명암 인식하는 망막 신경세포 찾았다

사람을 비롯한 많은 동물은 어둠 속에서 희미한 빛을 감지하고, 강한 빛에 노출되더라도 적응하는 능력이 있다. 지금껏 눈이 어떻게 명암을 조절하는지 자세한 과정은 알려지지 않았는데, 최근 국내 연구진이 명암조절 기능과 관련된 새 신경세포를 발견해 일부 과정을 규명했다.

미래창조과학부는 김진우 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 교수팀이 눈 안쪽의 신경세포층인 망막에서 빛 신호를 뇌로 전달하는 '알파 아마크린 세포'를 발견했다고 오늘(20일) 밝혔다.

눈의 명암조절 능력은 망막에 있는 광수용세포와 다른 신경세포들의 기능으로 이뤄진다. 광수용세포가 빛을 받아들여 신호정보로 바꾸고 나머지 세포들은 이 정보를 뇌로 전달한다.

연구진은 이번에 알파 아마크린 세포가 빛 정보를 뇌로 전달하는 일부 기능을 맡음을 알아냈다. 이 세포의 수가 많으면 빛 정보가 뇌로 더 잘 전달된다는 것이다. 연구진은 쥐를 대상으로 한 실험에서도 이 세포의 수가 감소하면 빛을 실제보다 약하게 인식함을 확인했다.

이어 연구진은 이 세포의 수를 조절하는 여러 단백질도 찾아냈다. 망막에 있는 단백질 'Lhx3'와 'Tgfb1i1'이 알파 아마크린 세포의 'Pax6'라는 단백질의 활성을 막으면, 이 세포가 다른 세포로 바뀌는 것으로 나타났다. 특정 단백질의 기능으로 눈이 빛을 감지하는 능력이 감소하게 되는 것이다.

김진우 교수는 "눈의 명암 구별 능력이 망막의 광수용세포 외에도 다른 신경세포의 변화로 조절됨을 증명했다는데 이번 연구의 의의가 있다"고 밝혔다. 연구진은 어두운 곳에서 일하는 근로자나 눈부심이 심한 사람들의 시각 민감도를 조절하는데 기초 자료를 제공할 수 있게 관련 연구를 계속할 예정이다.

이번 연구는 미래창조과학부 뇌과학원천사업의 지원으로 수행했으며 연구 결과는 생명과학 분야 학술지 '이라이프'(eLife) 14일 자에 실렸다.