선정자 소개
이소현
KAIST
Whether ‘form dictates function’ or ‘function shapes form’, their interplay remains an enduring enigma in biology. As an ancient brain structure essential for motor control and cognition, the cerebellum offers a unique window into this relationship. Over hundreds of millions of years, the cerebellum expanded from simple structures in early cartilaginous fish to the complex, densely folded cerebella of primates, raising fundamental questions about how gene regulatory networks and cellular morphology co-evolve across species. In humans, the cerebellum finds its most dramatic form. Making up only 10% of brain volume yet containing over 80% of neurons, the cerebellum holds billions of tiny granule cells that vastly outnumber the elaborately branched Purkinje cells. To identify conserved regulatory programs and species-specific adaptations driving differences in cell fate and morphological complexity, we will integrate comparative transcriptomics, high-content imaging, and functional genomics across species. Through a new systems-level framework we term ‘evolutionary phenomics’ that uncovers how brain structures diversify and adapt over evolutionary time, we hope to shed light on the origins of human brain disorders.
몸의 균형과 감각, 나아가 생각까지 돕는 “작은 뇌”, 소뇌는 사실상 모든 척추동물에 보존된 원시적인 기관이지만, 두 가지 점에서 특별합니다. 첫째, 인간의 경우 소뇌는 뇌 부피의 10%에 불과하지만, 신경세포의 약 80%가 소뇌에 밀집되어 있습니다. 둘째, 뇌에서 가장 단순한 모양의 세포들과 가장 정교한 세포가 함께 공존하는데, 특히 이 비율은 인간으로 진화하면서 기하급수적으로 증가했습니다. 수억 년의 진화를 거쳐 많은 것이 변했지만, 그 뿌리와 흔적은 여전히 남아 있습니다. 본 연구는 다양한 동물의 소뇌 발달 과정을 비교해, 유전자 조절 네트워크와 세포 형태가 어떻게 맞물려 변해왔는지 탐색하고자 합니다. 이를 통해 인간 소뇌의 고유한 기능과 복잡성이 어떻게 형성되었는지를 이해하고, 그 통찰을 바탕으로 뇌 질환을 풀어갈 새로운 실마리를 찾고자 합니다.
- 연구분야
- 신경생물학
Illuminating the origins of cerebellar expansion and morphological diversity through evolutionary phenomics
몸의 균형과 감각, 나아가 생각까지 돕는 “작은 뇌”, 소뇌는 사실상 모든 척추동물에 보존된 원시적인 기관이지만, 두 가지 점에서 특별합니다. 첫째, 인간의 경우 소뇌는 뇌 부피의 10%에 불과하지만, 신경세포의 약 80%가 소뇌에 밀집되어 있습니다. 둘째, 뇌에서 가장 단순한 모양의 세포들과 가장 정교한 세포가 함께 공존하는데, 특히 이 비율은 인간으로 진화하면서 기하급수적으로 증가했습니다. 수억 년의 진화를 거쳐 많은 것이 변했지만, 그 뿌리와 흔적은 여전히 남아 있습니다. 본 연구는 다양한 동물의 소뇌 발달 과정을 비교해, 유전자 조절 네트워크와 세포 형태가 어떻게 맞물려 변해왔는지 탐색하고자 합니다. 이를 통해 인간 소뇌의 고유한 기능과 복잡성이 어떻게 형성되었는지를 이해하고, 그 통찰을 바탕으로 뇌 질환을 풀어갈 새로운 실마리를 찾고자 합니다.
유연한 사고와 무한한 상상력으로, 지식의 진보를 향해 꾸준히 나아가겠습니다.
