아주경제 한준호 기자 = 미래창조과학부와 한국연구재단은 3차원 뇌지도 제작에 성공한 한국과학기술연구원 기능커넥토믹스연구단 김진현 박사(44)를 이달의 과학기술자상 4월 수상자로 선정했다. 

김진현 박사는 신경망의 최소 단위인 시냅스에서 살아있는 신경세포 (뉴런)간의 연결을 정확히 분석할 수 있는 뇌 신경망 지도화 기술(mGRASP)과 이를 3차원으로 시각화할 수 있는 영상분석 소프트웨어를 개발해 3차원 뇌지도를 만들었다.

뇌 신경망 지도화 기술(mGRASP, 엠그래스프)은 광학현미경으로 살아있는 시냅스에서 20나노미터 간격의 시냅스를 획기적으로 쉽게 찾아낼 수 있는 기술이다. 

뇌 속의 신경세포들은 서로 신호를 주고받음으로써 감정, 학습, 기억, 행동, 판단 등의 중요한 기능을 수행한다. 이러한 신경세포들 간의 연결성은 뇌가 정상적으로 기능하는데 중요한 요소이기 때문에, 지난 한 세기 동안 수많은 신경과학자들이 뇌 속 신경세포 간의 연결성을 규명하고자 많은 노력을 기울여 왔다.

그러나 기존의 방법(두 신경세포 간의 전기신호를 측정하는 방법)으로는 수천에서 수백억 개의 신경세포가 복잡하게 얽혀있는 뇌를 연구하기에 한계가 있었다.

이에 김진현 박사는 살아있는 포유동물의 신경세포 간 녹색형광물질을 재건하여 시냅스를 자동으로 찾아내는 원천기술을 개발했다. 이 기술로 뇌 속 해마의 신경연결망을 3차원으로 시각화하고, 이를 통해 기억력을 선천적으로 좌우하는 자매세포간의 긴밀한 네트워킹을 규명했다.

이 연구결과는 뇌의 신경 네트워크를 이해하고, 나아가 파킨슨씨병, 자폐증과 같은 신경질환의 원인과 치료방법을 연구하는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

김진현 박사는 미국 하워드 휴즈 의학 연구소(HHMI)의 자넬리아 팜 리서치 캠퍼스(Janelia Farm Research Campus)에서 활발히 연구활동을 수행하다가 지난 2011년 미래창조과학부와 한국연구재단의 ‘세계수준의 연구센터(WCI)’를 통해 초빙됐다.

김진현 박사는 “엠그래스프(mGRASP)라는 신경망 지도를 그릴 수 있는 새로운 기법을 활용해 종전의 기술로는 연구할 수 없었던 복잡한 뇌의 신경 네트워크를 이해하고, 나아가 파킨슨씨병, 자폐증과 같은 신경망 이상으로 인한 신경질환의 원인과 치료방법을 연구하는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이달의 과학기술자상은 산·학·연에 종사하는 연구개발 인력 중 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 사람을 발굴해 포상하고, 과학기술자의 사기를 높이고 대국민 과학기술 마인드를 확산시키고자 1997년부터 시상해오고 있다.