- KIST-단국대 공동연구팀, 비신경세포(별세포) 속 전달물질의 신경활성 조절기능 규명 - 소뇌 운동능력에 직접적 관여, 향후 뇌 손상으로 인한 운동 장애 및 질병 치료 기대 소뇌(Cerebellum)는 우리 몸의 평형유지 등에 관여하는 정밀한 제어기관으로, 운동 능력과 밀접하게 관련이 있다. 따라서 소뇌의 기능저하는 보행, 운동, 손의 움직임 등에 장애를 가져올 수 있고, 안구운동, 언어구사의 문제와도 연결되어있다고 알려져 있다. 이렇듯 소뇌의 신경세포가 손상되거나 신호전달이 이루어지지 않으면 운동신경 및 인지기능에 장애가 올 수 있다. 최근 국내연구진이 소뇌의 운동능력에 관여하는 신경세포의 역할 외에도, 비신경세포에서 나온 억제성 전달물질이 신경세포의 활성을 조절하여 운동 능력에 관여한다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경교세포연구단 이창준 박사 연구팀은 단국대학교 윤보은 교수팀과의 공동연구를 통해 뇌의 비신경세포인 ‘별세포’*에서 합성되어 지속적으로 분비되는 ‘가바’**라는 물질이 신경세포의 활성을 조절하고 나아가 운동 능력에 관여하는 것을 세계 최초로 밝혔다. *별세포(Astrocyte) : 신경세포 주변의 비신경세포. 비신경세포(Glia)에서 가장 큰 비중을 차지하는 세포로 뇌와 척수에 존재하는데, 별모양을 하고 있어 별세포라 일컬어진다. 신경세포의 이온농도 조절, 노페물 제거, 식세포작용 역할 **지속적 가바(Tonic GABA) : 신경계의 균형을 유지하는데 중요한 물질. 신호를 전달하는 물질 중 억제성 물질인 가바는 다양한 작용방식으로 분출되는데 그 중 지속적 가바는 비신경세포에서 지속적으로 분비되어 지속적 가바로 불린다. KIST 이창준 박사팀은 소뇌 속의 비신경세포인 별세포가 억제성 신호전달 물질인 가바를 생산하고 분비하는 역할을 하며, 비신경세포에 항상 존재하는 ‘지속적 가바’는 뇌 내 흥분과 억제의 균형 유지에 필수적인 기작으로 소뇌 신경세포의 흥분 정도, 신호전달, 시냅스의 환경에 따른 구조 ·기능적 변화 등을 조절한다는 것을 확인하였다. 또한 동물 행동실험을 통해 이것이 소뇌의 주기능인 운동조절기능에 기여한다는 것을 밝혔다. 연구진은 실험을 통해 실험쥐에게 저해제를 먹여 ‘지속적 가바’의 생산을 감소시킨 쥐와 유전자 변이를 통해 ‘지속적 가바’를 분비하는데 문제가 생긴 쥐는 운동조절이 향상된 반면, ‘지속적 가바’의 생산을 비정상적으로 증가(활성화)시킨 쥐는 운동능력 감소 및 조절기능이 떨어진 것을 확인했다. 또한, ‘지속적 가바’의 생산이 감소된 쥐의 경우 대조군에 비하여 30~60% 까지 운동 능력이 향상되었으며, ‘지속적 가바’가 과잉 증가된 경우에는 대조군에 비하여 운동능력이 40%정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 KIST 연구진이 사이언스지(2010년), 세계생리학회지(2014년)에 발표한 연구결과에 대한 후속연구로, 선행 연구들을 통해 비신경세포에서 억제성 신경전달물질인 가바가 분비되고, 합성된다는 연구 결과를 발표한바 있다. 연구진은 이를 바탕으로 기존 연구 결과에서 생리적 기능에 대해 보고된 것이 없는 ‘지속적 가바’가 뇌에서 신경세포의 활성과 신호전달에 미치는 영향을 밝혔고, 그것이 운동조절이라는 생리적 역할과 직접적 연관이 있다는 것을 규명하여 비신경세포가 뇌 기능 조절에 중요하게 작용함을 밝혔다. KIST 이창준 박사는 “현재 소뇌의 손상 및 퇴화와 관련된 운동장애는 추가적인 손상을 늦추거나 장애의 진행을 막는 정도의 치료가 이루어지고 있다. 