07월호 포커스 人

21세기 인류의 도전
“인간의 뇌를 탐사하라”

한국연구재단 뇌·첨단 의공학단
조은혜 단장 (아주대학교 의과대학 약리학교실 교수)

이전호 목록보기 다음호

지난 2009년 UN은 세계인구고령화보고서에서 평균수명 80세를 넘는 나라가 2020년경 31개 나라로 늘어날 것이라 내다봤습니다. 나아가 첨단의료기술의 발전으로 100세 장수가 보편화되는 호모 헌드레드(Homo-hundred) 시대의 도래를 전망한 바 있습니다. 그사이 우리나라는 유례없이 빠른 고령화를 통해 일본, 이탈리아, 호주의 뒤를 잇는 세계 4위의 장수국가(기대수명 82.8세)로 올라섰습니다. UN이 예고한 호모 헌드레드 시대 또한 한국의 가까운 미래가 아닐 수 없습니다. 하지만 장수의 기준은 수명이 아니라 삶의 질입니다. 한국연구재단 뇌·첨단의공학단은 치매, 뇌졸중, 파킨슨병 등 노년층에서 주로 발병하는 퇴행성 뇌질환의 이해와 선진의료기술의 연구개발을 적극 지원하고 있습니다.

신경세포와 교세포

인간의 뇌는 21세기 우주에 버금가는 세계 과학계의 거대 도전 과제입니다. 1989년 ‘뇌의 10년’(Decade of the Brain)을 선포한 미국을 필두로 EU, 일본 등의 대규모 재정 투입 이래 뇌의 기초적인 이해부터 두뇌 신경망을 모사하는 인공지능과 반도체, 신약 개발까지 뇌 과학과 응용 공학 전반에서 발전 속도가 빨라지고 있습니다. 우리나라 역시 비교적 이른 시기인 1998년 뇌연구촉진법을 제정하고 관련 연구개발을 지원해오고 있습니다. 조은혜 신임 뇌·첨단의공학단장도 이런 단계적 지원 속에서 우리나라의 뇌신경과학자로 성장했습니다.

Q웹진 독자들을 위해 단장님의 주요 연구 분야를 소개해주세요.

제 전공은 교세포 분야입니다. 뇌는 자극과 흥분을 전달하는 신경세포와 교세포로 이루어져 있습니다. 교세포의 비율은 고등동물이 될수록 높아집니다. 최근의 연구는 사람의 뇌에 존재하는 신경세포와 교세포의 비율이 1:1 정도라고 밝히고 있습니다. 교세포는 단순히 뇌의 구조를 지지한다는 의미로, 그리스어로 풀(glue)에서 유래된 ‘glia’로 불렸습니다. 그러나 최근에는 교세포의 기능 이상이 뇌의 기능 이상으로 이어지고, 뇌질환의 원인이 될 수 있다는 연구 결과들이 발표되면서 뇌과학의 미개척지였던 교세포에 대한 연구는 중요성이 부각되고 있는 최신 연구분야입니다.

Q새롭게 발견되고 있는 교세포의 기능들은 무엇인가요?

교세포는 중추신경계와 말초신경계 전반에 존재하는 세포로서 성상세포, 미세아교세포, 희소돌기아교세포 등이 있습니다. 이들은 매우 다양한 기능을 가지고 있습니다. 신경세포의 고유기능이라고 생각했던 전달물질을 분비하기도 하고 받아들이기도 하면서 신경세포와 상호작용을 합니다. 시냅스를 만들기도 하고 제거하기도 합니다. 교세포는 뇌에 이상이 발생하면 이를 감지하고 이상에 대처해서 뇌의 기능을 정상적으로 유지하도록 하는 일을 합니다. 이 말은 곧 교세포의 기능 이상에 의해 치매와 파킨슨병 같은 뇌질환이 일어날 수 있다는 것을 의미합니다.

Q단장님은 언제부터 교세포를 연구하기 시작하셨나요?

학부와 석사 과정에서 생화학을 전공하는 동안 궁금했던 게 있었습니다. 인생의 3분의 1을 차지하는 ‘잠’의 원리와 기능이었지요. 1987년 신경과학을 공부하러 미국 베일러 의대로 유학을 떠난 것도 그런 호기심이 작용했습니다. 당시는 미국도 아직 뇌에 관한 학문적 체계가 정립되지 않았던 때인데 베일러 의대에서 교세포를 분리 배양해서 연구하는 교수님을 보고 저도 베일에 싸인 교세포의 비밀을 파헤쳐야겠다고 마음먹었습니다. 박사 학위를 받고 국내 병원의 연구소에서 일하게 됐는데 마침 사이토카인과 이온채널 등 관련 주제를 연구하는 분들을 만나서 교세포 연구에 더욱 관심을 가지게 되었고, 아주대학교에 자리를 잡은 후 본격적으로 교세포 연구를 하게 되었습니다.

