김진현 박사 '이달의 과학기술자상' 4월 수상자로 선정 '3차원 뇌지도 제작 성공'

[김진현 박사 [사진=미래부 제공]]

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.

관련기사

• 미래부, 'IT·SW 융합기반구축사업' 신규수요 콘소시엄 모집
• 미래부·산업부, 2015년 공중선 정비사업에 3213억원 투자

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.