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최초로 신경계 다이어그램이 완성된 예쁜 꼬마 선충



(Caenorhabditis elegans. Credit: Wikipedia)


 알버트 아인슈타인 의대(Albert Einstein College of Medicine)의 연구팀이 실험 동물로 널리 사용되는 예쁜 꼬마 선충(Caenorhabditis elegans)의 신경계의 완전한 지도를 만들었습니다. 밀리미터 사이즈의 작은 선충인 예쁜 꼬마 선충은 키우기가 쉽고 몸이 투명해 내부를 들여다보기 쉽기 때문에 초파리, 쥐와 함께 실험 동물로 널리 사용되고 있습니다. 


 특히 신경계는 불과 1000여개의 세포로 이뤄져 있지만, 충분히 복잡한 행동이 가능하기 때문에 신경 모델 연구에 많이 사용되고 있습니다. 하지만 하나의 뉴런이 여러 시냅스를 통해 복잡한 연결을 확보할 수 있기 때문에 전체 연결 시스템을 알아내는 것은 결코 쉬운 일이 아니었습니다. 이번 연구는 다세포 동물에서 처음으로 뉴런 간 연결 다이어그램을 확인했다는 점에서 한 획을 긋는 성과로 평가할 수 있습니다. 


 연구팀은 예쁜 꼬마 선충의 뉴런이 수컷에서는 302개이고 암컷과 자웅동체에서는 385개라는 사실을 발견했습니다. 물론 연결된 장기와 방식 역시 다른데 이는 암수에서 성에 특화된 행동을 밝히는데 도움이 될 것으로 보입니다. 


 과학자들은 조현병이나 자폐증이 신경 연결에 문제가 생긴 connectopathies의 일종이라고 생각하고 있습니다. 이번 연구는 신경 연결 이상을 연구하는 동물 모델로써 예쁜 꼬마 선충의 가치를 더 높이고 과학자들이 효과적인 치료법을 발견하는데 도움을 줄 것으로 보입니다. 


 앞으로 이 연구 결과를 토대로 점점 더 복잡한 동물에서 신경계의 구조가 상세히 밝혀질 것으로 예상합니다. 그리고 많은 시간이 필요하겠지만, 언젠가 인간의 전체 뉴런 맵 역시 나올 수 있을 것으로 생각합니다. 


 참고 



Whole-animal connectomes of both Caenorhabditis elegans sexes, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1352-7 , https://nature.com/articles/s41586-019-1352-7


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