4일(현지시간) 미 과학저널 사이언스에 미 버지니아 에쉬번 기초생물학연구소인 자넬리아가 지름이 0.5mm에 불과한 초파리의 뇌를 이용해 포유류 머리 속 나침반의 기본 원리를 입증했다고 밝혔다.

자넬리아 연구진에 따르면, 초파리의 뇌에도 방향감각을 나타내는 신경들이 있는데, 이 신경들이 상호 연결된 구조와 활동하는 방식이 이론적으로 예측했던 것과 유사하다는 사실을 밝혀냈다.

연구진은 나침반 신경들은 초파리 뇌의 중심부에 위치한 타원체 안에 둥글게 배치돼, 타원체의 작은 영역에만 국한돼 나타나며, 초파리가 가상현실 안에서 방향을 바꿀 때마다 신경들의 활동 위치도 나침반의 바늘처럼 함께 이동하는 것을 발견했다.

주 저자 중 한 명인 김성수 박사는 "나침반 내부 한 영역의 신경 활동이 멀리 떨어진 다른 영역의 신경 활동을 억제한다는 것을 발견했다"며"타원체의 각 영역들은 항상 상호 억제 혹은 경쟁을 통해서 단 하나의 영역에서만 신경 활동이 살아남는다"고 말했다. 나침반에는 하나의 바늘만 있는데, 이런 유일무이한 방향감각이 상호 경쟁을 통해서 이루어진다는 것이다.

김 박사는 "인위적으로 생성된 방향감각이 자연적으로 생성된 방향 감각과 다름없이 활동하며 어둠 속에서도 계속 유지된다는 사실을 발견했다"며 "이는 인접한 영역은 상호 억제하지 않고 반대로 서로 자극하며 현재 활동을 유지시키기 때문이라는 것을 보여준다"고 말했다.

이어 "초파리 뇌를 이용해 이해하게 된 뇌의 구동 방식이 더 큰 포유류 뇌의 활동, 더 나아가 인간의 두뇌 활동을 이해하는 데에 도움이 될 것으로 기대한다"고 덧붙였다.