뇌의 기억 중추인 해마가 공간정보를 어떻게 습득하는지 그 원리가 밝혀져 뇌 질환을 치료하는 데 새로운 전기가 마련될 전망이다.

교육과학기술부는 한국과학기술연구원(KIST) 세바스티안 로이어 박사(Sebastien Royer)와 김진현 박사가 미국 하워드휴즈의학연구소 산하 자넬리아 팜(Janelia Farm) 연구팀과 공동으로 해마 속 신경세포와 뇌파 간 작용을 규명했다고 3일 밝혔다.

해마는 대뇌의 좌․우 측두엽 안쪽에 깊숙이 자리 잡고 있는 기관으로 ‘기억의 제조공장’이라고 불린다. 해마 내에는 장소세포(Place cell)라는 신경세포가 존재한다.

이 세포는 실험생쥐가 특정장소에 있을 때 강하게 활성화하며 생쥐가 이동하면 다른 장소세포가 다시 활성화된다. 하지만, 이러한 활성화패턴을 억제성 신경세포들이 조절한다고만 알려져 왔고, 구체적인 조절 메커니즘은 밝혀지지 않고 있었다.

Royer박사 연구팀은 실험동물 훈련장치인 ‘트레드밀’과 최신 뇌 회로 분석기술인 광유전학 기법을 이용하여 뇌가 공간정보를 습득하는 원리와 이와 관련된 다양한 억제성 신경세포의 역할을 규명하는데 성공하였다.

김 교수는, “앞으로 해마의 공간학습 메커니즘 규명을 통해 기억습득의 원리를 밝힐 수 있을 것으로 보인다”라며, “간질과 알츠하이머 등 해마 손상으로부터 오는 뇌질환을 치료하는 데 새로운 돌파구를 마련할 수 있을 것으로 예상된다.”라고 말했다.

이번 연구 결과는 신경과학 분야의 권위있는 학술지 ‘네이쳐 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)' 온라인판에 3월 25일자로 게재되었다.