음주의 추억`을 뇌에서 지워라!

다른 중독과 마찬가지로, 알코올 중독 역시 환경적 요인과 밀접하게 관련되어 있다. 즉, 환경적 자극(environmental cues)은 알코올 중독자의 결심을 무너뜨리는 결정적 요인이 될 수 있다. 예컨대 맥주의 향긋한 냄새가 음주욕을 자극하여, `딱 한 잔만`의 유혹에 빠뜨릴 수 있다. 시간이 지남에 따라 유혹에 넘어가는 횟수가 증가하면서 이러한 학습된 연관성(learned associations)은 더욱 강화되고, 술을 끊기는 더욱 어려워진다. 이와 관련하여 술과 관련된 기억을 선택적으로 깨끗이 지움으로써, 알코올 중독자를 치료할 수 있다는 연구결과가 발표되었다.

UCSF의 도릿 론 박사(신경과학)가 이끄는 연구진은 Nature Neuroscience 6월 23일호 기고한 논문에서, "실험쥐의 뇌에서 알코올에 관한 기억을 지울 수 있는 분자 표적(molecular target)을 발견했다"고 발표했다. 연구진에 의하면, 「mTORC1(mammalian target of rapamycin complex 1) 신호전달 경로」를 차단할 경우, 과거의 음주와 관련된 기억을 교란시킴으로써 알코올 중독의 재발을 감소시킬 수 있다고 한다. 이 경로는 학습과 기억에 관련된 다양한 단백질들이 생성되는 것을 제어하는 경로로 알려져 있다.

마치 컴퓨터 폴더 속에 보관된 파일처럼, 기억의 아킬레스건은 `나중에 다시 꺼내볼 때`라고 할 수 있다(참고논문 1). 우리는 한 번 꺼낸 파일을 수정한 후 다시 컴퓨터 폴더에 저장하게 되는데, 기억도 마찬가지다. 우리가 떠올린 단기 기억은 기억은 수정되거나 변형된 후 다시 장기 기억으로 저장된다. 이처럼 단기 기억이 수정·변형되어 장기 기억으로 저장되는 기간을 시간의 창(time window)이라고 하는데, 이 기간은 인간의 기억을 조작할 수 있는 절호의 기회다. 많은 과학자들은 "이 기간 동안 mTORC1을 교란할 경우, 기억의 복구 과정(process of memory restoration)을 불안정화시킴으로써 약물 중독은 물론 외상후 스트레스와 같은 질병들을 치료할 수 있다"는 연구결과를 발표해 왔다(참고논문 2,3).

연구진은 이번 연구에서, 실험쥐들을 7주 동안 `맹물과 20%의 알코올 용액 중에서 선택하는 학습과정`에 노출시킨 결과, 이들을 알코올 중독자로 만들 수 있었다. "처음 알코올 맛을 본 실험쥐들에게 알코올의 맛은 끔찍했을 것이다. 그러나 실험쥐들은 종국에 가서는 대량의 알코올을 마시는 것도 마다하지 않게 되었다"고 연구진은 말했다. 연구진에 의하면, 실험쥐들은 폭음을 일삼은 결과 혈중 알코올 농도가 100mL당 약 80mg 수준까지 이르게 되었다고 하는데, 이는 미국과 영국에서 법으로 정해진 음주운전 기준의 상한선(만취운전)에 해당한다.

연구진은 알코올에 중독된 쥐들에게 10일 동안 알코올을 투여하지 않은 다음, 알코올과 관련된 기억을 되살릴 수 있을 정도의 맛과 향기를 유발하기 위해, 각각 한 방울씩의 알코올을 공급해 보았다. 알코올의 맛과 향기는 실험쥐의 뇌(편도체와 대뇌피질의 일부)에서 mTORC1을 활성화시켜, 다양한 시냅스 단백질을 생성하는 것으로 나타났다. 연구진은 실험쥐들을 두 그룹으로 나누어, 라파마이신(rapamycin: mTORC1 저해제)과 위약(placebo)을 전신 또는 CNS에 투여한 다음, 2주 동안 알코올에 끌리는 경향을 측정해 보았다. 그 결과 기억이 재활성화(memory reactivation)된 직후 라파마이신을 투여받은 실험쥐들은 위약을 투여받은 쥐들에 비해 알코올 선호도가 유의하게 낮은 것으로 나타났다.

"이번 연구에서 우리가 교란시킨 기억이 정확히 어떤 부분인지는 알 수 없으나, 알코올 중독에 관여하는 핵심 기억을 건드린 것만은 분명하다"고 이번 연구의 공동저자인 UCSF의 패트리셔 야낙 박사(신경과학)는 말했다. "라파마이신이 교란시킨 기억은 아마도 `냄새와 맛을 쾌락과 연결시키는 기억`일 것으로 생각된다"고 론 박사는 말했다. "이번 연구는 탁월하다. 기본적으로 탐닉(addiction)이란 기억과 밀접한 관련이 있는데, 저자들은 `알코올 중독자들의 뇌 안에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 파헤쳤다"고 펜실베이니아 대학 산하 탐닉연구소 소장인 찰스 오브라이언 박사는 논평했다.

라파마이신은 새로운 기억이 형성되는 데(memory formation)는 영향을 미치지 않지만, 기존의 기억이 떠오른 후 장기기억으로 재강화되는 것(reconsolidation of existing memories into long-term storage after they have been reactivated)을 교란시키는 것으로 보인다. 동물을 대상으로 실시된 선행연구에서는 라파마이신의 효과가 매우 특이적이며, 다른 필수적인 먹이(당분, 물)에 대한 식성에는 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀진 바 있다.

이번 연구는 mTORC1 경로와 그 하류의 기질(downstream substrates)이 장기기억의 재강화에 필수적이라는 것을 의미하는 것으로, 알코올 중독 재발을 치료할 수 있는 표적을 제시한 것으로 평가된다. 연구진은 인간을 대상으로 한 임상시험을 기획하고 있지는 않지만, 이번 연구에서 힌트를 얻어 다른 연구자들이 라파마이신 등의 약물을 알코올 중독 치료제로 개발해 주기를 기대하고 있다. 라파마이신은 이미 미 FDA로부터 장기이식과 관련된 면역억제제로 승인받은 약물이이서, 알코올 중독 치료제로 재활용(repurposing)하기가 비교적 수월할 것으로 보인다. "라파마이신의 안전성이 확인되는 즉시, 나는 라파마이신을 내 환자들에게 투여해 보고 싶다"고 오브라이언 박사는 말했다.

 
원본출처: http://www.nature.com/news/blocking-boozy-memories-reduces-risk-of-relapse-1.13252

기사출처: http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=239630&cont_cd=GT

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