"학습과 기억 등 인체의 신경생리적인 현상을 인위적으로 조절할 수 있을까"

서울대 의과대 생리학교실 김상정·김전 교수 연구팀이 23일 "학습과 기억을 관장하는 세포막 단백질인 'mG1uR1'을 선택적으로 제어하는 것이 가능하다"고 밝혀 관심을 모으고 있다.

'mG1uR1'은 대표적인 흥분성 신경전달물질로 소뇌의 특정 세포에서 발현되어 글루타메이트를 감지, 세포내 신호를 유발하는 세포막 수용체다.

기억이 새냅스라는 신경세포 사이의 연결이 반복된 활동에 따라 보다 단단해지거나 연약해지면서 형성되는데, 이 때 반복된 활동을 감지할 장치가 필요하고, 이 역할을 담당하는 대표적인 담백질이 'mG1uR1'이라는 것.

연구팀은 유전자 조작으로 이 단백질을 제거한 실험동물을 관찰한 결과 반복된 활동을 유발하는 자극을 주어도 새로운 것을 기억하고 배우는데 장애를 보이는 것을 발견, 이 단백질을 제어함으로써 기억을 제어할 수 있음을 유추해냈다.

연구팀은 이와 함께 뇌조직에 있는 신경세포 중 이 단백질이 발현되어 있는 신경세포를 전기적으로 흥분시키면 이 단백질 신호가 장기간 감소하는 현상과 이 단백질 조절에 앞서 신경세포 속 칼슘 농도 증가가 선행되어야한다는 사실을 입증했다고 밝혔다.

김상정 교수는 "이 단백질은 학습과 기억은 물론, 간질과 약물중독, 통증, 뇌졸중과 같은 뇌질환과 깊은 관련이 있다"면서 "향후 이 단백질을 자유자재로 제어하는 방법을 찾으면 이들 질환 치료에도 획기적인 방식을 제시할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구결과는 김상정 교수가 지난 2003년 11월 'mG1uR1의 신호전달기전과 관련 '네이처(Nature)'지에 발표한 논문의 후속작으로 보건복지부 두뇌한국(BK21)사업의 지원을 받았으며, 미국생물학 관련 권위지인 '뉴론(Neuron)' 7월 19일자에 실렸다.