한국뇌연구원은 김진섭 책임연구원과 미국 프린스턴대 세바스찬 승(한국명 승현준) 교수 연구팀이 망막에서 눈과 뇌를 연결하는 47종의 ‘시각 채널’을 확인했다고 18일 밝혔다.
연구결과는 국제적인 학술지 셀(Cell, IF 32.40)에 한국시간으로 지난 17일 새벽 3시 ‘Digital museum of retinal ganglion cells with dense anatomy and physiology’이란 논문명으로 게재됐다.
뇌는 약 870억 개의 신경세포(뉴런)로 구성됐다. 신경세포에는 여러 유형이 있으며 각 유형마다 모양과 역할이 달라 망막 신경세포의 유형과 역할을 알아내는 것은 ‘본다는 것’의 비밀을 풀기 위한 첫 단계라고 할 수 있다.
특히, 망막과 뇌를 연결하는 신경절세포는 마치 TV에 영화채널, 뉴스채널 등 다양한 채널이 있는 것처럼 움직임, 외곽선 등 다른 종류의 시각 정보를 모아서 보내고, 뇌는 각 정보를 재조합해 우리가 보는 장면을 이해한다.
연구팀은 생쥐의 망막을 전자현미경으로 찍은 초고해상도 3차원 영상을 분석해 찾아낸 396개의 신경절세포를 구조에 따라 47가지 유형으로 분류했다.
이 중 6가지는 처음 발견됐으며, 이 목록은 현재까지 발표된 연구 중 가장 완전한 것이라고 한국뇌연구원 측은 설명했다.
연구팀은 온라인 가상 전시관(museum.eyewire.org)을 만든 뒤 다른 연구자들이 무료로 활용할 수 있도록 이번 연구 성과를 공개했다.
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 이용해 소뇌와 대뇌의 신경세포 연결 지도(뇌지도)를 만들고 뇌의 정보처리 과정과 작동원리를 밝혀내는 연구를 할 계획이다.
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