에든 보이든은 한 바다 생명체의 시신경이 빛에 민감한 반응을 단백질을 발견했다. 단백질로 이루어진 이상, 생물의 DNA에 암호화되 있기 때문에 그 DNA를 가져가, 박테리아같은 유전자 치료의 매개체에 주입한 후 뉴런 안에 주입하면 우리의 뉴런도 빛에 민감하게 반응하게 된다. 에든 보이든은 결국 뇌 세포에 빛에 민감한 단백질 세포를 주입함으로써, 어떻게 광섬유 물질을 이용해 특정 뉴런들을 활성, 또는 비활성화 시키는지를 보여주었다. 이건 전례가 없는 뉴런의 조종 단계로, 그는 외상 후 스트레스와 유사한 증상을 가졌거나, 특정한 형태로 눈이 보이지 않는 쥐들을 치료해왔습니다. 신경 보철학이라는 분야를 탄생시킨 것이다.

 

아래 그림은 바다생물의 모습과 그 바다생물 시신경 중에 빛에 민감한 반응을 하는 단백질의 모습이다.



 

이 바다생물의 시신경에 있는 단백질은 빛을 받으면 전류를 방출하게 된다.

 

 

바다생물의 단백질의 DNA를 가져가, 박테리아같은 유전자 치료의 매게체에 주입한 후 뉴런에 주입을 하면 뉴런에 빛에 반응하는 단백질이 입혀질 것이다.

 

이 단백질은 빛에 민감하게 반응하여 전기자극을 내놓으므로 뉴런에 빛을 비추면 뉴런에 전기자극을 전달할 수 있을 것이다.

 

만약 쥐의 시각세포 부분에서 Photoreceptor 부분을 제거하면 쥐는 빛을 인지 하지 못할 것이다.

 

하지만 Photoreceptor가 결국 빛을 받아 전기 자극을 Bipolar Cell에 전달하는 것이기 때문에 Bipolar Cell에 빛에 민감하게 반응하는 단백질을 이식시킨다면 빛을 줘서 Bipolar Cell에 전기자극을 발생시킬 수 있을 것이다.

 

정신질환을 가진 환자들은 일부 뉴런이 동작하지 않는 사람들이 있는데 이러한 메커니즘을 응용하여 신경보철을 할 수 있을 것이다.

 

아래 링크에 가서 보면 자세한 동영상이 있다.

 http://www.ted.com/talks/ed_boyden.html

 

참고 :

http://syntheticneurobiology.org/

http://www.ted.com/talks/ed_boyden.html

 

 

Posted by 강부자아들