본 연구를 바탕으로 소뇌 운동실조증으로 인한 운동질환(보행장애, 균형장애)과 흥분·억제 균형 이상으로 발생한 질환(안구운동 장애 등)에 대해 보다 적극적이고 근본적인 치료가 가능할 것으로 전망한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 한국연구재단 뇌과학원천기술개발사업, 리더연구자사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 국립과학원 회보(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences, U.S.A.) (IF : 10.4, JCR 상위 : 5.469 % ) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Control of motor coordination by astrocytic tonic GABA release through modulation of excitation/inhibition balance in cerebellum - (제 1 저자) 한국과학기술연구원 우준성 박사 - (교신 저자) 한국과학기술연구원 이창준 박사, 단국대학교 윤보은 교수 <그림설명> <그림 1> 소뇌에서 지속적 가바의 증가와 감소 지속적 가바의 분비의 채널을 담당하는 Best1이 결손된 마우스에서 지속적 가바가 현저히 감소됨을 확인하였고 (좌), 지속적 가바의 합성을 담당하는 효소인 MAOB가 별세포에서는 특이적으로 과발현되게 유도한 마우스에서는 지속적 가바가 증가함을 확인하였다 (우). <그림 2> 지속적 가바의 증가와 감소에 따라 조절되는 소뇌의 시냅스 전달 지속적 가바의 분비가 저해된 Best1 KO 마우스에서는 소뇌 신경세포의 발화 빈도가 증가해(붉은색 라인 증가) 신경전달이 원활하게 이루어졌고, 지속적 가바가 증가한 GFAP-MAOB 마우스에서는 반대현상이 나타나는 것을 소뇌의 MF-PC 시냅스 (좌) 및 PF-PC 시냅스에서 확인하였다.

- KIST-단국대 공동연구팀, 비신경세포(별세포) 속 전달물질의 신경활성 조절기능 규명 - 소뇌 운동능력에 직접적 관여, 향후 뇌 손상으로 인한 운동 장애 및 질병 치료 기대 소뇌(Cerebellum)는 우리 몸의 평형유지 등에 관여하는 정밀한 제어기관으로, 운동 능력과 밀접하게 관련이 있다. 따라서 소뇌의 기능저하는 보행, 운동, 손의 움직임 등에 장애를 가져올 수 있고, 안구운동, 언어구사의 문제와도 연결되어있다고 알려져 있다. 이렇듯 소뇌의 신경세포가 손상되거나 신호전달이 이루어지지 않으면 운동신경 및 인지기능에 장애가 올 수 있다. 최근 국내연구진이 소뇌의 운동능력에 관여하는 신경세포의 역할 외에도, 비신경세포에서 나온 억제성 전달물질이 신경세포의 활성을 조절하여 운동 능력에 관여한다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경교세포연구단 이창준 박사 연구팀은 단국대학교 윤보은 교수팀과의 공동연구를 통해 뇌의 비신경세포인 ‘별세포’*에서 합성되어 지속적으로 분비되는 ‘가바’**라는 물질이 신경세포의 활성을 조절하고 나아가 운동 능력에 관여하는 것을 세계 최초로 밝혔다. *별세포(Astrocyte) : 신경세포 주변의 비신경세포. 비신경세포(Glia)에서 가장 큰 비중을 차지하는 세포로 뇌와 척수에 존재하는데, 별모양을 하고 있어 별세포라 일컬어진다. 신경세포의 이온농도 조절, 노페물 제거, 식세포작용 역할 **지속적 가바(Tonic GABA) : 신경계의 균형을 유지하는데 중요한 물질. 신호를 전달하는 물질 중 억제성 물질인 가바는 다양한 작용방식으로 분출되는데 그 중 지속적 가바는 비신경세포에서 지속적으로 분비되어 지속적 가바로 불린다. KIST 이창준 박사팀은 소뇌 속의 비신경세포인 별세포가 억제성 신호전달 물질인 가바를 생산하고 분비하는 역할을 하며, 비신경세포에 항상 존재하는 ‘지속적 가바’는 뇌 내 흥분과 억제의 균형 유지에 필수적인 기작으로 소뇌 신경세포의 흥분 정도, 신호전달, 시냅스의 환경에 따른 구조 ·기능적 변화 등을 조절한다는 것을 확인하였다. 또한 동물 행동실험을 통해 이것이 소뇌의 주기능인 운동조절기능에 기여한다는 것을 밝혔다. 연구진은 실험을 통해 실험쥐에게 저해제를 먹여 ‘지속적 가바’의 생산을 감소시킨 쥐와 유전자 변이를 통해 ‘지속적 가바’를 분비하는데 문제가 생긴 쥐는 운동조절이 향상된 반면, ‘지속적 가바’의 생산을 비정상적으로 증가(활성화)시킨 쥐는 운동능력 감소 및 조절기능이 떨어진 것을 확인했다. 