매일유업 메디컬투데이 네이버
정책 의료 건강 산업 사건사고 지구촌 메디포토 기타
메디컬투데이 > 의료
로또리치
의료 공간과 장소 기억하는 원리 규명
메디컬투데이 박수현 기자
입력일 : 2020-09-29 12:38:41
목록보기 프린트 확대축소 RSS
해마 속 과립세포 위치정보 기억하는 장소세포가 공간을 기억하도록 변화시켜
[메디컬투데이 박수현 기자]

새로운 도시를 방문하면 모든 게 낯설게 느껴지고 건물들과 주변 지표들을 확인해가며 길을 잃지 않도록 신경을 쓰게 된다.


하지만 점차 익숙해지면 주변 지표들을 굳이 일일이 확인하지 않아도 길을 헤매는 일은 없어진다. 이런 학습을 통한 공간 기억이 생기는 원리를 국내 연구진이 밝혀냈다.

한국과학기술연구원(KIST)은 뇌과학운영단 세바스쳔 로열 박사팀이 해마 속 과립세포가 이끼세포 등 다양한 신경 네트워크를 통해 장소를 학습하게 되는 원리를 규명했다고 29일 밝혔다.

뇌의 영역 중 해마는 주변 환경과 자신의 위치 정보를 제공하며, 새로운 사실을 학습·기억하는 기능을 하는 중요한 기관으로, 알츠하이머와 같은 뇌질환이 진행될 때 가장 먼저 손상되는 곳이기도 하다.

세포의 활동을 통해 위치를 인지할 수 있는 장소 세포 발견 이후 뇌의 위치추적 메커니즘이 점차 규명되었으며 공간의 탐색과 기억에 대한 많은 연구들이 발표됐다. 하지만 공간에 익숙해지면서 기억하게 되는 장소 세포가 어떻게 생성 되며 변화 하는지는 밝혀지지 않았었다.
▲트레드밀 학습 중 세포 활동 기록 (사진= KIST 제공)


이에 KIST 세바스쳔 로열 박사팀은 해마의 장소 정보 입력이 시작되는 부위로 알려진 치아이랑의 뇌 세포를 관찰하여 새로운 환경을 학습하면서 장소 세포가 생성되는 과정을 연구했다.

공간훈련장치인 트레드밀에서 실험용 생쥐를 27일 동안 훈련하며, 치아이랑을 구성하는 뇌세포인 이끼세포와 과립세포의 변화를 관찰했다.

장소를 기억하는 여러 특성을 갖고 있는 과립세포를 관찰한 결과, 새로운 공간에 놓였을 때 과립세포 내에 존재하는 장소세포는 사물의 위치 정보를 나타내거나 일정한 간격의 거리의 정보를 나타냈다.

점차 공간에 익숙해지고 학습된 후에는 사물의 위치 정보와 거리 정보를 나타내는 세포들은 소멸되고 특정 장소를 나타내는 장소세포들이 점차 늘어났다.

또한 KIST 연구진은 이러한 학습에 따른 점진적 세포 활동의 변화를 신경망 모델중 하나인 경쟁학습 모델을 통해 재현했으며, 이끼세포 또한 과립세포와 상호작용을 통해 장소 기억에 관여함을 밝혀냈다.

이끼세포 자신은 공간 학습에 따른 큰 변화는 없었지만 이끼세포의 활동이 과립세포가 사물 위치 정보에서 공간의 위치기억으로 변화하는데 큰 역할을 하는 것으로 발견한 것이다.

로또

KIST 세바스쳔 로열 박사는 “해마의 역할을 이해하는데 크게 공헌함으로써 인공지능 기반의 신경공학에 기여할 뿐 아니라 기억 상실, 알츠하이머, 인지장애와 같은 해마의 손상과 관련된 뇌질환을 이해하고 치료 예방하는데 새로운 방향을 제시할 수 있을 것이다”고 밝혔다.

본 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구결과는 ‘Nature Communications’ (IF: 12.12, JCR 분야 상위 7.75%) 최신호에 게재됐다.  
메디컬투데이 박수현 기자(psh5578@mdtoday.co.kr)
선크림에 보톡스가! 선크림 자외선만 차단한다고?

병원


<건강이 보이는 대한민국 대표 의료, 건강 신문 ⓒ 메디컬투데이, 무단전재 및 재배포금지>

fan
기사보내기     페이스북 트위터 카카오스토리 네이버밴드
제약바이오메디컬
푸드,라이프코스메틱
건강바로알기 더보기
투데이소식통 더보기
실시간뉴스
의료
포토뉴스
 서울시의사회 창립 104주년 기념식
이전 다음
메디컬헬스
건강바로알기
비만 고혈압
메디로그
하단영역지정
메디컬투데이
서비스약관 | 개인정보취급방침 | 청소년보호정책 | 이메일주소 무단수집 거부 | 광고 및 사업제휴문의 | 클린신고 | 찾아오시는길
copyright