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[생리의학] 1906년 - 신경계의 구조에 관한 연구(카밀로 골지, 산티아고 라몬 이 카할)

작성일 2014-12-08
1906golgi_medicine
  • 1843 ~ 1926
    카밀로 골지
    Camillo Golg
    이탈리아의 내과의사이자 세포학자. 1865년에 파비아 대학교를 졸업한 후, 파비아에 있는 산 마테오 병원에서 근무하였다. 1872년부터 1875년까지 아비아테그라소에 있는 불치환자 수용소에서 내과의사로 일하였으며, 이후 파비아 대학교 조직학 조교수 및 시에나 대학교 해부학 교수를 지낸 뒤, 1881년에 파비아 대학교 병리학 교수가 되었다. 신경조직을 염색하는 은염색법을 개발하여 중추신경계의 구조를 밝혔으며, 근대적인 신경계 연구 방식을 개척하였다.
  • 1906cajal_medicine
    1852 ~ 1934
    산티아고 라몬 이 카할
    Santiago Ramon y Cajal
    스페인의 조직학자. 1873년에 사라고사 대학교에서 의사 자격을 취득 하였으며, 1875년에 해부학 교실 조교가 되었다. 1877년에 마드리드 대학교에서 의학 박사학위를 취득한 뒤 1883년에 발렌시아 대학교 기술해부학 교수가 되어 1892년까지 재직하였다. 1892년부터 1922년까지는 바르셀로나 대학교 조직학 및 병리해부학 교수로 재직하였다. 1920년에는 마드리드에 그의 이름을 딴 연구소가 세워졌으며, 골지의 연구 방법을 사용하여 신경계 연구 방법을 확립하였다.

수상 업적

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1906 was awarded jointly to Camillo Golgi and Santiago Ramón y Cajal “in recognition of their work on the structure of the nervous system” 1906년 노벨 생리의학상은 “신경계 구조 연구”로 카밀로 골지와 S. 라몬 이 카할에게 공동 수여되었습니다.

수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분. 올해의 노벨 생리•의학상 수상자는 해부학 분야에서 신경계 분석에 탁월한 업적을 이룬 파비아 대학교의 카밀로 골지 교수님과 마드리드 대학교의 라몬 이 카할 교수님입니다. 지금 이 자리에서 이 두 분의 연구에 대해 자세히 설명할 수는 없습니다. 그들의 연구는 모든 살아 있는 생명체들의 가장 섬세하면서도 중요한 유기적인 구조체, 즉 신경계를 다루고 있으며, 그들이 수행하고 개척한 이 연구 분야는 상당히 중요한 의미를 갖습니다. 우리가 어떤 느낌을 받으면 이 느낌은 감각기관을 자극하고 감각기관은 이를 중추신경으로 전달합니다. 또한 다양한 활동을 통해 어떤 환경을 접하게 될 때, 신경계는 우리 신체를 바깥 세상과 연결하는 역할도 합니다. 따라서 이 유기적 구조체, 즉 신경계는 가장 상위 형태의 활동인 지적 활동의 기초이자 도구라고 할 수 있습니다. 신경계의 각 부분들은 서로 구조적으로 얽혀 있으며, 어떤 부분은 매우 복잡한 구조인 반면 어떤 부분은 다소 덜 복잡한 구조로 이루어져 있기도 합니다. 