d라이브러리

독일의 막스플랑크 연구소 연구진과 스위스 바젤사의 연구진이 빛 신호를 전달하는 역할을 하는 단백질을 눈의 광수용체세포 말단에서 검출했다. 눈에 의해 포획된 빛에너지는 신경신호로 변형되고 두뇌의 시각 중추에 전달된다. 빛을 감각하는 부분은 눈의 망막이다. 망막은 낮에는 태양으로부터 오는 10억개의 광자에 충격을 받고, 어둠 속에서는 단지 몇개의 광자만이 눈의 망막을 두드린다. 그럼에도 불구하고 우리는 어두운 하늘에서 달과 별을 관측할 수 있다. 어떤 물리적 측정기구도 이처럼 폭넓은 빛에 반응할 수 있는 눈의 성능을 따라갈 수 없다.

어떻게 망막이 빛 강도의 변화에 대해 이처럼 잘 적응할까. 눈의 망막 기능에서의 핵심은 광자들이 광수용체 세포에서 신경신호로 바뀌고 뉴런에 그 신호들을 전달하는 것이다. 이번 연구의 핵심은 눈의 광수용체 세포들이 신호전달을 위해 화학물질인 글루탐산염을 내놓고 뉴런은 글루탐산염을 수용해 정보가 전달된다는 것을 밝힌 것이다. 현미경연구를 통해 연구진은 광수용체세포의 말단에서 처음으로 글루탐산염 수용체를 검출할 수 있었다.

또한 광수용체 세포는 피드백 작용으로 글루탐산염 농도를 조절해 빛의 강도를 표현한다. 빛이 너무 강하면 광수용체 세포로부터 글루탐산염의 배출을 낮게 조절하고, 빛이 너무 약하면 글루탄산염의 배출을 늘린다. 우리 눈이 폭넓은 빛에 무리 없이 반응할 수 있는 것은 글루탐산염 수용체의 이와 같은 조절작용 때문이다.