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길 눈 밝혀주는 뇌 속 'GPS 시스템' 밝혀내

우리는 위치를 어떻게 인식할까. 한 곳에서 다른 곳으로 어떻게 길을 찾아갈까. 이런 정보를 어떻게 머릿속에 저장하기에 다음에 같은 길을 곧바로 찾을 수 있을까. 이런 의문에 대한 답을 찾아낸 존 오키프(75) 영국 유니버시티 칼리지 런던 교수와 마이브리트 모세르(51)·에드바르드 모세르(52) 노르웨이과학기술대 교수 부부에게 올해 노벨 생리의학상이 돌아갔다.



 스웨덴 노벨위원회는 6일 “뇌 속 위성위치확인시스템(GPS)을 발견해 사람들이 위치와 방향을 파악하고 길을 찾아가는 원리를 규명한 공로가 인정된다”며 세 사람을 노벨 생리의학상 수상자로 선정했다고 밝혔다. 오키프 교수는 미국·영국 이중 국적이며 모세르 부부는 노르웨이 출신이다. 부부가 노벨상을 받은 것은 이번이 역대 5번째다.



 오키프 교수는 1971년 쥐 실험을 통해 위치에 따라 뇌 해마 부위의 신경세포가 다르게 활성화되는 것을 발견했다. 방 안 A지점에 있을 때는 B세포가, C지점에 있을 때는 D세포가 활성화되는 식이다. 오키프 교수는 이런 ‘장소(place)세포’들이 주변 환경에 대한 ‘지도’를 그려낸다는 사실을 밝혀냈다.



 30여 년이 지난 2005년 오키프 교수 밑에서 방문 연구원 생활을 했던 모세르 부부는 ‘뇌 속 GPS’를 구성하는 또 다른 핵심 요소를 찾아냈다. 쥐가 특정 위치를 지나갈 때 뇌의 내후각 피질에 있는 세포들이 격자 패턴으로 활성화되는 것을 발견한 것이다. 부부는 이 ‘그리드(grid·격자)세포’들이 오키프 교수가 찾아낸 세포들이 만드는 ‘지도’에서 ‘위도·경도’에 해당하는 정보를 제공한다는 사실을 규명했다.



 사람이 특정 장소를 기억하고 그곳으로 가는 길을 찾을 수 있는 것은 두 세포의 상호작용 덕분이라는 게 과학자들의 설명이다. 노벨위원회는 세 사람이 밝혀낸 이 같은 ‘뇌 GPS’에 대한 지식이 “알츠하이머 환자들이 공간에 대한 기억을 잃는 원리를 이해하는 데도 도움을 준다”고 밝혔다.



 ◆오키프 교수 이달 말 방한=기초과학연구원(IBS)은 오키프 교수가 20~21일 서울대에서 열리는 제1회 IBS-영국왕립학회 리서치 콘퍼런스 참석차 한국을 찾을 예정이라고 밝혔다. 이 콘퍼런스에 오키프 교수 등 영국 과학자 11명과 IBS의 11개 분야 연구단장들이 참석한다.



박현영·김한별 기자
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