미국 MIT대(Massachusetts Institute of Technology)에 따르면 뇌의 칼슘 활동을 이미지화하기 위해 새로운 자기 공명영상(MRI) 기술을 고안했다. 연구 결과는 Nature Communications 학술지에 발표됐다.

칼슘은 대부분의 세포에서 중요한 신호 분자이며 특히 뉴런에서 중요한 것으로 알려져 있다. 그러나 종래의 영상 기술은 뇌에 몇 밀리미터 밖에 침투할 수 밖에 없어 뇌 깊은 곳의 뉴런을 감지하기 어려웠다.

연구팀은 깊은 생체조직 내에서 세포 내 칼슘 신호 전달에 대한 최초의 MRI 기반 검출 기술을 개발했다. 이 기술에 따른 새로운 MRI 센서는 세포외 칼슘 농도를 측정할 수 있다.

연구팀은 쥐 실험을 통해 운동을 계획하고 새로운 행동을 배우는 뇌의 선조체(striatum)에 MRI 센서를 주입했다. 이어서 칼륨 이온을 사용해 선조체의 뉴런에서 전기 활동을 자극하고 그 세포에서 칼슘 반응을 측정했다.

이 방법은 뇌의 혈류를 측정하는 전통적인 기능적 MRI(fMRI)보다 훨씬 더 정확한 뉴런 활동의 위치와 시간에 대한 정보를 제공할 수 있는 것으로 분석된다. 세포 내 신호 전달을 직접 측정할 수 있기 때문이다.

또한 해당 기술은 면역 세포의 활성화를 촉진하는 등 다른 많은 역할을 수행할 때 칼슘을 이미지화하는 데 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

향후에는 심장과 같은 칼슘에 의존하는 기능을 가진 다른 기관의 진단영상을 수행하는 데 사용될 수 있을 것으로 전망된다.

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▲ MIT대(Massachusetts Institute of Technology)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)