청각 신호는 음파가 귀의 달팽이관의 특정 위치를 진동시키고 그에 따라 주변의 청각 신경 세포가 흥분되어 최종적으로 뇌에서 해석된다고 알려져 있다. 하지만 가끔씩 외부의 소리가 없음에도 불구하고 마치 주변에서 소리가 들리는 듯한 현상을 격는 경우가 종종 있는데 이를 귀울림 현상 혹은 이명 현상이라고 한다. 정상적인 사람의 경우에도 가끔씩 겪는 이와 같은 귀울림 현상을 설명해줄 수 있는 새로운 연구결과가 11월 1일자 영국의 저명한 과학 저널 네이쳐 지에 "The origin of spontaneous activity in the developing auditory system"란 제목으로 실려 주목을 끌고 있다.
발생학적 관점에서 살펴보면 수태된뒤 일정한 시기가 지난 후에야 비로서 외부의 소리를 청각 세포가 감지하게 되는데 연구진은 일반적으로 소리를 감지할 수 있는 단계가 도달하기 전에도 청각 신경 세포가 흥분될 수 있음을 관찰할 수 있었다. 즉 소리 이외에 청각 세포를 흥분시키는 무언가가 있다고 생각한 연구진은 청각 신경 세포의 기능을 도와 주는 것으로 알려진 비 신경성 세포들이 발생 초기 단계엔 마치 신경 세포와 같은 흥분성을 보이고 있음을 발견할 수 있었다. 이와 같은 비 신경성 세포는 흔히 지지 세포라고 불리는데 그동안 청각 신호 전달에 있어서 직접적인 역할을 하지 않는 것으로 여겨져 왔었다.
놀라운 점은 보통 지지 세포들은 흥분성이 없이 단순이 주변의 청각 신경 세포의 기능을 돕는 역할을 한다는 것이 기존의 알려진 이론이였다. 하지만 연구진은 지지세포들이 마치 신경 세포와 같은 흥분성을 보여주고 있다는 사실을 발견할 수 있었다. 특정 물질이 이러한 흥분성을 야기시킨다는 가정하에 연구진은 지지 세포의 흥분성을 억제하기 위해 여러가지 약물을 투여하였고 이러한 약물학적인 실험 과정에서 지지 세포의 흥분을 억제하는 약물들은 공통적으로 ATP의 생성을 억제한다는 사실을 발견할 수 있었다. 이와 같은 사실은 일반적으로 세포의 에너지 원으로 사용되는 ATP가 이와 같이 발생 초기 청각 기관 발달 과정에서는 세포들간의 대화 수단으로 사용됨을 뜻한다고 연구진은 추론하고 있다.
연구팀은 현미경 관찰을 통해 실제 청각 신경 세포 주변의 지지세포들이 ATP를 발충해 냄을 관찰할 수 있었다. 청각 신경 세포는 ATP에 반응하는 수용체가 있다는 것은 널리 알려져 있는 사실이기 때문에 연구진은 비 신경성 지지 세포들이 흥분하여 ATP를 방출함으로써 주변의 청각 신경 세포의 기능을 활성화 시킴을 알아낼 수 있었고, 실제 지지 세포에서 ATP 방출을 억제시킬 경우 발생 초기의 경우 청각 신경 세포들이 더이상 흥분되지 않는다는 사실도 관찰할 수 있었다.일련의 실험을 통해 연구진은 발생 초기 단계엔 이와 같이 ATP에 의해 청각 세포가 활성화 되면 청각 신경 세포는 글루타메이트라고 알려진 또다른 신경 흥분 물질을 방출하게 되며 결국 청각 신호를 발생하게 된다는 결론에 다다르게 되었다.
이와 같은 현상은 발생 초기 단계에 아직 소리를 감지할 수 있는 능력이 생기기 전에 지지 세포들에 의해 주변의 청각 신경 세포가 활성화 됨으로써 정상적인 청각 세포 발달을 돕는 순기능이 있을 것이라고 연구진은 추정하고있다. 즉 발생 초기엔 지지 세포가 ATP를 방출하여 청각 신경 세포를 흥분 시켜 나중에 청각 세포가 실제 소리에 반응할 수 있도록 미리 훈련을 시킨다는 것이다.
