뇌 신경교세포의 사회성 조절 밝혀…9월 과기인상에 이성중 교수

 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 9월 수상자로 이성중 서울대 치의과학과 교수를 선정했다고 5일 밝혔다.

 이 교수는 뇌를 구성하는 신경교세포에 의한 정서와 사회성 행동 조절 원리를 규명해 뇌과학 연구 발전에 기여한 공로를 평가받았다.

 사회적 동물의 특징인 경쟁심과 우월행동은 진화론적으로 뇌 기능에 보존돼 있지만, 어떻게 뇌가 이 경쟁심과 우월행동을 일으키고 조절하는지 수수께끼로 남아 있다.

 이 교수는 뇌 속 신경세포 대비 훨씬 많은 신경교세포에 대한 기능과 역할에 대한 연구가 부족해 원인을 찾지 못한다고 보고 관련 연구를 시작했다.

 이를 위해 그는 생쥐 성상교세포 내 칼슘 활동성을 실시간으로 관찰하는 기술을 개발했다. 이를 토대로 우월행동을 하는 생쥐 뇌 영역을 관찰해 경쟁 과정에서 칼슘 활동성이 늘어나는 것을 확인했다.

 또 불안한 환경에서 뇌 속 해마 영역의 성상교세포 활성화가 일어나는데, 이런 활성이 불안을 억제하는 역할을 한다는 사실도 밝혔다.

 관련 연구 결과는 지난해 9월 국제학술지 '네이처 뉴로사이언스'와 2022년 11월 '네이처 커뮤니케이션스'에 실렸다.

 이 교수는 "그간 신경세포 관점에서만 이해되던 불안감이나 경쟁심 같은 고위 뇌 기능이 뇌의 신경교세포에 의해 조절된다는 사실을 증명하였다는 점에서 그 의의가 있다"며 "근래 사회적으로 이슈화되고 있는 '불안장애'나 '사회성 장애' 등 고위 뇌 기능 이상을 신경교세포 관점에서 새롭게 조망하는 계기가 될 것"이라고 말했다.


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"무릎 위 절단 환자, 자연스럽게 걷게하는 생체공학 의족 개발"
무릎 위를 절단한 환자의 근육과 뼈조직에 직접 연결해 사용자가 움직임을 더 정밀하게 조절하면서 기존 의족보다 더 빠르게 걷고 계단을 오르며 장애물도 피할 수 있게 돕는 새로운 생체공학 의족이 개발됐다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 휴 허(Hugh Herr) 교수팀은 12일 과학 저널 사이언스(Science)에서 무릎 위 절단 부위의 뼈조직과 신경에 연결한 생체공학 의족으로 자연스러운 다리 움직임을 회복시킬 수 있음을 확인했다고 밝혔다. 허 교수는 "뼈에 고정되고 자기 신경계로 직접 제어하는 조직통합형 의족은 단순히 생명 없는 분리된 장치가 아니라 인간 생리에 정교하게 통합된 시스템으로 더 높은 수준의 체화감을 준다"며 "이는 단순히 사람이 사용하는 도구가 아니라 환자 몸의 일부가 된 것"이라고 말했다. 연구팀은 지난 수년간 절단 후 남은 근육에서 신경 정보를 추출하고 이를 이용해 움직임을 제어하는 새로운 의족을 개발해 왔다. 지난해에는 무릎 아래 절단 환자에게 이를 적용, 기존 의족보다 더 빠르게 걷고 장애물을 더 자연스럽게 피할 수 있다는 것을 보여준 바 있다. 전통적인 절단 수술에서는 보통 번갈아 가며 늘어나고 수축하는 근육 쌍이 절단되는데, 이로 인해