과거 과학자들은 뇌를 구성하는 신경세포(뉴런)가 죽으면 질병에 걸린다는 사실은 알았지만 새로운 뉴런은 생성되지 않는다고 여겼다. 하지만 최근 뇌에서 뉴런을 만드는 줄기세포인 ‘신경줄기세포’가 발견되면서 새로운 뉴런이 생겨난다는 사실이 밝혀지면서 학계의 관심을 받고 있다.

뇌에 신경줄기세포가 왜 생기는지, 뉴런이 생성되면 어떤 현상이 발생하는지에 대해서는 명확하게 밝혀진 게 없다. 새로운 뉴런의 발생과정에서 불필요해진 세포가 스스로 사멸하는 ‘예정세포사(Programmed cell death)’가 어떤 의미를 갖는 지도 의문에 쌓여있다.

선웅 고려대 의대 해부학교실 교수팀은 유성운 대구경북과학기술원 뇌과학전공 교수팀과 공동으로 최근 신경줄기세포에 성체 신경발생을 조절하는 데 예정세포사가 중요한 결정인자라는 연구내용을 종설(review)로 발표했다고 28일 밝혔다.

선웅 교수는 새로 만들어낸 뉴런 중 절반가량이 죽는다는 연구 결과를 바탕으로 여러 사실을 정리했다. 예컨대 공부를 많이 하면 뉴런이 죽는 비율(예정세포사)이 줄어든다. 반대로 공부를 덜 하게 되면 뇌 활성화가 저하돼 예정세포사가 증가해 더 많은 뉴런이 죽는다. 또 동물은 임신하면 전보다 고차원적인 사고를 해야 하므로 새로운 뉴런을 많이 생성하는 것으로 나타났다.

예정된 뉴런의 죽음을 막으면 뉴런은 마치 좀비처럼 변한다. 특히 성인의 경우 나이가 들수록 뉴런이 너무 많아져 뇌 회로의 효율이 저하된다. 이는 성인은 예정세포사 외에 뇌 신경망 효율을 조절하는 방법이 없다는 것을 의미한다.

선 교수는 “최근 뇌출혈, 뇌경색 등 뇌질환이 한국인의 사망원인에서 높은 순위를 차지하는 등 관련 질환이 건강을 위협하고 있다”며 “이번 연구결과가 뉴런의 예정세포사에 대한 이해를 도와 뇌질환 연구에 도움이 되길 바란다”고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘분자뇌과학(Molecular Brain)’에 지난 4월 ‘포유류 뇌 예정세포사에 따른 성체 신경발생 조절(Control of adult neurogenesis by programmed cell death in the mammalian brain)’이라는 제목으로 게재됐다. 이 학술지는 유전, 분자, 세포 등에 걸쳐 자연과학과 임상과학의 연구를 담은 신경과학 분야 전문 저널이다.