'시각의 비밀' 단서 찾다
'시각의 비밀' 단서 찾다
  • 조송현 조송현
  • 승인 2018.05.17 11:58
  • 업데이트 2018.05.18 00:00
  • 댓글 0
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'시각의 비밀' 단서 찾다

망막의 신경절세포. 출처 : 뇌연구원

'시각의 비밀' 한 발 다가섰다.

한미 공동연구팀이 망막에서 눈과 뇌를 연결하는 47종의 ‘시각 채널’을 처음 확인했다. '시각의 비밀' 혹은 ‘본다는 것’의 비밀을 푸는 데 첫 걸음을 뗐다는 평가다.

한국뇌연구원 김진섭 책임연구원과 세바스찬 승 미국 프린스턴대 교수팀은 관련 논문을 17일 오후 10시(현지시각) 국제학술지 셀(Cell, IF 32.40)에 게재됐다. 제목은 Digital museum of retinal ganglion cells with dense anatomy and physiology.

연구팀은 생쥐의 망막을 전자현미경으로 찍은 초고해상도 3차원 영상을 분석해 찾아낸 396개의 신경절세포를 구조에 따라 47가지 유형으로 분류했다. 이 중 6가지는 처음 발견됐다. 김진섭 연구원은 “이 목록은 현재까지 발표된 연구 중 가장 완전한 것”이라고 밝혔다.

뇌는 약 870억 개의 신경세포(뉴런)로 구성되어 있다. 신경세포에는 여러 유형이 있으며 각 유형마다 모양과 역할이 다르다. 망막 신경세포의 유형과 역할을 알아내는 것은 '본다는 것'의 비밀을 풀기 위한 첫 단계다.

망막은 안구의 뒤를 감싸고 있는 신경세포 조직으로, ‘보는 뇌’의 첫 단계이다.

망막과 뇌를 연결하는 신경절세포는 마치 TV에 영화채널, 뉴스채널 등 다양한 채널이 있는 것처럼 움직임, 외곽선 등 다른 종류의 시각 정보를 모아서 보낸다. 뇌는 각 정보를 재조합해 우리가 보는 장면을 이해한다.

연구팀은 이번 연구성과를 온라인 가상 전시관(museum.eyewire.org)에 공개해 누구나 볼 수 있고,  다른 연구자가 활용할 수 있게 했다. 전시관에서는 개별 신경세포의 3차원 구조와 시각 자극에 대한 반응도를 대화형 인터페이스를 통해 확인할 수 있다.

김진섭 책임연구원은 “이 연구는 시각 뿐 아니라 사고와 인지 등 뇌가 작동하는 원리를 밝혀내기 위한 첫걸음”이라며 “녹내장 등 시각질환의 근본 원인을 찾아내는 연구에도 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

한국뇌연구원 연구팀은 향후 3차원 전자현미경을 이용하여 소뇌와 대뇌의 신경세포 연결 지도(뇌지도)를 만들고 뇌의 정보처리 과정과 작동원리를 밝혀내는 연구를 할 계획이다.

한편 과기정통부는 지난해 9월 확정한 ‘바이오경제 2025’에 따라 이번 연구와 같은 글로벌 최초를 지향하는 바이오 R&D에 대한 지원을 강화한다. 특히, 인간 뇌에 대한 근본적 이해를 위한 뇌 관련 기초 연구 강화 및 뇌지도 구축 등을 중점적으로 추진해 나갈 계획이다.



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