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학습과 기억의 기전
게시일 2007-01-15 11:41 | 최종수정 2010-09-09 14:39
어떻게 학습과 기억이 일어나는가?
이탈리아 및 유럽연구팀으로 구성된 연구진들은 기억형성에 중요한 역할을 하는 새로운 분자 경로를 찾아 “학습과 기억 (Learning and Memory)” 잡지에 그들의 연구내용을 발표하였다.
연구진들은 상기 연구를 위해 동물모델을 이용하였는데, 상기 연구논문에 따르면, 어떤 분자와 해마상 융기로 알려진 뇌 부분 위에 존재하는 분자 수용체가 장기 강화 (long-term potentiation , LTP)에 큰 영향을 주는 것으로 보이며, 그 분자현상이 기억을 형성하게 하는 것으로 믿어지고 있다고 한다.
연구진들은 장기 강화 현상이 뇌세포 사이에서 전자신호가 서로 전달될 때 일어난다고 언급하였다. 감각기관 (눈, 귀, 입, 손가락)은 뇌에 신호를 더 자주 보내게 되고 세포는 보통과는 달리 강하고 오래 지속되는 신호로서 이 사건을 기억하게 된다. 정확히 어떤 분자들이 이러한 학습 과정에 참여하는지를 밝히는 것이 본 연구의 목적이었다..
“처음으로 우리는 살아있는 동물에서 학습 기작을 연구해 오고 있다”고 이탈리아의 몬테로톤도에 있는 유럽 분자생물학 실험실의 쥐 생물학 파트에 근무하는 릴리아나 미티치엘로 (Liliana Minichiello)는 말하였다.
“시험관에서 기억과 같은 역동적인 기작을 연구하는 것은 매우 어렵다. 장기 강화를 일으키는 분자 기작이 또한 기억형성을 일으키는지를 조사하기 위해서는 학습하는 동안 살아있는 동물을 연구하는 것이 필요하다.”고 미티치엘로는 말하였다.
미치엘로와 그녀의 국제연구팀은 정교한 마우스 모델을 이용하여 분자적, 전기물리학적, 행동학적 방법을 조합하여 연구하였다. 그들은 유전공학 기술을 이용하여 TrkB라 불리는 수용체 분자에 결함이 있는 돌연변이 쥐를 만들 수 있었다.
TrkB는 기억형성에 참여하는 뇌의 한 영역인 해마상 융기 세포 표면에서 발견되며, 세포 속으로 들어오는 신호를 세포 반응으로 전환시킨다. TrkB에 결함이 생기면 PLCg 단백질을 포함하는 중요한 신호 경로를 활성화시키지 못하게 되는데 이런 결함 TrkB를 갖는 쥐는 더 이상 학습하지 못한다. 연구진들은 또한 이들 동물에서는 정상적인 해마상 융기 세포에 의해 일어나는 장기강화가 일어나지 못한다는 것을 관찰하였다.
TrkB와 PLCg 활성화 신호 경로는 장기강화와 학습에 중심적인 역할을 한다고 세빌라 대학의 뇌과학자이며 상기 연구에 참여한 호세 델가도-가르시아 (Jose Delgado-Garcia)는 말한다. 그는 “우리는 장기강화와 학습이 실제로 동일한 분자적 기반을 갖고 있다는 것을 처음으로 증명할 수 있었다”고 덧붙였다.
미니치엘로는 이전의 연구들은 어떤 분자들이 기억 형성에 참여한다는 것을 보여주어 왔지만, 그들 연구와 우리 연구의 커다란 차이점은 주의깊게 행동하는 동물들에서 우리 연구를 통해 학습에 관계된 분자경로가 더 깊이 파헤쳐 질 수 있게 되었다는 것이라고 말했다.
그녀와 그녀의 연구실은 이제 TrkB에 대해 더 잘 이해함은 물론 학습과 기억에 있어서 TrkB의 역할을 좀 더 잘 이해하기 위한 연구를 진행하고 있다. 그 연구는 인간의 기억이 어떻게 발달하는지에 대한 중요한 지식을 전해 줄 것으로 보인다. 왜냐하면, 미니치엘로가 제시했듯이 인간의 뇌에서 기억이 형성되는 방법은 다른 포유류의 뇌에서 학습이 일어나는 방법과 유사하기 때문이다.
학습과 기억 잡지는 뉴욕 우드베리에 있는 콜드 스프링 하버 연구실 (Cold Spring Harbor Laboratory Press )에서 편찬되는 과학잡지이다.
정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
(본 내용은 KISTI의 정보이용 승인을 통해 제공되며 저작권은 KISTI에 있습니다.)
