인하대학교는 우주 미세중력 환경이 우주인의 인지기능에 미치는 영향과 원인을 뇌신경회로칩 모델을 통해 규명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구는 인하대 양수근·유혜진 교수팀과 동국대 방석영 교수팀, 광주과학기술원 조경래 교수팀이 공동으로 수행했다.

 

연구진은 뇌신경회로 모사칩을 활용해 미세중력 환경에서 신경세포의 연결성과 활성을 측정했다. 그 결과 지상 환경과 비교했을 때 신경세포의 연결성이 유의미하게 감소한다는 사실을 확인했다.

 

실험은 랫드 배아에서 추출한 신경아세포를 성숙한 신경세포로 분화시킨 뒤 뇌신경회로칩에 탑재해 미세중력 모사환경에서 배양하며 진행됐다. 관찰 결과, 세포 내 활성산소가 증가하고 칼슘 농도가 변했으며, 축삭돌기 밀도와 시냅스 형성이 감소했다. 또한 세포 스트레스 방어에 관여하는 유전자(HSPA4) 발현이 줄어든 반면, 신경퇴행 질환과 연관된 유전자(SNCA)는 발현이 증가한 것으로 나타났다.

 

 

미국항공우주국(NASA)은 우주인의 비가역적인 뇌인지기능 변화가 인류의 화성 탐사와 지속가능한 우주개척을 위해 반드시 해결해야 할 난제라고 지적해 왔다. 이에 따라 전 세계 연구진이 대응 방안을 찾기 위해 연구를 이어가고 있다.

 

양수근 인하대 의과대학 교수는 “이번 연구는 우주 환경이 뇌신경세포의 시냅스 형성에 영향을 미친다는 사실을 세계 최초로 보고한 것”이라며 “향후 우주인의 인지기능 저하 대응 전략 개발에 중요한 기초 자료가 될 것”이라고 말했다.

 

이번 연구는 교육부 대학중점연구소 지원사업과 보건복지부, 과학기술정보통신부 등 다부처 국가연구개발사업(한국형 ARPA-H)의 지원을 받아 수행됐으며, 국제 학술지 ‘Acta Biomaterialia’(impact factor 9.6, 분야 상위 8.5%)에 최근 게재됐다.

 

헬로티 이창현 기자 |