기억을 떠올리는 과정을 세계 최초로 국내 연구진이 밝혀냈다.

서울대 자연과학대학 생명과학부 신경생물학연구실 강봉균 교수팀은 "저장되었던 기억을 떠올릴때 기억을 부호화하며 강화되었던 시냅스가 허물어지는 과정과 이 과정이 기억 재구성을 위한 필수적인 과정임을 알아냈다"고 8일 밝혔다.

연구 결과는 세계적인 과학잡지 '사이언스(Science)' 2월호(2월 7일자)에 게재됐다.

인간의 뇌는 새로운 경험이나 학습을 할 때 시냅스들을 단단하게 강화하는 방법으로 기억을 오랫동안 유지하게 된다.

신경과학자들은 이러한 시냅스 강화과정에 새로운 단백질들이 만들어지는 과정이 필요하다는 것을 알아냈고, 이 단백질의 존재와 기능을 밝히는데 많은 노력을 기울여 왔다.

기억을 유지하기 위해 새로운 단백질 합성이 필요하다는 것을 증명하기 위해서는 학습할 때 단백질 합성 억제제를 투입해, 시냅스 강화과정을 막는 간단한 실험을 통해 증명 가능했다.

이 같은 새로운 단백질 합성 과정은 기억을 떠올릴때도 필수적이다.

그러나 기억을 떠올릴때 뇌에서 기억을 부호화하는 시냅스가 과연 어떤 과정을 통해서 불안정한 상태가 되고 기억 재구성이 가능해지는지에 대해서는 밝혀진 바가 없었다.

강봉균 교수팀은 이 처럼 기억을 떠올릴 때 기억을 인코딩하며 강화되었던 시냅스가 '특수 단백질분해과정(ubiquitin-proteasome system)'을 통해 허물어지고 결국 기억 재구성이 가능하게 된다는 사실을 밝혀냈다.

강 교수팀에 따르면, 기억을 떠올릴 때 시냅스를 구성하는 신경 세포들은 특수 단백질분해과정을 사용해 시냅스의 단백질 분해를 증가시키고 이러한 증가가 결국 기억을 인코딩하는 시냅스를 허물어뜨려 기억 재구성을 가능하게 한다는 것이다.

연구팀은 특히 이러한 특수 단백질분해과정의 활성을 억제할 경우, 기억이 재구성될 수 있는 상태로 가지 못하기 때문에 기억의 변형, 극단적으로는 기억의 소멸이 불가능하다는 사실도 밝혀냈다.

이는 기억력을 증진시키거나, 더 나아가 특정 기억을 떠올릴 때 이를 조절할 수 있다는 점에서 큰 의미를 지닌다.

강 교수는 "연구결과는 저장됐던 기억이 재구성 가능한 상태가 되는 메커니즘을 처음으로 밝혀냈다는 점에서 과학적으로 의미가 크다"면서 "이를 응용·발전시키게 되면 특정 기억을 유지·변형시켜 의학적으로 쓰일 수 있게 될 것"이라고 기대했다.