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뇌 신경세포 활동 실시간으로 볼 수 있게 된다
뇌의 신경활동 변화를 동시에 관찰할 수 있는 형광 단백질 센서가 개발됐다. 이에 따라 앞으로 뇌 기능 관련 지도 제작이 가능해질 것으로 보인다.
브래들리 베이커(사진) 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 기능커넥토믹스연구단 연구팀은 8일 신경세포의 전기적 활동을 시각적 신호로 전환할 수 있는 바이오 센서 ‘봉우리’를 개발했다고 밝혔다. 이번 센서는 현재까지 개발된 단백질 센서 중 가장 빠른 반응속도를 자랑한다. 센서 이름이 봉우리인 이유는 측정된 광학적 신호가 산봉우리 모양과 비슷하기 때문이다.
연구팀은 뇌의 전기적 활동을 광학적 신호로 바꾸기 위해 유전적으로 변형된 형광단백질 전압센서를 제작했다. 기존의 형광 단백질 센서는 활동전위를 측정하는 데 반응시간이 40 밀리초 걸린다. 반면 봉우리는 8 밀리초로 측정이 가능해 센서의 시간 해상도를 5배 앞당겼다.
뇌에서 일어나는 신호전달 상황을 한 눈에 실시간으로 볼 수 있기 때문에 뇌가 실제로 기능할 때의 모습을 전체적으로 지도화 할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 정상 뇌와 질병상태의 뇌의 차이도 관찰할 수 있게 된다.
브래들리 박사는 “수천개의 신경회로를 한눈에 실시간으로 볼 수 있게 됐고 전에 없던 기능적 뇌활성 지도를 제작 할 수 있게 됐다”며 “머지않은 미래에는 정상과 비정상인 뇌의 변화를 확인할 수 있게 될 것이고, 이를 통해 질병의 근본적인 원인을 파악해 자폐증과 같은 뇌 질환의 원인규명과 치료제 개발에도 이용될 수 있을 것”이라고 예상했다.
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