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이웃집과학자

꿀벌의 뇌 '치매 치료 단서일지도'

By 이웃집과학자

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꿀벌이 치매 치료의 단서를 제공해줄지 모른다는 연구 결과가 있습니다. 

꿀벌과 인간의 뇌 메커니즘 '아주 흡사'

꿀벌과 인간의 뇌는 얼핏 보기에는 전혀 연관성이 없어 보입니다. 곤충과 영장류의 차이 만큼이나 인간과 꿀벌의 뇌 메커니즘은 멀게만 느껴지는데요.

꿀벌의 뇌 메커니즘은 인간과 유사합니다.

출처fotolia

호주 퀸즐랜드대 뇌연구소와 모나쉬대 신경과학연구소 등 공동 연구팀은 꿀벌의 뇌가 기억을 저장하는 방법이 인간의 기억 과정과 유사하다는 연구 결과를 내놓은 적이 있습니다. 해당 연구는 에 개재됐어요. 연구팀에 따르면 꿀벌은 △학습 능력 △산수 능력 △패턴인식 능력 △장소기억 능력 △사회적 능력 △교육 능력 등 그 작은 뇌로 다양한 활동을 하고 있었습니다. 꿀벌은 이런 능력으로 맛있는 꿀을 찾고 벌집으로 돌아온다고 하는데요.

연구팀은 "인간과 흡사한 꿀벌의 이런 놀라운 뇌 메커니즘에도 불구하고, 꿀벌의 두뇌는 인간보다 단순해 연구하기 더 쉬운 장점이 있다"고 분석했습니다. 인간과 유사하지만 인간보다는 단순한 꿀벌의 뇌를 연구해 우리 인간의 뇌와 관련된 여러 가지 탐구를 비교적 손쉽게 할 수 있다는 설명입니다. 연구팀은 이처럼 유용한 꿀벌의 뇌로 인간의 치매를 치료할 수 있는 단초를 찾았다고 주장하는데요.

연구팀에 따르면 꿀벌은 꽃에서 꿀을 수집할 때 일어나는 후각을 학습한다고 합니다. 그리고 나중에 비슷한 향을 맡으면 그곳에 꿀이 있을 것이라고 예상한다고 해요. 연구팀은 꿀벌에게 특정한 향을 맡게 한 뒤 설탕물을 주는 '후각보상'을 해줬습니다. 그러자 꿀벌이 나중에 연구팀이 준 향을 맡기만 해도 마치 설탕물을 얻은 듯한 반응이 일어난다고 하는데요.


연구팀은 이런 꿀벌의 상태를 꿀벌 단백질의 일종인 'protein kinase A(PKA)'의 지속적인 증가로 확인할 수 있었습니다. 이는 꿀벌의 뇌 메커니즘으로 '후각-후각보상-기억형성'이 가능함을 의미합니다.


연구팀은 꿀벌이 후각의 자극으로 기억을 형성한다는 사실을 밝혀냈습니다.

출처fotolia

하지만 꿀벌의 뇌 메커니즘은 거기서 한 걸음 더 나아가는데요. 후각-후각보상-기억형성 메커니즘에 더해 후각-후각보상 없음-기억재조정'까지 가능한 것이죠. 연구팀이 꿀벌에 설탕물을 의미하는 특정 향을 맡게 한 뒤에 '후각보상'을 주지 않자, 꿀벌들은 더 이상 해당 향이 설탕물을 주지 않는다는 것을 알고 PKA 등 단백질을 증가시키지 않은 것인데요. 


연구팀은 "꿀벌은 주어진 조건에서 후각과 연관된 기억을 형성하고, 다시 그 기억을 재조정할 수도 있었다"며 "이는 신경 연결, 기억 형성과 연관된 알츠하이머 등 치매를 이해하는 데 도움이 된다"고 말했습니다. 연구를 진행한 호주 퀸즐랜드대 뇌연구소의 Biergans 박사는 "어쩌면 우리의 연구가 치매와 관련된 뇌 질환 치료제를 만드는 단초가 될 수도 있을 것"이라고 덧붙였습니다.

##참고자료##

  • Stephanie D. Bieergans et al, DNA Methylation Adjusts the Specificity of Memories Depending on the Learning Context and Promotes Relearning in Honeybees, Frontiers, 2016. 


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