[이데일리 김혜미 기자] 국내 연구진이 망막과 뇌를 연결하는 신경절세포를 47가지 유형으로 분류하는 데 성공했다. 이는 현재까지 발표된 연구 가운데 가장 완전한 것으로, 향후 녹내장 등 시각질환의 근본 원인을 찾아내는 데 도움이 될 전망이다.

논문 제 1저자인 김진섭 한국뇌연구원 책임연구원. 뇌연구원 제공

17일 과학기술정보통신부와 한국뇌연구원은 김진섭 책임연구원과 세바스찬 승(한국명 승현준) 미 프린스턴대 교수 연구팀은 망막에서 눈과 뇌를 연결하는 47종의 시각채널을 확인했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 셀에 게재됐다.

뇌는 약 870억개의 신경세포로 구성돼있다. 이 신경세포에는 여러가지 유형이 존재하고 각 유형마다 모양과 역할이 다르기 때문에, 망막 신경세포 유형과 역할을 알아내는 것은 ‘본다는 것’의 비밀을 풀기 위한 첫 단계에 해당한다.

특히 망막과 뇌를 연결하는 신경절세포는 움직임이나 외곽선 등 다른 종류의 시각정보를 모아서 보내고, 뇌는 각 정보를 재조합해 눈으로 보는 장면을 이해하게 된다.

연구팀은 생쥐의 망막을 전자현미경으로 찍은 초고해상도 3차원 영상을 분석, 396개의 신경절세포를 찾아낸 뒤 구조에 따라 47가지 유형으로 분류했다. 이는 기존에 있었던 유형 분류보다 6가지가 늘어난 것이다.

연구팀은 온라인 가상 전시관 ‘아이와이어’ 사이트를 제작해 연구성과를 공개하고, 향후 다른 연구자들이 자유롭게 활용할 수 있도록 했다. 전시관에서는 개별 신경세포의 3차원 구조와 시각 자극에 대한 반응도를 대화형 인터페이스로 확인할 수 있다.

한국뇌연구원 연구팀은 향후 3차원 전자현미경을 이용해 소뇌와 대뇌의 신경세포 연결지도를 만들고, 뇌의 정보처리 과정과 작동원리를 밝혀내는 연구를 할 계획이다.

김진섭 책임연구원은 “이번 연구는 시각 뿐 아니라 사고와 인지 등 뇌가 작동하는 원리를 밝혀내기 위한 첫 걸음”이라면서 “녹내장 등 시각질환 근본 원인을 찾아내는 연구에도 도움이 될 것”이라고 말했다.

한편 과기정통부는 지난해 9월 확정한 ‘바이오경제 2025’에 따라 뇌 관련 기초연구 강화 및 뇌지도 구축 등을 포함하는 바이오 R&D 지원을 강화할 계획이다.