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김종현
김종현(Jong-Hyun Kim) 저자 이메일 보기
기초과학연구원, 고려대학교, 한국과학기술연구원
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Yin-and-yang bifurcation of opioidergic circuits for descending analgesia at the midbrain of the mouse
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

'긴장성 진통' 현상은 우리가 긴장을 하게 되면 아편과 비슷한 엔도르핀 의 '오피오이드'가 PAG(periaqueductal gray: 중뇌수도관 회색질)라는 뇌의 한 부분에 분비가 되어 통증을 경감시키면서 나타납니다. 이전 저희 연구단에서는 PAG 신경세포 종류에 따른 전기생리학적 성질과 T형 칼슘통로 유전자가 억제성 신경세포의 세포발화 조절이 '오피오이드'에 의한 진통작용에 중요하다는 것을 밝혀 내었지만, Descending pain pathway (하행성 통증 억제 경로)로 잘 알려진 PAG-RVM(Rostral ventromedial medulla: 연수 복내측부)의 회로에 국한되어져 있었습니다.

본 연구에서는 PAG에서 기인되는 서로 다른 두가지 신경회로인 PAG-RVM과 PAG-LC(Locus coeruleus: 청반)를 확인하고 PAG-LC 신경회로에 특이적으로 발현되는 PLCβ4유전자를 억제함으로써, '오피오이드'에 의한 진통작용을 더 증가시킬 수 있다는 것을 분자생물학, 유전학, 전기생리학, 행동학 실험을 이용하여 밝혀 내었습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

세계적인 뇌 과학자이신 신희섭 단장님을 모시고 연구실에서 다양한 신경과학 분야를 연구하고 있으며 연구원들의 전공 또한 매우 다양한 다학제적 분위기의 연구환경을 가지고 있습니다. 더욱이, 유전자 결손 돌연변이 생쥐를 이용하여 행동 분석, 바이러스를 이용한 neuronal mapping, patch-clamp recording, intra/extra cellular recording, single/multi-unit recording, EEG 등 여러가지 방법의 통합적 접근으로 다양한 연구를 시도하고 있고, 영어로 진행되는 연구토론과 다른 연구단과의 활발한 교류 및 저명한 외부인사 초청 강연 등 연구를 위한 최적의 환경이 마련되어 있습니다. 제가 이러한 융합 테크닉과 훌륭한 환경에서 연구를 할 수 있었다는 것 자체가 큰 행운이라고 생각합니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

사실 제가 한 연구가 마약류인 모르핀과 Rabies 바이러스를 이용했기에 접근성이 쉬운 연구는 아니었지만, 유전자 결손 생쥐를 이용한 분자수준에서부터, 전기생리학적인 신경세포 수준, 더 나아가 행동수준에까지 모두 하나로 융합하여 연구를 진행하였다는 것에 자부심과 보람을 느끼고 있습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

생명과학에서 가장 재미있는 분야가 어느 것이냐고 저에게 묻는다면 주저없이 "뇌 신경과학"이라고 답하고 싶습니다. 뇌는 아직까지도 베일에 가려져 있는 부분이 많아 연구주제가 무궁무진하기 때문이죠. 하지만 뇌신경과학은 융합학문의 대표적인 분야이다 보니 초기 진입장벽이 높은 분야라고 생각합니다. 실제로 저희 연구실에도 생명과학 전공자 뿐 만 아니라 물리, 전기, 전자, 컴퓨터 등 여러 전공자들과 함께 분자, 세포, 전기생리, 행동실험까지 매우 폭 넓고 복합적으로 연구하고 있습니다. 때문에 뇌신경과학에 대해서 막연한 어려움을 느껴지기도 하지만, 흥미로운 지식과 경험들을 쌓으며 충분히 배우며 연구할 수 있습니다. 후배들에게는 뇌신경과학에 대한 꿈이 있다면 과감히 용기를 가지고 도전하라고 말하고 싶습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번 연구논문을 진행하면서 새로이 발견한 흥미로운 부분은 LC의 역할이었습니다. 이미 많은 연구보고서에서는 LC의 진통 역할 이외에도 Amy(Amygdala: 편도체)와 LC간의 신경회로에서 공포에 대한 인지와 기억에 대해 LC의 역할을 밝힌 바가 있지만, 대뇌의 피질과의 많은 회로망을 갖추고 있는 LC의 역할에 대해서는 아직 많이 연구되고 있지 않습니다. 따라서 이전의 본 연구단에서 밝혔던 관찰 공포 공감에 중요한 부분인 ACC(Anterior cingulate cortex: 전대상피질)에 대하여 LC의 기능적 역할을 알아보고자 하는 연구를 진행하고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

먼저 저를 이끌어 주신 신희섭 단장님의 아낌없는 조언과 지도가 저에게는 많은 부분에 영향을 주었고, 큰 자산이 되었습니다. 다시금 신희섭 단장님께 깊은 감사를 드립니다. 또한, 연구를 비롯해 여러 면에서 많은 도움을 주신 연구단 구성원 여러분들과 좋은 연구로 선례를 남긴 연구단 선배님들께도 감사드립니다.

마지막으로 사랑하는 아내와 아이들, 그리고 부모님께 감사드리며 기쁨을 함께 하고 싶습니다.
 등록일 2018-10-19
Category: Neuroscience
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