IBS-KAIST-UNIST 공동 연구, 도파민 따른 신경회로 조절 밝혀

(대전=뉴스1) 이동원 기자 = 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단과 KAIST, UNIST 연구진이 뇌의 별아교세포(Astrocyte)가 운동 학습 과정에서 신경회로 리모델링에 핵심 역할을 한다는 사실을 규명했다고 24일 밝혔다. 별아교세포는 신경세포 간 신호 전달 부위인 시냅스를 선택적으로 제거하며, 이는 운동 학습 능력과 직결된다.

기존에는 시냅스의 생성과 소멸이 주로 신경세포 중심으로 연구되었지만, 이번 연구는 별아교세포가 포식 수용체 MEGF10을 통해 불필요한 시냅스를 청소하는 능동적 조절자임을 밝혀냈다. 미세아교세포 등 다른 교세포들은 이 과정에 거의 관여하지 않았다.

별아교세포는 신경 활동 증가와 도파민 신호에 반응한다. 특히 도파민이 활성화하는 뇌 선조체의 중간가시신경세포(MSNs)에서 D1형 수용체가 있으면 별아교세포의 시냅스 제거가 줄어 신경 연결이 강화되고, D2형 수용체가 있으면 시냅스 제거가 늘어 회로는 정교하게 다듬어진다. 즉, 별아교세포는 도파민 신호를 따라 성공적인 회로는 유지하고 불필요한 회로는 솎아내는 선택적 리모델링을 수행한다.

이번 연구는 별아교세포가 단순 조력자가 아닌 신경 활동과 도파민 신호를 감지해 시냅스 포식을 조절하는 능동적 조절자임을 밝혀 도파민 관련 질환인 파킨슨병과 중독 치료에 새 길을 제시한다. 또한 시냅스 포식 기능 조절 전략으로 운동 기능 회복과 신경정신 질환 치료가 가능할 것으로 기대된다.

정원석 부연구단장은 “학습과정은 새로운 시냅스 형성뿐 아니라 불필요한 연결 제거까지 포함하며, 그 중심에 별아교세포와 MEGF10이 있다”고 말했다.

이 연구는 국제학술지 ‘네이쳐 커뮤니케이션즈’에 2026년 2월 23일 온라인 게재됐다.

newskija@news1.kr