또한, ‘지속적 가바’의 생산이 감소된 쥐의 경우 대조군에 비하여 30~60% 까지 운동 능력이 향상되었으며, ‘지속적 가바’가 과잉 증가된 경우에는 대조군에 비하여 운동능력이 40%정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 KIST 연구진이 사이언스지(2010년), 세계생리학회지(2014년)에 발표한 연구결과에 대한 후속연구로, 선행 연구들을 통해 비신경세포에서 억제성 신경전달물질인 가바가 분비되고, 합성된다는 연구 결과를 발표한바 있다. 연구진은 이를 바탕으로 기존 연구 결과에서 생리적 기능에 대해 보고된 것이 없는 ‘지속적 가바’가 뇌에서 신경세포의 활성과 신호전달에 미치는 영향을 밝혔고, 그것이 운동조절이라는 생리적 역할과 직접적 연관이 있다는 것을 규명하여 비신경세포가 뇌 기능 조절에 중요하게 작용함을 밝혔다. KIST 이창준 박사는 “현재 소뇌의 손상 및 퇴화와 관련된 운동장애는 추가적인 손상을 늦추거나 장애의 진행을 막는 정도의 치료가 이루어지고 있다. 본 연구를 바탕으로 소뇌 운동실조증으로 인한 운동질환(보행장애, 균형장애)과 흥분·억제 균형 이상으로 발생한 질환(안구운동 장애 등)에 대해 보다 적극적이고 근본적인 치료가 가능할 것으로 전망한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 한국연구재단 뇌과학원천기술개발사업, 리더연구자사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 국립과학원 회보(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences, U.S.A.) (IF : 10.4, JCR 상위 : 5.469 % ) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Control of motor coordination by astrocytic tonic GABA release through modulation of excitation/inhibition balance in cerebellum - (제 1 저자) 한국과학기술연구원 우준성 박사 - (교신 저자) 한국과학기술연구원 이창준 박사, 단국대학교 윤보은 교수 <그림설명> <그림 1> 소뇌에서 지속적 가바의 증가와 감소 지속적 가바의 분비의 채널을 담당하는 Best1이 결손된 마우스에서 지속적 가바가 현저히 감소됨을 확인하였고 (좌), 지속적 가바의 합성을 담당하는 효소인 MAOB가 별세포에서는 특이적으로 과발현되게 유도한 마우스에서는 지속적 가바가 증가함을 확인하였다 (우). <그림 2> 지속적 가바의 증가와 감소에 따라 조절되는 소뇌의 시냅스 전달 지속적 가바의 분비가 저해된 Best1 KO 마우스에서는 소뇌 신경세포의 발화 빈도가 증가해(붉은색 라인 증가) 신경전달이 원활하게 이루어졌고, 지속적 가바가 증가한 GFAP-MAOB 마우스에서는 반대현상이 나타나는 것을 소뇌의 MF-PC 시냅스 (좌) 및 PF-PC 시냅스에서 확인하였다.

- KIST-단국대 공동연구팀, 비신경세포(별세포) 속 전달물질의 신경활성 조절기능 규명 - 소뇌 운동능력에 직접적 관여, 향후 뇌 손상으로 인한 운동 장애 및 질병 치료 기대 소뇌(Cerebellum)는 우리 몸의 평형유지 등에 관여하는 정밀한 제어기관으로, 운동 능력과 밀접하게 관련이 있다. 따라서 소뇌의 기능저하는 보행, 운동, 손의 움직임 등에 장애를 가져올 수 있고, 안구운동, 언어구사의 문제와도 연결되어있다고 알려져 있다. 이렇듯 소뇌의 신경세포가 손상되거나 신호전달이 이루어지지 않으면 운동신경 및 인지기능에 장애가 올 수 있다. 최근 국내연구진이 소뇌의 운동능력에 관여하는 신경세포의 역할 외에도, 비신경세포에서 나온 억제성 전달물질이 신경세포의 활성을 조절하여 운동 능력에 관여한다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 신경교세포연구단 이창준 박사 연구팀은 단국대학교 윤보은 교수팀과의 공동연구를 통해 뇌의 비신경세포인 ‘별세포’*에서 합성되어 지속적으로 분비되는 ‘가바’**라는 물질이 신경세포의 활성을 조절하고 나아가 운동 능력에 관여하는 것을 세계 최초로 밝혔다. *별세포(Astrocyte) : 신경세포 주변의 비신경세포. 비신경세포(Glia)에서 가장 큰 비중을 차지하는 세포로 뇌와 척수에 존재하는데, 별모양을 하고 있어 별세포라 일컬어진다. 