예를 들어 전화선과 같은 전달자 역할을 하는 말초신경은 그 구조나 형태가 비교적 단순하지만, 뇌와 척수를 포함하는 중추신경계는 매우 복잡한 구조입니다. 중추신경계는 중심 기관에서 퍼져 나온 수많은 섬유들에 의해서, 그리고 그 기관에서 시작되는 신경 통로를 따라 신체의 각 부분들과 연결됩니다. 이 신경섬유들은 각각 특정한 기능을 수행하는데 이를 몇 개의 그룹으로 나누기도 합니다. 어떤 것들은 근육을 수축시키는 물리적 충격들을 전달하고, 또 다른 것들은 신경계에 자극을 전달하여 소화 작용을 조절합니다. 또한 감각기관이 받아들인 외부 자극이나 신체 내부 기관에서 일어난 변화들을 중추신경계에 전달하기도 합니다. 중추신경계 하나만을 놓고 생각해 보아도 여러 기능의 신경섬유들의 정확한 경로를 발견하는 것, 또 이들을 각각 분리하여 연구하는 것은 매우 어려운 일입니다. 더구나 중추신경계 자체의 역할을 연구하는 것은 더욱더 어렵습니다. 신경섬유들은 전체 시스템에 퍼져 있기 때문에 신체 각 부위의 신경섬유들은 또 다른 부위로 연결되는 중추신경계의 신경섬유들과 뒤섞여 있습니다. 게다가 중추기관 내부에서 어떤 신경다발은 길게, 그리고 어떤 것들은 짧게 형성되어 있기도 합니다. 신경계가 얼마나 복잡한지를 설명하기 위해 한 가지 예를 들겠습니다. 손발의 피부 중 일부분에 외부물질에 의한 상처가 생겨 그 말단신경이 자극을 받는다고 생각해 봅시다. 자극은 그 말단신경이 속한 주신경을 따라 퍼져나가고 척수의 후각에서 후근신경을 통해 척수로 전해집니다. 만약 의식적으로 느끼는 감각이 아니라면 자극은 전달되지 않고 차단되어야 하지만 반사작용으로 자극은 그대로 전달됩니다. 이는 근육의 활동을 조절하는 척수의 전각에 세포로 자극을 전달하는 통로가 존재함을 의미합니다. 그 결과, 주변 환경에 알맞은 반응을 보이게 되며 이로 인해 운동신경세포의 활성을 조정하는 어떤 기전이 존재한다는 것을 알 수 있습니다. 이와 같은 비교적 간단한 예에서조차 우리는 복잡한 기전의 존재를 알 수 있습니다. 만약 자극의 전달이 계속 인식된다면 보다 복잡한 일들이 일어나게 됩니다. 인식된 자극은 복잡한 신경관을 거쳐 뇌 표면, 즉 대뇌피질에 도달합니다. 왜냐하면 모든 인간의 의식은 이 부분에서 관장하기 때문입니다. 이곳으로 자극이 전달되는 과정은 독립적으로 일어나야 합니다. 만약 그렇지 않고 피부의 다른 부분에 상응하는 또 다른 경로가 포함된다면 상처를 입은 위치가 잘못 인식될 수도 있기 때문입니다. 이런 과정을 거쳐서 고통이 인식되고 나면 자극부위는 한정되고 중추신경계 내부에서 또 다른 일련의 활동들이 차례로 일어납니다. 또한 이 고통스러운 느낌은 다양한 경험에서 비롯하며 뇌의 여러 부분에 저장되어 있는 기억과 연결됩니다. 이 과정은 대뇌의 여러 다른 부분들 사이에 연결구조가 존재한다는 것을 암시합니다. 이러한 자극들은 마침내 대뇌피질의 어떤 세포를 자극하고 이로 인해 자발적이고 의식적인 근육활동이 이루어지는 것입니다. 다시 말해 세포들이 환경에 알맞은 근육 반응을 일으키게 되는 것입니다. 간단하게 살펴본 이와 같은 전달경로는, 신경계가 제대로 기능하기 위해서는 매우 복잡한 기전이 작용해야 한다는 것을 알 수 있습니다. 이 기전을 연구하기 위해 우리는 비교해부학적 방법, 신경계 발생에 관한 연구 방법들, 생리학적 실험 방법 등 다양한 방법을 이용하여 왔습니다. 그러나 직접적인 해부학적 관찰은 불가능하다고 생각했습니다. 