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“우리가 하나의 장기로 알고 있던 인간의 뇌가 사실은 수억 년의 진화를 거쳐 합쳐진 ‘두 개의 서로 다른 신경계’라면?” 인간의 ‘뇌’가 사실은 단일 기관이 아니라, 진화 과정에서 아주 다른 역할을 맡았던 두 개의 고대 신경계가 하나로 합쳐진 결과물이라는 연구 결과가 나왔다. 0스탠퍼드 의과대학교 연구진은 최근 이 같은 연구 결과를 세계적인 권위의 학술지 네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)*에 게재했다. 특히 이번 발견은 뇌의 발달 비밀을 풀었을 뿐만 아니라, 그동안 원인 규명과 치료제 개발이 어려웠던 루게릭병(ALS)과 척수근위축증(SMA) 등 난치성 뇌질환 연구에 획기적인 전환。을 마련했다는 평가를 받고 있다. 생각하는 뇌 vs 생존하는 뇌…뿌리부터 완전히 달랐다 그동안 과학자들은 대뇌(전뇌)와 중뇌, 후뇌(뇌간)가 모두 하나의 조상 세포에서 태어나 갈라져 나온 것으로 보았다. 그러나 연구진이 배아 발달 초기를 정밀 관찰한 결과, 뇌는 처음부터 두 개의 완전히 다른 ‘줄기’에서 시작되었다. 오징어릴게임 첫 번째 줄기(Otx2 유전자 발현)는 언어, 수학, 추상적 사고, 자아 성찰 등 인간다운 고차원적 생각을 담당하는 전뇌와 중뇌를 만들어낸다. 반면 두 번째 줄기(Gbx2 유전자 발현)는 두개골 뒷부분에 위치하며 호흡, 심장박동, 수면, 배고픔 등 생명 유지에 필수적인 자동 조절 기능을 맡는 후뇌(뇌간)로 발달한다. 연구를 이끈 카일 로(Kyle Loh) 교수는 “뇌의 앞부분과 뒷부분이 근본적으로 다른 조상 세포에서 유래한다는 사실을 세계 최초로 증명했다”며 “진화 과정에서 서로 다르게 존재하던 두 개의 신경계가 공간적으로 바짝 밀착되면서 지금의 ‘하나의 뇌’ 형태를 갖추게 된 것으로 보인다”고 설명했다. 실제로 연구진이 5억 5천만 년 전 진화 역사를 거슬러 올라가 확인한 결과, 닭이나 제브라피시, 해저에 사는 깁적벌레는 물론 6억 년 전 갈라진 해파리에서도 이처럼 두 개로 나뉜 신경계 구조의 흔적이 발견됐다. 난치병 치료의 물꼬 텄다…‘실험실 배양’ 성공 이번 발견은 의학계의 숙원이었던 ‘후뇌 신경세포 배양’의 길을 열었다는 。에서 의미가 크다. 바다이야기하는법 그동안 과학자들은 실험실 접시에서 뇌간 세포를 만들어내기 위해 수십 년간 공을 들였으나 번번이 실패했다. 연구진은 그 이유에 대해 “기존 연구들이 전뇌·중뇌 조상 세포를 강제로 후뇌 세포로 바꾸려 했기 때문”이라며 “태생 자체가 다른 세포였기에 불가능했던 것”이라고 지적했다. 발달 경로의 차이를 파악한 스탠퍼드대 연구팀은 최초로 인간 다능성 줄기세포를 이용해 실제로 움직이고 전기 신호를 내는 ‘후뇌 운동 신경세포’를 실험실에서 만들어내는 데 성공했다. 이는 삼킴 장애와 호흡 마비를 일으켜 목숨을 앗아가는 루게릭병(ALS)이나 영아 사망의 주요 원인인 척수근위축증(SMA) 환자들에게 가뭄의 단비 같은 소식이다. 살아있는 환자에게서 뇌간 조직을 떼어내 연구하는 것이 불가능했던 한계를 넘어, 이제 실험실에서 만든 뇌 세포로 질병의 원인을 정밀 분석하고 맞춤형 치료제를 테스트할 수 있게 되었기 때문이다. 또한 후뇌는 비만 치료제(오젠픽·위고비 등)가 작용하는 식욕 조절 신경 회로도 포함되어 있어, 향후 비만 및 대사 질환 연구에도 널리 활용될 전망이다. 전문가들은 “뇌를 단일 장기가 아닌 두 개의 시스템으로 바라보는 시각의 전환이 뇌과학과 재생의학의 새로운 지평을 열었다”고 평가했다. target="_b