기억의 형성에는 뉴런(신경세포)이 중요한 역할을 하지만, 기억의 회상과 조절에는 성상세포(신경교세포의 일종)가 뉴런과 같거나 더 중요한 역할을 할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 일본 리켄 뇌과학연구소(RIKEN-BSI)는 그동안 기억에서 조연급으로 여겼던 성상세포(astrocyte)가 기억의 회상에 핵심적인 역할을 한다는 것을 생쥐실험 결과 알아냈다고 밝혔다. 연구팀은 자동차담보대출서류 생쥐에게 공포 기억을 학습시킨 뒤, 며칠 후 기억을 떠올릴 때 뇌 속에서 어떤 세포가 활성화되는지를 관찰했다. 그 결과, 뉴런보다 성상세포가 더 강하게 반응하는 것으로 나타났다. 특히 감정에 큰 영향을 미치는 경험을 할 때, 성상세포가 '기억 태그'를 달고 있다가 다시 자극이 오면 기억을 꺼내는 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 이 연 신용정보조회서 구를 이끈 나가이 준 박사는 "성상세포는 단순한 보조자가 아니라, 기억 회상의 스위치를 쥐고 있는 조율자다. 이 메커니즘을 잘 활용하면 외상후스트레스장애(PTSD) 같은 트라우마 기억을 부드럽게 조절하는 치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 그는 "이 원리를 이용해 에너지 효율이 높은 인공지능(AI) 시스템도 개발할 수 있을 것"이라고 덧붙 은행 직무소개 였다. 이 연구 결과(The astrocytic ensemble acts as a multiday trace to stabilize memory)는 국제학술지 《네이처(Nature)》에 실렸고 미국과학진흥회 포털 '유레카얼럿'이 소개했다. 과거엔 기억 이론의 중심에 뉴런이 있었다. 학습으로 특정 뉴런 집단이 활성화되고, 중앙은행 이들이 '엔그램(engram)'이라는 기억 흔적을 형성한다고 알려져 있었다. 시냅스의 강화가 기억의 저장과 유지에 핵심이라는 설명이 오랫동안 받아들여져 왔다. 시냅스는 뉴런과 뉴런 사이의 연결 부위다. 하지만 뉴런만으로는 기억의 저장과 회상을 완전히 설명할 수 없다. 성상세포는 뉴런과 밀접하게 연결돼 있고, 특정 유전자를 발현해 기억 회 채권중개 로를 조절한다. 예컨대 성상세포에서 특정 단백질(NFIA)의 생성을 막으면 생쥐가 기억을 회상하지 못하고, 성상세포를 인위적으로 자극하면 약한 기억도 강하게 떠올리게 된다. 이처럼 기억은 뉴런과 성상세포의 협력으로 이뤄지는 복잡한 과정이다. 뉴런은 기억을 저장하는 구조적 기반을 제공하고, 성상세포는 그 기억을 꺼내고 조절하는 조율자 역할을 한다. 특히 감정적으로 중요한 기억일수록 별 모양을 한 성상세포의 개입이 더 두드러진다. 이는 우리가 왜 어떤 것은 생생하게 기억하고 어떤 것은 희미하게 기억하는지 이해할 수 있게 해준다. 이 새로운 발견은 알츠하이머병, PTSD 등 뇌질환 치료뿐 아니라 인간처럼 기억을 선택적으로 다루는 AI 개발에도 새로운 가능성을 열어준다. 기억은 단순한 저장소가 아니라, 뇌 전체가 협력해 만들어내는 살아 있는 네트워크라는 것이 점점 더 분명해지고 있다. [자주 묻는 빌문] Q1. 성상세포는 원래 어떤 역할을 하는 세포인가요? A1. 성상세포는 뇌 속에서 뉴런을 지지하고 환경을 유지하는 '보조 세포'로 알려져 있었습니다. 하지만 최근 연구에 따르면, 단순한 보조자가 아니라 기억 회상과 조절에 핵심적인 역할을 하는 '조율자'로 작용한다는 사실이 밝혀졌습니다. Q2. 성상세포가 기억 회상에 어떻게 관여하나요? A2. 성상세포는 감정적으로 강한 경험이 있을 때 '기억 태그'를 달고 있다가, 며칠 후 다시 자극이 오면 활성화되어 기억을 꺼내는 역할을 합니다. 특히 특정 단백질(NFIA)의 생성 여부에 따라 기억을 회상할 수 있는지 여부가 결정되기도 합니다. Q3. 이 연구가 치매나 PTSD 같은 질환 치료에 어떤 도움이 되나요? A3. 성상세포의 기억 조절 기능을 활용하면, 특정 트라우마 기억만 선택적으로 약화시키는 치료법 개발이 가능할 것으로 기대됩니다. 이는 알츠하이머병이나 외상후스트레스장애(PTSD) 같은 뇌질환 치료에 새로운 접근법을 제시할 수 있습니다. 김영섭 기자 (edwdkim@kormedi.com)
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