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전남대병원 신경과 조지훈·김병채 교수 연구팀의 ‘급성스트레스가 기억력 향상에 도움 된다’는 내용의 동물실험 논문이 세계적인 뇌신경과학 전문잡지 ‘브레인(BRAIN)’지에 게재됐다.
3일 전남대병원에 따르면 조지훈 교수팀은 영국 뇌신경 전문연구대학인 브리스톨대학과의 공동 연구사업 중 스트레스가 기억형성에 미치는 영향에 대한 연구 결과, 급성스트레스(단기간의 자극이나 긴장)가 기억과 학습능력을 형성하는 ‘장기 강화(Long Term Potentiation･LTP)’ 현상을 더욱 증가시켜 기억력 향상에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다.
이제까지 긴장감이 기억력에 도움이 될 것이라는 통설은 있었지만 확실하게 원인을 규명한 것은 동물실험이지만 조 교수팀이 세계 최초로 거둔 연구 성과다.
조 교수팀 연구결과는 앞으로 기억력 향상뿐만 아니라 알츠하이머병 환자와 같은 퇴행성 뇌질환 환자의 기억력 회복 등 뇌질환 치료 및 연구발전에 기폭제가 될 것으로 기대된다.
특히 이번 논문이 세계적으로 유명한 브레인지(최근 5년간 피인용지수 10.87) 11월호에 '급성스트레스에 의한 쥐의 해마에서의 장기강화 증가(원제:‘Acute stress causes rapid synaptic insertion of Ca2+-permeable AMPA receptors to facilitate long-term potentiation in the hippocampus’)' 의 제목으로 게재돼 연구결과가 국제적으로 인정받은 계기가 됐다.
조 교수팀은 실험용 쥐를 좁은 공간에서 약 30분간 움직이지 못하게 하는 스트레스를 가한 뒤 쥐의 뇌를 이용해 장기 강화에 대한 연구를 했다.
학습과 기억 능력은 신경세포(뉴런)간의 연접 부위인 시냅스가 변화하면서 형성되는데 이러한 변화를 ‘시냅스 가소성’이라 한다.
시냅스 가소성은 외부 자극에 의해 시냅스의 신호전달 효율이 높아져 장기간 유지되는 '장기강화현상'이 있는데 이를 통해 학습과 기억이 이뤄진다고 알려져 있다.
연구팀은 급성스트레스를 받으면 뉴런 수용체인 AMPA 수용체의 구조가 칼슘 불투과 형태에서 투과 형태로 바뀌고 NMDA 수용체를 통한 칼슘 유입뿐만 아니라 칼슘투과성 AMPA 수용체를 통한 칼슘 유입이 더해지면서 장기 강화가 증가한다는 것을 규명했다.
조지훈 교수는 "이러한 급성스트레스가 지속돼 만성 스트레스로 진행될 경우에는 AMPA 수용체에 의한 지속적인 세포내 칼슘 증가로 오히려 신경세포에 해를 끼쳐 기억저하를 일으킬 수 있다는 가능성도 있다"고 밝혔다.
한편, 조지훈 교수는 현재 뇌신경과학 및 퇴행성 뇌질환에 대해 연구하고 있으며, 시냅스 가소성의 메카니즘과 알츠하이머병 등에 대한 연구 논문을 셀(Cell), 네이쳐 뉴로사이언스(Nature Neuroscience), 뉴런(Neuron) 등의 세계적인 과학지에 게재한 바 있다.
공동저자로 참여한 김병채 교수는 알츠하이머병을 연구하고 있으며, 브리스톨대학과의 연구사업에 참여해 좋은 성과를 거두고 있다. |