신진부터 중견까지

전 세계적으로 뉴런에 집중됐던 뇌질환 연구가 교세포로 확대되기 시작한 것은 2000년대 들어서부터입니다. 이미 1990년대 중반 관련 연구를 시작한 조은혜 단장은 선구자 격인 셈이지요. 지금까지 100여 편 이상의 논문을 발표한 그는 2015년 신경세포가 죽어서 발병한다고 알려졌던 파킨슨병이 교세포의 이상으로도 발병할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 미지의 영역에 뛰어든 신진 연구자가 우리나라는 물론 국제적으로도 주목받는 중견 연구자로 성장하기까지의 과정은 25년 간 계속된 한국연구재단의 꾸준한 지원을 빼놓고 이야기하기가 어렵니다.

Q그간 어떤 연구개발 사업들을 수행하셨는지요?

1995년 아주의대 약리학교실 교수로 부임한 후부터 내내 연구재단 지원사업의 수혜를 받았습니다. 덕분에 국내에서는 생소했던 교세포 연구에 아주 오랜 기간 천착할 수 있었습니다. 젊은 시절 기초의학, 목적기초 같은 풀뿌리 사업부터 중견연구자, 국가지정연구실, 이학연구센터(SRC), 뇌질환융합연구 센터(MRC), 교세포 기능 연구 관련 뇌과학원천기술개발사업의 총괄과제 책임자까지 경력단계별로 맞춤형 지원을 받으며 뇌과학 분야의 전문지식과 역량을 쌓을 수 있었습니다.

Q연구재단 부임 후 한 달이 지났습니다. 새로운 환경에서 불편함은 없으신지요?

연구재단과 주변의 대학들을 자주 방문했지만 이렇게 상주하기는 처음입니다. 대전이란 도시가 생소해 처음에는 조금은 심란한 기분도 들었습니다. 하지만 며칠 지내다보니 수도권에 비해 붐비지 않고 녹지도 많아 차츰 편안한 마음이 듭니다. 연구재단에서 맡게 된 업무는 사업의 종류도 많고 분야도 다양하기 때문에 연구재단 뇌·첨단의공학 여러분들의 도움을 받아 적응해가고 있습니다. 뇌·첨단의공학단이 소속된 국책연구본부는 과학기술의 넓은 분야를 아우르고 있습니다. 그래서 각 전공별 단장님들과 수시로 정보를 교환하거나 궁금한 점들을 묻고 있어요.

Q뇌·첨단의공학단에서 추진 중인 국책연구과제를 소개해주세요.

뇌·첨단의공학단은 이름처럼 뇌 과학, 의학, 공학과 첨단의료기술을 포괄하는 R&D 지원 조직입니다. 뇌의 기본적인 이해를 위한 ▲뇌신경생물, 뇌가 어떻게 작동하는지를 연구하는 ▲뇌인지, 그리고 ▲뇌질환과 ▲뇌공학까지 기초와 응용 연구개발 사업을 모두 아우르고 있습니다. 이와 함께 의사과학자 양성과 범부처 의료기기 국산화 사업, 인공지능과 뇌질환 빅데이터 사업을 추진하고 있습니다.

뇌 연구·응용의 청사진

약 5년 후로 예상되는 한국의 초고령 사회 진입은 필연적으로 큰 변화를 야기할 것으로 보입니다. 세계 최저의 출산율까지 고려하면 계산은 더 복잡해집니다. 세금 납부자는 줄어들고 고령인구에 대한 공적 비용이 급증하는 사회적 불균형이 자칫 세대 갈등을 넘어 국가공동체의 분열을 초래하게 될지도 모릅니다. 뇌 연구는 특히 노년층에서 발병률이 높은 퇴행성 뇌질환과 직접적으로 연결되는 만큼 중대한 국가적 과제가 아닐 수 없습니다.

Q국책연구본부의 연구개발사업은 기초연구와 함께 산업적 응용도 매우 중요한 과제입니다. 2년의 임기는 결과를 생산하기에 무척 짧은 시간이라 할 수 있는데요. 단장님께서 뜻하고 계신 바를 들려주세요.

인간의 뇌를 연구하는 것은 우주를 탐사하는 것 이상으로 모르는 것이 너무 많은 신비의 세계에 접근하는 것입니다. 제대로 뇌를 이해하기까지는 얼마나 많은 시간이 걸릴지도 모릅니다. 정부가 아니면 이런 장기적 투자와 관심을 감당할 수 없는 일이기도 합니다. 뇌에 관한 연구가 일정 부분 가시적 성과를 필요로 하는 국책사업으로 추진되고 있지만 무엇보다 기본적인 이해의 기반을 닦는 것이 중요하고 또 시급하다고 생각합니다.

Q평소 단장님의 삶의 지표나 좌우명이 있다면 소개해주세요.

