美 연구팀 "레이저로 뇌세포 자극 기억 회복…기억상실 회복 치료 가능성"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 머리에 반복적인 충격을 받는 미식축구나 권투 선수처럼 머리에 충격을 받아 기억상실증에 걸린 생쥐의 뇌세포를 레이저로 자극해 기억을 되살릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
 

실험용 생쥐
기사 내용과 직접 관련 없음. [한국기초과학지원연구원 제공. 자료사진. 재판매 및 DB 금지]

미국 워싱턴 DC 조지타운대와 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린 공동 연구팀은 17일 국제학술지 신경과학 저널(the Journal of Neuroscience)에서 머리에 가벼운 충격을 반복적으로 받아 기억을 잃은 생쥐의 뇌세포를 레이저로 자극, 기억을 회복시키는 데 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 머리 충격으로 인한 기억 상실은 퇴행성 신경질환에 의한 영구적 병리 현상이 아니라면서 이 결과는 머리 충격으로 인한 인지 장애를 임상적으로 되돌릴 수 있는 가능성을 보여준다고 말했다.

연구팀은 먼저 두 그룹의 생쥐들에게 이전에 경험한 적이 없는 훈련으로 공포 기억을 형성시켰다. 이어 한 그룹의 쥐들에게 일주일간 머리에 충격을 가해 뇌진탕성 기억상실을 일으켰다. 이들은 일주일 후 공포 기억을 떠올리지 못했다.

대학 미식축구 선수들은 일주일에 평균 21번, 수비수는 41번 머리에 충격을 받는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 쥐들에게 가한 머리 충격 횟수는 이를 모방한 것이며 머리 충격 자체는 매우 경미한 수준이라고 밝혔다.

또 유전자 변형 쥐를 사용해 새 기억을 학습하는 데 관여하는 신경세포(뉴런)를 관찰한 결과, 기억 뉴런(엔그램 세포)은 머리 충격 그룹과 대조군 모두에 동일하게 존재하는 것으로 나타났다.

이는 머리 충격에 의한 기억 상실이나 기억력 저하가 신경세포가 영구적으로 손상돼 일어나는 게 아니라 신경세포의 재활성화가 제대로 이루어지지 않기 때문이라는 것을 시사한다고 연구팀은 설명했다.

논문 제1 저자인 "대조군 쥐들은 공포 기억 훈련을 받은 곳에 들어서자 엔그램 세포가 활성화되면서 공포 기억을 떠올렸으나 머리 충격 그룹은 엔그램 세포가 활성화되지 않았다"며 "이것이 바로 기억상실증의 원인"이라고 말했다.

연구팀은 이어 기억상실 쥐들의 뇌에 엔그램 세포에 빛을 쪼일 수 있는 광섬유를 삽입, 인위적으로 엔그램 세포를 활성화하는 방법으로 잊었던 공포 기억을 되살리는 데 성공했다.

번스 교수는 그러나 "쥐의 기억을 되살리는 데 사용한 이 침습적인 기술은 사람에게는 적용할 수 없다"며 "현재 위험하지 않게 뇌를 기억상실 이전 상태로 되돌릴 수 있는 비침습적인 기술을 연구하고 있다"고 말했다.

이어 "이 연구 결과는 머리에 충격을 받은 뇌를 정상 상태로 되돌리고 반복적인 머리 충격으로 기억력이 저하된 사람의 인지 기능을 회복시키는 치료법 개발이 가능할 것이라는 희망을 갖게 됐다"고 덧붙였다.

◆ 출처 : Journal of Neuroscience, Mark Burns et al., 'Amnesia after repeated head impact is caused by impaired synaptic plasticity in the memory engram', https://www.jneurosci.org/content/early/2024/01/10/JNEUROSCI.1560-23.2024

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