뇌세포사이 연결 강화 영구적기억으로 전환

◈美 프린스턴大 연구팀 뇌기억 메커니즘 발표

미국 프린스턴대 연구팀은 뇌에서 일시적인 기억을 영구적인 기억으로 전환시키는 핵심적인 메커니즘을 발견, 연구결과를 사이언스지 최근호에 발표했다.

뇌는 처음 기억이 형성될 때 세포에서 일어났던 일들을 계속 반복 강화함으로써 세포간 연결을 형성한다는 것. 이러한 세포간 연결 강화는 장기적인 기억을 이루는 기본 메커니즘으로 알려져 있다. 뇌가 처음 학습한 것을 기억하기 위해 사건을 반복한다는 사실은 생물체내 분자들이 계속 분해.합성되는 중에도 어떻게 안정된 기억을 유지할 수 있는지를 이해하는데 도움을 준다. 또 정신분열증의 발생원인을 보다 쉽게 규명할 수 있다. 새로운 기억이 영구 기억으로 전환되는 과정에서 실제 경험한 기억과 정신적으로 형성된 기억 사이에 혼선이 일어나 정신분열증이 발생할 수 있기 때문이다.

연구팀은 기억형성에 결정적 역할을 하는 'NMDA 유전자'를 조작, 독시사이클린(doxycycline)이란 화학물질에 의해 발현이 억제되도록 한 뒤 유전자를 생쥐에 주입했다. 새로운 유전자를 가진 생쥐는 독시사이클린이 포함된 물을 마시면 형질발현이 멈추도록 돼있다. 그러나 물을 계속 먹이지 않으면 잠시 후 형질발현이 다시 시작된다.

연구팀은 정상적인 생쥐와 조작된 NMDA 유전자를 가진 생쥐를 비교했다. 두 그룹의 생쥐에게 미로를 빠져나오는 학습을 7회 반복시켰을 때 모두 동일한 학습속도를 보여주었다. 그런 뒤 독시사이클린을 포함한 물을 일주일간 먹였을 때 조작된 NMDA 유전자를 가진 생쥐들의 길찾는 시간이 길어졌다.

그러나 장기적인 기억이 이미 형성된 뒤엔 독시사이클린을 먹여도 학습속도의 차이가 없었다. 결국 학습 직후에 뇌세포 사이의 연결이 강화돼 장기기억으로 전환되면 기억능력의 차이에 관계없이 학습된 내용을 기억한다는 것이 입증됐다.