신경세포의 이온농도 조절, 노페물 제거, 식세포작용 역할 **지속적 가바(Tonic GABA) : 신경계의 균형을 유지하는데 중요한 물질. 신호를 전달하는 물질 중 억제성 물질인 가바는 다양한 작용방식으로 분출되는데 그 중 지속적 가바는 비신경세포에서 지속적으로 분비되어 지속적 가바로 불린다. KIST 이창준 박사팀은 소뇌 속의 비신경세포인 별세포가 억제성 신호전달 물질인 가바를 생산하고 분비하는 역할을 하며, 비신경세포에 항상 존재하는 ‘지속적 가바’는 뇌 내 흥분과 억제의 균형 유지에 필수적인 기작으로 소뇌 신경세포의 흥분 정도, 신호전달, 시냅스의 환경에 따른 구조 ·기능적 변화 등을 조절한다는 것을 확인하였다. 또한 동물 행동실험을 통해 이것이 소뇌의 주기능인 운동조절기능에 기여한다는 것을 밝혔다. 연구진은 실험을 통해 실험쥐에게 저해제를 먹여 ‘지속적 가바’의 생산을 감소시킨 쥐와 유전자 변이를 통해 ‘지속적 가바’를 분비하는데 문제가 생긴 쥐는 운동조절이 향상된 반면, ‘지속적 가바’의 생산을 비정상적으로 증가(활성화)시킨 쥐는 운동능력 감소 및 조절기능이 떨어진 것을 확인했다. 또한, ‘지속적 가바’의 생산이 감소된 쥐의 경우 대조군에 비하여 30~60% 까지 운동 능력이 향상되었으며, ‘지속적 가바’가 과잉 증가된 경우에는 대조군에 비하여 운동능력이 40%정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 KIST 연구진이 사이언스지(2010년), 세계생리학회지(2014년)에 발표한 연구결과에 대한 후속연구로, 선행 연구들을 통해 비신경세포에서 억제성 신경전달물질인 가바가 분비되고, 합성된다는 연구 결과를 발표한바 있다. 연구진은 이를 바탕으로 기존 연구 결과에서 생리적 기능에 대해 보고된 것이 없는 ‘지속적 가바’가 뇌에서 신경세포의 활성과 신호전달에 미치는 영향을 밝혔고, 그것이 운동조절이라는 생리적 역할과 직접적 연관이 있다는 것을 규명하여 비신경세포가 뇌 기능 조절에 중요하게 작용함을 밝혔다. KIST 이창준 박사는 “현재 소뇌의 손상 및 퇴화와 관련된 운동장애는 추가적인 손상을 늦추거나 장애의 진행을 막는 정도의 치료가 이루어지고 있다. 본 연구를 바탕으로 소뇌 운동실조증으로 인한 운동질환(보행장애, 균형장애)과 흥분·억제 균형 이상으로 발생한 질환(안구운동 장애 등)에 대해 보다 적극적이고 근본적인 치료가 가능할 것으로 전망한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 한국연구재단 뇌과학원천기술개발사업, 리더연구자사업을 통해 수행되었으며, 연구결과는 미국 국립과학원 회보(PNAS, Proceedings of National Academy of Sciences, U.S.A.) (IF : 10.4, JCR 상위 : 5.469 % ) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Control of motor coordination by astrocytic tonic GABA release through modulation of excitation/inhibition balance in cerebellum - (제 1 저자) 한국과학기술연구원 우준성 박사 - (교신 저자) 한국과학기술연구원 이창준 박사, 단국대학교 윤보은 교수 <그림설명> <그림 1> 소뇌에서 지속적 가바의 증가와 감소 지속적 가바의 분비의 채널을 담당하는 Best1이 결손된 마우스에서 지속적 가바가 현저히 감소됨을 확인하였고 (좌), 지속적 가바의 합성을 담당하는 효소인 MAOB가 별세포에서는 특이적으로 과발현되게 유도한 마우스에서는 지속적 가바가 증가함을 확인하였다 (우). <그림 2> 지속적 가바의 증가와 감소에 따라 조절되는 소뇌의 시냅스 전달 지속적 가바의 분비가 저해된 Best1 KO 마우스에서는 소뇌 신경세포의 발화 빈도가 증가해(붉은색 라인 증가) 신경전달이 원활하게 이루어졌고, 지속적 가바가 증가한 GFAP-MAOB 마우스에서는 반대현상이 나타나는 것을 소뇌의 MF-PC 시냅스 (좌) 및 PF-PC 시냅스에서 확인하였다.