혈관 등과는 달리 신경계에는 세포, 미세섬유 구조, 신경 구성 요소, 그리고 여러 곳에 존재하는 여러 형태의 세포들과 섬유들을 구성하는 지지체 등이 모두 포함됩니다. 이런 신경계 경로의 한 단계, 또는 중심점이라고 생각되는 신경세포들은 중추신경계의 회백질에 존재합니다. 그러나 실질적인 신경세포와 단순히 지지체를 구성하는 신경세포들을 구분하는 것은 다소 어렵습니다. 많은 신경세포들은 세포돌기로 뻗어나가 신경섬유를 생성한다고 알려져 있습니다. 불행히도 이 과정의 기나긴 경로를 살피는 것은 실질적으로는 불가능합니다. 비교적 매우 빠르게 세포돌기로 뻗어나간 경우에도 직접적인 관찰보다는 추측만이 가능할 뿐입니다. 따라서 신경섬유에 대한 우리들의 지식은 불완전합니다. 중추신경계의 백색질 신경섬유들은 말초신경섬유들과 비슷하게 보입니다. 이러한 신경섬유들이 얼마나 연장되어 연결되는지, 중추신경계의 또 다른 곳과 연결되어 있는지 등은 알 수 없습니다. 그렇다면 이들 섬유들이 계속해서 가지를 뻗어나가 다른 신경섬유들과 연결되는 것일까요? 우리는 이러한 것들에 대해 알고 싶어합니다. 특히 신경섬유와 신경세포가 어떻게 연관되는지는 거의 알지 못합니다. 중추신경계는 거미줄같이 복잡하고, 작은 세포들은 세포돌기로 둘러싸여 있기 때문에 조직표본을 개개의 구성 요소로 분리할 수가 없습니다. 다시 말해 기존의 염색법으로는 단일 신경세포와 그 돌기를 구분할 수 없습니다. 이런 상황에서 골지 박사님이 개발한 은염색법은 신경해부학의 기초를 보완할 수 있는 유용한 도구입니다. 이 방법을 이용하여 골지 박사님은 중추신경계의 구조를 상세하게 밝힐 수 있었으며 이로 인해 본질적인 핵심들이 밝혀지기 시작했습니다. 그의 연구가 주목받고 또 그 중요성이 인정되기까지는 수 년의 시간이 필요했습니다. 그리고 마침내 많은 과학자들은 골지 박사님의 연구방법을 사용하기 시작했습니다. 이로 인해 신경계를 분석하여 과학 발전에 큰 공로를 세운 우수한 과학자들이 많이 나오게 되었습니다. 이들 중에서 라몬 이 카할 박사님은 활발한 연구로 이 분야의 기반을 성공적으로 마련하였습니다. 그리고 가장 핵심적인 사항들을 밝혀냈습니다. 따라서 그 누구보다도 최근에 이 분야의 발전에 크게 기여한 인물이 되었습니다. 이 자리에서 우리가 간단히 살펴본 업적의 수많은 결과들은 골지 박사님과 라몬 이 카할 박사님이 근대 신경학을 대표하는 분들임을 분명히 말해 주고 있습니다. 그들의 업적을 기리기 위해 카롤린스카 연구소는 이 두 분을 올해의 노벨 생리•의학상 수상자로 결정하였습니다. 골지 교수님. 왕립 카롤린스카 연구소는 근대적인 신경계 연구의 개척자로서 노벨 의학상을 수상하게 된 당신의 뛰어난 능력에 찬사를 보냅니다. 해부학의 역사에 당신의 이름과 업적은 길이 남겨질 것입니다. 존경하는 라몬 이 카할 교수님. 당신은 수많은 연구업적으로 현재의 신경계 연구 방법을 확립하였습니다. 뿐만 아니라 신경해부학 분야의 발전을 위한 확고한 초석을 마련해 주었습니다. 왕립 카롤린스카 연구소는 이처럼 훌륭한 연구를 수행해 온 당신에게 노벨상을 수여하게 된 것을 대단히 기쁘게 생각합니다.
왕립 카롤린스카 연구소 소장 K. A. H. 뫼르너
The Science Times
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