[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 뇌 인지 기능의 핵심물질 조절 및 기능 원리를 총망라한 지침서를 내놨다.
기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 이창준 연구단장, 고우현 차세대연구리더 연구팀이 연세대와 뇌에서 억제성 신호전달물질인 '가바'(GABA)가 조절되고 작동하는 원리를 체계적으로 정리하는데 성공했다고 밝혔다.
우리 뇌는 신경세포를 활성화하는 흥분성 신호전달과 활성을 억제하는 억제성 신호전달의 조절을 통해 기능한다. 이는 주로 각각 글루타메이트(Glutamate)와 가바(GABA)에 의해서 매개되는 것으로 알려져 왔다.
이러한 신호전달은 세포막 사이를 오가는 이온의 움직임에 따라 결정되며, 가바의 수용체는 주로 염화 이온을 통해 그 억제성을 매개한다. 그리고 억제 효과가 일시적이지 않고 지속적으로 유지되고 있는 것을 일컬어 ‘지속성 가바 전류’라고 한다.
연구진은 뇌 안에서 가바의 양이 조절되는 원리와, 이를 통해 매개되는 지속성 가바 전류가 뇌 안에서 어떤 분자적・세포적 기전으로 신호 전달과 인지 기능에 영향을 주는지에 대한 학계의 흐름과 다양한 연구를 정리해 제시했다.
이번 논문에서 연구진은 뇌 속 가바의 양 조절에 별세포가 핵심적인 역할을 하며, 지속성 가바가 다양한 인지 기능들에 영향을 주고 있음을 강조했다.
특히 뇌에서 일정하게 지속성 가바 전류를 매개하고 있는 가바를 ‘가바 톤(GABA tone)’이라는 개념으로 새롭게 제안했다. 가바 톤은 음악에서 음높이가 일정 톤으로 유지되는 것처럼, 뇌 안 가바의 양과 활동 수준이 일정하게 유지되는 상태를 말한다.
또 학계에 알려진 것과 다르게 가바 전류의 억제 효과가 흥분성 신호를 우회로를 통해 국소적으로 감소시켜 흥분성 신호의 효과를 줄이는 ‘우회성 억제’(shunting inhibition)를 통해 나타남을 확인했다.
이 외에도 학습과 기억, 생체 리듬과 각성 상태, 운동 조절 등 지속성 가바 전류와 관련된 다양한 기능들을 제시하며, 가바 톤의 추가적인 인지 기능들에 대한 더욱 활발한 연구가 필요함을 역설했다.
이창준 IBS 단장은 “별세포 연구로부터 시작한 지속성 가바 전류의 기능과 다양한 뇌질환과의 관계가 밝혀지고 있다”면서 “이번 연구성과가 뇌 인지 기능을 이해하고, 뇌질환 치료를 위한 가바 연구의 지침서가 되길 기대한다”라고 말했다.