1966년 최초의 정부출연연구기관으로 설립된 한국과학기술연구원(KIST)은 과학기술 입국을 향한 힘찬 첫걸음이었고, 오늘의 대한민국을 가능케 한 원동력이었습니다....라고 kist 소개글로 되어 있는데 원자력 연구원이 먼저입니다. 6년 빠른 것으로 알고 심지어는 일부 초창기 kist 연구원들은 원자력 연구원에서 오신 걸로 압니다. 확인 부탁 드립니다.

우지완 KIST 연구동물자원센터 선임전문원 [과학 라운지] 동물실험 윤리적 측면 강조되며 韓, 실험 전 동물실험윤리위에서 사전승인 받도록 규제장치 의무화 ‘톰과 제리’ ‘미키마우스’ ‘라따뚜이’와 같은 유명 애니메이션의 주인공으로 등장하는 생쥐(mouse)는 인간에게 친숙한 동물이다. 생쥐는 애니메이션뿐만 아니라 과학·의료기술 연구 현장에서도 만날 수 있다. 과학자들은 인간을 대신해 생쥐를 연구개발 과정에서 활용하는 실험동물로 활용하고 있다. 실험동물은 실험의 목적에 맞게 동물의 생리학적·유전적 특성, 먹이, 새끼 수, 사육 환경 등을 맞춰 번식·사육·생산된 동물을 말한다. 이러한 실험동물로는 생쥐나 쥐 외에 기니피그, 햄스터, 토끼, 개, 고양이, 돼지, 원숭이를 사용하기도 한다. 경우에 따라서는 어류, 조류를 사용하는 경우도 있다. 농림축산검역본부의 조사 결과에 따르면 2021년 우리나라의 실험동물 사용량은 488만 마리로, 전년 대비 17.8% 증가하며 매년 사용량이 늘고 있다. 이 중 생쥐 사용량은 전체의 64.8%를 차지한다. 예로부터 인간 주변에서 함께 살아온 집생쥐(Mus musculus domesticus)는 신생대 초기에 등장한 것으로 추정되는 화석기록이 있다. 기원전 1만 년쯤 인류가 농경생활을 시작하면서 쥐와 인간의 동거가 시작된 것으로 보인다. 이렇게 인류와 오랜 시간 함께한 생쥐가 생명현상 연구에 본격적으로 사용된 것은 1909년 윌리엄 캐슬과 클래런스 쿡 리틀이 최초의 순종 생쥐를 개발하면서부터다. 이후 1921년 클래런스 쿡 리틀은 ‘C57BL(Black)’이라는 순종 생쥐를 만들었는데, 2002년 생쥐의 첫 번째 게놈 분석도 이 생쥐를 이용했을 만큼 현재까지 연구 현장에서 가장 많이 사용되고 있다. 생쥐를 실험동물로 많이 사용하는 가장 큰 이유는 인간 유전자와의 유사성 때문이다. 생쥐는 인간처럼 약 3만 개의 유전자를 가지고 있는데, 이 중 약 80%가 인간의 유전자와 상동성을, 19%는 높은 유사성을 보이고 있다. 유사성이 없는 유전자는 1% 미만에 불과하다. 1987년에 마틴 에번스와 올리버 스미시스, 마리오 카페키는 특정 목표 유전자의 기능을 없애는 ‘녹아웃 생쥐’를 제작했다. 녹아웃 생쥐는 특정 유전자의 기능을 제거했기 때문에 해당 유전자의 기능을 이해하는 데 활용될 뿐만 아니라 질병과의 연관 관계도 연구할 수 있다. 세 사람은 이 기술로 2007년 노벨상을 공동 수상했다. 실험동물로서 생쥐의 두 번째 장점은 임신 기간이 3주 내외로 짧고, 한 번에 5~15마리의 새끼를 낳는다. 이뿐만 아니라 한 세대가 2~3년으로 매우 짧아 노화 연구나 의약품 효능 검증과 같은 연구에 적합하다. 최근 동물 복지에 대한 사회적 관심이 높아지면서 동물실험의 윤리적인 측면이 강조되고 있다. 실험동물은 인류의 건강과 생명, 과학기술 발전을 위해서는 없어서는 안 될 존재들이지만, 무제한적인 희생을 요구하는 것은 바람직하지 못하다는 사회적 합의가 형성되면서 우리나라도 학교와 국·공립연구기관, 의료기관, 기업 연구소에서 동물실험 전에 동물실험윤리위원회의 사전승인을 받도록 하는 규제장치를 의무화하고 있다. 연구자들의 윤리의식 고취를 위해서는 3R(reduction, refinement, replacement) 운동을 통해 동물실험에 사용되는 개체 수를 줄이고, 고통을 최소화하거나 가능한 경우 다른 실험으로의 대체를 권장하고 있다. 미국 식품의약국(FDA)에서는 동물실험 자료 없이 의약품 허가가 가능하도록 법 개정을 했다. 최근에는 동물실험을 대체할 수 있는 세포 배양 기반의 분석법, 오가노이드와 같은 3D 바이오 프린팅, 조직 칩, 미세생리 시스템, 컴퓨터 모델링 등 다양한 대안이 등장하고 있다. 