한국과학기술연구원(KIST) 기능커넥토믹스센터 김진현 연구원팀은 미국 하워드 휴즈 메디컬 센터 연구진과 공동으로 뇌 신경망을 지도화하는 신기술을 개발했다고 6일 발표했다.

연구팀은 20㎚ 간격의 시냅스를 광학현미경으로 찾아낼 수 있는 ‘mGRASP’ 기술을 개발했다고 밝혔다. 이는 최근 생명공학계에서 쓰이는 녹색형광물질(GFP)이 두 분자로 쪼개져 멀어지면 형광색을 띠지 않지만, 가까워지면 형광색을 띠는 것에 착안한 것이다. 연구팀은 GFP가 쪼개진 두 분자를 각각 쥐에서 신호를 주는 신경세포와 신호를 받는 신경세포에 표적해 쏜 뒤, 20㎚ 간격의 시냅스에서 다시 형광을 띠게 하는 기술을 확보했다.

뇌 안의 수백억 개의 신경세포 간 신호 교환 과정은 뇌 기능을 밝히는 데 결정적 단서를 제공할 수 있다. 그동안 많은 신경과학자들이 전자 및 광학현미경을 통해 연구해 왔지만 아직 기술적 한계가 많다. 2002년 노벨생리의학상을 수상한 시드니 브레너 박사는 300여개의 신경세포를 갖고 있는 선충의 신경망을 전자현미경으로 지도화하는 데만 20년을 투자한 바 있다. 김 연구원은 “종전 기술로는 파악이 불가능했던 뇌의 신경 네트워크를 분석하는 데 기여할 것”이라고 말했다. 이 연구는 교육과학기술부 세계수준연구센터(WCI)지원을 받았으며 최근 네이처 자매지 네이처 메서드(Nature Methods) 온라인 판에 실렸다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com