산업 IT

뇌 신경섬유 매핑

작년 캐나다 퀘벡 소재 셔브룩 대학병원의 신경외과 전문의 데이비드 포틴 박사는 54세의 여성 악성 뇌종양 환자를 수술했다. 당시 그는 수술에 앞서 병원 내 이미징센터의 컴퓨터 공학자 맥심 챔버랜드 박사에게 환자의 뇌신경섬유지도(tractography)를 요청했다. 이는 뇌 속 수분의 이동을 추적하여 뇌신경세포 간의 연결 경로를 매핑한 것으로 최근 뇌신경학계에서 활용도가 크게 늘고 있는 기법이다.

구체적으로 포틴 박사는 챔버랜드와 함께 수술 전 64장의 3D MRI 스캔 결과를 컴퓨터 프로그램에 입력, 뇌 속 수분의 확산 방향을 계산했다. 그 결과 위의 이미지처럼 종양 근처의 신경섬유는 적색, 멀리 떨어진 신경섬유는 청색, 그리고 종양은 진한 적색으로 표시된 지도가 완성됐다.


"이를 보고 종양이 뇌와 간섭하는 방식을 알 수 있어요. 제거해야할 부위의 판단에 큰 도움이 되는 정보죠. 3D 이미지를 살펴보며 신경섬유의 손상 여부를 사전 파악함으로써 시각, 운동, 인지 능력에 관여하는 주요 뉴런들을 피하면서 종양만 제거하는 최적의 방법을 찾는 겁니다."

실제로 포틴 박사는 중요한 뉴런을 건들지 않은 채 환자의 종양 95% 이상을 제거했으며, 지금까지 뇌신경섬유지도를 사용해 총 27회의 수술을 성공리에 마쳤다.
"장차 뇌심경섬유지도가 기능적 자기공명영상(fMRI) 스캔 결과와 더불어 뇌수술 전 외과의사들의 필수자료가 될 것입니다."



2.3 ˚C 현재의 우주는 빅뱅이 일어난 시점과 현재 시점의 중간 지점, 즉 72억년전과 비교해 2.3℃ 차가워졌다는 연구결과가 발표됐다. 이는 우주가 팽창하면서 온도가 낮아진다는 빅뱅이론을 뒷받침하고 있다.

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[AWESOME! NOW WHAT?]
단일세포 게놈


AWESOME!
세포 하나에는 DNA가 많지 않다. 때문에 게놈 서열 분석에는 보통 수백만 개의 세포가 필요하다. 작년 겨울, 미국 하버드대학의 샤로량 서니 시에 박사팀은 하나의 유전자를 복제, 신속히 복사한 뒤 기존 기술로 게놈 서열을 분석하는 기술 개발에 성공했다. 세포 하나가 가진 DNA의 최대 93%를 커버하는데 기존의 단일 세포 게놈 서열 분석법 중 단연 으뜸이다.

NOW WHAT?
여러 세포를 동시에 시퀀싱할 때는 개별 세포의 독특한 변이, 예를 들어 질병에 걸렸음을 알려주는 중요한 징후를 놓칠 수 있다. 반면 하버드대학팀의 기술을 이용하면 한층 신속한 암세포 발견과 최소 침습 산전 유전자 검사, 개인 맞춤형 치료의 효율성 제고가 가능하다. 범죄현장에서 발견된 단 하나의 세포로 범인을 특정할 수도 있다.

2만건 미국 내 연간 악성 뇌종양 진단 건수.

최소 침습(minimal invasion) 신체에 최대한 상처를 입히지 않는 것.

파퓰러사이언스
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