우리 뇌에는 약 880억 개 신경세포가 있다. 신경세포들의 상호작용을 뜻하는 신경망도 수십 조개의 달할 것으로 추정되고 있다. 이를 모두 밝히는 일은 갈 길이 멀다. 각각의 신경세포들의 갖는 역할이 무엇인지, 상호작용을 통해 어떻게 우리의 기억이 저장되고 지워지는지 명확히 알지 못한다. 심지어는 그 종류가 얼마나 다양한지도 제대로 모른다.
네이처 제공
2일 국제학술지 ‘네이처’는 다양한 신경세포들의 활성화되고 있는 모습을 담은 그림을 표지로 실었다. 이번호에 실린 연구 논문은 뇌 속의 있는 100여 개 신경세포의 종류를 새롭게 밝혀냈다.
신경세포는 머리 역할을 하는 신경세포체와 한쪽으로 뻗어 나온 굵은 축삭돌기, 거기서 파생돼 나뭇가지처럼 돋아난 수많은 수상돌기로 구성된다. 축삭돌기는 굵은 수상돌기이며, 신호전달 속도를 높일 수 있도록 표면에 신경수초막이 점점이 박혀 있다.
신경세포는 축삭돌기와 수상돌기의 방향과 개수, 그 전체적인 모양에 따라 다양한 종류로 분류된다. 삼각형 모양의 신경세포체를 중심으로 축삭과 수상돌기가 아래와 위로 뻗어 있는 피라미드 신경세포가 대표적이다. 하지만 이제는 유전자에 근거해 보다 명확하게 신경세포의 종류를 분류하려는 시도가 이어지고 있다.
보실카 타직 미국 앨런뇌과학연구소 분자유전학과 연구원 연구진은 이번 네이처 논문에서 쥐의 뇌 속 신피질 부위에 있는 신경세포들의 유전자를 분석해, 신경세포를 133개의 서로 다른 유형으로 분류하는 데 성공했다고 밝혔다.
신피질은 대뇌 피질 중 가장 최근에 진화한 부위로, 6개의 신경세포층으로 구성된다. 연구진은 쥐의 신피질에서 얻은 2만 3822개의 신경세포가 갖고 있는 차이점을 알기 위해 가바(GABA)수용체를 만드는 세포내 전사 인자들의 RNA 염기서열을 분석해 비교했다.
가바 수용체는 거의 모든 신경세포 위에는 흥분신호를 전달하는 역할을 한다. 가바 수용체를 만드는 전사 유전자들의 RNA 염기서열 차이를 확인했고, 그에 따라 가바 수용체의 개수나 활성정도 등이 달라진다고 분석했다. 이를 바탕으로 신경세포 종류를 새로 분류한 것이다.
타직 연구원은 “뇌 속 신경세포 연구 중 가장 포괄적으로 진행된 작업으로 15년의 걸친 분석 작업의 결과”라며 “각각의 세포가 특정 위치에 왜 존재하는지 등을 추가로 연구해야 할 것”이라고 말했다.
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