과학자들이 줄기세포로 만든 미니 뇌에서 처음으로 뇌파가 감지됐다.
미국의 캘리포니아 샌디에고 주립대학 연구진은 실험실에서 줄기세포를 이용하여 인간의 뇌보다 백만 배 더 작은 신경 네트워크를 만들었고, 여기서 분만 이전 아기의 것과 비슷한 뇌파가 관찰되었다.
실험을 주도한 알리손 무오트리 교수는 “우리가 보고 있는 신경 활동의 수준은 체외 실험에서 유례가 없는 일입니다”라고 말했다. “우리는 정교한 신경 네트워크의 초기 단계를 실제로 만들어낼 수 있는 모델에 한 발자국 더 가까워졌습니다.” 연구진은 이번 결과가 인간의 두뇌 발전을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것으로 평가하고 있다.
배양 방식 최적화를 포함하여 줄기세포를 증식하는 더 나은 방법을 연구진이 고안하자 오르가노이드가 이전 모델보다 더 성장하기 시작했다. 총 10개월 동안 수백 개의 오르가노이드를 배양했고 다중 전극 배열을 사용하여 신경 활동을 관찰했다.
두 달쯤 지나자 오르가노이드에서 뇌파가 감지되기 시작했다. 신호가 지속적으로 발생하진 않았지만 다 자라지 않은 인간 두뇌에서 보이는 것과 같은 파장을 보였다. 오르가노이드가 더 성장하자 뇌파는 다른 파장을 내보냈고, 신호도 규칙적으로 발생했다. 연구자들은 오르가노이드가 신경 네트워크를 형성한 것으로 판단했다.
“이것은 작동하는 시냅스가 많아진 결과이며 뉴런 사이에 연결이 더 많이 형성되고 있습니다.” 무오트리 교수는 뉴런 사이의 상호작용으로 인해 신호가 다양한 파장을 보이기 시작하는 것으로 분석한다. 그러나 오르가노이드가 의식을 갖는 것과 같은 정신적인 활동을 하고 있어 보이지는 않는다고 밝혔다.
“미래에는 그럴지도 모릅니다. 우리는 인간의 행동, 사고, 기억을 통제하는 인간의 뇌 신호에 가까운 걸 얻어낼 겁니다. 하지만 지금은 우리가 그런 것을 얻었다는 증거가 없습니다.” 이번 연구는 8월 29일에 Cell Stem Cell에 발표되었다.
