청소년기 NMDA 수용체 기능저하에 의한 시상-전두엽 시냅스 약화 및 화학유전학적 회복 모식도. 뇌연구원 제공. 조현병 환자에게 나타나는 단기기억 장애가 뇌의 시상과 전두엽 시냅스 간 기능적 연결이 약화되면서 생긴다는 뇌 신경회로 작동 원리가 밝혀졌다. 약화된 연결을 인위적으로 활성화하면 단기기억 장애를 회복할 수 있어 향후 조현병 등 정신질환의 새로운 치료 표적으로 활용할 수 있을 전망이다. 한국뇌연구원은 라종철 박사 연구팀이 조현병 원인 중 하나로 지목된 ‘NMDA 수용체 기능 저하’가 단기 기억 감소 유발로 이어지는 시냅스 기전을 규명했다고 19일 밝혔다. 조현병 환자는 기억 정보를 대뇌피질로 전달하는 시상과 판단·계획을 담당하는 전두엽(전전두피질) 사이의 기능적 연결성이 약해져 조현병 핵심 증상인 단기 기억 저하를 유발하는 것으로 보고돼 왔다. 하지만 시상과 전두엽 간 연결 약화가 실제 단기 기억 장애를 유발하는 원인인지, 언제 어떻게 생기는지에 대한 인과 관계는 명확하게 밝혀지지 않았다 바다 이야기 시즌7 . 연구팀은 조현병 원인 중 하나로 지목되는 ‘NMDA 수용체’에 주목했다. NMDA 수용체는 신경세포 사이의 신호 전달과 학습·기억에 관여하는 단백질이다. 연구팀은 청소년기 생쥐에게 2주 동안 NMDA 수용체 차단제인 케타민을 반복 투여한 뒤 기억력과 뇌 시냅스 변화를 분석했다. 그 결과 단기기억을 평가하는 Y자 미로 실험에서 생쥐의 수행능력이 뚜렷하게 떨어졌고, 약물 투여를 중단한 지 28일이 지난 뒤에도 지속됐다. 반면 성체 생쥐는 지속적인 기억 장애가 나타나지 않았다. 청소년 시기에 NMDA 수용체 기능 저하가 취약함을 보여준 결과다. 연구팀이 뇌 신경회로를 정밀 조사한 결과, 시상에서 전두엽으로 이어지는 시냅스 내 신경전달물질의 분비 효율이 선택적으로 감소한 것을 확인했다. 반면 대뇌피질 내부의 피질과 피질을 연결하는 시냅스에서는 별다른 변화가 관찰되지 않았다. 모바일 바다이야기 먹튀 신고 이는 NMDA 수용체 기능 저하가 시상-전두엽 회로를 선택적으로 약화시킨다는 사실을 의미하는 것이다. 연구팀은 살아 있는 생쥐의 전두엽 신경세포 활동을 기록한 결과, 시상-전두엽 시냅스가 약화된 생쥐는 방향 정보를 구분해 처리하는 능력이 떨어짐을 확인했다. 이는 시냅스 변화가 실제 신경회로의 정보처리 기능 저하로 이어짐을 보여준 것이라고 연구팀은 설명했다. 시상-시냅스 활성하자 손상된 단기 기억이 회복된다는 사실도 확인했다. 화학유전학 기법으로 시상-전두엽 시냅스를 활성한 생쥐의 정보 처리 기능과 단기기억 저하가 모두 정상 수준으로 회복됐다. 라 박사는 “NMDA 수용체 기능저하가 시상-전두엽 연결을 선택적으로 약화시키고, 화학유전학 기법으로 시냅스 활성을 유도하면 정보처리 능력과 단기기억 수행 능력이 모두 회복됨을 동물실험을 통해 증명한 연구”라며 “조현병 등에서 나타나는 인지기능 저하의 새로운 치료 표적이 될 수 가능성을 보여줬다”고 말했다. 연구결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 실렸다. 유진선(왼쪽부터) 뇌연구원 박사, 최인선 박사, 라종철 박사. 뇌연구원 제공. 기 기억이 회복된다