뇌내 시냅스 탐식세포가 기억 정착 촉진
탐식 줄이는 약물 투여로 가시형 구조 축소 억제돼 학습 일부 방해
日 연구팀, 알츠하이머병 등 치료법 개발 기대
[의학신문·일간보사=정우용 기자] 뇌에서 시냅스를 먹어치우는 세포가 기억의 정착을 촉진한다는 연구결과가 나왔다.
일본 도호쿠대 연구팀은 뇌 속에서 신경세포끼리 잇는 부위인 시냅스를 다른 세포가 먹어치움에 따라 기억의 정착이 진행되는 사실을 확인하고, 알츠하이머병 등의 규명과 치료법 개발에 도움을 줄 가능성이 있는 연구성과로 주목하고 있다고 발표했다. 연구성과는 영국 과학저널 '네이처 뉴로사이언스'에 게재됐다.
뇌내 글리아세포가 시냅스를 포함한 신경세포의 일부를 먹어치우면 불필요한 정보전달이 억제되고 기억이 형성되는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 스포츠나 악기연주처럼 몸으로 기억하는 운동의 학습을 담당하는 뇌 부위인 소뇌에 주목했다. 분해되기 어려운 형광단백질이 특정 신경세포에서만 만들어지도록 유전자조작한 쥐를 준비하고 전자현미경 화상으로부터 뇌조직의 3차원 구조를 재구축하는 기술을 활용한 결과, 소뇌에서 글리아세포가 시냅스를 포함한 신경세포 일부를 먹어치우는 '탐식'이 일어나고 있는 모습을 자세히 관찰할 수 있었다.
또 기억과의 관련성을 조사하기 위해 안구운동 학습의 영향에 대해 실험했다. 좌우에 움직이는 화상을 쥐에 반복적으로 보여주면 눈으로 쫓는 움직임의 폭이 커지고 이 학습을 소뇌가 담당한다. 학습 후 쥐의 소뇌에서는 글리아세포에 의한 탐식이 많아지고 시냅스의 가시형 구조가 작아졌는데, 탐식을 줄이는 약물을 투여하자 가시형 구조의 축소가 억제되고 학습이 일부 방해됐다.
자폐스펙트럼증 환자는 시냅스의 수가 건강한 사람보다 많고 정신분열증의 경우는 반대로 적은 것으로 알려져 있다. 알츠하이머병도 시냅스에 이상이 일어나고 있어 글리아세포의 탐식은 이러한 신경·정신질환에도 관여하고 있을 가능성이 있다고 연구팀은 설명했다.