한빛사
>
한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2017-10-23
- 조회3,732
Cell, Volume 171, Issue 2, 5 October 2017, Pages 456-469.e22 | https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.09.020
Brain-wide Maps Reveal Stereotyped Cell-Type- Based Cortical Architecture and Subcortical Sexual Dimorphism
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
제가 보는 뇌는 여러 가지 종류의 다른 신경 세포들이 복잡하게 분포되어 있는 정교하게 구성된 전자 회로라고 생각합니다. 이런 뇌의 작동 원리를 이해 하기 위해 작게 보면 분자나 세포 단계에서, 크게 보면 동물 행동학 단계까지 다양한 연구가 진행 되고 있습니다. 하지만 뇌가 어떻게 구성되고 관련 신호가 처리 되는지를 뇌 전체를 관찰하며 세포 단위의 자세한 정보까지 동시에 연구할 수 있는 방법이 거의 없었습니다.제가 포닥으로 2010년에 합류한 Cold Spring Harbor Laboratory에 있는 Dr. Pavel Osten lab에서 이 문제를 해결 하기 위해전체 쥐의 뇌를 세포 수준의 해상도로 관찰 할 수 있는 Serial two-photon tomography라는 현미경 기술을 개발 하였습니다. 저는 이 새로운 imaging기술을 사용하기 위해 컴퓨터 프로그래머와 통계학자와 같이 협력하여 고 해상도 영상들을 효율적으로 분석할 수 있는 컴퓨터 분석 기술들을 개발 했습니다. 이를 사용해서 fluorescent molecules로 tagging되어 있는 신호를 효율적으로 분석하고 수학적으로 계산할 수 있는 체계를 구축하였습니다.
이렇게 기술을 계발 하던 중 적용 분야에 대해 고민 하다가 뇌의 각종 다른 세포 종류, 특히 inhibitory neurons을 정확히 mapping하는 프로젝트를 시작하게 되었습니다. Inhibitor neurons은 차로 치면 일종의 브레이크 같은 시스템으로서 가속 페달 역할을 하는 excitatory neurons을 정교하게 조절하는 역할을 합니다. 이 interneurons들은 여러 정신 질환과 발달 장애에 깊이 관여하고 있습니다. 하지만 이 세포들이 얼마나 많이 그리고 정확히 어디에 분포하고 있는지는 알려져 있지 않습니다. 이 문제를 해결하기 위해 transgenic mouse 기술을 사용하여 여러 종류의 inhibitory cell type을 형광 물질로 label한 뒤 앞서 개발한 현미경과 분석 기술을 사용하여 전체 뇌에서 어떻게 inhibitory neuronal subtype이 분포하고 있는 지를 기술 했습니다. 처음에 단순히 곁가지 프로젝트로 시작한 일이 이렇게 잘 끝나게 되어 감사하게 생각하고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
이 일은 제가Cold Spring Harbor Lab에서 포닥 때 시작하여 Penn State University에서 조교수로 지내면서 마무리 한 연구 입니다. Cold Spring Harbor Lab은 뉴욕 롱아일랜드에 있는 비영리 연구소로서 neuroscience를 비롯하여 biological science research에 중점을 둔 작지만 아주 강력한 연구소 입니다. 