눈-뇌 잇는 '47종 시각통로' 밝혀내…6종은 새로운 유형

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녹내장 등 시각 질환 근본 원인 찾는 데 도움 기대
온라인 게임을 활용한 연구로 눈과 뇌를 연결하는 '시각통로' 47종이 밝혀졌다. 이 중 6종은 지금껏 과학자들이 알아내지 못한 새로운 유형으로, 녹내장 등 시각 질환의 근본 원인을 찾아내는 데 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

김진섭 한국뇌연구원 책임연구원과 세바스찬 승 교수(승현준) 미국 프린스턴대 교수 연구팀은 망막에서 눈과 뇌를 연결하는 47종의 ‘시각 채널’을 확인했다고 과학기술정보통신부와 한국뇌연구원이 17일 밝혔다. 연구 결과는 이날 국제학술지 '셀'(Cell)에 실렸다.

뇌의 기능을 이해하려면, 신경세포의 유형을 파악하고 이들 사이의 연결경로를 찾아야 한다. 세포 연결경로 찾기는 지도에서 길을 찾는 것에 비유할 수 있다.

이렇게 사람 뇌를 구성하는 신경세포 1천억 개의 연결과 활동원리를 파악하려는 연구의 명칭이 '커넥톰(Connectome) 프로젝트'다.


연구진은 이 연구의 일환으로 시각과 관련된 쥐의 신경세포를 연구했다.

연구진은 우선 쥐의 망막을 전자현미경으로 찍고, 이 데이터를 3차원 영상로 만들었다. 망막은 안구의 뒤를 감싸고 있는 신경세포 조직이다.

영상 분석은 '아이와이어'(EyeWire)라는 온라인 게임으로 수행했다. 마우스를 이용해, 영상 속 신경세포를 칠하는 방식이다. 2014년부터 약 1년간 1만3천803명(한국인 4천271명 포함)이 게임에 참여했다.

그 결과 연구진은 총 396개의 '신경절세포'를 찾아냈다. 신경절세포는 망막에서 받아들인 시각 정보를 뇌로 전달하는 '통로'다. 이런 신경절세포가 죽어, 시력을 잃게 되는 병이 녹내장이다.

이어 연구진은 신경절세포를 모양에 따라 47개 유형으로 분류했다. 이 중 6개는 이전에 보고된 바 없는 유형이었다.

김진섭 한국뇌연구원 책임연구원은 "이번 연구는 녹내장 등 시각 질환의 근본 원인을 찾아내는 데 도움이 될 것"이라고 밝혔다.

이어 "시각뿐 아니라 사고와 인지 등 뇌가 작동하는 원리를 밝혀내기 위한 첫걸음에 해당한다는 점에서도 의의가 있다"고 덧붙였다.

연구진은 온라인 가상 전시관(museum.eyewire.org)을 만들어 이런 성과를 공개하고, 다른 연구자들도 활용할 수 있게 했다.

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