생쥐 전체 신경 지도 완성…초고속 3D이미징으로 구현

작성일 07-11

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         <section dmcf-sid="Wkeyio41vr">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f43d795ff140c8b310f32123337dcd43f25105a134eb9927bfc7543babfe2bb3" dmcf-pid="YEdWng8tlw" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="고해상도 이미징 기술을 통해 시각화된 생쥐 머리의 뇌신경(파란색)과 혈관(빨간색). Credit: M.-Y. Shi et al./Cell" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/11/dongascience/20250711174743087bnvk.png" data-org-width="680" dmcf-mid="y47jB91mCm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/11/dongascience/20250711174743087bnvk.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            고해상도 이미징 기술을 통해 시각화된 생쥐 머리의 뇌신경(파란색)과 혈관(빨간색). Credit: M.-Y. Shi et al./Cell
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          <p contents-hash="a65a80aadd174f9708909bcabb18e4a5eeedaa62365542bb34da365e1265d52b" dmcf-pid="GDJYLa6FyD" dmcf-ptype="general">중국 연구진이 생쥐의 뇌와 척수에서 말초 장기에 이르는 신경망을 마이크로미터(μm·100만분의 1m) 수준의 해상도로 40시간 만에 3차원(3D)으로 구현하는 데 성공했다. 기존에는 뇌 연결망(connectome·커넥톰)에 한정됐던 신경계 지도가 이번 연구를 통해 전신 수준으로 확장됐다.</p>
          <p contents-hash="9433403858c520b98230782540a1d880622185913314b57fe96520775a1c01ae" dmcf-pid="HwiGoNP3lE" dmcf-ptype="general">뇌를 비롯한 신경계 전체에서 신경세포 간 연결 구조를 정밀하게 지도화하는 커넥토믹스(connectomics) 연구의 전환점을 마련했다는 평가가 나온다.</p>
          <p contents-hash="114894e8b3b6fee0dc8de3240e8a27aa40f5cf84d5525259792024698cb1302e" dmcf-pid="XrnHgjQ0Tk" dmcf-ptype="general">궈창 비 중국과학기술대학교(USTC) 교수 연구팀은  생쥐 조직에 화학 처리를 통해 지방과 칼슘 등 빛을 방해하는 성분을 제거하고 조직을 투명화한 뒤 형광 표지 단백질로 신경을 시각화한 연구 결과를 국제학술지 '셀'에 10일(현지시간) 발표했다.</p>
          <p contents-hash="490f22b2925b4124cc017758cf109e10bedd4f587ee7f1c09f94f981240419c3" dmcf-pid="ZmLXaAxpTc" dmcf-ptype="general">연구팀은 절단 장치와 3D 이미징 현미경을 결합한 맞춤형 장비를 이용해 400μm 간격으로 생쥐 몸을 절단했다. 각 절단면을 고해상도로 연속 촬영하는 방식으로 전체 신경 지도를 40시간 만에 완성했다.</p>
          <p contents-hash="aed548a35912268afa4b64b56ffd392ca4631dc2abe2547569a1e75f45ccb133" dmcf-pid="5soZNcMUhA" dmcf-ptype="general">촬영은 약 200회 반복됐다. 각 이미지는 최대 600μm 깊이까지 신체 내부 구조를 포착했다. 기존 방법보다 수십 배 빠르면서도 전체 신경망을 정밀하게 추적한 것이다. 연구팀은 “기존 시스템은 몇 달에서 수년이 걸렸는데 이번 기술은 그 한계를 획기적으로 줄이는 데 성공했다”고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="97464b26d213b30ba48d788c3d5ca9944fb021add4bcd40c46e0a6717b4b785f" dmcf-pid="1GmqIlj4Wj" dmcf-ptype="general">연구팀은 성체 생쥐 16마리를 대상으로 서로 다른 방식의 형광 표지 기법을 사용해 실험을 여러 차례 반복했다. 일부 생쥐는 특정 뉴런에서 형광 단백질이 스스로 만들어지도록 유전적으로 조작했다. 일부 생쥐에게는 교감신경계의 특정 단백질을 찾아가는 항체에 형광 물질을 붙여 해당 신경을 밝히는 면역 표지 방법을 사용했다.</p>
          <p contents-hash="83c05c7408fe13228107a54460eed62e1f69c764bb223312cb1188a9e9576a9d" dmcf-pid="tHsBCSA8lN" dmcf-ptype="general">또 다른 실험에서는 바이러스를 이용해 뇌에서 가슴과 배 속 장기까지 이어지는 미주신경을 따라가는 신경 섬유 하나하나를 끝까지 추적하는 데 성공했다. 특히 미주신경이 중간에 거의 갈라지지 않고 목표 장기까지 곧게 이어지는 모습이 처음으로 명확하게 확인됐다. 미주신경은 뇌에서 시작해 목, 가슴, 배를 지나 여러 내부 장기까지 연결되는 말초신경이다.</p>
          <p contents-hash="c68de58b966b8cb9e425c6625d0f74b7c24c4641906875bff56c30a15cd6f396" dmcf-pid="FXObhvc6Wa" dmcf-ptype="general">연구팀은 일부 이번 연구 결과를 담은 데이터셋을 온라인에 공개했다. 해부학 전문가들조차 새롭게 받아들일 만한 신경 구조들이 다수 포함돼 있다고 밝혔다. 현재 연구자들이 직접 이 신경 지도를 탐색할 수 있는 데이터 플랫폼도 구축 중이다.</p>
          <p contents-hash="9828160706568dd02b027cb60c7f21e1339b0d49ee058d1dd7eb4007ff364ed1" dmcf-pid="3ZIKlTkPWg" dmcf-ptype="general">&lt;참고 자료&gt;<br> - doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.011</p>
          <p contents-hash="0dd0bb1c3a2ab13d031eb0f6c80f98dab95c8f0014d1f40f2c293dfc742717af" dmcf-pid="05C9SyEQSo" dmcf-ptype="general">[박정연 기자 hesse@donga.com]</p>
         </section> 
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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