유럽연합(EU)은 여기서 한발 더 나아가 2013년부터 동물실험을 거친 화장품의 수입, 유통, 판매를 금지했다. 한국과학기술연구원(KIST) 연구동물자원센터는 매년 4월 24일 세계 실험동물의 날에 실험동물 위령제를 개최해 인간을 대신해 고통을 겪고, 소리 없이 죽어가는 실험동물들에 대한 미안함과 고마움을 표하고 있다. 동물실험을 완전히 대체할 수 있는 새로운 기술이 등장하는 그날까지는 계속될 수밖에 없는 이들의 희생을 매번 가슴 속에 새기면서 함께 있는 동안 마음을 다해 보살피고 있다. 출처: 조선일보 (링크)

- 차세대 전자소자인 스핀트로닉스 분야에서 우수한 성과로 두각을 나타내 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 스핀융합연구단 우성훈 박사는 7월 18일(화) KIST 서울 본원에서 우수한 연구업적을 인정받아 ‘이달의 KIST인상‘을 수상했다. KIST 우성훈 박사는 美 MIT와의 공동연구를 통해 ‘無 전력’ 메모리 소자의 구동 가능성을 세계 최초로 규명했다. 우성훈 박사는 이론으로만 제시되었던 스핀파(Spin Wave)를 이용한 자구벽 이동을 구현하는 연구의 논문을 물리학 유명저널인 ‘Nature Physics’ 5월호에 주저자로 게재하였으며, 향후 ‘전력 소모 0’인 신개념 메모리 소자 개발의 가능성을 열었다는 평을 받고 있다. 또한 우성훈 박사는 초미세 자기구조체인 ‘스커미온(Skirmion)’을 이용하여 신개념의 차세대 광대역 통신 소자에 적용 가능한 물리적 현상을 규명했다. 우성훈 박사는 스커미온의 호흡운동을 구현하고, 또한 효율적인 생성 기법을 개발하여 국제 학술지인 ‘Nature Communications’ 5월 24일자에 주저자이자 교신저자로 게재하였다. 본 연구는 스커미온 기반의 초저전력, 고효율의 차세대 통신소자 개발을 앞당기는데 기여할 것으로 전망하고 있다. 이에 KIST는 탁월한 연구업적을 인정하여 우성훈 박사를 ‘이달의 KIST인상’으로 선정했다고 밝혔다. 이달의 KIST인상은 원의 발전에 가장 창조적, 혁신적으로 기여한 우수 직원을 발굴하여 포상함으로써 연구(업무)활동을 활성화하고자, 해당부서장이 적격후보자를 추천하여 포상심의위원회 심의를 거쳐 최종 선정된다.

우리 원은 12월 13일, R&D특허센터의 전문가 2명에 의하여 실시된 연구노트 실사결과 우수 연구노트 작성자의 명단이 공개되었다. 2007년 12월 26일 개최된 2007년도 기관운영설명회 직후 발표된 최우수 연구노트 작성자는 연구노트의 목차와 타 연구원의 연구에 참고가 될 수 있는 연구내용을 상세하고도 꼼꼼하게 기록한 생체과학연구부의 박민씨로 밝혀졌으며, 목차 정리에서 다소 미흡하지만, 강릉 분원의 이샛별씨와 양중석씨도 각각 우수연구노트 기록자로 밝혀졌다. 이들 우수 연구노트 기록자들에게는 기관고유사업 우수연구팀상 시상식에 이은 시상식에서 각각 연구노트작성 최우수상과 연구노트작성 우수상 포창장과 부상이 수여되었다. 한편, R&D특허센터의 전문가는 우리 원의 연구노트 기록은 타 출연 연구소와 대학교들에 비하여 상당히 우수하다고 평가하며, 특히 박민씨가 기록한 연구노트는 최우수 모범사례의 하나로도 손색이 없다고 밝혔다. - 연구노트 작성 우수사례 포상 -

‘08년 후기 KIST 학연장학생에 대한 장학증서 수여식이 8. 20(수) 임원실에서 거행되었다. 학연장학생제도는 박사과정 학생들의 연구역량을 강화하고 사기를 진작하고자 학위과정 이수 중 연구실적과 학업성적이 뛰어난 학생에게 장학금(300만원)을 지급하는 것으로 ’07년 2월에 신설되었다. 이번 학기에는 박준규(의과학연구센터/지도교수 김은경), 강운범(의과학연구센터/지도교수 이철주), 조광환(박막재료연구센터/지도교수 윤석진), 구장해(스핀트로닉스연구단/지도교수 장준연), 강정식(청정에너지연구센터/지도교수 문동주), 진성민(환경기술연구단/지도교수 정종수) 등 총 6명이 선발되어 장학금을 받았으며, 지금까지 장학생으로 선발된 자는 총 14명에 이른다.

