기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 이도윤 연구위원 연구팀은 상대를 인지하고 사회적 관계를 형성하는 신경 세포를 찾았다고 1일 발표했다.
연구팀은 생쥐 행동 실험과 뇌 신경 이미지 처리 기술을 이용해, 상대방이 누구인지를 인식할 때 활성화되는 개체 인지 신경 세포와 인식된 개체와 관련된 가치 정보를 처리하는 신경 세포가 해마의 CA1 영역에 존재한다는 것을 알아냈다.
연구팀은 이 연구를 위해 생쥐가 개체 간 차이를 구분하는 행동 실험 장치, 일명‘Go-NoGo 실험’시스템을 새롭게 고안했다. 'Go-NoGo 실험’을 통해 생쥐가 개체를 구분하는지를 확인하고, 실험 동안에 생쥐의 뇌 신경 세포 활성을 분석했다.
그 결과, 생쥐는 짧은 시간 서로의 냄새를 맡는 것만으로 개체를 구별할 수 있으며, 이것은 해마 CA1 상단부 영역이 담당한다는 것을 발견했다. 그러나 해마 CA1 영역에 신경 억제물질을 투입해 이 부위를 억제했을 때 생쥐는 상대 쥐들을 구별하지 못했다.
또 뇌 깊숙한 곳의 신경 세포 활성을 실시간으로 관찰할 수 있는 2광자 현미경을 이용해 서로 다른 생쥐를 구별해 인지하는 신경 세포와, 개별 개체와 연관된 가치 정보를 처리하는 신경 세포도 CA1 영역에 있는 것을 확인할 수 있었다.
그런데 이런 가치 정보를 처리하는 신경 세포의 활성은 생쥐와 아무런 상관없는 냄새를 연관시킨 행동 실험에서는 관찰되지 않았다. 이는 해마 CA1 영역이 사회적 연관 기억 형성에 선택적으로 기능한다는 것을 의미한다.
이번 연구를 이끈 이도윤 연구위원은 "개인에 대한 가치 정보가 우리 뇌에서 어떻게 표현되고 저장되는지를 최초로 밝혔다"며, "우리 뇌가 인간관계를 형성하는 데 어떤 역할을 하는지 이해할 수 있는 기반을 마련했다는 점에서 의의가 있다”고 말했다. 또 “이번 연구는 자폐와 같은 정신 질환을 이해하고, 치료 방법을 제안하는데 활용될 수 있을 것"이라고 덧붙였다.
이번 연구 결과는 지난 5일 네이처 자매 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5일자 온라인판에 게재됐다.