생리의학상에 美오키프 등 3명

114주년을 맞은 올해 노벨 생리의학상의 영광은 사람의 뇌에서 장소와 경로를 기억하고 기록하는 GPS와 내비게이션 세포를 찾아낸 미국과 노르웨이 과학자들에게 돌아갔다.

스웨덴 카롤린스카 의대 노벨위원회는 6일 노벨 생리의학상 수상자로 미국 출신의 존 오키프(75) 영국 런던칼리지 센스버리웰컴센터 신경회로 및 행동분야 소장과 노르웨이의 부부 과학자인 마이브리트 모세르(51)·에드바르드 모세르(52) 노르웨이 과학기술대 교수를 선정했다고 밝혔다. 위원회는 “오키프 소장은 ‘장소 세포’를, 모세르 부부는 ‘격자 세포’를 발견해 사람들이 자신의 위치와 방향을 파악할 수 있는 원리를 규명하는 데 결정적인 역할을 했다”고 설명했다.

특히 모세르 부부는 마리·피에르 퀴리(1903년 물리학상)와 프레데리크·이렌 졸리오 퀴리(1935년 화학상) 등에 이어 노벨상 역사상 다섯 번째 부부 공동 수상자가 됐다.

오키프 소장은 1971년 사람의 뇌 신경계의 ‘해마’에 있는 ‘장소 세포’를 발견해 과학저널 ‘브레인 리서치’에 발표했다. 이 세포는 사람이 이동할 때마다 활성화돼 위치를 기억한다. 김진현 한국과학기술연구원(KIST) 기능커넥토믹스연구단 책임연구원은 “사람이 넓은 운동장의 가운데에 서 있는지 구석에 서 있는지에 따라 장소 세포가 활성화되는 부위가 다르다”고 설명했다. 뇌 속의 GPS인 셈이다.

모세르 부부는 2005년 쥐의 뇌에서 신경세포의 일종인 ‘격자 세포’를 발견해 과학저널 ‘네이처’에 논문을 게재했다. 격자 세포는 동물의 움직임에 따라 서로 반응해 출발점에서 얼마나 멀리 지났는지, 어느 시점에 어느 쪽으로 방향을 바꿨는지 등을 기록하는 내비게이션 역할을 한다. 특히 모세르 부부는 격자 세포의 활동은 주변의 모든 빛을 차단해도 변하지 않기 때문에 완전히 어두운 공간에서도 동물이 장소를 찾아 움직일 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이후 과학자들은 사람에게도 이 같은 격자 세포가 있는지 알기 위해 애써 왔고, 지난해 미국 드렉셀 대학과 펜실베이니아 대학 공동연구진이 사람의 격자 세포를 발견했다.

이들의 성과는 특정 장소와 연관된 나쁜 기억이나 충격적 사건을 지우는 등의 방식으로 ‘정신적 외상’(트라우마) 치료에 활용되고 있다. 또 알츠하이머 등 퇴행성 신경 질환에서 생기는 ‘공간 기억 상실’ 현상을 해결하는 데도 활용할 수 있을 전망이다. 노벨위원회는 오키프 소장이 수상 업적의 절반을 기여하고 모세르 부부가 나머지 절반을 기여한 것으로 평가하고 전체 800만 스웨덴 크로나(약 11억 8000만원)의 상금을 나누어 지급했다. 시상식은 알프레드 노벨의 기일인 오는 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 열린다.

박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr