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'성인의 뇌가 기억력 유지하는 새로운 메커니즘' 밝혀내
'성인의 뇌가 기억력 유지하는 새로운 메커니즘' 밝혀내
  • 하혜린
  • 승인 2021.01.06 11:05
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정원석 카이스트 교수팀 外 국내연구진 공동연구...『Nature』게재
뇌 질환 치료 및 뇌 항상성 유지 연구에 다양하게 활용될 것으로 기대
『Nature』 커버 이미지. 사진=카이스트

국내 연구진이 성인의 뇌가 기억력을 유지하는 메커니즘을 밝혔다. 

이준혁 박사과정 연구팀과 정원석 카이스트 교수(생명과학과)가 한국뇌연구원(원장 서판길)의 김지영 연구원, 박형주 박사 연구팀과 함께 공동연구를 수행했다. 그 결과 이전까지 알려지지 않았던 새로운 뇌 항상성 유지 기전을 처음으로 밝혀냈다. 이 연구는 지난해 12월 23일 자 『Nature』에 공개됐다. 

학습과 기억 형성 중에 성인의 해마에서는 기존의 시냅스는 사라지고 새로운 시냅스가 생기는 시냅스 재구성이 일어난다. 그러나 어떻게 시냅스가 사라지고, 시냅스 제거가 학습과 기억 과정 중에 어떠한 역할을 맡는지는 알려지지 않았다. 

공동연구팀은 중추 신경계에서 다양한 역할을 수행하는 신경교세포 중 가장 숫자가 많은 ‘별아교세포’가 뇌 발달 시기에 시냅스를 먹어 없앴다는 정원석 교수의 선행연구결과에 착안해 연구를 진행했다. 

그 결과 성체 뇌에서도 별아교세포가 불필요한 시냅스를 끊임없이 제거하고 있음을 발견했다. 이 현상이 학습 및 기억에 중요한 해마 내 흥분성 시냅스의 회로 유지를 가능하게 한 것이다. 

이번 성과를 통해 연구팀은 ‘별아교세포’에 의한 성인 뇌의 흥분성 시냅스 재구성이 정상적 신경 회로망 유지 및 기억 형성에 필수적인 기전이라 제시했다. 

이 메커니즘은 향후 뇌 기능과 신경 회로의 항상성 유지와 관련된 다양한 연구들에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 

연구팀은 “비정상적인 수준의 시냅스 수 변화는 자폐 스펙트럼 장애, 조현병, 치매 등 여러 형태의 발작과 같은 다양한 신경질환의 유병률과 연관성이 높다”라고 말했다. 이어 “시냅스 수를 다시 정상으로 회복하기 위해 별아교세포가 시냅스를 먹는 현상을 조절하는 것이 뇌 질환을 치료하는 새로운 전략이 될 수 있다”라고 강조했다. 

이번 연구는 삼성미래기술육성재단, 뇌원천기술개발사업, 한국뇌연구원 기관고유사업 등의 도움을 받아 진행됐다. 

 

(왼쪽부터) 이준혁 카이스트 박사과정생, 정원석 카이스트 교수, 한국뇌연구원 박형주 박사, 김지영 연구원
(왼쪽부터) 이준혁 카이스트 박사과정생, 정원석 카이스트 교수,
한국뇌연구원 박형주 박사, 김지영 연구원. 사진=카이스트

하혜린 기자 hhr210@kyosu.net


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