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9월 과학기술인상, 서울대 이성중 교수 선정...뇌 신경교세포에 의한 사회성 행동 조절 기전 세계 최초 규명
Bio통신원(과학기술정보통신부)
- 등록2024.09.05
- 조회550
과학기술정보통신부(장관 유상임, 이하 ‘과기정통부’)와 한국연구재단(이사장 이광복, 이하 ‘연구재단’)은 이달의 과학기술인상 9월 수상자로 서울대학교 치의과학과 이성중 교수를 선정했다고 밝혔다. ‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 상이다. 연구재단은 이성중 교수가 뇌를 구성하는 신경교세포*에 의한 정서 및 사회성 행동 조절의 기전을 규명함으로써 뇌과학 연구 발전에 기여한 공로를 높이 평가했다고 밝혔다.
*신경교세포: 신경세포(뉴런)와 함께 뇌 속 신경계를 구성하는 조직으로 뇌 속에 가장 많이 분포 되어 있는 세포이다.
서울대학교 이성중 교수지난 100여 년간 뇌의 작동원리는 신경세포 및 신경회로의 관점에서 많은 연구가 진행되었다. 하지만 여전히 많은 뇌기능 및 뇌작동 원리가 밝혀지지 않은 상태이다. 특히 사회적 동물의 특징인 ‘경쟁심’과 ‘우월행동’은 진화론적으로 뇌기능에 보존되어 있지만, 어떻게 뇌가 경쟁심과 우월행동을 일으키고 조절하는지 여전히 수수께끼로 남아있었다.
이성중종 교수는 그 원인을 뇌 속에 신경세포보다 훨씬 많이 존재하는 신경교세포의 기능과 역할에 대한 이해가 부족하기 때문이라고 생각하여 신경교세포의 생리적 기능을 연구하였다. 이성중 교수는 생쥐의 뇌를 연구하여 전전두엽의 신경교세포의 한 종류인 성상교세포* 활동성 정도에 따라 우월행동**의 크기와 양상이 조절되며, 이에 따라 생쥐의 사회적 서열이 결정된다는 사실을 밝혔다.
*성상교세포: 신경교세포의 한 종류로 별 모양이다. 신경세포에 영양공급, 이온농도 조절, 노폐물 제거 등 역할을 한다.
**우월행동(dominance behavior): 동물이 무리 내에서 높은 위치를 차지하기 위해 하는 행동들.
이성중 교수는 생쥐의 성상교세포 내 칼슘 활동성을 실시간 점검할 수 있는 기술을 만들고, 우월행동을 하는 생쥐의 뇌영역을 점검한 결과, 경쟁 과정에서 전전두엽 성상교세포의 칼슘 활동성이 실시간으로 증가하는 것을 확인하였다. 또한 불안한 환경에서 뇌 속 해마영역의 성상교세포 활성화가 일어나며, 이러한 성상교세포 활성이 항불안 역할을 한다는 사실을 밝혔다.
연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)’와 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 2023년 9월과 2022년 11월에 각각 게재되었다.
이성중 교수는 “이번 연구는 그간 신경세포 관점에서만 이해되던 ‘불안감’이나 ‘경쟁심’과 같은 고위뇌기능*이 뇌의 신경교세포에 의해 조절된다는 사실을 증명하였다는 점에서 그 의의가 있으며, 근래 사회적으로 쟁점화되고 있는 ‘불안장애’나 ‘사회성 장애’ 등 고위뇌기능 이상을 신경교세포 관점에서 새롭게 조망하는 계기가 될 것”이라고 말했다.
*고위뇌기능: 인지, 판단 및 감정조절 등 정서와 사회성에 영향을 미치는 일련의 뇌기능
'24년 9월 수상자(이성중 교수) 주요 연구성과 설명
<뇌 신경교세포의 불안증 및 사회성 뇌기능 조절 기전 규명>
ㅇ 전전두엽 신경교세포에 의한 사회성 조절 기전
다양한 사람들과 함께 어울려 건강하게 살아가기 위해서는 적절한 사회성이 요구된다. 특히 경쟁이 치열한 현대 사회에서 높은 사회적 위치에 도달하기 위해 시도하는 사회적 행위는 개인 또는 가족의 생존과 직결되는 문제이기 때문에 더욱 중요하다. 이에 연구진은 뇌 전전두엽의 신경교세포의 한 종류인 성상교세포 활동성 정도에 따라 생쥐 우월행동(dominance behavior)의 크기와 양상이 조절되며, 이에 따라 생쥐의 사회적 서열이 결정된다는 사실을 밝혔다. 이 연구 결과는 현대 사회에서 경쟁에 승리하는 사람들의 뇌 기능이 어떻게 차별화되는지 시사하며, 또한 경쟁심과 같은 사회성이 신경교세포에 의해 어떻게 뇌에서 조절되는지를 이해하는 단초를 제공한다. [사진=과학기술정보통신부]
ㅇ 해마 신경교세포에 의한 불안 행동 조절 기전
불안장애는 전 세계 성인의 약 30% 이상이 언제든지 경험할 수 있는 질환이자 정신질환 중 가장 높은 비율의 발병률을 보이는 질병으로 치료가 매우 시급한 정신질환이다. 연구팀은 불안한 환경에서 뇌 해마 신경교세포의 한 종류인 성상교세포 활성화가 일어나며, 이러한 성상교세포 활성이 항불안 역할을 한다는 사실을 마우스 동물실험을 통해 밝혔다. 이 성과는 그동안 신경세포 관점에서만 연구되던 기존의 불안증 연구에서 벗어나 뇌의 또 다른 세포인 신경교세포가 불안 행동을 조절할 수 있다는 사실을 최초로 밝힘으로써 불안장애 발병 원인에 대한 새로운 시각을 제공하며, 향후 신경교세포를 대상으로 한 불안장애 치료제 개발에도 폭넓게 이용될 것으로 기대된다. [사진=과학기술정보통신부]
출처: 과학기술정보통신부
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