3세부

KIST, 자폐증 발현 특정 뇌활성 마커 규명 승부수 손톱만한 초소형 현미경으로 ‘자폐 뇌 활성화’ 비밀 밝힌다 매년 늘어나는 자폐 유병율 “신생아 진단 통해 맞춤형 치료 최선 다할 것” 최근 TV드라마 '이상한 변호사 우영우' 열풍이 거세지면서 주인공의 자폐 스펙트럼 장애(이하 자폐증)에 대한 관심도 높아지고 있다. 자폐증은 뇌발달장애의 한 종류로 우리나라의 경우 2%내외의 발병률을 가진다. 남녀비 5:1로 남자 아이들에게서 더 많이 발견된다. 전 세계적으로도 발병률이 높은데다 우리나라에서 유병율이 매년 꾸준히 늘고 있어 치료법이 시급하다. 하지만 자폐증에 대한 뚜렷한 원인이나 치료법은 명확히 밝혀지지 않은 상태다. 발달 장애 중 하나인 자폐증은 조기 발견해 치료함으로써 사회 적응력을 높여줘야 하지만 자폐진단은 빨라야 4~5세다. 이론적으로 생후 14개월 이후 자폐 진단이 가능하다고 알려져 있지만 전문의가 사회성, 언어, 반복행동 등을 진단해야해 초등학교에 들어가기 전 후에 자폐확정을 받을 확률이 높다. 신생아에서 자폐를 진단할 수 없을까? KIST가 자폐조기진단 및 치료제 개발에 도전장을 내밀었다. 자폐증을 앓는 환자에서 나오는 특정 뇌활성을 찾아 이제 막 태어난 초기 영아의 자폐를 진단한다는 계획이다. 연구는 이미 시작됐다. 모험적인 연구수행 결과물과 과정을 모두 성과로 인정해주는 KIST 내부과제 그랜드챌린지사업(이하 GC과제)을 통해서다. 추현아 뇌과학융합연구단 박사팀은 지난해 선정된 GC과제를 통해 초소형 형광 현미경을 개발하고 연속으로 뇌 활성을 추적, 자폐 동물에서 나오는 증상 특이적 뇌활성을 찾고 있다. KIST 뇌과학연구자의 상당수가 자폐증관련 연구를 진행 중이다. 여기에는 2017년 KIST에서 처음으로 자폐연구를 시작하고 기반을 구축한 김정진 뇌과학융합연구단 박사도 포함돼 있다. 김정진 박사는 "우리는 자폐증 증상을 가진 모델에서 핵심이 되는 뇌세포와 관련 기전을 발굴하여 어른 자폐증 증상에 중요할 가능성이 있는 특이 뇌활성을 추적하고 있다. 이를 신생아 수준에서도 확인해 자폐를 조기진단하고 맞춤형으로 치료할 수 있도록 할 것"이라고 설명했다. 손톱만한 크기 초소형 현미경, 뇌활성 연속추적! 자폐 비밀 밝힌다 KIST 뇌과학연구소. 연구실 안쪽으로 들어가니 머리에 칩을 심은 마우스들이 분주하게 케이지 안을 돌아다니고 있다. 칩을 컴퓨터 모니터와 연결시키자 희끗희끗한 장면이 포착됐다. 육안으로는 확인할 수 없는 뇌가 활성화되는 비밀스런 장면이다. "'소형 형광 현미경'입니다. 블록처럼 단순하게 생겼지만, 이 장비로 뇌활성을 연속 추적할 수 있어요." 김 박사가 소개한 초소형 형광 현미경은 마우스의 뇌처럼 작은 뇌의 활성을 연속 촬영할 수 있는 세계 몇 안 되는 장비 중 하나다. 증상별로 세포 단위의 이미징이 가능한 최신 연구 기술이다. 하지만 현재 기술로는 태아 수준의 이미징은 불가능하다. 이를 위해, KIST 연구진이 공동연구를 통해서는 더 작은 태아 수준에서도 이미징이 가능한 극초소형 이미징 기술을 개발중에 있다. 