외상 후 스트레스 장애(PTSD)는 충격적인 사고를 겪은 후 공포기억이 소멸되지 않아 생기는 정신 질환으로 신 박사팀은 대뇌의 시상을 단발성 발화(신경세포 전기신호)로 자극시키면 공포기억의 소멸이 가능하다는 것을 증명해 보였다.
신 박사팀은 PLCβ4라는 대뇌피질 전달물질을 제거한 돌연변이 쥐에 테트로드라는 전기신호 자극 장치를 연결, 단발성 발화로 자극한 결과 공포기억 소멸이 빨라짐을 관찰했다.
또한 뇌의 시상에 있는 T-타입 칼슘 채널이 소멸을 억제함을 밝혀 T-타입 억제제를 주입, 쥐의 공포기억 소멸촉진을 확인했다. 이로써 단발성 발화 전기 자극과 T-타입 억제제가 공포기억 소멸의 한 방법으로 PTSD치료에 전기자극을 사용하거나 T-타입 억제제를 약물로 사용할 수 있다는 가능성을 보여줬다.
역으로 단발성 발화와 다른 전기 자극인 다발성 발화로 시상을 자극할 경우 공포기억의 소멸이 억제됨을 확인했다.
연구에서 신 교수팀은 파블로프의 개 실험과 같이 소리를 들려주며 쥐에게 전기자극을 준 후 아무 자극 없이 소리를 들려주고 쥐의 활동모습을 관찰했다. 자극을 받은 직후의 쥐는 스트레스로 인해 움직이지 않았으나 이후 횟수를 거듭할 수록 움직임이 늘어나는 공포기억 소멸현상을 바탕으로 연구를 진행했다.
신 교수는 22일 서울 종로구 교육과학기술부에서 있었던 기자브리핑에서 “현재 약물로 치료가 안되는 질환들이 많다”며 “단발성과 다발성 발화 신호체계를 이해하면 뇌의 수많은 기능의 작동에 대해 이해할 수 있고 파킨슨 병도 전기 주파수로 치료하고 있어 앞으로 PTSD도 전기자극 및 약물로 치료가 가능할 것”이라고 말했다.
신 교수팀의 연구결과는 세계적인 과학 학술지인 네이처 뉴로 사이언스(Nature Neuroscience) 인터넷 판에 12월25일자로 게재됐다.
<문영규 기자 @morningfrost> ygmoon@heraldcorp.com
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| <사진1> 대뇌에 위치한 시상. ［자료제공=교육과학기술부］ |
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| <사진2> 쥐에 설치한 전기신호 자극 장치 테트로드. ［자료제공=교육과학기술부］ |
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| <사진3> 단발성 발화. ［자료제공=교육과학기술부］ |
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| <사진4> 다발성 발화. ［자료제공=교육과학기술부］ |
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<사진5> 단발성 발화를 자극한 돌연변이 쥐는 공포기억 소멸이 촉진된다. |
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| <사진6> 다발성 발화를 자극한 돌연변이 쥐는 공포기억 소멸 촉진이 방해된다. ［자료제공=교육과학기술부］ |
