성인 뇌에서도 새 신경세포 자란다…기존 통념 뒤집어

위장약으로 뇌질환인 파킨슨병을 치료할 수 있다는 실마리가 발견됐다. 게티이미지뱅크 제공.

성인이 된 후에도 기억 중추인 해마에서 신경세포가 계속 생성된다는 연구결과가 나왔다. 

요나스 프리센 스웨덴 카롤린스카의대 교수팀은 국제 바이오뱅크에서 확보한 0~78세 사람들의 뇌 조직을 분석하고 해마에서 줄기세포부터 미성숙 뉴런에 이르는 다양한 발달 단계의 신경세포를 확인한 연구결과를  4일(현지시간) 사이언스에 발표했다. 

해마는 기억, 학습, 감정 조절에 핵심적인 뇌 영역이다. 학계에서는 뇌 신경세포는 성인이 되면 더 생성되지 않는다고 알려져 있다. 연구팀이 뇌 조직을 분석한 결과 기존 이론과 달리 성인 후반기까지 기억 중추인 해마에서 신경세포가 계속 생성된다는 점을 확인했다. 

연구팀은 확보한 뇌 조직을 단일 핵 RNA 시퀀싱(single-nucleus RNA sequencing) 기법으로 각 세포핵 안의 유전자 활성을 분석하고 세포 특성을 조사했다. 단일 핵 RNA 시퀀싱이란 세포의 핵을 추출해 그 안에 들어 있는 RNA의 염기서열을 분석하는 기술이다. 

세포 특성 데이터를 기계학습을 활용해 분석한 결과 줄기세포에서 미성숙 뉴런에 이르는 다양한 발달 단계의 신경세포들이 성인의 뇌에서 확인됐다. 이들 세포 중 다수는 분열 단계에 있는 것으로 나타났다. 신경세포로 분화할 수 있는 미성숙한 세포인 '신경 전구 세포'가 존재한다는 뜻이다.  

또 새롭게 신경세포가 만들어지는 위치를 조사한 결과 해마에서 기억 형성, 학습·인지적 유연성에 중요한 영역인 '치상회(dentate gyrus)'인 것으로 확인됐다.

프리센 교수는 "연구는 인간의 뇌가 어떻게 작동하고 평생 어떻게 변하는지 이해하는 데 중요한 퍼즐 조각을 제공한다"며 "신경퇴행성 질환이나 정신질환 치료를 위한 재생치료법 개발에 대해서는 시사하는 의미가 크다"고 말했다. 성인 환자의 신경 발생을 자극해 신경퇴행성 질환이나 정신질환을 치료할 수 있는 단서를 제시한다. 

<참고자료>
-www.science.org/doi/10.1126/science.adu9575

[이채린 기자 rini113@donga.com]