현재 적을 두고 있는 Penn State University College of Medicine은 Pennsylvania주의 허쉬 초콜렛으로 유명한 허쉬라는 곳에 위치 해 있습니다. Penn State University main campus와는 2시간 정도 떨어 져 있는 연구 중심의 의대와 병원이 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구 하면서 종종 어떤 문제에 꽉 막혀서 몇일 몇달을 헤멜 때가 종종 있습니다. 그러다가 어느날 특히 가만히 산책을 하다가 갑자기 답을 보일 때가 있습니다. 그 순간에 느끼는 짜릿한 희열이 참 중독성이 있는 것 같습니다. 내가 모르는 것을 알게 되었을 때 느끼는 즐거움이 크고 내 연구가 새로운 지식을 형성하는데 보탬이 된다는 자긍심이 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 시작 할 때만 해도 박사를 받으면 다 끝날 거라는 막연하고 무지한 생각을 하고 유학길에 올랐습니다. 하지만 포닥이라는게 있고 또 포닥을 박사 받은 만큼 아니 더 많이 해야 독립적으로 연구할 수 있는 연구자가 된다는 것을 한참 후에 깨달았습니다. 생물학을 연구하는 실험실을 독자적으로 운영할 수 있는 연구자가 되는데는 참 시간도 오래 걸리고 힘든 과정인 것 같습니다. 하지만 지적 호기심이 강하고 긍정적인 사고 방식을 가지면 다들 잘 해 내실거라 생각합니다. 특히 연구를 진행할 때 계속 반복적으로 실험을 하는 것 보다는 깊이 생각할 시간을 꾸준히 가지라고 전해 드리고 싶습니다. 깊은 사색 속에 새로운 발견이 생긴다고 생각합니다. 그리고 새로운 도전을 즐기며 실패를 두려워 하지 않고 계속 배움의 자세를 유지하면 잘 될 것라 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이제 제 실험을 운영한지도 2년이 넘어 가는데 제가 가지고 있는 technique을 잘 사용하여 발달하는 어린 뇌가 형성되는 과정과 그 과정이 발달 장애 동물 model에서 어떻게 바뀌어 가는지를 앞으로 연구할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
2004년 시카고에서 박사학위 시작하여 2015년 포닥 마무리까지 오랜 시간동안 큰 고생하면서 세 아이들 키우며 제 옆을 꿋꿋히 지켜 준 아내에게 우선 감사하고 사랑한다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고 시골에서 고생하시며 멀리 있는 아들 걱정하며 변함없는 관심과 사랑을 보여주신 부모님, 그리고 처가집 식구들께 감사합니다. 시카고, 영국 옥스포드, 뉴욕을 거치며 현재 펜실베니아 까지 그동안 너무 좋은 인연들을 많이 만났고 만나고 있습니다. 그 소중한 인연들에 감사합니다.
제가 보는 뇌는 여러 가지 종류의 다른 신경 세포들이 복잡하게 분포되어 있는 정교하게 구성된 전자 회로라고 생각합니다. 이런 뇌의 작동 원리를 이해 하기 위해 작게 보면 분자나 세포 단계에서, 크게 보면 동물 행동학 단계까지 다양한 연구가 진행 되고 있습니다. 하지만 뇌가 어떻게 구성되고 관련 신호가 처리 되는지를 뇌 전체를 관찰하며 세포 단위의 자세한 정보까지 동시에 연구할 수 있는 방법이 거의 없었습니다.제가 포닥으로 2010년에 합류한 Cold Spring Harbor Laboratory에 있는 Dr. Pavel Osten lab에서 이 문제를 해결 하기 위해전체 쥐의 뇌를 세포 수준의 해상도로 관찰 할 수 있는 Serial two-photon tomography라는 현미경 기술을 개발 하였습니다. 저는 이 새로운 imaging기술을 사용하기 위해 컴퓨터 프로그래머와 통계학자와 같이 협력하여 고 해상도 영상들을 효율적으로 분석할 수 있는 컴퓨터 분석 기술들을 개발 했습니다. 이를 사용해서 fluorescent molecules로 tagging되어 있는 신호를 효율적으로 분석하고 수학적으로 계산할 수 있는 체계를 구축하였습니다.
