어른 뇌도 스스로 리모델링한다…DGIST 연구팀 원리 첫 규명

(대구=뉴스1) 이재춘 기자 = '우리 뇌의 감각 처리 회로는 어린 시절 완성돼 이후에는 고정된다'는 통념을 깬 연구 결과가 나왔다.

DGIST(대구경북과학기술원)는 24일 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절 연구센터 고재원 교수팀과 연세대 생명공학과 정은지 교수팀이 성인기에도 뇌의 '감각 검문소'가 정교하게 재구성되며, 이 과정이 고해상도 감각 인지에 필수적이라는 것을 처음으로 규명했다고 밝혔다.

연구팀에 따르면 인간이 복잡한 환경에서 적응하며 살아갈 수 있는 것은 쏟아지는 자극 중 중요한 정보만 선별해 받아들이는 능력 덕분이다.

이때 뇌 시상부에 위치한 시상망상핵(TRN)은 외부 자극이 대뇌 피질로 전달되기 전 조절하는 '감각 검문소' 역할을 한다.

학계에서는 그동안 이 '검문소'의 설계가 아동기 시절이 지나면 고정된다고 여겼다.

그러나 연구팀이 생쥐 모델의 발달 단계를 정밀 분석해 청소년기에서 성인기로 이행되는 과정에서 TRN 회로가 재구성을 거친다는 사실을 확인했다.

연구 결과에 따르면 성인기에 접어들면서 TRN으로 들어오는 특정 흥분성 입력이 감소해 미세한 촉감 차이를 구별하는 능력이 강화됐다.

연구팀은 이 변화가 단순한 경험 때문이 아니라 성인의 뇌가 감각 정보 처리 방식을 최적화하기 위해 회로를 다시 조정하는 능동적 성숙 과정이라고 봤다.

성인기에도 뇌는 불필요한 감각 신호를 더 정밀하게 걸러내고 중요한 정보만 선명하게 남기도록 '업그레이드'하는 것이다.

연구팀은 이 과정의 핵심 분자로 '시냅스 접착단백질(LRRTM3)'을 지목했다.

TRN에 특이하게 많이 분포된 LRRTM3는 신경세포 간의 연결을 정교하게 조절해 뇌가 성인용 고해상도 감각 인지 모드로 전환하도록 돕는다.

연구팀은 이 연구 성과가 감각 인지 기능 회복을 겨냥한 치료 표적 발굴, 회로 기반 신경 조절 전략, 디지털 치료와 재활 기술 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 전망했다.

특히 고령화 사회에서 감각·인지 기능 저하가 삶의 질과 직결되는 만큼, 성인기 이후 기능 회복 가능성을 넓힌 것으로 평가했다.

leajc@news1.kr