뇌 속 비신경세포(별세포)가 촉감을 인식하는 능력을 높이는 것으로 나타났다.
기초과학연구원(IBS)은 인지·사회성 연구단 이창준 단장 연구팀과 연세대 생명공학과 정은지 교수 연구팀이 뇌 속 별세포가 촉감을 구분해 반응하는 능력을 조절함을 규명했다고 9일 밝혔다.
별세포는 뇌에서 가장 많은 수를 차지하는 별 모양의 비신경세포를 말한다.
억제성 신경전달물질인 `가바`를 분비해 주변 신경세포의 활성과 대사를 억제하는 것으로 알려져 있다.
시각·청각·촉각 등 감각 정보는 신경세포를 통해 뇌 시상을 거쳐 대뇌 피질로 전달된다.
이번 연구는 신호 전달 과정에서 신경세포에 초점을 맞춘 기존 연구와 달리 뇌에서 가장 많은 비신경세포의 역할에 주목했다.
연구팀은 시상 내 별세포에서 `다오`(DAO)라는 효소가 가바를 생성, 칼슘에 반응하는 음이온 통로를 통해 가바를 분비한다는 것을 확인했다.
가바는 신경세포의 활성을 억제하는 역할을 하지만, 역설적으로 신경세포가 다양한 감각 신호를 정확하고 빠르게 받아들이도록 돕는다고 연구팀은 설명했다.
신경세포의 반응 강도를 세분화해 감각 신호에 다양하게 반응하도록 돕고, 시냅스(신경세포의 연접 부위)의 정보 통합에 방해가 되는 불필요한 잡음 신호를 제거한다.
카메라의 노출값이 지나치게 크면 사진이 전체적으로 하얗게 되면서 물체를 식별하기 어려워지는 것처럼, 신경세포가 과하게 활성화되면 자극을 구분하지 못하게 되는 것과 같은 원리이다.
실험 결과 다오 효소를 제거해 별세포의 가바 분비를 억제한 쥐는 거칠기가 180 정도 차이 나는 사포를 서로 구분하지 못했다.
다시 가바 양을 증가시키자 80의 미세한 거칠기 차이까지 구분해 냈다.
이창준 단장은 "시상 내 별세포의 가바 양을 제어해 촉감 지각 능력을 향상할 수 있음을 밝혔다"며 "감각 장애 등 다양한 뇌 질환 치료에 기여할 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 `뉴런`(Neuron) 9일 자 온라인판에 실렸다.
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