전남대병원-영 브리스톨대 협력연구 결과 BRAIN 발표
조지훈·김병채 교수팀 "기억력 향상시키고 뇌질환 치료 도움"
조지훈·김병채 전남의대 교수팀(전남대병원 신경과)은 영국 브리스톨대학과 손잡고 '스트레스가 기억 형성에 미치는 영향'에 대한 공동연구를 통해 단기간의 자극이나 긴장이 기억과 학습능력을 형성하는 '장기 강화(Long Term Potentiation, LTP)' 현상을 더욱 증가시켜 기억력 향상에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 조 교수는 제1 저자로, 김 교수는 공동 저자로, 케이 조 브리스톨대학 교수는 교신저자로 참여했다.
긴장감이 기억력에 도움이 될 것이라는 통설은 있지만 명확한 원인을 규명한 것은 조 교수팀이 처음이다.
학습과 기억 능력은 신경세포(뉴런)간의 연접 부위인 시냅스가 변화하면서 형성되는데 이러한 변화를 '시냅스 가소성'이라 한다. 시냅스 가소성에는 외부 자극에 의해 시냅스의 신호전달 효율이 높아져 장기간 유지되는 현상인 장기 강화 현상이 있는데 이를 통해 학습과 기억이 이뤄지는 것으로 알려져 있다.
조 교수팀은 실험용 쥐를 좁은 공간에서 약 30분간 움직이지 못하게 하는 스트레스를 가한 뒤 쥐의 뇌를 이용해 '장기 강화(LTP)'에 대해 연구했다. 조 교수팀은 급성스트레스를 받으면 뉴런 수용체인 AMPA 수용체의 구조가 칼슘 불투과 형태에서 투과 형태로 바뀌면서 NMDA 수용체를 통한 칼슘 유입 뿐만 아니라 칼슘투과성 AMPA 수용체를 통한 칼슘 유입이 더해지면서 장기 강화가 증가한다는 사실을 규명했다. 또한 이러한 급성스트레스가 지속되어 만성 스트레스로 진행될 경우에는 AMPA 수용체에 의한 지속적인 세포내 칼슘의 증가로 오히려 신경세포에 해를 끼쳐 기억저하를 일으킬 수 있다는 가능성도 제시했다.
조 교수팀의 연구결과는 앞으로 기억력 향상 뿐만 아니라 알츠하이머병 환자와 같은 퇴행성 뇌질환 환자의 기억력 회복 등 뇌질환 치료 및 연구발전에 기폭제가 될 것으로 기대된다.
이번 연구논문은 세계적인 뇌신경과학 전문잡지 '브레인(BRAIN)'(최근 5년간 피인용지수 10.87) 11월호에 '급성스트레스에 의한 쥐의 해마에서의 장기강화 증가'라는 제목으로 게재됐다.
이번 연구로 지난 2011년부터 세계적인 대학 및 연구기관과 협력 관계를 맺어온 전남대병원의 연구력도 세계적인 수준임을 입증하는 계기가 됐다.
조 교수는 뇌신경과학 및 퇴행성 뇌질환을 주로 연구하고 있으며, 시냅스 가소성의 메카니즘과 알츠하이머병 등에 대한 연구 논문을 셀(Cell), 네이쳐 뉴로사이언스(Nature Neuroscience), 뉴런(Neuron) 등의 세계적인 학술지에 발표했다.
공동저자로 참여한 김병채 교수는 알츠하이머병 진료와 연구를 진행하면서 전남대병원과 브리스톨대학과의 공동연구사업에 참여하고 있다.
