[2014 세계뇌주간 행사] 2. 연세대학교에서

일요일에 갔다 오니까 저녁시간대이고 하고

주중에는 컴퓨터 할 시간이 별로 없어서

이제서야 후기를 쓰네요.

첫 번째 강의는 연세대학교 해부학교실의 정호성 교수님이 하셨습니다.

(음...옆모습이 찍혔네요. 그래도 비교적 잘 나온 것 같습니다.)

주제는 올챙이와 함께 가는 두뇌속 여행으로, 올챙이로 뇌 연구하는 방법을 설명했습니다.

그런데 왜 인간 뇌를 연구하는 것이 목적인데 올챙이로 연구를 할까요?

뭐, 다들 아시겠지만 인간 뇌를 살아있는 상태에서 연구하기 위해서는

나는 실험대상으로 쓰이고 자칫 죽어도 괜찮소...라는 사람이 등장해야 하고요,

인간 뇌의 뉴런이 약 천억개, 시냅스는 한 개에 천 개씩으로 대충 잡아서

총 백조개 정도인데 그게 얼마나 복잡한 데 무턱대고 인간으로 실험을 할 수 있겠습니까.

그래서 모델 동물로써 올챙이를 이용합니다.

(아, 물론 쥐를 이용하는 것이 가장 흔하긴 하죠.)

올챙이가 실험 대상이 되었을 때 장점은 척추동물이고, 빠른 발생을 한다는 점,

체외 발생을 하며 중추신경재생이 잘 된다는 점입니다.

만약에 우리 인간으로 실험하려면 발생이 9개월에서 10개월동안 하니까

그 기간동안 연구를....하는 것도 힘든데 엄마 뱃속에 들어가 있는 아기가지고

실험했다가는 생명윤리해서 걸리고 거의 불가능합니다.

그리고 올챙이의 뇌는 중추신경 재생이 잘 되어 조직이식을 하면 잘 자라나서

유전자의 기능과 인간의 질병을 개체 수준에서 연구하기에 좋은 모델입니다.

이번에 프레젠테이션 한 올챙이를 이용한 연구는

축삭이 목적지를 찾아가는 것에 대한 겁니다.

(참고: 뉴런의 구조 http://miretia.tistory.com/216)

뉴런이 명령을 받으면 축삭이 자라나서 표적 구역으로 가서 명령을 전해야 하잖아요.

그런데 신기한 것은, 축삭은 정해진 길로만 간다는 것입니다.

Groth cone이라는 성장원은 네비게이터로 작용을 하고요.

그런데 이 네비게이터는 어떻게 길을 찾아가는 것일까요?

혹시 목적지를 보고 찾아가는 것이 아닐까요?

그래서 한번 목적지를 없애보았는데 축삭은 개무시...라고 표현하면 좀 그렇죠.

축삭은 아무 상관도 안 하고 목적지를 향해서 그냥 갑니다.

그러면 세포체의 영향일까 싶어서 축삭을 잘라보았더니

그냥 목적지를 향해 잘 자랐다고 합니다.

(올챙이 뉴런은 세포체 없는 축삭이 약 3시간 가량 자랄 수 있대요.)

그러면 뇌 조직 사이사이에 지표가 되는 것이 있을까 싶어서

뇌의 일부를 90도 회전시켜서 놓았다고 합니다.

(올챙이의 뇌는 참 신기한 것 같습니다...그래도 올챙이가 살아있다니!)

그러니까 축삭이 90도 꺾였다가 다시 정상적으로 갔다고 합니다.

위의 사진의 아래 그림처럼 말이죠.

그래서 위치정보를 주는 것이 무엇일까, 했더니 길안내 단백질이라고 합니다.

Growth cone, 즉 성장원이 이 길안내 단백질을 인식하고

단백질로부터 멀어지고 가까워지는 식으로 길을 찾아갑니다.

netrin-1와 BDNF는 이 성장원을 끌어당기고 Sema 3A, Slits라는 단백질은 밀어낸대요.

제가 그 단백질이 뭔지는 모르겠습니다.

어쨌든, 그렇게 재미있는 올챙이 괴롭히는(?) 프레젠테이션은 마쳐졌습니다.

두 번째 강의는 최지원 교수님께서 하셨습니다.

음...사진 봐라....ㅠ.ㅜ

제가 필기도구를 볼펜만 들고가고 종이를 안 들고 가서 어느 학과인지는 모르겠어요.

여성분께는 올해 뇌주간행사에서 유일하게 들은 강의네요.

작년엔 고려대학교 곽지현 교수님께서 했었는데...

하여간, 이 분은 바이러스를 이용한 Brain mapping에 대해서 설명하셨습니다.

(바이러스를 이용해서 신경세포들의 연결을 알아보는 연구입니다.)

그런데 왜 하필 바이러스래요?

그것은 바이러스가 가진 특징 때문인데,

바이러스 중에서도 처음으로 이 기술을 사용한 바이러스가 엔벨롭이 있는 레트로 바이러스,

(Envelope는 사실 봉투라는 뜻이지만 바이러스의 껍데기나 옷 정도로 생각하시면 되고

레트로 바이러스는 유전정보가 DNA가 아닌 RNA을 쓰는 놈이라고 생각하시면 되어요.)

그래서 광견병 바이러스를 썼다고 합니다....

광견병 바이러스는 Axon에서 Cell Body, 즉 축삭에서 세포체로 이동하는 방향성이 있고

Glycoprotein유전자를 없애면 Envelope을 제거되고 신경세포 밖으로 방출이 안 되고

계속 세포 안에서만 복제만 하고 있습니다.

