IBS, 뇌 시냅스 관찰·조절 기술의 표준 및 연구 가이드라인 제시

[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 뇌의 비밀을 밝히는 시냅스 관찰·조절 기술의 표준 및 연구 가이드라인을 제시했다.

기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 강봉균 단장, 이상규 연구위원, 비노드 티말시나(Binod Timalsina) 박사후연구원이 뇌 시냅스(Synapse) 관찰 및 조절 기술들을 집대성한 ‘시냅스 연구 종합지침서’를 발표했다고 11일 밝혔다.

사고, 감정, 기억을 관장하는 뇌의 놀라운 능력은 약 860억 개의 신경세포들이 정교하게 연결되어 정보를 주고받는 복잡한 네트워크에서 비롯된다. 이 소통의 핵심인 시냅스는 600조 개나 존재하지만 정확한 역할 및 구조는 미지의 영역으로 남아있다.

이를 규명하기 위해서는 뇌 속 시냅스의 위치와 특성을 분석하고 각 시냅스의 기능을 조절하는 기술이 필요하다. 최근 형광단백질 기술의 발전으로 시냅스의 미세 구조를 탐구할 수 있는 첨단 기술들이 개발됐다.

그러나 이 기술들은 작동 원리가 제각기 달라 각 연구 목적에 맞는 정보를 얻기 위한 최적의 기술 선택에 어려움이 있었다. 시냅스 관찰과 조절을 동시에 할 수 없다는 한계도 있었다.

연구팀은 현존하는 주요 시냅스 관찰 기법을 원리와 특징에 따라 △시냅스 연결 기반 신경세포 표지 기술 △시냅스 내 분자 선택적 표지 기술 △전시냅스와 후시냅스 접촉면 표지 기술 등으로 분류해 각 기술의 장점과 한계를 체계적으로 분석하고 발전 가능성을 진단했다.

나아가 시냅스의 기능을 빛으로 조절할 수 있는 최신 광유전학 기술들을 소개하며 시냅스 관찰과 조절 연구 분야 간 시너지 가능성을 제시했다.

강봉균 단장은 “시냅스 기능과 관련 질환의 미스터리를 풀어내는 연구 발전에 기여하길 바란다”며 “시냅스의 구조와 기능을 관찰하는 동시에 기능을 제어할 수 있는 올인원(all-in-one) 시스템 개발에 박차를 가할 것”이라고 밝혔다.

이상규 연구위원은 “앞으로 우리나라가 시냅스 관찰 및 조절 연구 분야에서 세계를 선도할 수 있도록 노력해 나갈 것”이라고 했다.