뇌를 재부팅할 수 있다고 상상해 봅시다.
약해지고 손상된 세포들을 새롭고 향상된 세포들로 바꾸는 겁니다.
공상 과학에 나올 듯한 이야기지만
현실화될 가능성이 있고 현재 과학자들이 연구를 진행하고 있습니다.
우리의 뇌는 언젠가 자가수리가 가능할까요?
성장 중인 어린 뇌의 배아세포에서 뇌세포를 구성하는 매우 작은 개체인
새로운 뉴런세포를 생성한다는 것은
잘 알려진 사실입니다.
이렇게 새로 만들어진 뉴런들은 성장 중인 뇌의 다양한 부분으로 이동해
다양한 구조를 스스로 형성합니다.
하지만 최근까지만 해도
과학자들은 세포 생산이 이러한 첫 성장을 끝내자마자
급정지하게 되고 결국
알츠하이머병이나 파킨슨병 같은 신경질환과
뇌졸중 같은 손상에서 회복할 수 없게 된다고 생각했습니다.
하지만 일련의 최근 발견들은
성인의 뇌도 사실 최소한 세 특정 구역에서는
새로운 세포 생산을 계속한다는 사실을 드러냈습니다.
신경 발생이라고 알려진 이 과정은
신경줄기세포라고 불리는 뇌 담당 세포와
새로운 뉴런을 만들거나 오래된 뉴런을 대체하는
간세포와 관련되어 있습니다.
신경 발생이 발견된 세 구역은
학습 및 기억 작용과 관련된 치상회,
뉴런을 후신경구에 공급해 코와 뇌 사이를 연결시키는
뇌실의 밑 구역,
움직임 관리를 돕는 선조체 등입니다.
과학자들은 아직까지 이러한 구역들에서
신경 발생이 정확히 무슨 역할을 담당하는지,
왜 다른 뇌 구역에는 없는 이러한 기능이 있는지 모릅니다.
하지만 성인의 뇌에서도 새로운 뉴런이 자란다는
단순한 사실이 놀라운 가능성을 열어줍니다.
우리는 이 매커니즘을 이용할 수 있을까요?
새살이 상처를 덮고 자라는 것과
부러진 뼈가 스스로 붙는 것처럼 뇌가 스스로의 부상을 고치도록 말이죠.
이것이 우리가 생각해 볼 점입니다.
특정한 단백질들과 이러한 단백질들을 모방한 소분자들은
신경줄기세포와 간세포가
신경 발생이 발견된 뇌의 세 구역에서 더 많은 뉴런을 생산하도록
뇌에 투여될 수 있습니다.
이러한 기술은 더 발전해야 합니다.
세포들이 더 효율적으로 번식하고
더 많이 생존할 수 있도록 말이죠.
하지만 연구 결과 이 구역들의 간세포들은
실제로 부상이 발생한 부분으로 이동해
그 곳에서 새로운 뉴런들을 만들어낼 수 있습니다.
그리고 또 다른 전도유망한 방법은
부상 당한 조직에 실험실에서 배양된
건강한 인간의 신경줄기세포를 이식하는 것입니다.
피부를 이식하는 것처럼요.
과학자들은 현재 이식된 공여세포가
분열과 분화를 거쳐 손상된 뇌에 새로운 뉴런들로
자리잡을 수 있는지를 연구 중입니다.
그들은 또한 우리가
성상세포나 희돌기교세포 같은 다른 뇌세포들도
신경줄기세포처럼 행동하게 해 뉴런을 새로 생성하도록
훈련시킬 수 있을 지 모른다는 사실을 발견했습니다.
그렇다면 이삼십 년 후에는 우리의 뇌는 자가수리될 수 있을까요?
확신은 할 수 없지만
그것은 재생의학의 주요한 목표 중 하나가 되었습니다.
인간의 뇌는 1000억 개의 뉴런을 가지고 있으며
우리는 여전히 거대한 생물학적 기판의 배선을 알아 보는 중입니다.
하지만 매일, 신경 발생에 대한 연구는 재부팅 스위치에 가까워지게 합니다.