한 것이다.
연구 결과는 국제 학술지 '네이처 메쏘드' 8일 자 온라인판에 실렸고, 2월호 인쇄판에 게재될 예정이다.

Copyright © 의약일보