2002년 10월 5일 http://www.eurekalert.org/pub_releases/2002-10/aaft-src100202.php
유아기의
시각 자극이 뇌의 발달에 긍정적인 영향을 미친다는 과학적인 증거가 밝혀졌다. 미국 콜드 스프링 하버 연구소 (Cold Spring Harbor
Laboratory)의 Holly Cline 박사를 비롯한 연구팀은 올챙이에 시각적인 자극을 가하면 뇌의 특정 신경세포에서 새로운 가지가
뻗어나게 되는데 이를 위해 신경 전달물질 수용체를 비롯한 일부 단백질의 활성이 변한다는 사실을 발견, 지난 10월 3일자 Nature에
발표하였다.
지금까지 출생 직후 시각이나 다른 감각기관이 적절한 자극을 받지 못하면 뇌의 발달이 비정상적으로 이루어질 수 있다는
사실들이 알려져 있었다. 이런 관찰에 근거하여 부모들은 아기가 태어나면 새로운 환경에 접할 수 있도록 도와주고 선명한 색깔을 가진 유모차나
침대를 선택하도록 권고를 받았었다. 그러나 그러한 자극이 뇌의 발달과 구체적으로 어떤 관계를 가지고 있는지 연구된 적은 거의
없었다.
Cline 박사의 연구팀은 올챙이 뇌에서 사람 뇌의 상구 (superior colliculus)에 해당하는 시개
(optic tectum)을 대상으로 연구하였다. 뇌의 이 부위는 시각에 의한 운동을 조정하는 역할을 맡고 있는데, 그들은 시각적인 자극이 뇌의
구조에 어떤 변화를 가져오는지 알기 위해 시개의 각 세포가 초록 형광 단백질 (Green Fluorescent Protein, GFP)을
발현하도록 조작함으로써 현미경으로 세포의 네트워크를 관찰할 수 있게 하였다.
한 실험에서 그들은 올챙이를 어두운 곳에 4시간
놓아두었다가 밝은 곳으로 옮겨 4시간 동안 시각 자극을 받게 하였다. 그 결과 신경세포에서 새로운 가지들이 뻗어나기 시작하였으며 이 가지들의
길이와 안정성도 향상되었다. 다음으로 이러한 뇌세포 구조의 변화를 유도하는 단백질을 추적한 결과 NMDA 수용체, AMPA 수용체, Rac,
Cdc42, 네 단백질은 활성이 증가하였고 반대로 RohA와 ROK 단백질은 활성이 감소하였다. 물론 이 발견은 감각기관의 자극과 뇌의 발달
사이의 관계에 대한 연구의 시작일 뿐이지만 최초로 분자적인 수준에서 분명한 관계성을 확인했다는 점에서 의의가 높다고 할 수
있다.
| |
