인공지능을 활용해 예쁜꼬마선충 신경계를 시냅스(신경세포간 연결) 단위에서 최초로 규명한 논문이 학술지에 게재됐다.

28일 서울대에 따르면 이준호 서울대 생명과학부 교수의 ‘뇌의 발생 유연성을 커넥톰과 단일 시냅스 수준에서 밝히다’는 제목의 논문이 세계적 권위의 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 최근 게재됐다.

이 교수와 김진섭 성균관대 생명과학과 교수가 공동교신저자이자 연구책임자다.

예쁜꼬마선충은 ‘모든 신경계 지도가 발견된 첫 생물’로 학계 주요 대상이다. 300개의 뉴런으로 신경계 연구룰 구성하는 것으로 알려졌다. 성체의 완전한 신경계 지도(커넥톰)에 대한 연구가 30년 넘게 진행됐다. 지금에서야 조금씩 고등동물의 일부 커넥톰이 밝혀지고 있다.

이번 연구는 예쁜꼬마선충 대안적 발생단계인 ‘다우어’ 시기 신경망을 단일 시냅스 차원에서 재구성했다. 이를 통해 신경과학 자원을 구축하고 발생특이적 행동의 근간이 되는 신경망 특징을 파악하게 된 셈이다. 네트워크 이론을 통해 다우어 신경망을 정상 발달단계와 비교 분석했다.

예쁜꼬마선충은 성장할 수 없을 정도로 열악한 환경에 놓이면 ‘다우어’로 발달한다. 이 선충의 수명은 보통 3주 정도인데 다우어 유충기로 들어가면 6개월까지 아무것도 섭취하지 않고 버틸 수 있다. 각종 신체 변화는 가역적이어서 환경이 좋아지면 다우어는 다시 성장을 진행해 성체가 될 수 있다. 학자들은 다우어에게 꼬마선충계의 자라지 않는 아이 ‘피터팬’이라는 별명을 붙여준다.

범현주 기자 hjbeom@naeil.com