특이한 점은 이와 같은 ATP에 의한 청각 세포 자극이 발생학적인 관점에서는 중요할 지 모르나 성숙된 청각 기관에서는 부정적인 역할을 할 수 있다는 것이다. 실제로 성숙한 청각 기관에서는 발생 초기에 볼수 있는 것과 같이 ATP를 생성해 내는 지지 세포들이 모두 사라지고 이들 지지 세포들은 발생 초기와 같은 흥분성을 보여주지 않는다. 자연히 더이상 ATP도 방출 하지 않는다. 하지만 성숙한 청각 신경 세포에는 여전히 ATP에 반응하는 수용체를 가지고 있으며 따라서 성숙했음에도 불구하여 ATP에 의해 흥분될 잠재력을 가지고 있다는 것이다. 그러므로 정상적으로 성숙한 청각 기관에서는 ATP가 존재하지 않으나 이와 같이 발생학적으로 길들여진 특성 때문에 ATP가 비 정상적으로 방출될 특별할 경우, 예를 들면 큰 소리를 들을 경우 주변의 다른 세포들에 의해 ATP가 방출될 수 있고 그리하여 청각 세포가 음파 이외에도 흥분되어 비 정상적인 소리로 인식할 수 있다는 것이다. 특별히 이와 같은 현상은 병적인 현상에 의해 성숙한 청각 기관에서도 ATP를 생산하는 지지 세포가 남아있을 경우 이들 세포에 의해 지속적으로 ATP가 방출될 수 있으며 이와 같은 기전이 흔히 우리가 말하는 귀울림 현상을 일으키는 근본 원인이 될수 있다고 연구진은 추정하고 있다.
귀울림 현상을 설명해줄 새로운 연구
청각 신호는 음파가 귀의 달팽이관의 특정 위치를 진동시키고 그에 따라 주변의 청각 신경 세포가 흥분되어 최종적으로 뇌에서 해석된다고 알려져 있다. 하지만 가끔씩 외부의 소리가 없음에도 불구하고 마치 주변에서 소리가 들리는 듯한 현상을 격는 경우가 종종 있는데 이를 귀울림 현상 혹은 이명 현상이라고 한다. 정상적인 사람의 경우에도 가끔씩 겪는 이와 같은 귀울림 현상을 설명해줄 수 있는 새로운 연구결과가 11월 1일자 영국의 저명한 과학 저널 네이쳐 지에 "The origin of spontaneous activity in the developing auditory system"란 제목으로 실려 주목을 끌고 있다.
발생학적 관점에서 살펴보면 수태된뒤 일정한 시기가 지난 후에야 비로서 외부의 소리를 청각 세포가 감지하게 되는데 연구진은 일반적으로 소리를 감지할 수 있는 단계가 도달하기 전에도 청각 신경 세포가 흥분될 수 있음을 관찰할 수 있었다. 즉 소리 이외에 청각 세포를 흥분시키는 무언가가 있다고 생각한 연구진은 청각 신경 세포의 기능을 도와 주는 것으로 알려진 비 신경성 세포들이 발생 초기 단계엔 마치 신경 세포와 같은 흥분성을 보이고 있음을 발견할 수 있었다. 이와 같은 비 신경성 세포는 흔히 지지 세포라고 불리는데 그동안 청각 신호 전달에 있어서 직접적인 역할을 하지 않는 것으로 여겨져 왔었다.
