쥐를 사용한 연구에 의해, 장과 뇌와의 관계에 대한 이해가 크게 진전 될지도 모르겠다.
중요한 일이 있기 직전에 배가 아프거나, 음식을 먹은 후에 속이 부글 부글한 적이 있다면, 분명 당신도 장과 뇌에 어떤 관계가 있다는 것을 알 것이다.
실제로 과학자들은, 과도한 식욕과 부진, 비만, 관절염, 우울증 등 다양한 증상이 장에서 먼저 시작하는것은 아닐까 의심하고 있다.
그러나 이 "두 번째 뇌"라는 창자가 뇌에 어떻게 메시지를 보내고 있는지는 분명하지 않았다.
- 뇌와 장을 연결하는 채널 해명의 길
옛날에는 혈류 속의 호르몬이 대장과 뇌의 간접적 인 채널이 아닌가 추측하고 있었다. 하지만, 최근의 연구는, 호르몬에 의한 전달보다 더 직접적이고 신속한 전달 경로가 있을 가능성을 시사하고 있다.
뇌는, 피부와 근육의 아래에 깔려있는 긴 신경 섬유을 따라 흐르는 전기 신호에 의해 오감의 정보를 얻는다.
이러한 신호가 전달되는 속도는 매우 빠르다. 그래서 집의 문을 열자마자 주방에서 풍겨오는 맛있는 냄새를 알 수 있다.
하지만, 생존에 필수적인 배고픔을 느끼는 역할을 담당하는 것을 생각하면, 장은 오감에 필적하는 중요한 감각 기관이라고 말하는 것처럼, 그동안 전문가들은 그 신호는 여러 단계를 거쳐 천천히 간접으로 보내진 것이라고 추측해왔다.
즉, 식사를 끝 마치고 나서 몇 분에서 몇 시간에 걸쳐 장 속의 영양이 호르몬의 방출을 촉진, 그것이 혈액 속으로 들어가, 결국 뇌에 알려주는 과정이다.
이 설은 부분적으로는 옳다. 예를 들어, 식사에 포함되어 있는 트립토판은, 졸음을 초래하는 뇌 화학 물질 세로토닌에 변화하는 것으로 악명이 높다.
- 슈퍼 세포는 신경 회로를 이용하고 있을 가능성
그러나 미국 듀크 대학의 디에고 보올케스 씨등은, 장내에 늘어선 감각 세포가 혀와 코에있는 것과 유사한 성질을 가지고 있는 것으로, 더 빠른 전달 경로가 있는 것은 아닐까 생각했다.
자신의 랜드 마크적인 연구가 되는 2015년 "Journal of Clinical Investigation"에 발표 된 논문에서, 장 세포는 시냅스(신경의 말초)가 존재하고, 어떤 종류의 신경 회로를 이용하고 있는 것을 시사하고 있다.
이번 그들의 연구에서는, 그 회로의 매핑이 시도되었다.
우선 녹색의 형광 색상을 부가 한 광견병 바이러스를 쥐의 위에 넣고, 장에서 뇌간까지 도달 경로를 조사했다. 그랬더니 바이러스는 미주 신경을 통하는 것을 발견. 이것이 뇌에 이르는 직접 회로였던 것이었다.
다음에 쥐의 장내의 감각 세포를 미주 신경과 함께 배양하여, 장과 뇌 사이 신경을 재현. 그러자 미주 신경은 장 세포에 결합되어, 발화 신호를 창출하게 되는것으로 확인되었다.
또한 거기에 설탕을 넣으면, 발화 속도가 상승했다. 설탕의 정보가 전달 된 속도는 놀랍게도 100밀리 초에도 못 미쳤다. 즉 윙크보다 빠른 것이었다.
- 신경 전달 물질이 관여
이것은, 맛이나 냄새 등의 감각을 전달하는 글루타민산 염과 같은 신경 전달 물질이 관여하고 있는 가능성을 시사하고 있다.
그것을 증명 하듯, 감각 장 세포의 글루타민산 염 방출을 억제하면 신호는 보내지지 않게 되었다.
볼케스 씨에 의하면, 이것은 새로운 감각의 기초가되는 발견이라고 한다. 뇌가 포만감임을 알 수있는 방법이자 육감으로 직감이 실제로 존재한다는 것의 증명이 되는 셈이다.
본 연구는 "Science"에 게재되었다.
