빛을 이용해 신경세포 활동을 조절하는 '광유전학'을 개척한 칼 다이서로스 미국 스탠퍼드 의대 교수, 페터 헤게만 독일 베를린대 교수, 게오르크 나겔 독일 뷔르츠부르크대 교수가 제126회 노벨생리의학상을 수상했다.
스웨덴 카롤린스카 연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) “광개폐성 이온 채널과 광유전학에 관해 발견한 공로로 세 교수를 수상자로 선정했다”고 밝혔다.
광유전학은 특정 신경세포가 빛에 반응하도록 만든 뒤, 빛을 비춰 그 세포를 작동시키거나 멈추게 하는 기술을 말한다. 광유전학을 활용하면 살아있는 뇌에서 어떤 신경세포가 기억이나 감정, 행동에 어떤 역할을 하는지 직접 확인할 수 있다. 기존에는 뇌의 어느 부위가 어떤 행동과 관련 있는지는 알 수 있었지만, 특정 신경세포가 실제로 그 행동을 만들어내는지 확인하기는 어려웠다.
광유전학 연구는 헤게만과 나겔 교수는 2000년대 초 단세포 녹조류에서 '채널로돕신'이라는 단백질을 발견하면서 시작됐다. 단백질에 파란빛을 비추면 통로가 열리면서 세포 안으로 전기를 띤 물질이 들어가 전기 신호가 만들어졌다. 두 교수는 이 단백질을 다른 세포에 넣어도 그 세포가 빛에 반응한다는 사실을 확인했다.
다이서로스 교수는 이 '빛 스위치'를 신경세포에 적용했다. 그는 2005년 쥐 신경세포가 채널로돕신을 만들도록 한 뒤 파란빛을 비춰 신경 신호를 일으키는 데 성공했다. 2년 후 살아있는 생쥐 뇌에서도 빛을 이용해 특정 신경세포를 움직이게 하는 데 성공했다.
이후 광유전학은 세계 뇌과학 연구에 널리 퍼졌다. 연구자들은 특정 신경세포만 골라 빛으로 켜거나 끄면서 어떤 세포가 기억이나 감정, 행동에 관여하는지를 밝혀내고 있다.
올해 노벨상은 이날 생리의학상을 시작으로 6일 물리학상, 7일 화학상, 8일 문학상, 9일 평화상을 거쳐 12일 경제학상까지 모두 6개 부문에서 수상자가 발표된다.
송윤섭 기자 sys@etnews.com
