인간이 지금껏 보지 못하는 색 구현…"색맹 치료에 응용"

과학자들이 이전에 어떤 사람도 감지하지 못한 색을 사람이 볼 수 있도록 만들었다. 게티이미지뱅크 제공

과학자들이 지금까지 어떤 사람도 감지하지 못한 색을 사람이 볼 수 있도록 만들었다. 색맹을 치료하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다. 

미국 버클리캘리포니아대(UC 버클리) 연구팀은 레이저 기술과 시선 추적 기술을 이용해 5명의 사람이 이전에는 볼 수 없었던 색을 감지하게 하는 데 성공하고 연구결과를 18일(현지시간) 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 발표했다. 

색채를 식별하는 감각인 색각(color vision)은 빛을 감지할 수 있는 망막이 외부 사물에서 쏟아지는 빛을 감지하면서 시작된다. 망막에는 빛이 강한 낮에 색을 구별하는 원뿔 모양의 세포와 빛이 약한 밤에 밝고 어두움을 구분하는 막대기 모양의 세포가 있다.

원뿔 모양의 세포는 다시 3가지 유형으로 나뉜다. 각각 빛의 3원색인 빨간색·녹색·파란색의 빛을 잘 흡수한다. L-원뿔세포는 긴 파장에 민감해 빨간색을 감지하고 M-원뿔세포는 중간 파장에 민감해 녹색을 감지하고 S-원뿔세포는 짧은 파장에 민감해 파란색을 감지한다. 

3가지 원뿔세포는 우리가 경험하는 모든 색을 감지하고 해석한다. 빛이 눈에 들어오면 광수용체가 이를 흡수하고 세포들이 생성한 신호는 망막을 거쳐 대뇌의 시각피질에서 처리된다. 이처럼 사람은 눈과 뇌의 상호작용으로 색채를 식별한다. 

연구팀은 중간 파장에 민감한 M-원뿔세포를 자극할 경우 S-원뿔세포와 L-원뿔세포를 어떻게 활성화할지 알아보고자 했다. 나아가 M-원뿔세포가 자극을 받으면 새로운 색을 만들어낼 수 있다고 여겼다. 

연구팀은 실험 참가자 5명의 망막을 지도화하고 각 원뿔세포의 위치와 유형을 표시했다. 지도를 기반으로 연구팀은 시선 추적 기술로 안구 움직임을 추적하면서 개별 원뿔세포에 레이저 광선을 조사했다. 특히 소량의 레이저 광을 M-원뿔세포에만 쏘아 자극했다. 

그러자 참가자들은 공작색이나 청록색과 비슷한 채도가 높은 색을 감지했다. 연구팀은 참가자들에게 참가자들이 어떤 색을 보고 있는지 확인하기 위해 단일 파장의 다른 빛을 보여주며 비교해 보라고 요청했다. 하지만 참가자가 보는 색과 일치하는 색은 없었다. 연구팀은 색에 '올로(olo)'라는 이름을 붙였다. 

연구를 이끈 렌 응 UC버클리 연구원은 "색맹은 3가지 원뿔세포가 아닌 2가지 유형의 원뿔세포만 제대로 기능할 때 나타난다"며 "연구결과를 이용해 색맹을 치료하는 방법을 연구하고 있다"고 말했다. 응 연구원은 레이저 시스템을 사용해 세포가 받는 빛을 정확하게 제어함으로써 일부 세포를 인위적으로 바꿔 색맹을 치료하겠다고 말했다. 

<참고자료>
-https://doi.org/10.1038/d41586-025-01252-3

[이채린 기자 rini113@donga.com]