치매기억 되살리는데에 성공! +2가지 과학소식

암은 극복 가능성이 높은 방법이 10가지가 넘게 연구 중이었는데

치매는 베타 아밀로이드설과 타우 단백질설 크게 두가지로 연구했었음

그런데 베타 아밀로이드를 표적으로 한 약물들이 실험 결과 모조리 증상 개선에 실패하며

치매 극복에 엄청난 시간이 걸리는 것이 아닌가 하는 걱정이 수면 위로 떠오름

 

https://www.thehindu.com/sci-tech/science/jncasr-restores-memory-in-mice-with-alzheimers/article25144712.ece/amp/

그런데 최근 인도에서

치매 앓는 쥐의 장기 기억을 완전히 되살려

completely recover long-term memory in mice with Alzheimer’s disease.

뉴런간 연결이 다시 되어 치매 쥐의 기억을 회복시킴

Neuron-to-neuron connections that form the network were re-established leading to memory recovery in the diseased mice.

내가 영어가 짧아서 잘 모르겠는데 (용서를 구하고 영어 잘하는 유저 있으면 좀 댓글에 써줘라)

이는 두가지 엔자임 (CBP/p300 히스톤 아세틸트랜스퍼레이스들) 을 작동시키는 물질을 통해서인데

two enzymes (CBP/p300 histone acetyltransferases)

치매에 걸린 쥐에게서 억압되는 81가지 유전 표현형이 정상 수준으로 동작했다고 함

81 genes whose expression was repressed in mice with Alzheimer’s were activated to normal levels.

그 결과 죽어가던 뉴런들이 회복되었다고 함.

뇌에 약을 전달하는 건 어려운데 이는 혈뇌장벽(Blood Brain Barrier)이라는 게 뇌에 이상한게 들어오는 걸 막기 때문임.

이를 혈뇌장벽이 통과시키는 글루코오스로 나노구를 만들고 거기에 약물을 장착해서 뇌에 들여보냈다고.

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http://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=10112930&memberNo=36405506&mainMenu=SCIENCE

‘혈액 뇌 장벽’ 뚫는 나노머신 개발…뇌 질환 정복길 열리나 

뇌에는 잡스러운 것들이 뇌로 들어오지 막는 혈뇌장벽(Blood Brain Barrier)라는게 존재함

그것 때문에 지금까진 목 혈관을 통해 BBB에 구멍을 뚫어서 뇌로 약을 넣는 연구를 하는 등

뇌에 약물이나 나노봇을 넣는 것에 큰 문제가 있어왔음.

‘BBB 통과형 나노 머신’은 밥을 먹을 때 생기는 포도당 농도 변화와 같은 외부 자극에 반응하는 방식으로 BBB를 통과한다. 식사를 할 때 나타나는 혈당 변화는 BBB에 영향을 미치는데 이런 생리적 반응을 이용한 점이 특징이라고 할 수 있다. 

연구팀은 “공복에 나노머신을 주입하고 그 후에 식사를 하는 간단한 방법으로 뇌에 약물을 이전보다 효율적으로 전달할 수 있다”고 설명했다. 이뿐 아니라 BBB 통과형 나노머신은 특정 약물이 아닌 다양한 약물을 실어 옮길 수 있다. 

연구팀에 따르면 나노머신을 허기진 실험쥐에게 투여한 뒤 30분 후 포도당 용액을 투여했더니 약물의 투여량중 약 60%가 뇌에 전달됐다. 이는 기존 나노머신에 비해 100배 이상 높은 효과다. 

그러나 이번에 외부  자극에 반응하는 방식으로 잡것을 뇌로 보낼 수 있는 기술이 새로 나옴.

이것은 특슬람들이 꿈꾸는, 나노봇을 통해 클라우드에서 지능을 따오는 신피질 확장이나 

(https://www.ted.com/talks/ray_kurzweil_get_ready_for_hybrid_thinking?language=ko)

나노봇을 통해 뇌와 컴퓨터를 직결해 완전한 가상현실을 즐기는 완전몰입형 가상현실 등의 기술에 꼭 필요한 기술임.

하여간 뇌과학에 있어 매우 중요한 기술이 만들어졌다는 것은 치매 치료 등 다른 곳에도 쓸 일이 많으니 매우 좋은 일이라 할 수 있겠다.

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https://www.nextbigfuture.com/2017/10/holy-grail-of-intrachip-microcooling-1000-watts-per-square-centimeter-achieved.html

새로운 냉각기술 개발 성공... 평방센티미터당 1,000W 냉각 가능

무어의 법칙도 떨어지고 CPU의 연산능력 증가가 감소세에 들어서고, 고집적 반도체는 양자적 한계에 도달했음. 

(이 이상 집적도를 높여 회로를 크게 줄이면 전자가 회로를 뛰어넘어 다른회로로 가버리는는 현상이 생김)

많은 사람들이 기존의 2차원 반도체를 넘어 새로운 방식의 칩을 개발해야 특이점이 오는 것이 가능하다고 주장함.

실제로 인텔은 아이비브릿지부터 초보적인 3D제작을 이미 시작한 바 있음.

현재 CPU의 연산능력 증가 연구는 크게 3가지 방향으로 이루어지는 중임.

1. 빛을 활용해 연산하는 광光컴퓨터. (난이도 중)

2. 양자를 활용해 연산하는 양자컴퓨터. (난이도 상)

3. 기존의 2차원 칩을 3차원 칩으로 만드는 3차원 분자연산 컴퓨터. (난이도 하)

이 중 3번인 3차원 분자연산 컴퓨터 제작에 있어 가장 큰 장애가 바로 열 문제임.

2차원일땐 칩 위 어디에 있든 위아래로 열 발산이 가능하지만 

3차원이 되면 중간 부분의 열 방출이 자기 자신에 의해 가로막혀 힘들어지기 때문임.

이 점을 예측했는지 미국의 정부기관인 DARPA에서 지원금을 줘 새로운 냉각방식을 만듬.

해당 냉각시스템에서는 액체냉매가 복잡한 일련의 미소관들을 통해 직접 전자칩 내부로 흘러들어가 순환함.

이를 통해 기존의 10배 냉각효율을 보임으로써 3차원 분자연산의 실용화 가능성이 더욱 더 높아지게 됨.