예를 들어 영장류인 침팬지와 쥐를 비교하면 어떤 동물이 더 “똑똑한” 동물인지 쉽게 판단할 수 있습니다.
침팬지는 풍부한 의사소통 방식과 엄격하게 조직된 커뮤니티를 가지고 있기 때문입니다.
이를 염두에 두면 영장류가 생쥐보다 더 정교하다고 생각하기 쉽습니다.
하지만 최근 연구에 따르면 쥐는 실제로 뇌의 뉴런을 연결하는 시냅스가 더 많으며, 이는 더 높은 수준의 뉴런 가소성을 시사합니다.
이것이 신경학 연구에 어떤 의미가 있는지 알아보세요.
뉴런 가소성: 신경세포 가소성이란 무엇인가요?
2017년 미국 국립의학도서관에 발표된 논문에 따르면 “신경 가소성”이라고도 알려진 신경 가소성은 “경험과 부상에 반응하여 기능적, 구조적으로 스스로를 수정하는 신경계의 능력”을 의미합니다. 이러한 가소성은 신경세포의 발달과 기능에 핵심적인 역할을 합니다. 신경세포 가소성은 중추신경계의 시냅스(신경세포 사이에 신호를 전달하는 각 신경세포의 끝에 있는 틈새)에 의해 좌우됩니다.
뉴런당 시냅스 수가 많을수록 신경 기능이 높을 것이라고 생각할 수 있지만, 최근 연구에 따르면 그렇지 않을 수도 있습니다.
신경세포 가소성을 탐구하는 새로운 연구
연구자들은 2021년 9월 14일에 발표된 연구에서 신경세포 가소성을 탐구했습니다. 세포 보고서.
이 연구에서 연구진은 영장류인 원숭이와 생쥐의 두 가지 표본의 뇌를 비교했습니다.
연구가 끝났을 때 연구진은 영장류의 신경세포당 시냅스 수가 쥐에 비해 훨씬 적다는 사실을 발견했습니다.
구체적으로, 연구진은 마우스 샘플에서 9,700개 이상의 시냅스를 확인했지만 원숭이 샘플에서는 약 6,000개의 시냅스만 확인했습니다.
영장류가 생쥐보다 더 지능적이라는 가정을 고려할 때 이는 다시 한 번 놀라운 결과일 수 있습니다.
결국 연구진은 시냅스를 만들고 유지하는 데 드는 “대사 비용”이 “더 희박한 신경망”을 만들 수 있다는 사실을 발견해 이 불일치를 설명할 수 있었습니다.
즉, 생쥐는 시냅스 수가 많을 수 있지만 시냅스를 유지하려면 신경 기능에 비용이 발생한다는 것입니다.
놀라운 결과
이 연구를 이끈 연구자들은 당연히 이 결과에 놀랐습니다.
“이 결과가 놀라운 이유는 신경과학자들과 일반인들 사이에 신경세포 연결이 많으면 더 똑똑하다는 조용한 가정이 있기 때문입니다.”라고 연구원 그레그 윌든버그는 U 시카고 뉴스에 말했습니다. “이 연구는 영장류의 뇌에는 뉴런이 더 많기 때문에 전체적으로 전체 연결이 더 많지만, 뉴런별로 보면 영장류는 실제로 시냅스가 더 적다는 것을 분명히 보여줍니다.”라고 말합니다.
매트 로젠 연구원도 와일든버그의 생각에 동조했습니다. “우리는 영장류의 시냅스 밀도가 설치류에서 볼 수 있는 것과 비슷하거나 영장류 뇌에 더 많은 공간과 더 많은 뉴런이 있기 때문에 더 높을 것이라는 기대를 오랫동안 해왔습니다.”라고 로젠은 U 시카고 뉴스에 말했습니다.
“그레그의 놀라운 발견에 비추어 영장류 뉴런이 예상보다 더 적은 수의 연결을 하는 이유를 생각해 보았습니다.
그리고 아마도 진화의 힘, 즉 뇌를 유지하는 데 드는 에너지 비용이 이러한 차이를 유발할 수 있다고 생각했습니다.”
미래에 대한 시사점
이러한 결과는 놀랍기만 한 것이 아니라 향후 신경학 연구, 특히 영장류와 생쥐를 연결할 때 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.
“근본적으로 모든 신경과학자들은 무엇이 우리를 인간으로 만드는지, 즉 무엇이 우리를 다른 영장류 및 생쥐와 구별되는지 이해하기를 원한다고 생각합니다.”라고 Wildenberg는 U 시카고 뉴스에 말했습니다.
이상적으로 이 연구는 과학자들이 신경 진화와 다양한 종류의 뇌의 메커니즘을 더 깊이 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
또한 이러한 종류의 연구는 여러 신경학적 질환에 대한 이해를 도울 수 있습니다.
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영장류와 설치류의 신경세포 가소성의 차이를 이해하는 것은 그다지 획기적인 연구처럼 보이지 않을 수 있습니다.
하지만 이와 같은 연구는 과학계의 뇌 진화에 대한 이해를 한층 더 발전시킵니다.
이는 결국 인간 신경학에 대한 이해에 중요한 발견으로 이어질 수 있습니다.
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