또, 바이러스 감염 후에도 세포가 2주정도 살아있어서 연구가 가능하기 때문에

광견병 바이러스를 이용한다고 합니다...

걱정마요, 인간에게는 안 하고 쥐 같은 동물들에게 하고 있으니까...

하여간 바이러스를 감염시킬 때 또 단순한 게놈을 변형시켜

반짝반짝 형광 초록색 혹을 붉은색 색을 내게 하도록 변형시키고 감염시키면

이 바이러스가 이동하면서 그 연결망만 칠해질 테고,

또 Glycoprotein을 변형시켜 특정 신경세포 타입에만 감염되게 하면

어떤 종류가 있구나, 어떤 종류가 많구나, 등을 알 수 있게 됩니다.

그러면 이 세포가 어디 연결되어 있으니까 뇌의 어느 부분에서 명령을 받네?

이 사람은 연결망이 적구나, 혹시 정신분열증인가?

뭐 그런 것을 알 수 있다고 합니다.

음...그리고...

이 강의는 이 내용으로 재미있고 세분화해서 알려주었습니다.

(나중에 커서 BMI기술과 이 기술을 해 보고 싶다는 생각이 들 정도로 재미있었습니다.)

엔벨롭을 없앴다가 넣어보고 매개체 단백질을 바꿔 보고...

그래서 이제 다음 강의 요약으로 넘어가볼께요.

마지막 강의는 연세대학교 치과대학 구강생물학교실 문석준 교수님께서 하셨습니다.

어휴, 사진이 너무 흐리네요.

하여간 갑자기 치과대학에서 뇌주간 행사에 왜 왔을까요?

'초파리를 이용한 맛 연구'라는 주제에서 신경세포와 많이 관련되어있는 연구가 나왔거든요.

(솔직히 우리 몸의 모든 것들은 다 뇌로 연결이 되니까....)

강의 시작하기에 앞서, 맛의 종류와 우리가 잘못 알고 있는 맛에 대한 상식을 깼습니다.

먼저, 맛의 종류는 몇 가지일까요?

포도당의 단맛, 수소이온의 신맛, 독극물의 쓴맛, 과하거나 부족하면 맛없는 짠맛,

그리고 아미노산의 맛 감칠맛까지.

총 5가지라고 현재 보고 있는데

지방도 뭐랄까...그 맛이 있잖아요, 뭔가 5가지 맛으로 표현하기 어려운.

아마 나중에 연구가 더 되면 지방도 다른 맛으로 분류가 될지 모르겠습니다.

하여간, 우리가 잘못 알고 있는 상식 중에 하나가

이 5가지 맛, 사실 감칠맛은 빼고, 나머지 4개지 맛이

혀의 뒤쪽에서부터 쓴맛, 신맛, 짠맛, 단맛 순으로 수용체가 많다는 것입니다.

그래서 막 사탕은 혀끝으로 먹으라는 말도 있잖아요.

사실은 우리 혀에 이 수용체는 골고루 분포되어 있고요,

혀의 위치별로 느끼는 맛이 다른 것도 아닙니다.

그리고 수용체는 맛만 담당하는 것이 아니고 액체 chemical, 화학물질을 느끼는 수용체라서

혀에만 있는 것도 아닙니다.

그래서 폐 안에도 쓴 맛 수용체라고 생각했던 수용체가 발견이 되고

또...뭔 쇼킹하는 기관이 뭐 있을까...

기억이 안 나네요.

어쨌든 우리는 맛 연구를 하는데 초파리를 사용합니다.

아, 쇼킹하는 기관이 초파리에 있습니다.

초파리는 맛 수용체가 혀에만 있는 것이 아니고, 발바닥에도 있습니다.

그래서 먼저 발로 맛을 본 다음에 혀로 먹을지 말지를 결정합니다.

이때 실험하는 동영상을 보았는데 초파리가 의외로...하는 행동이 귀여워요.

단거 갔다주니까 혀 쭉 내밀고 발도 마구마구 움직이는데

쓴거 갔다주니까 혀를 쏙 집어넣고 발도 안 건드리려고 하더라고요.

뭐가 되었든, 이렇게 초파리가 맛을 느끼는 동안에 

인간은 맛 신경의 활동전위를 측정합니다.

맛 신경이 뭐 특별한 것이 아니고 맛에 대한 감각을 받아들이는 신경이에요.

그러면 이제 배고플 때와 배부를 때 이 신경세포와 시냅스 사이에서

어떤 차이가 발생하는지,

쓴 맛과 단 맛에 어떻게 활성화 되는지 등을 알 수 있죠.

이렇게 된대요...

배고플 때는 칼슘 이온채널이 열리는 것을 알 수 있죠.

그리고 소포에서 저거 뭐냐....파랑이...신경전달물질이 많이 나옵니다.

아마 배고플 때 먹는 밥이 맛있는 이유가 저거 아닐까요?

신경전달물질이 마구마구 나온다는 것...

이렇게 초파리 맛을 이해하게 되면

초파리와 비슷한 모기가 싫어하는 맛을 찾아 온 몸에 바르고 다니면 여름에 모기가 안 물고

벌레가 싫어하는 맛을 문과 창문에 뿌리면 벌레가 안 들어오고,

쓰지 않는 약, 살찌지 않는 과자, 고혈압을 유발하지 않는 소금을 개발 가능하다고 합니다.

신개념 살충제와 신개념 음식이죠.

하루빨리 연구가 잘 되고 개발되었으면 합니다. ^^

이렇게 올해의 뇌주간행사는 끝났네요.

저는 다시...제 할 일을 해야겠죠.

제가 훗날 저렇게 강연할 수 있을 때를 기약하며

열심히! 할 일을 하고 공부해야죠.