뇌를 투명하고 크게 만들어 뇌를 이루는 단백질과 신경세포의 연결 등을 볼 수 있게 만드는 기술이 새로 개발됐다. 이 기술은 기존에 연구하기 힘들었던 뇌 부위까지 자세히 살피는데 도움을 줄 것으로 기대를 모으고 있다.

정광훈 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수팀은 쥐의 뇌에 '하이드로겔'을 넣어 뇌를 이루는 단백질을 고정시키고 이를 확대해 뇌 구조를 3차원으로 자세히 볼 수 있는 방법인 'MAP'을 개발했다고 '네이처 바이오테크놀로지'(Nature Biotechnology) 25일자(현지 시간)에 발표했다. 하이드로겔은 투명하고 물렁거리는 물질로 콘택트렌즈나 마스크팩 등을 만들 때 이용된다.

정 교수팀은 지난 2013년 이미 쥐의 뇌에 하이드로겔을 넣어 뇌를 투명하게 관찰하는 기술을 개발한 적이 있다. 뇌 속에 하이드로겔을 넣은 뒤 온도를 높이면 뇌 구조를 따라 3차원의 미세한 그물구조가 형성된다. 그 뒤 전기를 걸면 단백질과 DNA(유전물질) 등은 그물구조에 고정되고 지방은 빠져나간다. 지방은 뇌를 불투명하게 보이게 만드는 물질이다. 지방이 빠져나가며 뇌 구조가 투명하게 보이게 되는 것이다.

이번 연구에서 연구진은 당시의 '투명 뇌'를 보다 확대하는 방법을 찾아냈다. 뇌에 하이드로겔을 주입할 때 농도를 높여 뇌를 본뜬 '투명 뇌'의 크기가 커지도록 하는 방식이다. 이처럼 뇌의 크기가 커지는 것은 하이드로겔이 물을 흡수하는 양이 많아져 투명 뇌를 부풀리기 때문이다. 이 방법으로 연구진은 쥐의 뇌를 본뜬투명 뇌를 4배 정도 확대하는데 성공했다.

투명 뇌가 커진 만큼 뇌를 이루는 단백질과 신경세포의 연결을 자세하고 쉽게 볼 수 있게 된다. 그동안 신경세포의 연결을 보기 위해서는 전자 현미경으로 관찰해야 했다.

정 교수는 서울대 화학공학과를 졸업하고 미국 조지아공대에서 박사 학위를 받았다. 지금은 MIT에서 교수로 재직 중이다.