2022년 3월 3일 *룬드벡 재단(Lundbeck Foundation, 덴마크)은 움직임을 제어하는 뇌와 척수의 신경 세포 유형과 회로를 매핑하여 신경계의 내부 작동을 밝혀낸 스위스, 덴마크, 미국/뉴질랜드에서 온 세 명의 신경과학자를 2022년 *브레인 프라이즈(Brain Prize) 수상자로 선정했다고 밝혔다.
모든 상호작용은 우리의 움직일 수 있는 능력에 달려 있다. 신경계가 어떻게 움직임을 생성하는지 이해하는 것은 신경과학의 근본적인 목표이며, 부상이나 질병 후 움직임을 회복하기 위한 새로운 전략을 고안하는 핵심이다.
이번 연구는 신경과학 분야의 국제적으 명성을 지닌 실비아 아버(Silvia Arber, 스위스), 올레 키엔(Ole Kiehn, 덴마크) , 마틴 굴딩(Martyn Goulding, 미국/뉴질랜드)은 인간의 움직임을 조절하는 특정 세포 유형과 회로에 대한 기존의 이해를 획기적으로 변화시켰다고 인정받았다.
브레인 프라이즈 선정위원회 의장인 리차드 모리스 교수는 "아기의 첫 걸음부터 자전거를 타는 데 필요한 균형과 민첩성에 이르기까지, 움직임은 우리가 항상 하는 것이다. 뇌와 척수의 움직임을 어떻게 조절하는지를 이해하는 것은 큰 과학적 도전이다.
세 명의 수상자에 의한 우아한 실험 연구는 어떻게 움직여야 할 의도가 손가락, 팔, 다리를 포함한 신체의 근육을 통제하는 특정한 패턴 생성 세포까지 뇌줄기 회로의 복잡한 발사를 통해 전달되는지 밝혀내는 데 도움을 주었다." 라고 선정의 이유를 밝혔다.
실비아 아버 박사는 스위스 바젤에 있는 FMI(Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research)의 선임 연구원이며 바젤 대학의 바이오젠트룸 신경생물학 교수이다.
그녀는 신경 회로가 운동 행동의 정확하고 시기적절한 제어를 조정하는 핵심 조직 및 기능 원리를 확인했으며 뇌간의 신경 세포 집단이 척수 회로와 상호 작용하여 숙련된 앞다리 움직임, 운동 또는 자세를 조정하고 연결성과 기능 사이의 연결을 설정하는 방법을 보여주었다. 연구는 행동 프로그램 다양화를 위한 전용 허브/네트워크와 함께 뇌와 척수의 운동 출력 경로에 대한 놀라운 정도의 조직화를 강조합니다.
이러한 발견은 특정 행동이 실행에 가까운 정의된 뉴런 집단에 의해 생성되는 방식과 그러한 뉴런이 질병이나 부상에 대한 개입을 위해 어떻게 접근할 수 있는지를 보여주기 때문에 생물의학적 잠재력이 높다고 한다.
올리 키엔 박사는 현재 코펜하겐 대학교 신경과학부 통합 신경과학 교수이자 스웨덴 카롤린스카 연구소 신경과학부 신경생리학 교수이다. 그는 움직임을 실행하는 신경 회로의 조직을 연구하는데, 유전 및 광학 기술과 결합하여 전기 생리학적 접근 방식을 채택하고 개발하여 척추 운동 회로의 세포 및 회로 수준 분석을 가능하게 한다고 말한다.
마틴 굴딩 박사는 미국 캘리포니아주 라호야 솔크연구소 분자신경생물학연구소 교수 겸 부서장으로, 샌디에이고 캘리포니아대학교(UCSD) 겸임교수로 재직 중이다. 어떻게 척수가 회로 수준에서 움직임을 제어하는지 이해하는 데 오랜 관심이 있었다. 그리고 어떻게 체감각 시스템이 척추 운동 네트워크와 연동하여 움직임을 조절하는가 하는 것인데, 이것이 운동 시스템이 기능적으로 어떻게 구성되고 작동하는지를 이해하는 열쇠라고 믿기 때문이라고 한다.
감각 정보가 다양한 반사 및 자발적 운동 행동을 조절하기 위해 척수에 의해 어떻게 사용되는지를 결정하기 위해 이 문제를 포괄적으로 다루고 있으며, 통과 가벼운 접촉 양상이 어떻게 우리의 척수와 뇌에 암호화되어 있는지 설명하는데 큰 관심을 가지고 있어서, 우리는 세포 수준에서 이 정보를 전달하는 중심 경로를 이해할 수 있고, 이러한 경로가 만성적인 통증과 가려움을 일으키도록 어떻게 변화되는지 이해할 수 있다고 전한다.
룬다백 재단은 이들의 획기적인 업적을 기리며 상금 약 150만 달러(130만 유로)를 수여할 예정이다.
*룬드벡 재단(Lundbeck Foundation) : 룬드벡 재단은 광범위한 상업 및 자선 활동을 포괄하는 상업적 재단이다. 이 재단은 룬드벡, 팔크, ALK 등 여러 국제 의료 회사의 장기 및 계약 소유주이며, 금융 시장에 대한 상업적 투자, 덴마크 연구에 기반한 생명공학 회사 및 과학 인재 및 프로그램에 대한 자선 기부금을 통해 비즈니스, 과학 및 사람에 대해 적극적인 투자를 한다. 이 재단의 자선 기부금은 신경과학 분야에서 수여되는 세계에서 가장 큰 개인상인 브레인 프라이즈를 포함하여 주로 뇌에 초점을 맞춘 연간 600만 달러 이상에 달한다.
*브레인 프라이즈(Brain Prize) : ‘룬드벡 유럽 뇌 연구상’으로 알려진 브레인 프라이즈는 세계 최대 규모의 신경과학 연구상으로, 룬드벡 재단에서 매년 선정하며 신경과학 질환 예방 및 치료 연구에 공헌한 과학자들에게 수여된다. 기초 신경과학에서 응용 임상 연구에 이르기까지 뇌 연구의 모든 영역에서 독창적이고 영향력 있는 발전을 인정한다. 2011년 처음 수여된 이래 9개국 41명의 과학자에게 수여되으며, 덴마크 수도 코펜하겐에서 열린 시상식에서 덴마크 왕세자로부터 상을 수여받는다.
글. 김선희 기자 sopinera@brainworld.com│자료출처=룬드백 재단 lundbeckfonden.com