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뇌 신경세포 활동 측정 비밀 풀렸다

최종수정 2010.05.17 06:26기사입력 2010.05.17 02:00

이진형 UCLA 교수

[아시아경제 김수진 기자] 국가수리과학연구소(소장 김정한)는 "UCLA 이진형 교수 연구팀이 기능성 자기공명영상(fMRI) 장치로 활성화된 뇌의 영역을 찾아낼 수 있음을 실험을 통해 증명하고 이에 대한 논문을 네이처지에 게재했다"고 17일 전했다.

이전형 교수 연구팀은 첨단기술로 주목받고 있는 광유전자학을 이용해 뇌의 특정 영역의 신경세포 활동 증가가 혈액 속에서 산소를 운반하는 헤모글로빈의 농도 변화(BOLD 신호)를 통해 측정될 수 있다는 것을 밝혀내는 데 성공했다.

수리연은 "이진형 교수 연구팀의 이번 연구 결과가 fMRI와 관련된 논란에 마침내 종지부를 찍게 됐다"고 설명헀다. fMRI는 BOLD 신호를 통해 특정 활동이나 기능을 수행할 때 뇌 활성화 영역을 알아내기 위해 사용한다. 그러나 지금까지 BOLD신호와 신경세포 활동 정도와의 상관관계가 명확하게 규명되지 않아 fMRI 측정 결과 해석에 이견이 존재해왔다.

이 교수 연구팀은 또한 특정 영역의 활성화된 신경세포로부터 연결된 신경세포의 활성화를 측정함으로서 ofMRI(optogenetic fMRI)을 이용한 인과관계 연결구조 연구라는 새로운 연구영역을 개척하는 성과를 거뒀다.

인과관계 연결구조 연구는 현재 신경과학계의 화두인 뇌신경망 연결지도 연구에 큰 돌파구를 제시하는 연구결과다.

네이처지는 이번 연구결과에 대해 “fMRI가 오랫동안 많은 과학자들이 열망해온 살아있는 생명체의 뇌 신경세포 활동을 아무런 손상 없이 측정할 수 있다는 것을 증명했으며 신경망 연결을 연구할 수 있는 무한한 잠재가능성을 가진 새로운 방법을 제시했다.”고 평했다.

이 교수는 현재 UCLA 전기공학과에 교수로 재직하고 있으며 내년부터 수리연을 비롯한 국내 연구진들과 뇌신경 연결망에 대한 공동 연구를 진행하게 된다.
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