(Male and female worms engage in different behaviors, which may result from sex-specific wiring patterns in the brain. Credit: Oliver Hobert, Ph.D., Columbia University.)
인간의 경우 남자와 여자가 사고 방식이 다르다는 것은 널리 받아들여지는 이야기입니다. 물론 여기엔 자라면서 배우는 성 역할에 대한 고정관념이나 사회 문화적 배경이 큰 역할을 차지합니다. 동시에 호르몬의 영향은 물론 뇌 구조 자체도 차이가 있다는 연구들이 있습니다. 다만 인간의 행동 양식은 매우 복잡하기 때문에 여러 가지 요인 중에서 정확히 어떤 것이 가장 큰 영향을 미치는지 판단하기가 쉽지 않습니다.
따라서 생물학자들은 인간이나 고등한 동물의 뇌구조를 연구하기 위해 훨씬 간단한 동물 모델을 사용합니다. 이전에 소개드린 바 있는 예쁜 꼬마선충 (Caenorhabditis elegans, C.elegans)가 그 주인공으로 1mm 정도 몸길이를 가진 작은 토양선충이지만, 분자 생물학자들에게는 초파리와 더불어 가장 널리 사용되는 실험동물이기도 합니다. 키우기가 쉽고 구조가 단순해서 연구가 쉽기 때문입니다.
예쁜 꼬마선충의 뇌는 7000개 정도의 뇌세포로 되어 있어 매우 단순한 뇌구조 모델을 제시하기 때문에 뇌의 구조를 연구하는 과학자들에게도 매력적인 대상입니다.
미 국립 의료원의 국립 신경 장애 및 뇌졸증 연구소 (NIH's National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS))의 과학자들은 암수 뇌의 차이가 이 작은 선충류에도 있다는 사실을 밝혀내 이를 저널 Nature에 발표했습니다.
흥미롭게도 예쁜 꼬마선충은 태어날 때는 혼합형 뉴런 구조를 가지고 있으나, 성장하면서 성에 특화된 신경세포의 가지치기를 통해 암수가 다른 시냅스(Sex-specific pruning of neuronal synapses)를 형성하는 것으로 나타났습니다.
이와 같은 성 분화는 행동에도 영향을 미치는 것으로 보입니다. PHB 신경의 경우 본래 생화학 신호를 받아들이는 역할을 하는데, (일종의 화학 수용체로 먹이나 천적에 대한 정보를 인지) 수컷에서는 암컷의 신호를 받아들이는 역할도 같이 합니다.
암수가 짝짓기에서 다른 역할을 수행하므로 이에 연관된 뇌구조가 서로 다르다는 것은 사실 타당한 이야기라고 하겠습니다.
아무튼 이렇게 단순한 생물체에도 암수에 따른 뇌와 행동이 차이가 있다는 사실은 흥미롭습니다.
참고
Meital Oren-Suissa et al. Sex-specific pruning of neuronal synapses in Caenorhabditis elegans,Nature (2016). DOI: 10.1038/nature17977
http://phys.org/news/2016-05-reveals-differences-male-female-brains.html#jCp
http://phys.org/news/2016-05-reveals-differences-male-female-brains.html#jCp
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