정보출처 : http://www.sciencedaily.com/
이탈리아 및 유럽연구팀으로 구성된 연구진들은 기억형성에 중요한 역할을 하는 새로운 분자 경로를 찾아 “학습과 기억 (Learning and Memory)” 잡지에 그들의 연구내용을 발표하였다.
연구진들은 상기 연구를 위해 동물모델을 이용하였는데, 상기 연구논문에 따르면, 어떤 분자와 해마상 융기로 알려진 뇌 부분 위에 존재하는 분자 수용체가 장기 강화 (long-term potentiation , LTP)에 큰 영향을 주는 것으로 보이며, 그 분자현상이 기억을 형성하게 하는 것으로 믿어지고 있다고 한다.
연구진들은 장기 강화 현상이 뇌세포 사이에서 전자신호가 서로 전달될 때 일어난다고 언급하였다. 감각기관 (눈, 귀, 입, 손가락)은 뇌에 신호를 더 자주 보내게 되고 세포는 보통과는 달리 강하고 오래 지속되는 신호로서 이 사건을 기억하게 된다. 정확히 어떤 분자들이 이러한 학습 과정에 참여하는지를 밝히는 것이 본 연구의 목적이었다..
“처음으로 우리는 살아있는 동물에서 학습 기작을 연구해 오고 있다”고 이탈리아의 몬테로톤도에 있는 유럽 분자생물학 실험실의 쥐 생물학 파트에 근무하는 릴리아나 미티치엘로 (Liliana Minichiello)는 말하였다.
“시험관에서 기억과 같은 역동적인 기작을 연구하는 것은 매우 어렵다. 장기 강화를 일으키는 분자 기작이 또한 기억형성을 일으키는지를 조사하기 위해서는 학습하는 동안 살아있는 동물을 연구하는 것이 필요하다.”고 미티치엘로는 말하였다.
미치엘로와 그녀의 국제연구팀은 정교한 마우스 모델을 이용하여 분자적, 전기물리학적, 행동학적 방법을 조합하여 연구하였다. 그들은 유전공학 기술을 이용하여 TrkB라 불리는 수용체 분자에 결함이 있는 돌연변이 쥐를 만들 수 있었다.
TrkB는 기억형성에 참여하는 뇌의 한 영역인 해마상 융기 세포 표면에서 발견되며, 세포 속으로 들어오는 신호를 세포 반응으로 전환시킨다. TrkB에 결함이 생기면 PLCg 단백질을 포함하는 중요한 신호 경로를 활성화시키지 못하게 되는데 이런 결함 TrkB를 갖는 쥐는 더 이상 학습하지 못한다. 연구진들은 또한 이들 동물에서는 정상적인 해마상 융기 세포에 의해 일어나는 장기강화가 일어나지 못한다는 것을 관찰하였다.
TrkB와 PLCg 활성화 신호 경로는 장기강화와 학습에 중심적인 역할을 한다고 세빌라 대학의 뇌과학자이며 상기 연구에 참여한 호세 델가도-가르시아 (Jose Delgado-Garcia)는 말한다. 그는 “우리는 장기강화와 학습이 실제로 동일한 분자적 기반을 갖고 있다는 것을 처음으로 증명할 수 있었다”고 덧붙였다.
미니치엘로는 이전의 연구들은 어떤 분자들이 기억 형성에 참여한다는 것을 보여주어 왔지만, 그들 연구와 우리 연구의 커다란 차이점은 주의깊게 행동하는 동물들에서 우리 연구를 통해 학습에 관계된 분자경로가 더 깊이 파헤쳐 질 수 있게 되었다는 것이라고 말했다.
그녀와 그녀의 연구실은 이제 TrkB에 대해 더 잘 이해함은 물론 학습과 기억에 있어서 TrkB의 역할을 좀 더 잘 이해하기 위한 연구를 진행하고 있다. 그 연구는 인간의 기억이 어떻게 발달하는지에 대한 중요한 지식을 전해 줄 것으로 보인다. 왜냐하면, 미니치엘로가 제시했듯이 인간의 뇌에서 기억이 형성되는 방법은 다른 포유류의 뇌에서 학습이 일어나는 방법과 유사하기 때문이다.
학습과 기억 잡지는 뉴욕 우드베리에 있는 콜드 스프링 하버 연구실 (Cold Spring Harbor Laboratory Press )에서 편찬되는 과학잡지이다.
정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
(본 내용은 KISTI의 정보이용 승인을 통해 제공되며 저작권은 KISTI에 있습니다.)
정보출처 : http://www.sciencedaily.com/
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