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의료 국내 연구진, 후두정 피질-타 뇌 영역 사이 상호 신경회로 체계 발견
메디컬투데이 손수경 기자
입력일 : 2020-09-28 16:47:03
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감각장애 등 다양한 정신질환 극복 위한 실마리 제공
▲후두정피질의 유입유출신호 분석도 (사진= 한국뇌연구원 제공)

[메디컬투데이 손수경 기자]

국내 연구진이 지각기반의 의사결정시 후두정피질 내 하부영역별 상호 신호 강도가 상이하다는 사실을 발견했다.

한국뇌연구원(KBRI)은 지난 22일 대뇌피질융합연구사업단 라종철 박사, 손숙진 연구원과 미국 그레이스의학연구소 오승욱 박사팀이 ‘후두정 피질과 다른 뇌 영역 사이 상호 신경회로 체계를 발견‘했다고 28일 밝혔다.

대뇌피질은 지각 정보, 계획, 감정, 기억, 언어 등을 포함한 인간 뇌의 최고위 기능을 담당하고 있으며, 대뇌피질 내 위치한 후두정피질은 ’시각, 촉각 등의 감각 정보가 융합되어 감각을 해석하고 판단하는 기능‘을 담당하고 있다.

이런 후두정피질에서 이상은 감각 장애뿐 아니라 현대 사회문제 화두인 조현병 등 다양한 정신질환의 원인이 될 수 있다.

대뇌피질은 대뇌 표면에 위치한 신경세포로, 부위에 따라 언어, 판단, 결정 등 기능이 다양하며, 후두정피질은 두정엽의 일부로 뇌 뒤쪽 정수리 위치. 시각 및 공간적 추론이나 의사결정 판단 등 고위뇌인지 기능 관여한다.

이에 대뇌피질융합연구사업단은 미국 앨런 뇌과학연구소(Allen Institute for Brain Science)에서 공개한 쥐의 생물정보 공개 데이터를 바탕으로 쥐의 후두정피질에 대한 신경해부 및 생체정보 분석을 실시했다.

기존 앨런 뇌과학연구소의 데이터는 후두정피질과 다른 영역의 유출 신호만 있는 반면, 사업단은 이번 연구에서 신경추적자(neurotracer)를 이용해 다른 영역의 유출 신호를 통해 후두정피질로의 역으로 유입된 신호 약 200여개를 추가로 분석했으며, 후두정피질 내 하부영역들별 다른 뇌 영역간 연결강도를 계량·분석을 실시했다.

그 결과, 앨런 연구소 공개 정보와 뇌연구원에서 추가로 확보한 정보를 통합 분석을 통해 지각기반의 의사결정시 후두정피질 내 하부영역별 상호 신호 강도가 상이하다는 점을 발견했다.

이는 시각, 촉각 등 감각정보 기반의 의사결정시, 감각종류마다 후두정피질 내 영역 중요도가 다르다는 점을 해부학적으로 입증했으며, 이는 추후 후두정피질의 주요 기능과 구조를 연구하는 초석을 마련하는 계기가 된 것이라 할 수 있다.

이에 대해 이번 논문의 교신저자인 라종철 책임연구원은 “후두정피질 연구는 대뇌피질의 주요 기능의 하나인 감각정보의 통합 처리 및 판단과 운동 계획 등의 고등 인지 기능 이해를 위한 필수 연구”라고 밝혔다.

이어 "후두정피질 회로의 이해는 나아가 단기기억 손상 등의 증상을 가진 조현병 등의 뇌기능이상 질환, 시각 등 감각장애의 근본적 대책을 제시할 수 있을 것으로 기대”한다고 전했다.

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이번 연구는 한국뇌연구원 기관고유사업과 한국연구재단 뇌과학원천기술개발사업 지원을 통해 수행됐으며, 연구 결과는 뇌 피질 발달, 기능 등을 소개하는 신경과학 분야의 국제 저명 학술지 ’Cerebral Cortex‘에 게재됐다.

한편 한국뇌연구원 대뇌피질융합사업연구단(단장 라종철 책임연구원)은 지난 2016년 후두정 피질을 통한 의사결정 비밀과 단기기억을 풀어내기 위해 발족됐으며, 오는 2026년까지 기능성 정밀 뇌지도 확립을 목표로 후두정 피질을 회로 수준으로 분류하고, 이들간 연결체 특성을 분석할 수 있는 기반을 마련하는 것을 목표로 하고 있다.  
메디컬투데이 손수경 기자(010tnrud@mdtoday.co.kr)
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