이렇게 기술을 계발 하던 중 적용 분야에 대해 고민 하다가 뇌의 각종 다른 세포 종류, 특히 inhibitory neurons을 정확히 mapping하는 프로젝트를 시작하게 되었습니다. Inhibitor neurons은 차로 치면 일종의 브레이크 같은 시스템으로서 가속 페달 역할을 하는 excitatory neurons을 정교하게 조절하는 역할을 합니다. 이 interneurons들은 여러 정신 질환과 발달 장애에 깊이 관여하고 있습니다. 하지만 이 세포들이 얼마나 많이 그리고 정확히 어디에 분포하고 있는지는 알려져 있지 않습니다. 이 문제를 해결하기 위해 transgenic mouse 기술을 사용하여 여러 종류의 inhibitory cell type을 형광 물질로 label한 뒤 앞서 개발한 현미경과 분석 기술을 사용하여 전체 뇌에서 어떻게 inhibitory neuronal subtype이 분포하고 있는 지를 기술 했습니다. 처음에 단순히 곁가지 프로젝트로 시작한 일이 이렇게 잘 끝나게 되어 감사하게 생각하고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
이 일은 제가Cold Spring Harbor Lab에서 포닥 때 시작하여 Penn State University에서 조교수로 지내면서 마무리 한 연구 입니다. Cold Spring Harbor Lab은 뉴욕 롱아일랜드에 있는 비영리 연구소로서 neuroscience를 비롯하여 biological science research에 중점을 둔 작지만 아주 강력한 연구소 입니다. 현재 적을 두고 있는 Penn State University College of Medicine은 Pennsylvania주의 허쉬 초콜렛으로 유명한 허쉬라는 곳에 위치 해 있습니다. Penn State University main campus와는 2시간 정도 떨어 져 있는 연구 중심의 의대와 병원이 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구 하면서 종종 어떤 문제에 꽉 막혀서 몇일 몇달을 헤멜 때가 종종 있습니다. 그러다가 어느날 특히 가만히 산책을 하다가 갑자기 답을 보일 때가 있습니다. 그 순간에 느끼는 짜릿한 희열이 참 중독성이 있는 것 같습니다. 내가 모르는 것을 알게 되었을 때 느끼는 즐거움이 크고 내 연구가 새로운 지식을 형성하는데 보탬이 된다는 자긍심이 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
연구를 시작 할 때만 해도 박사를 받으면 다 끝날 거라는 막연하고 무지한 생각을 하고 유학길에 올랐습니다. 하지만 포닥이라는게 있고 또 포닥을 박사 받은 만큼 아니 더 많이 해야 독립적으로 연구할 수 있는 연구자가 된다는 것을 한참 후에 깨달았습니다. 생물학을 연구하는 실험실을 독자적으로 운영할 수 있는 연구자가 되는데는 참 시간도 오래 걸리고 힘든 과정인 것 같습니다. 하지만 지적 호기심이 강하고 긍정적인 사고 방식을 가지면 다들 잘 해 내실거라 생각합니다. 특히 연구를 진행할 때 계속 반복적으로 실험을 하는 것 보다는 깊이 생각할 시간을 꾸준히 가지라고 전해 드리고 싶습니다. 깊은 사색 속에 새로운 발견이 생긴다고 생각합니다. 그리고 새로운 도전을 즐기며 실패를 두려워 하지 않고 계속 배움의 자세를 유지하면 잘 될 것라 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이제 제 실험을 운영한지도 2년이 넘어 가는데 제가 가지고 있는 technique을 잘 사용하여 발달하는 어린 뇌가 형성되는 과정과 그 과정이 발달 장애 동물 model에서 어떻게 바뀌어 가는지를 앞으로 연구할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
2004년 시카고에서 박사학위 시작하여 2015년 포닥 마무리까지 오랜 시간동안 큰 고생하면서 세 아이들 키우며 제 옆을 꿋꿋히 지켜 준 아내에게 우선 감사하고 사랑한다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고 시골에서 고생하시며 멀리 있는 아들 걱정하며 변함없는 관심과 사랑을 보여주신 부모님, 그리고 처가집 식구들께 감사합니다. 시카고, 영국 옥스포드, 뉴욕을 거치며 현재 펜실베니아 까지 그동안 너무 좋은 인연들을 많이 만났고 만나고 있습니다. 그 소중한 인연들에 감사합니다.
댓글 작성 로그인
팝업 닫기관련 링크
연구자 키워드
관련분야 연구자보기
소속기관 논문보기
관련분야 논문보기
해당논문 저자보기