연구진은 이 현미경을 통해 자폐증을 앓는 환자에게서만 나오는 특정 뇌활성을 발달 초기 단계에 찾고자 노력하고 있다. 왜 하필 세포 특이적 뇌활성일까. 김 박사에 따르면 자폐 조기진단은 특이 관련 유전자를 찾는 많은 연구가 전 세계적으로 다양하게 진행돼왔다. 하지만 자폐 주요원인으로 밝혀진 유전자만 천여 개다. 조기진단을 위해 어떤 유전자를 타겟팅 해야할지 구분하는 것이 쉽지 않은 상황이다. 김 박사는 "이것이 저희가 뇌세포 활성에 좀 더 주목한 이유"라고 말한다. KIST는 지난 연구를 통해 성인 자폐군과 성인 정상군 사이의 뇌활성 세포 차이를 발견한바 있다. 예로 A라는 행동을 했을 때 정상인은 인지, 운동 등 그에 맞는 패턴으로 활성화되지만, 자폐군의 경우 세포의 활성이 규칙적이지 못한 것을 확인했다. 김 박사는 "기존 교과서에서는 신경세포를 단순히 몇가지로 나눴다. 세포와 자폐, 정상 사이에 연구가 잘 이뤄지기 어려웠다"며 "우리는 여러 세포를 분류하는 연구를 오랫동안 해왔다. 그 중 자폐와 연관된 독특한 세포를 찾았다. 이 세포를 조절했을 때 자폐에서 보이는 특이행동이 정상으로 바뀌는 것을 찾아냈다. 태아수준에서 신생아, 유아기까지 뇌활성 연속촬영을 통해 자폐 특이적 활성차이를 볼 수 있을 것으로 보고 연구 중이다. 이 같은 추적연구를 통해 정상군과 자폐군의 뇌활성 차이가 언제부터 시작되는지도 알 수 있을 것"이라고 말했다. 이어 그는 "뇌질환은 한순간이 아닌, 장기적으로 변화하며 행동변화를 일으킨다. 뇌활성을 연속으로 관찰하는 것은 치매와 같은 파킨슨병, 우울증, ADHD 등 진단에도 활용할 수 있을 것"이라고 기대했다. 조기치료 넘어 반복행동 자폐증상 완화 치료제 개발한다 드라마 속 우영우는 특정 분야에 뛰어난 능력을 보이는 서번트 증후군 발달장애를 갖는다. 하지만 모든 자폐증이 우영우와 같다고 생각하면 오산이다. 대부분의 자폐증은 사회성 발달장애, 언어발달장애, 행동발달장애 등으로 의사소통과 사회소통을 어려워해 고립되는 경우가 많다. 자폐 치료를 위한 약물이 개발되고 있지만 아쉽게도 자폐환자를 완벽하게 치료하는 약물은 없다. 처방되는 약은 대부분 과잉행동, 수면, 우울장애 등 자폐로 인해 동반되는 증상을 완화하는 약들이다. KIST는 자폐증상 중 가장 많이 나타나는 반복행동을 줄일 수 있는 기전과 약물을 찾았다. 이 약물이 다른 행동장애에 어떤 효과를 미칠지, 부작용은 없는지 등 자폐관련 치료제 개발 과제도 조기진단연구화 함께 수행 중이다. 김 박사는 "자폐환자숫자는 매년 증가추세지만 여전히 자폐환자를 둔 가정의 책임은 온전히 부모가 지고 있다. 자폐는 초창기에 발견해 치료 및 교육을 하는 것이 중요한데, 치매 등 다른 뇌질환에 비해 자폐는 국가차원의 지원이 없다. 좋은 의사선생님을 만나기 위해 발품을 파는 것도, 경제적 부담을 안는 것도 다 부모의 몫"이라며 "사회적으로 자폐를 책임질 수 있는 시스템이 만들어질 수 있도록 정부가정부와 국민이 뇌질환 기초연구에 많은 관심을 보여주길 바란다. KIST는 발견한 새로운 기전들이 실제 자폐 아이들에게 도움이 될 수 있는 기술이 되도록 열심히 하겠다“고 각오를 다졌다.