학생들에게 늘 이르는 말이 있기는 합니다. ‘재미있게, 즐겁게 연구하자’는 것입니다. 당장의 성과는 논문에 쫓기다 보면 본인이 의도하지 않아도 특정 방향으로 결과를 몰아갈 수 있습니다. 과학에서 가장 중요한 ‘진실의 실체를 찾는 일’과 멀어지게 되는 것입니다. 설령 연구결과에 대한 나의 해석이 기존 해석에 의해 반박 당한다 해도, 그 것을 검증하고 새로운 것을 찾아 나설 수 있는 열린 마음이 있어야 한다고 강조하곤 합니다.

Q대학원 시절 가졌던 잠에 대한 호기심은 해결하셨나요?

세계적으로 유명한 뇌연구자들에 의해 ‘수면은 결코 낭비가 아니다’란 사실이 밝혀지고 있습니다. 제가 나이를 먹고 수면의 질이 떨어지는 것을 경험하면서 잠의 힘을 더욱 강하게 느끼고 있기도 한데요. 최근 잠의 특별한 기능들이 속속 관찰되고 있습니다. 잠은 깨어 있는 동안 뇌에 쌓인 노폐물을 씻어내는 아주 중요한 시간이란 것입니다. 수면이 충분하지 않으면 불안이 증폭된다는 연구결과도 있습니다. 교세포가 이런 노폐물 제거와 청소에 관여하는 것으로 여겨지고 있으니 앞으로 더 관심 있게 지켜봐야 할 것 같습니다.

Q끝으로 웹진을 통해 연구자와 재단 구성원들에게 전하고 싶은 말씀 부탁드립니다.

사실 뇌·첨단의공학단장의 임무는 제 인생 계획에는 없던 부분이었습니다. 하지만 젊은 시절부터 지금까지 연구재단의 수혜를 받으며 연구를 지속할 수 있었던 만큼 마땅히 제가 해야 할 도리를 해야 할 시간이라는 마음으로 임하고 있습니다. 짧은 시간이지만 연구재단에 머물며 연구비 지원 과정이 참 어렵고 복잡하다는 것도 알게 되었습니다. 아직은 제가 잘 할 수 있는 일을 찾고 있지만 저 역시 한 명의 연구자인 만큼 일선 과학기술인의 입장에서 최선을 다해 우리나라 뇌 연구와 응용의 큰 그림을 잘 그려나가고자 합니다.

About the interview

조은혜 뇌·첨단의공학단장

연세대학교 생화학과와 동 대학원을 졸업하고 베일러 의과대학교에서 신경과학 박사 학위를 받았다. 브레인풀(해외 고급 과학자 초빙제도)을 통해 서울아산병원 연구소에서 근무하였고 1995년 아주대 의과대 약리학교실 교수로 부임했다. 2011년부터 한국뇌신경과학회지 (Experimental Neurobiology) 편집위원으로 일하고 있으며, 2015년 파킨슨병의 새 발병 원인으로 교세포 기능 이상을 제시하는 논문을 네이처 커뮤니케이션즈에 게재한 바 있다.

한국연구재단 정보
  • 대전청사

    (34113) 대전광역시 유성구 가정로 201

  • TEL

    042-869-6114

  • FAX

    042-869-6777

  • 서울청사

    (06792) 서울특별시 서초구 헌릉로 25

  • TEL

    02-3460-5500

  • 간행물 심의번호

    20141223-2-17

한국연구재단 웹진 사이트의 콘텐츠는 저작권의 보호를 받는 바, 무단전재, 복사, 배포를 금합니다.

홍보실

웹진에 소개하고 싶은 내용이나 의견을 기다립니다.

Copyright © 2020 NRF all rights reserved.

TOP

당신의 공감talk

글 작성
  • - -

개인정보 수집·이용안내

  1. (수집·이용 목적) 한국연구재단 웹진 이벤트 당첨자 경품발송을 위한 연락처 확인을 위해 수집 · 이용하며,
    경품발송을 위한 목적 외로 사용하지 아니합니다.
  2. (수집항목) 필수항목 : 성명, 핸드폰번호
  3. (개인정보의 보유 및 이용기간)수집된 정보는 개인정보의 수집 및 이용목적이 달성되면 지체 없이 파기합니다.
  4. (동의 거부권리 안내) 본 개인정보 수집 · 이용에 대한 동의를 거부할 수 있으며, 동의하지 않을 경우에는 이벤트에 참여할 수 없습니다.

유의사항 안내

  1. 당첨자 발표 후, 등록한 연락처로 모바일 쿠폰 발송 예정입니다.
  2. 잘못된 연락처로 인한 경품 발송 실패는 책임지지 않습니다.
  3. 문의: pr@plani.co.kr

개인정보취급방침 및 유의사항을 숙지하였으며 위 사항에 동의하십니까?

  

닫기