사람의 뇌 속에는 약 1000억 개의 신경세포가 있다는 말을 한번 쯤 들어보았을 것이다. 

좀 더 정확한 추산에 따르면 약 860억 개라고 하는데 여전히 엄청난 숫자다. 

누군가 일일이 세어보고 알아냈으리라고는 도저히 믿어지지 않을 만큼 엄청난 숫자. 

뇌 속에 860억 개의 신경세포가 있다는 사실은 어떻게 알아냈을까?




우리 몸 안에 다양한 종류의 세포들이 있을 수 있는 것은 세포마다 발현되는 단백질의 종류가 다르기 때문이다.

모든 체세포의 유전체가 같다는 사실이 뇌 속 신경세포를 세는 데 유용하게 쓰일 수 있다. 



1. 뇌 속의 모든 세포를 파쇄한다. 

2. 파쇄액 속에 있는 유전체의 총량을 측정한다.

3. 이 값을 세포 하나가 가진 유전체의 양으로 나눈다. 



왠지 어렵게 들릴 수 있지만, 실제로는 뇌 조직을 잘게 다진 다음에 말 그대로 기계적으로 으깨고, 세포막을 녹이는 단순하고 거친 방법을 사용한다. 사전에 포름알데하이드(박제할 때 쓰는 약물로 부패를 막고 조직을 굳힌다)로 충분히 고정된 뇌라면,

이런 과정을 거쳐도 유전체가 들어 있는 핵이 손상되지 않는다고 한다.



https://www.youtube.com/watch?v=ZEqp1nxrhOo



이제 핵을 제외한 나머지 부분들을 원심분리기로 분리해서 버린다. 

남은 용액에 핵 속의 DNA와 결합하는 형광 물질을 넣어주면 아래 그림 A와 같이 동글한 핵(파란색)만 예쁘게 나타난다.






세포에는 핵이 하나만 있으므로 핵의 수를 세면 세포의 수를 알 수 있다.



그러면 이 숫자가 뇌 속 신경세포의 숫자일까? 

아직 한 단계가 더 남아 있다. 우리는 아까 뇌 전체를 갈아서 넣었는데 


뇌 속에는 신경세포만 있는 것이 아니라 교세포, 혈관 상피 세포 등 다른 종류의 세포도 많기 때문이다.

따라서 방금 센 핵의 숫자는 신경세포 뿐만 아니라 신경세포가 아닌 세포들도 포함하는 수치다



이 중에서 어떻게 신경세포의 핵만 골라낼 수 있을까? 

다행히 신경세포의 핵에서만 발현되는 NeuN라는 단백질이 있다. 

이 단백질과 결합하는 형광 물질을 용액 속에 넣어주면 신경세포의 핵만 이 형광 물질의 색으로 보일 것이다(위 그림 B 주황색).


신경세포에 힘을 가해서 으깨고 부수었으니 NeuN이 핵을 떠나서 돌아다니거나, 핵이 깨졌을 가능성도 있다. 

그러니 용액을 소량 덜어서 핵과 NeuN이 겹치는 경우의 숫자만 세보자(위 그림 C에서 파란색과 주황색이 겹친 부분). 

그다음 전체 용액에는 얼마가 들어있을지 계산하면, 이번에야 말로 뇌 속 신경세포의 개수를 얻을 수 있다.




그러면 최종적으로 860억 개의 신경세포를 세는 모든 과정은 끝이 난다.

이 과정은 24시간 안에 끝마칠 수 있다






요약

1. 세포 하나 당 핵 1개 가 있다

2. 원심 분리기를 이용하여 뇌 속의 핵을 제외한 모든 세포를 파괴한다. 

    (뇌를 충분히 고정한다면 핵은 손상 되지 않는다.)


3. 추출된 모든 핵을 염색한다. (신경세포, 교세포, 상피세포 등등) 

4. 신경세포에게만 존재하는 특정 단백질 NeuN 존재한다, NeuN 단백질을 다시 염색한다.


5. 모든 핵을 염색한 파란색 과  NeuN만 염색한 붉은색이 겹치는 부분의 수를 센다.

6. 최종적으로 약 860억 개의 뇌세포 개수를 알 수 있다.





신경세포가 1000억 개라는 말이 널리 알려져 있기는 하지만, 

뇌 속 신경세포는 1000억 개라는 주장을 한 최초의 논문이 뭔지도 불확실하다고 한다.

뇌를 얇게 잘라서 일일이 세는 방법 등 여러 방법이 시도되었고, 추산 방법에 따라 편차도 컸다.