| [ KAIST ] in KIDS 글 쓴 이(By): chopin (**쇼팽**) 날 짜 (Date): 2000년 10월 16일 월요일 오후 09시 43분 47초 제 목(Title): Re: [p]英연구진, 인간 뇌세포 실험실 배양 뇌질환중 노화와 함께 오는 뉴런시넵스연결 감소에 의한 질환(파킨슨병, 헌팅턴병) 의 치료방법으로 개발된 것중 하나가 인위적으로 외부에서 뉴런을 뇌속에 주입시키는 것입니다. 뉴런세포는 대부분의 동물들이 거의 똑같은 세포구조를 가지고 있기 때문에 생화학적인 거부작용이 거의 발생하지 않는다는 특성에서 돼지와 같은 포유류의 뇌를 추출해서 인간의 뇌에 주사하는 방법을 써왔습니다. 그리고 이렇게 주사된 뉴런은 사람의 뇌속에서 자라나서 피실험자의 증세를 호전시키는 흥미있는 결과들이 보고 되었습니다. 이와 약간 다른 방법으로 뉴런의 가지를 자라나게하는 호르몬을 주사하는 방법이 있습니다. 저는 이 방법이 실용적으로 더 큰 효과를 볼 수 있을 것이라고 예측하고 있습니다. 이렇게 인간 뇌세포 배양은 완전히 동일한 인간의 뉴런을 다량으로 얻을 수 있다는 점에서 위에서 설명한 치료법의 효과를 더 극대화 할 수 있다는 이점을 갖습니다. 파킨슨병과 헌팅턴병같은 뇌질환은 단순한 뉴런의 감소증세를 외부에서 주입하여 해결해준다는 방식으로는 간단히 해결될 성질이 아닙니다. 이 질환은 흑질(substantia nigra)로 부터 뇌기저핵(Basal ganglia)과 전두옆 대뇌피질로의 도파민시넵스(Domapine synapse) 연결이 감소한다는 것이 그 증세의 가장 큰 원인중 하나입니다. 이 도파민 시넵스는 단순히 외부에서 뉴런을 주입한다고 해서 복구되지 않습니다. 보통 뇌안의 시넵스와는 그 생화학적 기능과 구조가 완전히 다른 시넵스이기 때문입니다. 이 도파민시넵스는 어떤 역할을 하고 있을 까요? 이 시넵스는 "도파민"이라는 신경전달물질을 사용한다는 점에서 다른 뉴런들의 시넵스와 구별됩니다. 또한 이 물질은 정신분열증환자에서 과다하게 검출된다는 사실이 밝혀져있고, 환각작용을 일으키는 코카인이 이 도파민과 화학식이 거의 동일하기 때문에 코카인이 도파민 과잉현상처럼 뇌에서 작용하여 환각작용을 일으킨다고 추측되고 있습니다. 이외에 이 도파민시넵스는 교사학습(supervised learning)에 아주 중요한 역할을 하고 있습니다. 동물이 무엇인가 시도를 하여 그 시도가 올바른경우 혹은 틀린경우 여러가지 다른 시도를 하여 점차 그 문제에 대한 솔류션을 학습해 나갑니다. 여기에서 흑질의 두가지 핵 SNPC(substantia nigra pars compacta), SNPR(substnatia nigra pars reticular)는 "보상신호(reward signal)"을 만들어 낸다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 보상신호는 뇌기저핵의 striatum으로 연결되어 그곳의 뉴런연결의 강도를 강화할지 약화할지를 결정합니다. 파킨슨병이나 헝틴턴병은 이 SNPC와 SNPR으로 부터의 도파민 시넵스가 파괴되어 나타나는 증상을 가장 큰 증상으로 보고 되고 있습니다. 이에 의해서 운동을 시작하지 못하고 근육이 경직되는 현상이나 한번 시작한 운동을 정지하지 못하고 반복하는 "무도병"증세를 일으킵니다. 이외에도 임시기억메모리로부터 제대로 정보를 꺼내오지 못하는 증세를 일으킵니다. 너무 이야기가 옆으로 새었군요.. --;; 결론은 외부에서 뉴런을 배양하여 뇌에 주입하는 방식은 그다지 새로운 방법은 아니고 효과도 치료면에서 클 것이라고 생각지 않는 방법이라는 것입니다. 단, 마치 컴퓨터에 더 큰 메모리를 끼워넣듯이 뇌에 뉴런을 주입하여 기억력등과 같은 두뇌활동에 효과를 줄 수 있을지 모른다는 설정이 가능하다는 것입니다. 황당하게도 대뇌의 구조는 이런식의 무식한 방법으로 뉴런을 주입하는 것이 상당히 효과를 얻게 될 가능성을 가지고 있습니다. 도데체 어떻게 생긴 회로길래 대충 뉴런을 무더기로 집어 넣기만 하면 성능이 좋아질 수 있을 까요? 그 대답은 대뇌를 비롯한 많은 뇌회로가 "균질한(homogenious)"한 구조를 가지고 있기 때문이라는 것입니다. 나머지 세세한 연결은 학습을 통해서 결정됩니다. 언젠가 기억력 증진을 위해 뇌에 뉴런을 주사하는 일이 일상적으로 일어나는일이 될지도 모릅니다. __ 쇼팽 http://csone.kaist.ac.kr/~chopin |