뇌의 기억 형성

뇌가 기억(memory)을 형성하기 위해서 필요한 분자 물질을 보충시키는 기작이 미국의 과학자들에 의해 규명됐다. 연구 결과는 미국의 학술지 “뉴론(Neuron)”, 12월 22일자(48권, 6호, 977-985)에 표지 연구 논문으로 게재됐다. 첨부한 그림은 학술지 표지 그림이다.

기억의 형성 과정은 뇌의 해마(hippocampus)라는 영역에 존재하는 신경단위세포(neuron) 사이의 연결 강도 강화를 동반한다. 해마의 신경세포 연결이 강화되는 현상은 좀 더 미시적으로 보자면, 하나의 신경단위세포의 표면에 존재하는 수용체(receptor)의 활동이 촉발되면서 시냅스(synapse)로 연결되어 있는 다른 신경단위세포가 방출하는 신경전달물질(neurotransmitter)인 글루탐산염(glutamate)과의 결합이 증가하는 것이다. 수용체 활동이 증가하기 위해서는 이를 구성하는 물질의 공급이 지속적으로 유지되어야만 하는데, 지금까지는 이런 물질들이 어디로부터 어떤 기작을 통해 공급되는지에 대한 이해가 부족한 형편이었다. 이번 연구 결과에는 이에 대한 해답이 담겨 있다.

연구진은 학습이 진행되는 동안 신경 사이의 연결에 필수적인 AMPA 수용체에 주목했다. 이들은 쥐의 신경단위세포를 배양하는 과정에서 시냅스에 위치하는 수용체들이 세포 내부에 저장되어 있던 물질들로 지속적으로 대체될 것이라는 기존의 가설이 틀리다는 단서를 발견할 수 있었다. 이 같은 기작 대신에 시냅스 수용체가 상대적으로 안정된 상태를 유지하며 대체되기 전 16시간 동안 이처럼 안정된 상태를 유지한다는 증거가 발견된 것이다.

새롭게 형성된 수용체가 시냅스로 이동해 자리를 잡는 경로에 대한 단서도 발견됐다. 새로운 AMPA 수용체가 세포체(cell body)가 존재하는 부위의 세포 표면에 위치하다가 가지돌기(dendrite)를 경유해 시냅스로 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 이전에는 이들이 세포 내부에 존재하다가 시냅스로 이동한다는 가설이 지지를 받아 왔었다.

이 같은 내용을 규명하기 위해 연구진이 동원한 실험 방법도 눈길을 끄는 대목이다. 연구진은 신경단위세포 표면에 존재하는 AMPA 수용체의 활성을 선택적으로 제거하는 방법을 통해 이들이 세포 내부로부터 보충되지 않는다는 것을 확인했다. 이를 위해 사용한 ANQX라는 물질은 자외선에 노출되면 활동을 개시하기 때문에 AMPA 수용체 활성 조절을 상대적으로 간편하게 할 수 있다는 설명이다.

정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
(본 내용은 KISTI의 정보이용 승인을 통해 제공되며 저작권은 KISTI에 있습니다.)

• 
• 

•   뇌의 노화 진행 속도를 늦추는 포도 주스   2006-03-09 20:46
•   Training을 통한 뇌 노화 억제 효과   2006-02-28 18:09
•   뇌의 기억 형성    
•   뇌 자극 치료와 뇌졸중 후 기능회복   2005-12-29 15:07
•   정신 건강을 위하여 운동을 하자!   2005-12-29 15:06