8일 한국과학기술원 뇌과학연구소는 기능커넥토믹스연구단 브래들리 베이커 박사 연구팀은 뇌 신경세포의 전기적 활동을 빛으로 전환, 실시간으로 측정할 수 있는 바이오 센서를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 뇌의 신경계는 냄새와 소리, 운동 등의 자극이 가해지면 전압 변화가 일어나고 이 과정 뇌에 정보를 전달한다. 그런데 이번에 개발된 봉우리는 기존 센서보다 5배 정도 빠른 속도로 자극 전달 과정을 파악해 시각적인 기호로 전환한다. 기존 형광 단백질 센서가 40 밀리초가 소요 됐다면 봉우리는 8밀리초로 가능하다. 현재까지 개발된 단백질 전압센서 중 가장 빠른 속도다.
연구팀은 또 뇌의 다양한 영역에서 신경활동 변화를 동시에 관찰할 수 있다. 뇌 신경세포 간 신호를 주고 받는 상황을 측정하는데 걸리는 시간도 60Hz(60분의 1초)로 세계적으로 가장 짧아 뇌 세포의 신경전달 상태를 상당부분 파악할 수 있게 됐다. 뇌 신경세포 간 신호 전달 시간은 보통 50~60Hz로 알려져있다.
브래들리 박사는 “뇌 질병의 근본적인 원인을 파악해 자폐증과 같은 뇌질환의 원인을 규명하고 치료제도 개발할 수 있을 것으로 예상된다”이라고 말했다.
센서로 측정된 뇌 신경세포 신호가 산봉우리 모양으로 보이기 때문에 센서의 이름은 순우리말은 봉우리로 정해졌다.
한편 이번 연구는 신경과학 분야의 권위있는 학술지인 저널 오브 뉴로사이언스에 7일 게재되었다.
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