[표지로 읽는 과학] 초파리 뇌 전체 지도 완성

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뇌는 신경세포의 연결 상태와 활동에 따라 다르게 작동한다. 신경세포들이 어떻게 연결됐는지 알아내면 생물의 뇌가 작동하는 메커니즘을 파악하는 데 큰 도움이 된다. 이번 주 국제학술지 '네이처' 표지에는 초파리의 뇌신경 지도를 표현한 그림이 실렸다. 

말라 머시 미국 프린스턴대 신경과학연구소 교수가 이끄는 국제 공동연구팀은 노랑초파리(학명 Drosophila melanogaster) 성체의 완전한 뇌 구조를 완성하고 초파리 뇌의 정보처리 과정들을 확인한 연구결과를 1일(현지시간) 네이처에 7편의 논문으로 공개했다.

초파리는 신경세포의 수가 인간보다 100만 배 적지만 비행이나 사회적 상호작용 등 복잡하고 전교한 행동을 수행한다. 과학자들은 초파리 뇌 지도를 시작으로 다양한 생물에서 뇌의 메커니즘을 밝힐 수 있을 것으로 기대한다.

공동연구팀은 전자현미경으로 촬영한 이미지로 초파리 신경세포를 관찰해 역대 최대 규모의 초파리 뇌 지도를 완성했다. 초파리 뇌 지도는 신경세포 13만9255개와 신경세포 사이의 연결부인 시냅스 5450만개로 이뤄졌다. 학계에 보고되지 않은 새로운 뇌세포도 8400종류나 찾아냈다.

연구팀은 초파리 뇌 지도를 통해 초파리가 어떤 행동을 할 때 뇌에서 일어나는 메커니즘을 높은 정확도로 예측할 수 있었다. 이번 연구결과를 통해 뇌 작동 메커니즘을 예측하는 데 그쳤던 기존 연구에서 확인하는 수준까지 발전시킬 것으로 기대된다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1038/s41586-024-07558-y

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]