Q. 왜 인간은 동물보다 뇌가 더 발달했나요?
결론적으로는 인간의 생존에 유리했기 때문입니다.먼저 인간은 매우 사회적인 동물이며, 복잡한 사회에서 살아가기 위해서는 다른 개체들과의 협력, 경쟁, 의사소통, 감정 이해 등 고도의 인지 능력이 필요했습니다. 이러한 사회적 압력이 뇌의 크기와 복잡성을 증가시키는 방향으로 작용했을 것이라는 '사회적 뇌 가설'입니다.또한 직립 보행을 통해 손이 자유로워지면서 인간은 정교한 도구를 만들고 사용하기 시작했습니다. 도구의 제작과 활용은 추상적 사고, 문제 해결 능력, 예측 능력 등을 요구하며, 이는 뇌 발달에 긍정적인 영향을 주었을 것으로 보고 있습니다. 즉, 뇌의 발달로 지능이 증가하고, 증가한 지능으로 더욱 효율적인 도구를 만들게 되는 선순환이 일어났다는 것입니다.그리고 인간 줄기세포로 만든 뇌 오가노이드를 연구한 결과, 인간의 신경 전구세포는 원통형 모양을 더 오래 유지하여 증식할 수 있는 시간이 길어지고 더 많은 뉴런을 생성한다는 사실이 밝혀졌는데, 이러한 세포 수준의 차이가 인간 뇌의 뉴런 수를 증가시키는 데 기여했다는 주장도 있습니다.이를 유전적으로 보면 인간 특이적인 유전자 복제가 뇌의 크기와 기능에 중요한 역할을 했을 수 있다는 연구 결과도 있는데, 이러한 유전자들은 뇌의 피질 신경세포 수를 늘리는 데 작용했을 것으로 추정되는 것이죠.결국 인간은 특성에 맞춰 살아남기 위해, 그리고 환경에 적응하기 위해 뇌를 발달시켰다는 것이 가장 주된 부분으로 볼 수 있습니다.
Q. 세포가 특정 구역에서만 자라도록 하는 기술?
네, 그런 비슷한 기술이 있습니다.마이크로패터닝이라는 기술은 세포가 부착할 수 있는 영역과 부착할 수 없는 영역을 표면에 미세하게 디자인하여 세포의 성장과 이동을 특정 구역으로 제한하는 기술입니다. 주로 생체 적합성 재료 위에 세포 부착 단백질이나 세포 친화성 표면을 특정 패턴으로 코팅하고, 그 외의 영역은 세포 부착을 억제하는 물질로 처리하는 방식이죠.또 마이크로플루이딕스, 즉 미세유체공학의 경우 미세한 채널과 챔버를 가진 장치 내에서 유체 흐름을 제어하여 세포를 특정 구역에 가두거나 이동시키고, 특정 환경 조건을 정밀하게 조절하는 것이죠.이 외에도 하이드로겔로 구획을 만드는 기술이나, 음향파를 이용하여 세포에 물리적인 힘을 가해 특정 위치로 이동시키거나 정렬시키는 기술 등이 말씀하시는 것과 비슷한 기술이라 할 수 있습니다.