놀라운 점은 보통 지지 세포들은 흥분성이 없이 단순이 주변의 청각 신경 세포의 기능을 돕는 역할을 한다는 것이 기존의 알려진 이론이였다. 하지만 연구진은 지지세포들이 마치 신경 세포와 같은 흥분성을 보여주고 있다는 사실을 발견할 수 있었다. 특정 물질이 이러한 흥분성을 야기시킨다는 가정하에 연구진은 지지 세포의 흥분성을 억제하기 위해 여러가지 약물을 투여하였고 이러한 약물학적인 실험 과정에서 지지 세포의 흥분을 억제하는 약물들은 공통적으로 ATP의 생성을 억제한다는 사실을 발견할 수 있었다. 이와 같은 사실은 일반적으로 세포의 에너지 원으로 사용되는 ATP가 이와 같이 발생 초기 청각 기관 발달 과정에서는 세포들간의 대화 수단으로 사용됨을 뜻한다고 연구진은 추론하고 있다.
연구팀은 현미경 관찰을 통해 실제 청각 신경 세포 주변의 지지세포들이 ATP를 발충해 냄을 관찰할 수 있었다. 청각 신경 세포는 ATP에 반응하는 수용체가 있다는 것은 널리 알려져 있는 사실이기 때문에 연구진은 비 신경성 지지 세포들이 흥분하여 ATP를 방출함으로써 주변의 청각 신경 세포의 기능을 활성화 시킴을 알아낼 수 있었고, 실제 지지 세포에서 ATP 방출을 억제시킬 경우 발생 초기의 경우 청각 신경 세포들이 더이상 흥분되지 않는다는 사실도 관찰할 수 있었다.일련의 실험을 통해 연구진은 발생 초기 단계엔 이와 같이 ATP에 의해 청각 세포가 활성화 되면 청각 신경 세포는 글루타메이트라고 알려진 또다른 신경 흥분 물질을 방출하게 되며 결국 청각 신호를 발생하게 된다는 결론에 다다르게 되었다.
이와 같은 현상은 발생 초기 단계에 아직 소리를 감지할 수 있는 능력이 생기기 전에 지지 세포들에 의해 주변의 청각 신경 세포가 활성화 됨으로써 정상적인 청각 세포 발달을 돕는 순기능이 있을 것이라고 연구진은 추정하고있다. 즉 발생 초기엔 지지 세포가 ATP를 방출하여 청각 신경 세포를 흥분 시켜 나중에 청각 세포가 실제 소리에 반응할 수 있도록 미리 훈련을 시킨다는 것이다.
특이한 점은 이와 같은 ATP에 의한 청각 세포 자극이 발생학적인 관점에서는 중요할 지 모르나 성숙된 청각 기관에서는 부정적인 역할을 할 수 있다는 것이다. 실제로 성숙한 청각 기관에서는 발생 초기에 볼수 있는 것과 같이 ATP를 생성해 내는 지지 세포들이 모두 사라지고 이들 지지 세포들은 발생 초기와 같은 흥분성을 보여주지 않는다. 자연히 더이상 ATP도 방출 하지 않는다. 하지만 성숙한 청각 신경 세포에는 여전히 ATP에 반응하는 수용체를 가지고 있으며 따라서 성숙했음에도 불구하여 ATP에 의해 흥분될 잠재력을 가지고 있다는 것이다. 그러므로 정상적으로 성숙한 청각 기관에서는 ATP가 존재하지 않으나 이와 같이 발생학적으로 길들여진 특성 때문에 ATP가 비 정상적으로 방출될 특별할 경우, 예를 들면 큰 소리를 들을 경우 주변의 다른 세포들에 의해 ATP가 방출될 수 있고 그리하여 청각 세포가 음파 이외에도 흥분되어 비 정상적인 소리로 인식할 수 있다는 것이다. 특별히 이와 같은 현상은 병적인 현상에 의해 성숙한 청각 기관에서도 ATP를 생산하는 지지 세포가 남아있을 경우 이들 세포에 의해 지속적으로 ATP가 방출될 수 있으며 이와 같은 기전이 흔히 우리가 말하는 귀울림 현상을 일으키는 근본 원인이 될수 있다고 연구진은 추정하고 있다.
출처: 생물학연구정보센터 작성자 소리청